Entanglement based tomography to probe new macroscopic forces
量子纠缠提供了一种新的方法来测试非相对论范围内的短距离物理。我们将提供一个协议,{ \it潜在}测试新的物理,使两个带电的大质量粒子干涉仪彼此相邻。由于带电,这两个叠加态将通过光子介导的电磁相互作用纠缠,包括库仑势和卡西米尔-波尔德势。我们将提出一种{ \it entanglement based tomography}的方法来寻找非常小的纠缠相位的时间演化,以探索由{ \it迄今未知的宏观力}介导的新的物理效应,这可能是由Yukawa型势建模的两个电荷叠加纠缠的原因。我们将能够约束汤川耦合$α\geq 10^{-35}$为$r\geq 10^{-6}$ m的新物理发生在电磁部门,并在引力势$α_g \geq 10^{-8}$为$r \geq 10^{-6}$ m。此外,我们的协议也可以约束类轴子粒子的质量和耦合,这是补充现有的实验界限。
2022-07-29 gr-qc hep-ph quant-ph
Tomography is necessary for universal entanglement detection with single-copy observables
纠缠是量子力学的核心奥秘之一,在量子信息理论的众多应用中起着至关重要的作用。一个自然的问题,无论是理论和实验的重要性是是否普遍的纠缠检测是可能的,没有全状态层析成像。在这项工作中,我们证明了一个不去定理,排除了这种可能性的任何非自适应计划,只采用单拷贝测量。我们还详细研究了以前实施的实验,该实验声称通过自适应单拷贝测量来检测两个量子比特态的纠缠,而无需全态层析成像。通过进行实验和分析数据,我们证明收集的信息确实足以重建状态。这些结果揭示了单拷贝测量在纠缠检测中的一个基本极限,并为研究量子态的其他有趣性质(如部分转置的正性和$k$ -对称可拓性)的检测提供了一个一般框架.
2015-11-02 quant-ph
Minimal tomography with entanglement witnesses
我们引入信息完全测量,其结果是纠缠证人,因此回答了需要测量多少证人来决定任意状态是否纠缠的问题:与状态空间的维数一样多。优化后的基于连续性的测量可以在高维希尔伯特空间中以降低层析成像效率为代价,提供相对于见证效率的指数级改进。我们描述了一个系统的结构,并说明了两个量子比特的例子。
2009-06-22 quant-ph
Verification of state and entanglement with incomplete tomography
一般来说,存在一个凸集的量子态估计,最大化的信息不完整的数据的可能性。我们提出了一个估计方案,迎合这种测量数据,搜索精确的最大似然最大熵估计使用半定规划和一个标准的多维函数优化例程。该方案可以用来推断一组纠缠见证的期望值,这些见证可以用来验证复合系统中未知量子态的纠缠。接下来,我们建立了一个替代的数值方案,是更强大的计算最大化的可能性和熵的唯一目的。
2012-07-23 quant-ph
Experimental comparison of tomography and self-testing in certifying entanglement
我们使用标准断层扫描和设备独立自检启发的方法来评估所谓纯双量子位状态源的质量。即使当检测和定位漏洞是开放的,后一种方法可以免除系统的建模和测量。然而,由于有限的样本波动,估计的概率分布通常不完全满足无信令条件。我们实施数据分析,对这些波动具有鲁棒性。我们证明了高比率$f_s/f_t\approx 0.988$之间的保真度估计从自我测试和估计从全断层扫描,证明高性能的自我测试方法。
2019-08-07 quant-ph
Entanglement-assisted tomography of a quantum target
我们研究了量子层析重建的效率,其中正在调查的系统(量子目标)是间接监测,通过观察量子探针的状态,已被散射的目标。特别是,我们专注于通过探测量子比特的一维散射,与海森堡型相互作用的量子比特的状态层析成像。通过直接评估相关的量子Cramér-Rao界限,我们比较了通过采用纠缠辅助策略所能获得的精度效率与当纠缠资源不可用时所能获得的精度效率。即使子散粒噪声的精度水平是无法达到的,我们表明,量子相关性发挥了重要作用的估计。还执行与通过量子目标的直接估计(不通过探针)可获得的准确度水平的比较。
2012-03-01 quant-ph
Tomography, Control and Characterization of Entanglement in Three level Atomic System
研究了级联型三能级原子与两个驱动场相互作用系统辐射的量子关联。在线性区域,在Weisskopf-Wigner近似下,我们证明了原子和双光子密度矩阵是等价的。这有助于通过对原子系统或发射场的测量来实现双模状态的层析成像。一般来说,对一个N光子态进行层析成像需要4^N个观测值,而我们证明了对一个原子系统发射的光子进行层析成像需要(N+1)^2-1个观测值。因此,有一个指数减少的数量的观察原子发射的N类光子状态的重建。我们表明,驱动场的强度和失谐提供了一个特定的目标状态的准备{ \it控制}参数。最后,我们研究了双光子态的纠缠特性。我们观察到,一个单一的参数方面的纠缠的表征是不可能的,当系统处于混合状态,因此,我们提供了一个新引入的纠缠的概率分布方面的描述,在各种制度的利益。
2010-12-29 quant-ph
Learning entanglement from tomography data: contradictory measurement importance for neural networks and random forests
本文对比神经网络与随机森林从两量子比特层析数据学习纠缠,发现二者依赖的关键测量相反,并可利用其噪声响应差异提升含噪纠缠推断可靠性。
2025-07-24 quant-ph
Sample-Efficient Tomography of a Class of Mixed States with Extensive Entanglement and Magic
University of Southern California(南加州大学)
本文引入Clifford编码块乘积态,证明在固定块大小下,利用Clifford保持的Pauli相关性可多项式副本重建高度纠缠且魔力的混合态,提出潜在框架有界复杂性作为量子态可学习性的组织原则。
2026-09-24 quant-ph
Entanglement-enhanced magnetic induction tomography
本文提出利用原子磁力仪中的纠缠自旋压缩态实现磁感应层析成像,通过频闪量子非破坏性测量生成纠缠态,使一维MIT灵敏度超越标准量子极限。
2023-02-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Linking Entanglement Detection and State Tomography via Quantum 2-Designs
我们提出了一种实验上可行的和有效的方法来检测纠缠态的测量,自然延伸到一个完整的断层摄影集。我们的检测标准是基于量子2-设计的子集的测量,例如,相互无偏基或对称信息完整状态,并且与标准纠缠见证者相比具有多个优势。首先,随着在测量中应用更多的检测器,以测量设置收敛到用于量子态层析成像的完整设置的方式,存在见证更大的纠缠态集合的更高机会。其次,我们的方法是两倍有效的标准证人在这个意义上,上下限都可以推导出来。第三,该方案可以很容易地应用于测量设备无关的场景。
2018-03-07 quant-ph
Imperfect measurements settings: implications on quantum state tomography and entanglement witnesses
可靠的、特性良好的量子资源是量子信息处理不可或缺的组成部分。典型地,在这些资源的现实表征中,设备具有内在的不确定性,其可以以系统误差的形式表现出来。虽然系统误差通常通过仔细校准来解释,但文献中很大程度上忽略了剩余缺陷对量子资源表征的影响。在本文中,我们调查的系统误差的影响,所产生的不完善的对准的测量基地-一个错误,可以想象发生由于有限的可控性的测量设备。我们表明,使用量子态断层扫描或纠缠证人的量子资源的表征可以被破坏,在实验室中并不罕见的这种不精确的量。奇怪的是,对于量子态层析成像,我们发现纠缠可以帮助减少这种错误的敏感性。我们还简要地讨论了如何一个给定的纠缠见证可以修改,以纳入这样的错误的影响。
2012-07-02 quant-ph
Bell nonlocality and fully-entangled fraction measured in an entanglement-swapping device without quantum state tomography
我们展示了一个有效的实验程序的基础上纠缠交换,以确定贝尔非局域性测量Horodecki等人。A 200,340(1995)]和Bennett等人[Phys.Rev.A54,3824(1996)]的任意两量子比特偏振编码态的完全纠缠部分。的非局部性措施对应于违反的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)在所有测量设置优化的量。通过同时使用给定状态的两个副本,我们只直接测量六个参数。我们的方法既不需要15个参数的完整量子态层析成像,也不需要连续扫描通常的CHSH不等式测试中双方使用的测量基,每个优化步骤中有四个测量。我们分析了任意两量子比特态的Bell非定域性和其他纠缠见证(包括完全纠缠分数和非线性熵见证)的测量程度如何能够估计其纠缠。特别是,我们测量了这些证人,并估计了各种两量子位维尔纳态的负性。我们的方法对于基于纠缠交换的量子通信协议特别有用。
2016-09-30 quant-ph
Entanglement structure of adjoint representation of unitary group and tomography of quantum states
讨论了复合自旋系统的密度矩阵与酉群U(n)的伴随表示的关系。纠缠结构被引入作为一个额外的成分进行伴随表示的线性空间的描述。密度算子的正映射与随机矩阵有关。利用量子态的层析概率描述,将量子态的可分性和纠缠性问题表述为多个随机变量的联合概率分布的条件,该联合概率分布表示为描述子系统的随机变量的概率乘积的凸和。讨论的属性作为一个可能的标准分离或纠缠。给出了有限矩阵和无限矩阵正性的简便判别法。介绍了多粒子自旋态的U(n)层析图。纠缠措施被认为是在这个断层照片。
2003-10-03 quant-ph
Multipartite-Entanglement Tomography of a Quantum Simulator
多体纠缠层析术,即相对于不同的集体算符计算的量子费舍尔信息(QFI),允许充分表征具有变程耦合的横向场中量子伊辛链的相图。特别是,它认识到相位源于远程反铁磁耦合,自旋压缩也共享的能力。此外,QFI定位的量子临界点,无论是零和非零质量间隙。在这种情况下,我们还将有限大小的幂律指数的QFI模型的临界指数,找到一个信号的共形不变性的故障在深长程制度。最后,考虑了有限温度对多体纠缠的影响,以及最终对相稳定性的影响。鉴于目前实现的模型与捕获的离子和潜在的可测量的QFI,我们的方法产生了一个有前途的战略,探测远程物理在可控的量子系统。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Ancilla-assisted quantum process tomography
通过量子过程层析成像可以实现对量子动力学过程的完整和精确的表征。使用相关光子的源,我们已经实施了几种方法来研究各种各样的过程,例如,单一的、散肩的和极化的。这些方法之一,辅助过程断层扫描(AAPT),利用一个额外的“辅助系统”,我们已经从理论上确定了条件时,AAPT是可能的。所有现有的AAPT方案都利用纠缠态。我们的研究结果表明,令人惊讶的是,纠缠是不需要AAPT,我们目前的过程层析成像数据使用的输入状态,没有纠缠。然而,使用缠结产生优越的结果。
2003-03-19 quant-ph
Operational, gauge-free quantum tomography
随着越来越令人印象深刻的量子信息处理器在世界各地的实验室中实现,这些设备的鲁棒性和可靠性表征现在比以往任何时候都更加紧迫。这些诊断可以采取多种形式,但最流行的类别之一是断层扫描,其中为设备提出了一个底层参数化模型,并通过实验进行推断。在这里,我们介绍和实现高效的操作层析成像,它使用实验观测值作为这些模型参数。这解决了在当前层析成像方法中出现的表示中的模糊性的问题(规范问题)。解决规范的问题,使我们能够有效地实现操作断层扫描在贝叶斯框架计算,因此给了我们一个自然的方式,包括先验信息,并讨论在拟合参数的不确定性。我们证明了这种新的断层扫描在各种不同的实验相关的情况下,包括标准的过程断层扫描,拉姆齐干涉,随机基准,和门集断层扫描。
2020-11-13 quant-ph
Quantum tomography of an entangled three-spin state in silicon
量子纠缠是相干量子态的基本性质,也是量子计算的重要资源。虽然两个量子比特的纠缠已经被证明是硅中的自旋,但由于控制多量子比特阵列的困难,例如设备无序,磁和电噪声以及严格的交换控制,多体纠缠的创建,实现量子纠错的第一步,仍然具有挑战性。在这里,我们展示了一个全功能的三量子位阵列在硅中的操作和三量子位Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态的产生。我们通过量子态层析术获得了88.0%的态保真度,这证明了一个真正的GHZ级的量子纠缠是不可分的。我们的结果显示了基于硅的量子位平台用于多量子位量子算法演示的潜力。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Hamiltonian Tomography in Quantum Simulation
纠缠是量子多体物理的重要组成部分,在量子模拟器的封闭系统动力学中表征和量化纠缠是当今中尺度量子器件时代的一个突出挑战。在这里,我们讨论了一个有效的层析重建约化密度矩阵和纠缠自旋系统的光谱协议。关键的一步是一个参数化的约化密度矩阵的纠缠哈密顿量只涉及准本地少体条款。该分析适合于少量随机测量,并且可以独立验证。这种解释是由猝灭动力学中的共形场论和基态的Bisognano-Wichmann定理提出的。该协议不仅为量子模拟器中的这些理论提供了测试平台,而且还适用于这些制度之外。我们使用数值模拟的有效性和效率的协议的长距离伊辛模型在一维。此外,通过分析来自$10$和$20$离子量子模拟器的数据[Brydges \textit{et al.},Science,2019],我们展示了对猝灭动力学中纠缠谱演化的测量。
2020-10-06 quant-ph
Error-mitigated entanglement-assisted quantum process tomography
针对量子过程层析成像的资源密集及易受SPAM误差问题,提出EM-EAPT框架,利用最大纠缠态简化制备并整合误差缓解技术,实验验证两/三量子比特过程保真度更高,推进NISQ器件量子验证工具。
2025-02-15 quant-ph
Full characterization of a three-photon GHZ state using quantum state tomography
我们已经进行了第一次实验断层重建的三光子偏振态。量子态层析成像是一种能够全面描述量子系统密度矩阵的有力工具。我们测量了64个三光子偏振相关,并使用“最大似然”重建方法来重建GHZ态。利用纠缠见证算子对纠缠类进行了表征,并提取了Mermin不等式的最大预测值.
2004-12-20 quant-ph
Accessing electronic entanglement via photo-assisted two-electron tomography
Univ Lyon, Ens de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂大学,巴黎高等师范学院里昂分校,克洛德·贝尔纳里昂大学,法国国家科学研究中心,物理实验室);Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Laboratoire PhLam (UMR 8523), Université de Lille(PhLam实验室(联合研究单位8523),里尔大学)
本研究提出光辅助双电子层析成像方案,利用直流电流与电流关联重建量子相干性,可检测库仑耦合量子霍尔边缘通道中的相互作用诱导能量纠缠,为弹道量子电路电子纠缠表征提供直接途径。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Detection with Single Hong-Ou-Mandel Interferometry
纠缠不仅是理解多体量子系统的基础,而且在量子信息应用中也有广泛的应用。尽管投入了大量的努力,到目前为止,很少有人知道最小的资源,用于检测纠缠,也比较层析成像,揭示了完整的表征。在这里,我们表明,所有的纠缠态一般可以检测到的实验方案,估计两个纯量子态的保真度。本文提出了一个实验方案,在该方案中,无论量子系统的维数或模数如何,都只使用两个探测器。这表明纠缠检测的测量设置通常不等同于层析成像:量子层析成像中的检测器数量随着维度和模式的增加而增加,而在检测纠缠态的保真度估计中并非如此。
2016-06-01 quant-ph
Measuring entanglement without local addressing in quantum many-body simulators via spiral quantum state tomography
Nihon University(日本大学);Aoyama Gakuin University(青山学院大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);Waseda University(早稻田大学)
本文提出一种高效量子态重构方法,无需局部地址化即可测量量子多体态的纠缠特性,如纠缠熵,在多种实验条件下均表现优异。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Rigorous quantum state tomography for distributed quantum computing
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学与技术研究院)
本文提出一种适用于分布式量子计算机的量子态重构协议,通过局部操作和经典通信实现无远程纠缠假设的态重构,并推导了非渐近的迹范数误差界和纠缠负性估计的认证误差界。
2026-04-23 quant-ph
Entanglement Microscopy: Tomography and Entanglement Measures via Quantum Monte Carlo
本文提出纠缠显微术,利用量子蒙特卡洛提取微观子区域约化密度矩阵,揭示二维伊辛和Gross-Neveu-Yukawa量子临界点附近的多体纠缠结构、标度行为及温度依赖,并发现二维伊辛QCP附近无可检测三方纠缠。
2024-09-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Full quantum tomography of top quark decays
本研究将量子层析成像拓展至顶夸克衰变的轨道角动量与自旋耦合体系,测定了相关纠缠的显著性,为高能物理同类测量提供方法基础。
2024-07-11 hep-ex hep-ph quant-ph
Process tomography of quantum channels using classical light
与光的空间模式的高维纠缠有望增加量子信道的安全性和信息容量。不幸的是,纠缠由于扰动而衰减,破坏了量子链路,如果不对信道进行断层扫描就无法修复。奇怪的是,如果没有工作链路,通道层析成像本身是不可能的。在这里,我们克服了这个问题,一个强大的方法来表征量子信道通过经典光。以湍流大气中的自由空间通信为例,我们证明了经典纠缠自由度的态演化与量子纠缠光子的态演化是等价的,从而为经典纠缠的概念提供了新的物理见解.利用经典光实时分析量子信道,揭示了纯态轨迹的随机动力学,从而在自由空间和光纤中的短距离和长距离光通信中实现精确的量子纠错。
2016-05-17 quant-ph
Entanglement distribution in $V$ and $Λ$ systems
本文用层析成像方法测量了$V$型三能级原子系统辐射的双模Fock态。利用原子/双光子态的知识,我们给出了$V$系统在全参数空间中纠缠分布的完整描述。$V$系统在二维子空间中表现出弱纠缠,主要处于混合态。与$V$和梯形系统的情况不同,$Λ$系统的原子态层析成像需要测量反正规有序算子,更重要的是,原子和双光子密度矩阵之间不存在等价性。这种原子状态的断层扫描是不可能与现有类型的测量。然而,当双光子状态不处于暗状态时,可以确定双光子状态。
2012-06-08 quant-ph
Measuring quantum entanglement, machine learning and wave function tomography: Bridging theory and experiment with the quantum gas microscope
从量子气体显微镜的数据中可以提取出大量的信息,这些信息尚未得到充分的探索。量子气体显微镜已被用于直接测量磁序,动力学相关,泡利阻塞,和许多其他物理现象在最近的几个突破性的实验。然而,对来自量子气体显微镜的数据的分析可以进一步推进,当与理论结构结合使用时,它可以在广泛的系统中测量几乎任何感兴趣的可观察物。我们主要研究如何测量大相互作用量子系统中的量子纠缠。特别是,我们表明,量子气体显微镜可以用来测量相互作用玻色子系统的纠缠度,而以前人们认为这只可能用于非相互作用系统。我们考虑可以适用于类似于理论变分蒙特卡罗技术的大型实验数据集的算法,以及使用关联函数属性的更多数据限制集。
2016-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tomography on f-oscillators
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所,那不勒斯分部)
该研究围绕f-振子展开,回顾辛层析成像技术,介绍非线性f-振子概念性质,探讨其相干态的层析概率表示与纠缠问题,并通过线性熵评估奇偶f-相干态的纠缠情况。
2017-09-22 quant-ph
Data-pattern tomography of entangled states
讨论了利用数据模式层析技术重建光场纠缠态的方法。我们发现,对于中等数量的探测相干态,不仅对单模纠缠态,而且对双模纠缠态都有可能实现高精度的表示。我们分析了这些表象对噪声的稳定性,并证明了它们的纯度和纠缠的守恒性。模拟的探针和信号测量,我们表明,固有的系统误差表示现实的信号响应与有限的探测状态的响应集仍然允许一个可靠地推断信号状态保持纠缠。
2017-01-17 quant-ph
Taming Entanglement
利用光子对的自发参量下转换源,我们正致力于创建具有高保真度的任意2量子比特量子态。目前,所有物理上允许的偏振纠缠和混合的组合都可以产生,包括最大纠缠混合态。这些状态通过计算机自动化量子态层析成像进行实验测量和细化,该系统也被用于执行单量子位和辅助量子过程层析成像。
2003-03-07 quant-ph
Quantum state tomography with muons
本工作提出在μ子-电子散射中利用相对论量子场论框架导出极化密度矩阵,证明可在高事件率下观测μ子-电子量子比特系统的纠缠与Bell不等式破坏,为用μ子进行量子层析奠定基础。
2024-11-19 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Noise effects and tomography of remote entangled spins in quantum dots
我们研究了退相干对微腔中两量子点间纠缠的影响,并提出了一种测量纠缠态的层析方案。我们考虑的方案通过光子的交换和测量来建立纠缠。通过对噪声由纯退相过程主导的现实假设,我们发现光子必须在短于量子点特征退相时间的时间尺度上交换和测量,以实现可观的纠缠水平。层析成像方案能够重建量子点的完整密度矩阵,并且仅需要单次自旋旋转和额外光子的注入。值得注意的是,我们发现,额外的光子不需要交换和测量的时间尺度短于准确的断层扫描的失相时间,也允许许多被使用,以增加测量信号。
2013-07-29 quant-ph
Complexity of quantum tomography from genuine non-Gaussian entanglement
University of Southern California(南加州大学)
研究提出通过高斯可纠缠状态实现量子态重构的多项式复杂度,并证明非GE状态的重构需要指数级资源。
2025-05-26 quant-ph
Continuous variable quantum state tomography of photoelectrons
我们提出了一个连续变量的量子态层析协议的电子产生的电离原子或分子的吸收极紫外光脉冲。我们的协议是基准对直接计算的量子态的光电子喷射从氦和氩在附近的法诺共振。在后一种情况下,我们进一步提取由于自旋轨道分裂的离子-光电子纠缠。这为研究超快时间尺度上的量子相干性和纠缠特性开辟了新的途径。
2022-02-14 physics.atom-ph quant-ph
Optical spin tomography in a telecom C-band quantum dot
Toshiba Europe Limited(东芝欧洲有限公司);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
本研究通过光子相关性测量确定空穴为量子网络中自旋-光子纠缠的优选量子比特,并揭示了空穴基态的各向异性,为减少相位误差提供关键诊断信息。
2025-12-24 quant-ph
Quantum Tomography and Entanglement in Semi-Leptonic $h\to VV^*$ Decays at Higher Orders
Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Seoultech(首尔科学技术大学)
本文研究了h→VV*半轻子衰变中量子态重构与纠缠的影响,考虑了有限最终态费米子质量、NLOQCD和NLO电弱修正,发现有限最终态夸克质量可使描述超越双三量子态,在更广泛的范围内仍可控。
2026-07-24 hep-ex hep-ph quant-ph
Tomography of entangled massive particles
我们报告的断层手段来研究的稳定性的量子位寄存器的基础上的一串被困离子。在我们的实验中,两个离子被保持在一个线性的保罗陷阱,并纠缠确定性的激光脉冲耦合他们的电子和运动状态。我们重建的密度矩阵使用单量子比特旋转和随后的测量与近单位的检测效率。通过这种方式,我们描述了所产生的贝尔态,即它们随后衰变的状态,并通过应用不同的纠缠度量来推导它们的纠缠。
2003-07-29 quant-ph
Quantum Tomography of Inductively-Created Large Multiphoton States
多粒子纠缠态的产生是量子信息科学的一个中心目标。表征这种状态是一项复杂的任务,随着粒子的添加,需要指数级的大量资源。在此之前,我们展示了一种资源有效的源,它可以在原则上产生任何数量的光子之间的纠缠。该光源递归地将脉冲激光产生的光子对融合成多光子纠缠态。在目前的工作中,我们对光子对源进行了量子态层析成像,对聚变操作进行了量子过程层析成像。因此,可以计算任意数量光子的全量子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。我们探讨了我们的计划的前景和计算的非局域性和真正的\textit{N}光子纠缠阈值的状态多达12个光子。
2017-12-11 quant-ph
Quantum tomography of entangled spin-multi-photon states
提出了一种新的多量子比特态的量子层析成像方法。我们应用该方法的自旋多光子态,我们产生的周期性激发的半导体量子点限制自旋每1/4的相干进动周期。这些定时激发导致确定性的产生的纠缠光子串在一个集群状态。我们表明,我们的方法可以用于表征周期性的过程映射,产生的光子团簇。从测量的过程图,我们量化的集群纠缠的鲁棒性。与先前的演示相比,3倍增强的产生速率降低了脉冲之间的自旋退相干,从而增加了纠缠。
2021-08-12 quant-ph
Quantifying high-dimensional entanglement with Einstein-Podolsky-Rosen correlations
量化量子系统中的纠缠通常需要一个完整的量子断层扫描,然后是纠缠单调性的NP难计算-这些要求在更高的维度上迅速变得难以处理。因此,在大型量子系统中观察纠缠已经被降级到只验证其存在的证人。在这篇文章中,我们表明,违反最近的熵证人的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论也提供了严格的下限多纠缠措施,如纠缠的形成和可压缩的纠缠,等等。我们的方法只需要测量两对互补观测量之间的相关性-而不是层析成像-因此它在高维上有效地扩展。尽管如此,我们的技术捕获了常见的高维量子系统中几乎所有的纠缠,例如来自参数下转换的空间或时间纠缠光子。
2018-02-27 quant-ph
Sizing up entanglement in mutually unbiased bases with Fisher information
提出了一种评价量子态层析成像质量的有效方法。特别注意的是支付给多体系统的无偏测量方面的层析成像。虽然不同组的相互无偏基的总体重构误差是相同的,但是当考虑被测系统的特定方面时出现差异。这一点是通过估计真正的三方纠缠态的量子数来说明的。
2013-11-18 quant-ph
Thermalization of Gauge Theories from their Entanglement Spectrum
利用沿着纠缠切割嵌入到更大非物理希尔伯特空间的对偶理论,研究了$(2+1)$时空维中$\mathbf{Z}_2$格点规范理论的纠缠结构.我们证明了李和Halfmann的猜想,并显示的纠缠哈密顿量与Bisognano-Wichmann定理的一致性。研究淬火后的非平衡动力学,我们提供了一个广泛的描述热化的$\mathbf{Z}_2$规范理论的特征序列进行:施密特秩的最大化和传播的水平排斥在早期,自相似演化与标度系数$α= 0.8 \pm 0.2$和$ β= 0.0 \pm 0.1$在中间的时间,最后热饱和的冯诺伊曼熵。
2022-06-30 hep-lat hep-ph quant-ph
Quantum tomography of entangled qubits by time-resolved single-photon counting with time-continuous measurements
在这篇文章中,我们介绍了一个框架的纠缠特性的时间分辨单光子计数测量算子定义在时域。对于具有幺正动力学的量子系统,我们通过从薛定谔图像转移到海森堡表示来产生时间连续的测量。特别是,我们讨论这种方法在光子断层扫描。为了使测量方案现实,我们施加时间的不确定性光子计数以及泊松噪声。然后,该框架进行了测试数值上的量子比特的量子层析成像。接下来,我们研究了偏振纠缠光子对模型的准确性。纠缠检测和精度的状态重建量化的优点,并在图上与时间的不确定性。
2022-09-27 math-ph math.MP quant-ph
Quantum teleportation and entanglement swapping with linear optics logic gates
我们报道了在一个量子隐形传态和纠缠交换协议中使用线性光学相位门同时区分所有四个Bell态。这是通过两个协议的一个和两个量子比特输出状态的全状态层析成像来证明的,分别产生约0.83和0.77的平均状态重复性。此外,量子过程层析成像的隐形传态信道的性能的特点。纠缠交换输出态的非经典性质进一步被CHSH型贝尔不等式平均值为2.14的破坏所证实。
2008-09-22 quant-ph
Efficient Circuit-Based Quantum State Tomography via Sparse Entry Optimization
College of William & Mary(威廉玛丽学院)
本文提出了一种高效的基于电路的量子态重构方法,通过稀疏入口优化减少测量设置,适用于稀疏支撑的量子态,并通过数值模拟验证其有效性。
2025-12-23 quant-ph
Bond Additivity and Persistent Geometric Imprints of Entanglement in Quantum Thermalization
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究提出多双分纠缠成像方法,揭示了纠缠熵的键可加定律,区分了热化机制中几何印记的持久性与随机电路中结构的消失。
2026-01-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Quantum state preparation, tomography, and entanglement of mechanical oscillators
精密设计的机械振荡器可以计时、过滤信号和感知运动,使其成为当今技术领域不可或缺的一部分。这些独特的能力促使机械设备通过与工程量子线路接口而进入量子领域。将微波频率的机械共振器与超导装置结合的提议,暗示了强大的量子声学处理器的可能性。同时,在几个力学系统中的实验已经证明了量子态的控制和读出,声子数分辨率,以及声子介导的量子比特-量子比特相互作用。目前,这些声学平台缺乏能够用单个量子比特控制多个机械振荡器的量子态的处理器,以及纠错所需的机械态的快速量子非破坏测量。在这里,我们使用一个超导量子比特来控制和读出一对纳米机械谐振器的量子态。我们的设备能够进行快速量子位力学交换操作,我们使用它来确定性地操纵机械状态。通过将量子比特同时置于两个机械谐振器的强色散区,我们通过拉姆齐测量确定了谐振器的声子数分布。最后,我们提出了量子层析成像的准备非经典和纠缠的机械状态。我们的结果代表了一个具体的步骤,以反馈为基础的操作的量子声学处理器。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-calibrating Tomography for Angular Schmidt Modes in Spontaneous Parametric Down-Conversion
我们报道了一个实验性的自校准层析成像方案,利用Schmidt分解技术对高维量子系统中的纠缠进行表征。提出了一种基于极大似然估计的自层析成像技术,用于描述Schmidt基中的非理想测量,从而可以推断Schmidt特征值和检测效率。
2013-01-14 quant-ph
Robust detection of an entanglement transition in the projective transverse field Ising model
University of Stuttgart(斯图加特大学);Institute for Theoretical Physics III(理论物理三研究所);Center for Integrated Quantum Science and Technology(集成量子科学与技术中心)
该研究提出了一种结合错误校正与经典影子态重构的方法,在投影横向磁场伊辛模型中实现对纠缠相变的稳健检测。
2025-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum state tomography, entanglement detection and Bell violation prospects in weak decays of massive particles
University of Oxford(牛津大学)
本文提出了一种通过角衰变数据确定多粒子系统自旋密度矩阵的方法,并用于研究重粒子弱衰变中的纠缠检测和贝尔不等式违反。
2026-03-10 hep-ex hep-ph hep-th
Finite-size Entanglement Certification via Third-Order Local Randomized Measurements
本文提出一种基于三阶局域随机测量的有限尺寸纠缠认证方法,利用维度无关的集中界控制有限样本误差,以较低开销揭示二阶测量无法检测的纠缠。
2026-09-14 quant-ph