Designing good bosonic quantum codes via creating destructive interference
玻色量子纠错码保护的连续变量系统已成为量子信息处理的一个有前途的平台。迄今为止,码字的设计集中在优化错误相关基中基态的占用。在这里,我们建议利用相位自由度的基本状态概率幅度设计代码的特点相消干涉,从而减少重叠,错误码字之间。为了展示,我们首先考虑使用具有Fock空间奇偶结构的单模码来校正激励损耗,并表明,通过定制的“两级”恢复,改变概率幅度的符号可以显着抑制退相干。然后,我们研究了激发损耗和克尔效应的联合信道,并展示了非平凡相位对于这种复杂而重要的信道的最佳量子码的关键作用。将该原理推广到其他基定义的玻色子码和多量子比特码的改进,表明了它在量子纠错中的广泛适用性。
2019-01-16 quant-ph
One-sided destructive quantum interference from an exceptional point-enabled metasurface
提出了基于非厄米特超颖表面的单边量子干涉的概念,通过设计具有非厄米特例外点的双各向异性超颖表面,证明了量子干涉只能存在于一侧而不能存在于另一侧.这是经典光学中单向零反射的量子继承,通过特制的超颖表面可以进一步控制单向干涉。在两个光子同时从不同侧面进入超颖表面的情况下,在具有反射的侧面上仅输出一个光子的概率可以被修改为零,作为单侧相消量子干涉,而另一侧上的输出没有干涉。我们设计了所需的双各向异性超颖表面,并数值模拟了所提出的效果。非厄米双各向异性超颖表面在调谐双光子量子干涉方面提供了更多的自由度,与著名的Hong-Ou-Mandel效应平行。
2021-06-28 physics.optics quant-ph
Destructive Error Interference in Product-Formula Lattice Simulation
量子计算机可以有效地模拟量子系统的动力学。在本文中,我们研究的成本数字仿真的几个物理相关的系统的动态使用一阶积公式算法。我们表明,在算法中的不同Trotterization步骤的错误可以干扰破坏性,产生一个比以前估计的小得多的误差。特别地,我们证明了当$nt^2/r$小于一个小常数时,用$r$时间片的一阶乘积公式模拟最近邻的$n$位点相互作用系统的总误差为$O({nt}/{r}+{nt^3}/{r^2})$.给定一个误差容限$ε$,误差界产生模拟的总门数的估计值$\max\{O({n^2t}/ε),O({n^2 t^{3/2}}/{ε^{1/2}})\}$。该估计比以前的界限更严格,并且与Childs等人[PNAS 115,9456-9461(2018)]中观察到的经验表现相匹配。我们还提供了潜在的改进和猜想一个更严格的估计门数的数值证据。
2019-12-23 quant-ph
High-Q Nanomechanics via Destructive Interference of Elastic Waves
机械耗散对纳米机械器件的性能提出了普遍的挑战。在这里,我们分析了高应力纳米机械谐振器的支持诱导耗散。我们开发了一个模型,这种损失机制和测试氮化硅膜与圆形和方形几何形状。不同谐波的测量Q值呈现出非单调的行为,这是成功地解释。对于圆形几何形状的方位谐波,我们预测辐射波的相消干涉导致谐波指数中的箝位损耗的指数抑制。我们的模型也可以应用于高张力下的石墨烯鼓。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference without beam splitters
我们提出了一种新的干涉装置,它显示了一个完全破坏性的广义N光子Hong-Ou-Mandel干涉。该方案的关键特性是不需要任何光学元件,如分束器或集成波导结构。当由N个相同的统计独立的单光子源发射并由N个探测器在远场测量时,由自由空间中的N个光子的演化内在地产生干涉。在这个意义上,该装置是Hong-Ou-Mandel干涉效应的最简单和自然的实现,即,由统计独立的非相干源产生的完全破坏性的多光子干涉。
2015-08-07 quant-ph
Essential role of destructive interference in the gravitationally induced entanglement
本文将引力诱导纠缠分析为纯粹的干涉效应,指出其仅由相消量子干涉的符号改变诱导,发现非最大纠缠态能恢复最大可见度干涉图样,从而有效降低实验测试要求并提升信噪比。
2024-01-09 gr-qc quant-ph
Destructive Interference of Inertial Noise in Matter-wave Interferometry
本文提出利用多方向振动噪声的互相关性抑制物质波干涉仪中的退相干,证明二维惯性力噪声耦合仅使共振峰偏移而不改变功率谱形状,并发现共振条件下相位标准差可被抑制约Q因子倍,为量子传感器引力实验提供新方法。
2025-09-01 quant-ph
Purity Swapping in the Jaynes-Cummings Model: Obtaining Perfect Interference Patterns from Totally Unpolarized Qubits
我们证明了Jaynes-Cummings模型中动力学纯度交换现象的存在。此外,我们表明,一个量子比特和一个通用的量子系统之间的纯度交换是可能的,只要它们通过非幺正矩阵元相互作用耦合。我们具体到量子光学拉姆齐干涉仪的情况。我们表明,使用纯度交换,一个完美的干涉图案可以在输出端口的干涉仪,即使我们从完全非偏振源。这个功能被证明是与再生的状态矢量在一半的复兴时间的现象。事实上,我们证明了Gea-Banacloce吸引子对量子比特输入态纯度的退化是鲁棒的。我们还表明,Tsallis熵T2是一个有用的纠缠单调允许一个直接关联纠缠与相互作用系统中的纯度交换。我们猜想一个Araki-Lieb型不等式T2的界限之间的相互作用系统的纯度的最大交换。
2009-03-29 quant-ph
Destructive Interference induced constraints in Floquet systems
提出量子轨迹破坏性多体干涉范式,在特殊频率驱动的Floquet系统中生成预热动力学受限动力学,通过一维自旋模型示例验证其希尔伯特空间碎片化特性。
2025-08-25 cond-mat.str-el quant-ph
Complete three photon Hong-Ou-Mandel interference at a three port device
我们报告的可能性完全相消干涉的三个不可区分的光子上的三端口设备提供了一个众所周知的洪-欧-曼德尔干涉的两个不可区分的光子上的两个端口设备的概括。我们的分析是基于SU(3)变换而不是SU(2)变换的基本数学框架。在三端口器件的大范围参数下,我们给出了完全破坏性的三光子干涉,并根据不同量子路径的贡献指出了这种干涉的物理根源。由于每个输出端口可以传输零到三个光子,因此该设备产生更高维的纠缠。特别地,根据设备参数,可以产生不同形式的量子纠缠态。我们的系统不同于对称的三端口分束器,它不表现出三光子Hong-Ou-Mandel干涉。
2015-06-15 quant-ph
More Causes Less Effect: Destructive Interference in Decision Making
Linnaeus University(林奈大学);Oakland University(奥克兰大学);University of Leicester(莱斯特大学)
我们提出了一个新的实验,证明破坏性干扰客户的产品故障的条件概率的估计。我们从消费品制造商的角度出发,考虑两种因果关系。虽然单独的原因的效果是相似的,但可以观察到,当这两个原因结合起来时,会产生相反的效果。这种两个或更多个原因的负面干扰可以被利用来更好地建模发生在客户头脑中的认知过程。这样做可以提高制造商能够设计出更好的产品的可能性,或者其中的一个功能。量子概率已经被用来解释一些常见的偏差,如问题顺序和响应可复制性效应,以及解释悖论,如违反确定性原则,以及Machina和Ellsberg悖论。在这项工作中,我们提出的结果进行了调查,关于多个观察到的症状对车辆的驾驶性能的影响。我们表明,一组的响应不能用经典概率解释,但量子公式很容易模拟它,因为它允许事件之间的积极和消极的“干扰”。由于量子公式主义也解释了经典概率的预测,它为工程设计和行为经济学中的决策行为建模提供了更丰富的范式。
2021-06-20 cs.AI quant-ph
Formation of the solid-state high-order harmonic generation plateau through destructive interference
本研究针对固态高次谐波产生两带模型中依赖激光强度的截止频率问题,揭示其由布里渊区不同初始态电子辐射的相消干涉形成,结论适用于多类两带系统,为时频轨迹分析提供了新视角。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Zak Phase Quantization without Global Symmetry through Destructive Interference
Ajou University(亚洲大学)
该研究提出了一种无需全局对称性即可实现Zak相位精确量化的机制,基于局域支撑对称性与相消干涉,通过数值模型验证了其有效性,为一维系统中量化量子几何的保护提供了新机制。
2026-10-12 cond-mat.str-el quant-ph
Nature of interference between Autler-Townes peaks in multi-level system
在这项工作中,我们提出了一个理论框架,以确定的作用和Autler-Townes(AT)峰(或修饰状态)之间的干扰的性质在一般的多能级系统。AT峰之间的相消干涉产生称为电磁感应透明(EIT)的尖锐透明窗口。在三能级系统中,两个AT峰彼此成对干涉,几乎类似于双缝干涉。在四能级系统中,三个AT峰之间的干涉也是成对的类似于三缝干涉,但具有更复杂的干涉性质。然而,在原子系统的许多实际情况中,只有类似于三能级系统的简单干涉形式占主导地位。在三能级系统中,两个AT峰之间的干涉性质(即相长、相消或零/无干涉)纯粹由控制激光器耦合的状态的自然衰减速率确定。然而,在四能级系统中,两个极端AT峰之间的干涉性质可以通过调节控制激光器的功率而从相长性调谐到相消性。
2021-04-22 physics.atom-ph quant-ph
Controlling Multimode Optomechanical Interactions via Interference
我们演示了多模系统中的光机干涉,其中一个光学模式耦合到两个机械模式。发展了一种相位相关的激励耦合方法,该方法可以观察到相长和相消的光机干涉。该相消干涉防止机械系统与光学模式的耦合,从而抑制光致机械阻尼。这些研究确立了光机干涉作为控制光和机械振荡器之间相互作用的重要工具。
2017-05-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Extending the Hong-Ou-Mandel Effect: the power of nonclassicality
本文证明非经典光态的宇称对分束器干涉效应起主导作用,揭示HOM效应只是更一般相消干涉的极限情形,并发现输出联合光子数分布中的中心节线和伪节曲线,展示了非经典性对分束器输出的强大控制能力。
2022-01-20 quant-ph
Compound transfer matrices: Constructive and destructive interference
复合障碍物的散射,由许多不同的不重叠的子障碍物组成,具有许多有趣而微妙的数学特征。如果是散射经典粒子,其中粒子的波方面可以忽略不计,复合势垒的透射概率简单地由单个子势垒的透射概率的乘积给出。相比之下,如果是散射波(无论我们处理的是纯粹的经典波还是量子薛定谔波函数),每个子势垒都会贡献相位信息(以及传输概率),并且这些相位可能导致相长干涉或相消干涉,传输概率在非平凡的上限和下限之间振荡。在这篇文章中,我们将研究这些上限和下限的一些细节,并推导出通过参数共振量子激发(粒子生产)的密切相关的过程的界限。
2011-12-21 hep-th math-ph math.MP
Interference traps waves in open system: Bound states in the continuum
我回顾了四种机制的束缚态在连续(BIC)中的应用,微波和声学腔开放的定向波导。最简单的是对称保护BIC,由于本征模与波导的传播模的正交性,它们被定位在腔内。然而,当BIC是输出谐振模的完全相消干涉的结果时,最一般和最有趣的是Friedrich-Wintgen机制。第三种类型的BIC,Fabry-Perot BIC,出现在双谐振器系统中,每个谐振器都可以作为理想的反射镜。最后,偶然的BIC可以在开放腔中实现,没有对称性,像开放的Sinai台球,其中谐振器的本征模可以通过本征模的平滑变形偶然地变得与波导的连续体正交。我们还回顾了一维系统中的BIC发生由于充分的相消干涉的两个波分离的自旋或极化或Aharonov-Bohm环中的路径。我们广泛地使用等效于耦合模理论的有效非厄米哈密顿量的方法,该方法通过寻找零宽度共振来检测连续谱中的束缚态。
2020-10-31 quant-ph
A classical postselected weak amplification scheme via thermal light cross-Kerr effect
一般认为,后选弱放大与系统的相消干涉效应有关,单光子通过交叉相位调制(XPM)相互作用对热场没有影响。在这封信中,我们提出,第一次,热光交叉克尔效应。通过分析,我们发现了两个意想不到的结果:i)后选择和弱放大可以在经典水平上得到解释,而不需要相消干涉; ii)弱放大和弱值不是一回事。经过后选择后,可以产生新的非经典混合光。该方案可以通过电磁感应透明来实现。
2015-10-06 quant-ph
Signal Enhancement and Background Suppression Using Interference and Entanglement
我们描述了由纠缠对激发的双光子吸收过程,而不是由相同能量和偏振的非纠缠对激发的双光子吸收过程。在非纠缠过程中,通过多个中间态在不同的吸收序列之间选择光子态进行相消干涉。通过改变纠缠时间和对延迟参数,得到了非零的纠缠吸收截面。详细的能量和偏振要求Rb 5S 1/2 --> 5D 3/2跃迁。讨论了量子信息隐藏和量子密钥分发的应用。
2010-12-20 quant-ph
Optical Transparency Using Interference Between Two Modes of a Cavity
在电磁感应透明(EIT)中,由于强激光束产生的两个修饰原子态之间的相消干涉,探测光束的吸收大大降低。在这里,我们表明,在单光子吸收率类似的减少,可以通过调整探测光束之间的谐振腔的两个模式的谐振频率的一半。这种技术有望在增强双光子吸收的同时减少由于单光子散射造成的损失。
2006-07-21 quant-ph
Nonlinear engineering of Hong-Ou-Mandel interference with structured light
Centre Énergie, Matériaux & Télécommunications, Institut National de la Recherche Scientifique(能源、材料与电信中心,国家科学研究所)
本文通过定制泵浦场,理论并实验证明泵浦奇偶性影响HOM干涉的相消-相长转变,并在HG和LG模式下分别实现灵敏度增强和角分辨率整数倍提升,为旋转传感提供新途径。
2026-09-29 quant-ph
Inherent Mach-Zehnder interference with "which-way" detection for single particle scattering in one dimension
本文研究了单光子在一维耦合腔阵列中的相干输运。由于它的固有结构是一个马赫-曾德尔干涉仪,我们解释了相消干涉现象的透射光谱的影响,哪一个方向的检测。本模型的量子实现是一个纳米机电谐振器阵列,其中两个最近的谐振器通过其附着的磁性尖端耦合到单个自旋。它的经典模拟是一个耦合缺陷腔阵列的波导,其中一个侧面缺陷腔有两个耦合。
2011-09-12 quant-ph
Quantum interference effects in two-photon scattering by a macroscopic lossy sphere
CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所)
研究宏观损耗球体对双光子散射的量子干涉效应,揭示波包频谱对称性对干涉的影响,并展示通过物质损耗实现纠缠识别的潜力。
2025-10-31 quant-ph
Anatomy of Topological Surface States: Exact Solutions from Destructive Interference on Frustrated Lattices
拓扑相的标志是其强大的边界签名,其有趣的特性-如陈氏绝缘体手性边缘的单向传输和外尔半金属表面上形成开放费米弧的表面状态的突然消失-不可能单独在表面上实现。然而,尽管非相互作用的拓扑体哈密顿量及其伴随的能谱非常简单,但对相应表面态的详细研究基本上仅限于数值模拟。然而,在这项工作中,我们表明,拓扑和平凡的表面状态的精确解析解,可以获得通用紧束缚模型上的一大类几何挫折格在任何维度,而不需要微调的跳跃幅度。我们的解决方案来自当地的约束相当于相邻层晶格垂直于表面之间的相消干涉,并提供微观的见解,使许多所需的性能分析计算的表面状态的结构。我们说明了我们的一般性研究结果,大量的例子在两个和三个空间维度。值得注意的是,我们推导出精确的手性陈省身绝缘体边缘状态的自旋轨道耦合kagome晶格,费米弧相关的各种最近合成的烧绿石铱酸盐板。值得注意的是,每个烧绿石板表现出费米弧,虽然只有那些具有磁性的一进三出配置功能块外尔节点在现实的参数制度。此外,我们的方法信号的拓扑表面状态的情况下,我们说明了一类模型类似于平凡的沙漏材料KHg $X$的表面。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic Multi-Mode Interference for Passive Suppression of Purcell Decay in Superconducting Circuits
本文提出一种利用超导电路内禀多模结构化环境实现破坏性干涉的被动方法,通过引入几何不对称性(如局部扰动transmon电容器)抑制辐射衰变,并经理论、仿真与对称破缺transmon量子比特实验验证了相干时间的改善。
2025-07-13 quant-ph
Robust Photon Entanglement via Quantum Interference in Optomechanical Interfaces
在量子信息协议中,纠缠态往往是关键因素。在这里,我们提出了方案,以产生强大的光子纠缠在光机械接口通过量子干涉。该方案探讨了Bogoliubov暗模式的激发和界面亮模式之间的破坏性量子干涉,类似于电磁诱导透明,以消除机械噪声的前导阶效应。连续变量和离散状态的纠缠,对机械噪声的鲁棒性可以实现。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
The power of unentanglement without destructive interference
École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文研究了无纠缠的stoquastic Merlin-Arthur证明系统,证明了StoqMA(2)的计算能力,展示了NP⊆StoqMA(2)和StoqMA(2)⊆EXP等结果,并探讨了精确StoqMA(2)的完备性问题。
2026-10-15 cs.CC quant-ph
Conductance zeros in complex molecules and lattices from the interference set method
研究了在化学分子和有限物理晶格中的相消量子干涉(DQI)及其对电子输运的影响。从已知电导零点存在于干涉集任意两点之间的二分系统出发,利用Dyson方程,给出了确定复杂系统电导零点的一般算法。我们说明这一程序,因为它适用于富烯分子。电导零点的稳定性进行了分析方面的外部扰动。
2021-03-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interference of communication and field correlations in entanglement harvesting
本文揭示粒子探测器间的通信与从量子场获取关联的能力可发生相长或相消干涉,并指出量子场中的纠缠有时反而会阻碍两个探测器产生纠缠。
2024-04-11 gr-qc hep-th quant-ph
Resurgent revivals in bosonic quantum gases: a striking signature of many-body quantum interferences
物质波的复苏依赖于光晶格中超冷玻色子系统发展动力学过程中相长多体量子干涉的微妙相互作用。结果表明,弱的intersite隧穿和现场强相互作用之间的相互作用,可以导致量子动力学的密度波显示几个功能没有发现在平均场极限:占用振荡,复苏复苏,和(反)同步的复苏峰和占用振荡峰。这意味着合作干涉效应,交替建设性和破坏性的功能,导致峰值复苏的行为。这些多体量子干涉现象在各种可观测量中产生了引人注目的特征,这些特征在实验测量中是可以获得的。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Periodic steady state and interference in a periodically driven quantum system
研究了受时间周期驱动的量子多体系统的相干动力学。我们认为,在许多情况下,相消干涉的时间,使大多数的量子平均时间周期,在初始瞬态。我们详细讨论的情况下,量子伊辛链周期性驱动的临界点,发现,作为量子相干性的结果,系统永远不会达到一个无限的温度状态。此外,在各种观测量的频率依赖性中观察到Floquet共振效应,这些观测量显示出一系列定义明确的峰或谷。讨论了非可积系统的推广。
2012-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Novel Bose-Einstein Interference in the Passage of a Fast Particle in a Dense Medium
当一个高能粒子与多个高能介质粒子相干碰撞时,由于交换虚玻色子的玻色-爱因斯坦对称性,在相空间的大部分区域中费曼振幅发生相消干涉,而在其他一些区域中费曼振幅发生相长干涉。结果,反冲介质粒子具有沿着入射快粒子的方向集体出来的趋势,每个携带入射纵向动量的相当大的一部分。在RHIC高能Au-Au碰撞中,在与高$p_T$触发有关的强子角关联中,可能已经观察到这种沿入射粒子方向散射体集体反冲的干涉现象。
2012-03-20 hep-ph nucl-th quant-ph