Noise-induced quantum synchronization and maximally entangled mixed states in superconducting circuits
该研究在超导 transmon 量子比特链中实验观测到高斯白噪声诱导的全链量子同步,并证明两端形成最大纠缠混合态且对频率失谐稳定。
2024-06-15 quant-ph
Robust quantum reservoir computers for forecasting chaotic dynamics: generalized synchronization and stability
Department of Aeronautics, Imperial College London(帝国理工学院航空系);Department of Engineering, City St George’s, University of London(伦敦大学城市圣乔治学院工程系)
本文将量子储备池计算机表述为广义同步系统,证明其能学习混沌动力学的不变属性,提出 $GS=ESP$ 准则以设计鲁棒架构,并发现噪声耗散能增强其鲁棒性,为近期量子硬件上的混沌时间序列预测开辟了新机遇。
2025-06-27 cs.LG nlin.CD quant-ph
Quantum synchronization between two spin chains using pseudo-bosonic equivalence
本文提出用 Holstein–Primakoff 变换将 spin-1/2 链转化为赝玻色系统,并借助中介链非线性相互作用与谐振子判据,实现经典及完美量子同步。
2024-08-12 quant-ph
Criterion of Quantum Phase Synchronization in Continuous Variable Systems by Local Measurement
相位同步在量子水平上被证明是无界的,但相位同步的见证往往是昂贵的,因为涉及的量子资源和非局域测量。基于量子测不准关系,本文构造了两个局域相位同步判据。局域判据表明,量子水平上的相位同步只能通过局域测量来证明,并在光力学系统中得到了数值验证。此外,通过分析量子水平上相位同步的物理本质,我们表明可以制备一个态,该态描述了两个同步的振子之间没有纠缠。因此,在理想相位同步的发生中,纠缠资源是不必要的,并讨论了这种现象的原因。
2020-02-21 quant-ph
Quantum counterpart of Measure synchronization: A study on a pair of Harper systems
测度同步是近二十年来耦合经典哈密顿系统中的一个著名现象。本文研究了耦合Harper系统在经典和量子背景下的同步问题。测度同步的概念涉及到相空间,并且测度同步似乎受到经典极限的限制。但是,相反,在这里,我们已经在量子域中扩展了上述同步。在量子背景下,耦合发生在两个多体系统之间,通过时间和地点相关的潜力。这种耦合导致了量子系统之间纠缠的产生。我们使用了一种在经典领域已经被接受的技术,在这两种情况下建立了经典和量子场景之间的联系。有趣的是,对应于这两种情况的结果导致了一些共同的特征。
2019-07-24 quant-ph
Quantum correlations and synchronization measures
自发同步现象是普遍存在的,只是最近才在量子领域取得进展。同步是系统之间的一种时间相关性,理解它与量子相关性的其他度量的联系是很有趣的。我们在这里回顾什么是已知的领域,把重点放在措施和指标的同步已在文献中提出,并比较其有效性不同的动力系统,突出当他们给类似的见解,当他们似乎失败。
2018-02-12 quant-ph
Fisher information as general metrics of quantum synchronization
本文提出以经典和量子Fisher information作为量子同步的替代度量,证明其在现有度量失效的区域及2-to-1同步中具有优势,并分析了噪声影响,为理解量子同步开辟新途径。
2023-06-12 quant-ph
Synchronization of two cavity-coupled qubits measured by entanglement
一些非线性辐射,如超荧光,可以理解为原子之间的合作效应。我们把合作辐射看作是原子间内在同步的一种表现效应,并提出了一种基于多体并发的腔耦合双量子比特系统的时间分辨同步测度.比较的并发度随时间的变化与一个双折射测量,我们发现,量子比特之间的同步功能的时间延迟特性的超荧光脉冲的启动。延迟与量子位建立合作并发射集体辐射的持续时间相一致,之后并发性单调增加到一个稳定的值,而双折射率下降到一个稳定的最小值。此外,同步的建立取决于量子比特-腔耦合强度。非同步性表明,同步只有在耦合进入强区时才有可能,当耦合达到超强时,同步才能维持在一个较高的水平。
2020-02-02 quant-ph
Quantum synchronization in one-dimensional topological systems
本文研究一维广义Aubry-André-Harper模型,通过中心位点耗散诱导边界位点同步,并证明其源于拓扑边缘态,在热力学极限下稳定且对扰动鲁棒,适用于量子网络。
2025-05-12 quant-ph
Measurement-Induced Quantum Synchronization and Multiplexing
本文提出连续测量的量子多体系统在单轨迹层面可发生测量诱导的同步转变,给出了该现象的一般判据,并引入了利用量子叠加的量子多路复用机制。
2024-01-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhancement of quantum synchronization via continuous measurement and feedback control
我们研究了具有谐波驱动的量子vanderPol振荡器的同步,并证明了通过对与振荡器线性耦合的附加浴进行连续零差测量并对振荡器施加反馈控制可以增强量子同步。振荡器的相位相干性通过连续测量减少量子涨落而增加,而测量反作用不可避免地在锁相点周围引起波动。我们提出了一个简单的反馈策略,通过调节谐波驱动的频率来抑制测量引起的涨落,从而增强量子同步。我们进一步证明了量子同步的最大增强是通过对振荡器相位扩散最大的正交角进行量子测量来实现的,并且在该正交角处提取了振荡器相位的最大信息。
2021-02-01 nlin.AO quant-ph
Quantum limit cycles and synchronization from a measurement perspective
Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
本文研究了连续异频测量下量子极限环与同步现象,通过量子轨迹揭示量子极限环特性,分析量子van der Pol振子和两能级系统,探讨量子同步与经典极限环在噪声下的相似性。
2026-04-10 nlin.PS quant-ph
Secure and efficient synchronization scheme for quantum key distribution
为了在量子密钥分发中建立两个用户之间的时间参考系,通常在使用门控模式单光子探测器(SPD)的情况下应用同步校准过程。传统上,同步校准通过每个SPD的线路长度测量来独立地实现。然而,这将留下一个漏洞,这已经通过一个特殊的攻击实验证明。在这里,我们提出了一种替代的同步方案,通过固定的相对延迟的信号时间窗口之间的所有SPD和联合执行的线路长度测量下结合低精度与高精度同步与多个SPD。新方案不仅不受漏洞的影响,而且将同步时间从通常的几秒提高到几十毫秒。
2020-02-25 quant-ph
Degree of Quantumness in Quantum Synchronization
我们在量子同步中引入了量子度的概念,量子度是量子系统中同步的量子性质的度量。根据量子信息的技术,我们提出了同步的非对易观测量的数量作为量子性的度量。该品质因数与现有的同步测量兼容,并且它捕获不同的物理特性。我们在一个由两个弱相互作用的腔-量子比特系统组成的量子系统中说明了它,这两个系统通过腔之间的玻色子激发的交换耦合。此外,我们还研究了泡利算符期望值的同步,并提出了一种可行的超导电路结构。最后,我们讨论了两个量子vanderPol振子同步的量子化程度。
2019-10-19 nlin.AO quant-ph
Measure synchronization in quantum many-body systems
提出了耦合量子多体系统之间的测度同步概念。一般来说,我们考虑两个量子多体系统,其动力学通过接触粒子-粒子相互作用耦合。这种耦合被证明产生措施同步,一个概括的同步到一个大类的系统发生在没有耗散。我们发现,在量子测度同步中,两个子系统的多体量子性质,如凝聚分数和粒子涨落,以协调的方式表现。为了说明这个概念,我们考虑一个简单的情况,两种玻色子占据两个不同的量子态。测量同步可以很容易地探索与国家的最先进的技术在超冷原子气体,如果适当的控制,可以用来共享不同自由度之间的量子相关。
2014-10-24 cond-mat.quant-gas nlin.CD nlin.PS
Enhancing quantum synchronization through homodyne measurement, noise and squeezing
本研究探讨了在量子体制下通过零差测量、噪声和压缩哈密顿量提升量子Stuart-Landau振荡器相位同步的方法,发现这些因素能显著增强同步效果并影响最佳双光子阻尼与泵浦率。
2023-07-19 nlin.AO quant-ph
Autonomous Picosecond-Precision Synchronization in Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution
Southern Federal University(南方联邦大学)
本文提出了一种无需辅助通道或共享时钟的自主同步算法,用于提升光纤基MDI-QKD网络的皮秒级时间同步精度和系统鲁棒性。
2025-12-19 physics.optics quant-ph
Driven generalized quantum Rayleigh-van der Pol oscillators: Phase localization and spectral response
本文研究了经典驱动的广义量子 Rayleigh-van der Pol 振荡器,通过主方程分析了破坏对称性的非线性耗散项对系统长时间动力学的影响,发现存在显著相位局域化但无频率牵引的参数空间,揭示了量子体系中同步缺失及 Arnold tongue 不对称性等现象。
2024-01-08 cond-mat.quant-gas quant-ph