Cancelation of dispersion and temporal modulation with non-entangled frequency-correlated photons
所谓的色散抵消(Opt.Express 17,19244,2009)和时间相位调制(Phys.Rev.Lett. 103,163601,2009)通常归因于两个频率相关光子之间的频率纠缠的存在。在本文中,它表明,通过引入适量的色散或非纠缠光子之间的相位调制,也有可能观察到这些效果。事实上,它被发现的色散抵消或时间相位调制的抵消的观察的相关特性是光子之间的某些频率相关性的存在。
2010-11-30 quant-ph
Non-local polarization alignment and control in fiber using feedback from correlated measurements of entangled photons
使用纠缠光子的偏振来编码量子信息的量子测量需要在空间上分离的观察者之间校准和对准测量基底。由于温度波动或外部机械振动引起的光纤中双折射的变化,光纤通道末端的偏振状态是不可预测的且随时间变化的。最初为经典光通信开发的偏振跟踪和稳定方法不能应用于偏振纠缠光子,其中单独检测到的光子是统计非偏振的,但量子力学相关。我们在这里报告一个快速的方法自动对准和动态跟踪的偏振测量基地之间的空间分离的探测器。该系统使用Nelder-Mead单纯形方法来最小化非本地测量的纠缠光子对之间观察到的符合率,而不依赖于经典的波长复用导频音或时间交错的偏振光子。在7.1 km部署的光纤环路以及受控漂移场景中演示了对准和控制。
2022-12-19 quant-ph
Entangled-photon decision maker
Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut Néel(内尔研究所);The University of Tokyo(东京大学);Nagahama Institute of Bio-Science and Technology(长滨生物科学技术大学);Toyohashi University of Technology(丰桥技术科学大学);University of Yamanashi(山梨大学)
竞争性多臂强盗(CMAB)问题涉及到社会问题,如在最大化社会总效益的同时,通过克服个体决策之间的冲突来保持个体间的平等,这可能会严重降低社会效益。本文描述的研究提供了实验证据,即纠缠光子在2臂2玩家情况下物理上解决了CMAB,在确保平等的同时最大化了社会奖励。此外,我们证明了欺骗,或通过获得更大的奖励而超越其他玩家,在基于偏振纠缠光子的系统中无法实现,而欺骗在基于具有固定偏振的经典偏振相关光子的系统中是可以实现的。此外,随机偏振相关光子已经被数值研究,并显示,以确保平等的球员和欺骗预防,以及,虽然CMAB的最大性能相比,纠缠光子实验降低。极化基地的自主对齐方案也实验证明,仅基于个人观察到的决策冲突信息,而没有玩家之间的通信。这项研究为基于纠缠量子态的不确定动态变化环境中的集体决策铺平了道路,这是利用量子系统实现智能功能的关键一步。
2019-08-27 cs.AI physics.optics quant-ph
Gravitational effects on entangled states and interferometer with entangled atoms
讨论了量子相关(纠缠)粒子或原子系统在外部引力场中的行为以及此类系统中可能存在哪些引力效应。提出了一种利用量子关联原子提高Ramsey干涉仪灵敏度的实验装置。$n$原子的纠缠提高了对$n^2$倍的小相移的灵敏度。该方案可用于在实验室中观测引力相移。
2001-08-21 gr-qc quant-ph
Creation and dynamics of remote spin-entangled pairs in the expansion of strongly correlated fermions in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中自旋为1/2的费米子气体在关闭禁闭势后的非平衡动力学。特别是,我们研究了空间分离,自旋纠缠费米子对的创建和时间演化。用含时密度矩阵重整化群模拟时间演化,计算两格点自旋关联函数,并由此计算出纠缠度.我们发现,纠缠费米子之间的典型距离取决于现场的相互作用强度,并随时间变化的调制的隧穿振幅可以提高生产的自旋纠缠。此外,我们还讨论了利用自旋相关单点探测实验观察这些现象的前景。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entangled quantum currents in distant mesoscopic Josephson junctions
考虑两个相距较远的介观SQUID环。双模非经典微波源用相关光子照射两个环。在这种情况下,约瑟夫森电流是量子力学算符,并且它们相对于微波的密度矩阵的期望值产生实验观察到的电流。经典相关(可分离)和量子力学相关(纠缠)的微波被认为是,它们的约瑟夫森电流的影响进行量化。两个不同的例子,涉及微波数态和相干态的结果。结果表明,通过两个环中的约瑟夫森结的隧道电子对的量子统计是相关的。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Single and double changes of Entanglement
讨论了不同类型的两量子比特系统通过广义振幅阻尼通道时的纠缠行为。在关联和非关联噪声下,我们观察到了纠缠态的单态突变、双态突变和纠缠态的突然死亡现象。结果表明,对于较小的纠缠态,这些现象出现在较小的通道强度值。当增加通道强度时,通道的效果可以为这些类冻结。最大纠缠态比部分纠缠态更脆弱,纠缠衰减非常快。然而,对于初始处于最大纠缠态的系统,我们不能冻结噪声通道的影响。非关联噪声影响下的纠缠衰减速率远大于关联噪声影响下的纠缠衰减速率。
2013-12-20 quant-ph
Exponential advantage in quantum sensing of correlated parameters
Cornell University(康奈尔大学);NTT Research, Inc.(NTT研究所)
本文提出利用纠缠量子传感器在相关随机参数的分类和估计任务中实现指数优势,相较于经典传感器的二次优势。
2025-12-23 quant-ph
Zero-threshold correlated-photon laser with a single trapped atom in a bimodal cavity
本文提出双模腔中单个V型三能级原子的零阈值纠缠光子对激光方案,揭示相干驱动产生纠缠、弱非相干泵浦显著放大纠缠光场的机制。
2022-11-15 quant-ph
Coherently prepared nondegenerate Y-shaped four-level correlated emission laser: A source of tripartite entangled light
本文详细推导了相干制备的$Y$型四能级关联发射激光器的腔辐射主方程。还提供了可用于解析求解随机微分方程和各种相关性的速率方程的程序的大纲。结果表明,相干准备的原子在上两个能级和较低的,最初,可以导致一个真正的连续变量的三重纠缠。此外,将原子准备在相干叠加中,除了可能的最大值或最小值之外,上面两个能级,留下较低的未填充,可能导致类似的观察。由于原子在中间能级上有可能在诱导相干性的引导下采取三种不同的跃迁根,该系统通常被发现包含用于实际应用的多功能选项。特别地,通过外部辐射耦合偶极禁戒跃迁中的至少一个有望增强可检测纠缠的程度。
2011-05-14 quant-ph
A photonic engine fueled by quantum-correlated atoms
研究由量子相关原子对构成的有效储层驱动的光子量子引擎,发现非最大纠缠超辐射态能实现高效率和高功输出,为设计更优量子热机提供新机遇。
2023-07-31 quant-ph
Transition of D- Level Quantum Systems Through Quantum Channels with Correlated Noise
纠缠和纠缠辅助是有用的资源,以提高泡利信道的互信息,当连续使用的信道上的噪声有一些偏相关。本文研究了$d$维系统中的量子通信信道,导出了最大纠缠态和相关噪声下的乘积态编码的量子信道的互信息。然后,我们比较这些状态之间的保真度。结果表明,存在一个确定的保真度记忆阈值,它取决于Hilbert空间的维数$(d)$和噪声信道的性质。我们计算了一个特定的相关噪声信道的经典容量,并表明,为了达到Holevo极限,我们必须使用$d$粒子与$d$自由度。我们的结果表明,纠缠是一个有用的手段,以提高互信息。我们选取了一个特殊的非最大纠缠态,证明了在准经典去极化和量子去极化通道中,最大纠缠态给出了高记忆通道中的最大经典容量.因此,我们的研究结果表明,对于高错误信道在每一个度的记忆,最大纠缠态有更好的互信息。
2007-04-04 quant-ph
Generation of entangled photons using an arrayed waveguide grating
我们提出了一种片上纠缠光子对源,它使用阵列波导光栅(AWG)与多个非线性输入波导作为相关光子对源。该器件利用单片硅-硅波导集成平台实现了对输入光波导中产生的光子对的波长解复用,同时产生了编码在光路中的高维纠缠态,并在原理验证实验中演示了二维纠缠。
2017-11-06 physics.optics quant-ph
Simulating one hundred entangled atoms using projected-interacting full configuration interaction wavefunctions corrected by projected density functionals
Texas Christian University(德克萨斯基督教大学)
本文提出了一种结合投影相互作用全配置相互作用与密度泛函理论的方法,用于高效模拟大规模纠缠原子系统,提升量子材料建模的准确性。
2025-06-24 physics.chem-ph quant-ph
Quantum metrology in the presence of spatially correlated noise: Restoring Heisenberg scaling
环境噪声会影响纠缠态的可分辨性。虽然纠缠的使用允许海森堡有限的分辨率,最大的量子力学允许的,偏离严格的幺正动力学迅速恢复由中心极限定理规定的标准标度。当噪声演化是局部的和严格马尔可夫的时,乘积和最大纠缠态是渐近等价的。然而,噪声中的时间相关性已被证明可以提升这种等价性,而完全(空间)相关的噪声允许识别无退相干子空间。在这里,我们分析了有限相关长度的噪声存在下的精度限制,并表明存在鲁棒的纠缠态制备,显示持续海森堡标度,尽管环境退相干,即使是小的相关长度。我们的研究结果强调了噪声关联在量子优势研究中的相关性,并且可能在量子应用之外具有相关性。
2014-07-29 quant-ph
Distinguishing genuine entangled two-photon-polarization states from independently generated pairs of entangled photons
提出了一种区分纠缠双光子偏振态(ETP)和两个独立纠缠单光子偏振态(EOP)的方案。利用该方案,通过三个正交双光子偏振态之间的反关联,证实了参量下转换产生ETP的实验结果。在目前的实验装置中,相关光子对中的ETP的估计分数为37%。
2004-03-02 quant-ph
A Quantum-like Model for Predicting Human Decisions in the Entangled Social Systems
Ferdowsi University of Mashhad(菲尔多西大学马什哈德分校)
以人为中心的系统,如社交网络、物联网或医疗保健系统,正日益成为现代生活的主要方面。在这些系统中,人类行为的现实模型在其准确建模和预测中起着重要作用。然而,人类在不确定性下的行为往往违背传统概率模型的预测。最近,量子决策理论已经显示出相当大的潜力来解释人类行为中的矛盾,通过应用量子概率。但是,提供一个类似量子的决策理论,可以预测,而不是描述当前的人类行为状态,仍然是一个未解决的挑战。我们的方法的主要新颖之处是引入了一个纠缠贝叶斯网络的灵感来自于量子信息理论中的纠缠概念,其中每个人都是整个社会的一部分。因此,社会的动态演化的决策过程中,这是不经常考虑的决策理论,是模仿的纠缠措施。提出的预测纠缠类量子贝叶斯网络(PEQBN)的22个实验任务进行评估。结果证实,PEQBN提供了更现实的预测人类决策的不确定性,与经典的贝叶斯网络和最近的三个量子类方法相比。
2022-01-27 cs.HC cs.LG cs.SY
Quenched coupling, entangled equilibria, and correlated composite operators: a tale of two O(N) models
通过抑制两个O(N)矢量模型间的二次耦合,得到了一种宏观形式的Einstein-Podolsky-Rosen纠缠。混合真空的淬灭产生激发纠缠态,使人联想到纯化的热平衡,其性质可以在单个场论的自由极限下进行分析研究。在自由场论中不同波长模式的解耦阻止了真正的热化,但更微妙的区别是由部分迹线获得的密度算符不与淬火后的哈密顿量交换。广义的热行为得到在晚些时候,在弱的初始混合或顺利,但快速淬火的限制。更令人惊讶的是,后期的时间关联函数的复合运营商在后淬火自由场论共享有趣的性质与强耦合系统中的耦合器。我们提出了一个全息解释我们的结果。
2019-08-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Generalized quantum interference of correlated photon pairs
几率幅之间的叠加性和不可逆性在观测关联光子的量子干涉效应中起着重要的作用。Hong-Ou-Mandel干涉和路径纠缠光子数态的干涉是量子信息技术中的一个重要研究课题。然而,一个完全广义的双光子量子干涉方案,考虑到Hong-Ou-Mandel方案和路径纠缠光子数态尚未提出。在这里,我们报告的广义双光子干涉的实验演示与Hong-Ou-Mandel效应的干涉特性和完全展开版本的路径纠缠光子数态使用光子对源,这是独立产生的自发参量下转换。我们的实验方案解释了双光子干涉条纹揭示在一个单一的干涉仪设置单和双光子相干特性。利用所提出的干涉测量,可以直接估计光子对源的联合光谱强度。
2015-03-30 quant-ph
Entanglement enhanced classical capacity of quantum communication channels with correlated noise in arbitrary dimensions
研究了具有记忆的d维量子信道的容量。我们表明,在协议与以前的结果泡利量子比特通道,有最大纠缠输入状态实现更高的值的互信息比产品状态的情况。此外,这种效果的噪声相关性的性质,以及对奇偶性的空间dimensions.We猜想,纠缠时,给出了一个优势的互信息,最大纠缠态饱和的信道容量的强烈依赖。
2006-12-28 quant-ph
Photons with tunable spectral shapes: The transition from frequency anticorrelated to correlated photon pairs
我们提出了一个实验演示的纠缠光子对的频率相关的完全控制。光子对的联合光谱从在频率上表现出相干关系的光子到在频率上表现出相关性的光子连续变化,通过不相关光子的情况。即使用超快激光作泵浦,也能获得高纠缠的频率相关光子对。在不改变波长和非线性晶体的情况下,得到了不同类型的关联。
2009-08-13 quant-ph
Coincidence detection of spatially correlated photon pairs with a monolithic time-resolving detector array
我们展示了符合测量的空间纠缠光子通过一种新型的基于多像素的检测阵列。所采用的传感器是一个全数字8 $\times$ 16硅光电倍增器阵列,不仅允许光子计数,但也到达光子的分辨率为65 ps的每像素时间戳。连同500 kfps的帧速率,这个属性超过了传统的电荷耦合器件相机的能力,已经成为越来越多的兴趣,用于检测横向相关的光子对。该传感器用于测量自发参量下转换产生的各种非共线纠缠光子的二阶关联函数。实验结果与理论进行了比较。
2016-12-16 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Odd-Order Aberration-Cancellation in Correlated-Photon Imaging
我们讨论的相关双光子成像装置,是能够产生的图像是免费的光学系统引入的奇数阶像差的影响。我们表明,量子纠缠和经典相关光源都能够产生所需的空间像差抵消。
2010-08-04 quant-ph
Correlated-Photon Imaging with Cancellation of Object-Induced Aberration
我们表明,最近讨论的像差抵消干涉仪的设备可以修改执行相关光子成像在所谓的“鬼”成像配置。对于特定平面附近的物体,图像没有物体引起的相位失真。该装置的显著特点是,它可以用于以可能导致有用的效果和应用的方式对两个对象的图像进行叠加。我们表明,该装置的工作原理使用量子纠缠或经典相关的光源。
2010-06-17 physics.optics quant-ph
The Hydrogen Atom as an Entangled Electron-Proton System
我们通过研究简单的二体氢原子来说明相关子系统的描述。我们研究了精确解析解中电子和质子坐标的纠缠。这种纠缠,我们量化的密度矩阵形式主义的框架中,描述了电子-质子运动的相关性。
1997-10-17 quant-ph
Precision spectroscopy with two correlated atoms
我们讨论的技术,允许长的相干时间在激光光谱实验与两个被困离子。我们表明,为了这个目的,不仅纠缠的离子中制备的消相干的子空间可以使用,但也是一对离子,不纠缠,但受到相同的相位噪声。我们将此技术应用于测量~(40)Ca ~(++)3d D ~(5/2)态的电四极矩和测量激发一对~(40)Ca ~(++)离子的超稳激光的线宽。
2007-11-19 physics.atom-ph quant-ph
Topologically protected entangled photonic states
纠缠多光子态是量子信息、计算和通信的核心。近年来,拓扑学已经成为一种新的途径,可以在存在制造缺陷、无序和其他噪声源的情况下鲁棒地传输量子态。虽然单光子和关联光子的拓扑保护最近已经在实验中得到了证明,但拓扑保护纠缠态的观察迄今为止仍然难以捉摸。在这里,我们实验证明了空间纠缠双光子态的拓扑保护。我们观察到鲁棒性的拓扑双光子相关映射的关键功能的存在下,故意引入的硅纳米光子结构中的混乱,在与非拓扑结构中缺乏鲁棒性的对比。拓扑保护可以保证纠缠拓扑模的相干传输,从而实现无序系统中量子信息的稳健传输.
2019-02-26 physics.optics quant-ph
Demonstration of spectral correlation control in a source of polarization entangled photon pairs at telecom wavelength
光谱相关光子对可以用来改善基于光纤的长距离量子通信协议的性能。我们提出了一种基于自发参量下转换产生偏振纠缠光子的源,无需光谱滤波。此外,通过改变泵浦脉冲宽度或耦合空间模式特性,可以控制光子对内的光谱相关性。光谱和偏振相关性进行了表征。产生的光子对具有正的光谱相关性,没有相关性,或负相关性和偏振纠缠,保真度高达0.97(无背景扣除)与预期的贝尔态。
2013-09-16 physics.optics quant-ph
Generation of Entangled Photon Holes using Quantum Interference
除了在偏振或其他变量中纠缠的光子对之外,量子力学还允许通过光子本身的不存在而纠缠的光束。这些相关的缺失,或“纠缠光子孔”,可以导致与更熟悉的纠缠光子对类似的反直觉的非局域效应。在这里,我们报告了利用量子干涉效应产生的光子孔的实验观察,以抑制弱激光脉冲中的两个光子在光学分束器处分离的可能性。
2006-07-13 quant-ph
Generation of single entangled photon-phonon pairs via an atom-photon-phonon interaction
量子封锁和纠缠在量子信息和量子通信中起着重要的作用,量子封锁是产生单光子(声子)的有效机制,而纠缠是量子信息处理的重要资源。在这项工作中,我们提出了一种方法,以产生单一的纠缠光子-声子对的混合光机械系统。我们发现,光子封锁,声子封锁,光子-声子关联和纠缠可以通过原子-光子-声子(三方)相互作用,在共振原子驱动下观察。关联和纠缠的单光子和单声子,即,单个纠缠光子-声子对,可以在弱和强三方相互作用体系中产生。我们的研究结果可能在开发高度复杂的量子网络中有重要的应用。
2019-05-07 physics.optics quant-ph
Quantum Entangled Supercorrelated States in the Jaynes-Cummings Model
在平衡态和非平衡态含时系综的精确可解Jaynes-Cummings模型的参数空间中,数值研究了Cerf和Adami最近提出的量子信息理论中描述的独立量子态、最大经典关联态和纯量子纠缠(超关联)态的区域.
1999-03-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental investigation of pulsed entangled photons and photonic quantum channels
量子信息技术中的关键设备和系统的开发,例如纠缠粒子源、量子门和量子密码系统,需要一种可靠且完善的方法来表征设备或系统的工作情况。我们报道了我们最近的工作,实验表征的脉冲纠缠光子态和光子量子信道,使用状态和过程层析成像的方法。通过使用状态层析成像,我们可以可靠地评估从正在开发的双光子源产生的状态,并开发一个高度纠缠的脉冲光子源。我们也致力于单量子比特和双量子比特光子量子信道的表征。典型的单量子位退相干通道的表征已经使用过程层析成像进行了证明。双量子比特信道的特性,如经典相关信道和量子力学相关信道的研究正在进行中。这些量子态和量子过程的表征技术将有助于光子量子器件的开发和性能的提高。
2002-10-21 quant-ph
Entangled Photon Holes
大多数纠缠的实验演示需要非经典状态和单光子探测事件的相关测量。结果表明,纠缠可以产生一个大的下降率的双光子吸收的经典输入状态,可以观察到使用经典探测器。这些效应可以被解释为是由于纠缠光子空穴的产生,这在某种程度上类似于半导体理论中的空穴。
2005-12-29 quant-ph
Heisenberg-limited Rabi spectroscopy
纠缠态的使用被证明可以将光谱学的基本极限提高到标准量子极限之外。在这些海森堡限制的协议中,纠缠叠加中两个状态之间的相位比不相关的情况下快N倍,其中N例如可以是Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态中纠缠原子的数量。在这里,我们提出并证明了使用相关的自旋哈密顿实现海森堡限制拉比型光谱。而不是探测的纠缠态的相位相对于本地振荡器(LO)的自由演化,我们探测的演化,最初可分离的,两个原子寄存器下的伊辛自旋哈密顿与横向场。由此产生的相关自旋-旋转光谱是非相关旋转光谱的两倍窄。我们实现了这个海森堡有限拉比光谱方案的光钟电四极跃迁的$^{88}$锶$^+$使用两个离子晶体。我们进一步表明,依赖于初始状态,相关旋转可以发生在两个正交的子空间的完整的希尔伯特空间,产生海森堡限制光谱的两个离子的平均跃迁频率或其差异的平均频率。由于纠缠态的使用,时钟稳定性的潜在改善取决于所使用的方法的细节和主要的退相干机制。因此,相关自旋旋转的使用可能会为时钟稳定性的改善带来新的途径。
2017-08-09 quant-ph
Stimulated Raman Spectroscopy with Entangled Light; Enhanced Resolution and Pathway Selection
我们提出了一种新的飞秒受激拉曼光谱(FSRS)技术,结合纠缠光子干涉检测选择的物质路径,提高分辨率。在光化泵的光激发之后,测量使用一对宽带纠缠光子,其中一个(信号)与分子相互作用,第三个窄带脉冲引起拉曼过程。另一个(闲频)光子为符合测量提供参考。这种干涉光子符合计数检测允许分别测量拉曼增益和损耗信号,这对于传统的探针传输检测是不可能的。纠缠光子还提供了独特的时间和光谱检测窗口,与光的经典和相关解纠缠态相比,其可以更好地解析快速激发态动力学。
2014-07-12 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Frequency correlated photon generation at telecom band using silicon nitride ring cavities
频率纠缠光子源在包括量子密钥分发、团簇态量子计算和量子精密测量在内的各种光量子技术中具有很高的需求。在最近的十年中,芯片级纠缠光子源已经开发出使用硅平台,提供鲁棒性,大的可扩展性和CMOS技术兼容性。在这里,我们报告的频率相关光子对使用150 GHz的氮化硅环形腔的产生。首先,该装置的特点是研究在自发四波混频的相位匹配条件。接下来,我们评估所产生的光子的联合光谱强度,并确认光子对产生在总共42个相关频率模式对中,对应于51.25 nm的带宽。最后,对实验结果进行了分析,并根据相位匹配条件对联合谱强度进行了量化。
2021-02-05 quant-ph
Antisymmetric entangled two-photon states generated in nonlinear GaN/AlN photonic-band-gap structures
研究了频率反对称纠缠双光子态的性质。在分束器中,两个纠缠的光子是完全反相关的。此外,尽管它们的检测时间被限制在窄的时间窗口内,但它们不能在同一时刻被检测到,即它们在时间上是反聚束的。使用非线性光子带隙结构制成的GAN/AlN,两个方案产生这样的状态。
2007-08-16 quant-ph
Two-Photon Bandwidth of Hyper-Entangled Photons in Complex Media
Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(拉卡赫物理研究所,耶路撒冷希伯来大学);Institut Langevin, ESPCI Paris, PSL University, CNRS(朗之万研究所,巴黎ESPCI学院,PSL大学,法国国家科学研究中心)
研究通过超纠缠光子在复杂介质中的特性,展示双光子带宽的扩展及其在量子波前塑造中的应用。
2025-12-10 physics.optics quant-ph
Time-bin entangled photon holes
纠缠光子空穴的一般概念是基于在恒定的光学背景中光子对的相关缺失。在这里,我们考虑的特殊情况下,当这个背景被限制在两个定义良好的时间仓,这使得时间仓纠缠光子孔的形成。我们证明了当典型的相干态背景被一个真实的单光子(Fock态)背景所取代时,基本的时间仓纠缠光子-空穴态等价于一个时间仓纠缠光子对态.我们实验证明了这些想法,使用参数下转换光子对源,线性光学,和后选择违反贝尔不等式与时间仓纠缠光子孔。
2012-08-23 quant-ph
Dispersion cancellation and non-classical noise reduction for large photon-number states
将非局域色散抵消推广到大光子数N的频率纠缠态。我们发现,在精确定时应用中,相同的纠缠态可以同时表现出1/sqrt(N)的噪声降低因子,低于经典的散粒噪声限制,正如Giovannetti,Lloyd和Maccone先前提出的那样(Nature v412(2001)p417)。相对少量的未补偿色散可以破坏量子力学噪声的降低,并且这种纠缠态比相应的经典态具有更大的定时不确定性。对关联态、反关联态和频率纠缠相干态也得到了类似的结果,表明这些效应是纠缠的一个基本结果。
2002-02-14 quant-ph
Two-photon coherent control of atomic collisions by light with entangled polarization
本文描述了一种利用两束具有纠缠偏振态的关联光束对原子碰撞内部动力学进行相干光控制的新方法。我们表明,如果激发的碰撞对原子是由两个光子具有纠缠偏振,它是可能的重定向到某些通道与选定类型的内部过渡对称的碰撞输出片段。过渡对称定义在体固坐标系中,该坐标系在空间中具有随机的和最初未知的取向。
2015-01-21 quant-ph
Purification and correlated measurements of bipartite mixed states
我们证明了所有不可因式分解的状态(即,不能以形式$ρ_{AB}=ρ_A\otimesρ_B$表示的状态)是纠缠的。我们还表明,对于任何二分态存在一对测量是相关的状态,当且仅当该状态是不可因式分解的。
2001-12-03 quant-ph
Quantum metrology with one auxiliary particle in a correlated bath and its quantum simulation
在现实的计量学中,纠缠探针对噪声更敏感,特别是对于相关环境。在相关环境中,纠缠探针的参数估计精度甚至低于非纠缠探针的参数估计精度。在本文中,我们提出了一个测量方案,只有一个辅助量子比特,可以选择性地抵消环境噪声的影响,在这种情况下。我们分析了方案的估计精度,发现在适当的辅助态下,方案的估计精度接近海森堡极限。我们进一步讨论采用辅助状态,以提高在其他环境模型,如部分相关的环境测量的精度。为了验证我们的方案,我们应用一个最近开发的量子算法来模拟我们的建议的量子动力学,并表明它优于其他建议,更少的资源。
2021-05-21 physics.atom-ph quant-ph
Highly efficient source for frequency-entangled photon pairs generated in a 3rd order periodically poled MgO-doped stoichiometric LiTaO3 crystal
本研究基于周期极化掺MgO化学计量比LiTaO3晶体的三阶0型准相位匹配自发参量下转换,构建了高效离散频率纠缠光子对源,生成的双光子态宽光谱、高离散度,且无需光谱滤波即可验证纠缠。
2015-06-14 physics.optics quant-ph
Quantum-correlated two-photon transitions to excitons in semiconductor quantum wells
研究了半导体量子阱中激子双光子的量子关联(纠缠)对激子双光子吸收的影响。我们发现,纠缠光子吸收可以显示非常不寻常的功能,这取决于时空偏振双光子参数和吸收态密度的束缚激子态以及未绑定的电子-空穴对。我们报告的双光子纠缠之间的连接,量化的施密特数,和吸收的半导体量子阱。比较了频率反关联、非纠缠和频率关联的双光子吸收。我们发现,激子振子的强度大大增加时,光子几乎同时到达纠缠态。当窄半导体量子阱被用作双光子吸收体时,双光子吸收成为研究光子量子关联的高灵敏探针。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Do entangled photons induce two-photon two-atom transitions more efficiently than other states of light ?
本文研究了当两个光子的能量之和与两个原子跃迁的能量之和相匹配,而没有光子与每个跃迁发生共振时,不同的双光子态光诱导两个不同种类的原子同时激发的效率.我们发现,由原子级联产生的纠缠双光子态与不相关的光子相比,确实能够将同时激发概率提高很大一部分,正如Muthukrishnan等人几年前所预测的那样,但是,由原子级联或参数下转换产生的几个非纠缠、可分离、相关态,或者甚至相干态的适当组合,具有可比的效率。我们发现,同时激发概率增加的关键因素是存在强的频率反相关,而不是时间相关或时频纠缠。
2013-03-20 physics.optics quant-ph
Quantum process tomography of entangled photons as a probe of intermediates of singlet fission in a tetracene derivative
自旋纠缠已被提出并广泛应用于相关三重态对的情况,这些三重态对是选定有机半导体中单重态裂变过程的中间态。在这里,我们采用量子过程层析术的偏振纠缠光子对共振与这些国家的激发态吸收调查的内在量子关联的性质,并探索一个明确的证明激子纠缠的存在。
2019-09-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Two-point measurement of entropy production from the outcomes of a single experiment with correlated photon pairs
涨落定理是非平衡态热力学的支柱之一。广义地说,它们涉及诸如热、功或熵产生等量的统计分布。然而,量子实验通常只能间接评估这些分布。在这封信中,我们提供了一个量子涨落定理的实验证明,其中熵产生的分布是直接从光学实验的结果(点击)获得的。该装置由纠缠光子对组成,其中一个光子对被发送到模拟有限温度振幅阻尼装置的干涉仪。阻挡干涉仪的特定路径等同于限制储存器的可能配置。通过测量其纠缠对,可以直接实现两点测量方案,从而避免了光探测的破坏性。
2021-08-06 quant-ph
Quantum diffraction of position-momentum entangled photons from a sharp edge
本文介绍了一个位置-动量纠缠光子在直刃上的量子衍射实验。一个纠缠对中的单个光子的路径被一个尖锐的边缘部分地阻挡,而另一个光子在一个静止的位置被检测到,而不显示另一个光子的哪条路径信息。只有在空间分离光子的相关条件探测中才能发现尖锐边缘的量子衍射图样,而在单个光子的局部探测中不会形成衍射图样。本文还对位置-动量纠缠光子从锐边的量子衍射进行了理论分析。实验测量的量子衍射图案与理论计算的位置-动量纠缠光子的量子衍射图案进行了比较。
2019-10-28 quant-ph
Maximally entangled mixed states: Creation and concentration
利用参量下转换产生的相关光子,我们扩展了实验上可达到的两量子比特希尔伯特空间的边界。具体来说,我们已经创建和表征最大纠缠混合态(MEMS),位于线性熵缠结平面中的沃纳边界以上。此外,我们证明了这样的状态可以有效地集中,同时提高纯度和纠缠度。我们调查了一个以前未被怀疑的敏感性不平衡的共同状态的措施,即,缠结、线性熵和保真度。
2004-04-04 quant-ph
Multiphoton communication in lossy channels with photon-number entangled states
我们解决二进制和四进制通信信道的基础上相关的多光子双模状态的辐射存在的损失。该协议是基于光子数的相关性,并实现后,选择一组共享的阈值转换的结果,联合光子数测量到一个符号从一个离散的字母。特别是,我们专注于使用可行的光子数纠缠态(PNES)作为双模相干相关(TMC)或双光束(TWB)状态的信道构建,并将其性能与使用可行的经典相关(可分离)状态构建的信道进行比较。我们发现,PNES提供更大的信道容量的损失的存在下,和TWB为基础的信道可以传输更大量的信息比TMC为基础的在固定的能量和整体损失。优化的位鉴别阈值,以及相应的最大化的互信息,明确评估作为一个函数的光束强度和损失参数。TMC和TWB在有损信道中的传播进行了分析和联合光子数分布的评估,表明光束的统计,无论是亚泊松TMC或超泊松TWB,是不改变的损失。虽然建立基于光子数相关性的通道并不严格需要纠缠,但支持态的纯度与增加安全性有关。相关性和纯度的联合要求使PNES成为建立有效渠道的合适选择。简要讨论了损耗对信道安全性的影响。
2008-01-06 quant-ph
$β$-Variational Autoencoder as an Entanglement Classifier
我们专注于使用类似于$β$ -变分自动编码器($β$ -VAE)的架构来区分基于测量的量子态是纠缠的还是可分离的。我们将数据分为两组,一组是局部测量,另一组是相关测量。使用的潜在空间,这是一个低维的数据表示,我们表明,限制自己的本地数据集,它是不可能区分纠缠和可分离的状态。同时,当同时考虑相关和本地测量时,在潜在空间的结构中获得超过80%的准确度。
2021-08-23 quant-ph
Entanglement of Atomic Ensembles by Trapping Correlated Photon States
我们描述了一个一般的技术,允许光场和亚稳态的物质之间的量子相关性的理想转移。该技术基于在相干驱动的原子介质中捕获光子的量子态,其中群速度被几何地降低到零。我们讨论了它在量子态存储、压缩原子态的产生、纠缠原子系综的制备和量子信息处理等方面的应用。
1999-12-10 quant-ph
Rates of asymptotic entanglement transformations for bipartite mixed states: Maximally entangled states are not special
研究了两体混合态纠缠变换的局域操作和经典通信(LOCC)的渐近速率。我们分析了不同跃迁速率之间的关系,得到了这些跃迁的简单的上、下界。在从一个混合状态到另一个混合状态的转变中,不可逆性的量对于不同的目标状态可以是不同的。这样,我们就自然地得到了纠缠的渐近操纵中不可逆性的“量”的概念。我们调查的行为,这些转化率为不同的目标状态。我们证明了在LOCC条件下,最大纠缠态的渐近跃迁率并没有特殊的地位。在这个过程中,我们得到了对于所有的最大关联态,形成纠缠是可加的。这使我们能够在2x2的最大关联态的渐近纠缠操纵中显示不可逆性。我们表明,可能的不平等的可分割的纠缠下LOCC和操作下保持部分换位的积极性,是有关的行为的过渡(下LOCC)可分离的目标状态。
2005-11-09 quant-ph