Thermal counting statistics in an atomic two-mode squeezed vacuum state
我们测量了光晶格中四波混频产生的原子孪生光束中的粒子数分布。虽然产生的双模压缩真空态是纯的，但每个单独的模式被描述为统计混合。我们确认的预测，粒子数遵循指数分布时，只有一个时空模式被选中。我们还表明，这种分布占原子洪-欧-曼德尔实验的对比。这些实验构成了一个重要的验证，我们的双光束源鉴于未来的测试的贝尔不等式。
2019-06-17 quant-ph
Effects of twin-beam squashed light on a three-level atom
电光反馈回路可以产生回路内光（压缩光），其产生具有低于标准量子极限的噪声的光电流（例如压缩光）。研究了级联结构中压缩光场与三能级原子相互作用的效应，并与压缩光场和经典噪声场所产生的效应进行了比较。事实证明，一个主方程可以制定所有三种类型的光，这种统一的形式主义也可以适用于一个二能级原子的演化。我们发现，压缩光并不模仿压缩光的所有方面，特别是，它不会产生的级联三能级原子的最高能级的人口的特征线性强度依赖性。然而，它具有非经典瞬态效应的灭磁。
2002-02-05 quant-ph
Unconditional mechanical squeezing via back-action evading measurements and non-optimal feedback control
机械谐振器的反作用规避（BAE）测量，通过连续监测一个单一的正交运动，可以实现精度低于零点的不确定性。当这种情况发生时，测量使谐振器处于量子压缩状态。然而，如此产生的压缩态取决于测量结果，而对于大多数应用，期望具有确定性，即，无条件的压缩态，具有所需的性质。在这项工作中，我们应用反馈控制，以实现确定性操纵的机械压缩的光学机械系统进行连续的BAE测量。我们详细研究了两种策略，直接（马尔可夫）和基于状态的（贝叶斯）反馈。我们表明，两者都能够实现最佳性能，即，由反馈回路增加的消失的噪声。此外，即使当反馈被限制为随时间变化的机械力（实验友好的情况下），并考虑一个不完美的BAE制度，随后的非最佳反馈可能仍然获得显着量的挤压。特别是，我们表明，贝叶斯反馈控制是几乎最佳的宽范围的边带分辨率。我们的分析是直接相关的超灵敏测量和量子态工程的国家的最先进的光机设备。
2021-02-24 quant-ph
Heisenberg-limited interferometry with pair coherent states and parity measurements
在回顾了基于宇称测量的双Fock态干涉术，它允许超灵敏度（海森堡限制）和超分辨率之后，我们考虑了两种不同的双Fock态叠加的干涉术，即双模压缩真空态和对相干态。这项研究的动机是在分束器的相对两侧产生双福克态的实验挑战。我们发现，输入双模压缩态，而允许海森堡有限的灵敏度，不产生超分辨率，而我们发现这两个都是可能的输入对相干态。
2010-05-27 quant-ph
Unconditional two-mode squeezing of separated atomic ensembles
我们提出了一个方案，无条件制备的双模压缩态的有效玻色子模式实现在一对原子系综集体相互作用的光学腔和激光场。该方案利用稳定原子基态之间的拉曼跃迁，并在理想条件下产生稳态的纯纠缠态。该方案适用于限制在一个单一的腔和合奏限制在单独的，级联的腔。
2006-02-08 quant-ph
Two-Color Bright Squeezed Vacuum
在强泵浦非简并行波光放大器中，我们产生了双色压缩真空，每个脉冲的光子数高达数百万。我们的方法来注册这个宏观量子态是直接检测大量的横向和纵向模式，这是通过使检测时间和面积远大于相干时间和面积，分别实现。利用这种方法，我们获得了直接探测亮压缩真空时双光束压缩的记录值。这使得直接探测宏观压缩真空成为量子信息应用的实用工具。
2010-07-02 quant-ph
Experimental demonstration of quantum teleportation of broadband squeezing
我们提出了一种无条件的高保真传送器，能够在压缩态中保持宽带纠缠。特别是，我们隐形传态的压缩状态的光和观察$-0.8 \pm 0.2$分贝的压缩在隐形传态（输出）。我们表明，压缩标准直接转化为一个充分的标准纠缠的光场的上下边带。因此，这一结果证明了宽带纠缠的第一个无条件隐形传态。我们的传送器达到足够高的保真度，使传送级联，使，在原则上，确定性的非高斯操作的建设。
2008-04-07 quant-ph
Precision Measurements Using Squeezed Spin States via Two-axis Counter-twisting Interactions
我们证明了双轴反扭转相互作用将相干自旋态压缩成三种量子信息中感兴趣的态，即双Fock态、等权叠加态和达到由Cramer-Rao不等式定义的最佳灵敏度海森堡极限的态以及著名的自旋涨落海森堡极限态.
2014-10-17 quant-ph
Unconditional entanglement interface for quantum networks
纠缠驱动着几乎所有提出的量子信息技术。通过将1550 nm双模压缩真空态的一部分上转换到532 nm，我们证明了在宽分离频率之间产生强连续变量纠缠。在1550和532 nm场的联合正交测量中观察到非经典相关性，显示出低于真空5.5 dB的最大噪声抑制。我们的多功能技术结合了强非经典相关性，大带宽，并在原则上，纠缠的电信波长1550 nm的任何光波长的能力。
2016-05-12 quant-ph
Low-noise macroscopic twin beams
将多光子相减技术应用于高增益参量下转换产生的双色宏观压缩真空态光，有条件地制备了一种新的光态：明亮的多模低噪声孪生光束。所得到的结果表明，在每个光束中的噪声抑制高达8倍，同时保留，甚至适度提高光束之间的非经典光子数相关性。所制备的低噪声宏观态，每个模式包含多达2000个光子，不属于通过非线性光学过程可实现的状态。所提出的技术大大提高了双光束的量子技术的有用性。
2014-08-27 quant-ph
Atomic Resonant Single-Mode Squeezed Light from Four-Wave Mixing through Feedforward
光的压缩态由于其对量子增强传感的适用性而重新受到关注。为了充分利用其降低噪声的特性来增强基于原子的传感器，有必要在原子共振附近或之上产生窄带单模压缩态光。我们先前已经产生了明亮的双模压缩态的光，或双光束，可以调谐到与$^{87}$ Rb的D1线共振与非简并四波混频（FWM）过程中的双lambda配置在$^{85}$ Rb蒸汽细胞。在这里，我们报告的使用前馈转移的振幅量子相关存在于双光束到一个单一的光束产生的单模振幅压缩光。利用这种技术，我们得到了单模压缩态，其非共振态的压缩能级为$-2.9\pm0.1$ dB，共振态的压缩能级为$-2.0\pm 0.1$ dB，与$^{87}$ Rb的D1 $F=2$到$F'=2$跃迁共振.
2019-06-18 physics.atom-ph quant-ph
Role of the phase-matching condition in non-degenerate four-wave mixing in hot vapors for the generation of squeezed states of light
热原子蒸气中的非简并前向四波混频已经显示出在双光束之间产生强量子相关性[McCormick等人，Opt.Lett. 32，178（2007）]，在最小化通过吸收的损失的配置中。在本文中，我们期待在非线性过程的效率和双光束的吸收之间发生的权衡的相位匹配条件的作用。为此，我们开发了一个半经典模型，通过推导相关的双λ配置中的原子极化率，并通过求解经典传播的双光束场的参数接近那些在典型的实验中发现的。这些理论结果证实了一个简单的实验研究的非线性增益所经历的孪生光束作为一个功能的相位失配。该模型表明，相位失配的量是关键的实现的物理条件，在该条件下，双光束的吸收被最小化，而双光束之间的交叉耦合保持在产生强量子相关所需的水平。当四波混频过程不完全相位匹配时，达到最佳。
2013-03-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Strong Einstein-Podolsky-Rosen steering with unconditional entangled states
1935年薛定谔在爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR）讨论的著名实验中引入了纠缠和转向。在这里，我们报告的六倍增加所观察到的EPR转向效果量化里德标准。我们实现了约0.04 < 1的前所未有的低条件方差积，其中1是存在转向的上限。在无条件双模压缩纠缠态上观察到了转向效应，该纠缠态包含总真空态贡献小于8%，包括检测缺陷。再加上纠缠态和明亮的相干激光场之间实现的高干涉对比度，我们的状态与高功率激光干涉仪和基于光纤的网络中用于纠缠分布的高效应用兼容。
2013-02-09 quant-ph
Interplay of nonclassicality and entanglement of two-mode Gaussian fields generated in optical parametric processes
研究了一般非经典双模高斯态在分束器中的行为。分析了输入输出态的单模非经典性和双模纠缠，并给出了相应的量子数。这些量词来自线性酉双模变换的局部和全局不变量，使得输入（或输出）局部非经典性测度和纠缠测度之和给出全局不变量。这个不变量量化了全局非经典性资源。分析了入射噪声孪生光束、单模噪声压缩真空态以及同时包含压缩态和孪生光束的态在分束器作用下局域非经典性和纠缠的相互转换。一个有趣的非经典输出状态丰富的挂毯预测。
2016-07-06 quant-ph
Continuous variable quantum key distribution with two-mode squeezed states
量子密钥分发（QKD）使两个远程方能够增长共享密钥，它们可以用于无条件安全通信[1]。QKD协议的适用距离取决于连接量子信道的损耗和过量噪声[2 - 10]。基于相干态和连续变量（CV）测量的几种QKD方案对信道中的高损耗具有弹性，但受到少量信道过量噪声的强烈影响[2 - 6]。在这里，我们提出并实验解决了CV QKD协议，该协议使用脆弱的压缩态结合大的相干调制，大大提高了信道噪声的鲁棒性。作为一个原则的证明，我们实验证明，由此产生的QKD协议可以容忍更多的噪声比基准设置的理想CV相干态协议。我们的计划代表了一个非常有前途的途径，延长安全通信的距离是可能的。
2012-10-05 quant-ph
Memory-assisted squeezed light velocimetry under realistic loss and incoherent noise
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Ferdinand-Braun-Institut (FBH)（费迪南德·布劳恩研究所）
提出一种基于双存储M-Z干涉仪的压缩光速度传感器，通过经典Fisher信息分析速度灵敏度、量子增益阈值和最优存储时间，在近期参数下非相干噪声不消除优势，但优化后改进受限于损耗。
2026-05-26 physics.optics quant-ph
Two-mode squeezed vacuum and squeezed light in correlated interferometry
我们详细研究了系统的两个干涉仪，旨在检测极其微弱的相位波动。该系统可以代表用于检测微弱的相关信号的突破，该微弱的相关信号即使使用受散粒噪声限制的最灵敏的单个干涉仪设备也将保持不可检测。如果两个干涉仪经历相同的相位波动，如由所谓的“全息噪声”引入的相位波动，则如果它们的输出信号相关，则该信号应该出现，而由于散粒噪声和其他独立贡献的波动将消失。我们展示了在干涉仪的自由端口中注入量子光可以降低系统的光子噪声，从而提高相位相关估计的分辨率。我们分析了双模压缩真空或双光束态（TWB）和两个独立的压缩态的使用。我们的结果基本上证实了在干涉测量中使用压缩光束和强相干光束的好处，即使在这种相关的情况下。然而，我们主要集中在可能使用的TWB，发现有趣的，可能是未开发的应用领域的二分纠缠，特别是在原则上达到令人惊讶的不确定性减少的可能性。
2015-01-29 quant-ph
Outcoupling from a Bose-Einstein condensate with squeezed light to produce entangled atom laser beams
研究了压缩光场作用下玻色-爱因斯坦凝聚体的外耦合产生的原子激光的性质。我们建立了输出光场的多模动力学模型，并证明了大量的压缩可以从光模转移到传输的原子激光束。利用这一结果，我们证明了双模压缩可以用来产生振幅和相位连续变化的双原子激光束。
2005-04-09 cond-mat.other quant-ph
Unconditional Wigner-negative mechanical entanglement with linear-and-quadratic optomechanical interactions
在量子相空间中产生Wigner函数为负值的纠缠态是一项具有挑战性的任务，特别是对于大规模的，可能是宏观的系统，如机械谐振器。在这项工作中，我们提出了两个方案的基础上水库工程无条件生成Wigner负纠缠态。我们考虑两个非相互作用的机械谐振器，辐射压力耦合到一个或两个共同的腔场;与场的光机械耦合具有机械位移中的线性和二次部分，并且腔以多个频率驱动。我们分析表明，这两个方案稳定的Wigner负纠缠态，结合了双模压缩真空的纠缠与立方非线性，我们称之为双相位纠缠（CPE）态。然后，我们进行了广泛的数值模拟来测试的鲁棒性Wigner负纠缠近似CPE状态稳定的存在下的热退相干。
2023-02-07 quant-ph
Quantum-Enhanced Two-Photon Spectroscopy Using Two-mode Squeezed Light
我们研究了利用Rb蒸气中产生的双模强度压缩双光束，通过参与双光子拉曼跃迁来提高光谱测量灵敏度的前景。作为原理论证的证明，我们展示了Rb $5D_{3/2}$超精细结构的量子增强测量，降低了对拉曼泵浦激光功率和Rb蒸汽数密度的要求。
2020-12-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Unconditional Microwave Quantum Teleportation of Gaussian States in Lossy Environments
提出了一种在有耗环境中利用双模压缩态实现高斯态的无条件微波量子隐形传态的物理方法。所提出的形式主义是可控的，可用于冰箱和自由空间的情况下，纠缠两方之间的生存。基于所提出的物理框架，估计了频率为5GHz的微波信号隐形传态的一些可能的实验参数。这将有助于超导冰箱间和冰箱内的量子通信以及露天量子微波通信，这些通信可应用于量子局域网（QLAN）和分布式量子计算协议。
2021-03-03 physics.app-ph quant-ph
Generation of $^{87}$Rb-resonant bright two-mode squeezed light with four-wave mixing
光的压缩态由于其降低的噪声特性而在量子增强计量学中有许多应用。为了将这种增强扩展到基于原子系综的计量实验，需要有效的光-原子相互作用。因此，人们对产生原子共振的窄带压缩光特别感兴趣。这不仅可以提高基于原子的传感器的灵敏度，还可以确定性地纠缠两个遥远的原子系综。我们在双λ组态的热$^{85}$ Rb中利用非简并四波混频过程产生明亮的双模压缩态光，或称孪生光束。考虑到$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb的D1线能级接近，我们能够在产生双模压缩态的机制中操作$^{85}$ Rb中的FWM，在该双模压缩态中，两种模式同时与$^{87}$ Rb的D1线中的跃迁共振，一种模式与$F=2$到$F'=2$跃迁，另一种模式与$F=1$到$F'=1$跃迁。对于这种结构，我们得到了$-3.5$ dB的强度差压缩水平。此外，当压缩态的模式中只有一个与$^{87}$ Rb的D1 $F=2$到$F'=2$或$F=1$到$F'=1$跃迁共振时，强度差压缩分别增加到$-5.4$ dB和$-5.0$ dB。
2018-06-12 quant-ph
A Compact Source for Quantum Image Processing with Four-wave Mixing in Rubidium-85
利用$^{85}$ Rb原子蒸气中的四波混频效应，我们研制了一台紧凑的795 nm明亮压缩双光束光源.在总光功率为400，mW的条件下，利用自激半导体激光器和锥形放大器泵浦四波混频过程，在不考虑损耗的情况下，实现了标准量子极限以下的2. 1，dB强度差压缩.这种光源产生的压缩孪生光束可以作为光电探测器精确标定的参考。将量子关联从光转移到原子，以产生关联原子束是另一个有趣的前景。在这项工作中，我们调查所产生的四波混频过程中的带宽和依赖于探针失谐的色散。我们目前正在使用这种压缩光源来测试通过反常色散介质的空间信息和量子相关性的传递。
2012-09-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Squeezed-state semi-device-independent quantum randomness generation
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）
研究使用可信二元纯态源和具有经典边信息的不信任二元探测器的半设备无关量子随机数生成，推导出闭式香农率表达式，并发现包含确定性极值点可显著降低认证率，最后应用于压缩相干BPSK源。
2026-06-02 quant-ph
Experimental generation of four-mode continuous-variable cluster states
连续变量高斯团簇态是一种潜在的普适量子计算资源。他们可以有效地和无条件地建立从压缩光源使用分束器。在这里，我们报告的三种不同的连续变量四模式集群状态的生成。在我们的实现中，当量子信息通过这些状态传播时，除了简单的相空间位移之外，所产生的簇型关联是不需要校正的。与此同时，由于在团簇态中没有留下反压缩成分，因此，来自非压缩源态和来自附加热噪声的不可避免的缺陷被最小化。
2008-05-28 quant-ph
Coherence area profiling in multi-spatial-mode squeezed states
在由原子蒸气中的四波混合产生的压缩态中存在多个二分纠缠模式，使得超痕量传感、成像和计量应用成为可能，这是单空间模式压缩态不可能实现的。对于高斯种子光束，跨每个光束的二分纠缠模式或相干区域的空间分布在很大程度上取决于泵浦光束中存在的空间模式，但是已经证明难以映射这些相干区域在频率和空间中的分布。我们展示了一种可访问的方法来映射这些孪生光束内的相干区域的分布。我们还表明，泵的形状可以赋予不同的噪声特性，每个相干区，它是可能的选择和检测相干区与最佳压缩与这种方法。
2014-10-21 physics.optics quant-ph
Twin beam quantum-enhanced correlated interferometry for testing fundamental physics
量子精密测量涉及提高仪器的分辨率，否则会受到散粒噪声的限制，因此它是实现科学突破的有希望的途径。当量子增强与几个设备之间的相关技术相结合时，这种优势可能更加引人注目。在这里，我们提出并实现了一个相关干涉方案，利用两个独立的干涉仪中注入的二分量子相关态。该方案在检测两个设备之间可能相关/不相关的微弱信号方面优于经典类似物。我们还比较了它的灵敏度与获得的一对两个独立的压缩模式，每个解决一个干涉仪，用于检测相关的随机信号在MHz频带。作为更简单的解决方案，它最终可能会应用于基础物理测试，例如，寻找普朗克尺度理论预测的效应。
2020-06-23 quant-ph
Relative-intensity squeezing of high-order harmonic "twin beams"
本文提出一种全光强场方案，通过高次谐波产生相对强度压缩的“孪生光束”，覆盖广泛光子能量，为强场非经典XUV光源和高精度光谱学工具的发展铺路。
2023-11-17 physics.optics quant-ph
A squeezed quantum microcomb on a chip
基于光学微谐振器的频率梳（微梳）为非线性物理研究提供了一个通用的平台，并具有广泛的应用范围从计量学到光谱学。确定性量子机制是微梳的一个未开发的方面，其中数百个等距频率模式之间的无条件纠缠可以作为可扩展的通用量子计算和量子网络的关键成分。在这里，我们展示了一个确定性的量子微梳在硅芯片上的二氧化硅微谐振器。40个连续可变的量子模式，在20个同时双模压缩梳对的形式，观察到在1太赫兹的光跨度在电信波长。最大原始压缩为1.6dB。提出了一种高分辨率的量子微梳频率等间距光谱测量方法。我们的演示提供了利用确定性生成的频率复用量子态和集成光子学在光谱学、量子精密测量和可扩展的量子信息处理领域开辟新途径的可能性。
2021-03-04 physics.optics quant-ph
Twin-Field Quantum Key Distribution over 511 km Optical Fiber Linking two Distant Metropolitans
量子力学的基本原理保证了量子密钥分发（QKD）的无条件安全性，但代价是量子态不能被放大。因此，尽管在过去的几十年里，全球范围内的城域QKD网络取得了显着的进展，但没有可信中继的长距离光纤QKD网络尚未实现。在这里，通过发送或不发送（SNS）协议，我们完成了一个双域量子密钥分发（TF-QKD）和分发安全密钥没有任何可信的中继器在511公里长的光纤干线连接两个遥远的大都市。我们的安全密钥速率是大约3个数量级以上的预期，如果以前的QKD现场测试系统在相同的长度被应用。在如此长距离部署的光纤上有效的量子态传输和稳定的单光子干涉为大规模光纤量子网络铺平了道路。
2021-01-31 quant-ph
Degradation of continuous variable entanglement in a phase-sensitive environment
本文研究了双光束在高斯相敏通道中的传输问题，即具有压缩涨落的噪声通道。我们发现，压缩环境总是减少纠缠的生存时间相比，简单的耗散和热噪声的情况下。我们还表明，生存时间进一步减少，如果压缩相位的波动是从双光束相位不同。
2004-02-03 quant-ph
Bright correlated twin-beam generation and radiation shaping in high-gain parametric down-conversion with anisotropy
非线性双折射晶体中的单轴各向异性限制了非线性光学相互作用的效率，并且破坏了在参量下转换（PDC）过程中产生的光的空间对称性。因此，这种影响通常是不希望的，必须进行补偿。然而，高增益可以用来克服各向异性的破坏性作用，而是使用它来产生明亮的双模相关双光束。在这项工作中，我们提供了一个严格的理论描述明亮的压缩光的空间特性的存在下，强各向异性。我们研究了一个单晶和两个晶体的配置，并证明了明亮的相关双光束在这样的系统中产生高增益，由于各向异性。我们探索所产生的光的模式结构，并显示如何各向异性，连同晶体间距，可用于辐射整形。
2021-03-07 physics.optics quant-ph
Heralded ultrafast generation of macroscopic quantum states in matter with bright squeezed vacuum light
University of Tokyo（东京大学）
本文提出通过明亮压缩真空光与单次正交测量相结合，在弱耦合条件下利用正交预示制备物质的宏观量子叠加态，并展示了从Dicke态到猫态的生成过程。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum state engineering by non-deterministic noiseless linear amplification
利用非确定性无噪声线性放大器（NLA）作用于高斯态，研究了单模态和双模态的量子态工程。特别是，我们表明，NLA提供了一个有效的计划，以产生高度非高斯和非经典状态。此外，我们还发现双模压缩真空态（双光束）的放大可以大大增加纠缠。
2019-01-29 quant-ph
Generation of Bright Two-Color Continuous Variable Entanglement
首次测量了在阈值以上工作的光学参量振荡器（OPO）中产生的孪生光束之间的压缩态纠缠。除了通常的双光束强度差的压缩外，我们还测量了相位求积和的压缩。我们的计划使我们能够测量不同频率的字段之间的相位反相关。在目前的测量中，波长相差约1 nm。根据Duan等人的标准[Phys. Rev. Lett. 84，2722（2000）] $Δ^2\hat{p}_- +Δ^2\hat{q}_+=1.47(2)<2$。该实验为新的潜在应用开辟了道路，例如在电磁波谱的不同部分之间传输量子信息。
2005-06-16 quant-ph
Long-distance teleportation of atomic qubit via optical interferometry
在马赫-曾德尔光学干涉仪的框架下研究了单原子量子比特通过公共光子通道的远距离隐形传态问题。正如预期的那样，当相干态用作输入时，需要高精细度光学腔来克服对自发发射的敏感性。然而，我们发现，一个数压缩的光场在一个twin-Fock态，原则上可以创建有用的纠缠没有腔增强。这两种方法都需要单光子计数探测器，最好的结果是通过结合腔反馈与双福克输入。这种方法可以允许使用双光子输入和当前可用的反射镜和检测器技术的$.99$的保真度。此外，该方法可以方便地扩展到产生多点纠缠和纠缠交换，这两者都是量子网络中的必要条件。
2006-09-27 quant-ph
Describing two-mode squeezed-light experiments without two-mode entanglement or squeezing
本文推广 Luis 和 Sánchez-Soto 的相对相位分布至四模，证明双模压缩实验无需产生双模纠缠态，噪声降低源于四模式间更明确的相位关系。
2023-09-27 physics.optics quant-ph
Nonclassicality Invariant of General Two-Mode Gaussian States
我们引入了一个新的量来描述任意光学双模高斯态的非经典性，该态在协方差矩阵的任何全局光子数保持幺正变换下保持不变。不变量自然地分裂成纠缠单调和局部非经典量词应用于约简态。这表明纠缠如何转化为局域压缩，反之亦然。作为一个提供压缩光的例子，分析了孪生光束及其在分束器中的变换。这种方法的纯三模高斯态的扩展。
2016-05-23 quant-ph
Toward real-time quantum imaging with a single pixel camera
通过测量铷蒸气中四波混频产生的多空间模孪生光束的逐帧量子噪声降低，我们提出了一个实时量子成像研究的工作台。利用这种压缩光源的多个空间模式，我们利用空间光调制器来选择性地将来自每个双光束的量子相关模式的宏像素传递到高量子效率的平衡检测器。在微光成像应用中，用单像素相机测量各个空间模式和空间模式的宏像素之间的量子相关性的能力将促进具有低于光子散粒噪声极限的灵敏度的压缩量子成像。
2013-03-15 physics.optics quant-ph
Asymmetric EPR entanglement in continuous variable systems
连续变量纠缠可以在非线性系统中产生，也可以通过压缩态的干涉产生。在许多光学系统中，如参量下转换或光压缩态的干涉，通常用两个完全对称子系统的产生来证明纠缠的存在。这种对称性简化了纠缠概念的描述。然而，纠缠中的不对称性可能在真实实验中自然出现，或者在给定的量子信息协议中被有意引入。这些不对称性可能来自于使输出光束经历不同的损耗和环境污染，或者来自于量子通信协议中不相同的输入量子态的可用性。在本文中，我们提出了一个可视化的纠缠使用正交振幅图的孪生光束。我们定量地讨论了非对称纠缠的强度，使用EPR和不可分性标准，并从理论上表明，最佳的分束器的纠缠比是依赖于非对称性，可能不是50/50。为了支持这一理论，我们提出了一个特定的非对称纠缠的实验结果，其中0.78/0.22分束器是最佳的观察纠缠。
2012-03-09 quant-ph
Response in violation of Bell inequality to imperfect photon addition and subtraction in noisy squeezed states of light
贝尔不等式的违反是一种重要的检测方法，可以检测有限维和无限维复合量子系统中存在的量子关联。我们调查的后果违反当地的现实主义的基础上pseduospin运营商时，光子添加或减去在单模或两种模式的双模压缩光态的噪声存在下。在无噪声的情况下，我们发现，在一个单一的模式中的光子的添加（减去），有一个整体增强的最大违反，虽然我们观察到的贝尔不等式的违反依赖于压缩强度的单调性和非单调性之间的相互作用。此外，我们报告说，低压缩或低数量的光子添加或减去，减法在这两种模式可以导致更高的违反当地的现实主义比在添加的情况下。对于任何参数的选择，如果比较它们的纠缠内容，则看不到这种排序。在双光束发生器发生故障的情况下，我们得到了低于预期的压缩状态。在这种情况下，或在不完全光子加（减）光中，或在局域噪声下，我们发现受噪声影响的双模压缩态对局域实在论的破坏总是减少。然而，有趣的是，我们注意到，光子加（减）通常可以帮助克服噪声的不良影响，通过增强局部现实主义的破坏或通过将非破坏状态转换为破坏状态，从而充当激活剂。
2018-07-09 math-ph math.MP quant-ph
Heralded Source of Bright Multi-mode Mesoscopic Sub-Poissonian Light
在直接探测方案中，我们观察到了由参量下转换产生的多模双色压缩真空的7.8dB的双光束压缩。应用后选择，我们有条件地制备了一个亚泊松光态，平均每个脉冲包含$6.3\cdot10^5$光子，具有Fano因子$0.63\pm0.01$。该计划可以被认为是预示着准备的脉冲的平均能量变化之间的几十和几百fJ和不确定性大大低于散粒噪声水平。这种脉冲可以用于计量（例如，用于辐射计校准）以及用于探测多模非线性光学效应。
2016-06-21 quant-ph
Tunable non-Gaussian resources for continuous-variable quantum technologies
我们介绍和讨论了一组可调的连续变量系统的双模状态，以及一个有效的计划，他们的实验产生。这类新的可调纠缠资源是由一个一般的ananastrance取决于两个实验可调参数定义的。它是非常丰富和灵活的，因为它包括高斯以及非高斯状态。其中，后者包括已知的状态，如压缩数态和去高斯化的光子增加和光子减少压缩态，后者是目前实验室中可用的最有效的非高斯资源。此外，它包含了压缩贝尔态的类别，甚至更一般的非高斯资源，可以根据需要实现的特定量子技术任务进行优化。该实验方案利用线性光学操作和光子检测进行一对不相关的双模高斯压缩态。然后通过辅助压缩和调节实现所需的非高斯态。可以利用两个独立的、可自由调节的实验参数来生成不同的状态，并优化实现给定量子协议的性能。作为一个具体的例子，我们详细分析了在现实条件下作为实现量子隐形传态的资源的不同态的性能。对于一个未知的相干态的隐形传态的保真度，我们表明，与优化参数相关的资源优于，在一个显着的实验值范围内，高斯孪生光束和光子减去压缩态。
2013-08-11 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Sub-shot-noise interferometry with two-mode quantum states
该研究针对不完美探测器下的亚散粒噪声干涉测量问题，基于双Fock态与双模压缩真空态推导相位不确定度解析公式，证明损耗低于阈值且相位接近最优值时可突破标准量子极限，并提供了可在线获取的Python工具包。
2024-01-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Generation of pulsed bipartite entanglement using four-wave mixing
利用热原子蒸气中的四波混频，我们在$^{85}$ Rb的D1线附近产生了一对微秒脉冲范围内的纠缠孪生光束，使其与常用的量子存储技术兼容。光束产生的明亮和真空压缩制度，需要两个单独的分析方法，没有和本地振荡器，分别。我们报告的噪音减少高达$3.8\pm 0.2$ dB低于标准的量子限制在脉冲制度和纠缠的水平，违反了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森不等式。
2012-11-30 physics.optics quant-ph
Deterministic Generation of Genuine Tri-Partite Hybrid Atom-Photon Entanglement through Dissipation
确定性地产生真正的多体纠缠的能力是量子信息科学进步的基础。我们表明，纠缠的双光束和原子系综之间的相互作用的条件下，电磁感应透明导致产生真正的混合三分纠缠的两个输入字段和原子系综。在这样的配置中，系统通过耗散被驱动到由混合纠缠态给出的稳定状态。为了显示真正的混合纠缠的存在下，我们引入了一种新的方法来处理的原子操作员，使得它有可能显示违反了基于两个光场的属性和原子系综的集体属性的三方纠缠标准。此外，我们表明，虽然每个输入光场不表现出单光束正交压缩，作为通过原子介质传播的领域，其各自的正交可以成为压缩，并在某些情况下振荡之间的存在和不存在的压缩。最后，我们提出了一种技术，通过联合测量离开原子介质的领域来表征三方纠缠，使这样的方法实验上可行。
2021-06-11 quant-ph
Two-mode back-action-evading measurements in cavity optomechanics
本文从理论上研究了两个机械振子耦合到一个单腔模的三模光机系统。通过使用腔的双音（即，调幅）驱动，可以将腔耦合到机械振荡器的单个集体正交。以这种方式，集体机械正交的反作用回避测量是可能的。我们将讨论如何让一个测量两个正交的机械力超出了完整的量子极限，密切关注耗散和实验缺陷的作用。我们还描述了这个计划如何允许一个产生稳态的机械纠缠，即，可以有条件地准备一个纠缠，双模压缩机械状态。这种纠缠可以通过应用段不等式的广义版本直接从测量记录中验证;我们还讨论了如何使用反馈来产生无条件纠缠。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bogoliubov theory for atom scattering into separate regions
我们回顾Bogoliubov理论的背景下，最近的实验中，原子从玻色-爱因斯坦凝聚体分散到两个分离良好的区域。我们找到了对产生过程的完整动力学，计算了一阶和二阶关联函数，并证明了系统是理想的数压缩系统。我们计算了Fisher信息，以显示来自两个区域的原子之间的纠缠如何随时间变化。我们还提供了一个简单的表达式，在系统中的有效纠缠的下界的平均散射原子数和模式的数量，他们占据。然后，我们将我们的理论应用到最近的“双光束”实验[R。Bücker { \it等}，Nat. Phys. { \bf 7}，608（2011）]。我们的半解析描述的唯一数值步骤可以很容易地解决，不需要实施任何随机方法。
2013-10-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonclassical steering and the Gaussian steering triangoloids
根据Glauber P函数的奇异性或负性的非经典性是量子信息中的一个强大资源，在量子光学中具有相关的含义。在高斯设置，并为系统的两个模式，我们探讨如何P-非经典可能有条件地产生或影响一个模式的高斯测量的其他模式。从双模压缩热态出发，引入非经典转向的概念和高斯三角面的图形工具。特别是，我们推导出一个TMST是非经典可操纵的充分必要条件，并表明纠缠是唯一必要的。我们也适用于我们的标准，嘈杂的双光束状态的传播，并评估时间后，NS不再是可实现的。然后，我们将NS的概念推广到两种模式的高斯态的全集，并认识到它可能以弱形式出现，这并不意味着纠缠，而以强形式出现，这意味着EPR可操纵性，更不用说，纠缠。这两种类型的NS完全符合TMST，并且它们与先前已知的EPR转向概念合并。出于同样的原因，我们认识到P-非经典性的一个新的操作解释：它是允许TMST上的一方纠缠验证的独特属性。
2020-09-27 quant-ph
Modes and states in Quantum Optics
几十年前，量子光学作为物理学的一个新领域脱颖而出，展示了没有经典等价物的光的状态。最初的研究涉及单光子、压缩态、孪生光束和EPR态，它们只涉及电磁场的一种或两种模式。量子光性质的研究随后朝着越来越复杂和丰富的方向发展，涉及许多模式，无论是空间模式、时间模式、频率模式还是偏振模式。实际上，电磁场的每个模式都可以被认为是一个单独的量子自由度。然后，利用非线性光学的技术，可以耦合不同的模式，从而以受控的方式建立量子网络，其中节点是光学模式，并被赋予强的多体纠缠。此外，这样的网络很容易重新配置，只受到弱退相干。它们确实为光通信和计算开辟了许多有前途的前景。由于麦克斯韦方程组的线性，两种模式的线性叠加是另一种模式。这意味着"模态叠加原理"与规则的量子态叠加原理同时存在。本综述的目的是显示在全球范围内考虑多模量子光的这两个方面的兴趣。事实上，使用不同的模式集允许在不同的视角下考虑相同的量子态：给定的状态可以在一个基中纠缠，在另一个基中分解。我们将展示如何产生，表征和定制多模量子光。最后，我们将描述量子技术的一些应用，如参数估计和基于测量的量子计算。
2019-12-19 quant-ph
Characterizing resources for multiparameter estimation of SU(2) and SU(1,1) unitaries
Peking University（北京大学）；Federal University of Mato Grosso（马托格罗索联邦大学）；University of Brasília（巴西利亚大学）；TU Wien（维也纳工业大学）
本文分析在双玻色子模式下估计SU(2)或SU(1,1)群酉算子的多参数任务，研究精度随总粒子数的标度，并识别出允许所有三个参数同时达到海森堡精度标度的最优探针态。
2026-06-03 quant-ph
