Entanglement generation from degeneracy breaking of superradiant Liouvillian steady states by local operations
SUPA, Institute of Photonics and Quantum Sciences, Heriot-Watt University(苏格兰超物理联盟光子学与量子科学研究所,赫瑞瓦特大学)
该研究利用简并非厄米微扰理论,通过引入非相干局域操作打破超辐射Liouvillian稳态简并性,在辐射体间产生并展现出鲁棒的纠缠,揭示了局域操作与纠缠产生的关联。
2026-10-14 quant-ph
Cumulative generation of maximal entanglement between spectrally distinct qubits using squeezed light
我们演示了如何创建两个量子比特之间的最大纠缠,这两个量子比特编码在两个光谱不同的固态量子发射器嵌入在波导干涉仪。光学探针由容易接近的压缩光提供,压缩光由参量下转换产生。通过连续照射发射器,光子散射和增量路径擦除建立了纠缠。我们的方法不需要完全相同的发射器,并适应由于制造过程的光谱变化。此外,对于某些线宽和能量比,纠缠的建立可以比更类似的发射器明显更快。它也足够强大,在散射损耗和检测器效率低下的情况下,可以产生并发度超过99%的纠缠,并可以形成实际纠缠网络的基础。
2021-11-09 quant-ph
Multiphoton pulses interacting with multiple emitters in a one-dimensional waveguide
本文推导了波导-量子电动力学系统中多光子脉冲与多个辐射源相互作用的广义主方程,其中辐射源频率可以调制,非导模的影响也可以考虑。基于这一理论,我们可以计算在入射光子脉冲驱动下相互作用的辐射体阵列的实时动力学,这些辐射体可以是真空态、相干态、Fock态或它们的叠加态。此外,我们还推导出了广义输入输出关系,计算了该系统的反射率和透射率。我们还可以计算输出光子脉冲形状。我们的理论可以在波导量子系统的研究中找到重要的应用。
2020-11-05 quant-ph
Deterministic Generation of Loss-Tolerant Photonic Cluster States with a Single Quantum Emitter
具有树型纠缠结构的光子团簇态是光子损失量子纠错的有效资源。但是生成任意大小的树簇状态是非常困难的。在这里,我们提出了一个协议,确定性地产生任意大小的光子树状态,仅使用一个量子发射器。光子纠缠是通过从同一发射器发射和再散射来建立的,从而实现快速且资源高效的纠缠生成。同样的协议也可以扩展到生成更一般的树型纠缠态。
2020-09-29 quant-ph
Fault-tolerant quantum repeaters with minimal physical resources, and implementations based on single photon emitters
分析了一种新的方法,该方法利用固定的、最小的物理资源实现任意长距离量子通信中量子纠缠的产生和嵌套纯化,并讨论了利用实际光子发射器和光子信道的实现方法.在这种方法中,我们使用具有由电子自旋和核自旋形成的两个内部自由度的单光子发射器来构建量子信道中的中间节点。状态选择荧光用于相邻节点中电子自旋之间的概率纠缠产生。我们详细分析了几种方法,适用于现实的,均匀加宽的单光子发射器。此外,耦合的电子和核自旋可以用来有效地实现纠缠交换和纯化。我们表明,这些技术可以结合起来,在任意长的距离产生高保真纠缠。我们提出了一个特定的协议,功能在多项式时间,并容忍纠缠保真度和本地操作中的错误。该方案对物理资源的要求是目前所有完全容错量子中继器方案中最低的。
2005-02-18 quant-ph
Heralded qudit-based high-dimensional entanglement generation for hybrid photon-emitter system by waveguide-mediated scattering
本文提出一种基于波导介导散射的预示式方案,通过输入端口选择在混合光子-发射体系统中生成4维及更高维的多量子dit最大纠缠,无需辅助量子dit且具有鲁棒保真度,可推广至一般d维n量子dit纠缠态。
2025-04-13 quant-ph
Multiplexed Entanglement of Multi-emitter Quantum Network Nodes
本文提出并实现了一种基于稀土离子耦合纳米光子腔的多发射体量子网络节点方案,通过频率擦除光子探测和实时量子前馈实现可区分171Yb离子的复用纠缠,并演示了复用纠缠提升分发速率及制备三离子W态,为可扩展量子网络奠定基础。
2025-08-17 quant-ph
Quantum-entangled light from localized emitters
分析了定域辐射源的非经典性与出射光的量子纠缠之间的关系。在不同方向上发射的辐射的源场部分彼此密切相关。因此,光场在一个方向上的非经典性直接意味着场模在不同方向上的纠缠。这个结果可以推广到多粒子纠缠和多时间量子关联。考虑到观察到的非经典效应,我们的方法明确地产生多体纠缠证人。考虑了两个例子:半导体量子阱中两能级原子和激子系统的荧光辐射。
2014-08-29 quant-ph
Correlations in optically-controlled quantum emitters
我们解决的问题,光学控制和量化的耗散动力学的量子和经典的相关性在一个单独的量子发射器的设置下外部激光激发。我们表明,这两种类型的相关性,前者测量的量子不和谐,是存在于系统的演化,即使发射器可能会表现出早期阶段的解纠缠。在没有外部激光泵浦的情况下,我们分析表明,对于一组合适的初始状态,有一个熵界,量子不和谐和纠缠的发射器总是大于经典相关,从而反驳了早期的猜想,经典相关大于量子相关。此外,我们表明,量子关联也可以大于经典关联时,系统是由激光场驱动。对于发射体的量子相关性低于其经典对应物的情况,可以通过适当地定制激光场的幅度和发射体的偶极-偶极相互作用来进行量子相关性的演化的优化。我们强调使用纠缠的形成,而不是并发,作为纠缠措施的重要性,因为后者可以增长超过总的相关性,从而给出不正确的结果上的实际系统的纠缠度。
2012-01-20 quant-ph
Heralded deterministic Knill-Laflamme-Milburn entanglement generation for solid-state emitters via waveguide-assisted photon scattering
本文提出了一组预报式确定性协议,通过一维波导-发射器系统中的光子散射特性生成两比特、三比特和N比特KLM态,利用辅助单光子桥接静止量子比特,将非理想散射转化为可探测事件,实现高保真度的任意KLM态生成,适用于长距离多量子比特量子网络。
2025-05-31 quant-ph
Entanglement of a pair of quantum emitters via continuous fluorescence measurements: a tutorial
我们讨论了在两个远程量子比特之间产生量子纠缠的测量协议的最新发展,重点是联合连续检测它们的自发发射的理论。我们考虑一个设备的几何形状类似于著名的贝尔状态测量中使用的,我们使用一个概念上透明的随机量子轨迹模型进行分析,我们用这个来审查光电探测,最简单的情况下,然后推广到零差和外差探测的扩散轨迹。这种正交测量方案是现有电路QED实验的现实的两量子比特扩展,其通过零差或外差超导量子比特的自发发射来获得量子轨迹,或者是现有光学测量方案的适应以获得来自发射器的跳跃轨迹。我们提到的关键结果,从一个单一的理论框架内,并绘制连接到更广泛的文献中的概念纠缠产生的测量(如路径信息擦除和纠缠交换)。在我们讨论的零差探测方案下,光子的路径信息获取以及因此的两量子比特纠缠产率是可调的,最多产生与可比光电探测情况下等效的平均纠缠动力学。除了推导出这种已知的等价性,我们扩展了过去的分析,在我们的测量动力学的表征:我们包括联合零差测量动力学下的贝尔状态的最快可能的演变的界限的推导,并表征可能使用低效(有损)测量的最大纠缠产量。
2021-08-17 quant-ph
Dynamic Stark effect, light emission, and entanglement generation in a laser-driven quantum optical system
我们计算了几个耦合到单腔模的二能级发射体在激光激发下的发射光谱、Glauber $g^{(2)}$函数和纠缠度。为了评估这些量,我们将系统耦合到环境自由度,从而导致耗散动力学。由于系统哈密顿量的周期性时间依赖性,如果使用Floquet态作为计算基础,则(马尔可夫)主方程的系数是常数。研究发射光谱,我们表明,动态斯塔克效应,即,谱线的移动首先出现在激光强度的第二阶中。对于Glauber函数,我们发现明确区分的超和亚泊松光发射的参数制度,并解释出现有限的激光强度的驱动发射腔系统的准能谱方面的附加功能。最后,我们分析了温度和发射极-腔场耦合机制,在这些机制下,发射极之间的纠缠产生,并表明激光激发导致纠缠的减少。
2017-01-26 quant-ph
Long-lived entanglement of two multilevel atoms in a waveguide
我们研究了两个多能级量子发射体的非平凡束缚态的存在以及光子在线性波导中的传播。我们描述了这种状态的存在条件,并确定其一般性质,特别是集中在两个发射器之间的纠缠,这增加了激发的数量。我们讨论了相关的纠缠保存和产生的自发弛豫过程的结果。
2017-06-10 quant-ph
Tailoring the degree of entanglement of two coherently coupled quantum emitters
量子纠缠非局域态的控制和操纵是量子信息处理发展的关键步骤。一个有希望的途径,以实现这种状态在广泛的规模是耦合固态量子发射器通过他们的相干偶极-偶极相互作用。纠缠本身就具有挑战性,因为它需要发射极之间的纳米距离和几乎简并的电子跃迁。实现高光谱成像,以确定耦合的有机分子对被困在一个低温矩阵,我们达到独特的光谱特征的最大分子纠缠通过斯塔克效应调谐的量子发射器的光学共振。我们还展示了长寿命的亚辐射离域态的远场选择性激发与激光场的振幅和相位定制。有趣的是,纠缠分子的光学纳米图像揭示了由其激发途径中的量子干涉引起的新的空间特征,并揭示了每个量子发射体的确切位置。受控的分子纠缠可以作为一个实验平台来破译由相干耦合控制的更复杂的物理或生物机制,并为实现新的量子信息处理平台铺平道路。
2021-09-22 physics.optics quant-ph
Restoring polarization entanglement from solid-state photon sources by time-dependent photonic control
Technion–Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文提出了一种光子补偿协议,通过在光子域中直接消除发射体诱导的相位演化,恢复固态光源中的偏振纠缠,无需时间后选择和检测器时间分辨率。
2026-04-14 quant-ph
Topologically protected strong coupling and entanglement between distant quantum emitters
实现远距离量子辐射源之间的强耦合和纠缠对于可扩展的量子信息处理具有重要意义。然而,基于传统系统很难实现它。在这里,我们从理论上提出并数值证明了一个方案,以实现这种强耦合和纠缠。我们的方案是基于具有拓扑保护边缘态和零维拓扑角腔的光子晶体平台。当量子阱被放入拓扑腔中时,它们之间的强耦合可以在拓扑保护的界面态的帮助下实现。这样的强耦合可以保持非常长的距离并且对各种缺陷是鲁棒的。特别地,我们数值证明了两个量子纠缠之间的拓扑保护纠缠也可以实现。此外,这种纠缠的量子拍的持续时间可以达到比传统光子腔中的纠缠长几个数量级,这使得它非常有利于可扩展的量子信息过程。
2020-10-25 physics.optics quant-ph
Detecting multilevel entanglement from light-based entanglement witnesses
Universidade Federal de São Carlos(圣卡洛斯联邦大学);CNRS and Université de Strasbourg(法国国家科学研究中心和斯特拉斯堡大学)
本文提出了一种基于电场的不等式,用于检测多级纠缠,适用于多体量子系统。
2026-02-09 quant-ph
Heralded quantum repeater based on the scattering of photons off single emitters in weak-coupling regime
我们提出了一个预示量子中继器的基础上,在一维波导中的单个发射器的光子的散射。我们通过实现波导中原子的非局域纠缠产生,纠缠交换和纠缠纯化模块来展示细节,并讨论了目前可实现技术的中继器的可行性。在我们的方案中,错误的事件可以通过检测光子的偏振被丢弃。也就是说,我们的协议在原则上是以100%的保真度完成的,这有利于实现现实的长距离量子通信。此外,不需要额外的原子量子比特,而只需要一个单光子介质。我们的方案是可扩展的和有吸引力的,因为它可以在固态量子系统中实现。随着对原子-波导系统的控制研究的不断深入,这种中继器在未来的量子信息处理中有着广阔的应用前景。
2017-12-05 quant-ph
Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical emitters via two-photon excitation
本研究针对腔中非相同量子发射体的纠缠稳定问题,基于双光子激发与频率分辨Purcell效应,揭示了可产生稳态及亚稳态最大纠缠的多类机制,提供了参数空间全局视角与解析表征。
2023-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Operational determination of multi-qubit entanglement classes via tuning of local operations
我们提出了一个物理设置,它是可能的,产生任意对称的长寿命的多量子比特纠缠态的内部基态的光子发射器,包括范式的GHZ和W状态。在三个发射器的情况下,其中每个三方纠缠态属于两个定义明确的纠缠类之一,我们证明了定义明确的实验参数集之间的一一对应,即,局部可调偏振器取向,和对称子空间内的多量子比特纠缠类。
2009-01-12 quant-ph
Photonic fusion of entangled resource states from a quantum emitter
本研究利用固态自旋-光子界面确定性生成的资源态实现光子融合,验证了基于融合的光子量子计算的两大核心要素,还发现光源重复运行可产生同一自旋不同时刻的时序纠缠,为光子多体纠缠系统的资源高效扩展提供了新路径。
2023-12-14 quant-ph
Violation of Bell inequality by photon scattering on a two-level emitter
本研究利用纳米光子波导中的单个二能级发射体,通过巨非线性效应在单光子级激发下生成光子能量-时间纠缠,实验验证Bell不等式违背,为低能耗光子纠缠态合成提供新方案。
2023-06-22 quant-ph
Quantum Key Distribution with Entanglement-Swapped Photons from a Quantum Emitter
Sapienza Università di Roma(罗马大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);Paderborn University(帕德博恩大学);Johannes Kepler University(约翰内斯·开普勒大学);University of Würzburg(维尔茨堡大学)
本研究利用基于量子点的确定性光子源,通过纠缠交换光子实现源无关量子密钥分发,验证了量子中继器基本操作,为长距离量子安全通信迈出重要一步。
2026-10-05 quant-ph
Many-Body Entanglement in Solid-State Emitters
Purdue University(普渡大学);Max Planck Institute of Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与工程中心);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Northwestern University(西北大学);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);Stanford University(斯坦福大学)
本文综述了固态量子发射体中多体相互作用和退相干抑制的最新进展,探讨了多体纠缠在量子计算和模拟中的应用。
2025-11-25 quant-ph
Single photon absorption by a single quantum emitter
我们表明,具有相等的自发发射率的两个光学活性跃迁的三能级λ量子发射体可以吸收入射光场的概率接近统一,提供的聚焦光分布相匹配的发射器偶极发射模式。即使是现实的聚焦几何,我们的结果可以在自旋量子比特的长距离纠缠中找到应用。
2008-01-21 quant-ph
Periodic-Pulse Control of Collective Emission and Photon Statistics in Interacting Quantum Emitters
Middle Tennessee State University(中田纳西州立大学);Quantum Research, Interdisciplinary Science, and Education (QRISE) Center, Middle Tennessee State University(中田纳西州立大学量子研究、跨学科科学与教育中心)
该研究针对偶极耦合双量子发射器,探究连续波及周期脉冲驱动下的集体发射光谱与光子统计,发现周期πₓ脉冲可调控发射光谱,且光子关联主要受脉冲延迟τ_D影响,确立了周期脉冲驱动的调控作用。
2026-10-14 quant-ph
Signatures of superradiance as a witness to multipartite entanglement
该研究定量探究超辐射与多体纠缠的关联,分析半导体纳米激光器中表现为自发辐射时间修正的超辐射特征能否作为检测发射器底层态纠缠的见证,为量子纠缠检测提供新的研究方向。
2023-06-15 quant-ph
Two-Photon Excitation Sets Limit to Entangled Photon Pair Generation from Quantum Emitters
纠缠光子对是量子技术中许多新应用的关键。半导体量子点可以用作按需高度纠缠光子的来源。对固定最大纠缠态的保真度受到激子精细结构分裂的限制。这项工作表明,即使这种分裂是不存在的,纠缠度不能达到统一时,在双光子共振方案的激发脉冲具有有限的持续时间。纠缠度的退化源于激光脉冲本身引起的激子态的动态诱导分裂。因此,在这里探索的设置中,激发过程限制了在光激发的四能级量子发射器中产生的纠缠光子的可实现的并发。
2022-11-11 quant-ph
Performance analysis of different photon-mediated entanglement generation schemes under optical dephasing and spectral diffusion
本研究针对固态量子发射器的光学退相与光谱扩散噪声,对比三种光子介导纠缠方案的性能,确定不同噪声区间的最优方案及对应测量参数,还探究了滤波对保真度的提升作用,为纠缠方案选择和测量策略制定提供实用指导。
2024-12-13 quant-ph
Non-locality from N > 2 Independent Single Photon Emitters
我们证明了N > 2个单光子发射体的荧光中的二阶强度相关可能违反局域性,而信号的可见度保持在71%以下。为此,我们推导出一个齐次Bell-Wigner型不等式,它可以应用于广泛的一类实验装置。我们追踪违反这个不平等回到路径纠缠所产生的过程中的检测。
2010-05-23 quant-ph
Deterministic generation of large-scale entangled photonic cluster state from interacting solid state emitters
创造大的高度纠缠的“簇”态的能力对于基于测量的量子计算是至关重要的。我们发现,确定性的多光子纠缠可以从耦合的固态量子发射器创建,而不需要任何两个量子比特门,无论发射器是否相同。特别是,我们提出了一个通用的方法,通过直接使用的始终在线的交换相互作用,结合单量子比特操作的控制纠缠创建。这是用来提供一个配方,用于产生二维,集群状态纠缠光子,可以进行与现有的实验能力在量子点。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inverse-designed dielectric cloaks for entanglement generation
我们通过对两个量子辐射源的光子环境进行逆向设计,研究了它们之间纠缠的产生。通过一个拓扑优化的方法在电磁并矢格林函数的水平上起作用,我们产生在不同的发射极间的距离和非相干泵浦强度工作的介质斗篷。我们表明,所获得的结构最大限度地提高了耗散之间的耦合的发射极在极端不同的Purcell因子条件下,并产生稳态并发值远大于那些在自由空间中实现。最后,我们通过证明我们的设备所实现的纠缠接近最大纠缠混合态的极限,对我们的设计策略进行基准测试。
2022-04-20 physics.optics quant-ph
Characterization of errors in photon-heralded quantum operations between non-interacting quantum emitters
University of Calgary(卡尔加里大学);Quandela
本文发展了一个解析微扰框架,用于分析非相互作用发射器之间概率性、光子触发的量子操作中的小马尔可夫误差,推导出封闭形式的微扰解,并应用于重复直到成功的CZ门,实现了从物理缺陷到抽象Pauli噪声模型的桥梁。
2026-06-03 quant-ph
Time-separated entangled light pulses from a single-atom emitter
在一个单一的,被捕获的,激光驱动的原子和高精细光学腔的模式之间的受控相互作用允许产生时间上分离的,纠缠的光脉冲。脉冲的光子数波动之间的纠缠是通过原子质心运动产生和介导的,原子质心运动通过原子-光子相互作用的机械效应与光接口。通过量子噪声分析,我们确定了表征纠缠的相关矩阵,作为系统参数的函数。该方案在实验可达的参数范围内是可行的。它可以很容易地扩展到产生不同频率的纠缠脉冲,甚至是在非常不同的波长。
2008-02-23 quant-ph
Cooper-pair based photon entanglement without isolated emitters
提出了一种基于半导体中的库珀对发光的有效产生纠缠光子的新方法,该方法不需要单个原子或量子点等孤立的发射体。我们表明,在体材料中,电子自旋纠缠在库珀对不应该被期望转化为纯纠缠光子,尽管选择规则,由于混合引入轻空穴重空穴简并。然而,半导体量子阱消除了这种简并性,允许在简单的电驱动结构中有效地产生光子纠缠,利用超导宏观相干性。在库珀对发光中,两个电子态的二级衰减没有留下哪条路径的信息,导致两条路径之间的完美相干,因此原则上,完美纠缠。我们计算了纠缠光子态的纯度,发现纠缠光子态的纯度随着光-空穴-重-空穴能量分裂的增大和温度的降低而增大。这些结果为固体中光-物质相互作用提供了新的见解,并使基于物质凝聚体的新型量子光子学得以实现。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Long-range quantum emitter interactions mediated by a non-local metasurface: Application to qubit-qubit entanglement
The University of Manchester(曼彻斯特大学);Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(材料研究与工程研究所(新加坡科技研究局));University of Fribourg(弗里堡大学);Universidad de Castilla-La Mancha(卡斯蒂利亚-拉曼恰大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文提出利用非局域超材料实现远距离量子发射体之间的高效相互作用,通过发射体-本征束缚态耦合效率(β因子)实现量子比特纠缠生成,展示了在非局域超材料平台上实现高效率量子纠缠的潜力。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Full counting statistics of photons interacting with emitter
多体系统中量子涨落的一个完整的特征可以通过全计数统计来获得。我们提出了一个光-物质相互作用的基本模型:一个多模光子场耦合到一个单一的二能级发射器的光的统计特性的精确计算。我们主要考虑一个初始相干态在一个给定的模式,并演示如何原始泊松统计得到修改,因为量子多体散射效应导致非泊松分布。我们认为,在一个简单的量子光学设置测量这种统计提供了一个洞察多体相关效应与光子。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Monitoring-induced Entanglement Entropy and Sampling Complexity
开放量子系统的动力学一般由主方程描述,主方程描述信息在环境中的损失。通过使用一个简单的模型的非耦合发射器,我们说明了如何恢复这些信息取决于监测方案适用于注册的衰变点击。耗散动力学,在这种情况下,描述了纯状态的随机轨迹,我们研究不同的解开相同的主方程。更准确地说,我们演示了如何注册的点击序列从自发发射的光子通过线性光学干涉仪诱导纠缠的轨迹状态。由于该模型由一系列单光子发射器组成,我们证明了与Fock态玻色子采样的直接等价性,并将量子跳跃结果的采样难度与轨道纠缠的缩放联系起来。
2022-04-22 quant-ph
Reduction of nonclassical fluctuations by entangled nonidentical emitters in nanophotonic environments
我们提出了一个方案,其中宽带纳米结构允许产生压缩光和纠缠的量子发射极远失谐。结果表明,减少波动的电磁场所产生的集体共振荧光也提供了一种手段来检测发射器之间的纠缠。由于在拟议的混合系统的近场增强,这些非经典效应,可以遇到非常接近的分离限制在自由空间和窄频带的高Q腔观察之外。我们的方法允许克服非相互作用的单发射器的限制,是更强大的对环境引起的相位退相干。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical quantum emitters
本文研究了两个相互作用的非等同量子辐射源在相干光场驱动下的相互作用系统。我们着重讨论了双光子共振的特殊条件,得到了系统稳态密度矩阵和荧光发射观测量的解析表达式。重要的是,我们的表达式是有效的一般情况下,不同的发射器具有不同的过渡能量。我们的研究结果使我们能够确定制度的参数,其中相干双光子激发,使发射器之间的相干耦合,是占主导地位的竞争,一阶过程。使用量子参数估计的形式主义,我们表明,由双光子动力学到共振荧光光谱中的印记的功能是特别敏感的发射器之间的距离的变化,使双光子激发的最佳驱动制度的估计发射器间的距离。这可以用于诸如点状源的超分辨率成像的应用。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Loss-tolerant architecture for quantum computing with quantum emitters
本文提出一种基于光子量子发射器的测量型量子计算架构,通过自旋-光子纠缠与非自适应弹道融合构建逾渗图态,并利用几何构造优化显著提升光子损耗容限。
2024-03-25 quant-ph
Integrated nanophotonic platform for on-chip quantum emitter interactions and entanglement
University of Southern Denmark(南丹麦大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学)
本文提出了一种集成纳米光子平台,通过工程化的表面等离子体极化子干涉实现芯片上量子发射器的长程相互作用和纠缠,展示了增强的能量转移和瞬时纠缠的实验结果。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Correlations in emitters coupled to plasmonic waveguides
我们报告的量子,经典,和总的相关性在一组遥远的量子发射器耦合通过它们的相互作用与等离子体激元模式的一维波导驱动的外部激光场。发射体与等离子体模式的耦合及其对集体衰变率的影响表明,纠缠在量子比特动力学中并不起重要作用。相反,不和谐是重要的数量,应该作为一种资源加以利用。
2013-12-23 quant-ph
Green's function approach to interacting lattice polaritons and optical nonlinearities in subwavelength arrays of quantum emitters
针对量子发射体亚波长阵列的光学非线性研究多依赖数值模拟的问题,提出图解格林函数解析方法,推导了二维阵列中光子-光子相互作用的散射矩阵表达式,结果与数值模拟吻合,为相关理论构建提供了框架。
2024-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement and Berry Phase in Two Interacting Qubits
研究了两个相互作用量子比特系统中的纠缠和Berry相位。两个量子比特之间的相互作用采用了具有缓慢旋转磁场的XXZ自旋相互作用模型。我们展示了相互作用的各向异性如何揭示系统本征态的Berry相位和纠缠之间的独特关系。
2008-03-11 quant-ph
Near-field Strong Coupling and Entanglement of Quantum Emitters for Room-temperature Quantum Technologies
本文展望了纳米等离子体腔量子电动力学在室温下实现量子发射体近场强耦合与多体纠缠的潜力,涵盖量子生物传感、超快单光子发射及工业级器件应用。
2024-09-02 physics.optics quant-ph
Exact Entanglement dynamics in Three Interacting Qubits
受三原子或电子自旋\cite{Barredo:2015,Rosenfeld:2018}相互作用中相干动力学转移的实验研究的启发,本文研究了三量子比特相互作用中的纠缠熵转移。我们解析地计算了系统的波函数、密度矩阵和纠缠度随时间的演化。我们发现初始纠缠的两个量子比特可以交替地将它们的纠缠熵转移到另外两个量子比特对上。从而使相互作用的三个量子比特的动力学演化通过纠缠熵的转移产生真正的三体纠缠态。特别地,三个量子比特之间不同的相互作用赋予了纠缠传输的对称和非对称演化,表现为量子互信息和量子共融。最后,我们讨论了三个里德伯原子的实验方案,以测试这种纠缠动力学转移。
2019-04-03 quant-ph
Matrix Product State Theory of Few-Photon Squeezed Pulses Interacting with a Two-Level Emitter in a Waveguide
Queen’s University(女王大学)
本研究提出一种数值精确的矩阵乘积态(MPS)方法,模拟波导中少光子压缩脉冲与二能级发射体的相互作用,揭示其特有量子关联与非线性动力学,无需马尔可夫和玻恩近似且可扩展至多发射体系统。
2026-08-10 quant-ph
Steady-State Multiparticle Entanglement via Dissipative Engineering in Waveguide QED
University of Copenhagen(哥本哈根大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
通过波导量子电动力学中的耗散工程,实现多粒子W型纠缠态的稳态生成,利用子辐射和超辐射态的集体相互作用与量子泽诺效应,具有可扩展性和高保真度。
2026-10-06 quant-ph
Entanglement between two spatially separated ultracold interacting Fermi gases
原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)实验中经常产生多粒子纠缠态,这是现代量子技术的重要组成部分。然而,在超冷相互作用费米气体中的纠缠尚未得到利用。在这项工作中,通过使用一个复合玻色子的animals,我们表明,多粒子纠缠的两个费米系综定位在空间分离的模式可以产生分裂的超冷相互作用的费米气体(分子)BEC制度。这种纠缠依赖于基本的费米子交换对称性的分子成分,并可能用于实施贝尔测试的量子非局域性在即将到来的实验。
2019-06-12 quant-ph
Entanglement dynamics for two interacting spins
我们研究了一个非常简单的系统纠缠的动力学产生:一对相互作用的自旋,s1和s2,在一个恒定的磁场。考虑了两种不同的情况:(a)s1 -> \infty,s2 = 1/2和(b)s1 = s2 -> \infty,分别对应于耦合到半经典系统(与环境接触的量子比特)和完全半经典系统的量子自由度,在这种情况下,它显示出混沌行为。研究了量子纠缠与经典动力学的关系。
2005-10-20 quant-ph
Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade Emitters
本文理论研究了级联量子发射体产生纠缠光子及预示单光子的机理,推导了施密特数解析式,并扩展模型纳入偏振、精细结构分裂等效应,为实验设计提供基础。
2020-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Entanglement response to Temperature in Interacting Two-Qubit Thermal States
Mathematics and Computer Science Division, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室数学与计算机科学部)
研究相互作用双量子比特热态中纠缠随温度变化的响应,推导热纠缠及其导数与热量子Fisher信息的关系,揭示热量子Fisher信息对纠缠响应和鲁棒性的基本约束。
2026-06-18 quant-ph
Genuine tripartite entanglement in the non-interacting Fermi gas
本文研究了零温下无相互作用的费米气体中三个局域费米子自旋之间的真正三重纠缠。首先,我们证明了分析与纠缠证人的帮助下,在一个特定的配置,三个费米子是真正的三方纠缠。然后,各种三费米子配置进行了研究,以量化和数值计算的量,真正的三方纠缠系统中存在的。此外,我们给出了一个下限和上限的最大直径的三费米子配置低于真正的三方纠缠存在,并发现这个距离是可比的两个纠缠费米子之间的最大间距。上限和下限变得非常接近,表明所应用的见证算子非常适合于揭示非相互作用费米子集合中真正的三方纠缠。
2007-01-31 quant-ph