Quantum phase properties of two-mode Jaynes-Cummings model for Schrödinger-cat states: interference and entanglement
本文在Pegg-Barnett理论框架下研究了双模多光子Jaynes-Cummings模型相干叠加态(薛定谔猫态)的量子相位特性。我们还演示了维格纳($W$)函数在相空间原点的行为。我们得到了许多有趣的结果,如有一个明确的关系之间的回复崩溃现象发生在原子反转(以及在$W$功能的演变)和行为的相位分布的单模和双模的情况下。此外,我们还发现单模情况下的相位方差可以表现出关于长时间行为的回复崩溃现象。我们发现,这种行为发生的相互作用时间比单模Jaynes-Cummings模型的时间小几倍。
2009-08-10 quant-ph
Testing Quantum Coherence in Stochastic Electrodynamics with Squeezed Schrödinger Cat States
电子双缝衍射中的干涉图样是量子力学的一个重要特征。随机电动力学(SED)的一个长期存在的问题是它是否能够再现这样的效果,因为干涉是量子相干性的表现。在这项研究中,我们使用激发谐振子直接测试在SED的量子特性。我们利用两个反向传播的双色激光脉冲将基态谐振子提升到压缩薛定谔猫态。当两个分离的波包重组时,干涉图样出现在量子概率分布中,但在SED概率分布中不存在。因此,我们给出一个反例,拒绝SED作为一个有效的替代量子力学。
2020-11-25 quant-ph
Resolution and sensitivity of a Fabry-Perot interferometer with a photon-number-resolving detector
利用光子数分辨探测器,我们证明了法布里-珀罗干涉仪的干涉条纹随着光子数的增加而压缩。与经典检测策略相比,该特征在确定干扰最大值的位置方面提供了更高的精度。我们还从理论上证明了超灵敏度,如果N-光子态被发送到干涉仪和光子数分辨测量进行。
2009-08-31 quant-ph
Multi-photon state engineering by heralded interference between single photons and coherent states
我们发展了一种利用量子催化通过相干态和Fock态之间的干涉产生多光子非经典态的技术。通过调制相干场强度,催化剂光子的数量和它们干涉的分束器的比率,可以产生广泛的非经典现象,包括高达1.25 dB的压缩,反和超聚束光子统计和状态,表现出超过90%的保真度位移相干叠加态。我们进行量子催化实验,显示到非经典制度的可调性。我们的协议不受弱非线性的限制,而弱非线性是大多数已知的制备多光子非经典态的策略的基础。该协议的连续迭代可以直接控制Fock基中高阶项的权重,为量子计算、通信和计量学中应用的“设计者”多光子态的有条件制备铺平了道路。
2012-11-01 quant-ph
Symmetrically Threaded Superconducting Quantum Interference Devices As Next Generation Kerr-cat Qubits
本文提出基于对称穿通SQUID的下一代克尔猫量子比特电路,通过偶次谐波磁通驱动抑制双光子耗散,验证其强克尔非线性下更长相干寿命,仅需8个约瑟夫森结即可实现高性能运行。
2025-07-30 quant-ph
Interference and Bell States in q-deformed Quantum Oscillator a Wigner Function Perspective
本文从Wigner函数视角研究了q形变谐振子的干涉与Bell态,计算了干涉态和四个Bell态的Wigner函数,并揭示了q趋于0时得到类猫态、q趋于1时还原量子谐振子性质的规律。
2025-03-01 quant-ph
Testing Catability and Coherent Superposition of $2\mathcal{D}$ Graphene Quantum system
Echahid Cheikh Larbi Tebessi University(埃查希德·谢赫·拉里·特贝西大学);Khazar University(哈扎尔大学)
本文提出利用可降解性作为相敏度度量,结合李代数与格林函数理论,研究石墨烯量子系统的相干叠加与干涉稳定性。
2026-06-11 quant-ph
Phase Space Structure of Generalized Gaussian Cat States
我们分析了通过叠加任意高斯态得到的广义高斯猫态,例如,相干态和压缩态与标准相干态叠加态(简并态)相比,这种态的维格纳函数呈现出一对典型的高斯峰,外加一个干涉项,呈现出一种新颖的结构。我们证明,在任何尺寸,结构的干扰项的特点是由一个特定的二次形式,在一个自由度的相位是双曲的。这种相空间结构经受住了热库的作用。我们还讨论了某些叠加的{ \em混合}高斯态产生的条件高斯操作或克尔型动力学的热态。
2010-02-11 quant-ph
Internal environment: What is it like to be a Schrodinger cat?
研究了具有多个内部自由度的复合物体的量子干涉的可能性,使得内部自由度起内部环境的作用。特别是,如果内部度有能力不可逆地记录哪条路径的信息,那么内部环境引起的退相干会阻止外部实验者观察到干扰。只有当干扰对象与外部环境充分隔离时,才能观察到干扰,因此对象无法记录哪条路径的信息。外推到一个有意识物体的假设干扰实验意味着,作为一只薛定谔猫就像是一只生活在盒子里的普通猫,没有关于盒子外部世界的任何信息。
2015-04-01 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Quantum interference enables constant-time quantum information processing
信息处理的速度有多快以及量子效应是否能加速现有的最佳解决方案是一个悬而未决的问题。诊断、天文学、化学和广播中的信号提取、分析和压缩都建立在离散傅里叶变换的基础上。它是用快速傅立叶变换(FFT)算法实现的,该算法假设特定长度的周期性输入,这很少成立。一个不太知名的变换,Kravchuk-Fourier(KT),允许对任意长度的有限字符串进行操作。它在数字图像处理和计算机视觉中有很高的要求,但具有令人望而却步的运行时间。在这里,我们报告了一个分数量子KT的一步计算。我们使用的量子$d$ -nary(qudit)架构仅包括一个门,并提供与输入大小无关的处理时间。门可以采用多光子Hong-Ou-Mandel效应。现有的量子技术可以将其扩展到各种应用。
2019-05-06 quant-ph
Coherent catalyst induced stabilization of ergotropy in open quantum batteries
Center for Quantum Materials and Computational Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学理学院量子材料与计算凝聚态物理中心)
通过腔辅助混合量子电池与辅助相干量子比特耦合,利用不同相互作用通道间的相干干涉产生无退相干不变子空间,抑制弛豫引起的能量泄漏并稳定稳态ergotropy。
2026-05-23 quant-ph
Molecular photon echoes as a signature of vibrational cat states
两个不同的振动轨迹之间的量子干涉诱导的两个脉冲飞秒激发分子中的光子回波的结果,提供了直接的证据的猫态叠加的高斯振动波包。
2000-07-28 quant-ph
Observation of quantum interference between separated mechanical oscillator wavepackets
物质能够在两个不同的位置叠加,同时通过量子相位内在地连接,这是量子物理学最违反直觉的预测之一。虽然已经为各种系统创建了这样的叠加,但相位相干性的原位观察仍然遥不可及。通过对自旋振子纠缠态的测量,我们将一个机械囚禁离子振子投影到两个空间分离态的叠加态中,这种情况类似于薛定谔猫。通过提取能级的占位,我们清楚地观察到了量子干涉。对于较大的状态,我们遇到的问题,在测量的能量分布,我们克服了类似的测量在压缩Fock基础上,每个基本元素沿分离轴拉伸。使用8 dB的压缩,我们观察到猫态的量子干涉与$Δα= 15.6$的相空间分离,对应的波包的均方根范围为7.8 nm的分离超过240 nm。我们还介绍了一种方法重建的维格纳相空间准概率分布使用压缩和非压缩Fock基地。我们将其应用于一系列负宇称猫,观察相空间中心的预期干涉条纹和负值。除了这些大的状态叠加的基本性质,我们的重建方法方便访问所需的大希尔伯特空间与介观量子叠加,并可以在广泛的实验平台上实现。
2015-12-06 physics.atom-ph quant-ph
Comment on "Why interference phenomena do not capture the essence of quantum theory"
本文指出Catani等人试图用确定性经典模型重现量子干涉以证伪Feynman观点的论证存在若干问题。
2024-03-24 physics.hist-ph quant-ph
Theory of Compression Channels for Postselected Quantum Metrology
该研究提出后选择量子计量中压缩信道的通用理论,明确相关概念与无损信道结构,证明双分系统下单子系统压缩的损耗可任意小,可助力降低量子测量的噪声与成本。
2024-06-23 cs.IT math.IT math.OC
Centralised multi link measurement compression with side information
University of Tennessee at Knoxville(田纳西诺克斯维尔大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
本文提出带量子边信息的集中式多链路测量压缩问题,给出无需催化随机性的近最优一次性可达性界,并推广至渐近iid情形,核心工具是新颖的序贯经典量子多部分覆盖引理。
2026-09-17 cs.IT math.IT quant-ph
Photon echo signature of vibrational cat states created by femtosecond excitation of molecules
一对相干飞秒脉冲激发作用于具有强电子-声子耦合的分子,在相干跃迁的激发态和基态的振动态中产生一个低动量波包和一个高动量波包的相干叠加.随着激发态进一步加速,高动量基态贡献和低动量激发态贡献之间的干涉引起光子回波。这种光子回波是分离的振动轨迹之间量子干涉的直接结果,因此可以提供分子振动的非经典性质的实验证据。
2001-01-19 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Effect of a finite-time resolution on Schrödinger Cat States in complex collisions
我们研究了有限时间分辨率对中间复合体强重叠共振区中顺时针和逆时针旋转波包相干叠加的影响。这种高度激发的形变复合物可以在重离子、分子和原子团簇的二元碰撞中产生。它表明,时间平均减少干涉条纹有效地作为移相。我们提出了一个简单的“临界”时间平均间隔的估计。当时间平均间隔大于临界间隔时,干涉条纹会明显地被洗掉。这在数字上得到了证实。我们评估的最小能量间隔的测量所需的观察薛定谔猫态的激发函数。这些在重离子散射中应该很容易观察到。建议进行这样的实验。
2004-07-09 nucl-ex nucl-th quant-ph