Measurement-Feedback Quantum Information Engine: Coherence-Transition Interference and Correlated Work Statistics
Nanchang University(南昌大学);Zhengzhou University(郑州大学)
该研究针对量子信息引擎,建立机制分辨的功统计与时间关联理论,揭示相干性转变干涉的映射规律,发现反馈记忆可降低记录重置成本,关联相干功统计与信息热力学。
2026-08-17 quant-ph
Contrast in Multipath Interference and Quantum Coherence
我们建立了干涉图样的统计性质与其所处量子态的相干性质之间的严格联系。明确的例子,我们表明,即使是不准确的重建干涉图案适当定义的统计矩允许可靠的表征量子相干性。
2015-09-29 quant-ph
On the role of initial coherence in the spin phase-space entropy production rate
最近的研究指出,热力学相关性的品质因数-如功、热和熵产生-与系统可用的量子相干性的量有内在的依赖关系。然而,无论是cohesion阻碍或提高的价值,采取这样的量词的热力学性能还有待确定。我们证明了,当考虑有限尺寸二体量子系统通过局域非幺正通道脱离平衡态的过程中产生的熵产生时,熵产生与系统态的量子相干性之间不存在一般的单调关系.当考虑应用于适当选择的初始状态的特定形式的开放系统动力学时,可以检索这些量之间的直接对应关系。我们的研究结果要求系统研究真正的量子特征在量子过程的非平衡热力学中的作用。
2023-02-02 quant-ph
Quantum speed limit for a mixed initial state
利用[Phys. Rev. Lett.]中提出的相对纯度函数,得到了混合初态开放量子系统量子速度极限的统一界. 120,060409(2018)]。作为应用,我们发现阻尼Jaynes-Cumming模型的量子速度极限是由非马尔可夫性、初态激发态布居和初态相干性之间的竞争决定的,结果表明,尽管非马尔可夫效应可以加速开放量子系统的演化,但初始激发态的布居和初始态的相干性可以使量子速度极限急剧变化.对于退相模型,考虑初态相干性的简单因式分解律表明,量子速度极限只受初态相干性与非马尔可夫性之间的竞争控制.
2018-10-04 quant-ph
Thermal Coherence of Heisenberg Model With Dipole Interaction and Magnetic External Field
研究了具有磁场的两量子比特海森堡XXX模型在内禀退相干作用下的相干动力学。讨论了偶极参数、自旋距离、磁场和初态参数对长时间极限情形相干性的影响。然后,我们讨论了退相干随初态参数和退相干参数的变化规律。
2021-12-20 quant-ph
Approximate distillation of quantum coherence
相干提取是相干资源理论中的一项基本信息论任务。在本文中,我们开发的框架下严格非相干操作的近似相干蒸馏。该协议考虑了我们不能确定地将初始状态$ρ$转换为目标状态$ψ$的情况;相反,我们的目标是确定地将初始状态$ρ$转换为在保真度方面最接近目标状态$ψ$的中间状态$ϕ$。我们还提出了近似相干蒸馏的显式转换策略。
2022-06-09 quant-ph
Generation of coherence in an exactly solvable nonlinear nanomechanical system
本文研究了氮空位(NV)中心与非线性周期驱动的机械振子耦合的量子动力学。对于依赖于振子位置的连续周期驱动,机械运动由Mathieu椭圆函数描述。利用该解研究了含环境效应的量子自旋系统的动力学行为,并计算了NV自旋的纯度和冯诺伊曼熵。一致性的单一生成处理。我们观察到,通过幺正变换的相干性的产生取决于系统是否在混合状态下初始准备。当系统最初在分界线区域(即,经典系统表现出动力学混乱的区域)。由动力学混沌理论可知,系统通过同宿纠缠时的相轨线具有有限的记忆性,因此初始条件的信息丢失。我们证明了量子混沌和混合初态信息的减少有利于通过幺正演化产生量子相干性。我们引入了量子距离的同宿纠缠,并证明了初始状态允许有效的相干产生,这个距离是最小的。
2020-08-19 quant-ph
Phase statistics of a single qubit emission as a direct probe of its coherence
Leibniz Institute of Photonic Technology(莱布尼茨光子技术研究所)
通过单次异步检测测量超导transmon量子比特在开放波导配置中的发射相分布,揭示量子叠加态的相统计特性及其在高噪声环境下的相干性探测能力。
2026-03-30 quant-ph
Thermal effects on coherence and excitation transfer
为了在小尺度上控制和利用量子特性以实现量子传输等实际应用,深入理解相干性等态的量子特性至关重要。在这里,通过引入一种简化求解动力学方程的技术,我们研究了在非零温度下通过公共浴相互作用的量子比特系统中的相干动力学。我们的结果表明,依赖于初始状态,环境温度影响的相干性和激发转移以不同的方式。结果表明,当初态为非相干态时,随着时间的增加,相干性和激发转移几率增加。但对于相干初态,我们发现了一个临界温度值,低于该温度,系统在时间上失去相干性,从而降低了激发转移的概率。因此,为了实现更高的相干值以及更高的激发转移概率,浴的温度应超过该临界值。讨论了稳态相干性和在稳态下发现激发态量子比特的概率。本文还详细讨论了熔池温度临界值与系统尺寸的关系。
2017-12-31 quant-ph
Initial quantum coherence in the thermodynamic work
我们研究了初始量子相干性在由某些参数的外部控制产生的相干过程中的作用。我们首先考虑一个激活态,并分离出能量本征态之间的量子相干性对各向异性的贡献。它被证明是有关的量子相对熵的相干性通过一个不等式,其中涉及到完全被动的状态连接到初始状态。最后,我们扩展到一般的平衡过程的分析,我们展示了如何考虑在统计工作的初始量子相干性的影响。
2020-06-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence and non-classicality of quantum Markov processes
虽然量子相干性是量子力学的一个基本特征,但在对某一现象的量子描述中存在相干性并不排除用纯经典术语对同一现象给出另一种描述的可能性。本文给出了确定量子相干性何时以及在何种程度上等价于非经典性的标准。我们证明了一个马尔可夫多时间统计从一个非退化的可观察的重复测量不能追溯到一个经典的统计,当且仅当动态是能够产生cohesion,并随后把它们变成人口。此外,我们用简单的例子表明,这种联系之间的量子相干性和非经典性通常是不存在的,如果统计是非马尔可夫的。
2018-12-06 quant-ph
Coherence and decoherence in generalized Shor's algorithm
Nanchang University(南昌大学);Shanghai University of Engineering Science(上海工程技术大学)
本文研究了广义和噪声Shor算法中的量子相干与退相干,推导了算法性能的上下界,并探讨了不同初始态下计算r的概率关系。
2026-10-05 quant-ph
Quantum speed limit time: role of coherence
对于非马尔可夫量子信道,估计了多比特量子态之间的最小演化时间。我们考虑最大相干纯态和混合态以及多量子比特$X$态作为初始态,讨论了初始相干性和相干性行为对退相和耗散过程演化速度的影响.通过量子限速时间流($τ_{QSL}$)揭示了信息回流条件下初始相干性的非零值对非单位耗散过程的作用。混合性和相干性在速度极限时间上的权衡揭示了态所经历的量子过程的本质。在量子非么正耗散过程中,混合性与相干性的互补效应更为突出。限速时间的参数轨迹生动地描述了纯初态和混合初态演化的差异,这可以用来区分本文研究的单位通道和非单位通道。对多比特纠缠$X$态的量子速度极限时间的研究表明,$τ_{QSL}$可以作为区分多比特纠缠态演化过程的动力学证据.
2022-12-31 quant-ph
Enhancement of coherence in qubits due to interaction with environment
利用可精确求解的二能级系统(量子比特)与玻色浴相互作用模型,研究了初始制备对开放量子动力学中退相的影响。研究发现,对于某些类别的非选择性制备测量,量子位浴关联导致量子位在演化的初始阶段的相干性显着增强。考虑了在不同温度和耦合强度下,量子比特的纯度和熵在相干增强区的时间行为。
2015-04-20 quant-ph
The role of initial coherence in the phase-space entropy production rate
本文提出开放量子系统熵产生的相空间表述方法,揭示了自旋系统中初始量子相干性与熵产生率的相互影响。
2024-01-15 quant-ph
Gate-Based Initialization and Fidelity in Correlated Open Quantum Systems
提出一个通用框架,通过门操作初始化开放量子系统,揭示门保真度中的自旋回波式误差抑制机制,并证明超快脉冲可引发长寿命激子相干性。
2025-09-25 quant-ph
Entropic characterization of coherence in quantum evolutions
利用相干性的相对熵,我们刻画了由量子演化引起的相干增益,包括量子操作的相干功率和量子操作的退相干功率。我们发现受控酉运算的凝聚势可以约化为相应酉运算的凝聚势。我们观察到,通过非相干操作应用到系统和非相干辅助系统产生的全局相干不超过初始系统中包含的相干量。我们的结果给出了初始量子态相干性的一个更严格的下界,并给出了相干性、量子关联和纠缠的一系列有趣的不等式。我们还加强了量子关联和相干性之间的关系。
2016-07-27 quant-ph
Full counting statistics and coherences: fluctuation symmetry in heat transport with the Unified quantum master equation
本文利用 Unified 量子主方程实现全计数统计,研究了具有近简并能级的开放量子系统的能量流统计,发现维持相干性对准确捕捉电流及其累积量至关重要,且该方程同时具备热力学一致性和更高精度。
2022-12-21 quant-ph
Decoherence of a quantum system coupled to an XY spin chain: Role of the initial state of the spin chain
研究了由中心自旋及其关联环境组成的耦合量子系统的退相干,该系统由一般的$XY$自旋链模型描述。我们清楚地表明,相干因子的演化敏感地依赖于环境自旋链的初始状态。特别地,在弱耦合和强耦合两种情况下,对包括热平衡态在内的不同初态,数值和解析地研究了中心自旋相干因子的动力学演化.在弱耦合和强耦合两种情况下,相干因子的衰减都可以近似为高斯型,而在强耦合情况下,相干因子在高斯包络下快速振荡。高斯衰变(包络)的宽度已经详细研究,我们解释了所谓的普遍制度的起源。
2014-05-04 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
Direct access to the initial polarization of ${}^{13}C$ nuclei by measuring coherence evolution of an nitrogen-vacancy center spin qubit
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Fundamental Problems of Technology, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学基础技术学院理论物理研究所);FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
通过测量氮空位中心自旋量子比特的相干演化,实现对${}^{13}C$核初始极化的直接获取,无需直接访问环境。
2026-02-23 quant-ph
Effects of Quantum Coherence on Work Statistics
在传统的量子热力学两点测量方案中,量子相干性被第一次测量破坏。但是我们知道,相干性在量子热力学过程中确实起着重要的作用,如何描述量子相干过程的功统计仍然是一个悬而未决的问题。本文利用全计数统计方法研究了量子相干性对工作统计的影响。首先,我们给出了一个一般性的讨论,并表明,对于一个量子相干过程,工作统计是非常不同的两点测量方案,具体地说,平均功增加或减少,工作涨落可以通过量子相干性,这强烈地依赖于相对相位,能级结构和外部协议。然后,我们具体考虑了一维淬火横向伊辛模型,证明了量子相干性对铁磁区的功统计比顺磁区的功统计有更显著的影响,从而说明由于量子相干性的存在,即使在高温下,功统计也能表现出临界现象.
2018-05-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entangled Unruh-DeWitt detectors amplify quantum coherence
本研究采用非微扰方法探究纠缠Unruh-DeWitt探测器与量子场的相互作用,发现其可在降低纠缠的同时放大量子相干性,揭示了两种量子资源的本质差异与互补性。
2025-06-17 quant-ph
Class of quasiprobability distributions of work and initial quantum coherence
功是热力学中一个基本的重要概念。在能量基中存在初始量子相干性时,如何描述量子相干过程的功涨落是一个悬而未决的问题。为了给出统一的描述,本文引入并研究了一类功的准概率分布,它使系统的平均功等于系统的平均能量变化,并简化为初始非相干态的双投影测量方案。此外,我们的工作特点的涨落关系的帮助下。特别地,通过考虑功和初始量子相干性的联合分布,我们发现了一个包含量子相干性的涨落定理,由此在初始热布居的情况下遵循热力学第二定律。此外,我们提出了一种度量功的特征函数的方法,并讨论了拟概率的负性。相干性的影响也研究了一个简单的系统的量子比特。
2021-12-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal Photon blockade on the maximal atomic coherence
通常没有明显的证据表明光子阻塞和原子相干性之间有任何直接的关系。在这里,而不是只说明光子统计,我们显示了一个有趣的关系之间的稳态光子封锁和原子的相干性,通过设计一个弱驱动的腔QED系统与一个两能级原子捕获。首次证明了最大原子相干性与最佳光子阻塞之间的完美对应。讨论了强耗散对光子统计、原子相干性及其对应性的负面影响。数值模拟也支持我们的所有结果。
2017-04-14 quant-ph
Advantage of quantum coherence in postselected metrology
在常规测量中,为了达到参数估计的最大精度,必须测量所有样本,因为每个独立样本包含相同的量子费舍尔信息。在后选择计量学中,后选择可以将初始样本的量子费舍尔信息集中到一个微小的后选择子系综中。这一量子优势在任何经典对易理论中都无法实现。在这项工作中,我们提出后选择在弱值放大(WVA)中的优势不能在没有量子相干性的情况下实现。初始系统的量子相干性与参数估计中的制备成本和测量成本密切相关。随着初始量子相干性的增加,制备成本和测量成本的联合值可以被优化到更小。此外,我们还推导出了制备、测量和量子相干性之间的分析权衡关系。我们进一步实验测试的权衡关系,在线性光学设置。实验和理论结果吻合良好,并表明量子相干性在约束后选择计量过程中的资源成本方面起着关键作用。
2022-12-10 quant-ph
Pairwise Measurement Induced Synthesis of Quantum Coherence
具有不同能量的状态的量子相干叠加,即,能量基相干态是现代量子技术的重要资源。具有小相干性的状态可以自主地获得,由于弱相干驱动的影响,或者潜在地,由于环境的存在。在本文中,我们提出了一个基于测量的协议,量子相干性合成从个别系统(低初始相干性)到一个全球(和更高)的联合系统的相干性。作为一个输入,它使用$N$非相互作用的副本的二能级系统(TLS),具有低的初始能量和相干性。这些可以由,例如,弱的外部驱动力或可由与浴的相互作用引起。该协议有条件地合成具有比初始状态更高的能量和相干性的输出状态,表示其规则尚未得到很好研究的通用过程。除了能量和相干性之外,我们还研究了称为相互相干性的量,该量在协议应用后也有所增加。这种方法是基于应用程序的顺序成对投影测量TLS对(有条件地删除其基态),这是对角的TLS能量基础。相干合成的功能相对于TLS环境对系统的失相影响是鲁棒的。我们的方法可能会在量子传感、量子电池充电或其他应用中显示出其优势,其中从较小(较弱)的资源合成较大的相干系统是有用的。
2022-11-16 quant-ph
Frozen condition of quantum coherence for atoms on a stationary trajectory
我们考虑两个共同运动的原子在一个固定的轨迹,并制定了一个形式主义来描述这样的原子的属性。给出了量子相干性(QC)冻结为非零值的判据,并证明了冻结条件(FC)对态的初始条件并不敏感。我们引入了超辐射和亚辐射自发激发率的概念,它在量子相干性的演化中起着与传统集体发射率相当的作用。给出了表征热浴中原子性质的量之间的一般关系,并指出从初始态可以得到增强的量子相干性和亚辐射态。
2019-09-21 quant-ph
Delayed Choice Quantum Eraser Experiment Revisited: Causality and Informational Coherence
Department of Aeronautics and Astronautics, Graduate School of Engineering Kyoto University(京都大学大学院工学研究系航空宇宙工学)
本文通过延迟选择量子擦除实验,利用单光子干涉检测区分因果性和信息一致性假说,无需后选择。
2025-12-22 quant-ph
Short-time coherence of a qubit and measurement apparatus
考虑量子比特的纯退相模型,研究了测量装置对量子相干性的影响。通过对量子位执行非选择性测量,从整个系统的热状态准备初始状态。初始测量后相干性的大小由值$1/2$限定,该值通过特殊的测量方案和低温极限来实现。相干性的大小在确定的短时间尺度上以近似恒定的速度相同地消失、增加或减少,这取决于制备测量的选择。通过选择进一步的特殊测量方案和高温极限,有利于短时增加或减少速度的最大化。测量装置允许经由非选择性制备测量在短时间内操纵量子位的量子相干性。
2021-12-20 quant-ph
The role of coherence on two-particle quantum walks
研究了不同相干度系统中两玻色子量子行走的动力学性质,其中相干度对两玻色子量子行走的影响可以很自然地引入。给出了纯态和混合态的双玻色子关联函数的一般解析表达式。我们提出了一个可能的混合初态双光子量子行走方案,发现双光子关联函数和两光子之间的平均距离会受到初态光子分布、相对相位和相干度的影响.我们的数值结果的传输特性可以解释我们的解析双光子关联函数。
2019-08-14 quant-ph
Coherence evolution and transfer supplemented by state-restoring
量子相干性的演化伴随着一组守恒定律,只要控制这种演化的哈密顿量保持自旋激发数不变。在这一点上,凝聚力在进化过程中不会相互缠绕。使用传输线和处于初始基态的接收器,我们可以将相干性传输到接收器,而它们之间没有相互作用,{尽管有助于每个特定相干性的矩阵元素在接收器的状态中交织。因此,我们提出了一种基于接收器侧的酉变换的工具,以{解开这些元素,从而}恢复(至少部分地)发送器的初始密度矩阵的结构。具有两个量子比特发送器和接收器的通信线路被认为是实现这种技术的一个例子。
2017-08-03 quant-ph
Quantum Coherence and non-Markovianity in a Noisy Quantum Tunneling Problem
研究了势垒受电报噪声扰动,能隙受高斯噪声调制的量子隧穿系统的相干性和非马尔可夫性。利用平均方法,对系统动力学进行了解析推导,得到了初始相干态和非相干态在非常有限的参数范围内的相干性测度和非马尔可夫性的解析表达式。我们观察到非马尔可夫动力学的情况下,久保数高。研究还发现,系统的相干性和非马尔可夫动力学之间没有很强的关系,除了在一个区域中,这两个倾向于改变他们的行为在中间噪声颜色的两个初始状态。
2022-08-16 quant-ph
Work fluctuation theorems with initial quantum coherence
本文通过引入功的准概率分布,提出并分析了一个细致涨落定理,以研究初始量子相干性对功涨落定理的影响,并在无初始相干时还原为Tasaki-Crooks涨落定理。
2024-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gravitationally-induced Conversion of Local Coherence to Entanglement
Farhangian University(法尔康吉安大学);University of Kurdistan(库尔德斯坦大学);Urmia University of Technology(乌尔米耶理工大学)
本文研究引力如何通过相干性转换诱导纠缠,揭示引力作为相干性到纠缠转换通道的机制,并建立其理论基础。
2026-02-10 quant-ph
Experimental Extraction of Coherent Ergotropy and Its Energetic Cost in a Superconducting Qubit
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
该研究通过实验探讨了超导量子比特中初始态相干性对能流提取的影响,揭示了相干性在能流分配中的作用,并提出了优化初始态以提高能量效率的方法。
2025-09-29 quant-ph
Energetic advantages of non-adiabatic drives combined with non-thermal quantum states
量子系统的么正驱动在量子力学的实验和应用中普遍存在,其潜在的能量方面,特别是与量子热力学相关的能量方面,正受到越来越多的关注。我们研究了从初始非热态获得的酉驱动的能量优势。我们引入非循环遍历来量化能量增益,从中确定相干(基于相干性)和非相干(基于人口)的贡献。特别是,初始量子相干性似乎总是有益的,而非被动的人口分布不系统。此外,这些能量增益只能通过非绝热动力学来获得,与初始热状态的绝热动力学的通常最优性形成对比。最后,以下框架建立的背景下,捷径到绝热,精力充沛的成本有关的最佳驱动器的实施进行了分析,并在大多数情况下,被发现是小于精力充沛的成本与捷径到绝热。我们明确地讨论了两级系统的例子,并表明能量优势随着初始相干性的增大而增加,说明了初始相干性与动态消耗和使用相干性的能力之间的相互作用。
2021-06-25 quant-ph
Analytical results for laser models producing a beam with sub-Poissonian photon statistics and coherence scaling as the Heisenberg limit
Griffith University(格里菲斯大学);Macquarie University(麦考瑞大学)
本研究解析了产生亚泊松光子统计和海森堡极限相干性的激光模型,推导出相干性上限并改进了相关理论。
2025-11-27 quant-ph
Spin squeezing, entanglement and coherence in two driven, dissipative, nonlinear cavities coupled with single and two-photon exchange
本文数值求解两个受驱耗散非线性腔在单、双光子交换耦合下的稳态主方程,比较自旋压缩、双模纠缠和二阶相干性,并揭示光子交换、非线性及驱动强度对量子统计区域的影响。
2014-02-18 quant-ph
Shortcut-error signatures in coherence-retaining endpoint work quasistatistics
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学)
本文研究了在保持相干性的情况下,端点工作准统计如何通过快捷-绝热性能的探测来区分线性和二次效应,提供了对残余非绝热性的相敏端点诊断。
2026-05-18 quant-ph
Engineering Coherence and Ergotropy through Spatial Arrangement of Environmental Channel in a Two-Qubit Quantum Battery
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
该研究探究双量子比特量子电池的环境通道空间排布对相干性与功提取的影响,采用XY交换耦合量子比特,发现共置配置可保留更多全局功熵,二者为调控可提取功提供互补机制。
2026-08-31 quant-ph
Quantum-classical correspondence of work distributions for initial states with quantum coherence
量子涨落功的标准定义是基于双投影能量测量,但它不适用于具有初始量子相干性的系统,因为第一个投影能量测量破坏了系统的初始相干性,并影响系统的后续演化。为了解决这个问题,最近提出了几种替代定义,例如基于完全计数统计和Margenau-Hill分布的定义。这些定义似乎是临时性的,因为仍然缺乏理由。本文利用量子Feynman-Kac公式和量子力学的相空间公式,证明了功分布的首阶与经典功分布的首阶是一致的。从而证明了具有量子相干性的初态的功分布的量子经典对应的有效性,并为这些功的定义提供了一些理由。我们使用一个精确可解的线性拖曳谐振子模型来证明我们的主要结果。
2019-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Directional quantum random walk induced by coherence
量子游走(QW)被认为是经典随机游走(CRW)的量子对应物,实际上是CRW在单个硬币解释下的量子扩展。量子阱中各步之间的相关性导致了量子阱中的弹道位置分布。在本文中,我们提出了另一种量子扩展CRW从系综解释,命名为量子随机行走(QRW),其中步行者有许多不相关的硬币,建模为两个级别的系统,最初准备在同一状态。我们计算了不同初始硬币状态下,硬币算子为Hadamard矩阵的QRW中的步行者的位置分布。在一维情况下,步行者的位置服从非对称二项分布。我们进一步证明,在QRW,连贯性导致步行者执行定向运动。对于初始退相干的硬币态,步行者的位置分布与CRW完全相同。此外,我们还研究了二维晶格中的准随机轨道,在二维晶格中,相干性在步行者的位置分布中起着更加多样化的作用。
2019-07-28 quant-ph
Bipartite quantum coherence in noninertial frames
量子相干性作为量子物理的基本特性,为量子计算提供了超越经典算法的宝贵资源。相对论系统中量子相干性的研究无论从理论上还是从实际应用上都具有重要意义。利用相干性的相对熵研究了两个相对加速观测者观测到的标量场和狄拉克场两个自由模的量子相干性。我们发现,相干的相对熵单调递减时,加速度上升,作为Unruh效应的后果。具体地,具有参数$α=b$和$α=\sqrt{1-b^2}$的初始状态在$a=0$(具有加速度$a$)处具有相同的初始相对熵相干性,但是沿着两个不同的轨迹降级。在无限加速极限下,相干的相对熵在标量场中为零,而在狄拉克场中为非零。这表明在Dirac场中,随着相对加速度的变化,二分态具有一定的量子相干性,并可能在相对运动的观测者进行量子计算中有潜在的应用。
2016-01-12 quant-ph
Converting entanglement into ensemble basis-free coherence
该研究针对量子态系综相干性度量问题,提出两种从固定纠缠量生成系综相干性的方法,揭示了纠缠与系综相干性的定量关系,为理解量子资源转化提供了新视角。
2025-09-30 quant-ph
Quantum Coherence in Reflected and Refracted Beams: A Van Cittert-Zernike Approach
Xi'an Jiaotong University(西安交通大学)
本文提出量子Van Cittert-Zernike定理,揭示反射和折射对光束相干-偏振特性的影响,通过界面固有偏振耦合实现可控的量子统计修改,为量子态控制提供新方法。
2025-12-15 quant-ph
The influence of the Earth's curved spacetime on Gaussian quantum coherence
地球弯曲的背景时空会使从地球传播到卫星的光波包发生形变,从而影响光的量子态。我们发现,高斯相干的光子对,这是最初准备在一个双模压缩态,受到弯曲的时空背景的地球。研究表明,由于特殊相对论效应的影响,在一定高度h范围内,态的量子相干性随卫星轨道高度h的增加而增加,然后逐渐接近一个有限值.同时,我们发现高斯相干性随着高斯带宽参数的增加而增加,但是高斯相干性随着峰值频率的增加而减小。此外,我们还发现总引力频移引起的高斯相干性变化小于$%1$,不同的初始峰值频率也会影响同步轨道卫星高度变化率。
2019-10-07 quant-ph
Resource-Efficient Teleportation of High-Dimensional Quantum Coherence via Initial Phase Engineering
Jiangxi University of Science and Technology(江西理工大学);Gannan Normal University(赣南师范大学)
本研究提出一种资源高效的高维相干态传送协议,通过优化测量基和相位工程实现高效量子通信。
2026-02-12 quant-ph
Measure-Independent Freezing of Quantum Coherence
我们发现,在严格非相干信道中,对于一个初始态,所有的相干性测度都被冻结当且仅当相干性的相对熵被冻结。我们的发现揭示了相干冻结现象的存在,并提供了一个基于熵的动力学条件,在该条件下,开放量子系统的相干性完全不受噪声的影响。
2016-06-14 quant-ph
Quantum coherence controls the nature of equilibration in coupled chaotic systems
一个二分系统的子系统是完全量子混沌的,并通过可调强度的微扰相互作用耦合,是研究孤立的量子系统如何向平衡态弛豫的典范模型。研究发现,初积态在非耦合本征基中的量子相干性可以被看作是一种平衡和接近热化的资源,如纠缠所表现的。结果给出了四个不同的扰动强度制度,超弱,弱,中间和强制度。对于每一个,三种类型的初始未纠缠态被认为是,相干随机相位叠加,随机叠加,和本征态产品。一个通用的时间尺度确定涉及的相互作用强度参数。最大相干初态对任何微扰强度都是热化的,尽管在超弱微扰区,系统的基本本征态具有张量积结构,并且根本不是类热的;尽管随着相互作用的消失,热化所需的时间趋于无穷大。与普遍的线性行为相反,在这种状态下,纠缠最初在时间上呈二次增长。
2022-04-15 quant-ph
Measurement-dependent corrections to work distributions arising from quantum coherences
对于经历么正过程的量子系统,通常基于双投射测量(TPM)协议来定义功,该协议测量过程之前和之后系统的能量。然而,众所周知,投影测量忽略了系统相对于能量基的量子相干性,从而去除了功分布中的潜在量子签名。在这里,我们考虑弱测量系统的能量差,并建立修正工作平均值所产生的初始系统相干。我们讨论了两个弱测量协议,耦合系统的检测器,准备和测量的动量或位置本征态。当系统开始在适当的热状态与初始系统状态是一个纯状态的热对角元素和cohesion特征在于由一组相位时,工作平均值推导。我们表明,通过控制只有在系统的初始纯态的能量本征态的贡献之间的相位差,在同一个单一的过程中所做的平均工作可以控制。通过单独改变相位,可以从系统吸收能量(即功成本)的状态切换到系统发射能量(即功可以被提取)的状态。这表明相干性是可以用来操纵或存储量子系统中能量的额外资源。
2017-05-29 quant-ph
Dynamical creation of entanglement versus disentanglement in a system of three - level atoms with vacuum - induced coherences
研究了与公共真空耦合的三能级原子间纠缠的动力学性质.我们发现,集体阻尼、偶极-偶极相互作用和正交偶极间的交叉耦合等集体效应在纠缠的产生过程中起着至关重要的作用。特别是,额外的交叉耦合增强了纠缠的产生。对于特定的初始态,我们发现Ficek和Tanas [Phys. Rev. A 77,o 54301(2008)]最近在二能级原子的情况下发现的延迟突然产生纠缠的效应也可以在系统中观察到。当初态是纠缠态时,自发发射过程导致关联的破坏和解纠缠。我们表明,对噪声的初始enatnglement的鲁棒性可以通过对状态进行局部操作来改变。
2008-06-16 quant-ph
Preservation of atomic coherence in double-well optical lattice in presence of decoherence
我们提出了一种量子干涉方法来保持囚禁在光晶格中原子外态的相干性。我们表明,这是可能的,通过适当地选择原子的初始状态。我们证明了这一点的背景下,退相干由于自发发射在一维光学双阱晶格。
2010-02-05 quant-ph
Broadband pseudothermal states with tunable spectral coherence generated via nonlinear optics
众所周知,双模压缩真空态的约化态是热态,即光子数统计服从几何分布的态。利用非线性光学产生的两束光谱纠缠光束的约化态可以实现更多的奇异\emph{broadband}态。我们表明,这些宽带“赝热”状态的光谱施密特模式,其光子数统计服从几何分布的状态的张量积。我们研究了这些态的光谱和时间相干特性,并表明它们的光谱相干性可以通过调节泵浦谱宽从完全相干到完全非相干进行调节。在连续波泵浦的极限下,这些态是真实热态的张量积,但在每个频率下具有不同的温度。这可能是一个有趣的光状态,用于研究光谱,时间和光子数相干性之间的相互作用。
2019-01-21 quant-ph