Strong squeezing via phonon mediated spontaneous generation of photon pairs
提出了一种利用双腔光机系统产生鲁棒压缩光场的方案,其中一个腔由蓝失谐激光驱动,另一个腔由红失谐激光驱动。这个双腔系统被示出有效地模仿的相互作用,这是类似的下变频器,这是已知的是一个源的强压缩的光场。然而,由于导致这种相互作用的声子可以对量子噪声做出贡献,因此存在区别。结果表明,即使在$10$ mK量级的镜温下,输出光场也能达到$10$ dB量级的压缩.
2014-03-25 physics.optics quant-ph
Scalable spin-nematic squeezing in multi-level dipole-interacting Rydberg atom arrays
The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学)
研究通过三能级系统在Rydberg原子阵列中生成可扩展的自旋反铁磁压缩,发现对称与反称相互作用下的不同压缩机制,量子 Fisher 信息随系统规模平方增长。
2026-04-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezing via spontaneous rotational symmetry breaking in a four-wave mixing cavity
我们预言了非临界压缩光场是通过克尔腔中的自发旋转对称破缺产生的。该模型考虑了由频率为$ω_{1}$和$ω_{2}$的两束高斯光束泵浦的$χ^{(3)}$腔。腔的结构是这样的,即产生两个等频率的信号模式$ω_{\mathrm{s}}=(ω_{1}% +ω_{2})/2$,这些信号场是一阶拉盖尔-高斯模式。在该系统中,当信号场对应于Hermite-Gauss TEM模式时,发生旋转对称性的自发破缺。这种对称性破缺导致了完美的和非临界的(即,不依赖于参数值)压缩输出TEM模式的角动量,该输出TEM模式是与其中发生明亮发射的TEM模式空间正交的另一个TEM模式。
2009-04-10 quant-ph
Dissipative transverse-field Ising model: steady-state correlations and spin squeezing
我们研究了具有无限程耦合和每个位置的自发发射的横向场伊辛模型。我们发现,由于横场的存在,在稳态下存在自旋压缩。这意味着尽管有来自自发发射的退相干,仍然存在纠缠。我们分析计算波动超出平均场论使用相空间的方法,这涉及到转换成一个福克-普朗克方程的维格纳函数的主方程。我们的计算是相关的,目前的实验与被困离子。
2013-10-30 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Scalable spin squeezing from critical slowing down in short-range interacting systems
本研究证明短程相互作用系统可通过临界减速产生可扩展自旋压缩,其幂律衰减保护压缩并揭示磁化衰减指数,为量子模拟与信息处理平台实现度量相关纠缠态开辟道路。
2024-04-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Theory of Scalable Spin Squeezing with Disordered Quantum Dipoles
Harvard University(哈佛大学);Michigan State University(密歇根州立大学);Boston University(波士顿大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
研究提出一种理论,通过二维随机稀释晶格中的量子偶极子实现可扩展磁化 squeezed ,并展示稀有紧密耦合双极子对系统加热的影响。
2025-12-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Robust spin-squeezing with random interaction graphs: the lesson from universality
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);CNR-INO(国家研究委员会光学研究所);LENS(欧洲非线性科学实验室);Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck(因斯布鲁克大学理论物理研究所);Institut für Theoretische Physik, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);CNR-INO, Area Science Park, Basovizza(国家研究委员会光学研究所,巴斯维察科学园区)
本文建立了在任意非均匀图几何中实现可扩展自旋压缩的条件,揭示了两种压缩形式分别由相互作用图的谱维数和对称性破缺转变控制,并应用于实验场景以指导可扩展量子传感器的设计。
2026-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Single-Particle Decoherence Can Improve Spin-Squeezing Generated In Collective Dynamics
我们研究了在集体辐射、相干驱动、弹性相互作用和自发发射作用下长寿命偶极子阵列中自旋压缩的产生。反直觉地,它被发现,自发发射的引入导致可实现的自旋压缩的增强,相对于出现在稳态的纯集体动力学相同的模型参数。这种行为是通过耗散相变,这是目前在集体系统单独的动态自调谐系统。我们的研究结果将适用于利用相关量子物质的下一代量子传感器,包括腔QED和捕获离子系统。
2019-12-13 quant-ph
Scalable spin squeezing in a dipolar Rydberg atom array
该研究在多达100个原子的偶极 Rydberg 量子模拟器中验证二维偶极 XY 短程相互作用可产生随系统规模增强的可扩展自旋压缩,并通过多步协议与 Floquet 工程提升压缩和寿命。
2023-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum squeezing and sensing with pseudo anti-parity-time symmetry
宇称-时间($\mathcal{PT}$)对称性的出现极大地丰富了量子非厄米物理的研究,但量子$\mathcal{PT}$对称性的实现面临着不可避免的朗文噪声破缺的内在问题.本文在不含朗之万噪声的双模玻色子系统中构造了量子伪反$\mathcal{PT}$($\mathcal{APT}$)对称性.我们证明了自发的伪$\mathcal{APT}$对称破缺导致了一个例外点,在这个点上存在着不同类型的量子压缩动力学之间的转变,即,在伪$\mathcal{APT}$对称(断裂)区域中,压缩因子随时间呈指数增加(周期性振荡)。在异常点附近,压缩因子和量子动力学的这种剧烈变化被用于超精密量子传感。这些奇异的量子现象和传感应用可以在两个物理系统中实验观察到:自发波混频非线性光学和原子玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的工作为研究量子领域中令人兴奋的$\mathcal{APT}$对称性物理提供了一个物理平台,为探索基本量子非厄米效应及其量子技术应用铺平了道路。
2022-04-09 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Scalable multimode entanglement based on efficient squeezing of propagation eigenmodes
在光域中对量子信息进行连续变量编码,近年来产生了大量的时间和光谱纠缠态,这对量子计算和量子通信都有重要意义。我们介绍了一个协议的基础上产生的空间多体纠缠的相位匹配的传播本征模的单片光子器件:阵列的二次非线性波导。我们从理论上证明了在自发参量下转换机制下,可以产生对多模量子网络有用的大的多体纠缠态。我们的协议是非常简单和强大的,因为它不依赖于耦合,非线性或样品长度的特定值。
2021-01-19 physics.optics quant-ph
Robust spin squeezing from the tower of states of $U(1)$-symmetric spin Hamiltonians
自旋压缩-量子精密测量的核心资源-可以通过初始因式分解的自旋态的非线性纠缠演化来产生。在这里,我们表明,强大的(即持久的)压缩动力学产生的一个非常大的类的$S=1/2$自旋哈密顿与轴对称,在关系的存在下,一个特殊的结构的低躺哈密顿本征态-所谓的安德森的状态塔。这种状态从根本上与量子系统中出现的自发对称性破缺有关;而且,对于具有足够高连通性的模型,它们在参数上接近于平面转子的本征态(迪克态),因为它们具有非常大的总角动量值。我们的中心观点是,从一个相干的自旋态,一个通用的$U(1)$对称哈密顿具有安德森的状态塔产生相同的压缩演化在短时间内的一个由范例的单轴扭转(或平面转子)模型的压缩动力学。当$α< 5d/3$处于$d$维时,平面转子模型的完全压缩演化似乎再现了$r$作为$r^{-α}$随距离衰减的相互作用。我们的研究结果通过揭示目前由不同的量子模拟平台实现的各种各样的哈密顿动力学的压缩功率,将量子模拟与量子精密测量联系起来。
2022-02-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Degenerate Squeezing in Waveguides: A Unified Theoretical Approach
我们考虑脉冲泵浦自发参量下转换(SPDC)以及脉冲单和双泵浦自发四波混频过程中的波导在一个统一的哈密顿理论框架。在$k$空间中使用线性算子方程,我们的方法允许包含线性损耗、自相位调制和交叉相位调制以及任意阶的色散。我们描述状态演化的二阶矩,我们开发明确的表达式。我们使用我们的方法来计算联合频谱振幅的简并压缩使用SPDC解析在微扰极限,基准我们的理论对众所周知的结果在可忽略的群速度色散的限制,并研究最近提出的量子采样实验的适用性源。
2019-10-23 physics.optics quant-ph
Nonequilibrium Critical Scaling of a Squeezing Phase Transition
研究非平衡动力学中双模挤压相变的临界标度行为,揭示集体相与部分集体相的过渡及在量子传感和模拟中的应用
2025-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Relation between squeezing of vacuum fluctuations, quantum entanglement and sub-shot noise in Raman scattering
采用完全量子化的方法研究了受激、自发和部分自发拉曼过程中模式的非经典性质。研究了相干散射(所有初始模式都是相干的)和混沌散射(初始声子模式是混沌的,所有其他模式都是相干的)。通过模间纠缠、真空涨落的单模压缩和模间压缩、亚散粒噪声和波方差等观测到喇曼过程的非经典特性。联合光子-声子数和积分强度分布,然后用来说明所观察到的非经典。还提供了条件和差异数分布,以说明非经典字符。本文还报道了所获得的非经典性之间的相互关系及其随相位、重调用时间和耦合常数比的变化。
2012-10-14 physics.optics quant-ph
Impact of spontaneous emission on spin-squeezed quantum sensors
Northwestern University(西北大学)
本文研究自发辐射(SE)对基于单轴扭转压缩(OATS)的量子传感器的影响,通过分析Sr-88原子系统,发现广义回波压缩协议(GESP)比传统回波压缩协议(CESP)更抗SE,且SE可抑制量子噪声,这是意外有利的结果。
2026-06-07 quant-ph
Dissipative phase transitions: Independent versus collective decay and spin squeezing
本文研究了具有无限程相互作用的XY模型(Lipkin-Meshkov-Glick模型)在存在自发衰变耗散的情况下。我们表明,独立和集体衰变导致定性不同的相变的稳定状态,即使相边界是相同的。独立衰变导致二阶相变到铁磁体,而集体衰变导致一阶过渡到依赖于时间的振荡相位。然后,我们表明,增加一个驱动器导致无限自旋压缩的集体衰变的热力学极限。我们的结果可以在囚禁离子和腔QED实验中看到。
2014-11-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Gap-Protected Heisenberg-Limited Squeezing with Locally Interacting Multi-Level Spins
The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学)
本文提出一种利用局域交换相互作用产生能隙保护,抑制非集体激发,从而在多能级自旋系统中实现海森堡极限压缩的通用机制,并适用于多种实验平台。
2026-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterizing Multipartite Non-Gaussian Entanglement for Three-Mode Spontaneous Parametric Down-Conversion Process
最近,通过超导腔中的直接三模自发参量下转换,已经观察到了强非高斯态[Phys. Rev. X 10,011011(2020)]。所产生的多光子非高斯关联对于各种量子信息任务都是有吸引力和有用的。然而,如何检测和分类的多体非高斯纠缠尚未完全理解。在这里,我们提出了一个实验上实用的方法来表征连续变量多体非高斯纠缠,通过引入一类非线性压缩参数,涉及可访问的高阶矩相空间求积。由于这些参数可以依赖于任意的运营商,我们认为他们的分析优化一组实际的测量,以检测不同类别的多体非高斯纠缠,从完全可分离的完全不可分的。我们证明了非线性压缩参数作为一个很好的近似的量子费舍尔信息内可访问的三阶矩。非线性压缩的程度量化了这些纠缠态提供的非线性优势。此外,通过对上述实验的分析,我们证明了我们的方法可以在不需要完全了解量子态的情况下,通过有限次的测量来确定完全不可分的三重非高斯纠缠态.
2022-07-14 quant-ph
Quadrature squeezing in a nanophotonic microresonator
针对集成光子学产生压缩光面临的寄生非线性与损耗难题,研究人员在带纳米波纹的氮化硅光子晶体微腔中,通过简并双泵浦自发四波混频实现7.8 dB片上单模正交压缩,为集成压缩光源应用提供新路径。
2025-02-24 physics.optics quant-ph
Quantum squeezing via self-induced transparency in a photonic crystal fiber
本研究采用正$P$表示的完全量子模拟,探究光子晶体光纤自感应透明中的量子压缩,发现脉冲面积在2π-3π间有显著压缩,且自发辐射比升高引发的耦合增强会降低压缩程度。
2023-11-03 quant-ph
Few-cycle vacuum squeezing in nanophotonics
压缩真空是光的最基本的量子态之一,其中一个正交项中的噪声小于标准量子噪声极限。光学压缩真空的产生及其应用已取得了重大进展。然而,在纳米光子学中产生、操纵和测量这样的量子态仍然是具有挑战性的,其具有广泛的可扩展的量子信息系统所需的性能。在这里,我们克服了这一挑战,在锂离子纳米光子学利用超短脉冲相敏放大器在同一芯片上的压缩态的产生和全光学测量。我们产生一个压缩状态跨越超过25太赫兹的带宽支持只有几个光周期,并测量最大4.9分贝的压缩($\sim$ 11分贝推断)。这种压缩水平超过了大范围量子信息系统的要求。我们的研究结果在纳米光子学的产生和测量的少光周期压缩态,使一个实用的路径可扩展的量子信息系统与太赫兹时钟速率和开放的机会,研究非经典性质的光在子周期制度。
2022-01-18 quant-ph
Spin-squeezing and Dicke state preparation by heterodyne measurement
我们研究了基于外差探测的原子布居的量子非破坏(QND)测量,并表明诱导的反作用可以制备自旋压缩态和Dicke态。我们使用波矢的形式主义来描述的测量和相关的原子演化的随机过程。导出了弱耦合区原子动量分布的解析表达式,并与蒙特卡罗模拟结果进行了比较,两者符合较好.提出的外差检测方案的实验实施进行了讨论。考虑了自发发射在压缩过程中所起的作用。
2010-11-25 quant-ph
Spin squeezing in mixed-dimensional anisotropic lattice models
本文提出利用三维光学晶格平面内强Heisenberg作用形成集体自旋,并沿第三方向以XXZ作用耦合,从而实现可扩展自旋压缩。
2023-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Raman-noise induced quantum limits for chi^3 nondegenerate phase-sensitive amplification and quadrature squeezing
我们提出了chi ^3非线性介质中非简并相敏参量放大的量子理论。克尔χ ^3非线性的非零响应时间决定了χ ^3参量放大的量子极限噪声系数,以及正交压缩的极限。这种非零响应时间的非线性需要耦合的参数过程的分子振动声子浴,导致额外的噪声通过自发拉曼散射。我们给出了作为相敏放大器工作的频率非简并和频率简并卡方参放大器的量子极限噪声系数的解析表达式。我们也给出了频率非简并正交压缩的结果。结果表明,当简并度接近时,我们的非简并压缩理论与Boivin和Shapiro的简并压缩理论一致。我们还包括了线性损耗对相敏过程的影响。
2005-09-21 quant-ph
Spontaneous breaking of spatial and spin symmetry in spinor condensates
量子涨落的参量放大构成了自发对称性破缺的基本机制。在我们的实验中,旋量凝聚作为一个参数放大器的自旋模式,导致双重自发破缺的空间和自旋对称性的放大云。我们的实验允许在特定的空间贝塞尔样模式的放大的精确分析,允许详细了解的双重对称性破缺。在共振,创造涡旋-antivortex叠加,我们表明,圆柱形的空间对称性是自发打破,但相位压缩防止自旋对称性破缺。然而,如果非简并自旋模式有助于放大,量子干涉导致自旋相关的密度分布,因此自发形成的纵向磁化模式。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezing of the quantum electromagnetic vacuum
人们普遍认为,电磁真空不是空的,而是充满了虚光子。这导致像兰姆位移和自发发射的效应。在这里,我们认为,如果真空有虚光子,这可能意味着它是非常弱的压缩,因此电磁场不是在其基态(真空),但在一个激发的暗态。我们建议一个严格的测试依赖于测量电磁场的各种属性,以排除这个尚未测试的压缩假设。这可以通过测量光子数量作为频率的函数,并将其与电场(或磁场)波动的频谱进行比较来实现。如果这种压缩存在,它可能会揭示宇宙学的相变,并提供补充信息,以观察到的微波背景辐射,以及是一个可能的候选人暗能量。
2023-03-21 quant-ph
Chip-based squeezing at a telecom wavelength
我们展示了一个压缩实验,利用集成光学和电信技术作为紧凑,稳定和实用的连续变量量子光学的关键特征的协会。在我们的装置中,压缩光通过单通自发参量下转换产生的锂酸盐光子电路和检测的零差检测器,其干涉部分直接集成在同一平台上。实验的其余部分使用基于导波技术的商业即插即用设备来实现。我们测量到,对于40 mW的CW泵浦功率,压缩水平为$-2.00\pm0.05$ \,dB,(反压缩$+2.80\pm0.05$ \,dB),从而证实了我们的方法的有效性,并开辟了通往小型化和易于处理的连续变量为基础的量子系统。
2019-06-13 quant-ph
Entropy and Variance Squeezing of V-type Atom in Dissipative Cavity
School of Physics and Electronics, Hunan Normal University(湖南师范大学物理与电子学院)
研究V型原子在耗散腔中的熵与方差压缩,揭示参数对原子压缩的影响,发现Δ>0时S_x出现方差压缩,具有超低噪声资源意义。
2026-10-01 quant-ph
On-Chip Optical Squeezing
我们提出了第一个演示的全光压缩在单片集成CMOS兼容的平台上。我们的器件由一个低损耗的氮化硅微晶体光参量振荡器(OPO)与千兆赫腔线宽。我们测量了1.7 dB(5 dB的损失校正)的亚散粒噪声量子关联产生的明亮的双光束在microwave四波混频OPO泵浦阈值以上。该实验为量子光学和量子信息实验提供了一个紧凑、鲁棒和可扩展的平台。
2015-04-02 physics.optics quant-ph
Impact of anisotropy on the noncritical squeezing properties of two-transverse-mode optical parametric oscillators
在一系列的文章中,我们研究了调谐到第一族横模的简并光学参量振荡器的量子特性。我们发现,对于具有相对于光轴的旋转对称的腔,TEM $_{10}$模式在横向平面中具有任意取向的发射高于阈值。然后我们证明了量子噪声引起了这个明亮的TEM $_{10}$模式在横平面上的随机旋转,而与之正交的模式,即所谓的暗模式,具有完全的正交压缩,而与阈值的距离无关(非临界压缩)。这一结果与亮模产生时发生的自发旋转对称性破缺有关,在这里我们分析了当腔不完全对称时,暗模的压缩是如何退化的。我们将表明,大水平的压缩仍然可以达到合理的值,这种各向异性,与优势,亮和暗模式的方向基本上是固定的,从实验的角度来看,一个非常有吸引力的情况。
2013-01-14 quant-ph
Internal Spin Control, Squeezing and Decoherence in Ensembles of Alkali Atomic Spins
本文研究了大系综中具有超精细自旋f的碱金属冷原子与光场相互作用系统的自旋压缩、纠缠和退相干。将每个原子的状态限制为嵌入2f+1维超精细自旋的qutrit,使我们能够有效地模拟系综的相干和耗散动力学。这种形式主义也使我们能够探索局部控制对原子内部超精细自旋的影响。使用这种控制的状态准备增加了f>1/2的原子-光界面的纠缠功率。随后对内部自旋的控制将纠缠转换为度量相关的自旋压缩。在量子非破坏测量压缩的情况下,我们采用数值搜索,找到在退相干存在下最大化自旋压缩的状态准备。我们的系统的耗散动力学包括由于自发发射的光泵浦。虽然大多数作品忽略光泵浦或对待它唯象,我们采用了一个主方程来自第一原理。本文的工作被推广到原子系综与非均匀傍轴探针相互作用的情形。对系综和探针的几何结构进行了优化,以最大限度地提高空间模式匹配和自旋压缩。
2014-10-01 quant-ph
Cavity squeezing by a quantum conductor
将介观电子导体与谐振微波腔相结合的混合结构在研究电子-光子耦合的未知机制方面具有很大的潜力。在这种情况下,产生非经典压缩光是实现可扩展固态器件量子通信的关键一步。在这里,我们表明,参数驱动的电子导体诱导腔中的压缩稳态。我们发现,腔的压缩性质本质上是由量子导体的电子噪声消除子决定的。在隧道结的情况下,我们预测,压缩优化通过施加一个时间周期系列的量化$δ-$峰的偏置电压。对于非对称量子点,我们证明了一个尖锐的Leviton脉冲能够实现完美的腔压缩。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vacuum squeezing via polarization self-rotation and excess noise in hot Rb vapors
本文从实验和理论两方面分析了在正交线偏振泵浦光作用下真空光场的量子涨落。以前报道的理论和实验研究提供了一些矛盾的结论,关于在这个系统中观察到“压缩真空”的可能性-真空波动低于标准量子极限的减少。本文以无缓冲区的原子核中Rb的D1跃迁为例,证明了真空压缩被非相干过程(如自发发射、弹性散射等)破坏,并且其观测仅在实验参数空间的特定小区域中是可能的。数值模拟结果与实验结果吻合较好,表明两个激发态超精细能级在压缩和超噪声产生中起着至关重要的作用。在低噪声频率下,远失谐原子对场涨落的显著影响使得必须明确考虑原子蒸气的全速度分布。
2009-03-18 quant-ph
Universal Control of Symmetric States Using Spin Squeezing
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文提出了一种利用相干旋转和自旋压缩来通用控制对称态的方法,并展示了创建不同对称态的协议,为量子光子态的生成提供了新途径。
2023-12-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Modulation Instability-Induced Multimode Squeezing in Quadratic Frequency Combs
本文研究铌酸锂微环谐振器中二次频率梳的多模压缩,提出二分纠缠判据和通用分析框架,揭示调制不稳定性在时间走离控制下诱导多模压缩的机制,为量子精密测量与信息处理提供新途径。
2025-08-28 quant-ph
Universal spin-squeezing dynamics in spinor condensates
ENS de Lyon, Université Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂高等师范学院,里昂第一大学,法国国家科学研究中心,物理实验室);Institute of Physics PAS(波兰科学院物理研究所)
研究超冷旋量气体中大规模纠缠态的产生,利用旋量玻色 - 爱因斯坦凝聚体的固有自旋改变碰撞和二次塞曼频移,按单轴扭转模型产生可扩展自旋压缩,为纠缠基础研究和先进计量应用提供理论支持。
2026-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pre-detection squeezing as a resource for high-dimensional Bell-state measurements
本文提出一种利用多个压缩器设备在线性光学电路中实现高维贝尔测量的可扩展方案,无需辅助光子,不受维度限制,为高效高维贝尔测量铺平道路。
2025-02-19 quant-ph
Squeezing of X waves with orbital angular momentum
多级量子协议在信息传输量和安全性方面有可能取代标准的量子光偏振编码协议。然而,对于自由空间电信,我们没有工具来限制由于衍射和扰动(例如空气中的湍流)造成的损耗。在这里,我们研究传播不变的量子X波与角动量,这种表示电磁场作为一个量子气体的弱相互作用玻色子。所得到的时空量化光脉冲不受衍射和色散的影响,并且本质上对传播中的干扰有弹性。我们发现,自发下转换产生压缩的X波量子协议有用。令人惊讶的是,轨道角动量影响的压缩角,我们预测的最大压缩的特征轴棱锥孔径的存在。这些结果将推动量子光传输和多能级量子协议在自由空间中的应用,也可能与新型干涉仪有关,如星载引力波探测器。
2016-07-08 physics.optics quant-ph
Amplifying Decoherence-Free Many-Body Interactions with Giant Atoms Coupled to Parametric Waveguide
School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院)
该研究通过巨原子与参数化波导结合,实现去相干自由的多体相互作用增强,具备高可扩展性和可控性。
2026-01-24 quant-ph
Observation of intensity squeezing in resonance fluorescence from a solid-state device
强度压缩,即,低于散粒噪声极限的光子数波动是量子光学的基本方面,并且在量子精密测量中具有广泛的应用。早在1979年,人们就预言在二能级量子系统的共振荧光中可以观察到强度压缩。然而,其在固态下的实验观察受到产生、收集和检测共振荧光效率低下的阻碍。本文报道了基于量子点-微柱系统的单模光纤耦合共振荧光单光子源中的强度压缩。我们检测到的脉冲单光子流与22.6%的系统效率,这表明亚散粒噪声强度起伏的强度压缩为0.59分贝。我们估计在第一透镜处的3.29 dB的校正压缩。观测到的强度压缩提供了共振荧光基本图像的最后一部分;它可以用作光辐射的新标准,并用于具有不可区分的单光子的可扩展量子精密测量。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Transient Dynamics from Quantum to Classical- From the Developed Coherent State via Extreme Squeezing -
我们探讨了在全量子系统中与经典信号出现相关的瞬态动力学。我们的研究从不稳定性开始,这种不稳定性促进了量子系统的压缩。这通常被解释为粒子的产生,尽管在时间上是可逆的。我们将这种状态与非耗散的经典涨落联系起来,并研究了它们对发展相干态的触发,如果充分发展,这种相干态可以是经典的。Schwinger-Keldysh in-in形式给出了包含涨落力的经典Langevin方程,它忠实地反映了原量子系统的粒子产生性质。这一方法适用于某些瞬态过程,如自发对称性破缺的起始、玻色-爱因斯坦凝聚中非对角长程序的出现、暴胀宇宙学中量子涨落经典化的瞬态过程、等。并给出了从量子到经典跃迁的不可逆性起源的一些含义。
2018-10-26 math.DS quant-ph
Exact Numerical Solution of Stochastic Master Equations for Conditional Spin Squeezing
本文提出随机主方程的精确数值解法,用于百原子坏腔零差探测下的条件自旋压缩,并考察多种参数影响,为评估近似方法及探索纠缠效应提供基准。
2024-02-04 quant-ph
Spontanous spin squezing in a rubidium BEC
我们描述了一个实验,自旋压缩自发发生在一个标准的拉姆齐序列驱动的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的87 Rb原子被困在一个细长的磁陷阱。多粒子纠缠是由状态相关的碰撞相互作用产生的,尽管87 Rb中自旋态的散射长度几乎相同。在我们的原理验证实验中,我们观察到了一个对5000个原子达到1.3+/-0.4dB的自旋压缩,对比度为90+/-1%。该方法可用于实现自旋压缩BEC光源,而不需要腔、态相关势或费什巴赫共振。
2018-04-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultra-broadband quadrature squeezing with thin-film lithium niobate nanophotonics
压缩光是一种关键的量子资源,它使传感、网络和计算应用具有量子优势。利用集成平台可扩展地产生和操纵压缩光对于具有连续变量的量子技术的发展是高度期望的。在这封信中,我们展示了压缩光产生与薄膜锂的氢化物集成光子学。利用铁电畴工程的准相位匹配实现了参量下转换。在亚波长模式限制下,可以用单通结构观察到有效的非线性过程。我们测量到0.56 +-0.09dB正交压缩(片上推断为~ 3dB)。单通配置进一步使得能够产生具有高达7 THz的大光谱带宽的压缩光。这项工作是实现连续变量量子信息处理的重要一步
2021-07-15 physics.optics quant-ph
Two-mode Squeezing in Floquet Engineered Power-law Interacting Spin Models
研究二维双层量子自旋1/2 XXZ模型的非平衡动力学,发现通过时空工程化幂律相互作用可实现层间双模压缩纠缠的可扩展产生,并达到Heisenberg极限标度,为量子增强传感提供优势。
2024-05-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal Control of Spin Squeezing in 2D Finite-Range Interacting Systems
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室);Center for Theoretical Physics & School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University(海南大学物理与电子工程学院理论物理中心)
研究通过最优控制策略在二维XX模型中实现增强的自旋压缩,利用 rotor-spin-wave 理论克服计算瓶颈,优化单个集体横向磁场实现超过两轴扭曲基准的压缩增强。
2026-03-31 quant-ph
Spontaneous symmetry breaking as a resource for noncritically squeezed light
在过去的几年里,我们提出了利用自发对称性破缺机制来产生完全正交压缩。在这里,我们回顾以前的工作处理空间(平移和旋转)对称性,无论是在光学参量振荡器和四波混频腔,以及目前的新结果。然后,我们将这种现象扩展到信号场的偏振态,从而引入自发偏振对称破缺。最后,我们提出了一个Jaynes-Cummings模型,在这个模型中,可以在非耗散情况下的单光子对水平上研究这种现象,目的是从最基本的角度来理解它。
2010-03-31 quant-ph
Robust two-qubit trapped ions gates using spin-dependent squeezing
纠缠门是量子计算机的重要组成部分。然而,以可扩展的方式生成高保真度门仍然是所有量子信息处理平台中的主要挑战。因此,提高这些门的保真度和鲁棒性一直是近年来的研究热点。在捕获离子量子计算机中,纠缠门是通过驱动离子链的正常运动模式来执行的,从而产生自旋相关力。尽管在提高这些门的鲁棒性和模块化方面取得了重大进展,但它们仍然对驱动场强度的噪声敏感。在这里,我们补充了传统的自旋相关的位移与自旋相关的压缩,这使得门是强大的驱动场的振幅偏差。我们解决了一般的哈密顿量和工程分析其频谱。我们还赋予我们的门其他,更传统的,鲁棒性的属性,使其弹性的噪声和不准确的许多实际来源。
2022-07-04 quant-ph
Programmable Cavity Squeezing for Distributed Sensing in a Tweezer Array
Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室);University of Firenze(佛罗伦萨大学)
该研究提出利用腔中光镊阵列构建可编程腔压缩方案,实现分布式传感的纠缠调控,可将差分Ramsey干涉测量的相位不确定性降至标准量子极限以下,为分布式传感提供可扩展的纠缠构建途径。
2026-08-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sequential and Programmable Squeezing Gates for Optical Non-Gaussian Input States
本研究整合高斯门与非高斯态生成技术,开发出可扩展可编程的光学量子计算平台,通过环形光路与时间同步实现非高斯态上的序列压缩门,保留Wigner函数负性,为大规模通用光量子计算提供基础。
2025-01-19 quant-ph
Spin Squeezing by means of Driven Superradiance
本文讨论了利用驱动超辐射产生自旋压缩态的可能性,从理论上肯定并扩展了[Phys.Rev.Lett.] 110,080502(2013)]。在较早的文件[物理。112,140402(2014)],作者确定自发的纯耗散迪克模型超辐射在系统的时间演化过程中未能产生任何纠缠。在这篇文章中,我们表明,通过增加一个驱动场,然而,迪克模型系统可以调整到一个纠缠的稳定状态。我们讨论了如何优化驱动频率以使纠缠最大化。我们表明,由此产生的纠缠是相当强的,因为它导致自旋压缩。
2014-06-27 math-ph math.MP quant-ph
Beating the Bad-Cavity Limit via Auxiliary-Emitter Linewidth Squeezing
State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院光电材料与技术国家重点实验室)
该研究在坏腔中引入两个失谐相反的非全同辅助发射极,通过亚辐射模式压缩有效腔线宽,使裸腔处于弱耦合时目标发射极仍实现强耦合,为量子计算等应用提供新平台。
2026-07-31 quant-ph
Cavity-aided non-demolition measurements for atom counting and spin squeezing
探测原子系综的集体自旋状态可以提供一种经由与测量相关联的光子反冲来减少加热的手段,并且提供用于制备具有低于相干自旋状态的标准量子极限的光谱灵敏度的高度纠缠状态的鲁棒的、可扩展的路线。集体探测依赖于获得非常大的光学深度,该光学深度可以通过将系综放置在光学腔内使得探测光多次穿过系综而有效地增加。在这里,我们提供的表达式测量分辨率和光谱增强在这样的腔辅助非拆除测量作为腔失谐的函数。特别是,被认为是在$^{87}$ Rb光谱增强的基本限制。
2014-02-02 physics.atom-ph quant-ph