The Single-Photon Annihilation of Channeled Positron in Si Crystal
计算了沟道正电子与晶体原子K壳层电子单光子湮没的微分截面，研究了发射光子的角分布。结果表明，横截面与正电子相对于晶面的入射角有着复杂的关系。结果表明，这种取向依赖性是不同的正电子横向能级。研究了微分截面与电子纵向能量的关系。
2022-01-12 quant-ph
Two-photon Annihilation of Positrons with K-shell Electrons of H-like ions
在完全相对论QED框架下，计算了类氢离子1s态中正电子与电子的双光子湮灭。与原子核的相互作用被非微扰地处理，从而允许计算进行湮灭与强约束的重离子的内壳层。红外发散，出现在发射的光子接近低频极限时，准确地从最终表达式中消除。在较宽的碰撞能量和核电荷数范围内比较了双光子和单光子湮没过程的总截面。结果表明，双光子湮没通道占主导地位的低和中等Z离子的单光子通道，而对于高Z离子的情况相反。
2022-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Quantum vampire: collapse-free action at a distance by the photon annihilation operator
光的非经典状态通过分束器在两个远程方之间分配。其中一方将光子湮灭算符应用于其状态部分。令人惊讶的是，这种局部干预将光子从整个初始状态中移除，使其模式以及空间和时间结构不受干扰。这样，非定域量子作用在一个距离发生没有本地状态崩溃的任何一方。这导致了奇怪的后果，如没有阴影时，湮灭运营商被应用到初始光学模式的空间横截面的一部分。在实验中，我们从最初在单光子或双光子Fock态中制备的光学模式的一部分中减去单光子。随后的零差层析成像显示，整个模式已经跳到下一个较低的Fock状态，模式形状没有变化。
2014-08-08 quant-ph
Probing entanglement in Compton interactions
这项理论研究的目的是检查纠缠湮灭光子的康普顿截面的区域，以测试可能的理论崩溃，我们提供了纠缠湮灭光子的截面图以供实验验证。我们介绍了一种以相对直接的方式导出康普顿正电子发射系统的截面的策略。假设的可分离、混合和纠缠态的散射。为了理解纠缠对湮灭光子截面的影响，我们导出了它的截面，使它可以用一个假设的可分态和一个假设的禁戒最大纠缠态的截面来表示，我们发现波瓣-在截面中存在类似的结构，这些结构是纠缠影响最大的区域。我们还发现，混合态不能再现截面，我们回顾了最精确的康普顿散射实验湮灭光子的动机和方法，以解决相互矛盾的报告在何种程度上的截面本身已被实验验证。
2019-10-12 hep-th physics.optics quant-ph
Experimental characterization of bosonic photon creation and annihilation operators
光子产生和湮灭算符是电磁场量子描述的基石。它们表示光学希尔伯特空间与谐振子空间的同构以及光子的玻色子性质。我们对这些算子进行了完整的实验表征（量子过程层析成像）。通过测量它们对相干态的影响，我们得到了它们在Fock基下的过程张量，它明确地显示了这些算符相对于光子数态的“提升”和“降低”性质.这是第一个完整的非确定性量子过程层析成像的实验演示。
2012-10-03 physics.optics quant-ph
One-photon annihilation of the bound electron-positron pair in the field of atomic nuclei
University of Western Ontario（韦仕敦大学）
该研究推导了重带电原子核场中电子-正电子对单光子湮灭率的显式公式，并指出其可直接应用于 HPs、正电子-氦离子等体系。
2026-10-20 hep-ph nucl-th quant-ph
Quantifying Quantum Correlations in Annihilation Photon Pairs under Compton Scattering
Islamic Azad University, North Tehran Branch（伊斯兰阿扎德大学北德黑兰分校）；Nuclear Science and Technology Research Institute（核科学与技术研究所）
研究正电子素衰变产生的511 keV光子对在康普顿散射中偏振纠缠和量子相干性的演化，发现纠缠对散射几何高度敏感，在直角散射附近消失，而相干性在纠缠消失时仍保持有限。
2026-06-27 hep-ph quant-ph
Setup of Compton polarimeters for measuring entangled annihilation photons
介绍了一种研究湮灭光子在各种量子态（纠缠态和退相干态）中的康普顿散射的实验装置。两个纠缠的$γ$ -量子的能量为511千电子伏和相互正交的极化产生的正负电子湮没在薄铝板，并在相反的方向发射。为了测量这两个光子，该装置提供了两个等效的康普顿偏振计臂。康普顿偏振计由塑料闪烁散射器和用于测量以90 ° $^\circ$偏转的光子的NaI（Tl）探测器阵列组成。具有SiPM读出的GAGG闪烁体的中间散射体被插入到其中一个臂中，以在偏振计中的湮灭光子的测量之前创建标记的退相干过程。讨论了康普顿散射体和NaI（Tl）计数器的性能。从散射γ的角分布估算了康普顿偏振计的偏振调制因子和分析能力。首次比较了纠缠态和退相干态光子的康普顿散射。
2022-04-10 physics.ins-det quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement in the $3$-Photon Decay of Positronium
电子正电子湮没成两个光子是医学中观察例如人体中的代谢过程的标准技术。一种新的断层扫描仪将提供不仅观察直接$e^+ e^-$湮灭，而且观察身体中形成的正电子素原子衰变产生的$3$光子的可能性。我们表明，在这方面的贡献，三光子态的偏振自由度取决于光子之间的角度，并表现出各种特定的纠缠功能。特别是真正的多体纠缠，一种涉及所有自由度的纠缠，是存在的，如果正电子偶素是在一个明确的自旋本征态。值得注意的是，当所有的自旋本征态都被均匀混合时，纠缠--甚至更强的真正的多体纠缠--就存在了。然而，由于“\textit{symmetrization}“过程，$Dicke$型纠缠保持不变，而$GHZ$型纠缠消失。混合场景中特定纠缠特性的存活可以使得以不同的纠缠特征的形式提取量子信息成为可能，例如，从人体的新陈代谢过程中。
2017-06-20 quant-ph
Entanglement and dynamics of diffusion-annihilation processes with Majorana defects
将多体系统耦合到热环境中通常会破坏其状态的量子相干性，从而导致最长时间尺度上的有效经典动力学。我们表明，系统与任意子一样的缺陷可以表现出普遍的晚时动力学是随机的，但从根本上非经典的，因为一些关于状态的量子信息是拓扑保护的环境。我们的粗粒度模型描述了一维系统的畴壁缺陷进行马约拉纳模式。这些缺陷由于与浴耦合而经历布朗运动。由于一对给定缺陷的费米子宇称是非定域的，所以在两个缺陷碰巧接触之前，它不能被熔池测量。我们研究这样一个系统如何退火到零温度通过扩散和成对湮灭的Majorana缺陷，我们的特征在于非平凡的纠缠结构，在这样的随机过程中产生的。另外，我们还研究了简化的“量子测量电路”在一个或多个维度，涉及重复成对测量的费米子宇称格的马约拉纳。这些电路的动态特性可以通过精确映射到经典回路模型来求解。他们产生的测量引起的相变的分析听话的例子，与临界纠缠结构，由非酉共形不动点。在扩散和湮灭的Majorana缺陷系统中，弛豫到基态类似于经典的一维伊辛模型中通过畴壁湮灭的粗化。然而，在这里，配置不仅标记的缺陷位置，但通过非局域纠缠结构。由此产生的动力学过程是一个新的普适类拓扑畴壁的粗化，其普适性质可以从一个精确的映射。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Calculation of the expectation values of the spin and the magnetic moment of the gamma photons created as a result of the electron-positron annihilation
计算了电子正电子湮没产生的γ光子的自旋和内禀磁矩的期望值。我们发现，依赖于它的螺旋度，一个角频率在z方向上传播的伽玛光子携带沿传播方向的磁矩。这里的（+）和（-）符号分别代表右手和左手的圆螺旋度。我们认为在施特恩-格拉赫实验（SGE）中，磁矩是一个重要的性质，而不是粒子的自旋。由于磁矩的这两个对称值，我们预期伽马光子束在a（SGE）中分裂成两个对称的子束。我们相信，本结果将有助于理解最近的尝试（SGE）与慢光和暗极化激元的行为，以及原子旋量极化激元。
2019-12-27 quant-ph
An application of the measurement of expectation values for the photon annihilation and creation operators
受干涉引力波探测器读出方案的启发，我们考虑了测量主干涉仪输出光场的光子湮灭和产生算符期望值的装置。结果，八端口零差检测被重新发现为这样的设备。我们评估噪声谱密度在此测量。我们还简要讨论了我们的结果在引力波探测器读出方案中的应用。我们称这种测量方案为“双平衡零差检测”。"
2018-02-04 gr-qc quant-ph
Swapping Intra-photon entanglement to Inter-photon entanglement using linear optical devices
我们提出了一个奇怪的协议，用于交换路径和偏振自由度的单个光子之间的光子内纠缠到两个空间分离的光子之间的光子间纠缠，从来没有相互作用。这是通过使用一个实验装置，包括三个合适的马赫-曾德尔干涉仪以及一些分束器，偏振旋转器和检测器。使用相同的设置，我们还演示了一个有趣的量子态传输协议，在Alice和Bob之间对称。重要的是，贝尔基歧视是不需要在交换和状态转移协议。我们的建议可以使用线性光学器件来实现。
2020-12-27 quant-ph
Wave-Particle duality in Single-Photon Entanglement
最简单的单光子纠缠是真空态和单光子态在两个光路模之间的纠缠。对单光子纠缠存在性的验证引起了广泛的研究兴趣。本文基于波空间中贝尔不等式的构造，提出了一种新的验证单光子纠缠的方法。同时，我们定义了二维空间中相对于光子数态的波态，并提出了一种测量波态的方法，基于波态联合测量的贝尔不等式的强破坏表明了单光子纠缠的存在.通过对单光子纠缠的傅里叶变换得到的波态纠缠以及相应的测量协议将为我们在量子信息领域提供更多的信息携带方案。在光子数空间和波空间中表示的不同暗示了单光子纠缠的波粒二象性。
2019-08-13 quant-ph
Bell Test of Photons from Electron-Positron Annihilation via POVM-based Compton Polarimetry
University College London（伦敦大学学院）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文提出利用康普顿偏振度量和POVM框架研究高能光子偏振纠缠，通过多次交互逐步逼近理想投影测量，实现对CHSH不等式的实验违反。
2026-04-27 hep-ex hep-ph hep-th
An accelerator-based source of high-intensity quantum-entangled annihilation gamma photons
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）
该研究提出一种基于加速器的高强度量子纠缠511 keV伽马光子源，利用杰斐逊实验室拟议正电子装置生成高电流极化正电子束，可用于量子纠缠精密研究及多领域应用，性能远超传统放射源。
2026-08-11 physics.acc-ph quant-ph
Distilling single-photon entanglement from photon loss and decoherence
单光子纠缠可能是最简单的一种纠缠，但它在量子通信中具有副重要性。在这里，我们提出了一个实用的协议，从光子损失和退相干提取单光子纠缠。在局域单光子的帮助下，可以降低单光子丢失的几率，同时也可以将纠缠度较低的态恢复到最大纠缠态。它只需要一些线性光学元件，这使得它在现有的实验条件下是可行的。该协议在基于量子中继器的量子通信中有一定的应用前景。
2013-06-11 quant-ph
Complete analysis of measurement-induced entanglement localization on a three-photon system
从理论和实验两方面讨论了环境光子与系统光子线性耦合导致纠缠破裂后的双光子偏振纠缠局域化。纠缠的局域化是基于耦合后周围光子的简单偏振测量。我们证明了非零纠缠可以被局域化，而与耦合光子的纠缠度无关。此外，它可以通过局部单副本偏振滤波器增加到违反贝尔不等式的量。本技术允许在这种情况下恢复纠缠，此时纠缠蒸馏不产生任何脱离耦合的纠缠。
2009-12-18 quant-ph
A reconciliation of the Pryce-Ward and Klein-Nishina statistics for semi-classical simulations of annihilation photons correlations
University of Zagreb（萨格勒布大学）
本文通过半经典模拟调和了纠缠光子的Pryce-Ward相关性与单个光子的Klein-Nishina统计，解决了两者在描述上的矛盾。
2026-03-13 physics.data-an quant-ph
Quantum entanglement as an interpretation of bosonic character in composite two-particle systems
我们考虑由两个费米子或两个玻色子构成的复合粒子。我们发现复合行为与组成粒子之间的量子纠缠密切相关。通过分析产生算符和湮灭算符的性质，我们发现，如果组成粒子成为强纠缠，玻色子字符出现。这种联系在一类两粒子波函数中得到了明确的证明。
2004-11-05 quant-ph
Star product and ordered moments of photon creation and annihilation operators
我们发展了一个由产生和湮灭光子算符的正常有序幂定义的符号的星积方案，（a†）^m a^n。相应的相空间是一个二维格，节点（m，n）由非负整数对给出。格上符号的星积核和其他方案的交织核都以显式形式存在。星积核的特殊性质的分析结果在新的和关系的factory。讨论了星积方案描述量子系统动力学的优越性，导出了用有序矩表示的时间演化方程。
2011-11-21 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement of two movable mirrors with a single photon superposition state
提出了一种利用单光子叠加态在法布里-珀罗腔中的两个可动端镜之间产生确定性纠缠的简单方案。我们解析地导出了所产生的纠缠态的表达式和每个纠缠态的纠缠度。我们证明了强纠缠既可以在单光子强耦合区确定性地获得，也可以在单光子弱耦合区有条件地获得。
2015-06-09 quant-ph
Photon Induced Entanglement in Atom-Cavity Systems
研究了双腔系统中量子纠缠的演化。研究了纠缠光子对诱导腔原子的纠缠。纠缠突然死亡和纠缠突然出生现象的存在和详细的分析。我们还提出了一种利用量子Zeno效应来增强一个腔中的原子与另一个腔中的光子之间纠缠的策略。
2011-04-17 quant-ph
First-in-human quantum entanglement imaging
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；INFN, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所，弗拉斯卡蒂国家实验室）
利用J-PET扫描仪，首次在人体内对正电子湮灭产生的光子进行量子纠缠度成像，为临床诊断应用量子纠缠开辟新视角。
2026-06-28 physics.med-ph quant-ph
Transfer of spin squeezing and particle entanglement between atoms and photons in coupled cavities via two-photon exchange
研究了双光子耦合光腔中原子和光子子系统之间纠缠和自旋压缩的转移。每个腔包含一个单原子，与腔光子相互作用的双光子级联跃迁。对于初始可分离的纠缠双光子态，通过计算最优自旋压缩不等式来表征粒子纠缠。结果表明，粒子纠缠首先在不同腔中的光子之间产生，然后传递到原子。其基本机制是由双光子交换引起的腔间双轴扭转自旋压缩相互作用及其与腔内原子-光子耦合的最佳组合。指出了腔场光子的非局域双光子交换和局域原子-光子相互作用对自旋压缩和纠缠转移的相对影响。
2012-03-15 quant-ph
Photonic Entanglement for Fundamental Tests and Quantum Communication
纠缠是量子力学基本测试的核心，比如贝尔不等式测试，以及最近发现的量子计算和通信测试。它们的技术进步使纠缠光子在纠缠物理中发挥了突出的作用。我们给出了量子比特纠缠的一个广义概念，并回顾了光子学实验的最新进展。
2001-07-31 quant-ph
Deterministic Time-Bin Entanglement between a Single Photon and an Atomic Ensemble
混合物质-光子纠缠是量子网络的基石。如果能够以高概率制备纠缠，则是非常有利的。在本文中，我们报道了利用里德伯封锁的原子系综与单光子纠缠的确定性产生。我们设计了一个方案，使用循环检索和修补的过程，创建一个单光子的时间模式和里德堡能级之间的纠缠，主机的集体激发。通过将原子激发态作为第二个光子并进行相关测量，对混合纠缠进行了测试，结果表明纠缠保真度为87.8%。我们的物质-光子纠缠源将使远程量子存储器的纠缠效率更高。
2021-08-05 quant-ph
Maximal entanglement increase with single-photon subtraction
纠缠态是量子信息技术不可缺少的量子资源。在连续变量量子光学中，光子相减可以增加光的高斯态之间的纠缠，但对于混合态，这种纠缠增加的程度知之甚少。在这项工作中，我们使用基于Rényi-2熵的纠缠度量来证明单光子相减使两体纠缠增加不超过log 2。这个值与一个光子所能达到的最大二体纠缠量相吻合。该上界对所有高斯输入态都是有效的，与模式的数目和纯度无关。
2022-04-28 quant-ph
Two Photon Anti-Coalescence Interference: the Signature of Two Photon Entanglement
研究了双光子波包在分束器中干涉的一般理论。我们发现双光子光谱的对称性对干涉的方式起着重要的作用。我们区分了光子纠缠中的聚并干涉和反聚并干涉，证明了反聚并干涉是光子纠缠的特征。
2003-05-13 quant-ph
Atom--photon momentum entanglement with quantum interference
利用双路自发发射的量子干涉，提出了一种利用原子内部相干性来相干控制原子-光子动量纠缠的新方案。本文报道了一种新的现象--“动量相位纠缠”，并发现在一定条件下，可以产生更多的可控纠缠态。
2007-12-16 quant-ph
Entanglement and purity of single- and two-photon states
虽然单光子和双光子波包通常被视为纯态，但实际上它们将被混合。研究了混合光子波包产生的纠缠如何退化。我们特别发现，离域单光子态的电-磁场的纠缠仅由其纯度决定。我们还讨论了双光子混合态的纠缠，以及真空分量的影响。
2008-05-21 quant-ph
Entanglement of flux qubits through a joint detection of photons
研究了两个磁通量子比特与电磁场模相互作用时的纠缠产生。量子位之间不存在直接的相互作用。利用纠缠交换方法，通过对光子进行干涉测量来实现纠缠。讨论了非共振和多光子初态对量子比特-量子比特纠缠的影响。该方案能够将两个量子比特的初始可分离态驱动到适合于量子信息处理的高度纠缠态。
2009-03-11 quant-ph
Single-photon two-qubit SWAP gate for entanglement manipulation
不同类型的单光子量子位之间的SWAP操作对于操纵超纠缠光子用于各种应用是必不可少的。我们已经实现了一个有效的SWAP门的动量和偏振自由度的单光子。在单光子双量子比特量子逻辑电路中利用SWAP门将下转换光子之间的动量纠缠确定性地转换为偏振纠缠。由此获得的偏振纠缠违反贝尔不等式超过150个标准偏差。
2004-09-27 quant-ph
Purification of Single-photon Entanglement
单光子纠缠是一种简单的纠缠形式，存在于共享一个光子的两个空间模式之间。尽管它的基本形式，它提供了一个有用的资源偏振纠缠光子，它可以用于量子隐形传态和纠缠交换操作。在这里，我们报告的第一个实验中，单光子纠缠纯化一个简单的线性光学为基础的协议。除了概念上的兴趣，这一结果可能会发现基于量子中继器的长距离量子通信的应用。
2010-01-25 quant-ph
Generation of multi-photon entanglement by propagation and detection
研究了光子在传输过程中纠缠度的变化。我们发现，后选择的纠缠一般随传播而变化，因此，具有最大的二部和三部纠缠的状态可以从非纠缠光子的传播中产生。我们将结果推广到n个光子，并证明了非纠缠态的传播可以产生具有排列对称性的纠缠态。作为一类具有所需对称性的态的例子，讨论了n光子GHZ态的产生。
2009-03-02 quant-ph
A theoretical analysis of extending frequency-bin entanglement from photon-photon to atom-photon hybrid systems
受近年来原子-光子量子界面和单光子脉冲间能量-时间纠缠研究的启发，我们提出了一种类似于单光子脉冲间频箱纠缠的单光子脉冲与单原子内态间特殊能量-时间纠缠的概念。我们发现，这种类型的纠缠自然出现在频率仓纠缠的单光子脉冲对和单个原子之间的相互作用，通过简单的原子-光子相位门操作。我们还讨论了这种类型的纠缠的性质，并展示了其在量子网络中的潜在应用的初步例子。此外，一个量子纠缠证人被构造来检测这种纠缠从一个合理的大集合的可分离状态。
2017-06-30 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Entanglement Degree, Mean Positronium Lifetime, and the $3γ$/$2γ$ Annihilation-Rate Ratio as Novel PET Biomarkers for Hypoxia -- Concept, Challenges, and Predictions
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
提出利用正电子发射断层扫描中产生的正电子素光子量子纠缠、正电子素寿命和衰变率比评估组织氧浓度，推导了氧分压与测量参数的关系，并给出了多种介质的理论预测。
2026-06-19 physics.med-ph quant-ph
Optical vortex produced by Single Photon Subtraction from two mode squeezed state Produces Maximum Entanglement
本文通过研究双模压缩态多光子相减的纠缠，发现单光子相减产生的纠缠最大。我们认为，单光子相减产生最大纠缠，因为它比多光子相减更具有非经典性质
2012-11-08 physics.optics quant-ph
Roadmap Towards Quantum Entanglement Positron Emission Tomography (QE-PET)
Institute of Physics, Jagiellonian University（雅盖隆大学物理研究所）；Center for Theranostics, Jagiellonian University（雅盖隆大学诊疗中心）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；The University of Tokyo（东京大学）；Institute for Medical Research and Occupational Health, Division of Radiation Protection（医学研究与职业健康研究所辐射防护部）；University of Sydney（悉尼大学）；University of Zagreb Faculty of Science, Department of Physics（萨格勒布大学理学院物理系）；ICTP South American Institute for Fundamental Research（ICTP南美基础研究所）；Universidade Federal de São Paulo（圣保罗联邦大学）；Instituto de Fisica Corpuscular (IFIC), CSIC-UV（粒子物理研究所（IFIC），西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）；University of Illinois Urbana–Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Institutes for Quantum Science and Technology（国立量子科学技术研究院）；Institute of Science Tokyo（东京科学研究所）
介绍量子纠缠正电子发射断层扫描（QE-PET）研究现状，阐述利用湮灭光子纠缠的探测器系统及物理现象，通过抑制随机符合等开发相关方法技术，有望用于增强PET成像、确定诊断生物标志物及pH成像，邀科学界加入该新兴领域。
2026-07-15 physics.med-ph quant-ph
Measurement-induced entanglement of two transmon qubits by a single photon
按需在遥远的量子比特之间产生纠缠是分布式量子计算的必要组成部分。我们提出了一个纠缠方案，通过检测一个光子通过一个马赫-曾德尔干涉仪，每个臂上有一个transmon量子比特，允许单次确定性纠缠的产生。纠缠的产生本质上依赖于超导微波结构允许实现量子比特和光子之间的强耦合。通过光子计数器检测光子，实现奇偶性测量，并将两个量子比特的波函数投影到最大纠缠态上。最重要的是，纠缠的产生预示着我们的协议是不容易受到光子损失，由于单光子的不可分割的性质。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
