Entanglement transitions and quantum bifurcations under continuous long-range monitoring
本文研究自由费米子系统在连续非局域监测下纠缠熵的标度行为,发现随监测强度幂律指数变化出现体积律到面积律的转变,并揭示测量算符概率分布从单峰到双峰的量子分岔现象。
2023-09-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Verification of exceptional points in the collapse dynamics of Bose-Einstein condensates
在具有吸引接触相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中,稳定的基态和不稳定的激发态在散射长度的临界值处出现切分叉.在分叉点处,两个态的能量和波函数合并,这是例外点的特征。在数值模拟中,通过在散射长度的复扩展空间中包围分叉点,可以观察到异常点的特征,但这种方法不能应用于实验。在这里,我们将展示例外点是如何影响玻色-爱因斯坦凝聚体的坍缩动力学的。对作为坍缩凝聚体波函数的空间延伸给出的时间信号进行谐波反演分析,可以为异常点的存在提供明确的证据。该方法可用于玻色-爱因斯坦凝聚体异常点的实验验证。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Hybrid Quantum Interferometer in Bifurcation Mode as a Latching Quantum Readout
我们已经开发出一种新型的磁强计组成的混合量子干涉器件(HyQUID),是设置在一个双稳态。我们展示了它的操作在一个锁存模式,可以用来测量所施加的通量的微小变化。该装置可用于使用直接的电阻测量来探测超导电路的通量状态,使其适合作为具有低反作用的简单量子位读出。
2020-07-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Classical and quantum dissipative dynamics in Josephson junctions: an Arnold problem, bifurcation and capture into resonance
我们从理论上研究了约瑟夫森结中的相位动力学,它映射为搓衣板势中点状粒子的振荡运动。在适当的驱动和阻尼条件下,约瑟夫森相在准能区的鞍点附近经历了有趣的非线性动力学过程。分岔机制在超导量子线路中起着至关重要的作用,与非破坏性测量(如量子比特状态的高保真度读出)相关。我们解决的问题是什么是捕获到任何盆地的吸引力的概率',并回答它有关经典和量子动力学。因此,我们推导出阿诺德概率和数值分析其实施的各种非平衡条件下的两个定态之间的受控动态切换。
2019-02-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Localization and entanglement through scattering measurements
我们研究了散射测量结果在多体系统中局域化和纠缠的出现。我们表明,连续的散射测量多体系统可以产生叠加态的位置空间。所得到的状态在散射分布中用信号表示,并且这些状态在连续散射下是鲁棒的。我们还表明,平均散射分布的合奏实验给出了初始状态的散射分布,即使当初始状态被完全破坏的散射过程。
2011-08-31 quant-ph
Dynamics and stability of Bose-Einstein condensates with attractive 1/r interaction
用变分法和数值精确计算方法研究了具有吸引1/r相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的含时扩展Gross-Pitaevskii方程.我们发现,这些凝聚体表现出已知的签名从自治哈密顿系统的非线性动力学。在临界值的散射长度的切线分叉中创建的两个固定的解决方案被确定为椭圆和双曲不动点,对应于稳定和不稳定的定态的冷凝。稳定的定态被椭圆形的岛包围,对应于凝结物随时间周期性地振荡,而在不稳定区域中的凝结物波函数在有限时间内发生崩溃。对于负散射长度以下的切分叉没有固定的解决方案存在,即,冷凝物总是不稳定的并且会塌陷。
2008-04-29 nlin.CD quant-ph
Transition from weak to strong measurements by nonlinear quantum feedback control
我们发现,反馈控制可以诱导阻尼谐振子的“伪”非线性动力学,其质心轨迹在相空间中表现得像一个经典的非线性系统。因此,类似于非线性放大器(例如,RF驱动的约瑟夫森结),对谐振子的反馈控制可以诱导非线性分叉,其可以用于放大小信号并进一步测量量子比特的量子态。以电路QED系统为例,说明了如何应用我们的方法测量超导电荷量子比特。
2010-05-07 quant-ph
Quantum measurements and delays in scattering by zero-range potentials
本文用量子测量理论比较 Eisenbud-Wigner-Smith 延迟与 Larmor 时间,判断哪种能正确描述粒子在零程势散射区内的停留时间,并讨论透射、反射和三维弹性散射。
2023-09-12 quant-ph
Repeated measurements and random scattering in quantum walks
研究有限图上量子游走中随机散射与重复测量的效应,通过构造性方法设计Hamiltonian,证明本征向量局域性限制跃迁概率并产生暗态,表明两者均是控制量子游走的有效工具。
2024-09-27 quant-ph
Emergence of a measurement basis in atom-photon scattering
量子测量的过程长期以来一直是争论的焦点。假设测量将波函数折叠到预定集合的状态之一-测量基。在量子力学中没有指定这个基础原点。根据退相干理论,通过量子系统与其环境的耦合性质来挑选测量基。在这里,我们展示了如何测量基础出现在一个单一的被困原子离子的电子自旋的自发光子散射的演变。使用量子过程层析成像,我们可视化所有自旋方向的投影,在此基础上,作为光子被散射。这些基础自旋状态被发现与散射光子的传播方向对齐。根据退相干理论,由于光子散射,它们的熵增加最小,而正交态完全混合,它们的熵增加最大。此外,我们表明,检测的散射光子偏振措施的离子的自旋状态,在新兴的基础上,高保真度。最后,我们证明了当光子散射使所有指针态的叠加态与散射光子的偏振态纠缠时,测量基态本身仍然与之经典相关,我们的研究结果表明,原子自旋叠加的光子散射满足量子测量过程的所有要求。
2012-06-18 quant-ph
Quantum Nondemolition State Measurement via Atomic Scattering in Bragg Regime
提出了一种利用原子散射测量量子化腔场态的非破坏方案。我们的工作将腔场的QND测量从基于一阶Bragg偏转的Fock态[9]扩展到基于任意阶Bragg偏转的任何量子态。此外,提供了一组实验参数以在目前可用技术的框架内进行实验。
2002-04-09 quant-ph
Ideal Quantum non-demolishing measurement of a flux qubit at variable bias
提出了一种利用约瑟夫森分岔放大器实现超导磁通量子比特的量子非破坏测量的方案。我们的方案可以实现一个完美的QND测量的量子比特受到可变的磁偏置。测量反作用引起的量子位弛豫可以被抑制,因此QND保真度预计在宽范围的偏置条件下是高的。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perturbative nonlinear J-matrix method of scattering in two dimensions
Saudi Center for Theoretical Physics(沙特理论物理中心);University of Jordan(约旦大学)
本文提出了一种非线性扩展的二维散射J矩阵方法的扰动公式,通过正交多项式积的线性化和J矩阵方法工具的利用,计算了具有环形对称性的二维非线性薛定谔方程的散射矩阵,并展示了立方和五次非线性情况下的结果,观察到在特定能量值处出现双稳态分叉现象。
2025-11-18 nlin.SI quant-ph
Scattering distributions in the presence of measurement backaction
从量子系统散射探测粒子可以提供对系统状态信息的实验访问。然而,散射过程中的测量反作用和动量转移改变了系统的状态,可能会破坏我们希望探测的系统状态。在这里,我们研究如何探测系统的初始状态,即使在存在反作用和动量转移。我们发现,总结的测量合奏的散射分布揭示了初始状态的散射模式,即使每个单独的测量完全破坏了初始状态。这个过程是有效的,只要散射发生在一个时间尺度上,这是短的系统的自由演变相比。
2013-01-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum circuit representation and incomplete Bell measurements in Compton scattering
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);China Three Gorges University(三峡大学)
该研究将无质量树图康普顿散射构建为两量子比特操作,提出含非幺正滤波器的量子电路表示,设计不完整贝尔测量,发现其无法超越经典隐形传态阈值,结合完整贝尔基读出可实现单位条件隐形传态保真度。
2026-10-14 hep-ph quant-ph
Atomic Clock Measurements of Quantum Scattering Phase Shifts Spanning Feshbach Resonances at Ultralow Fields
我们使用原子喷泉钟通过一系列窄的、低场的费什巴赫共振精确测量量子散射相移,平均碰撞能量低于$1\,μ$ K。我们的低扩散碰撞能量产生相位变化的顺序$\pm π/2$为目标原子在几个$F,m_F$状态。我们将它们与理论模型进行比较,并建立测量的准确性和拟合电位的理论不确定性。我们发现总体上非常一致,有一些统计上的显著差异仍然无法解释。
2017-08-11 physics.atom-ph quant-ph
Enhancement of Scattering Efficiency and Development of Optical Magnetometer Using Quantum Measurement Set Up
采用量子测量原理检测水质和纳米胶体的存在。该装置使用空间低相干光源,其测量结果取决于反射表面和线性偏振器的存在。反射表面的引入引起增强的侧向散射。这种增强效应对纯水、离子和纳米粒子具有特定的模式,可以用于高灵敏度地检测液体的折射率。差分增强可以用作光学磁力计,其灵敏地感测胶体磁性纳米颗粒的磁矩,其浓度通过其他测量技术无法维持。
2015-12-30 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Cooperative scattering measurement of coherence in a spatially modulated Bose gas
用超辐射散射测量了从光晶格中释放的玻色气体的相关性。选择条件使得在用于衍射的布拉格角处的初始入射光泵浦之后,由于物质波放大和模式竞争,进入布拉格衍射模式的超辐射散射占优势。超辐射散射增益的时间分析揭示了由于晶格位置之间的初始缺乏相干性而导致的周期性振荡和阻尼。这样的阻尼是用于表征一阶空间相关性在我们的系统中的一个晶格周期的精度。
2011-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Weak Measurement and Two-State-Vector Formalism: Deficit of Momentum Transfer in Scattering Processes
弱测量、弱值和两态矢量形式主义的概念为在系统状态的小扰动限制下从系统中提取额外信息提供了一个新的量子理论框架。在这里,我们提供了一个应用程序的情况下,两体散射与一个机构弱相互作用的环境。直接连接到真正的散射实验指出,通过与脉冲非相干中子从分子和凝聚系统的散射领域的联系。特别是,我们预测了一个新的量子效应在中子原子碰撞,即可观察到的动量传递赤字,或等效的,减少有效质量低于自由散射原子。两个确证的实验结果,不久提出。目前和进一步的实验的影响。在传统理论中对这种效应和相关实验结果的解释目前还不可用。
2016-11-01 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph