We investigate nonlocal quantum correlations arising between multiple two-level impurity atoms coupled to an ultracold bosonic gas. We find that the environment-induced dynamics of the impurity subsystem can generate nonlocal states that are robust against noise and violate a multipartite Bell inequality when projective spin measurements are made. Genuine multipartite nonlocality is also observed in a system of three impurities. We show that non-Markovian effects, and the persistence of coherences in the impurity subsystem, are crucial for preventing complete loss of nonlocality and allow for nonlocal correlations to be generated and maintained for extended periods of time.
Entanglement, EPR steering, and Bell-nonlocality criteria for multipartite higher-spin systems
我们开发的标准,以检测三类非局域性,已被证明由怀斯曼等人。[物理评论快报。98,140402(2007)]是不等价的:纠缠,EPR转向,和本地隐藏变量理论的失败。我们使用Cavalcanti等人的方法[Phys. Rev. Lett. 99,210405(2007)]的连续变量,以开发非定域性标准的任意自旋观测定义在离散希尔伯特空间。因此,该标准适用于多站点量子,即,系统的固定尺寸d,并采取不等式的形式。我们发现,当量子点数目N足够大时,优化的高关联非最大纠缠态在任意d下都可以违反检验局域隐变量的自旋矩不等式(贝尔不等式).另一方面,纠缠的自旋不等式被违反,从而检测纠缠的状态,为任意的d和N,并与违反,增加与N.我们表明,一个时刻纠缠不等式可以检测任意广义多体格林伯格-霍恩-蔡林格状态的纠缠。因为它们涉及原子系统的自然观测量,所以相关的自旋算符关联应该在被囚禁的超冷原子气体和离子阱中容易观察到。
Interference, spectral momentum correlations, entanglement, and Bell inequality for a trapped interacting ultracold atomic dimer: Analogies with biphoton interferometry
阐明了量子光学双光子干涉现象与准一维双阱光阱超冷中性玻色子或费米子原子量子物理之间的相似性和差异,我们表明,光学双光子联合符合光谱相关的模拟,用EPR Bell Bohm单占据源发出的无质量非相互作用双光子研究,对应于大质量的、相互作用的和随时间演化的超冷原子的总的二阶动量相关中的明显贡献。这种单占据的贡献可以从飞行时间实验中测量的总二阶动量关联函数中提取,对于被捕获的原子系统,通常包含双占据,NOON,组件。两粒子系统的动力学模型由哈伯德哈密顿量。这个部分符合光谱是一个余弦平方量子拍频,依赖于两个粒子的动量差,而相应的符合概率本身,从它在描述重叠光子的Hong-Ou-Mandel符合倾角中的作用中所熟悉的,来自于粒子动量的积分。由于二阶动量相关性反映在空间的飞行时间谱中,我们的理论研究结果为飞行时间实验协议提供了动力,用于模拟使用两个时空分离和纠缠(无质量)光子或双缝光源的(大质量)超冷原子古老的光学干涉术。这些发展的实施将促进基本方面的测试,并使量子物理与被困的大质量超冷原子的应用,即非定域性和违反贝尔不等式,纠缠和量子信息科学的调查。
Superflow decay in a toroidal Bose gas: The effect of quantum and thermal fluctuations
从理论上研究了扰动势垒引起的超冷原子超流体中持续电流的随机衰减。具体来说,我们进行了详细的三维模拟,以模拟Kumar等人在[Phys. Rev. A 95 021602(2017)]中的实验,该实验观察到超冷玻色气体中超流衰减的时间尺度具有很强的温度依赖性。我们的从头算数值方法利用了一个经典的场框架,其中包括由于超流体和热云之间的相互作用,以及玻色气体的内在量子涨落的热波动。在低温制度,我们的模拟提供了一个定量描述的实验衰变时间尺度,改善以前的数值和分析方法。在更高的温度下,我们的模拟给出了在实验中观察到的相同数量级范围内的衰变时间尺度,然而,存在一些定量差异,这些差异没有被我们探索的任何机制所捕获。我们的研究结果表明,需要进一步的实验和理论研究超流稳定性。