The Quantum Interference Computer: error correction
在量子干涉计算机方法的背景下,提出了一种纠错机制
2007-07-17 quant-ph
Quantum Erasure: Quantum Interference Revisited
最近的量子光学实验揭示了量子物理学的基础。量子擦除器--改进的量子干涉实验--表明量子纠缠是互补原理的原因。
2005-03-07 quant-ph
Quantum interference of electromagnetic fields from remote quantum memories
我们观察到两个远程原子存储器产生的场的量子干涉。在四光子延迟符合测量中,利用有限的原子记忆时间获得了高可见度的干涉。来自远程原子存储器的场的干扰是多节点远程量子比特纠缠可扩展生成协议中的关键要素。
2006-09-27 quant-ph
Testing higher-order quantum interference with many-particle states
量子理论允许不可区分的路径之间的干涉,但同时限制了它的顺序。例如,单粒子干涉仅限于二阶,即单粒子路径对。到目前为止,所有的实验努力,以寻找更高阶的干扰超出那些兼容的量子力学已经基于这样的单粒子计划。然而,量子物理学并不局限于单粒子干涉。本文利用双光子五缝系统研究了多粒子高阶干涉。我们观察到非零的两粒子干涉到四阶,对应于两个不同的两粒子路径的干涉。我们进一步表明,五阶干涉仅限于$10^{-3}$的强度相关制度和$10^{-2}$的光子相关制度,从而提供了新的边界高阶量子干涉。
2021-05-12 quant-ph
Quantum interference is most important for postselected weak measurement
给出了后选择弱测量的一般解释,其中量子干涉是最重要的。
2017-01-12 quant-ph
Non-Markovian dynamics and quantum interference of open three-level quantum systems
给出了真空洛伦兹环境中耗散三能级V型和$Λ$型原子系统动力学的精确解析解。研究了V型原子系统中两个跃迁之间的量子干涉现象,导出了直观的干涉条件。对于耗散的$Λ$型原子系统,我们证明了类似的量子干涉现象不存在。最后,我们研究了V型原子系统的量子费舍尔信息、量子纠缠和量子相干性的动力学演化。我们发现量子干涉对保护量子纠缠和量子相干性有积极的作用。两种典型的量子相干性度量之间的差异也被证明在所考虑的系统。
2017-12-26 quant-ph
Quantum coherence generated by interference-induced state selectiveness
讨论了量子相干性与量子干涉的关系。介绍了一种通过干涉诱导态选择产生量子相干性的一般方法,并将其应用于双光子跃迁下的“简单”原子系统,在量子光学和激光冷却中有着广泛的应用。
2001-09-21 quant-ph
Contrast in Multipath Interference and Quantum Coherence
我们建立了干涉图样的统计性质与其所处量子态的相干性质之间的严格联系。明确的例子,我们表明,即使是不准确的重建干涉图案适当定义的统计矩允许可靠的表征量子相干性。
2015-09-29 quant-ph
Decoherence demystified : The hydrodynamic viewpoint
量子力学的流体动力学公式被用来阐明退相干的机制,即抑制从初始相干叠加演化而来的系统中的干涉效应。分析两个复合系统的随时间变化的轨迹系综、通量图和应力张量元素,其中一个系统与环境解耦,导致退相干机制。对于非耦合的情况,作用在流体元素上的量子力将通量引向干涉特征出现的吸引子。对于耦合的情况,作用在每个流体元素上的经典力抵消量子力,并导致初始叠加的分量逐渐分离。同时,当通量矢量从分离波包之间的中间区域中的排斥器发散时,流体应力被缓解,从而抑制干涉特征的形成。
2002-01-24 quant-ph
Interference of probabilities and number field structure of quantum models
我们研究了量子形式主义中基本数域选择的概率后果。我们证明,通过选择量子模型的线性空间表示的数域,可以描述各种干涉现象。我们分析干扰的概率替代品引起的真实的,复杂的,双曲(克利福德)和p-adic表示。
2001-07-26 quant-ph
Interference of quantum channels in single photon interferometer
我们用单光子马赫-曾德尔干涉仪对退相量子信道的干涉进行了实验研究。我们提取了量子层析成像技术无法获取的信息。进一步介绍了所得结果在量子密钥分发中的应用。
2006-07-26 quant-ph
Quantum Cloning without Interference
我们研究了干涉在量子克隆过程中的作用。我们表明,为了实现比经典克隆的量子位没有干扰是必要的。特别地,存在一大类对称通用1 $\to$ 2量子比特克隆器,其实现了这种机器的最佳平均保真度5/6,而不使用任何干扰。我们还获得了最佳的平均结晶度的干扰-无克隆在非对称的情况下,并讨论的关系的量子克隆发现的Bužek-Hillery量子克隆。
2008-07-10 quant-ph
Ghost Interference and Quantum Erasure
对推广到大质量粒子情况的双光子鬼干涉实验进行了理论分析。认为该实验与存在哪条光路信息的双缝干涉实验密切相关。阐明了双缝后没有观测到一阶干涉的原因,指出鬼干涉出现的基本机制是更为常见的量子擦除。
2012-03-19 quant-ph
quantum interference in bosonic and fermionic matter-wave amplification
我们研究了两种类型的物质波混合实验中的量子干涉效应:一种是初始物质波在独立的Fock态中制备(I型),另一种是每个粒子在同一相干叠加态中制备(II型)。在第一类实验中,玻色子的对称波函数导致相长量子干涉并表现出终态激励,而费米子的反对称波函数导致相消量子干涉并抑制了物质波混合。在第二类实验中,相干叠加态导致了玻色子和费米子的相长量子干涉和增强的物质波混合,而与它们的量子统计无关。
2002-10-25 quant-ph
Comment on Quantum Interference between Light Sources Separated by 150 Million Kilometers Deng et al. PHYSICAL REVIEW LETTERS 123, 080401 (2019)
这是对论文的评论:Deng等人的1.5亿公里分离的光源之间的量子干涉,物理评论信件123,080401(2019)
2020-01-07 quant-ph
Quantum interference and evolution of entanglement in a system of three-level atoms
我们考虑一对三能级原子与真空的相互作用。分析了由自发发射引起的退纠缠过程以及主跃迁间的量子干涉在此过程中的作用。我们表明,干扰的存在可以减缓解纠缠。在最大干涉极限下,初始纠缠的一部分可以继续存在。
2006-06-22 quant-ph
Non-Markovian quantum interference in multilevel quantum systems: Exact master equation approach
利用本文导出的精确主方程,研究了玻色耗散环境中多态原子系统的非马尔可夫量子干涉现象。两个例子涉及四能级系统与或没有外部控制字段进行了研究。我们的研究结果表明,非马尔可夫主方程能够表现出量子干涉现象的时间域,以前没有充分探讨。特别是,我们表明,环境记忆是在不同的时间尺度上的非马尔可夫量子干涉图案的发病工具。
2017-12-19 quant-ph
Distinguishability and mixedness in quantum interference
本研究探讨量子态的可区分性与混合度对多粒子干涉的影响,通过三光子实验展示纯态与混合态在多光子干涉中的差异,对量子技术有重要意义。
2022-01-12 quant-ph
Role of interference in quantum state transfer through spin chains
我们研究了几种有限自旋链中干涉在量子态转移中的作用,这些有限自旋链包括近邻之间具有各向同性海森堡相互作用的链、与链端自旋的耦合常数减小的链和具有各向异性耦合常数的链.我们定量地评估了整个链的传播对应的干扰,以及仅第一个和最后一个自旋的有效传播中的干扰,将链的其余部分视为黑箱。我们证明了在没有量子干涉的情况下,完全的量子态转移是可能的,并提供了证据,证明所研究的自旋链在很好的近似下实现了无干涉的量子态转移。
2007-05-27 quant-ph
Interference of mesoscopic particles: quantum--classical transition
分析了介观粒子的双缝干涉。我们计算的干涉图案的可见性,引入一个特征温度,定义的发病退相干和仔细检查的条件,必须满足的干涉实验是可能的。
2005-09-05 quant-ph
Higher-order interference between multiple quantum particles interacting nonlinearly
双缝实验是单个量子物体之间干涉的最直接证明。由于用单粒子和更多狭缝进行的类似实验产生的干涉条纹可以简化为双狭缝图案的组合,因此通常认为量子干涉发生在成对的轨道之间,简称为二阶干涉。在这里,我们表明,量子力学实际上允许任意高阶的干涉。当人们考虑多个量子物体在非线性存在下相互作用时,这很自然地发生,这两者都需要观察高阶干涉。我们使这一点清楚地处理广义多缝干涉仪使用第二量子化。然后,我们提出了明确的实验相关的例子与光子在非线性介质中的相互作用和干扰玻色-爱因斯坦凝聚体与粒子-粒子相互作用。这些例子都是由量子理论完美描述的,但表现出基于多个粒子非线性相互作用的高阶干涉。
2021-05-10 quant-ph
Third-order interference and a principle of `quantumness'
有没有物理的、概率的或信息论的原理来表征量子概率,并将它们与经典的情况以及其他概率论区分开来,或者揭示为什么量子力学需要它非常特殊的数学形式?该文件确定的基本不存在的三阶干涉作为这样一个原则的“量子性”。考虑到三缝实验,三阶干涉的概念最初由Sorkin在1994年提出。
2011-03-03 quant-ph
Quantum interference and manipulation of entanglement in silicon wire waveguide quantum circuits
集成量子光波导电路是实现未来光子量子技术的一种很有前途的途径。在这里,我们提出了一个集成的光子量子技术平台,利用绝缘体上硅材料系统,量子干涉和光的量子态的操纵被证明在组件的数量级小于以前的实现。在多模干涉耦合器中实现了双光子量子干涉,在马赫-曾德尔干涉仪中实现了纠缠的操纵,为全硅光子量子技术平台开辟了道路。
2012-01-31 quant-ph
Quantum coherence and interference in Young's experiments
本文提出了成对相干的概念,研究了杨氏多光子多路径实验中,当输入光子相互纠缠时,相干性的l1范数与量子干涉之间的关系。我们发现,只有单个光子的局域相干性才能产生量子干涉,光子间的集体相干性对量子干涉没有贡献。干涉条纹的可见度通常小于相应输入态的相干性l1范数,这表明相干性l1范数只是量子干涉的必要条件而不是充分条件.我们还发现最大条纹可见度可以达到1。给出了产生最大可见度的最优输入状态。
2023-03-16 quant-ph
Cavity implementation of quantum interference in a $Λ$-type atom
提出了一种在有限温度下实现$Λ$型原子与频率可调、具有预选偏振态的单模腔场耦合的量子干涉的方案。干涉辅助的人口捕获,人口反转和探测增益在一边带的Autler-Townes光谱预测某些腔谐振频率。
2000-03-24 quant-ph
Discrete Time Leads to Quantum-Like Interference of Deterministic Particles
在本文中,我们证明了如果引入离散时间,类量子干涉图像可以表现为确定性粒子(即具有轨迹并服从确定性方程的粒子)干涉的统计效应。由此产生的干涉图像的性质不遵循力场的几何形状,但强烈地附着于时间离散参数。为了证明这一概念,我们考虑带电粒子在带电屏上的散射。由此产生的干涉图像具有非平凡的最小值-最大值分布,该分布随着时间离散性参数趋于零而消失,这可以被解释为量子退相干的模拟。
2002-03-04 quant-ph
Entangled States Generated via Two Superconducting Quantum Interference Devices(SQUIDs) in cavity QED
提出了一种利用微波脉冲在热腔中产生两个超导量子干涉器件纠缠态的方案。
2006-01-21 quant-ph
Quantum interference as a resource for quantum speedup
量子态在某种意义上可以被认为是经典概率分布的推广,但在用于计算或通信时比概率分布更强大。因此,量子加速要求量子态具有某些经典概率分布所缺乏的特征。一个这样的特征是干涉。我们量化了干扰,并表明由于少量的操作无法产生大量的干扰(尽管大量的此类操作实际上可以导致量子加速),因此不可能有量子加速。低干扰操作包括稀疏酉、Grover反射、短时间/低能量Hamilton演化和Haar小波变换。从这种操作建立的电路可以通过蒙特卡罗技术利用两个马尔可夫链的凸组合进行经典模拟。应用查询的复杂性,通信的复杂性,和Wigner表示进行了讨论。
2014-08-01 quant-ph
Experimental Test of Born's Rule by Inspecting Third-Order Quantum Interference on a Single Spin in Solids
玻恩定则是量子力学的基本假设,它为量子系统的测量结果赋予概率,排除了多阶量子干涉。本文报道一个金刚石单自旋实验,通过观察三阶量子干涉检验玻恩定则。实验中三阶量子干涉与二阶量子干涉之比的上限为$10^{-3}$,这对玻恩规则的潜在破坏提供了严格的约束。
2016-12-27 quant-ph
Quantum interference phenomena in four-wave mixing processes in a cavity driven by quantized fields
由于一些问题,本文已被作者撤回。
2008-04-01 quant-ph
Quantifying interference in multipartite quantum systems
量子关联的表征对于新量子技术的发展和理解量子理论与经典物理的巨大差异至关重要。在这里,我们系统地研究一般的两个和三个量子比特系统产生的单粒子和多粒子干涉图样。从这一点上,我们建立了一种新的类型的量子相关的唯象的理由,这些系统,我们命名为量子干涉,推导出一些量词,给出明确的密度矩阵元素的完整系统。通过使用这些量词,我们表明,与我们的预期相反,纠缠不是一个复合量子系统,以体现多粒子干涉所需的属性。
2020-06-04 quant-ph
Quantum interference from remotely trapped ions
我们观察到两个连续的激光激发的单离子发射的光子的量子干涉,独立地被困在不同的真空容器。在两个实验中观察到高对比度的双光子干涉与不同的离子种类,钙和钡。我们的实验结果定量再现布洛赫方程计算。特别是,我们表明,个人的共振荧光光场的相干性是由所观察到的干涉。
2008-10-10 quant-ph
Measuring Quantum Coherence in Multi-Slit Interference
最近在量子信息理论的背景下引入了量子相干性的定量测量。这个测度也被认为是量子物体波动性质的一个很好的量化器。然而,在实验中实际测量相干性仍然被认为是一个挑战。本文提出了一种测量多缝干涉相干性的方法。它可用于多缝干涉实验中对偶关系的实验检验。
2017-04-11 quant-ph
Quantum interference with distinguishable photons through indistinguishable pathways
我们报道了一个双光子干涉实验,其中探测到的光子具有非常不同的属性。即使在光子被探测到之前没有努力掩盖区别特征,也会观察到干涉。这些结果只能用不可分辨的双光子振幅来解释。
2003-11-20 quant-ph
Polarization-stable long-distance interference of independent photons for quantum communications
在两个8.5公里的全偏振控制光纤链路上进行了完全独立的微弱激光源之间的干涉,稳定可见度为47.8%,这是实现量子通信协议的重要一步。
2012-08-03 quant-ph
Interference versus success probability in quantum algorithms with imperfections
我们研究了Shor的因子分解算法和Grover的搜索算法的性能上的错误和消相干的影响,并在这些算法中使用最近提出的干扰措施的干扰量。我们考虑系统酉误差,随机酉误差,和退相干过程。我们表明,酉错误破坏的干扰破坏算法的效率,太。然而,酉误差也可能产生无用的附加干扰。在这种情况下,干扰的总量会增加,而量子计算的效率会降低。对于由于相位翻转误差引起的去相干,对于小的误差概率,干扰被破坏,并且对于接近1的误差概率,干扰被转换为相消干涉,导致成功概率甚至可以下降到低于经典值。我们的研究结果表明,在一般情况下,干扰是必要的,以使量子算法优于经典计算,但大量的干扰是不够的,甚至可能导致相消干涉比经典的成功率更差。
2007-11-09 quant-ph
Multimode quantum interference of photons in multiport integrated devices
我们报告了多模干涉(MMI)设备中的量子干涉的第一个演示和一个新的完整的表征技术,可以应用于任何光子器件,消除了相位稳定测量的需要。MMI器件提供了一种紧凑且鲁棒的NxM光路实现,这将大大降低未来几代量子光子电路的复杂性并增加其功能。
2010-07-08 quant-ph
Quantum interference interpreted classically through application of Berry's phase
我们表明,量子干涉可以被经典地解释在一个相位不变的量,不像贝瑞的相位。在这种解释下,时间上的闭环成为基本的量子实体,所有的量子态都是周期性的。因此,退相干自然发生。这种形式主义虽然违反直觉,但提供了一种赋予量子概率“经典”意义的有用方法。
2008-06-24 quant-ph
Nonclassical Total Probability Formula and Quantum Interference of Probabilities
基于测量过程中随机向量序列变化所描述的随机模型,对量子实验中出现的非经典全概率公式进行了解释.
2002-06-06 quant-ph
Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs and its Fourier-optical analysis
我们提出了单光子和双光子衍射和干涉实验涉及参数下转换光子对。通过控制参量下转换中泵浦光的发散度,物体产生的衍射干涉图样从量子(完全相关)的情况变为经典(不相关)的情况。所观察到的衍射和干涉图案精确再现傅立叶光学分析考虑到量子空间相关性。我们发现,空间相关性和物体尺寸之间的关系起着至关重要的作用,在单光子和双光子衍射干涉图案的形成。
2006-05-25 quant-ph
Interference of Quantum Channels
我们展示了如何干涉测量可以用来解释一般量子过程的某些方面,特别是完全正映射的相干性。我们推导出相干保真度,最大干涉可见度和最接近的酉算子下的一个给定的物理过程的措施。
2003-04-14 quant-ph
Quantum Statistics Can Suppress Classical Interference
经典的光学干涉实验对应于电磁场的一阶关联函数的测量。这种说法的反面是:测量一阶关联函数的实验并不区分光的量子理论和经典理论,并不总是成立。给出了一个反例。
2001-10-10 quant-ph
Higher-order interference in extensions of quantum theory
量子干涉是几个量子计算加速的核心,并提供了一个没有经典对应物的现象的惊人例子。量子干涉的一个有趣的特征出现在三缝实验中。在这种设置中,干涉图样可以根据通过阻挡一些狭缝而获得的两个和一个狭缝图样来书写。这与标准的双缝实验形成鲜明对比,在标准的双缝实验中,干涉图样是不可约的。这是拉斐尔·索尔金首先注意到的,他问为什么量子理论只在双缝实验中表现出不可约干涉。解决这个问题的一种方法是将量子理论的预测与操作定义的“箔”理论的预测进行比较,希望确定表现出高阶干涉的理论是否具有病态的--或者至少是不受欢迎的--特征。本文考虑了量子理论的两个扩展:Dakic等人提出的密度立方体理论,其已被证明在三缝装置中表现出不可约干涉,以及Zyczkowski的四次量子理论。密度立方体的理论将被证明在一定的计算任务中提供优于量子理论的优势,并解释了导致量子理论出现的明确定义的机制。尽管如此,用来定义密度立方体的公理将被证明不足以唯一地证明该理论。相比之下,四次量子理论是定义明确的,我们表明,它表现出不可约的干扰的所有订单。理论的这一特征被认为不是一个真正的现象,而是由于目前高阶干涉定义的模糊性而产生的。为了理解为什么量子理论的干涉是有限的,需要一个新的高阶干涉的操作定义。
2017-01-25 quant-ph
Decoherence and fluctuations in quantum interference experiments
我们分析了干涉实验中的量子相干性概念。我们让相移波动根据一个给定的统计分布,并引入一个退相干参数,定义在广义的干涉图案的可见性。人们可能会天真地认为,粒子系综由于与随机分布的位移相互作用,会遭受更大的量子相干性损失。我们将看到,这并不总是正确的。
2001-06-06 quant-ph
Quantum Interference in Atomic Systems
本文探讨了量子干涉在原子系统中的三种表现形式(光学干涉、原子干涉和原子自干涉)及其在量子信息处理、精密测量和导航等领域的深远科学意义。
2025-02-03 quant-ph
Quantum interference and Bayes theorem
本文是对文献[1]中“量子干涉”一节的评述。它指出,该部分的方法可以应用于比参考文献[1]中讨论的更一般的状态。
2006-01-10 quant-ph
Quantum interference and entanglement of photons which do not overlap in time
我们讨论了存在于不同时间间隔的光子的量子干涉和纠缠的可能性,即,一个光子在另一个光子产生之前被记录。相应的双光子关联函数违反贝尔不等式。
2011-09-13 quant-ph
Atom--photon momentum entanglement with quantum interference
利用双路自发发射的量子干涉,提出了一种利用原子内部相干性来相干控制原子-光子动量纠缠的新方案。本文报道了一种新的现象--“动量相位纠缠”,并发现在一定条件下,可以产生更多的可控纠缠态。
2007-12-16 quant-ph
Quantum interference within the complex quantum Hamilton-Jacobi formalism
在复量子Hamilton-Jacobi形式下研究了量子干涉。如所示,在以前的工作[物理。102,250401(2009)],复杂的量子轨迹显示出停滞管周围的螺旋缠绕和涡旋管附近的双曲线偏转,这些结构是时空Argand图中量子洞穴的突出特征。在这里,我们进一步分析了量子动量函数沿极附近流线的发散和涡度,显示了复杂动力学的复杂性。然而,尽管有这种行为,我们表明,外观的著名的干涉功能(在实轴上)可以很容易地理解在旋转的节线在复平面。这提供了干涉的统一描述以及计算干涉特征的寿命的优雅而实用的方法,其根据平均缠绕时间来定义,即,将这些特征视为谐振过程。
2010-05-26 quant-ph
Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs generated by spontaneous parametric down-conversion
我们演示了单光子和双光子衍射和干涉实验,利用参数下转换光子对(双光子)和透射光栅。在双光子探测中,双光子表现出的衍射干涉图案相当于与组成光子波长的一半相关的有效单个粒子的衍射干涉图案。然而,在单光子探测的情况下,没有观察到衍射干涉图案。我们发现,这些现象起源于下转换光子之间的空间量子关联。
2002-10-21 quant-ph
Distribution of interference in random quantum algorithms
我们研究了随机量子算法中的干扰量,使用最近衍生的定量测量干扰。为此,我们引入了两个随机电路系综,由来自全集的量子门随机序列组成,模仿量子线路表示中的量子算法。我们数值计算表明,这些系综收敛到众所周知的圆形酉系综(CUE)的一般复杂的量子算法,和Haar正交系综(HOE)的实量子算法。我们提供了精确的分析公式的平均和典型的干扰在圆形的合奏,并表明,对于足够大的数量的量子比特的随机量子算法使用的概率接近1的干扰量约等于希尔伯特空间的维数。作为一个副产品,我们提供了一种新的方法,有效地构建随机运营商从哈尔措施的CUE或HOE在高维希尔伯特空间使用通用的量子门。
2006-12-19 quant-ph
Electron-beam-induced quantum interference effects in a multi-level quantum emitter
本文提出多能级量子发射体阴极发光的理论模型,采用主方程方法将电子束视为非相干宽带源,揭示了不同弛豫路径间的量子干涉可显著改变时间依赖光谱,导致发光增强或抑制,为电子驱动多能级系统的量子光学现象提供理论基础。
2025-01-31 quant-ph
Quantum Interferences in Cooperative Dicke Emission from Spatial Variation of Laser Phase
本文报道了在共振驱动下,由于激光相位在原子位置的空间变化,在两个全同二能级原子系统的自发发射中产生了一种新的量子干涉效应。这种干涉显著地影响了辐射的光谱特性和系统中的量子纠缠。干涉导致的动态耦合的人口和相干性的基础上,由激光相位决定,并代表了一种真空介导的超交换之间的对称和反对称状态。
2008-10-06 quant-ph
High-efficiency alignment-free quantum cryptography based on quantum interference
我们提出了一个替代的量子密码协议,利用量子干涉效应。该协议生成筛选密钥的效率原则上可以达到100%,比以往的协议有了很大的提高。特别是,与典型的量子密钥分发相比,该方案不需要授权方检查其基。由于潜在的窃听者只能访问量子系统的一部分,所提出的方案具有天然的实际安全优势。该方案可以用当前的技术实现,并为量子密码学开辟了有前途的可能性。
2014-11-04 quant-ph