Characterizing the non-classicality of mesoscopic optical twin-beam states
我们提出了一个强大的工具来分析在介观光子数域的多模双光束态的非经典特性。测量通过直接检测进行。分析利用三种不同的非经典标准检测到的光子表现出互补的行为,在探索的强度制度。联合信号闲频光子数分布和准分布的综合强度的测定和比较与相应的分布检测到的光子。确定了双光束态非经典特性的最佳实验条件。
2013-11-16 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
Experimental quantification of the entanglement of noisy twin beams
实验研究了含25个光子对的孪生光束的纠缠随外界噪声的增加而逐渐消失的现象。纠缠被量化的非经典深度和非经典计数参数相关的几个非经典标准。将所分析的多模孪生光束的强度矩减少到单模光束,可以确定负性作为纠缠的另一个量化因子。并行分析原始光计数直方图和重建的光子数分布。
2020-07-16 quant-ph
Signatures of non-classicality in mixed-state quantum computation
我们研究了量子态中的非经典性特征,特别是那些涉及混合态量子计算的DQC 1模型的特征。81,5672(1998)]。为此,我们考虑两个已知的非古典标准。第一个量子化的量子态的局部非有效幺正操作(LNU),这是局部幺正不变地作用于一个子系统的扰动。第二种方法在约简密度矩阵的特征基中量化测量引起的扰动。我们研究了两个非经典图形在DQC 1模型指数加速中的作用,并将它们与量子不和谐方面提供的解释进行比较。特别地,我们证明了一个非零的量子不和谐意味着一个非零移位下LNUs。我们还使用MID措施来研究锁定的经典相关性[物理。92,067902(2004)],使用两个相互无偏的碱基(MUB)。我们发现MID测量精确地对应于相关的锁定位的数量。对于三个或更多的MUB,它预测了更好的锁定效果的可能性。
2009-04-18 quant-ph
Hilbert's 17th problem and the quantumness of states
一个量子系统的状态可以被认为是{ \it经典}({ \it量子})关于一组正则观测量的测量,当且仅当存在(不存在)一个定义良好的正相空间分布,即所谓的Galuber-Sudarshan $P$ -表示。我们得到一个家庭的经典标准,要求使用$P$ -表示计算的正函数的平均值必须是积极的。对于多项式函数,这些判据与第17次希尔伯特问题有关,具有广义压缩条件的物理意义,或者可以解释为{ \it非经典性证明}.我们发现,每一个通用的非经典状态可以检测到一个多项式,这是一个平方和的其他多项式(SOS)。我们介绍了一个非常自然的层次结构的国家关于他们的量子度,我们涉及到的最小程度的SOS多项式,检测它们被引入。多项式非经典见证可以直接测量。
2005-04-20 quant-ph
On overall measure of non-classicality of $N$-level quantum system and its universality in the large $N$ limit
在这份报告中,我们的目标是引入一个整体措施的非经典状态空间的$N$水平的量子系统,并估计它的限制大$N$。为此,我们采用维格纳函数负性作为非经典性的标准。因此,维格纳函数的负值的支持的特定体积被视为一个单独的状态的非经典性的度量。假设一个$N$能级量子系统的态分布服从Hilbert-Schmidt测度(Hilbert-Schmidt系综),我们定义整体测度为单个态在Hilbert-Schmidt系综上的平均非经典性。我们给出了这个量作为随机产生状态的结果的数值估计,并证明了一个命题,声称它的精确值在$N\to \infty$的极限
2021-05-31 math-ph math.MP quant-ph
Higher-order sub-Poissonian-like nonclassical fields: Theoretical and experimental comparison
定义高阶亚泊松类场的标准给出了使用五个不同的量:(I)积分强度的时刻,(II)光子数,(III)积分强度波动,(IV)光子数波动,和(V)光计数和光子数分布的元素。揭示了力矩准则之间的关系。该标准的性能进行了实验研究,使用一组潜在的亚泊松场获得后选择从双光束。基于积分强度和光子数矩的准则和使用光计数分布元素的准则被认为是最有力的。在前一种情况下,实验上达到了五阶非经典态,在后一种情况下甚至观察到了九阶非经典态。
2017-09-25 quant-ph
Quantitative measures of entanglement in pair coherent states
双模辐射场的成对相干态属于一类非高斯波函数态。研究了这类态的两模间的量子纠缠性质和非经典性特征。在对相干态的背景下研究了现有的不可分性判据。
2005-07-17 quant-ph
Quadratic Entanglement Criteria for Qutrits
检测许多量子位的状态的非经典相关性的问题比量子位的情况复杂得多。原因是对于量子比特,我们可以通过研究得很好的相关张量来方便地描述系统。简单地说,关于状态的完整信息可以编码在二分测量的平均值中。我们证明,对于三维量子子系统,我们能够制定与现有的形式主义的状态的非线性纠缠准则。我们还指出,在高维系统,这构成了定义明确的开放性问题的想法,这些标准的建设失败。
2016-10-26 quant-ph
Hybrid Quantum Annealing Approach for High-Dimensional and Multi-Criteria Constrained Quadratic Optimization in Arctic Ship Routing
本文提出一种混合量子退火方法,用于解决北极船舶路由中的高维多标准约束二次优化问题,通过整合CMEMS数据并对比经典求解器,展示了该方法在收敛速度和计算效率上的显著优势。
2025-12-11 quant-ph
An observation of quadratic algebra, dual family of nonlinear coherent states and their non-classical properties, in the generalized isotonic oscillator
本文构造了广义保序振子的非线性相干态,并详细研究了它们的非经典性质。通过对变形的梯形算子进行适当的变换,生成二次代数,得到海森堡代数。从代数出发,我们定义了两个非酉和一个酉位移型算子。当其中一个非么正型算符作用于非么正型算符时,可以产生原非线性相干态,而另一个非么正型算符作用于非么正型算符时,则不能产生新的非线性相干态(对偶对)。我们表明,这些双重状态是不可正规化的。对于非线性相干态,我们计算了参数$A_3$,并通过二次压缩和振幅平方压缩研究了态的非经典性质。进一步推导了非线性相干态的$P$ -函数、$Q$ -函数和Wigner函数的解析表达式。所有这些都证实了非线性相干态的非经典性。除此之外,我们还利用幺正位移算符得到了谐振子型相干态。
2012-07-19 quant-ph
Nonclassicality and entanglement criteria for bipartite optical fields characterized by quadratic detectors
利用优控制理论、非负多项式、矩阵方法以及Cauchy-Schwarz不等式,导出了包含积分强度矩的多个不等式,揭示了二分光场的非经典性和纠缠性.推导这些不等式的不同方法进行了比较。使用实验photocounthistogram产生的弱噪声双光束监测的光子数分辨iCCD相机的性能所得出的不等式进行了比较。提出了一组适用于双光束纠缠监测的基本不等式。涉及时刻的光计数(光子数),以及那些直接包含的元素的光计数(光子数)分布的不等式也被讨论作为一种工具,揭示非经典。
2017-10-10 quant-ph
Quantum non-Gaussianity from a large ensemble of single photon emitters
光的量子属性一直与非经典性联系在一起,即:e.到与相干态混合物的不相容性。量子光学的进展表明,这一特征不足以证明光的奇异行为。相反,量子非高斯性开始作为一种有前途和适用的性质出现,反映了适合量子协议的有趣的光状态。我们研究了一个新引入的量子非高斯性标准的层次结构,并预测这种属性可以观察到从许多单光子发射器发出的光,即使光经历现实的光学损失。它对比了Wigner函数的负性,这在实验平台上无法达到,损失超过50%。
2016-11-30 quant-ph
Certified quantum non-demolition measurement of material systems
在Grangier等人[Nature,{ \bf 396},537(1998)]中回顾的关于量子非破坏(QND)测量的广泛辩论发现,真正的QND测量必须具有非经典状态准备能力和非经典信息-损伤折衷。这些非经典标准的现有品质因数需要直接测量信号变量,因此难以应用于光学探测材料系统。在这里,我们描述了一种方法来证明这两个标准,而不需要直接的信号测量。使用协方差矩阵的形式主义和一般的噪声模型,我们计算米可观的QND测量三元组,这足以计算所有的QND品质因数。结果将允许使用现有技术对原子自旋系综进行认证的QND测量。
2012-03-29 physics.atom-ph quant-ph
Non-classical state generation in macroscopic systems via hybrid discrete-continuous quantum measurements
非经典态的产生是整个实验量子科学的重要组成部分,用于量子信息应用和探索物理基础。在这里,我们研究了量子非破坏正交测量和单量子加/减的排列,以制备玻色子系统中的量子叠加态。每个置换的性能进行量化和比较使用几种不同的非经典标准,包括维格纳负性,非经典深度,最佳保真度与相干态叠加。我们还比较了我们的协议使用压缩而不是正交测量的性能,并发现正交测量提供的净化可以显着增加产生的非经典性。我们的方法非常适合在光物质系统,如量子光学力学和原子自旋系综的实施,并提供了相当大的鲁棒性初始热占领。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Measurement-based feedback control of linear quantum stochastic systems with quadratic-exponential criteria
研究了量子系统与基于测量的经典控制器之间的反馈连接的风险敏感最优控制问题。被控对象是由多通道量子维纳过程驱动的多模开放量子谐振子,控制器是由随机微分方程控制的线性定常系统。控制目标是使闭环系统稳定,并使惩罚对象变量和控制器输出的二次指数泛函(QEF)的无穷时域渐近增长率最小。我们结合频域表示的QEF增长率,最近获得的,与变分技术和建立一阶必要条件的控制器的状态空间矩阵的最优性。
2019-12-25 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamical matrix for arbitrary quadratic fermionic bath Hamiltonians and non-Markovian dynamics of one and two qubits in an Ising model environment
我们得到了任意二次费米子哈密顿量作用于一个或两个量子比特的环境的量子映射的Kraus分解的解析表达式,并导出了简单的函数来检查中间映射的非正性。这些函数对应于两个不同的非马尔可夫性的充分判据。在伊辛哈密顿所代表的环境的特定情况下,我们讨论了模型中的非马尔可夫性的两个来源,一个是由于晶格的有限大小,另一个是由于相互作用的种类。
2017-04-11 quant-ph
Can gravity mediate the transmission of quantum information?
Università di Camerino(卡梅里诺大学);INFN, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁加分部);CNR-INO(意大利国家研究委员会光学研究所)
该研究通过引力诱导透明性实验,探索引力是否具有量子性质,提出利用高斯热衰减器通道实现量子通信
2026-03-10 gr-qc quant-ph
A homotopy approach to coherent quantum LQG control synthesis using discounted performance criteria
本文研究了线性二次型高斯(LQG)控制问题,该控制问题是由一个被控对象与一个相干(无测量)控制器的场反馈连接而成。被控对象和控制器都是由线性量子随机微分方程控制的多模开放量子谐振子。控制目标是使闭环系统内部稳定,并最小化无限时域二次成本涉及的植物变量和控制器输出受量子物理可实现性(PR)约束。这个相干量子LQG(CQLQG)控制问题,这一直是积极的研究兴趣超过十年,不承认一个解决方案的形式分离原则和独立的Riccati方程已知的经典对应。我们应用变分技术的一个家庭的折扣CQLQG控制问题的参数化的有效时间范围。这就产生了一个同伦算法,它是初始化的PR(但不一定稳定)控制器,并在一个局部最优的稳定控制器的原始问题的限制。
2020-02-06 cs.SY eess.SY math.OC
Beyond Gaussian Entanglement: Practical Criteria for Polynomially Excited Quantum States
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);HUN-REN Alfréd Rényi Institute of Mathematics(匈牙利科学院阿尔弗雷德·雷尼数学研究所);Institute of Mathematics and Informatics, Eszterházy Károly Catholic University(埃斯泰尔戈姆卡洛天主教大学数学与信息研究所);Institute of Mathematics and Informatics, Faculty of Science, University of Pécs(佩奇大学理学院数学与信息研究所);Department of Physics of Complex Systems, Eötvös Loránd University(罗兰大学复杂系统物理系)
本文研究多项式激发量子态的纠缠特性,将无限维正性问题简化为有限维问题,推导协方差矩阵闭式表达式,其框架连接数学基础与实验实现。
2026-10-14 math-ph math.MP quant-ph
A Girsanov type representation of quadratic-exponential cost functionals for linear quantum stochastic systems
本文研究了多模开放量子谐振子和二次指数泛函作为量子风险敏感性能准则。这种系统由多通道玻色子场驱动的线性量子随机微分方程描述。我们开发了一个有限的地平线展开的系统变量使用其两点交换子核的本征基与非交换的位置动量对作为系数。这种量子Karhunen-Loeve展开是为了获得系统变量的二次指数函数的Girsanov型表示。这种表示是有效的,而不管一个特定的系统场状态,并采用平均的辅助经典高斯随机过程的协方差算子定义的量子换向器内核。我们使用这种表示,以便与QEF的时刻生成功能的系统变量。当振子受真空场驱动时,对于不变多点高斯量子态,这一结果也是特定的。
2019-11-04 cs.SY eess.SY math-ph