Witnessing the degree of nonclassicality of light
我们介绍了一种实验上可行的方法来测量一个独特的程度的非经典,基于量子叠加原理,对任意量子态。我们制定证人和测试一个给定的状态的任何特定值的这一措施。最佳测试的建设,以及一般的数值实现。我们应用这种方法的例子,如压缩状态,我们展示了如何制定条件,以证明一个特定程度的非经典单模和多模辐射场。
2014-06-27 quant-ph
Unified quantification of nonclassicality and entanglement
研究了单模量子态的非经典性与分束器产生的纠缠的关系。它表明,适当定义的量化-量子叠加原理的基础上-的非经典性和纠缠的量是严格相关的。这可以推广到真正的多体纠缠的数量,由N分裂器从非经典状态创建。因此,一个给定非经典性的单模态作为一种资源,完全等价于完全相同的纠缠量。这种关系也被认为是在多体纠缠和多模非经典的背景下。
2014-05-13 quant-ph
Coherence, nonclassicality and metrological resolution
我们证明了量子相干性和非经典性之间简单而深刻的等价性,以及它们决定量子分辨率的明确方式。此外,我们定义了一个一致的相干性观察相统计相关的经典直觉。
2021-09-09 quant-ph
Nonclassicality as a Quantifiable Resource for Quantum Metrology
我们建立了连续变量态的非经典性作为量子精密测量的一个资源。基于多模求积函数的量子费舍尔信息,我们引入了非经典性测度-量子幂,它具有超越经典极限的位移灵敏度的具体操作意义.这种测度属于非经典性的资源理论,在线性光学元件下是不增加的。我们的信揭示了一个单一的副本,高度非经典的量子态是固有的优势,当与多个副本的量子态与中度非经典。这表明量子功率与量子宏观性的程度有关。最后,我们证明了非经典位移传感任务有用的可编程资源总是可以转换成一个有用的资源状态的相位灵敏度超过经典的限制。
2019-01-29 quant-ph
Visualizing nonclassical effects in phase space
非经典性滤波器提供了一种通用的方法,通过正则化的Glauber-Sudarshan $P$函数(也称为非经典性准概率)的负性来可视化光的任意量子态的非经典性。这种过滤器的介绍和分析,优化非经典效应的实验验证。构造了一个解析滤波器,它保留了量子态的全部信息。对于平衡零差检测,通过分析数据点的个数,得到了具有较高统计显著性的非经典准概率的负值。该方法适用于不同的情况下,如相位随机压缩真空态,单光子添加的热态,和预示状态工程与阵列探测器。本文还考虑了多模辐射场量子关联的可视化推广。
2014-10-03 quant-ph
Measuring high-order photon-number correlations in multimode pulsed quantum states
我们实现了一个直接检测方案的基础上混合光电探测器的实验研究高阶相关检测光子的数量,可以通过实验访问。我们展示了它们在充分表征多模双光束状态与经典状态相比的有用性,特别是,我们引入了一个简单的线性组合的基础上的高阶关联函数的非经典标准。我们的方案是自洽的,允许直接从相同的实验数据估计所有涉及的参数(量子效率,模式数和平均能量)。结果与理论非常吻合,从而表明我们的方案在量子技术中可靠的状态表征的开发。
2011-09-02 quant-ph
Learning to detect optical nonclassicality
Friedrich-Schiller-University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Paderborn University(帕德博恩大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
本文提出了一种基于变分模型的方法,利用有限测量样本区分经典与非经典光子态,通过实验数据验证其有效性,为高效非经典性检测提供新途径。
2026-03-10 quant-ph
Anatomy of entanglement and nonclassicality criteria
Institute of Nuclear Sciences, Hacettepe University(哈杰特佩大学核科学研究所)
本文研究了双模纠缠判据的内部结构,分析了四阶数和数相压缩态的非经典性判据,并提出了一种基于数相平面的改进判据,同时探讨了噪声面积作为纠缠度量的应用。
2026-05-18 quant-ph
The quantum-classical transition in thermally seeded parametric downconversion
我们解决了从参数下转换得到的一对共轭场模作为一个方便的系统来分析连续变量制度中的量子经典跃迁。我们明确评估强度相关性,负性和纠缠的系统在热状态,并表明,一个层次的非经典阈值自然出现在热和下转换光子数。我们表明,从量子到经典制度的过渡可以通过控制种子的强度和强度测量检测调谐。此外,我们表明,阈值不受损失的影响,这只是修改量的非经典。多模的情况下,也进行了一些详细的分析。
2008-11-19 quant-ph
NonClassicality Criteria in Multiport Interferometry
干涉是经典光和量子光行为的核心。因此,理解干涉图样之间的界限是至关重要的,在这两者之间,光的经典电磁描述可以解释,而另一方面,只能用适当的量子力学方法来理解。虽然双模干扰的情况已经受到了很多关注,但多模情况尚未得到充分探讨。在这里,我们研究了一个一般的情况下强度干涉:我们推导出一个约束的输出强度对的经典wavelike模型的光之间的平均相关性,我们展示了如何可以违反量子框架。因此,这种违反行为作为一个非经典的证人,能够检测到存在的来源与亚泊松光子数统计。我们还开发了一个标准,可以证明一个给定的干涉仪分为两个独立的子块的不可能性。
2016-11-28 physics.optics quant-ph
Quantum-optical channels that output only classical states
Glauber-Sudarshan对角“权重”函数提供了连续变量系统的经典态和非经典态的量子光学概念之间的自然划分。基于这种划分,如果一个通道对于任何输入状态都只输出经典状态,则该通道被称为非经典破坏。我们专注于多模玻色子高斯通道和分类那些是非经典打破引入一个标准,需要满足这些通道的矩阵。该标准可以被解释为这些通道的非经典性基准,因为它量化了阈值噪声,在该阈值噪声处存在输出状态的完全非经典到经典的转变,即,它量化了信道输出的非经典性对高斯噪声的鲁棒性。然后,我们证明了一个惊人的“对偶”之间的非经典打破和纠缠打破玻色子高斯通道。
2016-04-26 math-ph math.MP physics.optics
Higher-order nonclassical effects in fluctuating-loss channels
研究了大气起伏损耗信道中高阶非经典性和纠缠准则的演化。通过制定的矩量矩阵的输入输出关系,我们调查的影响,这样的通道上相应的量子化标准。本文推广了我们以前关于高斯纠缠的工作[M. Bohmann等人,Phys. Rev. A 94,010302(R)(2016)]不仅利用了基于二阶的场景,而且还提供了对非高斯和多模辐射场中经历波动衰减的非经典性和纠缠的详细研究。也就是说,详细研究了标准和状态的各种示例,意外效果,例如,发现了压缩转移对相干位移的依赖性,并证明了非高斯纠缠比高斯纠缠更能抵抗大气损耗.此外,我们提出了一种检测方案,用于测量通过大气传播后的考虑时刻。因此,我们的研究结果可能有助于开发,改进和优化非高斯量子光源在自由空间量子通信中的应用。
2017-01-24 quant-ph
Relating spin squeezing to multipartite entanglement criteria for particles and modes
基于一阶矩和二阶矩的纠缠见证以自旋压缩准则的形式存在,用于从集体测量中检测粒子纠缠,并以修正的不确定关系的形式存在,用于检测模式纠缠或转向。通过揭示它们之间的对应关系,我们表明,计量有用的自旋压缩揭示多模纠缠对称自旋态分布到可寻址的模式。我们进一步推导出紧密的状态独立的多体纠缠的自旋压缩系数的界限,并指出它们的连接到广泛使用的纠缠标准,依赖于状态的极化。我们的结果是相关的国家的最先进的实验中,对称纠缠态分布到一些可寻址的模式,如分裂自旋压缩玻色-爱因斯坦凝聚体。
2022-01-20 quant-ph
Preparation of arbitrary quantum states with regular $P$~functions
我们提出了一种量子光学器件来实验实现量子过程,它在应用和/或测量之前对任意量子态的-一般来说是高度奇异的-Glauber-Sudarshan $P$ ~函数进行正则化.这使我们能够产生一个广泛的类的非经典状态与定期$P$ ~函数,也称为非经典准概率。为此,输入状态在具有特定高斯或非高斯经典状态的高透射分束器上组合。我们研究了平衡和不平衡的零差检测的直接采样的输出状态的实施过程中,不需要进一步的正规化或状态重建。通过数值模拟,我们证明了我们的方法的可行性,我们概述了多模光的推广。
2018-11-06 quant-ph
Quantum correlations in composite systems
我们研究复合系统中量子关联的新概念。基于不同的定义的量子在单个子系统中,我们研究它们如何扩展到一个复合系统的联合描述。特别地,我们研究了量子光学和量子信息中两个典型应用的、截然不同的非经典概念的二分情形和联系。我们的研究包括相关态的准概率矩阵的表示,联合和条件量子关联的比较研究,和纠缠表征。例如,它表明,我们的组合物的方法总是包括纠缠作为一种形式的量子关联。然而,其他形式的量子相关性也可以在没有纠缠的情况下发生。最后,我们对多模系统和时间相关性进行了展望。
2017-06-09 quant-ph
Quantifying decoherence in continuous variable systems
本文详细研究了连续变量系统的量子态在量子光学主方程作用下与一般高斯非关联环境相互作用的退相干现象。退相干的速率是量化的有关它的衰减率的各种,互补措施的量子性质的状态,如纯度,在相空间中的一些非经典指标,并为双模状态,纠缠措施和总的模式之间的相关性。不同的物理相关的初始配置被认为是,包括一个和两个模式的高斯态,数态,和相干叠加。我们的分析表明,通常情况下,使用初始压缩配置并不有助于保持高斯态的相干性,但它可以有效地保护相干叠加的数态和高斯波包。
2005-02-25 quant-ph
Orbit dimensions in linear and Gaussian quantum optics
Laboratoire d’Informatique de Paris 6, CNRS, Sorbonne Université(巴黎第六大学计算机实验室,法国国家科学研究中心,索邦大学)
研究了线性和高斯量子光学中量子态可达性的轨道维度及其对非高斯性的表征作用。
2026-08-04 quant-ph
Sufficient Wigner Negativity Implies Genuine Multipartite Entanglement
National University of Singapore(新加坡国立大学);Peking University(北京大学);Shanxi University(山西大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究多模连续变量系统中维格纳负性与真正多方纠缠的关系,证明两个定理,表明足够维格纳负性可证明GME存在及提供迹距离下界,还给出产生GME的充分条件及其实践优势,其标准易于在相关平台实现。
2026-08-12 quant-ph
Holomorphic representation of quantum computations
我们研究了利用量子态的Segal-Bargmann表示的玻色量子计算。我们认为,这种全纯表示是一个自然的,它不仅给出了一个规范的描述玻色子量子计算使用复分析的基本元素,但也提供了一个统一的图片,划定之间的边界离散和连续变量量子信息理论。使用这种表示,我们表明,高斯哈密顿量下的一个单一的玻色子模式的演变可以描述为一个可积的动力系统的经典Calogero-Moser粒子对应的零的全纯函数,连同高斯参数的共形演化。我们解释了Calogero-Moser动力学是由于玻色子希尔伯特空间的独特功能,如压缩。然后,我们将这种全纯表示的性质推广到多模的情况下,推导出一个非高斯的量子态的层次和纠缠的全纯函数的因式分解性质。最后,我们应用这种形式主义的离散和连续变量的量子测量,并获得一个分类的次普适模型,玻色子采样和高斯量子计算的推广。
2022-10-05 quant-ph