Decay of Coherence and Entanglement of a Superposition State for a Continuous Variable System in an Arbitrary Heat Bath
我们考虑的情况下，一对粒子最初在一个叠加态对应于一个分离的波包对。我们计算\emph{exactly}这个非高斯状态由于与\emph{arbitrary}热浴相互作用的时间发展。我们发现，一致性不断衰减，正如预期的那样。然后，我们研究纠缠，发现在有限的时间系统变得可分离（不纠缠）。因此，我们看到纠缠猝死在连续变量系统中也很普遍，这应该引起纠缠系统设计者的关注。
2010-05-20 quant-ph
Wave-particle duality employing quantum coherence in superposition with non-orthogonal pointers
我们提出了量子相干性的概念，用于叠加在不一定相互正交的态上。这一理论预期地导致了非正交相干的资源理论。我们刻画了该理论中的自由态和自由操作，并将后者与正交基量子相干性资源理论中的自由操作联系起来。我们表明，非正交相干性的概念自然地使我们在量子双缝实验中具有波粒二象性，在这种实验中，狭缝之外的通道在它们之间是泄漏的。此外，我们证明了存在一个唯一的最大相干量子比特状态对应于任何给定的纯度。此外，与正交基的情况不同，对于给定的纯度，出现了非平凡的最小相干量子比特态。我们还研究了一些典型的非正交基构型的量子相干性，这些构型与正交基没有类似物。我们进一步研究了确定创建非正交相干的能量成本的问题，并发现它与创建的非正交相干成线性比例。
2020-04-01 quant-ph
Parametric interaction induced avoided dressed state crossings in cavity QED:generation of quantum coherence and equally weighted superposition of Fock states
我们提出了一个新的范式在腔QED领域带来的显着特点与避免交叉的Jaynes-Cummings模型的修饰态能级。我们演示了如何实现的二阶非线性腔中的参数耦合，可以把交叉的修饰状态避免交叉。我们展示了如何可以产生避免交叉的修饰状态之间的相干性。例如，这种相干性导致量子比特的激发概率中的量子拍。量子拍频的质量可以通过引入参量相互作用而得到显著的改善。我们展示了如何避免这些交叉可以用来产生叠加的偶数或奇数福克态的显着属性的叠加状态的等权重。生成的保真度大于95%。此外，我们还发现腔场与量子比特之间存在很强的纠缠，纠缠度超过90%.
2021-10-25 quant-ph
Criteria for generalized macroscopic and mesoscopic quantum coherence
我们考虑宏观，介观和“S-scopic”的量子叠加的本征态的一个观察，并开发了一些签名，他们的存在。我们将叠加的程度或大小$S$相对于可观察的\hat{x}定义为由该叠加预测的\hat{x}的结果范围。这样的叠加被称为广义$S$ -视叠加，以将它们与仅叠加两个状态的极端叠加区分开来，所述两个状态在它们对可观察的预测中具有差异$S$。我们还考虑了相干态的广义$S$谱叠加。我们探讨的限制，放在统计上，如果我们假设一个系统被描述的混合物的叠加，在大小上受到限制。通过这种方式，我们达到了实验标准，足以推断存在一个广义的$S$ -scopic叠加。开发的签名是有用的，其中一个是能够证明一定程度的挤压。我们还讨论了如何签名，使一种新的类型的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森gedanken实验。
2008-06-03 quant-ph
A resource theory of superposition
叠加原理是量子力学许多非经典性质的核心。受此启发，我们引入了一个严格的资源理论框架来量化有限数量线性独立状态的叠加。这一理论是连贯性资源理论的概括。我们确定的一般结构的操作，不创建叠加，找到一个基本的连接，明确的状态歧视，并提出了几个一般的定量叠加措施。我们表明，资源理论的连贯性的几个主要结果仍然在我们更一般的设置。特别重要的是关于迹减少运算的自由完备性和纯态之间的自由概率变换的两个结果，这两个结果对于相干的特殊情况也是有效的。
2017-12-18 quant-ph
Manifestation of Superposition and Coherence in $\cal PT$-symmetry through the $η$-inner Product
通过$η$ -内积，我们从叠加和相干理论的观点研究了$\cal PT$ -对称的量子力学.讨论了$\cal PT$对称量子系统具有稳态叠加或无叠加性质。通过Stokes参数给出了$\mathbb C^2$中$η$ -内积的物理解释，说明了破缺和非破缺$\cal PT$ -对称量子系统的区别.
2018-05-05 math-ph math.MP quant-ph
Characterisation of multi-level quantum coherence without ideal measurements
相干叠加是量子力学的标志之一，对于任何量子力学器件超越经典可实现的性能至关重要。一般来说，叠加在干涉实验中得到验证，但尽管它们长期以来发挥着核心作用，我们对如何从一般干涉图样中提取相干叠加振幅的数量知之甚少。一个基本的问题是，执行相敏测量与创建相干叠加一样具有挑战性，因此假设用于验证量子相干性的完美实现的测量是很难证明的。为了克服这个问题，我们构造了一个相干性验证器，它来自于干涉图样的简单统计特性，使得测量中的任何缺陷都不会高估相干叠加幅度的数量。我们数值测试如何强大的这种措施是低估的一致性，在不完善的状态准备或测量的情况下，并发现它是非常有弹性的在这两种情况下。
2020-02-27 quant-ph
Hyperfine Coherence in the Presence of Spontaneous Photon Scattering
实验研究了囚禁$^{9}$ Be $^+$离子在非共振光作用下超精细叠加态的相干性。结果表明，瑞利弹性散射的光子，不改变状态的人口也不影响相干。相干时间超过19个光子的平均散射时间进行观察。这一结果意味着，通过对其参数的充分控制，激光可以用来操纵超精细态叠加，并且退相干很小。
2005-02-11 quant-ph
Electronic coherence dynamics in trans-polyacetylene oligomers
通过在平均场混合量子经典近似下计算电子和振动自由度的耦合动力学，明确地计算了反式聚乙炔低聚物中的电子退相干过程。的低聚物所描述的SSH哈密顿量和退相干的效果被纳入传播的量子经典轨迹的初始条件通过采样的维格纳分布的核自由度的合奏。对于不同长度的链，考虑了基态和激发态之间以及成对激发态之间叠加的退相干，并根据电子约化密度矩阵非对角元素中出现的核重叠函数讨论了动力学。对于长的寡聚物，相干性的损失发生在几十飞秒内。这个时间尺度由核重叠的初始衰变和粒子数衰变到其他电子态决定，对所考虑的叠加类型和类别相对不敏感。相比之下，对于较小的低聚物，退相干时间尺度强烈依赖于最初选择的叠加，叠加可以衰减快至50 fs，慢至250 fs。长寿命的叠加是这样的，很少的人口转移到其他电子状态，振动动力学是相对和谐的。
2012-03-29 quant-ph
Quantum non-Gaussian coherences of an oscillating atom
该研究推导了经典与高斯体系的量子相干性上限及非高斯相干阈值，在钙离子振动实验中观测到零至六声子叠加的量子非高斯相干，验证了其长时存储可行性，拓展了原子振荡的应用潜力。
2024-12-12 quant-ph
Quantum time-flip beats adaptive metrology: Asymptotic benefit, activation, and unsimulability
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究所）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Networked Quantum Devices Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子设备网络单元）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
该研究提出不确定时间方向计量学（ITDM），证明量子时间翻转辅助协议可突破渐近极限，在泡利噪声信道下达海森堡标度，且其超映射无法被常规量子电路模拟，确立不确定时间方向为量子计量学资源。
2026-09-02 quant-ph
Qubit Assisted Probing of Coherence Between States of a Macroscopic Apparatus
我提出了一个一般的计划，通过它的叠加涉及不同的经典类态的宏观系统的证据可以进行探讨。该方案依赖于一个量子比特被耦合到一个宏观谐振子，以这种方式，它可以用来准备和探测宏观叠加。提出了两种可能实现的方案，一种是将通量量子比特耦合到LC电路，另一种是将离子阱量子比特耦合到几个离子的集体运动。
2003-08-22 quant-ph
Enhanced Nonlinear Generation in a Three-Level Medium with Spatially Dependent Coherence
我们考虑一种有效的激光脉冲参量产生方法。将单个激光场注入到具有两个低能级和一个激发态的三能级介质中。较低的状态最初准备在一个位置相关的相干叠加态。结果表明，通过适当选择沿传播方向的叠加的位置依赖性，入射场可以完全转换成一个新的字段。
2003-07-29 quant-ph
Coherence, superposition, and Löwdin symmetric orthogonalization
本文利用 Löwdin 对称正交化方法表征纯叠加态，证明最大相干态在对称正交化作用下等价于最大叠加态，从而建立相干性与叠加资源论之间的新联系。
2023-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Understanding of coincidence detection in Franson-type nonlocal correlations for second-order quantum superposition
符合探测是非局域量子关联测量中检验相距较远的局域探测器之间的贝尔不等式违反的关键技术。在局域测量强度均匀的情况下，非局域关联条纹是一种神秘的量子特征，在经典理论中是无法实现的。在这里，符合检测相干调查，以了解通过选定的非本地测量事件之间的二阶量子叠加的非本地相关条纹的基本物理。由于成对光子的相干性特征，符合技术根据成对光子的所选测量基之间的不一致性的经验法则来修改测量事件。这种不相干性是由选定的时间段的重合产生的非局部检测事件之间的量子叠加，其中单独测量的光子之间的相干性是绝对条件。
2022-03-15 quant-ph
Order-preserving condition for coherence measures of projective measurements with One Example
本文针对投影测量和正交子空间的相干性度量提出了保序条件，通过推广相干性的1/2-affinity验证其满足该条件及其他合理条件，并探讨了POVM情形下的保序条件。
2025-07-12 quant-ph
Exploring the ultimate limits: Super-resolution enhanced by partial coherence
由量子费舍尔信息定义并相对于检测概率归一化的形成部分相干叠加的两个基本信号的分离的分辨率总是受到非相干混合物的分辨率的限制。然而，当以受控的方式制备部分相干叠加时，精度可以提高到高于该极限的几个数量级。相干性还允许将关于各种参数的信息分类到不同的通道中，如通过与反相叠加相关联的分离参数和与同相叠加相关联的质心位置所证明的。
2021-03-12 physics.optics quant-ph
Catalytic Coherence
由于能量守恒，我们不能直接把一个具有确定能量的量子系统变成不同能量的叠加。然而，如果我们能够获得具有高度相干性的系统方面的额外资源，如激光的标准模型，我们可以克服这种限制。问题是在使用时，一致性会在多大程度上退化。在这里，它表明，一致性可以变成一种催化剂，这意味着我们可以反复使用它，而不会削弱它的力量，使连贯的操作。这一发现与其他量子资源的退化形成对比，并对量子热力学产生直接影响，因为它表明可能被锁定在能量本征态叠加中的潜在能量可以被催化释放。
2014-10-20 quant-ph
A protocol to preserve quantum coherence in cavity QED
我们考虑了腔QED器件中的量子退相干问题，并研究了薛定谔猫作为相干叠加沿时间保持的可能性。
1999-05-10 quant-ph
Maximizing Hole Coherence in Ultrafast Photoionization of Argon with SPA-Optimization
用阿秒脉冲的光电离在光离子中填充空穴态。空穴态的叠加代表了依赖于时间的光谱学的理想候选者，例如通过泵浦-探测研究。挑战在于识别在满足实际约束的同时创建空穴态的相干叠加的脉冲。在这里，我们采用量子最优控制来最大化这些空穴态之间的相干程度。为此，我们引入了一种无导数的优化方法与序列参数化更新（SPA优化）。我们证明了多功能性和计算效率的SPA优化氩光电离的$3s$和$3p_0$空穴状态之间的相干性最大化，使用整形阿秒脉冲。我们表明，它是可能的，以最大限度地提高空穴的相干性，同时规定的最终空穴态人口的比例。
2016-07-08 quant-ph
Asymmetry activation and its relation to coherence under permutation operation
本文研究了在Dicke态下的非对称性激活现象，通过引入基于超几何函数的新型中心极限定理，揭示了在特定极限下非对称性及其激活量的阶严格大于退相干态情况。
2024-11-01 quant-ph
Macroscopic quantum superposition of spin ensembles with ultra-long coherence times via superradiant masing
激光、玻色-爱因斯坦凝聚体、超流体和超导体等宏观量子现象在量子力学的基础和应用中具有重要意义。特别地，固体中大量自旋的量子叠加对于量子信息处理和超灵敏磁力测量都是非常期望的。然而，固体中的自旋系综具有相当短的集体相干时间（通常小于微秒）。在这里，我们证明了在现实条件下，在容易获得的条件下，可以保持大自旋系综（例如金刚石中约10^{14}个氮空位中心电子自旋）的宏观量子叠加，并具有极长的相干时间约10^8秒。该方案遵循超辐射激光的机制，基于集体自旋激发（磁振子）与微波腔光子之间的相干耦合产生的超辐射激射。宏观量子叠加的相干时间是磁振子寿命和腔寿命之和，进一步被相干磁振子和光子的总数拉长，当发生激射时，相干磁振子和光子具有宏观值。自旋系综的宏观量子相干性可用于灵敏度为~10 fT/（Hz）^{1/2}的磁力测量。固体中自旋系综的长寿命集体态将为研究宏观量子现象提供一个新的平台，对量子技术有重要意义。
2014-10-24 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Certifying Multilevel Coherence in the Motional State of a Trapped Ion
量子相干性是与经典物理学最明显的背离之一，当一个系统处于不同基态的叠加态时，就会表现出来。在这里，一个单一的捕获离子的三个运动的Fock态的相干叠加的实验证明，与一个程序证明对不完美的操作是强大的。由于运动态不能被直接询问，我们的方案使用的耦合量子比特态的投影测量产生的干涉图案。相干叠加状态的最小数目是基于干涉图案的分析从一系列阈值推断的。这表明，高层次的相干性可以用简单的、非理想的控制方法来验证和研究，这些方法非常适合于有噪声的中等规模的量子器件。
2021-11-10 quant-ph
Synthesis and characterization of entangled mesoscopic superpositions for a trapped electron
我们提出了一个方案，在囚禁电子的内外运动自由度之间产生和重构纠缠态，这种纠缠态在介观水平上也表现出量子相干性.
2001-05-25 quant-ph
Autofeedback scheme for preservation of macroscopic coherence in microwave cavities
本文提出了一种在高Q微波腔中控制两个相位相反的相干态线性叠加态的退相干的方案，该方案基于适当制备的“探针”和"反馈“里德伯原子的注入，改进了[D. Vitali等人，物理修订版信函79，2442（1997）]。在本方案中，从探针到反馈原子的信息传输由第二辅助腔直接介导。探测原子的探测效率不再是一个关键参数，叠加态的退相干时间可以使用目前可用的技术显着增加。
1999-08-30 quant-ph
Coherence creation in an optically thick medium by matched propagation of a chirped laser pulse pair
本文研究了一对拉曼共振的调频激光脉冲在光学厚介质中的同时传输问题，模型由$Λ$原子系综组成。自组织（“匹配”）效果示出的啁啾脉冲对，这导致准无损传播。此外，我们证明了一个定义良好的原子基态的相干叠加，相应地，在介质中，可以通过控制的激光脉冲的振幅的相干性鲁棒地创建。所提出的方案可以应用于大幅提高光波混频过程的效率，以及在其他非线性过程中，在相干叠加态的空间扩展介质的初始制备是必需的。
2014-02-26 quant-ph
Observations of coherence de Broglie waves
光子德布罗意波（PBW）通过双模纠缠光子对相互作用的分束器上显示出纯量子的功能，不能通过经典的手段1 -4。尽管在过去的几十年里，PBW已经被深入研究用于量子计量学5 -13和量子传感14 -25，但是由于高阶NOON态生成的困难，它们的实现受到限制4。最近，在非对称耦合马赫-曾德尔干涉仪（MZI）26的纯经典区域中提出了PBW的相干版本，即所谓的相干德布罗意波（CBW）。与PBW不同，CBW的量子性来源于耦合MZI的级联量子叠加。在这里，第一个CBW观察是在一个纯粹的经典制度，并讨论其潜在的应用在相干量子精密测量，以克服传统的PBW的高阶纠缠光子的限制。为了理解CBW中基于量子叠加的非经典特性，还进行了各种破坏测试，其中非对称相位耦合是CBW的关键参数。
2020-07-09 quant-ph
Basis-independent coherence and quantum correlations in two dipole-dipole-coupled electrons in double quantum-dot molecules
Hassan II University（哈桑二世大学）；Indian Institute of Technology, Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
研究双量子点分子中两个偶极 - 偶极耦合电子的无基矢量子相干性和量子资源热动力学，用多种方法量化量子关联，发现偶极 - 偶极耦合等参数对量子特性有不同影响，联合作用可接近纠缠最大值并扩展相关温度范围。
2026-07-24 quant-ph
Quantifying coherence of Gaussian states
相干性起源于叠加原理，在量子力学中起着关键作用。最近，Baumgratz等[T. Baumgratz，M. Cramer和M. B. Plenio，Phys. Rev. Lett. 113，140401（2014）]建立了用于量化有限维量子态的相干性的严格框架。在这项工作中，我们提供了一个框架，量化的相干性高斯态，并明确给出了一个相干性措施的基础上的相对熵。
2015-10-10 quant-ph
Anomalous lack of decoherence of the Macroscopic Quantum Superpositions based on phase-covariant Quantum Cloning
我们发现，所有基于相位协变量子克隆的宏观量子叠加（MQS）的特征在于对去相干过程具有异常高的弹性。该分析支持最近的MQS实验的结果，并导致构思一个有用的猜想，关于实现复杂的消相干的量子信息，如量子计算机的结构。
2009-09-03 quant-ph
Entanglement, EPR correlations and mesoscopic quantum superposition by the high-gain quantum injected parametric amplification
研究了单光子量子注入高增益光参量放大产生的多粒子量子叠加态和多粒子纠缠的持续性。采用基于最优普适量子克隆的物理结构，研究了当非线性参量增益g较大时，系统的纠缠和量子相干性是如何保持的.
2006-09-13 quant-ph
Anomalous resilient to decoherence macroscopic quantum superpositions generated by universally covariant optimal quantum cloning
我们证明了由单光子的普适最优量子克隆所产生的量子态代表了一组普适的量子叠加对退相干的弹性。我们采用Bures距离作为工具来研究这些量子态的量子相干性的持续性。根据这一分析，普适克隆过程实现了一类量子叠加，该叠加在布洛赫球中的偏振态的完整集合上表现出有损配置的协方差性质。
2010-03-03 quant-ph
Efficiency of energy transfer in a light-harvesting system under quantum coherence
我们研究了量子相干性在相互作用的二能级系统的环毂布置中的激发转移效率中的作用，模仿了在自然光合系统中发现的连接到反应中心的捕光天线。利用量子跃迁方法，我们证明了在存在量子相干能量转移和能量无序的情况下，激发从天线到反应中心的转移效率与初态的量子叠加性质密切相关.特别是，我们发现，效率是敏感的对称和非对称叠加态的基础上本地化的激发，表明初始状态的属性可以作为一个效率控制参数在低温下。
2008-04-16 quant-ph
Sustained Quantum Coherence and Entanglement in the Avian Compass
在人造系统中，量子叠加和纠缠通常会迅速衰减，除非使用低温。生命会进化到利用这种微妙的现象吗？某些候鸟有能力感知地球磁场的细微变化。在这里，我们应用量子信息理论和广泛接受的“激进对”模型来分析最近的实验观察鸟类罗盘。我们发现，叠加和纠缠在这个生命系统中持续了至少几十微秒，超过了最好的可比人造分子系统中实现的持续时间。这一结论与生命过于“温暖和潮湿”以至于量子现象无法持续的观点截然不同。
2011-01-30 quant-ph
Two-particle superposition effects in two-slit interference
纠缠可以改变多粒子系统的干涉图样。我们分析，使用路径积分的形式主义，一个新的例子多粒子干涉和一些未探索的方面，这种现象，通过考虑两个可区分的粒子在叠加态的双缝安排。纠缠的两个组成部分，多粒子项的多重性和它们的相干性，可以通过比较乘积态、混合态和叠加态的模式来分别研究。这表明在某些有利的情况下可以探测多粒子叠加。此外，对纠缠度的影响的依赖性，施密特数衡量，是不是单调的。
2022-03-21 quant-ph
Noise cancellation by superposition of channels and superactivation of quantum capacity: Experimental realization by NMR
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究院）
通过叠加噪声信道的Stinespring扩张酉变换实现噪声抵消，并实验验证了退相位信道抵消和去极化信道容量超激活。
2026-06-09 quant-ph
Identical damped harmonic oscillators described by coherent states
本文研究了无热噪声下服从马尔可夫主方程的量子阻尼谐振子，解析计算了单相干态及多态叠加在不同基下的量子相干性，并探讨了双振子系统中量子统计对单粒子相干性、联合探测概率及粒子均方分离的影响，发现了玻色子反聚束现象。
2023-01-31 quant-ph
Coherence and Entanglement in a Stern-Gerlach experiment
我们给出了一个简单的例子，说明纠缠和相干性之间的紧密联系，显示纠缠所起的双重作用;它允许创建宏观物体的叠加，但同时使子系统失去量子力学相干性。为此，我们研究了Stern-Gerlach（SG）实验中自旋相干性的时间演化。我们还表明，相反的天真的直觉，自旋相干性丢失之前，两个光束成为分离的空间坐标。
2006-08-24 quant-ph
Study of decoherence of a superposition of macroscopic quantum states by means the consideration of a multimode state of a Schrodinger cat
量子薛定谔猫态在量子通信和量子光学中有着重要的意义。这些状态被用于各种科学领域，例如量子计算、量子纠错和高精度测量。对薛定谔猫态相干性的分析是其完全实用化的一项重要任务。我们开发的方法使得可以估计任意维度的量子薛定谔猫态的相干性，以及找到状态的干涉可见性-一个重要的光学特性。所获得的简单的定量关系的相干性和施密特数，以及开发的方法减少多维量子猫态的双模模拟，使我们能够分析宏观状态形成的大量的模式。给出了多模系统某些模式测量后产生的约化态的几个显式公式。研究结果对发展高维量子信息处理系统具有重要的应用价值。
2022-01-09 quant-ph
Thermodynamics of quantum switch information capacity activation
本研究探讨量子开关在因果叠加下热化过程的信息容量增加，证明其与热力学相容，但增加有界，且以消耗相干性自由能为代价。
2023-10-18 quant-ph
Superposition and Entanglement from Quantum Scope
量子力学的抽象框架导致了量子力学的奇异性，这一奇异性导致了量子力学的基础领域。我们构建了新的概念，即，范围，奠定了量子相干性和开放性的基础，以及叠加和纠缠的原理。对量子关联和量子信息进行了解析和定量的研究，讨论了现有纠缠度量的物理本质。我们比较了其他几种方法的基础质量管理，我们说，范围的概念是唯一的，以前没有证明。
2011-09-26 quant-ph
Decoherence of a Macroscopic Quantum Superposition
最近发现的宏观量子叠加（MQS）所表现出的对去相干的高弹性，涉及超过5 × 10^4的光子数，激发了目前的理论和数值研究。结果被放置在密切的比较与众所周知的MQS的属性的基础上，|alpha>状态。后者MQS的非常关键的退相干特性被发现完全占，在一个直接的简单的方式，由一个独特的“通用”功能：实际上是量子“相干态”的新属性。
2008-09-23 quant-ph
Golden states in resource theory of superposition
构成量子资源理论一个主要分支的一个中心研究是态的层次结构。这提供了一个广泛的理解足智多谋在某些任务方面的效率。在这里，我们研究最大叠加态，即，资源叠加理论的黄金状态。在相干性的资源理论中，黄金态是非常好的建立;然而，由于基态的非正交性，它是一个非常具有挑战性的任务。我们表明，有几套内积设置，承认在高维系统的黄金状态。我们通过建立一个连续的关系，通过一个革兰氏矩阵的背景下，黄金状态的叠加和相干的资源理论之间的差距。此外，我们的框架的直接推论提供了最大状态的表示，该最大状态可以简化为纯基态标准正交极限中相干性的最大状态。
2022-04-15 math-ph math.MP quant-ph
Phase-sensitive superposition of quantum states
Academy of Mathematics and Systems Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院数学与系统科学研究院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文从信息论角度研究量子叠加的量化，提出相位敏感叠加量度，并揭示其与coherence的关联及叠加在Grover算法中的动态特性。
2026-01-13 math-ph math.MP quant-ph
Equilibration and the eigenstate thermalization hypothesis as limits to observing macroscopic quantum superpositions
Escola Politécnica de Pernambuco, Universidade de Pernambuco（伯南布哥联邦大学应用理工学院）；Universidade Estadual de Santa Cruz（圣克鲁斯州立大学）；Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所）
研究揭示了在完美隔离下，单元arity动力学通过简正态热化假说和随机矩阵理论抑制宏观相干特征，展示GHZ态在多数时间内无法区分叠加与经典混合，等化过程限制了宏观量子效应的观测。
2026-06-05 quant-ph
Quantification of Macroscopic Quantum Superpositions within Phase Space
基于量子态的相空间结构，我们提出了一种新的宏观量子叠加的量化方法。我们的措施同时量化两种不同的基本信息，为一个给定的量子态在一个和谐的方式：量子相干性的程度和涉及叠加的物理系统的有效大小。它具有非常好的分析和代数性质。它是有史以来提出的最普遍和包容性的措施，它可以应用于相空间中表示的任何类型的多体态和混合态。
2011-05-11 quant-ph
Coherence and asymmetry cannot be broadcast
在守恒定律存在的情况下，量子动力学不能产生相应守恒量的本征态的叠加。因此，任何这样的相干性都代表了潜在的有价值的不对称性资源，其可以用于例如增强量子精密测量的精度或实现量子热力学中的状态跃迁。在这里，我们要问的是，这种已经存在于参考系中的叠加是否可以传播到其他系统，从而以产生相关性为代价无限地分布不对称性。我们证明了一个不通过定理，表明这是禁止的量子力学在每一个有限维系统。在这样做的时候，我们也回答了一些开放的问题，在量子信息文献有关的时钟的定时信息的共享和催化在量子热力学的可能性。我们还证明，即使是较弱的形式的广播，其中阿伯格的“催化连贯性”是一个特殊的例子，只能发生在无限维参考系的存在。我们的研究结果为量子相干性的产生和操纵设置了基本限制，并揭示了量子参考系在不被降级的情况下起催化作用的可能性和局限性。
2019-07-15 quant-ph
Gravitational time dilation induced decoherence during spontaneous emission
研究了引力时间膨胀和原子能级间的自发发射引起的量子叠加态的退相干。已经证明引力时间膨胀可以是一个普遍的退相干源。在这里，我们只考虑在自发发射的情况下引力时间膨胀引起的退相干。由于时间膨胀改变了粒子两个位置发射光子的相干性，从而得到粒子位置态的相干性依赖于参考系。改变光场的方向也会导致量子叠加相干性的差异。为了观察主要由引力时间膨胀引起的退相干效应，可以利用延时反馈来增加粒子叠加态的退相干。
2015-10-30 quant-ph
Entanglement and coherence in Bernstein-Vazirani algorithm
本文分析了Bernstein-Vazirani算法中的量子资源，发现无纠缠时性能取决于初始态的量子相干性，而大量纠缠会阻碍最优性能，并证明伪纯态可达给定纯度下的最优性能。
2022-05-26 quant-ph
Decoherence, Einselection and Classicality of a Macroscopic Quantum Superposition generated by Quantum Cloning
最近发现的由量子注入光参量放大器（QI-OPA）产生的宏观量子叠加（MQS）所显示的对去相干的高弹性，并且涉及超过5x10^4的光子数，激发了本理论和数值研究。从Zurek的综合理论出发，将所得结果与基于相干态和NOON态的MQS进行了比较分析。从这个角度来看，“指针状态”、“einselection”的概念被应用于新方案。
2009-04-09 quant-ph
The manipulation of massive ro-vibronic superpositions using time-frequency-resolved coherent anti-Stokes Raman scattering (TFRCARS): from quantum control to quantum computing
利用飞秒激光脉冲，在时间-频率分辨相干反斯托克斯拉曼散射（TFRCARS）测量中有选择地制备、操纵和成像了量子振幅的能量-时间联合分布--分子振子相干共振。研究是在碘蒸气中进行的，其热占据的统计振转密度作为初始状态。大规模的ro-vibronic叠加，由1000本征态的演变，其次是通过二维图像。使用时间积分频率分辨CARS捕获一阶和二阶相干性，而使用时间选通频率分辨CARS捕获三阶相干性。由时间积分检测提供的傅立叶滤波投射出单个振子跃迁，而时间选通检测允许从相干三阶偏振投射任意振子叠加。除了化学的控制和成像之外，对大质量量子相干性的受控操纵也暗示了量子计算的可能性。我们认为，任何量子计算所需的通用逻辑门-所有的单量子位操作和两个量子位控制的非（CNOT）门-可在时间分辨的四波混频在一个分子。分子旋转流形自然地“连线”，以有效地并行执行所有单量子位操作。我们将振动相干性识别为自然可用的两量子比特CNOT门的一个示例，其中振动量子比特控制目标电子量子比特的切换。
2001-02-28 physics.chem-ph quant-ph
Entanglement enhanced distinguishability of coherence-breaking channels
相干性起源于量子力学中的叠加原理，作为量子信息处理中的一种重要资源而得到了广泛的研究。我们利用量子纠缠研究了相干破坏信道的可分辨性。通过显式计算信道鉴别的最小错误概率，表明纠缠在某些情况下可以增强同类型相干破坏信道的鉴别能力，而在另一些情况下不能增强。对于不同类型的相干破坏通道，纠缠不能增强通道的相干性。
2019-09-03 quant-ph
Is coherence catalytic?
量子相干性，即控制叠加态相位的能力，是一种资源，因此，了解它在使用中是如何消耗的至关重要。有人提出，催化一致性是可能的，即重复使用一致性而不降低或减少性能。这一说法与量子热力学特别相关，因为如果它是真的，它将允许锁定在相干中的自由能被提取$\textit{indefinitely}$。我们直接通过对$Å$ berg的提案进行仔细分析来解决这个问题。我们发现相干性$\textit{cannot}$可以催化地使用，甚至可以无限制地重复使用。
2018-04-14 quant-ph
Nuclear magnetic resonance spectroscopy: An experimentally accessible paradigm for quantum computing
我们目前的实验结果表明，核磁共振光谱是能够有效地模拟量子计算机的许多能力，包括幺正演化和相干叠加，但没有随之而来的波函数崩溃。具体而言，我们有：（1）用Pound-Overhauser双共振和自旋相干双共振脉冲序列两种不同的方法实现了量子异或门，（2）证明了Pound-Overhauser异或门的平方根对应于一个条件旋转，从而得到了一个普适的门集合;（3）设计了Toffoli门的自旋相干实现方案，并证实了它能实现四自旋系统的平衡态的转换;（4）在NMR中使用标准梯度脉冲技术来均衡双自旋系统中除一个之外的所有布居，从而获得对应于|00>;（5）验证了通过将其变换为单自旋叠加态，可以识别出哪一个基本赝纯态存在;（6）将自旋相干异或门应用于单自旋叠加态，产生纠缠态，并通过梯度回波方法检测相关的双量子相干性来证实其存在。
1997-10-08 quant-ph
