Asymmetric scattering by non-hermitian potentials
量子粒子在一维中被非厄米(通常为非局域)势散射可能导致来自左入射和右入射的不对称透射和/或反射。八个广义对称性的基础上的离散克莱因的四组(形成奇偶校验,时间反演,其产品,和统一)一起使用广义酉关系,以确定可能的和/或禁止散射不对称性。当散射系数(散射振幅的平方模量)采用0/1值并且透射和/或反射不对称时,识别六种基本器件类型。它们可以形象地描述为单向镜,单向屏障(麦克斯韦压力恶魔),单向(透射或反射)滤波器,单向透射镜和透明的单向反射器。我们设计这些设备的潜力,也表明,散射系数的行为可以扩展到一个广泛的入射动量。
2017-09-20 quant-ph
Resonance-enhanced group delay times in an asymmetric single quantum barrier
结果表明,当入射粒子的能量大于势垒高度时,透射共振极大地增强了非对称单量子势垒中的透射和反射群延迟时间。共振传输群延迟的数量级的准束缚态的寿命在势垒区。反射群延迟可以是正的,也可以是负的,这取决于势垒两侧势能的相对高度。它的大小比准束缚态寿命大得多。这些预言已经在H.布伦瑞克大学的Spieker。
2005-01-05 quant-ph
Almost perfect transmission of multipartite entanglement through disordered and noisy spin chains
我们展示了如何有效地发送一个M-partite纠缠态沿任意大小的自旋链。具体来说,我们展示了如何纠缠的M-partite W状态可以几乎无障碍地从一端(爱丽丝)传输到另一端(鲍勃)的自旋1/2链所描述的稍微修改的XX模型。我们实现了几乎完美的传输,而不使用外部磁场或调制链的自旋之间的耦合常数,这两种标准方法用于实现良好的传输效率。此外,本文提出的协议可以用来将与Alice的M-部W状态转换为与Bob的M '-部W状态(M不同于M')。我们还调查了该协议的响应几种类型的混乱和噪声,并表明它是相当强大的小偏差的耦合常数的最佳有序和无噪声的情况下。
2020-05-14 quant-ph
Heisenberg Spin Bus as a Robust Transmission Line for Perfect State Transfer
我们研究的协议称为量子态转移的强耦合反铁磁自旋链或环(作为一个自旋总线),弱耦合外部量子比特。通过将弱耦合视为微扰,我们发现当展开式中包含二阶项时,完全态转移(PST)是可能的。我们还表明,PST是强大的对沿自旋总线和总线和量子位之间的耦合的变化。作为介导PST的量子干涉的证据,我们表明,对于均匀大小的链或环,PST的最佳时间可以随着量子位间隔的增大而变小。
2011-02-03 quant-ph
Perfect Optical Nonreciprocity in a Double-Cavity Optomechanical System
非互易器件是构建量子网络必不可少的器件,在现代通信技术中无处不在。本文利用光机相互作用和线耦合相互作用实现了双腔光机系统中的光非互易传输。该方案依赖于两个相互作用之间的干扰。导出了系统实现理想光学非互易性的必要条件,并分析了光学非互易传输特性和机械模输出光场特性。这些结果可用于控制量子信息处理中的光传输。
2019-09-11 quant-ph
High Success Perfect Transmission of 1-Qubit Information Using Purposefully Delayed Sharing of Non-Maximally Entangled 2-Qubit Resource and Repeated Generalized Bell-State Measurements ?
我们提出了一个新的方案,在该方案中,使用有目的地延迟共享非最大纠缠的2-qubit资源和重复的广义Bell态测量(GBSM),实现了1-qubit信息的完美传输。Alice最初拥有所有的量子位,并且她对这对量子位进行重复的GBSM,包括(1)信息状态的量子位和(2)两个纠缠的资源量子位之一(交替进行),直到指示具有完美保真度的传输。然后,Alice将上一次GBSM中未使用的量子位以及该GBSM的结果发送给Bob,Bob应用合适的幺正变换来精确地复制信息状态。我们计算了GBSM第三次重复尝试的成功概率,并将其与纠缠资源态的并发性进行了绘制。我们还讨论了最大平均保真度。关键词:概率量子隐形传态,非最大纠缠态,广义贝尔态测量。
2020-12-29 quant-ph
Engineering Perfect State Transfer Graphs via Givens Transformations
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院);Instituto de Física Enrique Gaviola (CONICET-UNC)(恩里克·加维亚拉物理研究所);Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional del Nordeste(东北国立大学精确科学与自然科学及测量学院)
本文提出基于Givens变换的方案,设计出具有完美量子态传输的qubit图,展示了如何扩展至更长的传输长度。
2026-04-02 quant-ph
Perfect transmission of a Dirac particle in one-dimension double square barrier
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
研究揭示了一维双方形屏障中狄拉克粒子在克莱因区和高于势垒区的连续完美传输现象,表明完美克莱因隧穿与共振传输存在联系,拓展了对克莱因悖论的理解。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Nonreciprocal optomechanical entanglement in an asymmetric Fabry-Perot cavity
Hunan Normal University(湖南师范大学)
提出在非对称F-P腔中产生非互易光机械纠缠,通过量子朗之万方程分析,发现非对称腔能实现更强、更鲁棒的纠缠,且经典与量子非互易性不呈正相关。
2026-06-05 quant-ph
Perfect Quantum Error-Correcting Condition Revisited
基于量子互信息,给出了一种简单而统一的证明完美纠错条件的方法。本文有效地利用了量子操作的一对一参数化和量子相对熵的性质,明确了子空间传输和纠缠传输之间的等价性。我们还重新审视了一个变种的无克隆和无删除定理的基础上双方的量子操作的可逆性信息理论的权衡,并证明了无克隆和无删除定理导致完美的错误纠正条件克劳斯运营商。
2005-05-23 quant-ph
Entanglement between Two Uses of a Noisy Multipartite Quantum Channel Enables Perfect Transmission of Classical Information
假设$m$期望使用有噪声的多方通信信道以零错误概率向$n$接收机发送经典信息。允许接收者之间交换经典信息,但不能交换量子信息,接收者也是如此。如果信道是经典信道,则当且仅当多个用户可以传输信息时,单个用户才可以传输信息。与此形成鲜明对比的是,我们展示了,对于每个$m$和$n$与$m\ge 2$或$n\ge 2$,一个量子信道,其中一个单一的使用是不能传输信息,但两个使用可以。后一种性质需要量子纠缠,并通过量子纠缠来实现。
2007-12-21 quant-ph
Non-reciprocal transmission in photonic lattices based on unidirectional coherent perfect absorption
利用单向相干完全吸收的思想,提出了一种在调制线性纯无源光晶格中实现离散光非对称(单向)传输的方法。该系统由耦合谐振器或波导的线性光子晶格组成,侧面耦合到一系列有损耗元件,其中光在以一种方式传播时可以避免占据耗散位置,但在相反的方向上则不会。非互易性要求调制谐振器/波导参数,实现具有非互易行为的耗散光学Aharonov-Bohm二极管。
2015-02-08 physics.optics quant-ph
Recurrence in resonant transmission of one-dimensional array of delta potentials
研究了运动粒子与一维N个δ函数势相互作用的共振透射。一个合适的传递矩阵公式用于获得粒子传输。给出了N = 2,3,4时的完全隧穿参数和准束缚态能量的超越方程。讨论了任意N的阵列的完全隧穿和共振传输的条件。一个模型来解释如何在这些系统中的隧道能量过滤器的工作在这里提出。
2013-11-22 quant-ph
Prior entanglement between senders enables perfect quantum network coding with modification
我们发现了一个在蝴蝶网络中交叉传输两个量子态的协议,该协议只需要两个量子态之间的先验纠缠。该协议在蝶形网络的每个通道中只需要一个量子比特传输或两个经典比特传输。同时也证明了没有先验纠缠是不可能的。更准确地说,在蝴蝶网络中的平均保真度的上界时,事先纠缠是不允许的。
2007-06-07 quant-ph
Quantum Reflection and Transmission in Ring Systems with Double Y-Junctions: Occurrence of Perfect Reflection
本文研究了单Y结系统和双Y结环系统中量子粒子的散射问题。我们为这样的量子力学问题提供了新的形式。基于路径积分方法,我们找到了环系统中概率幅的紧致公式。在结的尺度不变条件下,我们还讨论了环系统中的量子反射和透射。值得注意的是,与具有2次奇异节点的一维量子系统相比,在反对称环系统中可以发生完全反射。
2020-01-30 hep-th quant-ph
Perfect transmission scattering as a PT-symmetric spectral problem
我们建立了一个完美的传输散射问题可以描述的宇称和时间反演对称运营商,从而我们提供了一个方案,从物理的角度理解和实现相应的准厄米量子力学框架。分析的最有趣的特点之一是,复杂的特征值的基本非厄米特问题,与无反射散射系统,导致损失的完美的传输能量的参数表征的散射潜力是变化的。另一方面,散射数据可以用来描述一大类具有复杂Robin边界条件的Schroedinger算子的谱。
2010-11-18 math-ph math.MP quant-ph
Transmission of optical communication signals through ring core fiber using perfect vortex beams
本文实验研究了完美涡旋光束和 Laguerre-Gaussian 光束在环芯光纤中的生成与传输特性,发现完美涡旋光束能减小环半径变化并耦合更高光功率,从而降低通信链路功率要求,为高维量子通信奠定基础。
2023-09-13 physics.optics quant-ph
Asymmetric coherent transmission for single particle diode and gyroscope
本文研究了由Aharonov-Bohm通量和几个附加引线组成的紧束缚环组成的相干多场点系统中的单粒子散射过程。散射矩阵的非对称性行为被发现解析的框架下的Bethe Answer和格林函数形式主义。研究发现,在一定条件下,三位电子系统的行为类似于电流只沿一个方向流动的理想半导体二极管。由于有效磁通量可以通过球体旋转来实现,因此一般结果对于中性粒子系统也是有效的。这一观察结果意味着,由于两个输出引线的电流差对旋转角速度的近似线性依赖性,三位置系统可以用作方位测量陀螺仪。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
From perfect to fractal transmission in spin chains
完美的状态转移是可能的调制自旋链,然而,不完善的状态转移可能会损坏。我们研究了这种量子通信协议的鲁棒性,在自旋之间的交换耦合和在本地磁场中的无序的存在。保真度的降低可以适当地以缩放形式表示为不完美程度和链长度的函数。此外,保真度的时间信号也变得分形。通过分析自旋链哈密顿量的谱性质,我们进一步刻画了态转移。
2005-07-22 cond-mat.other quant-ph
Revisiting double Dirac delta potential
我们研究了一个一般的双狄拉克δ势,表明这是最简单的,但通用的可解的潜力,引入双阱,避免交叉,共振和完美的传输($T=1$)。完美的传输能量原来是对称和反对称的情况下,这些离散的能量被发现对应于对称放置在两个刚性壁之间的狄拉克δ势的本征值的关键属性。对于阱或势垒,在能量$E=0$下的完全透射[或零反射率,$R(E)$ ]是非直观的。然而,早期已经发现了这一点,并称之为“阈值异常”。本文证明了这是一个临界现象,当双δ势的参数满足一个有趣的条件时,我们可以得到$ 0 \le R(0)<1$。我们还调用了$R(0)=0$的两个对称刚性壁之间的δ阱的零能量和零曲率本征态($ψ(x)=Ax+B$)。我们解决了共振能量和完美的传输能量是不同的,他们产生不同。
2016-06-13 quant-ph
Asymmetric Transmission Through a Classical Analogue of the Aharonov-Bohm Ring
研究通过 Aharonov-Bohm 环经典类比(微波图)实现非对称传输,利用回转器产生 3:1 传输时间延迟非对称性并结合损耗,在仿真与实验中验证了退相干诱导的传输非对称性。
2024-04-10 cond-mat.other nlin.CD physics.optics
Perfect transmission and parallel composition for quantum walks on graphs with two leads
Japan Women’s University(日本女子大学);Tokyo University of Science(东京科学大学)
研究了有限图上连续时间量子行走的散射现象,推导了散射矩阵的显式公式,并引入了描述传输特性的三个实数量,将寻找具有指定传输性质的图转化为几何向量求和问题。
2026-05-14 math-ph math.MP quant-ph
Asymmetric sending or not-sending twin-field quantum key distribution in practice
量子密钥分发(QKD)提供了一种在合法用户之间共享密钥的秘密方式,它由量子力学定律保证。最近,双场QKD突破了没有量子中继器的传输距离限制[Nature(London)557,400(2018)]。基于其主要思想,提出了发送或不发送(SNS)QKD协议[Phys. Rev. A 98,062323(2018)],该协议填补了剩余的安全漏洞,可以容忍较大的错位误差。本文给出了一个更一般的SNS量子密钥分配模型,其中两个合法用户Alice和Bob可以拥有非对称的量子信道。通过应用该方法,合法用户可以获得显着增加的密钥生成速率和传输距离相比,利用原来的对称协议。因此,我们目前的工作代表了实用QKD进展的又一步。
2019-02-09 quant-ph
Nonreciprocal transmission in hybrid atomic ensemble-optomechanical systems
该研究在含原子系综的混合光机械系统中,通过复耦合和干涉实现完美非互易传输,为设计隔离器等非互易器件提供理论指导。
2025-06-21 quant-ph
Quantum states experimentally achieving high-fidelity transmission over a spin chain
一个均匀耦合的双量子哈密顿量的自旋链最近已被实验实现。我们提出了一种确定初始量子态的方法,该方法将为包括该哈密顿量的任意哈密顿量提供完美或接近完美的态传输。通过计算由自由演化加交换算符得到的幺正算符的本征值和本征向量,我们发现双量子哈密顿自旋链将支持一个三自旋初始编码,该编码将以非常高的保真度沿链转移。保真度也被发现随着链长的增加而非常缓慢地降低。此外,我们能够解释以前的结果显示异常转移使用这种方法。
2012-10-24 quant-ph
Universal Existence of Exact Quantum State Transmissions in Interacting Media
我们考虑一个精确的状态传输,其中在时间$t=0$的一个信息处理器A中的密度矩阵精确地等于在稍后的时间的另一个处理器B中的密度矩阵。我们证明了总是存在一个完整的正交状态集,可以用来执行精确的状态传输。我们的结果是非常普遍的意义上,它适用于任意媒体之间的两个处理器和任何时间间隔。我们说明我们的结果的自旋,费米和玻色子链模型。这个完备集可以作为研究理想状态转移的基础,理想状态转移与这个状态集的退化子空间有关。有趣的是,这种形式主义导致通过绝热通道的完美状态转移的建议,这不依赖于驱动哈密顿量的具体形式。
2009-03-12 quant-ph
Perfect Particle Transmission through Duality Defects
Ghent University(根特大学);University of Cambridge(剑桥大学);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics(鲁道夫·皮尔斯理论物理中心);All Souls College, Oxford(牛津大学万灵学院)
研究量子自旋系统中非可逆对称性的拓扑界面和对偶缺陷,证明粒子传输总是完美的,且粒子转化为非局域弦激发,为拓扑界面提供操作意义并给出晶格类比。
2026-06-09 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Beyond symmetry-protected BICs: transmission through asymmetric crossbar junctions in one-dimensional waveguides
本文研究了一维波导非对称交叉结中的连续谱束缚态形成,通过求解 Helmholtz 方程发现准 BICs 表现为 Fano 共振中的尖锐透射共振及品质因子发散。
2024-01-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scattering of a spinless particle by an asymmetric Hulth{é}n potential within the effective mass formalism
用超几何函数求解了非对称Hulth{é}n势的有效质量Klein-Gordon方程.作为特殊情况,得到了具有位置相关质量和恒定质量的散射态和束缚态的结果。在这两种情况下,我们推导出一个条件存在的传输谐振(T=1)。我们还研究了透射共振如何依赖于粒子能量和外部势的形状。
2012-10-01 math-ph math.MP quant-ph
Resonant Transmission in One-Dimensional Quantum Mechanics with Two Independent Point Interactions: Full Parameter Analysis
本文讨论了一维空间中量子粒子被两个相互独立的连续点相互作用散射的问题。两点相互作用的参数空间由$U(2)\times U(2)$给出,它由八个实参数描述。我们在整个参数空间上对理想谐振传输进行了分析。通过研究两点相互作用对平面波散射矩阵的影响,得到了理想共振透射的条件。我们还提供了共振条件的物理解释。
2017-09-20 hep-th quant-ph
Multiple Emitters in a Waveguide: Non-Reciprocity and Correlated Photons at Perfect Elastic Transmission
我们研究了多个失谐发射器沿一维光子波导放置时的干涉和相关效应。这样的设置允许光子和强耦合发射器之间的多重相互作用,并且是所提出的用于量子信息处理的设备的基础。首先,我们证明了一对相隔半波长的失谐二能级系统(2LS)在单光子和双光子扇区中模拟了一个受驱动的Λ型三能级系统(3LS)。存在一个干涉诱导的透明峰,在该峰处荧光被淬灭,使得透射的光子完全不相关。稍微远离这种分离,我们发现,非弹性散射(荧光)是大的,导致非线性效应,如非互易性(整流)。我们将这种非互易性与驱动暗极所引起的非弹性散射联系起来,从而推导出最大整流的条件。最后,通过放置一个真正的3LS中间的两个2LS,我们表明,弹性散射只产生传输,但非弹性散射仍然发生(荧光不淬灭)造成大量的光子相关性。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Flying microwave qubits with nearly perfect transfer efficiency
我们提出了一个程序,通过传输线从一个谐振器到另一个谐振器的微波量子比特的状态,与理论效率任意接近100%。微波能量的发射和捕获使用可调谐耦合器来执行,其传输系数随时间变化。使用超导相位量子比特技术和最大耦合为100 MHz的可调谐耦合器,具有理论效率$η=0.999$的过程需要约400 ns的持续时间(不包括传播时间)和45的ON/OFF比。该过程也可以用于利用光学光子的量子态转移。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scattering and Bound State Solutions of Asymmetric Hulthén Potential
求解了一维非对称Hulthén势的时间无关的薛定谔方程。反射和透射系数和束缚态解的超几何函数。观察到在非相对论区域满足幺正条件。
2011-07-16 math-ph math.MP quant-ph
Quenched Spin Tunneling and Diabolical Points in Magnetic Molecules: II. Asymmetric Configurations
本文用离散相积分(或Wentzel-Kramers-Brillouin)方法进一步研究了首次在双轴对称模型中预言并在磁性分子Fe_8中观察到的自旋隧道的完全猝灭。将前一篇文章的分析推广到磁场既有硬分量又有易分量的情况,从而使哈密顿量没有明显的对称性。海岭公式现在已经不适用了,所以这个问题是通过找到波函数并在每个转折点使用连接公式来解决的。由此得到空竹附近能量面的一般公式。这个公式给出了两个井之间的隧穿applitude无关的对称性在一个小数目的作用积分,似乎是普遍有效的,即使在递归包含超过五项的问题。对Fe_8的模型中的恶魔点得到了明确的结果。这些结果与实验观察完全一致。发现恶魔点的半经典结果是精确的,并且恶魔点位于磁场空间的完美中心矩形格子上。各种证据支持这种完美的晶格假设。
2000-03-09 cond-mat math-ph math.MP