Dissipative entanglement generation between two driven qubits in circuit quantum electrodynamics
介绍了一种利用交流信号驱动并通过谐振器耦合的双量子比特系统的纠缠态产生方案。我们解释的纠缠产生的机制在酉朗道-齐纳-施托克伯格(LZS)过渡诱导适当的振幅和频率的应用交流信号和耗散过程的光子损失为主的相互作用。通过这种方式,我们发现系统的稳态可以被调节到任意接近贝尔态,这是独立的初始状态。有效的两个量子比特的哈密顿量,再现与LZS过渡的共振模式。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Loss resilience of driven-dissipative remote entanglement in chiral waveguide quantum electrodynamics
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院);Department of Physics, University of Chicago(芝加哥大学物理系)
研究远程量子比特在手性波导中驱动耗散纠缠的稳定性,通过耦合存储量子比特提高纠缠度,并展示减少驱动量子比特纠缠可增强对波导损耗的鲁棒性。
2024-03-29 quant-ph
Entanglement through high-energy scattering in noncommutative quantum electrodynamics
本文研究非对易量子电动力学中高能散射产生的纠缠,利用并发度表征,发现光子散射与胶子散射结果一致,最大纠缠在散射角为π/2时达到,并分析了费米子直角碰撞中纠缠对参数依赖。
2025-06-20 hep-ph hep-th quant-ph
Harvesting Multiqubit Entanglement from Ultrastrong Interactions in Circuit Quantum Electrodynamics
我们分析了一个多量子位电路QED系统的制度,量子位光子耦合占主导地位的系统的裸能量标度。在这样的条件下,出现了具有高度纠缠的低能态的流形。在这里,我们描述了一个依赖于时间的协议,用于提取这些量子关联,并将它们转换为定义良好的多体纠缠态的非相互作用的量子比特。基于各种超强耦合效应的组合,该协议可以以快速和鲁棒的方式操作,同时仍然符合超导电路中遇到的开关时间和典型能量尺度的实验约束。因此,我们的方案可以作为一个探针,否则无法在强耦合电路QED系统的相关性。它还显示了这种相关性如何可能被利用作为基于纠缠的应用程序的资源。
2017-11-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Entanglement and the Infrared
我们将概述量子电动力学和微扰量子引力的红外灾变的一些结果,以及它们对涉及带电粒子或引力带电粒子的量子过程中的信息损失的影响。我们将讨论解决红外问题的两种常见方法,使用包含大量软光子和引力子产生的跃迁概率和使用修饰态描述了从根本上不同的电动力学和低能引力的量子化,这些量子化在原则上是可以通过实验区分的。
2019-12-11 hep-ph hep-th quant-ph
Demonstrating W-type Entanglement of Dicke-States in Resonant Cavity Quantum Electrodynamics
非线性和纠缠是物理系统非经典的两个重要特征。我们研究了多达N=3个两能级系统的共振相互作用的动力学和一个单一的模式的电磁场共享一个单一的激励动态。我们观察到相干真空拉比振荡和他们的非线性加速跟踪所有量子比特和谐振器的时间布居。我们使用量子态层析明确地表明,动力学产生最大纠缠态的W类在一个时间限制的集体相互作用率。我们使用一个纠缠见证和三角来表征的状态,其保真度F=78%是有限的,在我们的实验中的串扰产生的同时量子位操作,这是缺乏在一个顺序的方法与F= 91%。
2013-01-10 cond-mat.supr-con quant-ph
Observing ghost entanglement beyond scattering amplitudes in quantum electrodynamics
本文论证量子电动力学中标量模与纵模光子并非不可观测的“鬼场”,并提出实验通过测量电荷与标量模的纠缠来证明其真实性,进而揭示局域探测电荷叠加态存在137个电子的上限。
2023-08-05 quant-ph
Nonlocal Gate Of Quantum Network Via Cavity Quantum Electrodynamics
我们提出了一个实验上可行的方案来实现两个不同量子网络节点之间的非局域门。利用纠缠量子比特作为量子信道,我们的方案可以抵抗实际环境噪声,并且在当前的腔量子电动力学(C-QED)系统中可以获得高保真度。
2006-03-26 quant-ph
Entanglement and scattering in quantum electrodynamics: S-matrix information from an entangled spectator particle
我们考虑一个一般的量子场相对论散射,涉及两个半自旋费米子,$A$和$B$,这是最初纠缠与另一个费米子$C$,不参与散射动力学。考虑一般的三重自旋纠缠态,我们构造了外态约化自旋矩阵的一般表达式。特别地,我们研究了一个非弹性QED过程,即$e^-e^+\rightarrow μ^- μ^+$和一个半自旋费米子$C$作为旁观粒子,它们可以通过W态、GHZ态、$|\text{A}^α\rangle \otimes |Ψ^{\pm} \rangle_{\text{BC}}$和$|\text{A}^α\rangle \otimes |Φ^{\pm} \rangle_{\text{BC}}$纠缠到$AB$系统中,其中$\{|Ψ^{\pm} \rangle,|Φ^{\pm} \rangle\}$是Bell基态,$|\text{A}^α\rangle$是系统$A$的自旋叠加态.我们计算了粒子$C$散射前后的von-Neumann熵变,并表明在$C$中的自旋测量包含了关于过程总截面的数值信息。我们比较了初始状态W和GHZ以及研究所发挥的作用的参数$α$在评价熵的变化和截面编码的旁观者粒子。
2022-09-02 hep-ph hep-th quant-ph
Entanglement and Topology in Su-Schrieffer-Heeger Cavity Quantum Electrodynamics
本文结合DMRG与ED研究光学腔模耦合的SSH链,证明腔光子诱导的非局域相互作用不会破坏边缘态及纠缠面积律。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics
实现完全连接的量子处理器网络需要能够分布量子纠缠。对于遥远的处理节点,这可以通过生成、路由和捕获空间纠缠的巡回光子来实现。在这项工作中,我们证明了确定性的产生这样的光子使用超导transmon量子比特直接耦合到波导。特别地,我们产生了双光子N00N态,并表明发射光子的状态和空间纠缠是可调的通过量子比特频率。利用正交振幅检测,我们重建了光子模的矩和相关性,并证明了$84\%$的态制备能力。我们的研究结果提供了一个路径,实现量子通信和隐形传态协议,利用量子干涉产生的巡游光子在波导量子电动力学架构。
2020-06-23 quant-ph
Entangling polaritons via dynamical Casimir effect in circuit quantum electrodynamics
我们研究了动态Casimir效应如何在电路量子电动力学的不同耦合机制中纠缠量子系统,并展示了这种纠缠产生对当前技术的耗散效应的鲁棒性。我们考虑两个量子比特谐振器系统,这是由一个SQUID与外部磁场驱动耦合,并探讨每个量子比特和其各自的谐振器之间的耦合制度的整个范围。在这个方案中,我们推导出一个半解析解释的纠缠产生两个超导量子比特时,它们耦合到它们的共振器在强耦合制度。对于超强和深强耦合体系,我们设计了可行的方案来产生最大纠缠极化激元态。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
QEDtool: A Python package for numerical quantum information in quantum electrodynamics
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);University College London(伦敦大学学院)
QEDtool通过基于动量-手性基的费曼幅计算,实现量子电动力学中的全态重构、关联和纠缠量化。
2026-04-06 hep-th quant-ph
Valence-Bond-Solid state entanglement in a 2-D Cayley tree
价键固体(VBS)态通常是某些带隙模型的基态。本文研究了二维Cayley树上VBS态的纠缠。我们证明了约化密度算子的熵不依赖于Cayley树的整体大小。我们还表明,渐近的熵是线性的VBS态的约化密度算符削减的单重态的数量成正比。
2005-11-17 quant-ph
Entanglement of formation of mixed many-body quantum states via Tree Tensor Operators
我们提出了一个数值策略,以有效地估计二分纠缠措施,特别是形成纠缠,多体量子系统的晶格。我们的方法利用了树张量算子张量网络,一个积极的无环表示密度矩阵,我们证明,有效地编码信息的二分纠缠,使规模的纠缠估计。采用这种技术,我们观察到一个有限尺寸标度律的纠缠形成在一维临界晶格模型在有限温度下高达128自旋,扩展到混合状态的比例律的纠缠熵。
2021-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Indefinite causal order in cavity quantum electrodynamics
Tecnologico de Monterrey(蒙特雷科技大学);Paderborn University(帕德博恩大学)
该研究在双腔构成的腔量子电动力学系统中探究不定因果序,发现其可在无直接相互作用的远距离腔场间产生纠缠、以概率1实现腔间光子交换且不改变原子态,展现了其在光-物质相互作用领域的应用潜力。
2026-10-07 quant-ph
Light-Matter Hybridization and Entanglement from the First-Principles
本文提出引入变分压缩变换的扩展QEDHF方法,以描述光子场非谐量子涨落和光-物质纠缠,从而提升强耦合区域的第一性原理预测能力。
2024-11-22 physics.chem-ph quant-ph
Fast generations of tree-type three-dimensional entanglement via Lewis-Riesenfeld invariants and transitionless quantum driving
最近,Song等人[Phys. Rev. A 93,062321(2016)]通过绝热通道制备了一种新的三维纠缠态,称为树型纠缠,其可能用于提高量子通信安全性。在这里,我们提出了两个方案,快速生成的树型三维纠缠的三个空间分离的原子之间的绝热通道的捷径。借助量子Zeno动力学,利用两种不同但等价的方法:Lewis-Riesenfeld不变量和无跃迁量子驱动来构造绝热通道的捷径.并对两种方法进行了比较。严格的数值模拟表明,两种方案都能快速制备出具有较高量子效率的树形三维纠缠态,并且对参数变化、原子自发发射和腔光纤光子泄漏都具有较强的鲁棒性.
2016-06-22 quant-ph
Generation and degree of entanglement in a relativistic formulation
在相对论性理论框架下,研究了两个自旋为1/2的带电粒子相互作用的纠缠态的产生及其纠缠度。在量子电动力学领域,我们推导出描述两个粒子的协变狄拉克旋量的自旋分量之间产生纠缠的相互作用。根据这种一致的方法,所产生的纠缠的相对论不变性进行了讨论。
2002-06-12 quant-ph
Detection of the nonlocal atomic entanglement assisted with single photons
提出了一种测量原子纠缠度的有效方法。通过腔量子电动力学(QED)中的辅助单光子输入-输出过程,根据原子单重态拾取成功的概率,可以获得原子纠缠的纠缠度。该协议有三个优点:第一,我们不需要复杂的控制非(CNOT)门。第二,分布的原子不需要彼此保持完整。第三,原子纠缠可以非局域分布,这为原子纠缠在分布式量子计算中提供了重要的应用。
2014-01-11 quant-ph
Mean-field entanglement transitions in random tree tensor networks
量子混沌系统中的纠缠相变在投影测量和随机张量网络中已经成为一类新的临界点,分离相位与不同的纠缠标度。通过研究随机树张量网络的纠缠特性,我们提出了这种跃迁的平均场论。作为键维数的函数,我们发现了一个相变分离面积定律从对数标度的纠缠熵。使用映射到一个副本的统计力学模型上定义的凯莱树和腔的方法,我们分析了这种转变的标度特性。我们的方法提供了一个易于处理的,类似平均场的纠缠跃迁的例子。我们通过直接计算随机树张量网络态的纠缠来验证我们的预测。
2020-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Transitions in Noisy Quantum Circuits on Trees
本文研究树结构量子电路在噪声和测量下的纠缠相变,通过建立信息动力学与经典马尔可夫过程的映射获得精确解,揭示了首个精确可解的抗噪MIPT实例。
2025-03-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement bipartitioning and tree tensor networks
提出了一种利用纠缠二分割方法设计量子多体系统树张量网络(TTN)的优化网络结构的方法。给定一个精确的基态波函数,我们执行顺序的bipartitioning自旋集群节点,以最小化的互信息或最大损失的纠缠熵与分支被bipartitioned。我们证明,纠缠bipartitioning多达16个网站产生的非平凡树网络结构的$S=1/2$海森堡模型在一个和两个维度。由此产生的TTN,使我们能够获得更好的变分能量,与标准的TTN,如均匀矩阵产品状态和完美的二叉树张量网络。
2023-01-05 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
From Tree Tensor Network to Multiscale Entanglement Renormalization Ansatz
张量网络态(TNS)为量子多体系统的基态提供了一种有效的表示,在量子多体系统的模拟中起着重要的作用。在过去的几十年里,提出了许多TNS。然而,由于二维系统的TNS的高成本,TNS的编码纠缠和计算复杂度之间的平衡尚未达到。在这项工作中,我们介绍了一种新的树张量网络(TTN)的TNS称为完全增强树张量网络(FATTN),通过释放的约束,在增强树张量网络(ATTN)。当在TTN的物理层中增加解缠器时,FATTN可以提供比TTN和ATTN更多的纠缠。与此同时,FATTN保持了TTN和ATTN中计算成本与键维数的比例关系。对横向伊辛模型的基态能量的基准测试结果表明,FATTN的精度优于TTN和ATTN。FATTN是一种非常灵活的方法,它可以作为树张量网络和多尺度纠缠重正化网络(MERA)之间的一种插值,从而在编码纠缠和计算开销之间达到一个平衡。
2022-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
A tree tensor network approach to simulating Shor's algorithm
建设性地模拟量子系统进一步加深了我们对定性和定量特征的理解,这些特征在分析上可能是难以解决的。在这封信中,我们直接模拟和探讨了量子信息的一个典型例子:Shor波函数中的纠缠结构。所采用的方法是一个动态张量网络,它最初被构造为一个树张量网络,灵感来自模幂量子线路,后来有效地映射到一个矩阵产品状态。利用Schmidt数作为局域纠缠度量,我们的结构明确地捕获了波函数的非局域纠缠结构,并发现了一个纠缠标度关系。具体地说,我们看到,在临界尺度上饱和之前,跨双分区的纠缠在量子比特的数量上呈指数增长,该临界尺度与模块周期成比例。
2017-05-15 quant-ph
Tree tensor networks and entanglement spectra
本文提出了一种树张量网络变分法来模拟具有整体对称性的量子多体系统,将优化问题简化为单个电荷组态。通过构造约化密度算符的矩阵乘积算符并模拟其本征态,提出了一种计算方案,即如何提取无环张量网络在多个链路上的二分分裂中的纠缠谱.用所提出的方法研究了2 x L,3 x L和4 x L在梯级上具有开边界和周期边界条件时的纠缠谱,发现纠缠谱不仅依赖于子系统,而且依赖于子系统之间的边界.
2013-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Universal theory of multipartite cavity quantum electrodynamics
深入研究了多体系统的腔量子电动力学,该系统由任意数量的发射体和任意数量的腔模相互作用组成。通过考虑全场-偶极和偶极-偶极相互作用获得了控制模型,并在薛定谔图像中求解,而无需任何进一步的近似假设。一个广泛的代码开发,这是能够准确地解决系统,并跟踪其演变与高精度的时间,同时保持足够程度的任意性,在设置初始条件和相互作用的分区。使用这个代码,我们已经能够数值计算各种参数,如概率,期望值(场和原子算符),以及作为量子系统纠缠最严格定义的度量的并发。我们提出并讨论了几个例子,包括一个由六个量子点与一个腔模相互作用组成的七分区系统。我们第一次观察到,在超强耦合下的量子系统的行为是显着不同的弱耦合和强耦合系统,标志着一个混沌和突然的相位变化的发病。我们还讨论了如何实现自旋的理论图片,从而成功地模拟了最近报道的自旋纠缠实验。
2013-04-24 quant-ph
Characterizing entanglement dynamics in QED scattering processes
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Fakultät für Mathematik, Universität Wien(维也纳大学数学系)
研究QED散射过程中宇称度自由度间的纠缠动力学,通过量子映射的谱结构确定纠缠动态,证明费米子初始态的最大纠缠被保留,迭代量子映射得到渐近最大纠缠态。
2026-07-28 hep-ph quant-ph
Non-Markovian effects in waveguide-mediated entanglement
我们研究了通过一维波导模耦合的两个量子比特之间纠缠的产生和演化。通过使用一个完整的量子电动力学形式主义,我们超越了马尔可夫近似。对哈密顿量进行对角化,得到了一组准定域本征态,并指出随着量子比特-波导耦合的增加,马尔可夫近似不再成立,纠缠的产生变得更糟.
2013-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
State mapping and discontinuous entanglement transfer in a multipartite open system
我们描述了量子信息和关联从一个纠缠的三玻色子系统到三个独立的量子比特通过他们的本地环境也存在各种耗散效应。在光腔量子电动力学的框架下,通过腔模的介导,研究了类量子辐射态和二能级原子的最优态映射和纠缠转移。对于一个输入的GHZ态与白噪声的混合,我们证明了三个子系统之间不连续交换的纠缠的突然死亡和诞生的发生。
2009-10-12 quant-ph
Multi-tree Quantum Routing in Realistic Topologies
针对量子纠缠分发网络长距离高效建链需求,提出含多个DODAG的多树异步路由方法,仿真验证其在多种拓扑下较单树方法可显著提升端到端纠缠速率。
2024-08-12 cs.NI quant-ph
Parametric effects in circuit quantum electrodynamics
本文综述了约瑟夫森结超导电路中量子参量现象的研究进展。我们讨论了参数驱动可调谐腔中的物理过程,并概述了其描述的理论基础。详细讨论了简并和非简并参量共振的放大和频率转换,包括量子噪声压缩和光子纠缠。这一领域的实验进展对成功研制用于超导量子信息技术的量子限幅参量放大器起了决定性作用。我们还讨论了非线性下转换过程和实验的自持参数和次谐波振荡。
2019-08-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Efficient Quantum Network Communication using Optimized Entanglement-Swapping Trees
针对远程量子节点纠缠对建立延迟高的问题,本文提出以纠缠交换树刻画生成结构,并用动态规划和迭代算法优化选择,仿真显示性能较已有方法提升一个数量级。
2024-04-05 cs.NI quant-ph
Large payload quantum steganography based on cavity quantum electrodynamics
提出了一种基于腔量子电动力学(QED)的大负载量子隐写协议,该协议有效地利用了腔量子电动力学中原子的演化规律。该协议利用腔量子电动力学中GHZ态和Bell态之间的纠缠交换和Hadamard操作建立秘密信息传输的隐通道。量子隐写协议对腔衰减和热场不敏感。对协议的容量、不可感知性和防窃听安全性进行了详细分析。结果表明,该协议不仅具有良好的不可感知性,而且具有良好的防窃听安全性。此外,该协议的隐通道容量达到了5比特,比以往的大多数量子隐写协议都要大。
2022-05-18 quant-ph
Perspective on witnessing entanglement in hybrid quantum systems
混合量子系统旨在结合不同物理系统的优点,并产生新的量子器件。特别是,超导电路和固态晶体中自旋的混合组合是探索许多量子电动力学问题的通用平台。最近,金刚石中的氮空位中心自旋通过超导总线的远程耦合被证明。然而,一个严格的实验测试的量子性质的这种混合系统,特别是纠缠仍然失踪。我们回顾了产生和检测纠缠的理论思想,并提出了我们自己的方案来实现这一点。
2021-09-16 quant-ph
Entanglement generation by interaction with semiclassical radiation
我们解决了量子力学和量子信息理论中的一个基本问题,即在腔量子电动力学的框架内,仅通过第三个半经典自由度相互作用的纠缠量子比特对的产生。我们表明,有限的,虽然不是最大的,纠缠是在经典的限制,在一个发散的有效相互作用时间的价格。最佳原子纠缠是在子波包中原子纠缠和原子态纯度之间进行权衡的结果。由光子损失引起的退相干对腔模的激发程度设置了上限,超过该上限,可实现的纠缠随着平均光子数的倒数的六次方而减小。
2011-10-11 quant-ph
Quantum Entanglement Initiated Super Raman Scattering
现在已经可以制备处于纠缠态的离子链,因此问题出现了-纠缠离子链的光学性质与独立粒子链的光学性质有何不同。我们研究了这种链中的非线性光学过程。我们明确地证明了纠缠产生超拉曼散射的可能性。我们的研究结果与迪克的超辐射的工作是适用于受激过程,因此没有标准的复杂性多模量子电动力学。我们的结果表明,类似的增强因子在其他非线性过程,如四波混频的可能性。
2010-09-22 quant-ph
Classification of three-photon states in waveguide quantum electrodynamics
我们给出了耦合到波导中的有限周期二能级原子阵列中三光子本征态的第一种分类。我们重点讨论了强亚波长极限,并给出了复平面上本征态的层次结构。利用纠缠熵作为区分特征,研究了系统的主要特征本征态。我们发现,丰富的相互作用的效果,从秩序,混乱的本地化发现在双光子系统自然延伸到三光子系统。此外,还存在三光子系统特有的相互作用诱导的局域态,如束缚三聚体、角态和三聚体边缘态。
2020-12-07 physics.optics quant-ph
Photon-assisted entanglement creation by minimum-error generalized quantum measurements in the strong coupling regime
本文研究强耦合区利用光子辅助最小误差广义测量纠缠远距离量子比特,通过后选择制备高保真贝尔态,规避弱耦合限制,为量子中继器提供新方案。
2025-10-09 quant-ph
Scheme for the preparation of the multi-particle entanglement in cavity QED
本文提出了一个包含大失谐单模腔场和$n$全同二能级原子的量子电动力学模型。分析了它在制备多粒子态中的一个应用。除了Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态外,该方案还可以产生W类态。考虑可能的三原子碰撞,对$n=2$模型的实验进行了进一步的分析。
2001-06-01 quant-ph
Photon statistics on the extreme entanglement
光子聚束和反聚束效应分别对应于电磁场的经典和量子特性。没有直接的证据表明这些效应是否与量子纠缠有潜在的联系。本文设计了一个双原子腔量子电动力学模型来研究稳态光子统计与双原子纠缠之间的联系。结果表明,在弱耗散条件下,在一定的近似下,局域最大纠缠不仅与电磁场的量子特性--最佳光子反聚束相对应,而且与经典特性--最佳光子聚束相对应.我们还分析了强耗散和纯退相的影响。最后给出了直观的物理认识。
2016-04-08 quant-ph
Dimerization of many-body subradiant states in waveguide quantum electrodynamics
本文研究了一维波导中光子与原子阵列耦合的亚辐射态,研究了具有大激发填充因子$f$的强相互作用多体体系。我们引入了一个广义的多体纠缠熵的基础上精确的数值对角化,其次是高阶奇异值分解。这种方法使我们能够可视化和理解多体量子态的结构。我们揭示了随着$f$的增加,费米化亚辐射态的击穿,在临界点$f=1/2$出现短程二聚反铁磁关联,在$f>1/2$亚辐射态完全消失.
2021-06-17 physics.optics quant-ph
Entanglement of separate nitrogen-vacancy centers coupled to a whispering-gallery mode cavity
我们提出了一个含氮空位中心耦合到回音壁模腔的量子电动力学模型。我们考虑了两种方案分别产生W态和Bell态。其中一种方案利用虚激发腔场的拉曼跃迁,另一种方案利用暗态演化和绝热通道实现Bell态制备和量子信息传输,对环境噪声和实验参数波动具有较好的耐受性。我们证明我们的计划,考虑实验的可行性和挑战,使用目前可用的技术。
2010-10-19 quant-ph
Entangling distant resonant exchange qubits via circuit quantum electrodynamics
我们研究了一个由空间分离的共振交换量子比特组成的混合量子系统,定义在三电子半导体三重量子点中,通过超导传输线谐振器耦合。借鉴电路量子电动力学和Hartmann-Hahn双共振技术的方法,我们分析了在色散和共振相互作用机制中实现共振介导的双量子比特纠缠门的三种具体方法。我们计算了纠缠门的量子数以及通过声子的弛豫率,在硅三重点中的共振交换量子位,并表明这样的实现是特别适合于实现强耦合制度。我们的方法结合了硅中编码自旋量子比特的良好相干特性和电路QED系统提供的快速而强大的长程纠缠。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement genesis by ancilla-based parity measurement in 2D circuit QED
我们提出了一个间接的两个量子比特奇偶校验仪在平面电路量子电动力学,实现离散相互作用与一个辅助和随后的投影辅助测量与一个专用的,色散耦合谐振器。量子过程层析成像和成功的纠缠测量表明,米本质上是量子非破坏。单独的交互和测量步骤允许与辅助测量并行地开始后续的数据量子位操作,从而比连续方案节省时间。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering entanglement and teleportation via solving Lindblad master equation
提出了一个基于两个量子电动力学腔中受激二能级原子与辐射场相互作用的实验模型。它是将一个受激的二能级原子通过两个串联的腔,腔中含有辐射场。因此,在马尔可夫和非马尔可夫状态下,描述腔体内联合场系统的约化密度矩阵的Lindblad主方程是精确求解的。然而,在总场-场系统中固有的纠缠率是用各种纠缠的证据,如并发,对数负性和量子不和谐来评估的。利用负体积和Wigner函数讨论了非经典性。最后,提出了两种量子隐形传态方案。
2020-09-11 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
Operational Threshold for Spatial Entanglement Survival Under Ionizing Decoherence
本文基于微观量子电动力学框架,研究了电离等耗散过程中空间纠缠的演化规律,发现纠缠呈指数衰减并存在区分量子相干与经典状态的操作阈值,为辐射环境下的量子技术设计提供了定量标准。
2025-06-26 quant-ph
Time dispersion in quantum electrodynamics
本文通过在能量动量空间对所有路径计算路径积分扩展了量子电动力学(QED),引入时间色散与时间纠缠,消除了紫外发散,并预测了阿秒尺度上可测试的物理效应。
2023-01-29 quant-ph
Generation of Robust Entanglement in Plasmonically Coupled Quantum Dots Driven by Quantum Squeezed Light
本文提出利用单模压缩光源驱动等离激元耦合量子点对,在无需精细调节耦合参数的条件下实现稳态鲁棒纠缠,为开放量子系统中的纠缠态制备提供了新思路。
2023-12-01 quant-ph
Photon-assisted entanglement and squeezing generation and decoherence suppression via a quadratic optomechanical coupling
纠缠和量子压缩因其非经典特性在量子技术中有着广泛的应用。在这里,我们研究了开放的自旋光机械系统中的纠缠和量子压缩,其中Rabi模型(自旋耦合到机械振子)通过二次光机械耦合耦合到辅助腔场。我们发现,它们的性能可以通过辅助腔的光子,这来自于光子相关的自旋振荡器耦合和失谐的调制。具体地说,可以实现完全可切换的自旋-振子纠缠,同时也实现了强的机械压缩。此外,我们还研究了环境引起的退相干和耗散,发现它们可以通过增加光子数来减轻。这一工作为利用二次光力学操纵腔量子电动力学中的纠缠和量子压缩以及抑制退相干提供了一种有效的方法。
2019-10-15 quant-ph
Qubit entanglement across Epsilon near Zero Media
目前,ε近零材料(ENZ)对于控制光的传播并将克尔和其他非线性增强几个数量级已经变得重要。考虑到这一进展,研究ENZ材料附近的量子电动力学过程和信息任务是很重要的。我们研究了ENZ材料附近两个二能级系统之间的纠缠,并将我们的结果与ENZ材料被金属替代的情况进行了比较。结果表明,与ENZ材料的大量纠缠可以实现在更大的距离比金属薄膜。我们表明,这种纠缠在大的距离是由于这样一个事实,即一个人不仅可以有大的发射率,但也有大的能量传输率在ε-近零波长。这确立了ENZ材料在研究对量子信息任务特别重要的过程中的优越性。
2017-08-10 quant-ph
Entanglement transformation at dielectric four-port devices
量子通信方案广泛使用介质四端口器件作为构建光学量子信道的基本元件。由于因果关系的原因,介电常数必然是频率的复函数,因此介电常数是噪声量子信道的典型示例,其中量子相干性将不被保留。基于唯象电动力学的量子化,我们构造了输出量子态到输入量子态之间的变换,而不加频率限制。完全变换的量子态的知识使我们能够计算输出量子态中包含的纠缠。我们将该方法应用于量子通信中的一些典型例子。
2000-10-13 quant-ph
Testing Bell's inequality and measuring the entanglement using superconducting nanocircuits
提出了一种利用超导纳米电路验证贝尔不等式的实验方案。在这个方案中,可以通过腔量子电动力学技术来产生在足够长的距离内分离的一对电荷量子比特的量子纠缠;量子比特的数量可以通过探针结的直流电流来实验测量,并且可以为每个实验记录一个测量结果。因此,局部性和检测效率的漏洞应该在同一个实验中关闭。我们还提出了一个有用的方法来衡量的基础上的约瑟夫森量子比特之间的并发纠缠量。Bell不等式的可测变量以及纠缠度都用一个有用的相空间Q函数表示。
2003-07-16 quant-ph