Optimally Displaced Threshold Detection for Discriminating Binary Coherent States Using Imperfect Devices
由于在量子信息处理任务中的潜在应用,利用广义Kennedy接收机的最大后验概率(MAP)检测来鉴别二进制相干态近年来受到了越来越多的关注。在本文中,我们分析研究了广义肯尼迪接收机具有最佳位移阈值检测(ODTD)在噪声和不完善的设备的实际情况下的性能。我们首先证明了广义肯尼迪接收机的MAP检测在这种实际情况下等价于门限检测。然后分析了ODTD的最优阈值和最优位移的性质,并提出了一种启发式贪婪搜索算法。证明了当信号功率较大时,ODTD退化为门限检测的Kennedy接收机,并阐明了门限检测的广义Kennedy接收机与单端口零差检测的联系。数值结果表明,所提出的启发式贪婪搜索算法可以获得比现有的作品更低,更平滑的错误概率。
2020-07-21 quant-ph
Entangling-gate error from coherently displaced motional modes of trapped ions
捕获离子量子计算中的纠缠门主要针对具有初始运动分布的静止离子,所述初始运动分布是热的并且接近于基态。然而,未来的系统将可能由于例如以下原因而引起显著的非热激励,离子传输、更长的操作时间和阱阵列的增加的空间范围。在本文中,我们分析了这种相干运动激发对纠缠门误差的影响,通过对一对被困离子量子比特进行Molmer-Sorenson(MS)门的模拟,其中热激发和相干激发都存在于门开始时的共享运动模式中。我们发现,少量的相干位移显着侵蚀门的性能在实验噪声的存在下,我们证明,只施加有限的控制相位的位移可以抑制这种错误。然后,我们使用的实验数据,从传输离子的MS门误差在现实条件下的相干位移的影响进行分析。
2021-09-10 quant-ph
Optical phase estimation via coherent state and displaced photon counting
在量子极限精度下,研究了弱相干态的相位传感。受相干光通信中次优量子测量的启发,提出了一种新的相位估计检测方案。我们从理论上分析了我们的检测方案,我们称之为位移光子计数,相位传感的Fisher信息方面的性能,并表明位移光子计数优于静态零差和外差检测在宽范围内的目标相位。利用线性光学器件和超导纳米线单光子探测器进行了原理验证实验。结果表明,我们的方案克服了理想零差测量的限制,即使在实际的缺陷。
2016-06-21 physics.optics quant-ph
SU(1,1)-displaced coherent states, photon counting and squeezing
本文研究 Perelomov SU(1,1) 位移相干态的光子计数、压缩及光场量子化性质,指出探测器效率与表示参数 k 的关系,并给出可用于态制备的位移算子。
2023-04-17 physics.optics quant-ph
Algebraic and group treatments to nonlinear displaced number states and their nonclassicality features
近年来,非线性位移数态(NDNS)被引入到\emph{manually}中,其中变形函数$f(n)$被人为地添加到众所周知的位移数态(DNSs)中。在本文中,我们的过程中表达了足够的物理动机后,四个不同的类NDNS应用代数和组处理。为了实现这一目的,通过考虑DNSs和回顾非线性相干态的形式主义,NDNS逻辑定义通过代数的考虑。此外,利用一类特殊的Gilmore-Perelomov型$SU(1,1)$和一类$SU(2)$相干态,通过群论方法引入了NDNS.然后,为了研究这些状态的非经典行为,通过评估Mandel参数和Wigner准概率分布函数与所获得的NDNS的亚泊松统计进行了详细讨论。
2014-07-31 quant-ph
Quantum Discrimination of Two Noisy Displaced Number States
两个非相干态的量子鉴别是近年来研究的热点。在这封信中,我们首先考虑两个无噪声位移数态的量子鉴别。然后,我们推导了噪声位移数态的Fock表示,并解决了区分两个噪声位移数态的问题。我们进一步证明了两个噪声移位数态的最佳量子鉴别可以通过具有阈值检测的肯尼迪接收机来实现。仿真结果验证了理论推导的正确性,并表明采用移位数态的开关键控调制的误码率明显小于采用平均能量相同的相干态的开关键控调制。
2020-12-09 eess.SP quant-ph
Coherently displaced oscillator quantum states of a single trapped atom
通过激光诱导的运动边带相互作用,简谐束缚离子的相干位移谐振子数态可以耦合到离子的两个内部态。内部状态随后可以通过状态相关荧光在投影测量中读出,具有近单位保真度。这导致了丰富的一组线的形状时,记录边带激发后的内部状态的激发概率,作为位移驱动相对于离子的运动频率的频率失谐的函数。我们精确地表征的相干位移的基础上产生的线的形状,表现出尖锐的功能,是有用的振荡器频率确定从单量子制度到非常大的相干态,平均占用数为几百。我们还介绍了一种基于多个相干位移和自由进动的技术,用于表征在500 Hz至400 kHz的频率范围内的陷阱电位上的噪声。来自离子的信号被直接用于发现和消除光谱中通常无法访问的部分中的技术噪声源。
2018-11-01 physics.atom-ph quant-ph
Experimental creation and analysis of displaced number states
我们创建位移数态,这是相干态的非经典概括,一个单一的被困离子的振动模式。
2012-11-23 physics.atom-ph quant-ph
Phase properties of the superposition of squeezed and displaced number states
我们证明了由线性波导和非线性波导组成的非线性非对称定向耦合器是一种有效的单模压缩光源。在一定条件下,对于特定的模式,对入射相干光束,用准概率函数、光子数分布和相位分布证明了这一点。
2011-07-27 quant-ph
Exponential and Laguerre Squeezed States for su(1,1) Algebra and Calogero-Sutherland Model
发现了su(1,1)代数的一类压缩态,并用作用在真空态上的指数算子和Laguerre多项式算子表示.作为特例,证明了Perelomov相干态是一个梯形算符压缩态,因而是一个最小测不准态。该理论被应用到两粒子Calogero-Sutherland模型。我们发现了一些新的压缩态,并将它们与经典轨道进行了比较。讨论了它与某些SU(1,1)量子光学系统(振幅平方实现、Holstein-Primakoff实现、双模实现和四模实现)的关系。
1996-04-05 quant-ph
Representation in terms of displaced number states and realization of elementary linear operators based on it
本文发展了一种用位移数态表示量子态的新方法。我们称之为表象,其中是基位移态的振幅。特别地,得到了不同位移幅度的位移数态集、双模压缩真空(TMSV)以及真空与单光子叠加态的表示.这种处理被用来构造初等线性算子,特别是两个量子比特控制符号门,两个二维希尔伯特空间之间的Hadamard矩阵。该方法的主要思想是从初始状态中提取位移数态。双模同时取的大振幅相干量子比特使双模目标量子比特在相平面上发生位移,单光子测量后出现相长干涉。结果是精确的,任何近似值都没有被利用。我们表明,在现实的情况下,几乎统一的保真度的输出状态的门的实施是可能的。
2015-07-23 quant-ph
Performance of Quantum Key Distribution Protocol with Dual-Rail Displaced Photon States
提出了一种基于双轨位移光子态的量子密钥分发(QKD)方案。位移单光子态携带可提取的编码比特值,而相干态不携带任何信息,只提供不确定的结果。开发的QKD协议与实验伴随噪声一起工作,以观察恶意Eve的存在。与依赖于微弱激光脉冲的常规QKD不同,使用具有大振幅的脉冲,其可以将其近似于标准电信通信,并且即使在具有高衰减的设置中也可以显示出对窃听的抵抗力。信息泄漏到窃听者是从比较的输出分布的结果与理想的一个,这是由两个额外的不可访问的人定义的,保存谁发送脉冲,参数。一些可能的窃听攻击的鲁棒性。
2009-05-14 quant-ph
Analyzing performance of $f$-deformed displaced Fock state in continuous-variable quantum teleportation
本文研究了非高斯资源在连续变量量子隐形传态中的成功概率,推导了基于$f$-变形平移Fock态等纠缠信道的解析表达式,发现非线性替换能超越阈值提升保真度,且光子扣除平移Fock态展现最大传输效率。
2024-06-24 quant-ph
Squeezed displaced entangled states in the quantum Rabi model
量子Rabi模型在所谓的简并量子比特和相对论体系中接受离散和连续谱的解析解,在实验室框架中的解是偶数和奇数位移数态的叠加,在前者中,无限压缩相干态,在后者中,玻色子场与量子比特的内部状态相关。我们提出了一个单参数模型,这些离散和连续谱制度之间的插值研究的光谱统计的第一和第二邻居的差异之前,所谓的光谱崩溃。我们发现两个中心的第一个邻居的差异,交织和波动保持恒定的第二个邻居分离。
2019-07-02 quant-ph
Displaced and Squeezed Number States
在对位移(相干)和压缩态的概念进行了简短的历史回顾之后,我们讨论了以前(经常被遗忘的)关于位移和压缩数态的工作。其次,我们得到了最一般的位移态和压缩态。我们这样做的功能和运营商(福克)形式主义,从而证明了必要的等价性。然后,我们得到的时间依赖的期望值,不确定性,波函数,和概率密度。最后,讨论了实验观察这些状态的可能性。
1996-12-23 physics.atom-ph quant-ph
Realistic continuous-variable quantum teleportation using a displaced Fock state channel
本文研究基于位移福克态资源的连续变量量子隐形传态,发现其对单模输入场的平均保真度仅达经典阈值,并分析了贝尔测量误差和光纤损耗等退相干因素对保真度的影响及参数优化条件。
2023-04-11 quant-ph
Displaced photon-number entanglement tests
基于相干位移光子数的相关性,我们导出了验证非高斯纠缠的纠缠判据。我们的构造方法使我们能够验证复杂光态的二分和多分纠缠。我们的技术的一个重要优点是,即使在任意高的,恒定的损失存在的认证纠缠持续。我们利用实验相关计划的两个模式和多模的情况下,这使我们能够直接测量所需的观测。为了检测一个给定的状态的纠缠,遗传算法被应用到优化我们构建的证人的无限集。特别是,我们提供了合适的证人几个不同的双模状态。此外,一个混合非高斯四模态被证明是纠缠在所有可能的非平凡分区。
2017-09-07 quant-ph
Nonlinear displaced Kerr state and its nonclassical properties
本文构造了非线性位移克尔态,研究其光子统计、压缩等非经典性质,并通过低克尔参数近似将其非经典性转化为双模纠缠。
2023-04-12 quant-ph
General Displaced SU (1,1) number states-revisited
介绍了基于su(1,1)的李代数对称性的玻色子表示和不可约表示(IREP),并与Calogero-Sutherland模型相关联的最一般的位移数态。本文利用Barut-Girardello位移算符代替Klauder-Perelomov位移算符,构造了一类新的位移数态,这些位移数态也可归为非线性相干态,并具有特殊的非线性函数。它们依赖于两个参数,并且可以分别转换为众所周知的Barut-Girardello相干态和数态,这取决于哪个参数等于零。这些国家的统计特性的讨论。它们具有显著的压缩特性和反聚束效应,并可通过增加能量量子数来提高。根据上述方案参数的具体选择,我们能够确定遵守灵活统计数据的情况。这个问题的主要部分是花在这些国家的东西,事实上,应该被视为一种新的光子添加相干态,太。通过对新的非线性Barut-Girardello相干态的一个创造算符的迭代作用,可以再现该相干态。后者也具有突出的统计特征。
2014-04-21 math-ph math.MP physics.optics
Unitary Representations of Quantum Superpositions of two Coherent States and beyond
本文构造了一类从量子谐振子的基态产生广义相干态线性叠加的幺正算符。这样的建设,基于一个新的特设引进的厄米特算子集的性质,导致在振荡器希尔伯特空间中的新的基础的定义,以自然的方式扩展位移Fock状态的基础。我们的方法和我们的结果的潜在发展进行了简要概述。
2013-06-12 quant-ph
Displaced photon helicity states: a quantum realization of Arago-Fresnel interference
Institute of Applied Physics and Materials Engineering, University of Macau(澳门大学应用物理及材料工程研究所)
该研究基于阿拉戈-菲涅耳定律,通过计算位移光子自旋态组合光束的斯托克斯参数,实现了量子阿拉戈-菲涅耳干涉,可纯光学测定未知入射光子的自旋。
2026-09-23 physics.optics quant-ph
Orthogonal polynomials, Laguerre Fock space and quasi-classical asymptotics
继续我们早期对Hermite情况的研究[J. Math. Phys. 55(2014),042102],我们研究了与Laguerre多项式相关的Berezin-Toeplitz量子化方案的非正统变体。特别是,我们描述了一个“Laguerre模拟”的经典福克(Segal-巴格曼)空间和相关的半经典渐近的Toeplitz运营商;前者实际上原来是符合希尔伯特空间中出现的建设著名的巴鲁特-Girardello相干态。进一步扩展到勒让德多项式的情况下同样讨论。
2015-01-19 math-ph math.CV math.MP
On Nonlinear Bosonic Coherent States
非线性相干态是量子技术的一个有趣的资源。在这里,我们研究的单玻色子非线性相干态的一些关键特性,这是理论上构造的湮没算符的本征态和实验上实现的囚禁激光驱动离子的定态。我们表明,这种状态的相干性和最小的不确定性属性被打破的Lamb-Dicke参数的值对应的拉盖尔多项式的根,进入其明确的表达。对多玻色子非线性相干态的情况也进行了讨论。
2011-12-30 quant-ph
Spatial light modulation based on coherent population oscillation in semiconductor quantum dots
基于相干布居数振荡(CPO)效应,分别从相位调制和振幅调制的角度,研究了拉盖尔-高斯光束在半导体量子点(SQD)中的产生和操控.结果表明,该方法既可以实现对探测场低吸收的相位调制,又可以实现高效率的幅度调制。实验结果表明,SQDs系统可以作为有效的光寻址空间光调制器,对探测光场的横向空间特性进行人工调制。
2009-11-17 quant-ph
Elementary quantum gates in different bases
我们引入变换矩阵连接具有不同位移振幅的位移态的集合。通过将转置变换矩阵与初始态的列向量相乘,可以在位移数(Fock)态(表示)的新基中表示任意的纯单模态。得到了真空与单光子叠加表象和双模压缩真空表象的解析表达式。在已发展的数学形式的基础上,我们考虑了量子比特之间的相互作用机制,它是基于它们的位移性质。叠加相干态确定性地以相等的模但相反的符号值取代目标状态。单光子在辅助模式下的配准(概率操作)导致相长干涉,产生与基本量子门结果相对应的纠缠混合态。该方法所需资源最少,适用于实际应用
2016-04-01 quant-ph
Enhanced entanglement and controlling quantum steering in a Laguerre-Gaussian cavity optomechanical system with two rotating mirrors
该研究在含光学参量放大器的拉盖尔-高斯旋转腔光机系统中,通过调节参量增益、相位和旋转镜频率,增强了镜-镜及镜-腔纠缠并实现三部分纠缠,同时发现量子导引方向性由旋转镜频率决定,呈现单向或双向不对称性,有助于非局域关联理解与纠缠验证。
2023-03-12 quant-ph
Phase coherent resonator detection as a complete quantum measurement of the two-mode spectral quantum state of light
在光的量子噪声的检测中引入相位相干性产生光谱模式的纯量子测量。我们从理论上证明,在适当的条件下,利用共振腔探测(RD)技术进行的这种相干量子测量可以到达谱边带的双模相空间中的任何方向,从而提供四维Wigner函数的完整测量。我们得到了一个现实的测量运营商的相干RD包括在我们的分析不完善的谐振腔模式匹配的影响。此外,我们还在实验上实现了相位相干RD来表征双模位移量子态。
2015-12-18 quant-ph
Laguerre-type derivatives: Dobinski relations and combinatorial identities
我们考虑算子D(r,M)=a^r(a^<$a)^M(我们称之为广义Laguerre型导数)的性质,其中r= 1,2,.,M= 0,1,.,其中a和a^<$分别是玻色子湮灭和产生算子,满足[a,a^<$]=1。我们得到了显式公式的正常有序形式的任意泰勒可展开函数的D(r,M)的算子关系的帮助下,推广的Dobinski公式。D(r,M)的某些算子函数的相干态期望值原来是组合数的生成函数。在许多情况下,可以明确地识别相应的组合结构。
2009-04-02 math-ph math.CO math.MP
Classical analogue of displaced Fock states and quantum correlations in Glauber-Fock photonic lattices
相干态及其推广形式,即位移福克态,对量子光学具有根本的重要性。在这里,我们提出了一个直接观察的经典模拟出现这些国家的谐振子的本征态。为此,光在Glauber-Fock波导晶格中的传播相当于Fock态在相空间中的位移。理论计算和模拟经典实验表明,在这样的晶格中的耦合参数的平方根分布支持一个新的家庭有趣的量子关联没有遇到均匀阵列。由于晶格的移位不变性被破坏,这些关联强烈地依赖于横向位置。因此,具有这个额外自由度的量子随机游动可以在Glauber-Fock晶格中实现。
2011-08-03 physics.optics quant-ph
All-Gaussian State Discrimination Beyond the Coherent Helstrom Bound
针对BPSK信号判别问题,提出仅用高斯光学(位移压缩态和零差探测)实现低于相干态任何测量错误率的方案,无需达到Helstrom界。
2025-10-27 quant-ph
Matrix Elements of Generalized Coherent Operators
给出了基于李代数su(1,1)和su(2)的广义相干算子的矩阵元素的显式形式。给出了相应的Laguerre多项式的一种因式分解公式。
2006-06-06 hep-th math-ph math.MP
Digital Quantum Simulation and Circuit Learning for the Generation of Coherent States
相干态,又称位移真空态,在量子信息处理、量子机器学习和量子光学中起着重要的作用。介绍了两种在量子线路中数字制备相干态的方法。首先,我们通过阶梯算子将其分解为泡利矩阵来构造位移算子,即,创造和湮灭算子。与Fock空间中的泊松分布相比,验证了数字产生的相干态的高保真度。其次,利用变分量子算法,我们选择不同的方案来产生相干态。分析了用于量子线路学习的量子资源--量子门数、量子层数和量子迭代次数。仿真结果表明,通过选择合适的模拟方案,量子线路学习可以提供较高的相干态学习保真度。
2022-10-30 quant-ph
Painlevé IV Coherent States
找到Painlevé IV方程的解的一个简单方法是通过识别具有三阶微分梯形算子的哈密顿系统。其中一些系统可以通过将超对称量子力学(SUSY QM)应用于谐振子而得到。在这项工作中,我们将构建家庭的相干态的SUSY伙伴哈密顿量的子集,这是连接到Painlevé IV方程。首先,这些相干态被建立为湮灭算符的本征态,然后作为极值态的位移版本,两者都涉及三阶梯形算符,最后作为极值态,它们也被位移,但现在使用所谓的线性化梯形算符。每个超对称合作伙伴的哈密顿量对应两个家庭的相干态:一个内的无限子空间与光谱的等谱部分,另一个在有限子空间中产生的状态通过超对称技术。
2014-02-24 hep-th math-ph math.MP
Near-optimal discrimination of displaced squeezed binary signals using displacement, inverse-squeezing, and photon-number-resolving detection
Information Support Force Engineering University(信息支援部队工程大学);Guangxi Key Laboratory of Multimedia Communications and Network Technology, Guangxi University(广西大学);Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography, SSF IEU(河南量子信息与密码学重点实验室);Wuhan Maritime Communication Research Institute(武汉海事通信研究所)
本文提出反压缩Kennedy接收器,用于区分二进制相位调制位移压缩真空态,通过反压缩增强光子数对比度,实现超越标准量子限和Helstrom界,且在实际参数下保持鲁棒性。
2026-05-12 physics.optics quant-ph
Coherent-State Ladder Time-Dependent Variational Principle for Open Quantum Systems
提出基于光子增广相干态叠加的变分方法,用于高效模拟多玻色子开放量子系统,尤其适用于驱动-耗散系统和大占据数耦合模式,并在实例中验证其对相互作用玻色子及猫量子比特的预测模拟潜力。
2023-06-23 quant-ph
Quantum Interference between a Single-Photon Fock State and a Coherent State
本文导出了当单光子Fock态和相干态入射到分束器的输入端时,分束器各输出端的单模量子场态的解析表达式。输出态是一个位移Fock态和相干态的统计混合态。因此,我们能够找到相应的维格纳函数的解析表达式。由于计算的一般性,所得结果适用于所有无源无损耗光四端口器件。我们进一步展示了如何的结果可以适应马赫-曾德尔干涉仪的情况下。此外,我们还考虑了用一般输入态代替单光子Fock态的情况:相干输入态在分束器的输出端移动每个一般量子态,位移参数为相干态的振幅。
2011-02-16 quant-ph
Husimi's $Q(α)$ function and quantum interference in phase space
本文讨论了一种基于Husimi的$Q(α)$函数而不依赖于WKB近似的非经典态光子数分布的相空间描述。我们用位移数态和双光子相干态的例子来说明这种方法,并表明它提供了一个有效的方法来计算和解释光子数分布。这一结果对于双光子相干态是特别有趣的,在高压缩下,双光子相干态的偶、奇光子数几率独立振荡。
2004-02-02 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
Nearly maximal violation of the Mermin-Klyshko inequality with multimode entangled coherent states
多玻色子模的纠缠相干态,又称多模猫态,不仅具有重要的理论意义,而且具有实际应用价值。这些模式之间的非经典相关的特点是违反Mermin-Klyshko不等式。本文研究了具有旋转量子数宇称算符的多模纠缠态对Mermin-Klyshko不等式的破坏。结果表明,当每个模的平均量子数仅为1时,利用这些算符得到的Mermin-Klyshko信号仍能接近最大值,并且不等式破坏随纠缠模数的增加呈指数增长.纠缠玻色子模的旋转宇称之间的相关性与位移宇称之间的相关性形成鲜明的对比,几乎最大的Mermin-Klyshko不等式违反需要猫态的大小增加约15倍。
2019-05-12 quant-ph
Quantum teleportation benchmarks for independent and identically-distributed spin states and displaced thermal states
一个成功的状态转移(或隐形传态)实验必须比“最佳”测量和准备程序设定的基准更好。我们考虑了下列状态族的基准问题:(i)给定温度的位移热平衡态;(ii)状态完全未知的独立同备量子位。对于第一个家庭,我们表明,最佳的程序是外差测量,然后准备一个相干态。这个过程被认为是最佳的相干态和压缩状态的“重叠保真度”的品质因数。在这里,我们证明了它的最优性方面的跟踪范数距离和上确界风险。对于第二个问题,我们考虑n.i.d.。在任意未知状态$ρ$中的自旋1/2系统,并寻找测量-准备对$(M_{n},P_{n})$,对于该测量-准备对,重构状态$ω_{n}:=P_{n}\circ M_{n} (ρ^{\otimes n})$尽可能接近输入状态,即$\|ω_{n}- ρ^{\otimes n}\|_{1}$小。品质因数是基于输入和输出状态之间的迹范数距离。我们表明,渐近与$n$的这个问题是等价的第一个。$(M_{n},P_{n})$的证明和构造使用了为状态估计而发展的局部渐近正态性理论,该理论表明i.i.d.量子模型在很强的意义上可以近似为量子高斯模型。计量部分与“最佳估计”相同,表明“基准”和估计是渐近设置中密切相关的问题。
2010-10-13 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Tunable Non-Gaussianity and Exact Higher-Order Coherences for Quantum Advantage
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
Quantum State Engineering with Continuous-Variable Post-Selection
我们提出了一个方案,有条件地工程的光量子系统,通过连续变量测量。该方案从单光子和双光子Fock态分别得到高保真压缩单光子和相干态的叠加。利用分束器实现了输入Fock态与辅助压缩真空态的相互作用。我们通过对辅助态的连续可观测测量结果进行后选择来变换量子系统。我们用实验证明了这个方案的原理,使用位移相干态和测量实验的量子资源,只能实现。
2006-04-07 quant-ph
Lower- versus higher-order nonclassicalities for a coherent superposed quantum state
本文研究相干态上叠加湮灭与产生算符所得量子态的非经典性,发现高阶判据比低阶条件更能有效检测非经典性。
2023-04-11 quant-ph
Fidelities for transformations of unknown quantum states
我们提出了一种计算未知量子态变换保真度的一般理论形式。然后,我们专注于连续变量量子系统的高斯变换的情况下,在那里,对于高斯分布的位移相干态的情况下,该理论是容易处理的协方差矩阵形式主义。我们目前的分析结果最近实施的连续变量的隐形传态和内存存储协议。
2006-03-10 quant-ph
Mixing thermal coherent states for precision and range enhancement in quantum thermometry
本研究提出通过热库与纵向耦合谐振器的二能级系统耦合,制备反向位移热相干态混合态,验证其特性后发现该谐振器探针可提升量子测温的精度并拓宽适用温度范围。
2024-12-05 quant-ph
Stretched Coherent States
研究了最近引入的拉伸相干态的基本性质。结果表明,拉伸相干态保持了标准相干态的基本性质,推广了单位分解或完备性条件,以及$n$光子处于拉伸相干态的概率分布。引入了拉伸位移和拉伸压缩算子,建立了拉伸位移算子的乘法律。给出了拉伸位移算符和拉伸压缩算符对真空态和Fock态的作用结果。引入了拉伸压缩拉伸相干态和拉伸压缩拉伸位移数态,并研究了它们的性质。根据两个量子力学矢量的拉伸相干态表示定义了它们的内积,并引入泛函Hilbert空间.
2023-02-15 math-ph math.MP quant-ph
Wigner function and photon number distribution of a superradiant state in semiconductor laser structures
对于量子态的可视化,基于Wigner函数的方法是非常有效的。零差探测已被广泛地用于获得许多热态、相干态和压缩态光场的密度矩阵、维格纳函数和层析重建。本文利用时域光学零差层析技术对半导体激光器结构中形成的非平衡超辐射相干电子-空穴态的飞秒光场进行了量子态识别和重建。我们观察到严重的偏离泊松统计的光子相干激光状态时,从激光到超辐射的转换发生。重建的维格纳函数显示出大面积的负值,这是非经典性的特征标志,表明所产生的超辐射发射的量子性质。SR态的光子数分布和Wigner函数与位移Fock态非常相似
2019-11-22 quant-ph
Classicality and anticlassicality measures of pure and mixed quantum states
我们引入了一个简单的措施“经典”的纯和混合量子态作为最大值的希尔伯特-施密特“标量积”之间的重正化统计运营商的状态和所有位移热态。以Fock态为参考集,引入了“反经典性”测度。这两种措施都说明了福克,相干相位,和通用的混合高斯状态。高斯态被证明是最接近热态拥有相同程度的量子纯度。相反,Fock态似乎更接近混合热态而不是纯相干态。
2003-02-03 quant-ph
Continuous-variable quantum cryptography with discrete alphabets: Composable security under collective Gaussian attacks
我们考虑离散字母编码的连续变量量子密钥分发。特别是,我们研究的协议中的信息被编码在相位的位移相干(或热)状态,即使结果可以直接扩展到任何协议的基础上有限星座的位移高斯状态。在这种情况下,我们提供了一个可组合的安全分析,在有限大小的制度假设现实的,但限制性的集体高斯攻击的假设。在这个假设下,我们可以有效地估计信道的参数,通过极大似然估计和限制在最终的密钥速率相应的误差。
2021-01-15 physics.data-an quant-ph
Squeezing in conditional measurement setup with coherent input
本文研究相干态与数态经分束器和光子探测的条件测量装置,通过将输出态表示为位移qudit并优化参数,证明可在较低数态输入下达到最大压缩,并分析了光源非纯性和探测器低效的影响。
2024-12-26 quant-ph
Analysis of light-wave nonstaticity in the coherent state
研究了静态环境中处于相干态的非静态量子光波的特性。它示出的波的形状周期性地变化,作为其特有的性质的非静态的一种表现,如一个非静态波的福克状态分析的情况下。当波在正交空间中位移最大时,波的演化图形中就会出现一个腹部,而当波在振荡过程中每次通过平衡点时,就会出现一个节点。就这样,腹部和结节依次出现。虽然这种波型的变化伴随着电能和磁能的周期性变化,但总能量是守恒的。求积的波动也根据时间上的波变换以规则的方式变化。虽然所得的时变不确定性积总是大于(或至少等于)其量子力学允许的最小值($\hbar/2$),但当波构成腹部或节点时,它是最小的。这里所展示的非静态光波的异常特征的机制可以通过维格纳分布函数在相空间中的挤压形状轮廓的旋转来解释。
2021-11-12 quant-ph
Coherent electron displacement for quantum information processing using attosecond single cycle pulses
相干电子位移是用于处理量子信息的常规策略,因为它使得能够互连原子网络中的不同位点。处理的效率取决于对机制的精确控制,但这一点尚待建立。在这里,我们从理论上证明了一种新的路线,通过利用阿秒单周期脉冲驱动电子位移的时间尺度上比电子波包的动态失真更快。这些脉冲的特征依赖于一个巨大的动量转移到一个电子,导致它的位移遵循单向path.The方案是通过揭示编码量子叠加态的位移波包的时空性质来说明。我们绘制出相关的相位信息,并在距离原点很远的地方检索它。此外,我们表明,这样的脉冲序列施加到一个链的离子,使阿秒控制的相干运动的电子波包之间的相邻站点来回的方向性。一个扩展到两个电子的自旋状态证明了这些脉冲的使用的多功能性。我们的发现为使用阿秒单周期脉冲进行量子态的高级控制建立了一条有前途的路线,这为量子信息的超快处理以及成像铺平了道路。
2020-12-01 quant-ph
Convergence to semiclassicality in the quantum Rabi model
University of Southampton(南安普顿大学);University College London(伦敦大学学院);University of Nottingham(诺丁汉大学)
研究量子拉比模型中经典动力学的出现,通过新发展的方法建立与经典拉比哈密顿量的对应关系,分析不同量子态下经典极限的收敛过程,并提出分析近似方法。
2026-04-10 quant-ph
Ultrafast Quantum-path Interferometry Revealing the Generation Process of Coherent Phonons
光学双脉冲泵浦主动地在大块固体中产生电子态和声子态的量子力学叠加。本文利用一对相对相位锁定的飞秒脉冲测量了n-GaAs的瞬态反射率,并发现了特征干涉条纹。理论计算表明,这是双脉冲激发所特有的量子路径干涉的结果。我们的观察表明,在n-GaAs中,即使光子能量位于不透明区,由于表面电荷场的作用,相干声子产生的途径也是在位移势下的脉冲受激喇曼散射。
2019-05-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph