Entanglement generation and multiparticle interferometry with neutral atoms
我们研究了涉及少量相互作用粒子的状态的制备和操纵。通过控制势阱的分裂和熔合,我们展示了如何相互转换莫特绝缘体和捕获的类玻色-爱因斯坦凝聚态。我们还讨论了“薛定谔猫”状态的产生分裂的微陷阱,并考虑到实际产生的井之间的不对称性。这些方案可以用来进行中性原子的多粒子干涉测量,只有当所有参与的粒子都被测量时才能观察到干涉效应。
2003-04-09 quant-ph
Energy entanglement in neutron interferometry
利用了单个中子的自旋、路径和(总)能量自由度之间的纠缠。我们实现了一个三重纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)类态,并相干操纵了二能级量子子系统的相对相位。Mermin推导的一个不等式被应用于分析生成的类GHZ态:我们确定了四个期望值,最终得到M=2.558 +/- 0.004,这明显高于阈值2。这证明了单粒子系统中三重纠缠类GHZ态的Mermin不等式的违反,从而表明了非上下文假设与量子力学之间的明显不一致,证实了量子上下文性.
2010-08-04 quant-ph
Matters Arising: Entanglement-enhanced matter-wave interferometry in a high-finesse cavity
本文针对2022年《Nature》上一篇声称利用700个原子纠缠实现超出标准量子极限3.4 dB灵敏度的物质波干涉测量研究提出商榷,指出其结论错误,实际灵敏度比声称值至少差39倍,未超出标准量子极限也未超过单原子水平。
2023-05-03 quant-ph
Nonlocal cancellation of dispersion in Franson interferometry
色散及其抵消在基于纠缠的非定域量子测量中具有重要的实际意义。我们报告的第一个演示取消飞秒级色散反转之间的长路径和短路径的差分色散的符号,只有一个手臂的光纤为基础的Franson干涉仪。我们将原本有限的量子可见性恢复到前所未有的99.6%,并将时间-能量纠缠置于与偏振纠缠相同的质量水平,用于量子信息处理应用。
2013-08-16 quant-ph
On-demand generation of entanglement of atomic qubits via optical interferometry
在光干涉的框架内,研究了单原子量子比特通过公共光子通道按需产生纠缠的问题。如预期的那样,对于以相干激光束作为输入的马赫-曾德尔干涉仪,需要高精细度的光学腔来克服对自发发射的敏感性。然而,我们表明,与双福克输入,有用的纠缠可以在原则上创建没有腔增强。这两种方法都需要单光子分辨探测器,最好的结果将通过结合腔反馈和双福克输入。这种方法可以允许使用双光子输入和当前可用的反射镜和检测器技术的$.99$的保真度。此外,我们研究了基于NOON状态的干涉仪,并表明它们的性能类似于双福克状态,但不需要高精度的光电探测器。目前的干涉方法可以作为一个通用的,可扩展的电路元件的量子信息处理,从快速量子门,确定性隐形传态,纠缠交换$etc.$,可以实现与援助的单量子比特操作。
2008-03-24 quant-ph
Multi-parameter Entanglement in Quantum Interferometry
在超快和连续波泵浦的情况下,使用各种孔径形状和尺寸,探讨了多参数纠缠在共线II型自发参量下转换量子干涉中的作用。我们已经开发和实验验证了下转换理论,认为量子态,可以同时纠缠的频率,波矢量和偏振。特别是,我们证明了从熟悉的三角形干涉倾角,如不对称性和峰化的偏差。这些发现提高了我们控制自发参量下转换产生的量子态的能力,并且应该证明对那些追求下转换光的许多拟议应用的人有用。
2001-12-19 quant-ph
Quantum-enhanced interferometry by entanglement-assisted rejection of environmental noise
利用光的量子态照明可以改善在诸如损耗、噪声和失相等严重不利条件下的传感和测量任务。先前的结果表明,实现给定精度所需的测量次数略有减少。在这里,我们比较了三种照明策略,估计在嘈杂的,有损干涉仪的相对相位。当包括一个共同的相位波动的噪声过程中,我们表明,使用纠缠探针实现了参数估计精度的优势,尺度与纠缠模式的数量。这项工作提供了一个理论基础,在实验上具有挑战性的条件下,使用高度多模纠缠态的光的实际测量任务。
2021-10-14 quant-ph
Quantum-coherent nonlinear interferometry using electron-phonon systems for entanglement-assisted terahertz sensing
本研究提出一种量子相干非线性干涉测量理论框架,将非线性介质建模为有源电子-声子量子系统,实现两阶段纠缠建立,可通过近红外探测间接读出太赫兹信号,为纠缠辅助太赫兹传感提供新路径。
2025-10-30 quant-ph
Nonlocal Interferometry Using Macroscopic Coherent States and Weak Nonlinearities
描述了一种利用相位纠缠宏观相干态进行非局域干涉测量的方法。所需的纠缠可以使用弱非线性产生,而贝尔不等式可以使用单光子作为探针违反。纠缠是相对稳健的光子损失和贝尔不等式可以违反在光纤中的相对较大的距离,尽管大量的光子被吸收的过程中的事实。
2013-05-13 quant-ph
Phase transitions, entanglement and quantum noise interferometry in cold atoms
我们发现,纠缠单调可以表征显着增强的纠缠在量子相变,如果他们是敏感的长程高阶关联。这些单调被发现开发一个尖锐的峰值在临界点,并表现出普遍的标度。我们证明了噪声相关性也具有类似的特征,并验证了这些实验上可获得的量确实编码了纠缠信息和探针可分性。
2008-03-05 cond-mat.other quant-ph
Entanglement Assisted Non-local Optical Interferometry in a Quantum Network
Harvard University(哈佛大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Boston University(波士顿大学);John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学生物工程与应用科学学院);IonQ Inc.(IonQ公司)
本研究利用量子网络中的纠缠量子记忆,实现了远程非局域相位测量,展示了1.55公里光纤链路下的微分相位测量能力,为量子增强成像应用提供新途径。
2025-09-12 quant-ph
Experimental demonstration of conjugate-Franson interferometry
弗兰森干涉测量法是一种众所周知的用于探测光子对频率相关性的量子测量技术,其通常用于证明时间-能量纠缠。我们展示了互补技术的时间基础上,称为共轭弗兰森干涉,测量光子对到达时间的相关性,从而提供了一个有价值的除了量子工具箱。对于自发参量下转换产生的纠缠光子对,在不扣除背景的情况下,我们得到了$96\pm 1$ %的共轭-弗兰森干涉可见度。我们的测量结果超过了量子经典阈值25个标准偏差,并验证了共轭弗兰森干涉仪(CFI)作为一种替代方法来证明时间-能量纠缠。此外,CFI可见度是双光子的联合时间强度的函数,因此对该状态的光谱相位变化敏感,这对于Franson干涉术或Hong-Ou-Mandel干涉术来说不是这种情况。我们突出了CFI的效用,通过测量其两个不同的双光子状态,一个没有和其他光谱相位变化,并观察减少21%的CFI的可见性为后者。CFI在光子纠缠、量子通信和量子网络等领域具有潜在的应用价值。
2021-04-30 quant-ph
Electronic entanglement via quantum Hall interferometry in analogy to an optical method
我们提出了一个在量子霍尔系统中利用电子-空穴对隧穿辐射产生轨道纠缠的干涉方案。所提出的设置是Cabello等人提出的光学干涉仪的电子版本。102,040401(2009)],并且利用现有技术是可行的。它需要单通道传播和单一的主要来源。我们讨论了纠缠的产生和它的检测违反一个贝尔不等式。
2009-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiparty simultaneous quantum identity authentication based on entanglement swapping
提出了一种基于纠缠交换的多方同时量子身份认证协议。在我们的协议中,多个用户可以同时通过一个可信的第三方认证。
2006-04-30 quant-ph
Unconditional Security of Time-energy Entanglement Quantum Key Distribution using Dual-basis Interferometry
高维量子密钥分发(HDQKD)提供了高安全密钥速率和高光子信息效率的可能性。我们考虑了基于自发参量下转换产生的时间-能量纠缠的HDQKD,并证明了它对集体攻击是安全的。它的安全性取决于可见性数据-从弗兰森和共轭弗兰森干涉仪-探测光子对频率相关性和到达时间相关性。从这些测量上界可以建立窃听者的Holevo信息通过翻译的高斯态安全分析连续变量量子密钥分发,使它适用于我们的协议。我们表明,可见性数据从刚才的弗兰森干涉仪提供了一个较弱的,但仍然有用的,安全的密钥速率下限。为了处理多对发射,我们将诱饵状态的方法纳入我们的协议。结果表明,在光纤传输距离超过200 km时,时间能量纠缠HDQKD的安全密钥速率可达700 bit/s,在密钥生成阶段,光子信息效率为2个安全密钥比特/光子符合,接收机系统效率为15%。
2014-01-23 quant-ph
Entanglement certification via causal-order interferometry in a quantum switch
Peking University(北京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Shanxi University(山西大学)
该研究利用量子开关的因果序干涉术,通过插入局域幺正变换,在多种噪声模型下扩大了可认证纠缠的噪声参数区域,实现了更优的纠缠认证效果。
2026-08-17 quant-ph
Polarization-path-frequency entanglement using interferometry and frequency shifters
提出一种利用干涉测量装置和频移器生成并控制偏振-路径-频率超纠缠态的方案,通过偏振控制量子行走实现多自由度操纵,并以负性计算验证了子空间间纠缠的可控性。
2021-12-01 quant-ph
Entanglement conditions involving intensity correlations of optical fields: the case of multi-port interferometry
在[Phys. Rev. A { \bf 95},042113(2017)]中引入的归一化量子斯托克斯算子使人们能够更好地观察具有未定义光子数的光场纠缠态的非经典相关性。对于一个给定的实验,新的量子斯托克斯算符定义为偏振器出口处测量的强度(或光子数)之差除以它们的总和。要平均的是这个比率,而不是像传统方法那样分别计算分子和分母。新方法允许构建更强大的纠缠指标对光子损失噪声,它可以检测纠缠光学状态的情况下,证人使用标准斯托克斯运营商失败。在这里,我们展示了这种方法的扩展,超越了与极化相关的现象。讨论了多模明亮压缩真空态中光束产生关联的类EPR实验。EPR启发的纠缠条件的所有素数的模式。这些条件比采用标准Glauber类强度相关性的类似条件更能抵抗光子损失引起的噪声。
2018-03-01 quant-ph
Phase-noise protection in quantum-enhanced differential interferometry
双传感器耦合差分干涉测量是在强相位噪声环境下进行精密测量的一种有效方法。然而,DI仅使用经典资源进行研究和实现。在这里,我们推广的情况下纠缠探测态的差分干涉理论。我们证明,对于完全相关的干涉仪和任意大的相位噪声的存在下,子散粒噪声的灵敏度-海森堡极限-仍然是可能的一类特殊的纠缠态在理想的无损方案。这些态属于无退相干的子空间,在这个子空间中纠缠被被动地保护。我们的工作为充分利用纠缠在强相位噪声下的精确测量铺平了道路。
2014-09-05 quant-ph
Entanglement and statistics in Hong-Ou-Mandel interferometry
Hong-Ou-Mandel干涉术允许人们检测双光子输入态中纠缠的存在。对于服从费米子统计的两粒子输入态,同样的结果也成立。然而,在后一种情况下,抗弹跳在干涉仪响应中引入了质的差异。在Gedanken实验中分析了这种效应,其中假设进入干涉仪的粒子属于一个单参数的量子族,该量子族在玻色子和费米统计之间连续插值。
2006-07-01 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Long-distance teleportation of atomic qubit via optical interferometry
在马赫-曾德尔光学干涉仪的框架下研究了单原子量子比特通过公共光子通道的远距离隐形传态问题。正如预期的那样,当相干态用作输入时,需要高精细度光学腔来克服对自发发射的敏感性。然而,我们发现,一个数压缩的光场在一个twin-Fock态,原则上可以创建有用的纠缠没有腔增强。这两种方法都需要单光子计数探测器,最好的结果是通过结合腔反馈与双福克输入。这种方法可以允许使用双光子输入和当前可用的反射镜和检测器技术的$.99$的保真度。此外,该方法可以方便地扩展到产生多点纠缠和纠缠交换,这两者都是量子网络中的必要条件。
2006-09-27 quant-ph
Spatially Homogeneous Entanglement for Matter-Wave Interferometry Created with Time-Averaged Measurements
我们证明了一种方法,以产生空间均匀的纠缠,自旋压缩状态的原子适当的保持大量的压缩,即使释放到一个物质波干涉仪或其他自由空间量子传感器的手臂。使用一个有效的腔内偶极陷阱,我们允许原子沿着腔轴移动,并通过集体测量对它们与用于产生纠缠的驻波的耦合进行时间平均,证明了11(1)dB的直接观察到的自旋压缩。我们的研究结果表明,在集体测量的时间平均可以大大减少空间非均匀耦合的测量仪器的影响。
2016-08-22 physics.atom-ph quant-ph
Cavity-Mediated Entanglement Generation Via Landau-Zener Interferometry
我们展示了量子控制和纠缠产生使用的朗道-齐纳分束器通过耦合两个transmon量子比特的超导腔形成。通过避免交叉的腔介导的量子比特-量子比特的单通道提供了朗道-齐纳跃迁公式的直接测试。连续扫描导致朗道-齐纳-施托克伯格干涉图样,其可见度可以通过调节非绝热和绝热区域的水平速度来灵敏地调谐。双量子位态层析成像表明,贝尔态可以通过单通道产生,保真度为78%,受量子位弛豫的限制。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-photon entanglement and interferometry
多光子干涉揭示了严格的非经典现象。它的应用范围从量子力学的基本测试到光子量子信息处理,其中迄今为止实现的关键实验的很大一部分来自多光子态操纵。我们回顾的进展,理论和实验,这一迅速推进的研究。重点是各种形式的光子纠缠的产生,量子力学完整性的测试(特别是对局域实在论的违反),用于量子通信的量子信息协议(例如,量子隐形传态、纠缠纯化和量子中继器),以及利用线性光学的量子计算。我们将限制我们的审查范围,以“少光子”的现象,涉及离散观测测量。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement-enhanced measurement of a completely unknown phase
未知相位的高精度干涉测量是许多科学技术领域中计量学的基础。量子纠缠提供了灵敏度的增加,但是目前的技术仅超过了经典干涉测量法用于测量关于已知相位的小变化的极限。在这里,我们介绍了一种技术,结合纠缠态与自适应算法,以精确地估计一个完全未指定的相位,获得更多的信息,每个光子是可能的经典。我们利用该技术首次进行了量子纠缠增强的光学相位测量。这种方法将能够使用干涉测量法快速、精确地确定未知相移。
2010-03-26 quant-ph
Entanglement, identity and disentanglement in two-atom spontaneous emission
最近的两个实验研究纠缠对分子光解离中产生的激发态原子的发射性质的潜在影响,已被解释在相互矛盾的方式。我们提出了一个理论分析的问题,表明实验结果可以解释由三个过程的组合:纠缠,交换效应与原子的相同性质和解纠缠的自发发射。根据我们的方法,这些实验提供了由自发发射解纠缠现象的第一个验证。
2017-03-16 quant-ph
A Factorization Identity for Twisted Multinomial Coefficients with Application to Pilot States in Hamiltonian Decoded Quantum Interferometry
IBM Quantum, T.J. Watson Research Center(IBM量子,T.J.沃森研究中心)
本文提出扭曲多项式系数的因子化恒等式,用于哈密顿解码量子干涉仪中的飞行员态制备,扩展了标准的q-多项式公式。
2026-04-15 quant-ph
Phase magnification by two-axis countertwisting for detection noise robust interferometry
纠缠增强的原子干涉术具有超越标准量子极限并最终达到海森堡极限的潜力。然而,实验进展受到各种技术噪声源的阻碍,包括输出量子态检测中的噪声。检测噪声的影响可以在很大程度上通过利用回波方案来克服,其中在干涉仪序列之后重复产生纠缠的相互作用。在这里,我们提出了一个回声协议,使用两个轴的反扭曲作为主要的非线性相互作用。我们证明了该计划是强大的检测噪声和它的性能优于已经证明的单轴扭转回波计划。特别是,灵敏度保持海森堡标度在一个大的粒子数的限制。最后,我们表明,该协议可以实现与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体。因此,我们的研究结果概述了一个现实的方法来减轻量子增强干涉测量中的检测噪声。
2018-05-02 quant-ph
Non-local temporal interferometry for highly resilient free-space quantum communication
本文通过部署相位稳定的非局域Franson干涉仪,在10.2公里自由空间分发多维能量-时间纠缠光子,实现维度自适应QKD协议,获得正渐近密钥率,展示了高维纠缠在量子通信中的潜力。
2022-04-15 quant-ph
Induced Coherence in Quantum and Classical Interferometry: Origin and Control
The Institute of Mathematical Sciences(马蒂马拉科学院);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院);Institute of Science, Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学理学院);Centre for Quantum Science and Technology, Siksha ‘O’ Anusandhan(锡克沙'O'安苏丹量子科学与技术中心);Indian Institute of Science Education and Research (IISER), Kolkata(加尔各答印度科学教育与研究学院)
本文证明量子诱导相干干涉仪中三重关系成立,经典配置恢复二象性不等式,并探索相干性与纠缠的起源及控制方法,揭示路径不可区分性的互补作用。
2026-11-06 quant-ph
Complementarity and Uncertainty in Mach-Zehnder Interferometry and beyond
从这些原则的各种形式化的调查开始,互补性和不确定性的原则之间的联系和对比的一个连贯的帐户。的概念分析说明了一组实验方案的基础上马赫-曾德尔干涉。特别地,通过与探针系统的纠缠和(定量)量子擦除的路径检测被展示为构成物理量、路径和干扰观测量的互补对的联合非锐化测量的实例。分析使用的表示的观测值为正算子值的措施(POVM)。互补的实验选项的同时unsharp准备和测量的意义上的和解表示在不同种类的不确定性关系。互补性的特点,体现在本例中的相互排斥的路径检测和干扰观察,恢复作为一个极限情况下,从适当的不确定性关系。我们注意到,互补原理和不确定原理既不是完全逻辑独立的,也不是彼此的逻辑结果。由于纠缠是(复合系统)量子特性不确定性的一个实例,因此将不确定性和纠缠作为可能的互补机制来相互对抗是没有意义的。
2006-09-06 quant-ph
Ultrafast Spin-Motion Entanglement and Interferometry with a Single Atom
我们报道了在小于3 ns的时间尺度内,单原子超精细自旋态与其运动态的纠缠。我们设计了一个短的强激光脉冲训练,以传递+/- 2毫巴k的自旋相关动量转移。利用动量反冲对,我们建立了一个原子干涉仪,并证明了自旋相干性的崩溃和复苏的运动波包分裂和重组。只有当第二次反冲延迟谐波陷阱周期的整数倍时,才会发生一对反冲后的复活,谐波陷阱周期是自旋与运动纠缠和解纠缠的标志。这种量子控制开启了原子量子比特中超快纠缠的新机制。
2013-02-14 physics.atom-ph quant-ph
Error filtration for quantum sensing via interferometry
本文提出一种基于被动线性光学和辅助真空模式的错误过滤硬件方案,通过干涉机制缓解光学量子计量中的退相干效应,并在相干态保持与恒星干涉测量相位稳定中取得显著改善。
2024-11-17 quant-ph
Momentum Entanglement for Atom Interferometry
与光干涉仪相比,冷原子干涉仪的光通量低,相关的散粒噪声大。超过这些限制的灵敏度需要制备不同动量模式的纠缠原子。在这里,我们展示了一个源的纠缠原子,是兼容的国家的最先进的干涉仪。纠缠从玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋自由度转移到分离的动量模,压缩参数为-3.1(8)dB。纠缠增强原子干涉仪为量子梯度仪或引力波探测器开辟了前所未有的灵敏度。
2020-11-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Tripartite to Bipartite Entanglement Transformations and Polynomial Identity Testing
考虑了通过局域量子操作和经典通信能否以非零的成功概率将一个给定的三方纠缠纯态转换成一个给定的两方纠缠纯态的问题。我们表明,这个问题是等同于著名的计算问题,决定如果一个多元多项式是同为零。因此,有效的随机算法研究后者可以应用于问题的三方二分纠缠变换。
2009-08-04 quant-ph
Aberration cancellation in quantum interferometry
我们报告的第一个实验演示的偶数阶像差抵消量子干涉。这种效应是与光谱纠缠相关的光谱群速度色散抵消的空间对应物。这在时间干涉测量中通过多参量的空间-光谱纠缠得以体现。由自发参量下转换产生的空间纠缠光子,受到调制波前的可变形反射镜引入的空间像差的影响。我们发现,只有奇数阶空间像差影响量子干涉的质量。
2008-12-03 physics.optics quant-ph
Concurrence-Driven Path Entanglement in Phase-Modified Interferometry
Boston University(波士顿大学);Ankara University(安卡拉大学)
本文提出了一种新的实验装置,通过建立路径纠缠与纠缠度之间的直接关系,展示了联合探测概率不仅受相位偏移影响,还受由粒子运动方向与光束分裂器轴间角度决定的纠缠度影响。
2024-11-11 physics.optics quant-ph
Entanglement interferometry for precision measurement of atomic scattering properties
我们报道了用俘获的~(87)Rb原子对实现的两粒子物质波干涉仪。每对原子被限制在光晶格势的单个位置。该干涉仪的实现是通过首先产生两个原子的相干自旋混合,然后通过费什巴赫共振调节态间散射长度。态间散射长度的选择性变化导致了两粒子态的纠缠动力学,这种纠缠动力学可以在拉姆齐干涉实验中检测到。这种纠缠动力学被用于原子相互作用参数的精确测量。此外,干涉仪允许以非破坏性的方式分离具有一个或两个原子的晶格位置。
2003-10-30 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
Nonlocal Handbury-Brown Twiss Interferometry & Entanglement Generation from Majorana Bound States
我们表明,一个一维设备支持一对马约拉纳束缚态在其两端可以产生显着的Hanbury-Brown Twiss像干涉效应以及分离狄拉克费米子的相关能量。我们发现,同时散射的两个入射电子或两个入射空穴从马约拉纳束缚态导致专门的电子空穴的最终状态。这种在电子-空穴内部赝自旋空间中的“反聚束”可以通过电流-电流关联来检测。此外,我们表明,通过散射适当的自旋极化电子从马约拉纳束缚态,可以工程师的非本地纠缠的电子自旋量子信息的应用。上述两种现象应该在不同的物理系统中可以观察到,从而能够检测到低能马约拉纳模式的存在。
2011-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized concurrence measure for faithful quantification of multiparticle pure state entanglement using Lagrange's identity and wedge product
同时,介绍了希尔和伍特斯[物理学。78,5022(1997)],提供了一个重要的措施纠缠的一般对量子比特是忠实的:严格积极的纠缠态和消失的所有可分离的状态。这样一个度量捕获了纠缠的全部内容,提供了可分性的充分必要条件。利用Lagrange恒等式和楔积表示的可分性条件,我们提出了一个新的框架,将并发性推广到任意维的多粒子纯态,这与Rungta等人[Phys.Rev.A64,042315(2001)]提出的“I-并发性”相一致,Rungta等人将Wootters的自旋翻转算子推广到所谓的泛反相超算子.我们的框架揭示了纠缠的固有几何,并可能是有用的混合和连续变量状态的进一步扩展。
2017-03-28 quant-ph
Ultrafast quantum interferometry with energy-time entangled photons
计量学和通信中的许多量子优势来自干涉现象。这种现象可以发生在超快的时间尺度上,特别是当使用能量-时间纠缠光子时。这些相对未被探索,因为它们的观测需要比传统光子计数器短得多的时间分辨率。将非线性光学门控与传统光子计数器相结合可以克服这一限制,实现亚皮秒时间分辨率。在这里,使用这种技术和弗兰森干涉仪,我们证明了高可见度的量子干涉与两个纠缠的光子,其中的单光子和双光子的相干时间都是亚皮秒。我们直接观察的光谱和时间的干涉图案,测量$(85.3\pm0.4)\%$的双光子符合率的可见性,并报告一个CHSH贝尔参数的$2.42\pm0.02$,违反本地隐藏的变量约束的21个标准偏差。用超快干涉术演示能量-时间纠缠为在以前无法达到的制度中检查和利用纠缠提供了机会。
2018-03-12 quant-ph
Event-based simulation of neutron interferometry experiments
一个离散事件的方法,这已经被证明是一个因果关系的解释,许多量子光学实验,适用于单中子干涉实验。模拟算法产生一个逻辑上一致的描述,在个别中子,并不需要知识的波动方程的解决方案。它表明,模拟方法再现了几个单中子干涉实验的结果,包括实验,在量子理论语言,涉及纠缠。我们的结果表明,经典(非哈密顿)系统可以表现出相关性,在量子理论与干涉和纠缠,也当所有的粒子发射的源占。
2012-08-11 physics.comp-ph quant-ph
New Identity for Cayley's First Hyperdeterminant with Applications to Symmetric Tensors and Entanglement
本文给出了Cayley第一超行列式关于Levi-Civita符号的新公式,并证明该公式可在多项式时间内计算对称张量的超行列式,进而应用于玻色子量子系统纠缠度量。
2026-06-15 quant-ph
There is more to quantum interferometry than entanglement
纠缠一直是量子力学的特征之一,但最近的发展强调了超越纠缠的量子性对量子基础和技术的重要性。我们证明了纠缠不能完全捕获量子干涉测量中的最坏情况下的灵敏度,当量子探针被用来估计由哈密顿量,固定的能级,但可变的本征基,作用于一个臂的干涉仪的相位印记。这是通过定义一个二分纠缠单调量身定制的干涉设置,并证明它永远不会超过所谓的干涉功率,一个数量依赖于更一般的量子相关性超越纠缠,并捕获相关的资源。然后,我们证明了当局部交换性保持操作应用于量子位探针时,干涉功率永远不会增加,这是验证这样的量作为真正的量子相关单调性的重要一步。这些发现是伴随着室温下的核磁共振实验研究,其中两个量子比特状态的极端(最大和最小)干涉功率在固定的纠缠的生产和特点。
2017-05-08 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Large Spin Stern-Gerlach Interferometry for Gravitational Entanglement
本文将检验引力量子本质的双质量纠缠实验推广到任意自旋 j,提出可分裂为 2j+1 条轨迹的广义 Stern-Gerlach 干涉仪,并发现大自旋能适度增强引力诱导纠缠。
2023-12-08 gr-qc quant-ph
Comparing entanglement and identity effects in tunnelling
当系统处于不可分态(纠缠态或对称态)时,两个粒子同时隧穿的概率被修正。我们比较这两种效果在矩形势垒通过评估叠加态的传输率。对于大动量,它们的同时存在大大改变了传输率的形式。联合效应比叠加效应大得多。此外,玻色子和费米子之间存在着显著的差异。我们提出了一个统一的观点,作为一个量子干涉现象的组合效应。分析还说明了纠缠系统中排斥的一个新方面,叠加态的存在,其中一个条款是禁止的泡利原理。
2023-01-29 quant-ph
Decoherence modes of entangled qubits within neutron interferometry
利用刘维尔-冯·诺依曼主方程研究了纠缠量子比特的两种不同的退相干模式.模式A由投影算子到哈密顿量的本征态上确定,模式B由投影算子到旋转态上确定。我们提出了一般和贝尔对角态的解决方案,并计算了后者的混合度和纠缠的纠缠度。我们提出了一种通过施加起伏磁场实现中子干涉测量中的退相干模式。克劳斯算子分解描述系统的演变为每个模式的实验测试。
2005-12-13 quant-ph
Reframing SU(1,1) interferometry
SU(1,1)干涉测量,在1986年由Yurke、McCall和Klauder [Phys. Rev. A 33,4033(1986)]的经典论文中提出,涉及压缩、置换,然后解压缩两个玻色子模。在过去的十年里,它已经在各种实验中得到了实施。在这里,我把SU(1,1)干涉测量分开,看看它是如何和为什么滴答作响的。SU(1,1)干涉测量是主动压缩增强、反作用回避测量的双模版本,旨在检测受经典力作用的谐振子的相空间位移。通过省略第二个双模压缩器来截断SU(1,1)干涉仪,留下了一个原型,该原型使用双模压缩的纠缠来检测和表征来自从两个模式收集的测量统计的两个模式之一上的扰动。
2019-12-28 quant-ph
Characterization of Errors in Interferometry with Entangled Atoms
中性原子纠缠自旋态的产生为量子传感技术的发展提供了机遇。特别是,纠缠可以增强基于光脉冲原子干涉的加速度计和重力计的性能。我们研究了可能限制这种设备的灵敏度的误差源的影响,包括初始纠缠态的制备误差、激光脉冲的不完善性、初始原子波包的动量扩散、测量误差、自发发射和原子损失。我们确定,对于这些错误中的每一个,宇称算子$Π$的期望值具有一般形式,$\overline{\langle Π\rangle} = Π_0 \cos( N ϕ)$,其中$ϕ$是干涉仪相位和$N$是在最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger状态中准备的原子数。相应地,最小相位不确定性具有一般形式$Δϕ= (Π_0 N)^{-1}$。每个误差通过奇偶振荡的幅度$Π_0$降低到低于$Π_0 = 1$的理想值来表现自己。对于每一种误差,我们都导出了$Π_0$对误差参数和$N$的依赖关系的解析结果,并且还得到了在误差较小时有效的简化近似表达式。基于所进行的分析,纠缠增强原子干涉术似乎是可行的与现有的实验能力。
2020-08-11 quant-ph
Interferometry with Entangled Atoms
一个量子引力梯度计由两个空间分离的原子系综组成,它们被一束共同的激光脉冲所询问。激光脉冲导致原子基态超精细能级的概率振幅干涉,产生两个运动敏感的相移,允许测量每个系综的平均加速度,并通过简单的差分,加速度梯度。在这里,我建议纠缠的量子态的两个合奏之前的脉冲序列,并表明纠缠编码的相对加速度在一个单一的干涉相位,可以直接测量,而不需要差分。
2002-03-14 quant-ph
Quantum interferometry in multi-mode systems
我们考虑的情况下,通过每个臂的干涉仪传播的信号具有复杂的多模结构。我们发现了粒子纠缠与相位估计超过散粒噪声极限的可能性之间的关系。我们的结果是一般的-他们适用于纯态和混合态的相同和可区分的粒子(或两者的组合),为一个固定的和波动的粒子数。我们还指出,通常用于检测纠缠的方法在双模系统中可以给出误导的结果时,应用到多模的情况下。
2017-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement-Enhanced Matter-Wave Interferometry in a High-Finesse Cavity
纠缠是一种基本的资源,它允许量子传感器超越由独立原子的量子坍缩所设定的标准量子极限。集体腔QED系统已经成功地产生了大量的直接观察到的纠缠,涉及激光冷却原子系综的内部自由度。在这里,我们展示了腔QED纠缠的外部自由度,实现了一个物质波干涉仪的700个原子,其中每个单独的原子在重力下自由下落,同时穿越两个路径通过空间,同时也与其他原子纠缠。我们证明了量子非爆破测量和腔介导的自旋相互作用产生压缩动量态,直接观察到的压缩增益$3.4^{+1.1}_{-0.9}$ dB和$2.5^{+0.6}_{-0.6}$ dB分别低于标准量子极限。首次成功地将纠缠态注入到马赫-曾德尔光脉冲干涉仪中,直接观测到了$1.7^{+0.5}_{-0.5}$ dB的相干增强.减少不精确性的基本量子源提供了一种新的资源,可以用来直接提高测量精度、带宽和准确度,或者以减小的尺寸进行操作。这些结果也为惯性传感器结合粒子离域和纠缠,寻找新的物理,粒子和场,未来先进的引力波探测器,并访问超越平均场量子多体物理开辟了一条新的道路。
2022-05-12 physics.atom-ph quant-ph
Entangling independent particles by path identity
本文利用光子对来源的不可区分性和路径同一性,证明独立粒子无需相互作用、既有纠缠或 Bell 态测量即可建立纠缠,并有望降低量子网络资源需求。
2024-12-04 quant-ph
Event-based simulation of neutron experiments: interference, entanglement and uncertainty relations
我们讨论了离散事件模拟方法,它已被证明是一个统一的因果关系描述的许多量子光学和单中子干涉实验。基于事件的仿真算法不需要整个系统的波动方程的解的知识,还通过逐个生成检测事件来再现相应的统计分布。单粒子干涉和纠缠是两种重要的量子现象,它们是通过粒子与分束器、偏振器、探测器等器件之间的信息交换而产生的。我们证明了这一点,通过再现几个单中子干涉实验的结果,包括一个演示干扰和一个演示违反贝尔型不等式。我们还提出了基于事件的模拟结果的单中子实验设计小泽的普遍有效的误差干扰关系,使用一般量子测量理论推导出的不确定性关系的有效性。
2014-03-18 quant-ph