Symmetry-protection of multiphoton states of light
在这篇文章中,我们分析了圆柱对称散射问题中受保护多光子态的出现。为了做到这一点,我们首先提供了一个正式的定义后选择的安全保护的概念。我们证明了量子保护态并不局限于单光子或双光子态,相反,它可以形式上推广到多光子态。此外,我们证明了圆柱对称的情况下,所有可能的多光子保护状态是从一个小的单光子和双光子状态。最后,我们指出了量子保护态在量子通信中的可能应用,具体地说,在构造无消相干子空间中的应用。
2020-07-14 quant-ph
Four-Photon GHZ Entanglement via Collective Two-Photon Coherence in Doppler-Broadened Atoms
基于原子-光子相互作用的明亮纠缠多光子源是实现基于光子量子系统的若干量子信息和量子计算方案的必要条件。在这里,我们实验证明了一个四光子偏振纠缠的GHZ态从多普勒展宽的原子系综87 Rb原子。由于多普勒展宽级联型原子系统中的集体双光子相干性,我们的装置能够产生具有0.82的保真度和0.58 Hz的测量的四光子平均符合率的鲁棒的四光子GHZ态。我们认为,从原子介质中产生这种明亮而稳定的多光子GHZ态是实现光子量子计算和基于原子-光子相互作用的实用量子网络的重要一步。
2021-04-05 quant-ph
Direct generation of time-energy-entangled W triphotons in atomic vapor
本文首次通过自发六波混频在原子蒸气中直接产生高速率的时间-能量纠缠W类三光子,为可靠的真三光子源及多光子纠缠研究铺平道路。
2024-04-30 physics.optics quant-ph
Multiphoton resonance in a driven Kerr oscillator in presence of high-order nonlinearities
研究了在高阶弱非线性情况下,周期驱动的Kerr非线性量子振子中的多光子共振。多光子共振导致出现的峰值和下降的依赖性的稳定态的静态职业失谐。我们证明,由于高阶非线性,这些峰和谷获得额外的精细结构,并分裂成几个紧密间隔的。准经典地,多光子共振被视为隧穿之间的区域的振荡器的相图,和多光子共振的精细结构是一个特殊的准能量依赖的结果之间的经典相图的不同区域的隧穿率。对于不同的阻尼值和高阶非线性系数,我们确定了域的准能隧穿强烈影响系统动力学。从量子主方程直接导出了准能空间中Fokker-Planck方程中相应的隧穿项。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
A multipair-free source of entangled photons in the solid state
不需要的多光子发射通常会降低由非经典光源产生的光子的纠缠度,并且反过来阻碍它们在量子信息科学和技术中的利用。量子发射器有可能克服这一障碍,但到目前为止,多光子发射对纠缠质量的影响从未得到详细解决。在这里,我们解决这个挑战,使用光子对从共振驱动的量子点和比较量子态断层扫描和二阶相干测量作为激发功率的函数。我们观察到,相对(绝对)多光子发射概率低至$p_m= (5.6 \pm 0.6)10^{-4}$($p_2= (1.5 \pm 0.3)10^{-6}$)在最大源亮度,值,导致纠缠度的影响可以忽略不计。与纠缠光子的概率源形成鲜明对比,我们还证明了多光子发射概率和纠缠度对多个拉比周期的激发功率几乎保持不变,尽管我们清楚地观察到二阶相干测量的振荡。我们的研究结果,解释了我们开发的理论模型,以估计实际的多光子贡献的双光子密度矩阵,强调量子点可以被视为一个多对自由源的纠缠光子在固态。
2022-03-31 quant-ph
Structure of multiphoton quantum optics. I. Canonical formalism and homodyne squeezed states
本文介绍一般多光子量子光学系统的非线性正则变换的形式。对于单模系统的转换取决于一个可调的自由参数,零差本地振荡器的角度;对于n模式系统,它们取决于n外差混合角。正则形式主义实现了非平凡的混合对共轭求积的电磁场在零差变量的单模系统,和在外差变量的多模系统。在第一种情况下的转换产生非二次模型的简并多光子过程的哈密顿量,并定义一类非高斯,非经典的多光子状态,表现出的相干性和压缩的属性。我们证明了这种零差多光子压缩态是由幺正算符通过非线性时间演化产生的,它实现了一对共轭求积的零差混频。本地振荡器角度的调谐允许随意改变这些状态的统计特性。我们讨论了退化(上)下转换过程的研究的形式主义的相关性。在一篇配套论文中,“多光子量子光学的结构”。二.二分系统,物理过程,和外差压缩态“,我们提供了非线性正则形式主义的多模系统的扩展,我们介绍了相关的外差多光子压缩态,我们讨论了他们可能的实验实现。
2003-08-19 cond-mat hep-th math-ph
Two-detector reconstruction of multiphoton states in linear optical networks
Tamkang University(淡江大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本文提出利用两个光子数分辨探测器对多光子态进行部分重构,通过Heisenberg-Weyl算子的对称性捕捉量子相干性,结合DQC1电路实现资源高效的状态表征。
2025-02-10 quant-ph
The Quantum Gaussian-Schell Model: A Link Between Classical and Quantum Optics
本文提出量子高斯-谢尔模型,利用复高斯统计特性将部分相干光表示为量子多光子波包,并通过光子数分辨探测实验验证了多达十六个光子的波包,搭建了经典与量子光学间的桥梁。
2024-03-14 physics.optics quant-ph
Experimental macroscopic coherence by phase-covariant cloning of a single photon
我们研究了单光子的高增益光学参量放大产生的多光子态,偏振编码为“量子比特”。实验配置利用高增益制度的最佳相位协变克隆。研究了注入量子比特和介观放大输出场之间相干性的非局域转移的干涉条纹图,其中涉及到4000个光子。本文提出了一种新的概率方法来提取多粒子输出波函数的全部信息。
2007-07-27 quant-ph
Quantum-fluctuation asymmetry in multiphoton Jaynes-Cummings resonances
本文结合条件测量、量子轨迹与量子回归方法,研究多光子阻塞下 JC 振子两输出通道的光统计,揭示共振建立与读出过程中的时间及发射不对称性。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quadrature-dependent Bogoliubov transformations and multiphoton squeezed states
我们介绍了一个线性的,正则变换的基本单模场运营商$a$和$a^{\dagger}$,推广了线性Bogoliubov变换熟悉的谐振子压缩态的建设。这种推广是通过向线性变换中添加任何基本求积算子$X_{1}$和$X_{2}$的非线性函数来获得的,使得原始的Bogoliubov变换与求积相关。值得注意的是,规范的条件不施加任何约束的形式上的非线性函数,并导致一组非平凡的代数关系之间的$c$ -数系数的变换。我们详细研究了新的量子态的结构和性质,这些量子态被定义为变换的湮灭算符$b$的本征矢量。这些本征向量定义了一类多光子压缩态。相空间中的不确定性产品和准概率分布的结构表明,除了相干特性,这些状态表现出压缩和变形(冷却)的相空间轨迹,这两者都强烈依赖于非线性函数的形式。在波函数的相位中额外的非线性项的存在也对光子统计和相关性质具有相关的后果。相关的哈密顿量的非二次结构表明,这些状态产生与多光子过程中的介质具有较高的非线性。
2001-05-15 quant-ph
Multiparticle quantum plasmonics: fundamentals and applications
本论文研究多粒子量子等离激元学,通过光子数分辨探测和投影测量在经典光中揭示量子关联,提出控制量子统计、传感和成像的新方法。
2025-03-28 physics.optics quant-ph
Emergence of coherence in the Mott--superfluid quench of the Bose-Hubbard model
我们研究了玻色-哈伯德模型中从Mott到超流相的猝灭过程,并研究了相相干性的时空增长,即,在最初不相关的位置之间锁相。为此,我们建立了一个层次的相关性,通过控制扩展到逆功率的协调数$1/Z$。事实证明,非对角的长程序扩展以恒定的传播速度,形成局部冷凝补丁,而相位相关器遵循扩散样的增长率。
2010-08-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
The quantum multinomial distribution: a combinatorial formulation of multiphoton interference
Department of Engineering, Universitat Pompeu Fabra(庞培法布拉大学工程学院)
本文提出了一种量子多项分布的泛化,用于描述多光子干涉的统计特性,通过相干求和和多变量超几何分布的结合,提供了验证玻色采样的一种低阶统计见证。
2026-02-10 math.PR quant-ph
Landau-Zener without a Qubit: Unveiling Multiphoton Interference, Synthetic Floquet Dimensions, and Dissipative Quantum Chaos
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
本文在非线性多能级玻色子系统中研究Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉,通过两个超导谐振器实验展示弱非线性下的类两能级干涉、强非线性下的Kerr多光子共振,并理论证明LZSM峰合并可导致耗散量子混沌。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Emergence of coherence and the dynamics of quantum phase transitions
量子相变动力学是现代多体物理学中最具挑战性的问题之一。在这里,我们研究了一个典型的例子,在一个干净的和良好控制的超冷原子设置通过观察出现的相干性时,跨越莫特绝缘体超流量子相变。在一维玻色-哈伯德模型中,我们发现实验观测和数值模拟之间的一致性得到的相干长度。因此,我们进行了很大程度上认证的模拟量子模拟,这个强相关的系统达到超越政权的自由准粒子。在实验上,我们还探讨了在没有经典模拟的情况下,以及负温度下,在更高的维度上出现的相干性。对于中间淬火速度,我们观察到的相干长度的幂律行为,让人想起Kibble-Zurek机制。然而,我们发现强烈依赖于最终的相互作用强度的指数,因此位于该机制的范围之外。
2014-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Insensitivity of the two-photon Jaynes-Cummings model to thermal noise
利用热场动力学方法研究多光子 JCM 的热效应,发现双光子 JCM 的 Rabi 振荡周期和相干性相对熵几乎不受温度和腔场振幅影响,对热噪声具有不敏感性。
2024-12-20 quant-ph
Dynamical decoupling of a quantum dot spin in a micropillar cavity for spin-multiphoton entanglement
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS(国家科学研究中心纳米科学和纳米技术研究中心);Quandela SAS(Quandela公司);Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);University of Delaware(特拉华大学)
研究通过自旋回波和CPMG技术对弱横向磁场中电子自旋进行动力学解耦,将相干时间延长两个数量级以上,并证明该技术与微柱腔中自旋-光子-光子纠缠态生成兼容,保真度提升20%。
2026-06-26 quant-ph
Emergence of second-order coherence in superfluorescence
Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学)
研究通过实验揭示了超辐射爆发中二级相干性的出现及其与集体动力学的关系,展示了级联和对称耦合系统间超辐射的相似性。
2024-07-17 physics.atom-ph quant-ph
Master equation for non-Markovian quantum Brownian motion: The emergence of lateral coherences
理解量子系统与其环境耦合的行为是量子技术一般领域的基本兴趣。它对物理学中的基础问题也有重要的影响,如退相干过程和所谓的量子测量问题。在开放量子系统的框架下,已经有许多方法来探索马尔可夫和非马尔可夫动力学,但是随之而来的动力学的丰富性仍然没有完全理解。在本文中,我们开发了一个非马尔可夫扩展的标准Caldeira-Leggett模型的基础上,扩展的动力学约化系统在高温下的高频率截止的欧姆谱密度的环境的逆幂,并推导出一个非马尔可夫主方程的约化密度矩阵的情况下的一般潜力。在自由粒子的情况下,我们也得到了完全解析解。虽然这个解决方案的短期行为并没有从马尔可夫行为的分歧很大,在中间的时候,我们发现一个复苏的连贯性,我们称之为横向连贯性。我们确定这与相应的瞬态负熵产生率,这被理解为非马尔可夫动力学的特点。分析了约化密度矩阵的正性,并在经典极限下导出了相应的Fokker-Planck方程。
2021-10-29 quant-ph
Temporal-order-driven asymmetric quantum interference and temporal coherence enhancement in spontaneous six-wave mixing
Shanxi Normal University(山西师范大学);Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials, Ministry of Education(磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室)
针对自发六波混频三光子W态缺乏严格理论的问题,本文建立五能级冷原子EIT系统的解析框架,揭示时间顺序导致的非对称三重符合量子干涉。
2025-10-18 quant-ph
Emergence of coherence in a uniform quasi-two-dimensional Bose gas
相变在我们的三维世界中无处不在。相比之下,大多数传统的过渡不发生在无限均匀的二维系统,因为热涨落的作用增加。在这里,我们探讨了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的维度交叉的弱相互作用的原子气体被限制在一个新的准二维几何形状,具有平坦的平面内的陷阱底部。我们检测的发病扩展相位相干,使用速度分布测量和物质波干涉。我们将这种相干性与横向凝聚现象联系起来,在横向凝聚现象中,相当一部分原子聚集在垂直于原子平面运动的基态。我们还调查的动态方面的过渡,通过检测的拓扑缺陷,在淬火冷却的气体中成核,我们比较我们的结果的预测的Kibble-Zurek理论为传统的BEC二阶相变。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Coherence in Reflected and Refracted Beams: A Van Cittert-Zernike Approach
Xi'an Jiaotong University(西安交通大学)
本文提出量子Van Cittert-Zernike定理,揭示反射和折射对光束相干-偏振特性的影响,通过界面固有偏振耦合实现可控的量子统计修改,为量子态控制提供新方法。
2025-12-15 quant-ph
Emergence of second-order coherence in the superradiant emission from a free-space atomic ensemble
本文研究了自由空间冷原子云超辐射发射中的二阶时间相干性演化,通过测量双时强度关联函数发现二阶相干性的建立、超出Dicke模型的亚辐射衰减以及脉冲期间出现的反关联现象。
2024-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
New Aspects of Optical Coherence and their Potential for Quantum Technologies
目前,光学技术影响着我们的大部分生活,从科学测量中使用的光到构成互联网主干的光纤电缆。然而,随着我们目前的光学基础设施的发展,我们发现这些技术并不是无限的。然而,我们目前的光学技术是基于经典原理的,并且可以通过结合我们的量子光学知识来轻松改进。为了实现量子技术,我们必须提高对量子相干性的理解。通过这些知识,我们可以更长时间地保持量子态,从而保持它们的信息。在这篇论文中,我将证明,有了足够的知识的相干性,一个简单的代数可以推导出,它可以提供规则的图形约简的量子网络图。利用这些知识,我然后提供了一个基本的算法,可以找到量子网络上通信的最佳子图。接下来,我演示了通过测量场的光子统计和二阶量子相干性,可以创建一个能够区分像素上的光源的神经网络。然后应用该方法来开发能够超越阿贝-瑞利准则的成像方案。最后,我提出了一个多光子量子版本的van Cittert-Zernike定理。这提供了能够确定量子相干性在整个系统中的传播的形式。然后,我证明了该定理的有用性,通过展示子泊松统计与入射热束的线性系统,可获得的后选择。总而言之,这为量子技术的相干性的新应用和进一步扩展我们知识的形式主义提供了动力。
2022-04-19 quant-ph
Quantum teleportation using highly coherent emission from telecom C-band quantum dots
在量子网络中连接不同节点的一种实用方法是通过标准的电信光纤网络发送光子。这需要在1550 nm左右的电信波段中的亚泊松光子源,其中光子相干时间必须足以实现量子网络核心的许多基于干涉的技术。在这里,我们表明,液滴外延InAs/InP量子点在电信C波段发射可以提供光子的相干时间超过1纳秒,即使在非共振激发下,超过一个因素两个更长的值比短波长量子点在类似条件下报告。我们证明,这些相干时间,使接近最佳的干扰与C波段激光量子比特,与vibration仅限于量子点多光子发射。利用纠缠光子,我们进一步展示了这种量子比特在六种不同的基中的隐形传态,平均保真度达到88.3 $\pm$ 4%。除了在长距离量子通信中的直接应用之外,这些量子点中的高度相干性对于未来基于自旋的电信量子网络应用是有希望的。
2019-01-08 quant-ph
Quantum coherence in ion channels: Resonances, Transport and Verification
最近的研究表明,在光合作用的激发能传输过程中存在长寿命的量子相干性。量子相干性可以延伸到什么长度、时间和质量尺度,如何检测这种相干性,以及它对系统动力学起什么作用,这是一个有效的问题。我们认为离子通道的选择性过滤器可能表现出量子相干性,这可能与离子选择性和传导过程有关。我们表明,量子共振可以提供一种替代的方法,超快二维光谱探测这些量子相干性。我们证明了在离子通道的传导中出现的共振可以作为系统中量子相干性的标志。实验的可行性和具体路径的实验实现这些实验的评估。我们表明,这可能是探测直接2-D光谱或通过出现的共振周期性调制的时间依赖性的外部电场的离子通道的传导。
2010-06-19 physics.bio-ph quant-ph
A Clockwork Quantum: Symmetry, Noise, and the Emergence of Quantum Order
本文综述开放量子系统中关联噪声如何通过对称性滤波诱导同步、保护集体相干模式,并统一解释从 Huygens 钟到非厄米量子动力学的现象。
2025-07-25 quant-ph
Tunable Non-Gaussianity and Exact Higher-Order Coherences for Quantum Advantage
Texas A\&M University, College Station, TX 77843
针对连续变量量子信息处理中共同位移压缩态相干叠加缺乏完整解析处理的问题,提出位移Janus态及基于广义压缩多项式的解析框架,获任意阶统计量等闭式表达式,证明其可调非高斯性及在计量与计算中的量子优势。
2025-11-12 quant-ph
Emergence of classicality in small number entangled systems
利用量子轨道方法研究了纠缠小量子系统中从完全量子化相互作用到半经典相互作用的转变。特别地,我们模拟了里德伯原子干涉测量中的微波Ramsey区,填补了强纠缠JaynesCummings演化和原子内部态的半经典转动之间的空白.我们还将泄漏光子的信息流动与腔场与飞行原子之间的纠缠产生联系起来,详细讨论了强耗散和外驱动力在通过相互作用保持原子相干性中所起的作用。
2008-09-30 quant-ph
Universal Fidelity Law for Linear-Optical Entangling Gates
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
针对不完美光子源导致的线性光学纠缠门性能下降问题,提出以Hong-Ou-Mandel可见度和二阶相干度刻画多光子噪声的普适保真度定律,并经实验验证,为光子量子计算提供统一基准。
2026-09-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A Quantum Imager for Intensity Correlated Photons
我们报告一种新的设备能够成像的二阶时空相关性g2(x,t)之间的光子。该成像仪是基于单片阵列的单光子雪崩二极管(SPAD)在CMOS技术和一个简单的算法来处理多光子到达时间分布从不同的SPAD对实现。它能够在室温下具有低至10光子/s的通量的80 ps的时间分辨率。一个重要的应用可能是局部成像的g2作为一种手段,确认真正的玻色-爱因斯坦宏观相干(BEC)腔激子极化激元的存在。
2008-11-06 quant-ph
A quantum-operator analysis of N-fold phase accumulation in coherence de Broglie wavelength interferometry
Gwangju Institute of Science and Technology(光州科学技术院);Oregon State University(俄勒冈州立大学)
本文提出了一种基于反称耦合马赫-曾德干涉仪的量子力学分析,用于实现无损耗传感的超分辨率和增强灵敏度。
2026-09-29 quant-ph
Quantum control of entangled photon-pair generation in electron-atom collisions driven by laser-synthesized free-electron wave packets
本文提出了一种利用激光合成自由电子物质波的相干控制方法。与利用光学相干性来控制物质波动力学的相干控制方案相比,我们分析了相反的情况,并研究了由激光雕刻的相干自由电子物质波驱动的量子光发射的控制。我们将这一概念应用于电子-原子碰撞中纠缠光子对发射的控制,其中入射电子波包与靶原子$B$碰撞,通过干涉共振增强多光子电离母原子$A$来设计。每个电离路径导致电子波包,相干干涉在时间演化的连续。它们的相互相干性可以通过调节对干扰路径有贡献的电离场的频率分量的相对相位或时间延迟来控制。本文报道了在辐射光级联辐射中,靶原子与合成电子波包碰撞后受到非弹性激发而衰变时,纠缠光子对产生的相干控制.
2021-02-04 quant-ph
Wigner-function theory and decoherence of the quantum-injected optical parametric amplifier
最近的实验结果证明了量子叠加(MQS)的产生,涉及超过5 × 10^4的光子数,这显示出对损失的高弹性。为了全面分析去相干效应对量子注入光参量放大器(QIOPA)获得的多光子场的影响,我们从理论上研究了有耗条件下与这些态相关的Wigner函数的演化。认识到存在的负区域的W-表示作为非经典性的证据,我们集中我们的分析这一功能。与基于相干态的MQS的密切比较允许识别差异和类比。
2009-09-18 quant-ph
Timing quantum emission: Coherence, superradiance, and entanglement in order
University of Otago(奥塔哥大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);University of Sydney(悉尼大学);Carl von Ossietzky University Oldenburg(奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学);National Institute of Education, Nanyang Technological University(南洋理工大学国立教育学院)
该研究揭示了量子发射体中相干、超辐射和纠缠在时间上的层次关系,指出相对相干先出现,随后是相关发射,最后是纠缠,强调了相干与发射的紧密联系。
2026-09-01 quant-ph
Less Decoherence and More Coherence in Quantum Gravity, Inflationary Cosmology and Elsewhere
Crull(2015)认为,为了解决宇宙学和量子引力中的突出问题,可以绕过量子理论的解释方面,因为退相干能够解决它们。因此,Crull(2015)得出结论,我们在Okon和Sudarsky(2014)处理这些问题时,对概念和解释问题的关注是可以避免的,甚至是有害的。在这里,我们将通过详细说明为什么退相干无助于解决量子力学中的基础问题(如测量问题或经典性的出现)来捍卫我们的立场。
2015-12-16 gr-qc quant-ph
Emergence of correlated proton tunneling in water ice
一些实验和理论研究报告的情况下,协调或相关的多个质子隧穿在固相的水。在这里,我们构建了一个伪自旋模型的质子在六聚体H $_2$ O环的量子运动,并将其扩展到开放系统的动力学,考虑到环境的影响,在O $-$ H伸缩振动的形式。与以往的研究不同,我们用量子信息理论研究了隧穿中的关联问题。我们的形式主义使我们能够量化的相干质子流动性的主要措施之一的一致性,$l_1$规范的一致性的六边形环。在这种形式下,进一步研究的整体流动性的成对的伪自旋相关的性质。我们表明,在长时间限制的单个量子隧穿事件的经典关联是足够的捕获在低温实验中观察到的相干质子迁移率的行为。我们的结论是,长程环内相互作用似乎并不是水冰中相关质子隧穿的必要条件。
2019-05-22 physics.chem-ph quant-ph
Photon-Statistics Control of Strong-Field Rydberg-State Excitation
National University of Defense Technology(国防科技大学)
本文通过量子光学相空间方法与含时薛定谔方程计算,揭示光子统计通过展宽共振增强多光子里德堡激发,但抑制隧穿介导再俘获,并影响末态对称性。
2026-09-23 physics.atom-ph quant-ph
Transient Synchronisation and Quantum Coherence in a Bio-Inspired Vibronic Dimer
同步是一种在经典振荡器中广泛研究的集体现象,最近在量子系统中也有研究。然而,目前还不清楚这两种情况下的同步行为有什么区别。最近的工作表明,研究开放量子系统中的同步动力学可以深入了解这个问题。在这里,我们研究瞬态同步在生物启发的电子振动二聚体,其中电子激发的动态介导的相干相互作用与分子内的振动模式。我们表明,这些本地模式的位移的同步动力学表现出丰富的行为,直接从不同的振动量子相干性的不同的时间演化。此外,我们的研究表明,在这个生物启发系统的相干能量传输是伴随着模式位移之间的正同步的出现。我们的工作提供了进一步的理解量子相干性和同步之间的关系,在开放量子系统,并提出了一个有趣的作用,在生物分子的相干性,这是促进同步的振动运动驱动的热平衡。
2019-07-18 quant-ph
Quantum and Classical Potts Criticality in Driven-Dissipative Bosonic Lattices
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与量子现象研究所)
研究受三光子参数驱动的玻色-哈伯德晶格,用基于变分多高斯假设的变分相空间方法,在一维和二维做有限尺寸标度分析,发现二维单光子损耗晶格转变属经典三态Potts模型普适类,一维三光子损耗晶格转变由量子三态Potts普适类控制。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum coherence fluctuation relations
我们调查操纵纯量子态下的非相干或严格非相干操作的相干电池,即,存储设备的相干程度允许波动的过程中。这导致推导出量子相干性的涨落关系,类似于热力学中的Jarzynski和Crooks的功关系。因此,相干性被揭示为物理资源的另一个实例,除了无热性和纠缠,其中的连接之间建立的majorisation框架(在适当的自由操作下调节纯状态转换)和波动定理的出现。我们的研究希望能为电池辅助量子资源理论的一般结构提供进一步的见解,更具体地说,是量子相干性和量子热力学之间的相互作用。
2018-04-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Emergence of Turbulence in a counterflow geometry of 2D Polariton Quantum Fluids
Univ. de Lille, CNRS, UMR 8523–PhLAM–Physique des Lasers, Atomes et Molécules(里尔大学,法国国家科学研究中心,UMR 8523-激光、原子和分子物理学实验室)
研究通过反向传播激光驱动二维极子量子流体,揭示了湍流、超流和孤子等不同区域的相变机制及实验可行性。
2026-03-05 quant-ph
Diffraction without Waves: Emergence of the Quantum Substructure of Light
今天,光的性质是由物理学的宝石之一,量子电动力学(QED),光和物质的基本理论。然而,由于其无限的复杂性,科学家们仍然争论它的中心概念,光子,如何与光波的感知存在相协调,200年前在扬的双缝衍射实验之后出现。从那时起,衍射现象就被认为体现了光的波动性,导致了精神分裂症的波粒二象性。后者不存在于QED中,QED是基于光子的,不存在波。本文介绍了衍射图像直接反映光的基本量子态的新范式。这是通过分析现代版本的杨氏实验的演变与不同修改的激光和光子为基础的检测。在传统的量子力学中,对应于一阶QED,光的基本光子性质保持隐藏,因为不同的量子态仅产生两种基本类型的衍射图案,这也可以通过相干和非相干波叠加来解释。在二阶量子电动力学中,基于光子的光的子结构通过特征衍射图像清晰地显现出来。一阶像的简并性被提升,波粒等效性被打破,并且图案直接揭示了光的真实量子子结构。这允许用精确的阶数相关的相干度来取代传统的波相干性概念,该相干度量化了光的所有量子态的干涉和衍射行为。
2020-03-28 quant-ph
Global Phase Space of Coherence and Entanglement in a double-well BEC
超冷原子不仅为量子技术的实现提供了一个理想的系统,而且也为研究量子多体系统中退相干和经典性等基本物理问题提供了一个理想的系统。本文研究了双阱中玻色原子量子动力学的整体结构,分析了在量子精密测量中有重要应用的多粒子纠缠和自旋压缩的产生条件.我们展示了如何量子动力学是由相空间结构相关联的平均场系统和真正的量子功能出现超越这个“经典”近似。
2012-08-12 nlin.PS physics.atom-ph quant-ph
Non-Markovian environment induced anomaly in steady state quantum coherence
该研究基于微观系统—浴耦合模型,揭示非马尔可夫环境中SSQC因产生与破坏机制竞争而出现峰值,并可由环境压缩进一步增强。
2024-07-04 quant-ph
Unified Phase-Space Mapping of Quantum Observables in a Multi-Driven Vapor: Resonance Fluorescence as an Electrometry Probe and Correlation Witness
South Valley University(南谷大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
该研究提出统一框架分析多驱动蒸汽中量子可观测量,利用密度矩阵形式和SW维格纳函数,揭示可观测量间关系,分离多普勒奇数分量得量子关联见证,共振荧光成热鲁棒可观测量,实现抗多普勒量子传感和精密场电测。
2026-07-14 quant-ph
The Quantum Toll Framework: A Thermodynamic Model of Collapse and Coherence
本研究提出量子通行费框架(QTF),将量子观测重构为受熵、能量等约束的热力学渲染过程,把坍缩定义为维持相干性能耗超预算时的可检验结构阈值,拓展朗道尔原理并得到历史云室数据的实证支持。
2025-05-20 quant-ph
Revealing Many-Body Phases at finite temperatures through Quantum Coherence Distribution
Università della Calabria(卡拉布里亚大学);INFN, Gruppo collegato di Cosenza(意大利国家核物理研究所,科森扎协作组)
该研究提出基于量子相干分布的诊断框架,用于探测有限温度下的单粒子与多体相,可捕捉量子相变特征,其相干分布熵对热涨落鲁棒,能揭示多体相的相关性质。
2026-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Theory of multiple quantum coherence signals in dilute thermal gases
在稀热气体中偶极-偶极相互作用的表现形式由于强烈的非均匀加宽而难以感知。最近的实验报道了这种相互作用的签名,在荧光检测为基础的测量多个量子相干性(MQC)信号,许多特征迄今无法解释。我们发展了一个原始的开放量子系统理论的MQC在稀热气体,这使我们能够解决这个难题。我们的理论占原子偶极子的矢量特性,以及驱动任意强度的激光脉冲,包括偶极子之间的远场耦合,这在稀合奏中占主导地位,并有效地通过无序平均结合原子运动。我们发现,集体衰变过程-这是忽略了在以前的治疗采用静电形式的偶极相互作用-MQC信号的出现中发挥了关键作用。
2021-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Local emergence of thermal correlations in an isolated quantum many-body system
我们用实验证明了非平衡量子多体系统中的热性质是如何局部出现,在空间和时间中传播,并最终导致全局弛豫态的。在我们的实验中,我们通过相干地将一维(1D)玻色气体分成两部分来淬灭它。通过监测这两个部分之间的相位相干性,我们观察到,一个预热化状态的热相关性出现在本地在其最终的形式和传播通过系统中的光锥状的演变。我们的研究结果强调了量子多体系统中相关性传播和弛豫过程之间的密切联系。
2013-05-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence and Entanglement in a Non-commutative Spacetime
Federal University of Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Federal University of Lavras(拉夫拉斯联邦大学)
本文针对具有时空量子本质诱导形变对称性的双粒子系统,发现能量-动量合成形变带来的动量依赖相互作用可抵消Lindblad退相干,量化相关量子特性后证实量子时空开放性虽最终削弱纠缠,但能促进经典与量子关联的产生与保持。
2025-11-17 gr-qc quant-ph
"Dark" vs "Bright" Excitons in Carbon Nanotubes: Applications to Quantum Optics
碳纳米管中强烈的库仑效应导致形成所谓的"亮"和"暗"(禁戒单光子光学跃迁)激子态,并且通过"暗"态捕获载流子而显著降低单光子发光效率。我们证明,正确使用这些具有明显不同复合时间的"亮"和"暗"激子状态可能会扭转局面:量子相干性和多光子激发方案的使用潜在地不仅允许有效地操纵暗态,而且还可以为在不同频率区域中有效地产生光创造条件,产生"慢"或"快"光,实现量子光存储、具有负折射率介质以及其它量子光学机制。可能的量子光学碳纳米管器件具有在高温下适当性能的潜力,因为单壁纳米管中激子的结合能高达数百meV。
2009-02-06 quant-ph
Emergence of super-Poissonian light from indistinguishable single-photon emitters
光学干涉是现代物理学中的一个重要资源。在单个原子和光子的尺度上,这是一个不同的概念,导致不同的相干现象。我们提出的实验表征的相干和统计特性的光从合奏的被困离子增加了一些贡献的相位不相干的独立的原子粒子范围从一个到几百个。它最终证明了超泊松量子统计如何非平凡地纯粹从有限数量的不可区分的单光子发射器在一个单一的检测模式的限制。实现新的光发射制度,其中这些独立的原子有助于相干的超泊松统计提供了一个新的视角出现在原子尺度上的光学相干性,并构成了一个独特的工具箱,其产生和控制在最微观的水平。
2022-09-20 physics.atom-ph quant-ph