Distillation of logic-qubit entanglement assisted with cross-Kerr nonlinearity
逻辑量子比特纠缠在量子通信和量子计算中都引起了广泛的关注。在这里，我们提出了一个有效的协议，提取的逻辑量子比特纠缠的交叉克尔非线性的帮助下。该协议不仅可以净化逻辑位翻转错误和逻辑相位翻转错误，而且可以完全纠正物理位翻转错误。我们利用交叉克尔非线性构造量子非破坏探测器。我们提出的逻辑量子比特纠缠的蒸馏方案对量子信息，特别是长距离量子通信的实际应用有一定的参考价值。
2016-05-16 quant-ph
The Roles of Kerr nonlinearity in a Bosonic Quantum Neural Network
量子神经网络（QNNs）是一种新兴的人工神经网络（ANN）技术，它能够从ANN系统中获得量子优势，引起了机器学习和量子物理领域的极大关注。与经典的神经网络相比，QNN已被证明能够加快信息处理速度，提高预测或分类效率，并提供通用和实验友好的平台。众所周知，克尔非线性是经典ANN中不可或缺的元素，而在QNN中，克尔非线性的作用尚未完全理解。在这项工作中，我们考虑了玻色子QNN，并研究了经典（模拟XOR门）和量子（生成薛定谔猫态）任务，以证明克尔非线性不仅使非平凡的任务，而且使系统对错误更具鲁棒性。
2022-05-10 quant-ph
Quantum Cross Nonlinearity for Photon-Number-Resolving Nondestructive Detection
本研究提出基于V型量子发射体与双腔系统的量子交叉非线性机制，实现了单光子级的光子数分辨非破坏性探测，可扩展至多类腔量子电动力学系统，助力量子信息处理应用。
2024-08-15 quant-ph
Quantifying fermionic nonlinearity of quantum circuits
变分量子算法（VQA）被认为是在有噪声的中尺度量子（NISQ）器件上展示量子优势的最有前途的方法之一。然而，目前还不清楚VQA是否可以保持量子优势下的NISQ器件的本征噪声，这恶化了量子度。在这里，我们提出了一种措施，称为费米子非线性，量化的经典模拟量子线路设计用于模拟费米子哈密顿。具体地说，我们构造了一个基于费米线性光学的经典可模拟性的Monte Carlo型经典算法，其采样开销由费米非线性表征。作为这些技术的演示，我们计算了在退相噪声下由四个费米子模产生的旋转门的费米子非线性的上界。此外，我们还估计了在退相噪声作用下，氢链的幺正耦合团簇单、双量子线路的采样代价。我们发现，根据错误概率和原子间距，有区域的费米子非线性变得非常小或统一，因此电路是经典模拟。我们相信，我们的方法和结果有助于设计具有潜在量子优势的费米子系统的量子线路。
2022-11-14 quant-ph
Quantum randomness emerging under gravitational nonlinearity
一个方案概述了量子测量，假设自我维持的经典性是一个有吸引力的引力自相互作用的结果，大质量的机构，和随机性已经出现在经典领域。一个简单的可解模型被用来证明小量子系统以平均场的方式影响大量子系统，为玻恩概率规则提供了一条自然的途径。
2002-04-08 quant-ph
Quantum noise effects with Kerr nonlinearity enhancement in coupled gain-loss waveguides
研究同时具有固有量子噪声和非微扰非线性的量子系统的动力学性质通常是困难的。在具有宇称-时间（PT）对称性的增益-损耗波导耦合器中，由于输入相干光的强度可能急剧增加，系统中加入的非线性效应可以极大地增强克尔效应，并有望产生具有巨大光子数的输出光场的宏观纠缠态。同时，量子噪声也伴随着光场的放大和耗散。在量子噪声和非线性效应的共同作用下，系统的量子动力学行为变得十分复杂。然而，在以往对非线性PT对称系统的研究中，忽略了重要的量子噪声效应。在这里，我们提出了一个解决方案，这个非微扰量子非线性问题，显示系统的实时演化的可观测量。增强的克尔非线性被发现会引起一个以前未知的退相干效应，这是无关的量子噪声，并施加限制出现的宏观非经典。与线性系统不同的是，量子噪声对系统的动力学特性有着重要的影响，并且可以在增强的Kerr非线性效应的作用下产生非经典光场态。本文首次研究了耦合增益损耗波导的量子非线性动力学噪声，有助于更好地理解广义非线性系统中的量子噪声效应。
2015-05-26 quant-ph
Complete quantum teleportation with a Kerr nonlinearity
提出了一种利用交叉克尔介质实现光子偏振态量子隐形传态的方案。该方案的实验可行性进行了讨论，我们表明，使用最近证明的超低温光在冷原子介质中的传播，我们的建议可以实现与目前可用的技术。
2000-07-18 quant-ph
Nonlinearity in Single Photon Detection: Modeling and Quantum Tomography
单光子探测器是量子光学和量子信息的重要组成部分。基于超导纳米线的探测器表现出新的性能水平，但没有公认的量子光学模型，这是有效的多个输入光子。通过执行探测器断层扫描，我们改进了最近提出的模型[M. K. Akhlaghi和A.H. Majedi，IEEE应用超临界流体学报。19，361（2009）]，并且还研究了这些检测器对光的非线性响应的方式，这对于某些应用是有价值的特征。我们开发了一个设备独立的模型，单光子探测器，采用这种非线性。
2011-08-18 quant-ph
Universal continuous-variable quantum computation: Requirement of optical nonlinearity for photon counting
虽然通用的连续变量量子计算不能通过线性光学（包括压缩），零差检测和前馈实现，但理想光子计数测量的包含克服了这一障碍。这些测量有时通过分束器阵列来描述，以将光子分布在几种模式中。我们表明，这样的计划不能用来实现理想的光子计数，这样的测量必然涉及非线性演化。然而，这种对非线性的要求可以“离线”，从而允许使用线性光学进行通用的连续变量量子计算。
2002-03-19 quant-ph
Nonlinearity and constrained quantum motion
当量子系统受到一个或多个由守恒量引起的约束时，导出了密度矩阵所满足的动力学方程。所得到的密度矩阵的非线性运动具有这样的性质，即演化与产生系统初始状态的纯态混合物的具体组成无关。
2009-09-28 quant-ph
Quantum theory of Kerr nonlinearity with Rydberg slow light polaritons
研究了里德伯慢光极化激元在中间相互作用原子介质中的传播。然后，极化激元的色散关系很好地描述了慢光的速度，这允许一个任意形状的原子云的解析解。我们证明了里德堡极化激元的连接到一个传统的克尔非线性行为的弱相互作用，并确定了领先的量子校正增加的相互作用。我们提出了一个实验装置，它允许一个测量有效的两体之间的相互作用潜力慢光极化激元以及更高的身体相互作用。
2016-04-18 quant-ph
On Galilean invariance and nonlinearity in electrodynamics and quantum mechanics
最近关于慢光的实验结果提高了人们对非线性麦克斯韦理论的兴趣。我们得到伽利略协变方程的电磁只允许特殊的非线性本构方程，保持麦克斯韦方程不变。将这些与线性或非线性薛定谔方程相结合，例如由Doebner和Goldin提出的，产生伽利略量子电动力学。
2000-06-18 quant-ph
Broadcasting quantum nonlinearity in hybrid systems
Palacký University（帕尔卡大学）
该研究通过光介导相互作用在混合系统中实现非线性广播，利用非线性振子对线性系统进行量子处理。
2026-01-28 quant-ph
Polarization-squeezed light formation in a medium with electronic Kerr nonlinearity
分析了在具有电子克尔非线性的介质中偏振压缩光场的形成。考虑了量子斯托克斯参数，研究了它们的量子涨落谱。它是建立在量子涨落的抑制是最大的频率可以通过调整脉冲之间的线性相位差控制。我们证明，通过改变一个脉冲的强度或每个光子的非线性相移，可以有效地控制量子斯托克斯参数的量子涨落的抑制。
2004-01-12 quant-ph
Engineered optical nonlinearity for a quantum light source
在自发参量下转换的非线性过程中产生的单光子对形成了基础和应用实验量子信息科学的支柱。许多应用受益于仔细的单光子波包的光谱整形。在本文中，我们通过调制极化晶体的非线性度，在不影响相位匹配条件的情况下，定制下转换光子的联合光谱波函数。我们设计了一个具有高斯非线性分布的晶体，并通过双光子干涉实验证实了成功的波包整形。我们用数值方法展示了我们的方法如何应用于实现单光子量子光学目前最重要的目标之一，即创建没有光谱相关性的纯单光子。
2011-03-18 quant-ph
Controllable nonlinearity in a dual-coupling optomechanical system under a weak-coupling regime
强量子非线性引起许多有趣的量子效应，在量子物理中有着广泛的应用。本文研究了由线性耦合和二次耦合组成的光机系统的量子非线性效应。有趣的是，一个可控的光机非线性获得通过施加驱动激光到腔。这种可控的光机非线性可以增强到一个强耦合的制度，即使系统最初是在弱耦合制度。此外，系统的耗散可以得到有效的抑制，这使得声子边带和光子阻塞效应的出现在弱耦合区。这一工作对双耦合光机系统的研究及其在现代量子科学中的应用具有重要的启发意义。
2018-03-24 quant-ph
NP in BQP with Nonlinearity
如果修改量子力学的定律，使之允许量子态的非线性演化，本文证明了NP完全问题将在多项式时间内以有界概率有效地可解（NP in BQP）。在这个假设下（当然不太可能），我们可以通过描述一个多项式规模的量子门网络来证明这一点，这个网络可以在多项式时间内以有限的概率解决3SAT问题。就像艾布拉姆斯和劳埃德在之前的一篇论文中所做的那样（但是用了一个稍微简单的论证），在量子力学定律中允许非线性将证明“弱丘奇-图灵命题”是错误的。广义相对论被认为是提供必要的非线性的可能机制。
1998-04-27 quant-ph
Influence of modal loss on the quantum state generation via cross-Kerr nonlinearity
本文研究了退相干效应对两模交叉克尔非线性相互作用产生的量子态的影响。对于马尔可夫损失（光子损失和失相），一个区域的参数时，损失仍然不会导致破坏的非经典性被确定。我们强调的状态生成过程中的损失，而不是发生在传播通道的影响的差异。此外，我们表明，在现代实现的计划的大交叉克尔非线性相关损失可能会导致非经典性的增强。
2009-04-21 quant-ph
Quantum synchronization of two mechanical oscillators in coupled optomechanical systems with Kerr nonlinearity
研究了两个光机械系统中两个不同频率的机械振子在周期性调制腔失谐或驱动振幅下的量子同步现象，它们可以通过光纤或声子隧穿相互作用。腔体中填充有克尔型非线性介质。研究发现，无论采用哪种耦合方式和周期调制方式，非线性光机系统的量子同步都比线性光机系统的量子同步更有吸引力。在克尔非线性的情况下，更容易观察到大大增强的量子同步。此外，还比较讨论了两种耦合方式和两种调制方式对量子同步的不同影响。
2018-10-23 quant-ph
Quantum Correlation of Microwave Two-mode Squeezed State Generated by Nonlinearity of InP HEMT
本研究主要集中在低温InP HEMT高频电路分析，使用量子理论，以找出晶体管的非线性如何影响量子相关的模式中产生的电路。首先，推导了电路的总哈密顿量，并利用Heisenberg-Langevin方程研究了电路的动力学方程。利用非线性哈密顿量，一些元件被附加到InP HEMT的本征内部电路，以充分解决电路特性。非线性效应会产生附加分量。结果表明，在电路中产生的状态是混合的，没有纯态产生。相应地，修改后的电路产生双模压缩热态，这意味着人们可以专注于计算高斯量子不和谐来评估量子关联。研究还发现，非线性因素（称为电路中的非线性元件）会强烈影响压缩热态，从而改变量子不协调。最后，作为主要的一点，它的结论是，虽然它是可能的，以提高模式之间的量子相关的工程非线性组件，然而，量子不和谐大于统一，纠缠微波光子，似乎是一个具有挑战性的任务，因为InP HEMT工作在4.2 K。
2022-11-03 quant-ph
Enhancing Microwave-Optical Bell Pairs Generation for Quantum Transduction Using Kerr Nonlinearity
本文提出一种利用微波模式强Kerr非线性的脉冲SPDC方案，通过脉冲驱动产生单光子对，有效缓解了传统方案中保真度与概率的权衡，在有限非线性和光子损失下实现高保真度Bell对的高概率生成。
2025-05-01 quant-ph
Perspective: Interactions and Nonlinearity in Non-Hermitian Physics
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
本文探讨非厄运物理从单粒子线性模型到多体相互作用系统的演变，分析非厄运动力学的物理起源，讨论相互作用诱导的拓扑相、非线性 regime 中的集体现象及测量诱导纠缠相变。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stroboscopic high-order nonlinearity for quantum optomechanics
高阶量子非线性是先进量子技术实现具有连续变量大信息容量的普适量子处理的重要前提。悬浮光机械，一个领域的运动的电介质粒子是由精确控制的镊子光束驱动，是能够实现所需的非线性通过工程潜在景观的机械运动。重要的是，为了实现非线性量子效应，必须抑制由力学自由运动和热退相干引起的演化。为此，我们设计了一种方法的频闪应用的高度非线性势的机械振荡器，导致运动的量子非高斯态表现出非经典的负维格纳函数和压缩的非线性组合的机械求积。通过分析高度不稳定的立方势和悬浮光力学的相关实验参数，对该方法进行了数值验证，证明了其可行性，并提出了实验验证。该方法为利用非线性光学力将机械振子的基态瞬时转换为适用的非经典态的独特实验铺平了道路。
2021-07-29 quant-ph
Quantum estimation of Kerr nonlinearity in driven-dissipative systems
本文主要研究了驱动耗散系统中克尔非线性的量子测量。在没有耗散的情况下，非线性参数$χ$的测量精度按“超级海森堡标度”$1/N^2$缩放，其中$N$是由于非线性发生器引起的粒子（光子）的总平均数。在这里，我们发现“超海森堡标度”$1/N^{3/2}$也可以通过选择适当的询问时间来获得。在稳态下，只有在单光子损失和单光子驱动或双光子驱动的情况下，当非线性参数接近于0时，才能实现“超海森堡标度”$1/N^{3/2}$。随着非线性强度的增加，“超海森堡标度”消失。在单光子驱动的情况下，当系统在单光子损失的基础上又遭受双光子损失时，在非线性度$χ=0$处将不会出现最佳测量精度。与直觉相反，在双光子驱动的情况下，我们发现并不是双光子损失越大，测量精度就越低。这意味着增加双光子损耗可以在一定程度上提高$χ$的测量精度。
2022-04-12 quant-ph
Amplified quantum non-demolition measurements of optical quadratures using quadratic nonlinearity
本文提出基于非简并光学参量放大器的QND测量新方案，在放大正交分量的同时避免量子反作用，实现新型无反作用测量。
2025-09-25 quant-ph
Nonlinearity as a resource for nonclassicality in anharmonic systems
非经典性是涉及宏观量子相干性的量子增强技术和实验的关键成分。考虑到各种精确可解的量子振子系统，我们解决了他们的潜在的非谐性在建立非经典功能所发挥的作用。具体而言，我们表明，所考虑的潜在的熵非线性和它们的基态非经典性之间存在单调关系，量化的负维格纳函数。此外，为了澄清压缩的作用-这是不捕获的负维格纳函数-我们专注于Glauber-Sudarshan P-函数和地址的非经典性/非线性关系使用纠缠势。最后，我们考虑的情况下，一个通用的六阶潜在确认的想法，即非线性是一个资源的非经典性的产生，并可能作为工程的量子振荡器的指导方针。
2015-07-30 quant-ph
Exponential quantum enhancement for distributed addition with local nonlinearity
我们认为经典和纠缠辅助版本的分布式计算方案，计算非线性布尔函数的一组输入位提供分开的缔约方。双方之间的通信被限制为通过一个特定的装置进行，该装置强制执行所有非线性、非局部经典逻辑由单个接收器执行的约束，并且所有通信都通过有限数量的一位通道进行。在纠缠辅助版本中，计算固定非线性布尔函数所需的通道数量可以比经典版本中的通道数量呈指数级减少。我们证明了这种指数增强的问题的分布整数加法。
2009-07-20 quant-ph
Simulating Nonlinearity in Quantum Neural Networks While Mitigating Barren Plateaus
针对量子神经网络实现非线性和优化参数的挑战，提出基于泰勒级数展开建模非线性的方法，以张量积生成基、参数化幺正矩阵定义系数，降低电路深度缓解贫瘠高原，在MNIST和Fashion MNIST上测试准确率分别达98.7%和88.3%（加噪后略有下降）。
2025-04-18 quant-ph
Complete nondestructive analysis of two-photon six-qubit hyperentangled Bell states assisted by cross-Kerr nonlinearity
超纠缠（Hyperentanglement）是量子系统中多个自由度的纠缠态，由于可以极大地提高量子通信的信道容量和安全性而受到广泛关注。在这里，我们提出了第一个方案，完全区分的超纠缠Bell态的双光子系统在三个自由度的交叉克尔非线性的帮助下，没有破坏，包括两个纵向动量自由度和偏振自由度。我们利用交叉克尔非线性构造了量子非破坏探测器，并利用该探测器对不同自由度的双光子系统的Bell态进行了奇偶校验测量和分析。我们提出的双光子六量子比特超纠缠Bell态分析方案对量子信息，特别是长距离大容量量子通信的实际应用具有重要意义.
2016-02-11 quant-ph
Nonlinearity-Inhomogeneity Competition in Discrete-Time Quantum Walks
Universidade Federal de Alagoas（阿拉戈阿斯联邦大学）；SENAI CIMATEC（塞纳伊西马特克中心）
该研究探讨了离散时间量子漫步中非线性与不均匀性之间的竞争，通过分析返回概率和参与函数，揭示了不同参数下量子漫步模式的变化。
2026-02-25 quant-ph
Quantum control gates with weak cross-Kerr nonlinearity
在弱交叉克尔非线性条件下，我们首先提出了一种特殊的实验方案--C-路径门，利用它可以更简单地实现所有可能的双光子偏振态的二分POVM，并且几乎是确定性的。基于同样的技术，人们提出了量子控制门的实现方案，包括CNOT门（1/2）、Fredkin门（1/8）、Toffoli门（2/23）、CU门甚至MCU门。所有这些门都是可缩放的，具有一定的概率，这些概率大于线性光学中的那些门。这些门所需资源少，结构简单，在现有技术条件下是可行的，对实现光学普适计算有一定的意义。
2008-12-16 quant-ph
Saturable nonlinearity induced quantum correlations in optomechanics
本研究提出在含共同机械谐振器的双耦合光腔系统中，利用可饱和非线性触发的增益与损耗灵活生成量子纠缠和导引，发现损耗可增强关联且提升其抗热涨落鲁棒性，为室温下构建量子关联提供了新方法。
2025-06-12 quant-ph
Quantum Decoherence of Charge Qubit coupled to Nonlinear Nanomechanical Resonator
当纳米机械谐振腔的非线性不可忽略时，解析地研究了电荷量子比特的量子退相干。利用非线性Jaynes-Cummings模型，探讨了非线性纳米机械谐振器作为量子数据总线的可能性，非线性破坏了动态量子信息存储，维持了电荷量子比特量子相干性的恢复。通过对退相干因子的计算，讨论了纳米机械谐振腔的非线性对电荷量子比特工程退相干的影响。
2013-04-27 quant-ph
Quantum dynamics of an optomechanical system in the presence of Kerr-down conversion nonlinearity
本文从理论上研究了光机械腔中克尔下转换非线性晶体的非线性效应。对于这个系统，我们研究了两个非线性的影响，即，Kerr非线性和参量增益、振荡镜的动力学、透射光场的强度和压缩谱以及稳态镜场纠缠。我们表明，在与裸光机械腔相比，由于克尔非线性和腔内光子数的增加，由于增益介质的腔能量移位的组合可以增加的振荡镜的位移谱中的简正模分裂，并降低其有效温度。我们的工作表明，克尔非线性和下转换过程都增加了传输光场的压缩程度。此外，我们发现，在所考虑的系统中的机械和光学模式之间的纠缠度大大降低，因为在克尔介质的存在下的腔内光子数减少。
2013-03-05 quant-ph
Control of squeezed light pulse spectrum in the Kerr medium with an inertial nonlinearity
建立了电子克尔非线性介质中超短光脉冲自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）的自洽量子理论。该方法利用电场的动量算子，考虑了非线性的惯性行为。研究了压缩正交分量的量子涨落谱与非线性响应时间以及SPM和XPM效应引起的非线性相移值的函数关系。
2000-10-02 quant-ph
Joint estimation of noise and nonlinearity in Kerr systems
本文针对含自Kerr相互作用的有损与退相位信道，利用QFIM及零差、双零差测量分析损耗/退相位与非线性的联合估计极限，揭示增强、退化及不可同时最优的条件。
2024-08-27 quant-ph
Enhanced Phase Estimation via Photon-Added Two-Mode Squeezed States and Kerr Nonlinearity
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Jiangxi Normal University Science and Technology College（江西师范大学科学技术学院）；Institute for Military-Civilian Integration of Jiangxi Province（江西省军民融合研究院）
本文提出一种利用光子添加双模压缩态和 Kerr 非线性性提升相位估计精度的量子计量学方案，实现超越标准量子极限和超 Heisenberg 极限的高灵敏度测量。
2026-02-19 quant-ph
Higher-order interactions in quantum optomechanics: Analytical solution of nonlinearity
介绍了一种求解量子力学中二次相互作用引起的非线性朗之万方程的方法。一般采用零阶线性化近似，本文提出了一阶和二阶截断摄动格式。这些计划采用高阶系统运营商，然后近似数运营商与其相应的平均玻色子数，只有在需要的地方。导出了高阶算符的谱密度，得到了零时延下二阶关联函数的表达式，揭示了理想激光器在阈值时的腔光子占有率达到$\sqrt{6}-2$，与大量的数值计算结果符合得很好.作为进一步的应用，量子非谐振子的分析，$Q-$函数的计算，量子限制放大器的分析，和非爆破测量。
2017-11-27 quant-ph
Spatial correlations in hexagons generated via a Kerr nonlinearity
我们考虑了克尔腔产生的光束在截面上形成的六角形图案，并研究了表征这种结构的量子关联。通过使用参数相关的对称性破缺的斑图形成，我们确定了一个完整的六模纠缠的情况。五个独立的相正交组合，连接的六边形模式，显示出子散粒噪声波动。利用非线性量子计算技术，证明并计算了模光子数之间的量子关联。
2001-08-03 quant-ph
Schemes for quantum entanglement concentration of two unknown partially entangled states with cross-Kerr nonlinearity
我们提出了一个实用的方案来集中一对未知的部分纠缠Bell态和三光子W态的交叉Kerr非线性纠缠。在该方案中，利用局域操作和经典通信，分离的两方可以从两个先前共享的部分纠缠光子对中获得一个最大纠缠光子对，而分离的三方可以从两个相同的部分纠缠三光子W态中获得一个最大纠缠三光子W态和一个最大纠缠团簇态，并具有一定的成功概率.最后讨论了误差源和退相干对方案的影响。该系统结构简单，仅使用了一些线性光学元件和交叉克尔介质，大大简化了实验实现。这些方案在现有的实验技术条件下是可行的
2014-03-20 quant-ph
Quantum circuits for amplification of Kerr nonlinearity via quadrature squeezing
在单光子水平上，克尔效应引起的相移通常很小。我们提出了两种电路，通过应用单，双模正交压缩算子增强交叉克尔相移。我们的结果是基于矢量相干态理论，并可以通过满足广义特殊酉群SU（1，1）的生成元对易关系的物理运算来实现。虽然所提出的方法可能是有用的实现基于克尔非线性介质的量子光学纠缠门在单光子水平，他们也表明了一种通用的替代方法，以提高高阶非线性通过应用低阶非线性效应。
2014-07-07 quant-ph
Nonreciprocity realized with quantum nonlinearity
非互易器件是信号路由和噪声隔离的关键元件。量子技术的快速发展推动了对新一代小型化和低损耗非互易元件的需求。在这里，我们使用一对可调超导人工原子在一维波导实验实现了一个最小的被动非互易器件。利用人工原子的量子非线性行为，我们实现了在很宽的功率范围内通过波导的非互易传输。我们的结果是一致的理论模型表明，nonreciprocities是与人口的两个量子比特非局域纠缠准暗态，不对称地响应从相反方向的入射场。我们的实验突出了量子关联在实现非互易行为中的作用，并为构建无磁场的无源量子非互易器件开辟了道路。
2018-06-08 quant-ph
Quantum Reflection as a New Signature of Quantum Vacuum Nonlinearity
我们证明了光子在空间非均匀电磁场作用下会发生量子反射。基于这一观察，我们提出量子反射作为一种新的手段来探测强电磁场存在下的量子真空的非线性。
2013-08-02 hep-ph hep-th quant-ph
Memory-Nonlinearity Trade-off across Quantum Reservoir Computing Frameworks
Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）
研究揭示量子回授计算中不同实现方式背后的共同原理，即记忆保持与非线性响应的可调平衡，提出统一框架并识别量子回授超越标准协议的区域。
2026-03-22 quant-ph
Measurement-induced Nonlinearity in Linear Optics
我们研究了用单光子源、线性光学元件和适当的辅助模测量来产生非线性算符。我们提供了一个框架，为建设有用的单模和双模量子门所必需的全光量子信息处理。我们把注意力集中在使用最少的物理资源，同时提供一个透明的和算法的方式来构建这些运营商。
2003-05-15 quant-ph
Quantifying the nonlinearity of a quantum oscillator
我们解决量子振荡器的非线性的量化，并引入两个措施的基础上的基态的性质，而不是潜在的形式本身。第一个测量是基于质量的，并且对应于所考虑的谐振子的基态与参考谐振子的基态之间的重整化Bures距离。然后，为了避免引入这个辅助振子，我们引入了一个不同的措施的基础上的非高斯性（nG）的基态。这两个措施进行评估的样本显着的非线性电位和它们的属性进行了详细的讨论。我们表明，这两个措施是单调函数的对方在大多数情况下，这表明基于nG的措施是一个合适的选择，以捕捉量子振荡器的非谐性质，并量化其非线性独立的具体功能的潜力。我们还提供了潜在的Bures措施无法定义的例子，由于缺乏一个适当的参考谐波电位，而基于nG的措施适当量化其非线性特征。我们的研究结果可能会在实验应用中产生影响，其中有效电位的获得是有限的，例如，在量子控制中，协议依赖于有关基态或热态的信息。
2014-07-10 quant-ph
Macro-to-micro quantum mapping and the emergence of nonlinearity
作为物理学的普适理论，量子力学必须将状态分配给系统的每个描述级别--从完整的微观描述，一直到有效的宏观表征--并且还要描述它们之间的相互联系。假设我们只有一个粗粒度的访问物理系统，在这里，我们将展示如何分配给它一个微观描述，遵守所有宏观约束。为了做到这一点，我们采用了一般的粗粒度映射，即使系统和环境之间的分离不明显，也可以使用我们的方法。作为一个副产品，我们展示了如何有效的非线性动力学可以从线性量子演化中出现，我们很容易将其应用到状态判别任务。
2021-04-23 quant-ph
Enhancing quantum correlations and entanglement in an optomechanical system via cross-Kerr nonlinearity
在这项工作中，我们从理论上研究的量子关联存在于一个光学机械系统调用一个额外的交叉克尔耦合之间的光学和机械模式。在实验可实现的条件下，我们首先表明，一个显着增强的稳态纠缠可以实现在一个相当低的驱动功率，这也是非常强大的系统参数和环境温度。然后，我们采用高斯量子不和谐作为证人的真正的量子相关性存在于系统中，并讨论其依赖于交叉克尔非线性。
2016-12-21 physics.optics quant-ph
Enhancing Phase Estimation in a Hybrid Interferometer via Kerr Nonlinearity and Photon Subtraction
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Department of Physics, Jiangxi Normal University Science and Technology College（江西师范大学科学技术学院物理系）；School of Electronic and Information Engineering, Nanchang Institute of Technology（南昌工学院电子与信息工程学院）
本文提出了一种高精度相位估计方案，通过结合Kerr非线性相位移器和多光子子traction操作，实现了超越标准量子极限和常规海森堡标度的相位灵敏度，接近超海森堡标度。
2026-05-20 quant-ph
Photon Sorting, Efficient Bell Measurements and a Deterministic CZ Gate using a Passive Two-level Nonlinearity
虽然近年来实验上可用的光学非线性的强度已经迅速增加，但是使用这种非线性来产生有用的量子器件（例如有效的光学贝尔态分析器或通用量子光闸）仍然存在重大挑战。在这里，我们描述了一种新的方法，避免了目前的限制，通过结合强非线性与积极的高斯运算在有效的协议贝尔状态分析仪和控制符号门。
2015-02-15 quant-ph
Joint quantum estimation of loss and nonlinearity in driven-dissipative Kerr resonators
本文针对相干驱动耗散Kerr谐振器，联合估计损耗率与非线性耦合，证明模型渐近经典且QFI随时间和驱动增强，正交探测可反复逼近QFI。
2022-12-09 quant-ph
Nonlinearity and Quantumness in Thermodynamics: From Principles to Technologies
本文提出用少模相干封闭系统中的非线性模间耦合取代传统开放耗散热机结构，将热噪声相干过滤为功和信息资源，从而开辟理解相干演化与热力学关系的新范式。
2025-02-06 quant-ph
Nonlinear effect on quantum control for two-level systems
传统的量子控制理论主要研究线性量子系统。本文研究了非线性对二能级系统量子控制的影响，发现非线性可以改变量子系统的可控性。此外，我们证明了李亚普诺夫控制可以用来克服这种不可控性引起的非线性效应。
2009-06-05 quant-ph
InGaP quantum nanophotonic integrated circuits with 1.5% nonlinearity-to-loss ratio
光学非线性在利用光子的量子信息处理中起着关键作用，从预言的单光子源、相干波长转换到长期寻求的量子中继器。尽管强偶极耦合到量子发射器的可用性，但高度期望实现强体光学非线性。在这里，我们实现了量子纳米光子集成电路在薄膜InGaP与单光子非线性耦合率（$g/2π=11.2$ MHz）和腔光子损失率之间的$1.5\%$的创纪录的高比率。我们证明了二次谐波产生的效率为$71200\pm10300\%$ /W的InGaP光子电路和光子对产生通过退化自发参量下转换与超过27.5 MHz/ $μ$ W的重复率-一个数量级的改进的国家的最先进的-和一个大的巧合到意外的比率高达$1.4\times 10^4$。我们的工作表明，InGaP作为一个潜在的超越平台的量子非线性光学和量子信息的应用。
2022-01-25 physics.optics quant-ph
