Dissipative entanglement swapping in the presence of detuning and Kerr medium: Bell state measurement method
本文研究了在Kerr介质和失谐量存在的情况下，由一个能级寿命有限的原子组成的两个独立的非理想腔（作为两个独立的耗散源）与一个量子化电磁场相互作用的纠缠交换的可能性.事实上，两个原子之间没有直接的相互作用，因此，它们之间不存在纠缠。我们利用对离开腔的光子进行的Bell态测量，将腔中原子-场之间的纠缠交换为原子-原子之间的纠缠。我们的动机是由于两量子比特纠缠态对量子信息科学和技术有着足够的兴趣。讨论了系统的初态、失谐量、克尔介质和两个耗散源对原子-原子交换纠缠的影响。有趣的是，我们发现当原子的衰变率和腔的光子泄漏相等时，我们的系统表现为一个理想的无耗散系统。我们的结果表明，在Kerr效应和耗散的存在下，有可能产生长寿命的原子-原子最大纠缠态，我们详细确定了这些条件，并建立了最终的原子-原子Bell态.
2017-12-20 quant-ph
Quantum Remote Entanglement for Medium-Free Secure Communication?
目前的量子通信主要依赖于可信中继（例如，量子中继器、低地球轨道卫星）通过光纤电缆连接以传输信息。然而，最近的证据支持了一个几十年前的概念，即当前量子通信系统所利用的量子纠缠不一定依赖于物理中继介质。在现代量子通信网络中，这种可信中继基础设施（1）容易受到安全攻击，（2）受到信道容量的限制，（3）受到退相干损失，以及（4）建立昂贵。量子通信中量子纠缠的瞬时性和超光速行为暗示了量子纠缠具有一定的非定域性。相反，无论是地面中继还是空间中继都没有表现出或被证明体现它。本文提出，量子理论的非定域性支配着量子纠缠;作为普适量子体的组成部分，基本粒子可以实现远程纠缠，而不管物理介质或空间邻近性如何。给出了支持超导量子系统中远程纠缠的证据和理论（特别是用于通信的纠缠态）。其中一种粒子，光子，代表量子信息的基本单位，量子位$|ψ\rangle = α|0\rangle + β|1\rangle$，由复数$(α, β)$中具有无限精度的实连续值组成。这些值$(α, β)$可以说明量子比特的独特性，并产生可能支持远程纠缠的身份$QuID$。通过在量子电路上运行模拟和实际量子计算，提出了实现无介质安全量子通信的新方法。
2022-02-02 cs.ET quant-ph
Transport of Entanglement
本文研究了双光子光在随机介质中的传播。我们证明了双光子波函数的维格纳分布服从一个类似于经典光辐射输运方程的方程。利用这个结果，我们预言光子对的纠缠随着传播而被破坏。
2012-10-17 physics.optics quant-ph
Atom-Field-Medium Interactions III: Quantum Field-mediated Entanglement between Two Atoms near a Conducting Surface
本文研究导电表面附近两原子经量子场形成的纠缠，分析原子-场与原子间耦合、间距及表面距离的作用，并定义三维纠缠域以实现参数调控。
2025-07-27 quant-ph
Entanglement dynamics of quantum states in a beam splitter
从理论上研究了在一个输入臂中加入非线性克尔介质的分束器中产生的纠缠态的动力学，研究并比较了初始经典态和非经典态的纠缠动力学.在克尔介质中的状态的时间演化过程中表现出的复苏和分数复苏现象的签名被捕获在纠缠态的光束分裂器产生的。最大纠缠出现在介质中波包坍缩的瞬间。我们的分析表明，增加的纠缠度的非经典的初始状态的考虑程度的增加。我们表明，在输出端的分束器使用初始非经典状态产生的状态是更强大的对退相干，由于光子吸收的环境，比那些形成的初始经典状态。
2015-05-11 quant-ph
Entanglement and Thouless times from coincidence measurements across disordered media
我们证明了初始频率纠缠光子对在无序散射介质中传输时的纠缠可以从符合计数率中读出。同样的量也编码了介质的无时间。
2011-01-05 cond-mat.dis-nn quant-ph
Light beam interacting with electron medium. Exact solutions of the model and their possible applications to photon entanglement problem
考虑一个描述量子电动力学系统的模型，该系统由光子束和量子化的带电无自旋粒子相互作用组成。我们用一束光子束来限制自己，这束光子束由两个动量不同的光子组成，它们朝同一方向运动。每个矩的光子可能有两种可能的线性偏振。精确解对应于两个独立的子系统，其中一个对应于电子介质，另一个由光子希尔伯特子空间中的矢量描述，并且表示一组彼此不相互作用的准光子。此外，我们找到了模型的精确解，对应于相同的系统放置在一个恒定的磁场。作为可能应用的一个例子，我们使用该模型的解计算量子化电子介质和恒定磁场中光子束的纠缠。因此，我们计算的纠缠措施（信息和施密特的）的光子束作为功能的应用磁场和参数的电子介质。
2022-08-16 hep-th quant-ph
Energy-conversion device using a quantum engine with the work medium of two-atom entanglement
本文提出一种以两纠缠离子为工作介质的量子引擎能量转换装置，实验首次定量证明纠缠能增加量子引擎输出的有用能量，但不提升能量转换效率。
2024-04-24 quant-ph
Entanglement Generation by Time Varying Refractive Index: Analogy with Cosmological Model
研究了介质折射率突变引起的电磁场模间纠缠。我们使用之间的类比Fock空间公式造成的对创造的收缩和膨胀的宇宙，一方面和对创造的时间依赖的电场的另一方面。结果表明，光子之间的纠缠编码的信息有关的基本折射率的介质。
2012-01-06 quant-ph
Quantum Internet: from Medium Access Control to Entanglement Access Control
本文针对量子互联网中的多体纠缠资源，提出了一种分布式纠缠访问控制协议，可联合提取 EPR 对并唯一确定收发节点身份，同时避免经典网络信令开销并支持节点匿名性。
2022-05-24 cs.NI quant-ph
Steady-State Entanglement Generation via Casimir-Polder Interactions
研究通过Casimir-Polder相互作用在金属表面附近生成原子间稳态纠缠，发现最佳距离和介质性质对纠缠度有显著影响。
2025-04-04 quant-ph
Reducing detection noise of a photon pair in a dispersive medium by controlling its spectral entanglement
色散是依赖于单模光纤中单光子传输的量子通信协议的安全性的主要限制之一。这种现象迫使可信方定义更长的检测窗口以避免丢失信号光子，并增加了正在记录的检测噪声的量。在这项工作中，我们分析了色散对光子对产生的自发参量下转换和标准通信光纤中传播的影响。我们还提出了减少检测噪声的可能性，通过操纵的频谱相关性对。作为一个例子，我们表明，我们的结果可以用来增加的最大安全距离的离散变量量子密钥分发方案中的光子源位于合法的参与者之间的协议。
2017-02-13 quant-ph
Energy transfer and entanglement in an optically active solution of amino acids
本文从能量传递的角度讨论了手性介质的旋光性。光学活性介质中的偏振光的吸收能量被转移到手性分子的机械旋转。由于偏振光的通过，它们获得螺旋度相关的几何相位，所述偏振光通过具有旋光而损失能量。极化光子和费米子的纠缠是这种行为的根源。这一理论知识已经反映在一项实验研究中，其中包括六种必需氨基酸和五种非必需氨基酸。
2019-09-14 quant-ph
Entanglement-enabled image transmission through complex media
Sorbonne Université, CNRS, Institut des NanoSciences de Paris, INSP（索邦大学，法国国家科学研究中心，巴黎纳米科学研究所）；Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, College de France（卡斯特尔-布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-PSL大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西学院）
本文提出一种基于量子纠缠的图像传输方法，通过波前塑造将复杂介质转化为量子-经典图像滤波器，实现对特定图像的保真传输，同时使经典光信号完全散射。
2026-03-17 physics.optics quant-ph
Dynamics of different entanglement measures of two three-level atoms interacting nonlinearly with a single-mode field
本文提出了一个Kerr介质光腔中两个全同$Ξ$型三能级原子与一个具有$k$ -光子跃迁的单模光场相互作用的模型。在考虑完全非线性的情况下，假设单模光场、原子-光场耦合和克尔介质都是$f$形变的。利用绝热消去法，证明了系统的哈密顿量可以约化为具有$f$形变Stark位移的两个二能级原子的有效哈密顿量.尽管事实上，该系统似乎是复杂的，在初始条件下，可以准备的原子（其基态和上态的相干叠加）和场（相干态），解析地获得了整个系统的状态矢量的显式形式。然后，通过冯诺伊曼熵、纠缠度和并发度等度量，研究了不同子系统（即场-原子、原子-（场+原子）和原子-原子）之间的纠缠动力学。此外，数值分析了依赖强度耦合、变形Kerr介质、失谐量、变形Stark位移和多光子过程对纠缠度的影响。结果表明，子系统之间的纠缠度可以通过选择适当的演化参数来控制。简而言之，克尔介质大大减少了纠缠的不同考虑措施的数量，特别是对于双光子跃迁。即使所有其他参数都存在，这种破坏性的效果也会保留。此外，我们还发现在原子-原子纠缠中会出现所谓的纠缠突然死亡和诞生现象。
2015-09-02 quant-ph
Entanglement analysis of two-atom nonlinear JCM with nondegenerate two-photon transition, Kerr nonlinearity and two-mode Stark shift
纠缠态是量子信息处理的重要工具，在腔量子电动力学中，光与物质相互作用可以产生纠缠态。本文研究了在失谐量和Stark效应存在的情况下，在Kerr非线性介质中，两个二能级原子与双模光场的相互作用。假设原子与光场的耦合和克尔介质的三阶极化率依赖于光的强度。为了研究引入系统的动力学，我们得到了所考虑的原子-场系统的状态矢量的精确解析形式，其初始条件可以为原子（在其基态和上态的相干叠加中）和场（在标准相干态中）准备。然后，为了评价子系统之间的纠缠度，我们利用von Neumann约化熵、形成纠缠和负性等著名的判据研究了纠缠的动力学性质。最后，详细分析了斯塔克位移、变形克尔介质、强度相关耦合以及失谐量对上述测量的影响。数值结果表明，不同子系统之间的纠缠量可以通过选择适当的演化参数来控制。
2014-10-07 quant-ph
Quantum correlations of two qubits interacting with a macroscopic medium
我们考虑两个自旋为1/2的粒子与一个一维N自旋阵列的相互作用，这是一个精确可解的模型。以一维N-自旋阵列为环境，研究了两个粒子自旋的纠缠和量子不和谐（QD）动力学。研究发现，虽然纠缠在演化过程中可能会经历突然的死亡和突然的诞生，但它既不会产生，也不会变得大于它的初始值。与纠缠动力学不同，量子点可以被放大，甚至可以通过粒子与普通环境的相互作用产生。我们还观察到，量子点衰减渐近为零，后来经历了一个竞争对手时，在1D N-自旋阵列的平均激发数变得更大的情况下，两个粒子之间的非零间距。
2015-08-26 quant-ph
Entanglement creation with negative index metamaterials
我们提出了一个由两个场量子组成的最大纠缠态的产生方案。在我们的方案中，两个弱光场，这是最初准备在相干或偏振态，与复合介质附近的电介质和负折射率超材料之间的界面相互作用。这种相互作用导致大的克尔非线性，光的群速度的降低和光场的显著限制，同时避免入射辐射的振幅损失。所有这些考虑因素使我们的计划有效。
2012-05-21 physics.optics quant-ph
Entanglement of two-qubit photon beam by magnetic field
研究了外加磁场对两个具有不同固定频率但任意线偏振态的光子同向运动的2量子比特系统纠缠度的影响.在我们的模型中，磁场和光子之间的相互作用是通过与光子和磁场相互作用的中间电子来实现的。对该方案进行精确理论分析的可能性是基于已知的精确解，该精确解描述了受到外部磁场（或彼此不相互作用的电子介质）的电子与两个光子的量子化场的相互作用。我们使这些精确解适合于所考虑的情况。使用显式波函数的产生的电磁场，我们计算的纠缠度的光子束作为一个功能的应用磁场和参数的电子介质。
2014-09-05 quant-ph
Quantum Clock Synchronization Based on Shared Prior Entanglement
我们证明了两个空间上分离的当事人（爱丽丝和鲍勃）可以利用共享的先验量子纠缠和经典通信，建立一对同步的原子钟。与经典的同步方案相比，我们的协议的准确性是独立的Alice或Bob的知识，他们的相对位置或中介介质的属性。
2000-06-30 quant-ph
Deterministic Generation of Genuine Tri-Partite Hybrid Atom-Photon Entanglement through Dissipation
确定性地产生真正的多体纠缠的能力是量子信息科学进步的基础。我们表明，纠缠的双光束和原子系综之间的相互作用的条件下，电磁感应透明导致产生真正的混合三分纠缠的两个输入字段和原子系综。在这样的配置中，系统通过耗散被驱动到由混合纠缠态给出的稳定状态。为了显示真正的混合纠缠的存在下，我们引入了一种新的方法来处理的原子操作员，使得它有可能显示违反了基于两个光场的属性和原子系综的集体属性的三方纠缠标准。此外，我们表明，虽然每个输入光场不表现出单光束正交压缩，作为通过原子介质传播的领域，其各自的正交可以成为压缩，并在某些情况下振荡之间的存在和不存在的压缩。最后，我们提出了一种技术，通过联合测量离开原子介质的领域来表征三方纠缠，使这样的方法实验上可行。
2021-06-11 quant-ph
Experimental entanglement-enhanced work extraction based on a Maxwell's demon
纠缠理论和热力学之间的关系是非常紧密的：量子纠缠的热力学理论，以及热力学热力学定律和纠缠现象学之间严格的形式联系的建立是目前开放的研究领域。在这一探索中，一个有趣的问题体现在从量子信息载体体现的工作介质中提取功的过程中纠缠所扮演的角色。在这项工作中，我们实验解决的问题“是否有任何内在的优势，为工作提取使用的纠缠工作介质？".通过解决工作提取协议的基础上密切联系的麦克斯韦的守护进程的范例的机制，并实施适当设计的多光子光学干涉仪，我们实验证明了这些任务所提供的二分和真正的多分纠缠的内在优势。我们突出了这种测试的独特性，通过比较它们的性能标准测试的多光子状态资源的不可分割性。我们的工作有助于建立光子系统作为信息热力学实验平台的持续努力。
2016-01-25 quant-ph
Entanglement dynamics and position-momentum entropic uncertainty relation of a $Λ$-type three-level atom interacting with a two-mode cavity field in the presence of nonlinearities
讨论了$Λ$型三能级原子与双模腔场的相互作用。考虑了失谐量和交叉克尔非线性效应，并假设原子与光场耦合和克尔介质为$f$形变。即使系统看起来很复杂，对于所考虑的模型，整个系统的状态向量的解析形式是准确的。研究了光场的非经典性质如量子纠缠和位置-动量熵测不准关系（熵压缩）的时间演化。在每种情况下，详细分析了失谐量、广义克尔介质和强度依赖耦合对后者非经典性符号的影响。
2013-03-17 quant-ph
Optimal Dose-Limited Phase Estimation without Entanglement
本文针对有损介质中的相位估计问题，提出一种无需纠缠即可达到每粒子信息量上限的测量方案，突破了此前只有纠缠增强测量才能饱和该上限的限制。
2024-11-22 quant-ph
Entanglement between two macroscopic fields by coherent atom-mediated exchange of photons
利用两种不同的连续变量系统的标准，我们证明了泵浦和探测光束成为量子关联的情况下的电磁感应透明的样品中的Rb原子。我们的结果结合了两个重要的特点，在量子信息处理领域的实际实现。也就是说，我们证明了两个宏观光束之间存在纠缠，这种纠缠与原子介质中的强相干性有着内在的联系。
2002-05-19 quant-ph
Adaptive Quantum Optics with Spatially Entangled Photon Pairs
光整形促进了光学状态的制备和检测，并且是通信、计算和成像中的许多应用的基础。在这封信中，我们将光整形推广到量子领域。我们表明，经典激光的相位调制模式也可以形成更高的空间相干性，允许确定性剪裁的高维量子纠缠。通过调制空间纠缠光子对，我们创建了周期性的，拓扑的和随机的量子照明模式，而不影响强度。然后，我们的量子照明结构，同时补偿纠缠已被随机化的散射介质，并通过光学记忆效应的量子测量来表征介质的属性。这些结果展示了空间相干性的基本方面，并打开了自适应量子光学领域。
2018-12-21 physics.optics 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
Atom-Field-Medium Interactions II: Covariance Matrix Dynamics for $N$ Harmonic Atoms in a Dielectric-Altered Quantum Field and Effects of Dielectric on Atom-Field Entanglement
本文用量子 Langevin 方程计算介电改变量子场中 N 个谐振原子协方差矩阵的演化，分析近界面原子-场纠缠的非单调纯度，并提出自洽降阶方案。
2025-03-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effect of incoherent pump on two-mode entanglement in optical parametric generation
通过强辐射泵浦非线性晶体导致两种模式（信号和闲频）的光子的光学参量产生。这些模式中的量子化电磁场由连续变量量子态描述，如果泵浦是由激光产生的相干态，则该量子态是纠缠的。即使泵浦变得不相干（被介质移相，与热态叠加，或由诸如超辐射发光二极管的替代源产生），信号和空闲模式仍然由光子填充。然而，非相干泵浦会影响信号模和闲频模的纠缠度和纯度，这对量子信息应用和干涉测量至关重要。在这里，我们发展了一种方法来推断的信号-空闲纠缠和纯度的一般量子非相干泵浦与给定的Glauber-Sudarshan函数。我们表明，信号-空闲纠缠是非常敏感的相位分布的泵和说明我们的研究结果的物理相关的例子的非相干泵：噪声相干态，略有相移和相位平均相干态，热态，和状态调制的克尔介质。讨论了非相干泵浦对组合积分的影响。
2019-12-30 quant-ph
Quantum interference and entanglement induced by multiple scattering of light
本文研究了任意数量的光学量子态通过多重散射介质时的量子干涉效应。我们确定了量子干涉对光子关联和两个输出模式之间的连续变量纠缠度的作用。研究表明，量子干涉效应在所有无序集合中平均化后仍然存在，并表现为光子相关性的增加，从而引起光子反聚束。最后，预测了体散斑图中连续变量纠缠关联的存在。我们的研究结果表明，多重散射提供了一个有前途的方式相干干涉许多独立的量子态的光的潜在用途在量子信息处理。
2010-06-01 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Topological entanglement entropy
我们给出了具有质量隙的二维拓扑有序介质的基态中多粒子量子纠缠的普适刻画。我们考虑一个平面上的圆盘，其光滑边界的长度为L，与相关长度相比较大。在基态中，通过追踪圆盘外部的所有自由度，我们得到内部自由度的边际密度算符ρ。这个密度算符的冯诺伊曼熵S（ρ）是内部和外部变量纠缠的度量，具有S（ρ）= αL -γ+.的形式，其中省略号表示在极限L \to \infty中消失的项。系数α是由局域在边界附近的短波长模产生的，是非普适的，紫外发散的，而-γ是一个普适的加性常数，它表征了基态纠缠的整体特征.利用拓扑量子场论方法，我们导出了一个关于介质超选择扇区性质的γ公式。
2006-01-23 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Probing polarization response of monolayer cell cultures with photon entanglement
提出利用纠缠光子对与偏振探测的高灵敏度量子光学方法，在低光子通量下区分两类单层细胞及宿主介质。
2024-01-19 physics.optics quant-ph
Coherent control of optomechanical entanglement and steering via dual parametric amplification
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）；Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, Beijing Normal University（北京师范大学应用光学北京市重点实验室）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）
本文提出利用双倍频放大和反馈环路控制光机械系统中的量子关联，通过调节参数实现强且抗热噪声的量子关联。
2026-09-02 quant-ph
Resonance Energy Transfer and Quantum Entanglement Mediated by Epsilon-Near-Zero and Other Plasmonic Waveguide Systems
由于偶极-偶极相互作用的固有短程性质，二能级量子发射体之间的纠缠和共振能量转移通常限于亚波长距离。此外，由于辐射和非辐射损耗引起的退相干和退相，量子系统的纠缠很难长时间保持。在这项工作中，我们通过呈现有效的长距离发射极间纠缠和由ε近零（ENZ）和其他等离子体波导类型（如V形凹槽和圆柱形纳米棒）介导的两个光学量子比特之间的共振能量转移的大幅增强来超越上述限制。更重要的是，我们明确地表明，ENZ波导谐振能量转移和纠缠性能大大优于其他波导系统。只有激发的ENZ模式具有与强且均匀的电场分布相结合的无穷大相速度，这导致了巨大的能量传递和有效的纠缠，而与ENZ波导中的发射器间隔距离和纳米级位置无关，这是一个可以潜在地容纳多量子比特纠缠的有利特征。此外，瞬态纠缠可以进一步改善，变得几乎独立于有害的退相干效应时，光学活性（增益）介质嵌入ENZ波导内。我们还提出，有效的稳态纠缠可以通过使用一个相干的外部泵浦方案来实现。最后，我们提出了一种通过计算二阶关联函数来检测稳态纠缠的实用方法。所提出的研究结果强调了等离子ENZ波导在设计设想的芯片上量子通信和信息处理等离子纳米器件中的重要性。
2019-06-14 physics.optics quant-ph
Qubit transfer between photons at telecom and visible wavelengths in a slow-light atomic medium
我们提出了一种方法，使有效的转换量子信息频率之间的不同区域的光谱的基础上，最近证明了强参数耦合的两个窄带单光子脉冲在慢光原子介质中传播[1]。我们证明了在保持初始量子相干性和纠缠的前提下，一个电信波长的输入量子比特以无损和形状守恒的方式转换为另一个可见光域的输入量子比特。这些转换可以以接近其最大值的量子效率来实现。
2009-12-08 quant-ph
Giant electro-optic effect using polarizable dark states
在非线性光学、激光技术、量子光学和光通信中，电光效应（其中介质的折射率被电场改变）是至关重要的。一般来说，电光系数非常弱，具有巨大电光系数的介质将对非线性光学产生深远的影响，特别是在单光子水平上，使单光子纠缠和开关成为可能。在这里，我们提出并证明了一个巨大的电光效应的基础上极化暗态。我们演示了在暗态介质中的光场的相位调制，并测量了比其他气体大12个数量级的电光系数。这种巨大的克尔非线性也为精确的电学测量和光子纠缠创造了潜力。
2008-08-19 quant-ph
Risk-Dominant Equilibrium in Quantum Prisoner's Dilemma
针对中等纠缠度下量子囚徒困境存在多个纳什均衡的问题，采用风险占优准则选择唯一均衡，发现纠缠度完全控制风险占优均衡并能促进量子合作、改善博弈结果。
2024-06-22 quant-ph
Tripartite entanglement dynamics and entropic squeezing of a three-level atom interacting with a bimodal cavity field
本文研究了在Kerr介质中的双色腔中，在存在场-场相互作用（参量下转换）和失谐量的情况下，$Λ$型三能级原子与同时注入的两个量子化电磁场的相互作用.通过应用正则变换，引入的模型被减少到一个众所周知的形式的广义Jaynes-Cummings模型。在为原子和场准备的特定初始条件下，解析地计算了整个系统的态矢量随时间的演化。然后，通过原子布居数反转的演化研究了原子的动力学。此外，三重系统（三个实体组成系统：两个场模和一个原子）之间的纠缠的两种不同的度量，即，von Neumann和线性熵。同时，讨论了两种熵测不准关系，由此可以得到熵压缩。在每种情况下，通过数值计算详细分析了失谐量和克尔介质对上述非经典特性的影响。结果表明，上述物理现象的数量可以通过选择适当的演化参数来调节。
2014-07-29 quant-ph
Entanglement fidelity of quantum memories
我们引入了一个量子存储器的品质因数，它测量存储在存储器中和从存储器中检索的量子比特与辅助量子比特之间的纠缠的保持。我们考虑一个一般的量子存储系统，由一个介质的两个级别的吸收，与量子比特存储编码在一个单一的光子。我们推导出一个解析表达式，我们的品质因数考虑到高斯波动的哈密顿参数，例如模型非均匀加宽和存储时间退相。最后，我们专注于原子量子存储器的情况下，波动主要来自多普勒展宽和运动退相。
2007-01-15 quant-ph
Inverse-design of high-dimensional quantum optical circuits in a complex medium
提出利用逆向设计将光学电路嵌入高维模式混合器，在多模光纤中实现可编程高维量子门与广义测量，可操控七维空间模式纠缠并以低深度获得高保真度。
2024-09-10 physics.optics quant-ph
Entanglement for a Bimodal Cavity Field Interacting with a Two-Level Atom
利用负性研究了二能级原子与双模腔场的纠缠。研究了类克尔介质和腔内光子数对纠缠度的影响。结果表明，要使两个腔场模纠缠，原子初态必须叠加。此外，我们还得出了两个腔模中光子数应该相等的结论。模式之间的相互作用，即克尔效应，具有显著的负贡献。注意到原子频率和腔频率的影响是不可区分的，所以本文做了相应的近似。这些结果对光学系统中的量子信息研究有一定的参考价值。
2009-05-30 quant-ph
Distributed entanglement induced by dissipative bosonic media
我们描述了一个方案，并给出了解析结果，该方案允许在耗散玻色子介质中产生两个原子的稳态纠缠。介导玻色子模和腔模之间的共振耦合产生三个集体原子衰变通道。这种耗散动力学，以及由经典微波场诱导的幺正过程，驱动两个原子的对称或非对称纠缠的稳定状态的条件下的微波场的相位的选择。分析了非共振介导的玻色子模对稳态纠缠的影响。无论初始态如何，都可以获得高保真度的纠缠，并且保真度与协同性参数成线性关系。保真度对经典驱动场拉比频率的波动不敏感。
2012-06-27 quant-ph
Quantum-limited determination of refractive index difference by means of entanglement
在高功率光纤中形成单模操作需要精确了解增益介质的光学特性。这需要精确测量光纤纤芯和包层之间的折射率差（$Δ$ n）。我们利用一种基于低相干Hong-Ou-Mandel干涉术的量子光学方法，利用宽带能量-时间纠缠光子进行折射率差的实际测量。用这种方法达到的精度提高与基于单光子干涉的经典方法进行基准测试。我们表明，在古典政权的精度相比，已经报道的经典方法的一个数量级的改善。引人注目的是，在量子制度，我们证明了一个额外的因素4的准确性增强，表现出一个国家的最先进的$Δ$ n精度的$6.10^{-7}$。这项工作将量子光子学计量学作为一种强大的表征工具，可以更快，更可靠地设计用于光放大的材料。
2021-10-21 physics.optics quant-ph
Entanglement-preserving frequency conversion in cold atoms
我们提出了一种方法，使有效的频率转换的量子信息的基础上，最近表现出强的参数耦合在慢光原子介质中传播的两个单光子脉冲在不同的群速度。我们表明，一个传入的单光子状态有效地转换成另一种光学模式，在无损和形状守恒的方式。还证明了频率变换过程中初始量子相干性和纠缠的持续性。我们首先在转换光子的频率差很小的情况下说明了这个结果，然后讨论了在不同光谱范围内光子波长转换的修正方案。最后分析了窄带单光子频率纠缠态的产生。
2009-12-08 quant-ph
Combining the in-medium similarity renormalization group with the density matrix renormalization group: Shell structure and information entropy
提出结合DMRG与介质内相似重整化群价空间表述的多体框架，实现了大空间计算的良好标度，并基于手征相互作用揭示了同位素的核壳闭合与配对关联。
2023-09-11 cond-mat.str-el nucl-th quant-ph
Entanglement Sustainability in Quantum Radar
量子雷达通常被定义为像经典雷达一样利用微波光子的探测传感器。与此同时，它利用量子现象来提高检测，识别和分辨率能力。然而，纠缠是如此脆弱，不稳定，难以创造和长期保存。此外，更重要的是，纠缠态有一种倾向，泄漏作为噪声的结果。上述几点要求在量子雷达探测过程的每一步都要仔细研究纠缠态。首先，实现了微波光子与可见光光子在三重系统中纠缠的产生。第二，纠缠微波光子被增强。第三，增强的光子传播到大气（衰减介质）中并从目标反射。最后，在检测之前，后向散射光子被增强。在每一步中，与真实介质和目标材料相关的参数都会影响纠缠态的泄漏。在这篇文章中，纠缠行为的设计量子雷达进行了具体的研究。在本研究中，量子电动力学理论通常被用来分析量子雷达系统，以确定影响纠缠行为的参数。用量子正则共轭方法导出了运动方程的三方系统动力学。模拟结果表明，三重系统和放大器的特性是以这样的方式设计的，导致检测到的光子保持纠缠的光学模式。
2019-09-18 cs.SY eess.SY quant-ph
Dynamics of entanglement in a two-mode nonlinear Jaynes-Cummings mode
研究了克尔介质中二能级原子与单模电磁场依赖强度相互作用的纠缠动力学。相互作用的形式使得哈密顿演化是精确可解的。的哈密顿量被证明是一个变形的Jaynes-Cummings模型承认一个封闭的，对称的代数。研究了初始光场为相干态或压缩真空态时粒子数反转和原子与光场纠缠的动力学。分析扩展到双模腔场与二能级原子相互作用的情形。对于双模情形，初始光场为一对相干态或双模压缩真空。讨论了非线性、强度相关相互作用和失谐量对系统动力学的影响，并与单模情况进行了比较。
2009-07-17 quant-ph
Optical qudit-type entanglement creation at long distances by means of small cross-Kerr nonlinearities
纠缠是量子信息处理的重要资源，但其产生本身需要有限的物理资源。我们提出了一个方案，用于产生一个广泛的类纠缠qudit型光场模式在网站分开的噪声介质时，只有弱的光学非线性，在两个网站。该协议还基于利用弱探测场，在站点之间传输，并用于生成两个空间分离的场模式之间的量子关联。讨论了通过测量实现概率纠缠增强的思想，并提出了相应的方案，利用线性光学和光电探测器测量探测场态，而不需要分辨光子数。结果表明，该方案适用于存在退相干、光电探测器效率和暗计数受限以及非线性耦合常数不确定性的情况。
2012-02-08 quant-ph
Entanglement distance for arbitrary $M$-qudit hybrid systems
量子霸权的实现推动了对量子信息的强大媒介的需求。在这项任务中，更高维度的量子表现出显着的抗噪能力和增强的安全性，适用于量子密钥分发应用。然而，为了利用这种状态的优势，我们需要彻底描述它们的纠缠。在这里，我们提出了一种纠缠度，可以计算的$M$ -量子混合系统的纯态和混合态。纠缠措施是基于从一个适应的应用程序的Fubini研究度量的距离。这个措施是不变的地方酉变换，并有一个明确的可计算的表达式，我们得出。在$M$ -量子比特系统的特定情况下，该测量假设对无限接近状态之间的最小距离的障碍的物理解释。最后，我们通过度量张量的本征值分析来量化纠缠态的鲁棒性。
2020-03-11 quant-ph
Resource Estimation for Delayed Choice Quantum Entanglement Based Sneakernet Networks Using Neutral Atom qLDPC Memories
本文提出由中心方借助中性原子 qLDPC 量子存储器和延迟选择纠缠交换构建 sneakernet 量子网络，并证明其相较表面码具有更优资源扩展性。
2025-03-19 quant-ph
Resonant entanglement of photon beams by a magnetic field
本文基于 QED 模型研究带电环境中外磁场对光子束纠缠的间接调控，发现纠缠随磁场强度呈共振峰值，并通过数值计算验证该行为。
2023-11-02 hep-th quant-ph
Optimal Entanglement Certification from Moments of the Partial Transpose
对于中等尺寸量子设备的认证和基准测试，需要表征纠缠的有效方法。在这种情况下，它已被证明，局部随机测量的多粒子量子系统可以用来获得有价值的信息，所谓的部分转置的量子态的时刻。这允许人们推断状态的一些可分性属性，但如何以最佳和系统的方式使用给定的信息还有待确定。基于部分转置的密度矩阵的矩，我们提出了两种通用的纠缠检测方法。第一种方法是基于Hankel矩阵，给出了一类纠缠判据，其最低阶约简为A. Elben等人[Phys. Rev. Lett. 125，200501（2020）]。第二种方法是最优的，并基于部分转置的密度矩阵的某些矩给出了纠缠的充分必要条件。
2021-08-09 quant-ph
Entanglement and Quantum Information Transfer in Arrays of Interacting Quantum Systems
本论文研究了成功的量子计算的一些更基本的要求，即以最大效率传输量子信息的能力，以及纠缠的产生。我特别关注中子纠缠，表明两个或更多个不同的中子的自旋可以通过各向同性介质的前向散射来测量纠缠。本文还讨论了散射实验中时间的解释。我提出了一个简单的处理海森堡S矩阵的基础上，从它出现在某些情况下，量子力学的时间参数出现在有效的时间演化算子的自旋系统有一个直观的物理解释。论文的最后一部分研究了永久耦合偶极系统阵列中的量子信息传输。结果表明，具有偶极耦合的自旋链提供了高保真度的长距离状态传输，但在未调制的链的传输时间是不可行的长。可能的优化方法进行了讨论，最后在这一领域的最新成果的审查。
2009-09-03 quant-ph
Schemes for quantum entanglement concentration of two unknown partially entangled states with cross-Kerr nonlinearity
我们提出了一个实用的方案来集中一对未知的部分纠缠Bell态和三光子W态的交叉Kerr非线性纠缠。在该方案中，利用局域操作和经典通信，分离的两方可以从两个先前共享的部分纠缠光子对中获得一个最大纠缠光子对，而分离的三方可以从两个相同的部分纠缠三光子W态中获得一个最大纠缠三光子W态和一个最大纠缠团簇态，并具有一定的成功概率.最后讨论了误差源和退相干对方案的影响。该系统结构简单，仅使用了一些线性光学元件和交叉克尔介质，大大简化了实验实现。这些方案在现有的实验技术条件下是可行的
2014-03-20 quant-ph
