Comparative study of nonclassicality, entanglement, and dimensionality of multimode noisy twin beams
利用写在Fock基上的双光束特征函数,确定了有噪声双光束的非经典性、纠缠度和维数。揭示了量子纠缠度的负性与非经典深度之间的一一对应关系。孪生光束,这是纠缠或非经典(独立于他们的纠缠),观察到的噪声,降低其量子有限程度。由参与率量化的孪生光束的纠缠度与从负性确定的纠缠度的维度进行比较。提出了将孪生光束的自由度划分为与纠缠和噪声有关的自由度。分析了单模和多模双光束。研究了多模孪生光束基于积分强度准分布的弱非经典性。讨论了该模型与实验双光束的关系。
2015-03-27 quant-ph
Quantifying Margenau--Hill Nonclassicality
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文提出基于矩的框架量化Margenau--Hill准概率分布的非经典性,引入对数负性并推导下界、上界及正性阈值,支持多副本估计。
2026-09-09 quant-ph
Wigner negativity in spin-$j$ systems
在球面相空间中研究了用Wigner负性度量的简单自旋系统的非经典性。讨论了几种常用量子位表示的SU(2)协变态:自旋相干态、自旋猫态(GHZ/N 00 N)和Dicke态($\textsf{W}$)。我们推导出自旋猫态的维格纳负性的一个界,当自旋超过$j \gtrsim 5$时,该界迅速接近真实值。我们发现,自旋猫态是不显着的维格纳负相对于他们的迪克态同等尺寸的同行。我们还发现,在几个纠缠措施相比,最Wigner负的迪克基元是自旋相关的,而不是赤道态$| j,0 \rangle$(或$|j,\pm 1/2 \rangle$的半整数自旋)。这些结果强调了动力学对称性对非经典性的影响,并为寻找新的量子计算应用提供了指导性的观点。
2020-08-24 quant-ph
Bounding Kirkwood-Dirac negativity of Gaussian processes
University of Florence(佛罗伦萨大学);Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所(CNR-INO));Università di Bologna and INFN, Sezione di Bologna(博洛尼亚大学和意大利国家核物理研究所博洛尼分所);Paderborn University(帕德博恩大学)
研究高斯过程下任意量子态的柯克伍德 - 狄拉克准概率,推导出负性上界,发现单模和两次测量时正交算符本征态使上界饱和,纯高斯态达非平凡最小值,表明高斯态可实现非经典性极值。
2026-07-14 quant-ph
Can we control the amount of useful nonclassicality in a photon added hypergeometric state?
近年来,人们从不同的角度对非高斯诱导运算进行了研究。利用量子数和非经典性测度,研究了有限维超几何量子态中非高斯性诱导操作--光子加和对非经典性增强的作用.我们观察到,表征单光子源质量和反经典性的措施导致类似的结论,即,为了获得期望的量子特征,必须选择所有的状态参数,使得平均光子数保持较低。光子加超几何态的Wigner对数负性和从该态经分束器输出产生的双模纠缠态的并发性表明,增加态参数和光子数增加,而降低态的维数,可以增强非经典性.原则上,减少态的维数类似于烧孔,因此有望增加非经典性。此外,维格纳函数的变化不仅定性地说明了通过并发势和维格纳对数负性定量观察到的相同特征,而且还说明了量子态的非高斯性。
2021-03-25 quant-ph
Relating the Entanglement and Optical Nonclassicality of Multimode States of a Bosonic Quantum Field
玻色量子场的量子性质表现在它的纠缠、相干或光学非经典性,这些都是量子计算或计量学的资源。我们提供了定量的和可计算的界限纠缠措施与光学非经典措施。这些界限意味着强纠缠态必然是强光学非经典的。作为一个应用,我们推断出的纠缠,可以产生与光学非经典状态碰撞分束器上的强界。对于高斯态,我们分析了对数负性和一个特定的非经典证人称为“正交相干尺度”之间的联系。
2020-09-23 quant-ph
Enhancement of non-Gaussianity and nonclassicality of photon added displaced Fock state: A quantitative approach
已经发现非高斯和非经典状态和过程是执行与量子引力和量子信息处理相关的各种任务的重要资源。研究了非高斯诱导算符对量子态非经典性的影响。考虑到这一点,本文以光子加位移Fock态为例,利用纠缠势、Wigner Yanese斜信息、Wigner对数负性和非高斯性的相对熵等测度,定量分析了该态的非经典非高斯特性.据观察,光子添加(Fock参数)显着增加量的非经典和非高斯的位移参数的小(大)值,这两个量子特性单调下降。在这方面,Fock参数的作用被发现是更突出和更强的光子添加相比。最后,利用光子损失通道影响下的维格纳函数动力学,说明只有高效率的探测器才能探测到维格纳负性。
2021-09-24 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-added squeezed coherent Schrödinger kitten states in a Kerr medium
研究了非线性克尔介质中任意多个加光子压缩相干薛定谔猫态叠加态演化的非经典性。介质的非线性引起诸如威尔熵$S_{Q}$和$W$分布的负性$δ_{W}$的量的周期性,并且这些量的一系列局部极小值出现在所述周期的有理约数处。在这些局部最小值的演变状态符合瞬态Yurke-Stern型的光子添加压缩小猫状态,其中,选择相空间变量反映其宏观性质,表现出非常短暂的行为。进一步,我们提供了封闭形式的断层图像,它提供了这些短暂的状态的替代描述。小猫形成的复杂性增加,导致更多的干涉项,触发更多的量子相应的状态。观察到加光子压缩小猫态的非经典深度具有最大可能值。采用Lindblad主方程的方法,我们研究的振幅和相位阻尼模型的初始状态考虑在这里。在相位阻尼模型中,即使在很长的时间限制下,非经典性也不会被完全消除,当动力学量,如负性$δ_{W}$和断层图像,假设非平凡的渐近值时。
2017-06-29 quant-ph
Quantification of Nonclassicality
为了量化单模非经典性,我们从操作方法开始。引入一个半正定观测量来描述测量系统。量化是基于这个可观察的正常有序版本的负性。完美的操作量子性对应于所选择的可观测量的无量子噪声测量。令人惊讶的是,即使是适度压缩的状态也可以表现出完美的量子性,以进行适当的测量。基于量子态的代数结构和量子叠加原理,从公理化的角度考虑量子化。这两种方法的基本结论都与量子世界的基本原理相一致。
2012-11-28 quant-ph
Revealing nonclassicality beyond Gaussian states via a single marginal distribution
获得关于量子态的信息的标准方法是测量沿相空间中的许多不同轴的边缘分布,这形成了量子态层析成像的基础。我们从理论上提出并实验证明了一个仅通过观察单个边缘分布来表现非经典性的一般框架,这提供了对非经典性的新见解以及对各种量子系统的实际适用性。我们的方法映射到一个因式分解的2维分布的一维边缘分布乘以沿正交轴的测量分布或真空状态分布。由此产生的虚拟维格纳函数只有在非经典态下才变得非物理,因此相应的密度算符的负性提供了非经典性的证据。此外,以这种方式测量的负性产生了纠缠势的下限-使用具有分束器设置的非经典状态产生的纠缠的度量,该分束器设置是产生连续变量(CV)纠缠态的原型模型。我们的方法检测高斯和非高斯非经典状态在一个可靠和有效的方式。值得注意的是,它适用于任何大小的有限维Fock空间中的所有非高斯态的测量轴,也扩展到与CV量子信息学实验相关的无限维状态。我们实验说明了我们的标准的动力学状态的捕获离子确认其非经典的测量轴独立的方式。我们还解决了我们的方法与相移操作相结合的扩展,这导致了一个更强的非经典性测试,即检测真正的非高斯CV测量下。
2017-02-05 quant-ph
Negativity of quantumness and its interpretations
我们分析了一般的非经典的组合量子系统的相关性作为衡量的量子性的负面。后者对应于由负性量化的最小纠缠,其在系统和对选择的子系统执行本地测量的装置之间创建。量子性的负性因此量化了被测子系统的非经典性程度。我们展示了一些可能的不同的解释,这种措施,并在一般的相关性的量子化的概念。特别是,对于一般的二分态,其中测量的子系统是一个量子比特,量子性的负性获得了几何解释为从经典相关状态的集合的最小迹距离。这可以进一步重新解释为最小干扰,相对于迹范数,由于一个本地测量或一个非平凡的本地酉运算。我们计算封闭形式的Werner和各向同性状态的量子性的负性,并为所有的两个量子比特的状态,其中系统的本地测量的约化状态是最大混合-这包括所有的贝尔对角状态。讨论了量子性的负性在量子信息处理中的操作意义和潜在作用。
2013-03-05 quant-ph
From Local Nonclassicality to Entanglement: A Convexity Law for Single-Excitation Dynamics
本文针对保激发相互作用证明了局域维格纳负度之和受初始态预算限制的凸性定律,解析推导两体结果并数值验证态传输链,揭示纠缠增长为资源重分配及相干性驱动的暗传输,提供硬件误差诊断度量。
2025-11-13 quant-ph
Detecting Nonclassicality and quantum non-Gaussianity of photon subtracted displaced Fock state
本文利用多种测度定量研究了光子扣除平移Fock态的非经典性与量子非高斯性,发现Fock参数的作用强于光子扣除数,并证明Wigner负性仅能由高效率探测器揭示。
2023-06-07 quant-ph
Entanglement and nonclassicality of photon-added two-mode squeezed thermal state
通过在双模压缩热态的各个模中加入光子,引入了一种纠缠态--加光子双模压缩热态(TMSTS)。利用热态的P-表示,导出了归一化因子的紧致表达式,即雅可比多项式。通过对Wigner函数的负性的研究,考察了Wigner函数的非经典性。利用Shchukin-Vogel准则讨论了纠缠。结果表明,在TMSTS中加入光子比从TMSTS中减去光子更能有效地增强纠缠。此外,我们还研究了量子隐形传态,结果表明,对称加光子的TMSTS比非对称加光子的TMSTS更适合于量子隐形传态。
2012-03-03 quant-ph
Comparison of lower order and higher order nonclassicality in photon added and photon subtracted squeezed coherent states
比较了加光子压缩相干态和减光子压缩相干态的非经典性质,着重讨论了它们的高阶非经典性质,如高阶压缩、高阶亚泊松光子统计、高阶反聚束等.我们发现,加光子和减光子压缩相干态都是高度非经典的,因为它们满足所有上述非经典性的判据,以及一组其它的判据,包括Wigner函数的负性,Klyshko判据和Agarwal的$(A_{3})$参数.此外,在这两种类型的状态中存在的非经典性的量已被定量地比较使用称为非经典体积的非经典性的措施。研究了非经典性随光子数增加/减少的变化规律,发现增加光子比减少光子使压缩相干态更加非经典.
2017-05-01 quant-ph
Statistical mixtures of states can be more quantum than their superpositions: Comparison of nonclassicality measures for single-qubit states
如果玻色子态的Glauber-Sudarshan $P$函数不是经典概率密度,那么玻色子态通常被认为是非经典的(或量子的),这意味着只有相干态和它们的统计混合态是经典的。我们通过应用以下四种已知的非经典性度量来量化由真空和单光子态定义的单个量子比特的非经典性:(1)非经典深度$τ$,它与将非正的$P$函数变为正的高斯噪声的最小量有关;(2)非经典距离$D$,定义为给定态到最近经典态的Bures距离,它是单量子比特希尔伯特空间的真空;以及(3)负势(NP)和(4)并发势,它们是对应于纠缠度量的非经典性度量(即,分别为负性和并发性),用于通过在平衡分束器上将单量子比特状态与真空混合而产生的状态。我们表明,真空和单光子态的完全统计混合物是最非经典的单量子比特态的距离$D$为一个固定的值的深度$τ$和NP在整个范围$[0,1]$的值,以及NP为一个给定的值的$τ$,使$τ>0.3154$。相反,对于给定的$D$、NP对$D$和$τ$对NP,纯态是相对于$τ$的最非经典单量子比特态。我们还通过比较成对的单量子比特状态来展示这些非经典性度量的“相对性”:如果根据某种度量,一个状态比另一个状态更不非经典,那么根据另一种度量,它可能更非经典。此外,我们还发现,对于单比特态,并发势等于非经典距离。
2015-04-09 quant-ph
Quasiprobability representations of quantum mechanics with minimal negativity
准概率表示,如维格纳函数,在各个研究领域中发挥着重要作用。这种表示中不可避免地出现负性通常被视为非经典性的标志,这对量子计算具有深远的影响。然而,鲜为人知的是,最小的负性,这是必要的一般quasiprobidity表示。在这里,我们专注于一个自然类的quasiprobidity表示,是由简单和经济的区别。我们分别介绍了关于量子态表象、幺正变换和量子信道的三种负性测度。非常令人惊讶的是,所有三个措施导致相同的表示与最小的负性,这是在一对一的对应关系与难以捉摸的对称信息完整的测量。此外,大多数具有最小负性的表示相对于Heisenberg-Weyl群自动协变。此外,我们的研究揭示了一个有趣的权衡负性和对称性的准概率表示。
2016-08-25 quant-ph
Experimental relative entanglement potentials of single-photon states
本研究通过实验生成单光子态并开展双量子比特态层析,测定了多种纠缠势,验证了相对纠缠势的理论边界及耗散可提升单光子态相对非经典性的反直觉结论。
2024-08-01 quant-ph
Optomechanical state reconstruction and nonclassicality verification beyond the resolved-sideband regime
量子光学力学利用光学手段产生和操纵机械谐振器运动的量子态。这为基础物理的研究和新型量子器件的开发提供了一个有趣的平台。然而,重建和验证力学系统的量子态的挑战仍然是该领域的主要障碍。在这里,我们提出了一种新的方法,允许断层重建的量子态的机械系统,而不需要极高质量的光学腔。我们表明,在不依赖于通常的光与力学之间的状态转移假设,充分的光机哈密顿可以利用压印机械断层图像上的强光相干脉冲,然后可以读出使用成熟的技术。此外,只有少量的测量,我们的方法可以用来见证非经典功能的机械系统,而不需要完整的断层扫描。通过放宽实验要求,我们的技术,从而打开了一个可行的路线验证的量子态的机械谐振器和它们的非经典行为在广泛的光机系统。
2019-01-30 quant-ph
Quantification of Wigner Negativity Remotely Generated via Einstein-Podolsky-Rosen Steering
维格纳负性作为一种著名的非经典性指标,在量子计算和连续变量系统的模拟中起着至关重要的作用。最近,已经证明了Einstein-Podolsky-Rosen转向是在两个远程模式之间产生维格纳负性的先决条件。受现实世界量子网络需求的启发,本文从定量的角度研究了多体情形下产生的Wigner负性的可共享性。通过建立类似于广义Coffman-Kundu-Wootters不等式的一夫一妻关系,我们证明了Wigner负性的量不能在不同的模式之间自由分布。此外,光子减法-主要实验实现的非高斯操作之一-我们提供了一个通用的方法来量化远程生成的维格纳负性。利用这种方法,我们发现高斯可操纵性和产生的Wigner负性的量之间没有直接的定量关系。我们的研究结果为利用Wigner负性作为一种宝贵的资源,为许多基于非高斯场景的量子信息协议铺平了道路。
2021-04-06 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-subtracted squeezed states
利用亚泊松统计和Wigner函数的负性讨论了单光子压缩真空态的非经典性质。我们推导出一个紧凑的表达的维格纳函数,从中我们找到该地区的相空间的维格纳函数是负的。我们发现一个上界的压缩参数的状态,表现出亚泊松统计。然后我们研究了退相干对单光子压缩态的影响。我们给出了两种不同的退相干模型,即振幅衰减模型和相位扩散模型的结果。在每种情况下,我们给出的状态的时间演化的分析结果。我们讨论的非经典性的损失作为一个结果的退相干。我们通过对它们的相空间性质的研究表明,这些态是如何由于光子的衰变而衰变到真空的。我们表明,相位阻尼导致非常缓慢的退相干比光子数衰减。
2006-12-04 quant-ph
Dynamics of single-mode nonclassicalities and quantum correlations in the Jaynes-Cummings model
利用原子的负性和纠缠势研究了共振Jaynes-Cummings模型中原子与光场的关联动力学和单模非经典性。研究揭示了模型中存在的三种不同类型的非经典性之间的相互作用,并建立了非经典性通过原子-场关联在场与原子之间不断交换。进一步观察到,纠缠势并没有捕获所有的单模非经典性,在Asboth判据中单模非经典性被定量映射的纠缠中,分束器输出端的约化单模态中还存在一些未被捕获的残余非经典性.增加额外的分束器层以耗尽所有的非经典性,并揭示几乎所有剩余的非经典性都被三层分束器捕获。当场(或原子)初始量子相干性为零(非零)时,当原子-场关联最大时,原子和场的约化态在Fock基下具有零(非零)量子相干性.
2022-03-08 quant-ph
Measurement-induced remote activation of nonclassicality
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
通过关联方的局部测量,可将经典约化态远程激活为非经典条件态,并解锁异常弱值及Wigner负性,识别测量诱导操控为远程激活非经典性的操作资源。
2026-09-09 quant-ph
Nonclassical steering with two-mode Gaussian states
Glauber P-函数的奇异性或负性是一个广泛的非经典性概念,在量子光学中具有重要意义,并且具有不可约资源的性质。在这里,我们探讨如何P-非经典可能产生的条件高斯测量二分高斯态。这种非经典转向可能以弱的形式发生,这并不意味着纠缠,而以强的形式发生,这意味着EPR可转向性和纠缠。我们证明了场求积是远程产生非经典性的最佳测量方法,并利用这一结果推导出弱非经典转向和强非经典转向的充分必要条件。对于双模压缩热态(TMST),弱和强非经典转向一致,并与EPR转向的概念合并。这也提供了一个新的操作解释的P-功能的非经典的显着特点,允许一方纠缠验证TMST。
2020-05-07 quant-ph
Decoherence and nonclassicality of photon-added/subtracted multi-mode Gaussian states
本文定量分析光子增加/减去多模高斯态的非经典性变化,发现正交相干尺度(QCS)可增加200%,但代价是去相干速率增大,并推导了特征函数和维格纳函数的显式表达式以认证量子非高斯性。
2023-04-02 quant-ph
Interplay between nonclassicality and $\mathcal{PT}$ symmetry in an effective two level system with open system effects
在适当的条件下,将处于$Λ$组态的三能级原子约化为一个有效的二能级系统,并研究了它的$\mathcal{PT}$对称性.当受到分束器类型的相互作用时,这种有效的量子比特系统提供了直接(间接)探测输出(输入)状态的非经典性质的范围。在这里,我们研究了输出态的非经典性质,通过使用一些众所周知的措施,如测量引起的扰动,并发和负的非经典相关。发现非经典特征在$\mathcal{PT}$对称(PTS)相中比在$\mathcal{PT}$对称破缺(PTSB)相中增强。此外,分束器的输出端口经受不同的量子噪声信道,都是非马尔可夫信道,例如,随机电报噪声以及马尔可夫,例如,相位阻尼和振幅阻尼噪声。噪声通道的应用被发现降低了非经典性的程度,但在PTS和PTSB阶段继续表现出不同的行为,在前一种情况下出现的主导行为。
2019-04-25 quant-ph
Detecting nonclassicality and non-Gaussianity of a coherent superposed quantum state
本文通过将湮灭与产生算符的相干叠加作用于经典相干态构造 CSQS,并利用 Wigner 函数、线性熵、Wigner 对数负性、skew information 及相对熵等多种判据系统研究其非经典性与非高斯性,同时考察光子损耗信道下噪声对这些性质的影响。
2023-04-11 quant-ph
Complex Wigner entropy and Fisher control of negativity in an oval quantum billiard
本文提出复熵框架用于Wigner负值,通过分析椭圆量子盒中的避险交叉,揭示了相空间中模式混合的特征。
2025-12-03 quant-ph
Operational certification of nonclassicality in arbitrary quantum states from few copies
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S. N. 玻色基础科学国家中心);School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Goa(果阿印度理工学院物理科学学院)
提出利用Wigner函数矩检测任意态Wigner负性的统一框架,通过少量副本估计矩,避免完整相空间层析,并扩展至纠缠检测。
2026-09-10 quant-ph
Quantifying nonclassicality of vacuum-one-photon superpositions via potentials for Bell nonlocality, quantum steering, and entanglement
本文将纠缠势推广为贝尔非定域性势和量子导引势,并以真空-单光子叠加态为例,系统研究了单模非经典性的层级结构及实验实现和误差影响。
2023-09-22 quant-ph
Conservation relation of nonclassicality and entanglement for Gaussian states in a beam-splitter
研究了分束器中单模非经典性与双模纠缠的关系。我们发现,并不是所有的非经典性(纠缠势)转化为双模纠缠的入射单模光。在两个纠缠输出模中,部分纠缠势仍以单模非经典形式存在。在这个过程中产生的双模纠缠可以等价地量化为输出态与输入态相比最小不确定性宽度的增加(或压缩的减少)。我们使用非经典深度和对数负性作为单模非经典性和纠缠的措施,分别。我们意识到,这两个量之间的守恒关系可以采用高斯态,如果一个工程方面的不确定性宽度。这种守恒关系被推广到许多组分束器。
2015-09-11 physics.optics quant-ph
Revealing quantum correlation by negativity of the Wigner function
我们分析了两个具有相同边缘态的双模连续变量可分态。我们采用定义明确的正Wigner函数描述态的形式来定义经典性,发现虽然态具有正的局部Wigner函数,但它们对全局态表现出负的Wigner函数。利用Wigner函数的负性作为非经典性的指标,我们发现,尽管这些状态具有不同的Wigner函数的负性,它们并没有揭示这种差异作为相空间的非经典性,如曼德尔$Q$参数的负性或正交压缩。然后,我们专注于这些状态的量子关联,并表明,量子不和谐和局部量子不确定性,作为两个定义良好的量子关联措施,体现了负的维格纳函数之间的差异。这些状态的非高斯性也被检查,并表明它们的非高斯性的行为的差异是相同的负的维格纳函数之间的差异。我们还研究了关联秩准则的影响,发现当态可以从经典态局域产生时,Wigner函数不能揭示它们的量子关联。
2016-04-06 quant-ph
Hybrid Qubit-Qutrit Quantum Battery: Nonclassicality and Energy Performance
SRM Institute of Science and Technology(SRM理工学院)
本文研究了混合量子比特-量子三重态量子电池的非经典性和能量性能,通过分析量子相干性和纠缠性,揭示了非经典性对能量存储效率的提升作用,并展示了实验可实现的镍自由基分子复合物在室温下的量子相干性和高效能量存储。
2026-10-30 quant-ph
Nonclassicality of fully degenerate triple-photon states and its application in generating non-Gaussian entanglement
Shanxi Normal University(山西师范大学);Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials, Ministry of Education(教育部磁性分子与磁信息材料重点实验室)
通过数值模拟展示完全退相干三光子态在非高斯性和非经典性方面的增强,揭示其作为非高斯态制备的基本构建块。
2026-03-20 quant-ph
Optical experiment to test negative probability in context of quantum-measurement selection
负概率值已被广泛用作量子系统非经典性的指标。被称为准概率分布,它们被认为是一个有用的工具,提供了显着的洞察到量子理论的基本原理相比,经典统计。然而,在这种方法中,缺乏对这些负值相对于概率(发生事件的相对频率)定义的操作解释。因此,另一种方法被认为是准概率操作揭示了测量量的负性。在这里,我们提出了一个实验实现的操作准概率,它包括顺序测量的时间。为此,我们实现了两组单光子的偏振测量。我们发现,测量到的负性可以在选择测量的背景下解释,它反映了光子的非经典性质。我们的研究结果提出了一种新的操作方式来解开测量选择的背景下的光子的非经典性。
2019-12-20 quant-ph
On Quantum Steering and Wigner Negativity
本文研究连续变量系统中量子操控与 Wigner 负性的关系,将 Gaussian 态下的等价结论推广到非 Gaussian 态,证明 Wigner 正测量操控足以远程条件生成 Wigner 负性,但量子关联并非必要。
2023-06-06 quant-ph
Tomogram-based quantifiers of nonclassicality dynamics in Kerr and cubic media
本文提出基于汤姆逊图的非经典性量化方法,用于研究 Kerr 和立方介质中非经典性动态,通过平衡光探测直接获取光学汤姆逊图,避免密度矩阵重建,提供实验可行的非经典性度量。
2026-05-04 quant-ph
Quantum coherence from Kirkwood-Dirac nonclassicality, some bounds, and operational interpretation
本研究基于KD准概率的非实性与负性构建量子相干性量化指标,推导其上下界、纯态闭式表达式及非对易基下的权衡关系,提出基于弱值测量的估计方案并探讨与量子互文性的关联。
2024-05-23 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
Stellar representation of extremal Wigner-negative spin states
本文利用马约拉纳恒星表示研究最大Wigner负性自旋态,发现其对称性部分且无简单几何模式,并证明所有自旋相干态及纯自旋态均具有非零Wigner负性,结果适用于置换不变量子比特系综。
2022-06-01 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
Nonclassicality of a delayed remote-controlled quantum computing model
College of Computer Science and Technology, National University of Defense Technology(国防科技大学计算机学院);College of Electronic Science and Technology, National University of Defense Technology(国防科技大学电子科学学院)
通过将远程控制量子计算模型转化为制备-测量场景,利用维度见证违反排除经典因果模型,证明其非经典性,并发现量子信息处理中的时间顺序反转。
2026-07-01 quant-ph
Direct experimental certification of quantum non-Gaussian character and Wigner function negativity of single-photon detectors
光量子探测器(如单光子探测器)的高度非经典特性对于光的量子态的制备以及量子精密测量和量子信息处理中的绝大多数应用是必不可少的。因此,研究光学量子测量的非经典特性既有重要意义,又有实际意义。在这里,我们提出并实验证明了一个程序的量子非高斯性和维格纳函数的负性,两个关键的非经典水平,光子量子探测器的直接认证。值得注意的是,我们的特点是高度非经典性质的探测器探测只有两个经典的热态和真空状态。实验证明了单光子雪崩二极管的量子非高斯性,并证明了该探测器的Wigner函数为负。我们的研究结果开辟了直接基准的光子量子探测器与一些经典状态的测量。
2021-01-10 physics.optics quant-ph
Characterizing maximally singular phase-space distributions
在量子光学中,相空间分布被广泛应用于研究辐射场的非经典特性。特别是,无法用经典概率密度来解释格劳伯-苏达山分布是量子光的基本基准。然而,这种相空间分布不能直接重建任意状态,因为它的奇异行为。在这项工作中,我们执行的Glauber-Sudarshan表示的分布理论的特征。我们解决这些分布的重要特征:(i)研究了它们的奇异性的最大程度,(ii)表示的模糊性,以及(iii)指定了它们用于非经典性测试的对偶空间。在这种情况下,我们重新考虑的方法,规范化的Glauber-Sudarshan分布验证其非经典性。这种处理方法得到了全面的例子和反例的支持。
2016-07-22 quant-ph
Nonclassical steering and the Gaussian steering triangoloids
根据Glauber P函数的奇异性或负性的非经典性是量子信息中的一个强大资源,在量子光学中具有相关的含义。在高斯设置,并为系统的两个模式,我们探讨如何P-非经典可能有条件地产生或影响一个模式的高斯测量的其他模式。从双模压缩热态出发,引入非经典转向的概念和高斯三角面的图形工具。特别是,我们推导出一个TMST是非经典可操纵的充分必要条件,并表明纠缠是唯一必要的。我们也适用于我们的标准,嘈杂的双光束状态的传播,并评估时间后,NS不再是可实现的。然后,我们将NS的概念推广到两种模式的高斯态的全集,并认识到它可能以弱形式出现,这并不意味着纠缠,而以强形式出现,这意味着EPR可操纵性,更不用说,纠缠。这两种类型的NS完全符合TMST,并且它们与先前已知的EPR转向概念合并。出于同样的原因,我们认识到P-非经典性的一个新的操作解释:它是允许TMST上的一方纠缠验证的独特属性。
2020-09-27 quant-ph
Generating and verifying entangled itinerant microwave fields with efficient and independent measurements
通过将压缩的传播微波场和非压缩的真空场在一个混合器(微波分束器)上耦合,我们在两个输出模之间产生了纠缠。通过对两个输出模进行独立有效的单正交测量,我们验证了我们已经产生了纠缠态。我们观察到的纠缠见证$E_\mathrm{W}=-0.263^{+0.001}_{-0.036}$和负性$N=0.0824^{+0.01}_{-0.0004}$的测量效率至少为$26\pm{0.1}\%$和$41\pm{0.2}\%$通道1和2。这些测量结果表明,输出的双模态违反可分性准则,因此证明纠缠。传播微波之间的这种共享纠缠为利用超导微波系统构建量子网络提供了重要资源。
2015-02-13 quant-ph
Quantum Advantage in Postselected Metrology
我们发现,后选择提供了一个非经典的优势,在计量学。在每个参数估计实验中,最终测量或后处理都会产生一些成本。后选择可以提高费歇尔信息(从实验中了解到的关于未知参数的平均信息)对成本的比率。这种改进,我们表明,源于一个quasiprobidity分布,量子扩展的概率分布的负性。在一个经典理论中,所有的可观测量都是可交换的,我们的准概率分布可以表示为实数和非负的。在量子力学的非对易理论中,非经典性表现为负的或非实的准概率。该分布的非经典负值使后选择实验甚至优于输入状态和最终测量被优化的无后选择实验:后选择量子实验可以产生非常大的信息成本率。我们证明,这种优势是真正的非经典:没有经典的交换理论可以描述任何量子实验,提供了一个巨大的费舍尔信息。最后,我们概述了一个简化和postselection程序,可以产生一个任意大的Fisher信息。我们的研究结果建立了一个非经典的优势,利用我们的准概率分布作为一个数学工具。
2020-09-25 quant-ph
Quantum non-Gaussian Depth of Single-Photon States
引入并实验研究了正维格纳函数单光子态的量子非高斯深度概念。深度测量单光子状态对抗光学损失的鲁棒性。直接见证的量子非高斯性经受住了显著的衰减,表现出18 dB的深度,而非经典性保持不变。量子非高斯深度是一个实验上可接近的量,比维格纳函数的负性更鲁棒。此外,我们用它来揭示显着的差异,否则强烈的非经典单光子源。
2014-11-25 quant-ph
Nonclassical properties of states engineered by superpositions of quantum operations on classical states
我们考虑了一个实验上可实现的方案,用于操纵量子态,使用场湮灭($\hat{a}$)和创建($\hat{a}^†$)的产品的一般叠加类型($s \hat{a}\hat{a}^†+ t \hat{a}^†\hat{a}$)的运营商,与$s^2 + t^2 = 1$。这样的操作,当应用于具有经典特征的状态,引入强非经典。我们通过相空间中Wigner分布的负体积来量化非经典性的产生程度,并研究了另外两个可观察到的非经典特征,亚泊松统计和压缩。我们发现该操作在输入相干态的维格纳分布中引入了负性,并改变了输入热态的高斯性。这就提供了利用特定的非经典特征来设计量子态的可能性。
2012-08-25 physics.optics quant-ph
Controllable generation of highly nonclassical states from nearly pure squeezed vacua
我们提出了各种高度非经典光态的可控产生,包括单光子态和介观不同组分的叠加态。所产生的态的高度非经典性是由维格纳函数的负性来衡量的,这是我们所知道的最大的。我们的方案是基于光子减法从一个几乎纯压缩真空,从一个光学参量振荡器产生的非线性介质的极化KTiOPO $_4$晶体。这是实现通用量子门基本元件的重要一步,也是作为光谱学和量子存储研究的高度非经典输入探针的重要一步。
2006-09-20 quant-ph
Quantifying quantum correlation of quasi-Werner state and probing its suitability for quantum teleportation
研究了光子加和在设计量子态的单模和双模(二分关联)非经典性质中的重要性。具体地,我们分析了两个规范化二分$m$ -光子附加相干态叠加而成的准Werner态的Wigner函数的行为。这使得我们能够使用维格纳对数负性(WLN)来量化量子态中存在的非经典性的数量,而量子相关性则是根据并发性、形成纠缠和量子不和谐来测量的。双模态的WLN对应于单模非经典性和量子关联的总和,并且这两者都被观察到随着光子添加而增强,这表明光子添加在纠缠蒸馏中的功效。通过证明准Werner态作为量子信道用于单模相干态和压缩态的隐形传态的性能(如通过隐形传态保真度量化的)随着光子的增加而提高,进一步建立了光子的增加的有效性。与已有的结果相比,我们进一步证明了双模Wigner函数的负值一般不能作为量子关联的证据。
2020-11-30 quant-ph
Nonclassical states of light induced via measurement in a bimodalsystem
本文研究双模耦合波导中通过条件投影测量从双模压缩态产生非经典光子态,利用Wigner负性和Mandel参数表征非经典性,并表明可通过调节相互作用强度与时间控制测量后态的非经典性质。
2025-04-11 quant-ph
Performance of a two-mode coherent superposed channel in continuous-variable quantum teleportation
J. C. Bose University of Science and Technology, YMCA(印度耶梦加得科学和技术大学)
引入双模叠加算符构造双模相干叠加态,通过Wigner分布和Wigner对数负性研究其非经典性和非高斯性,并作为纠缠资源用于Braunstein-Kimble连续变量隐形传态,分析非经典性和非高斯性对保真度的影响,发现特定参数下保真度超过经典阈值。
2026-07-03 physics.optics quant-ph
Quantum-to-Classical Transition via Single-Shot Generalized Measurements
School of Physical Science and Technology, Soochow University(苏州大学物理科学与技术学院)
本文通过建立广义测量轮次与连续时间退相干之间的操作联系,揭示了单轮广义测量可消除有限维系统中的准概率负性,且该负性消失的临界时间可能早于传统退相干时间,为理解量子到经典转变提供了新视角。
2026-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph