Generation of pure continuous-variable entangled cluster states of four separate atomic ensembles in a ring cavity
提出了一种在高精细度环形腔中制备四个不同原子系综的连续变量纠缠团簇态的实用方案。该方案不需要一组外部输入压缩场、分束器网络和测量。它只基于原子系综和腔模之间的色散相互作用以及适当调整幅度和相位的激光脉冲的顺序应用。我们证明了在连续激光脉冲作用下,原子的场模被驱动到压缩真空态。然后根据属于聚类状态类的要求检查状态。我们举例说明的纠缠团簇态,所谓的连续变量的线性,方形和T型团簇态的三个例子的方法。
2009-03-18 quant-ph
Controlled multiqubit entangled states and quantum transmission in quantum molecule-spin systems
在由$N+1$反铁磁分子环相互作用组成的量子自旋系统中,相干控制了多量子比特纠缠态。这种可调谐的分子间耦合是由$N$环周磁体的电子自旋与中心分子环的电子自旋之间的局域交换相互作用引起的。利用具有各向异性海森堡耦合的有效自旋哈密顿量,解析地推导了该系统的量子动力学。发现在量子涨落的情况下,可以高精度地产生纠缠$W$态。通过选择分子间的耦合,多量子比特纠缠态也可以从一个分子环转移到另一个分子环。
2009-03-16 quant-ph
Emission of OAM entangled photon pairs in a nonlinear ring fiber utilizing spontaneous parametric down-conversion
我们提出在热致非线性极化石英光纤中通过自发参量下转换产生光子对。光子直接在光学角动量的本征态中产生。一对光子可以在这些状态以及频率上纠缠。我们确定合适的空间和偏振模式,提供一个有效的非线性相互作用。通过改变抽运光场的性质,可以得到窄带和宽带下转换光场。
2014-09-30 physics.optics quant-ph
Creation of pure multi-mode entangled states in a ring cavity
讨论了在高Q环形腔中制备原子系综多模压缩(纠缠)态的实用方案。假设腔由两个相互反向传播的简并模组成,这两个模可以同时与原子系综耦合,并且具有相同的耦合强度。系综由超冷原子组成,它们被建模为由两个激光场驱动的四能级系统,两者都与腔方向之一共同传播。我们说明了一个程序,从真空中构造多模压缩态的一个幺正变换与集体动力学的原子系综受到适当调整的振幅和相位的驱动激光。激光脉冲与腔耗散一起在期望的稳态压缩态中准备集体模式。
2010-02-01 quant-ph
Ring-shaped spectra of parametric down-conversion and entangled photons that never meet
我们报告的观察一个不寻常的类型的参数下转换。当共线简并辐射处于群速度色散的反常范围内时,其光谱在角度和波长上都受到限制。从精确共线-简并相位匹配的失谐导致了波长-角谱的环形,这表明了一种新的光子对时空相干和纠缠。通过在角度和波长上施加以特定方式变化的相位,可以获得纠缠光子对的有趣状态,其中两个光子永远不会在同一时间处于同一点。
2016-03-26 physics.optics quant-ph
Controlled creation of maximally entangled states using a SQUID ring coupled to an electromagnetic field
我们提出的解决方案的时间相关的薛定谔方程的SQUID环耦合到一个电磁场,都处理量子力学。我们证明了SQUID环可以用来产生一个最大纠缠态,其电磁场在没有耗散的情况下保持时间常数。使用量子光学中熟悉的方法,我们扩展了模型,包括耦合这个系统的耗散环境的影响。通过这个模型,我们表明,尽管这样的环境对系统的时间演化有明显的影响,但它不需要破坏量子技术所需的时间尺度上的这种耦合系统的纠缠。
2003-07-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Topological Order in an Entangled SU(2)$\otimes$XY Spin-Orbital Ring
我们提出严格的拓扑秩序出现在一个一维的自旋轨道模型,由于环拓扑。虽然具有SU(2)自旋和XY轨道相互作用的自旋-轨道环的精确解通过幺正变换将自旋和轨道分开,但当环闭合时,自旋不是独立的,而是形成两个携带相反赝动量的半环。我们表明,逆变换回到物理自由度纠缠的自旋半环的轨道。这种令人惊讶的相关性出现在将拓扑结构从开链改变为闭链时,这降低了基态流形的简并性,只留下伪动量相互补偿的状态。
2013-11-05 cond-mat.str-el quant-ph
Wavelength division multiplexed and double-port pumped time-bin entangled photon pair generation using Si ring resonator
报道了一种利用半径为10 μm的硅环形腔实现时分复用的通信波段时间仓纠缠光子对源。该紧凑型谐振器具有两个插入端口和两个分出端口。通过连续激光泵浦一个插入端口,我们证明了在电信C波段的两个波分复用的时间仓纠缠光子对的有效产生,它们从一个分出端口出来,然后通过波长滤波器分裂成信号光子和空闲光子。谐振器结构增强了用于对生成的四波混频。此外,我们演示了双端口泵浦,其中两个反向传播的泵浦光注入从两个下降端口同时产生纠缠。我们成功地观察到高度纠缠的输出从两个下降端口。令人惊讶的是,在每个下降端口的计数率甚至增加了两倍的单口泵送。这种观察的可能机制进行了讨论。我们的技术允许有效地使用硅环谐振器,并扩大其功能的各种应用。
2017-02-09 physics.optics quant-ph
Simulation of the Ring-exchange Models with Projected Entangled Pair States
提出了利用投影纠缠对态(PEPS)模拟环交换模型的算法。我们推广虚时演化(ITE)方法来优化具有环交换作用的模型的PEPS波函数。我们比较了不同近似对环境的影响。为了理解优化过程中的数值不稳定性,我们引入了PEPS的“奇异性”,并开发了一个调节程序,可以有效地减少PEPS的奇异性。我们用环面码模型对我们的方法进行了基准测试,得到了非常精确的基态能量和拓扑纠缠熵。我们还将我们的方法与二维环交换模型进行了比较,发现基态具有较强的矢量手征序。该算法可以成为研究环相互作用模型的有力工具。在这项工作中开发的方法,例如,减少奇异性的正则化过程也可以应用于其它模型。
2021-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Spin Grouping in Ring Cavity and its Protection on Entangled States Transfer
本文研究环形腔耦合自旋阵列在低激发下的自旋分组现象,利用该机制保护跨组相干性,并通过动力学寻址实现远程自旋对之间纠缠态的确定性转移,为可扩展量子信息处理提供新方案。
2025-06-03 quant-ph
Construction of mutually unbiased maximally entangled bases in $\mathbb{C}^{2^s}\otimes\mathbb{C}^{2^s}$ by using Galois rings
互无偏基在量子力学和量子信息处理中起着核心作用。作为一类重要的互无偏基,二体系统中的互无偏最大纠缠基(MUMEBs)近年来引起了人们的广泛关注。与\cite{xu2}中使用有限域的工作不同,本文尝试用Galois环来构造$\mathbb{C}^{2^s} \otimes \mathbb{C}^{2^s}$中的MUMEB.作为应用,我们在$\mathbb{C}^{2^s}\otimes\mathbb{C}^{2^s}$中得到了几种新的MUMEB类型,并证明了$M(2^s,2^s)\geq 3(2^s-1)$,从而提高了\cite{xu}中给出的$M(2^s,2^s)$的下界.
2019-12-28 cs.IT math.IT quant-ph
Engineering entangled photons for transmission in ring-core optical fibers
通过在结构光纤中进行空分复用,可以增加光通信信道的容量。径向芯光纤允许扭曲光的传播-轨道角动量的本征模,这在高维量子信息中引起了相当大的关注。在这里,我们研究的纠缠光子,是量身定制的耦合到环形芯光纤的产生。我们发现,通过泵浦具有轨道角动量$\ell$的完美涡旋模式的非线性晶体,而不是高斯模式,可以增加由参数下转换产生的光子对的耦合接近三倍。此外,双光子轨道角动量谱具有几乎恒定的形状。这为量子态工程提供了一个有趣的场景,因为利用完美涡旋模式的叠加来泵浦晶体可以与环芯光纤的模式过滤特性结合使用,以产生简单且有趣的量子态。
2021-09-07 physics.optics quant-ph
Antiferromagnetic self-ordering of a Fermi gas in a ring cavity
本文研究了在环形谐振腔中耦合的自旋- $1/2$无碰撞费米子原子的密度和自旋自序。两个自旋态通过一对简并反向传播腔模和两个横向泵浦场实现双光子拉曼耦合。在这个一维组态中,耦合的原子-场系统具有连续的$U(1)$平移对称性和离散的$\mathbf{Z}_2$自旋反转对称性。在足够强的泵浦强度的半填充时,组合的$U(1)\times \mathbf{Z}_2$对称性在超辐射相变到具有自有序密度和自旋结构的状态的开始时自发地被破坏。我们主要发现反铁磁晶格秩序在腔波长。自序态在自旋相反的费米子之间表现出意想不到的正动量对相关。这些强腔介导的相关性消失在较高的泵强度。
2019-05-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
High coherent frequency-entangled photons generated by parametric instability in active fiber ring cavity
通信波段的高相干频率纠缠光子是量子信息协议和量子远程通信的关键。而由非线性晶体中自发参量下转换或光纤中调制不稳定性产生的光子对呈现随机起伏,使得光子在连续往返中可区分。在这里,我们展示了一个频率纠缠光子的参数不稳定性的基础上,在一个有源光纤环形腔中,周期性的色散调制激发参数共振。通过对谐振腔的周期调制来选择参量不稳定性中的特征波数,形成增益对称的稳定斑图。我们发现参量不稳定边带的谱具有高度的相干性,这一点由单次激发谱的无背景自相关得到了证实。双光子干涉是由基于光纤的马赫-曾德尔干涉仪进行的,没有任何稳定。我们获得了86.3%的红欧曼德尔干涉可见度的下降宽度为4.3毫米。相关时间测量表现出的线宽为68.36 MHz,表明高相干性和不可分割的光子对之间。我们的结果证明了有源光纤腔中的参量不稳定性可以有效地产生高相干频率纠缠光子对,这将有助于后续的量子应用。
2019-10-17 physics.optics quant-ph
On the ring of local polynomial invariants for a pair of entangled qubits
在半正定厄米矩阵的密度矩阵空间上,两个量子比特的纠缠特性被编码在SU(2)x SU(2)群的伴随作用量的不变量中.研究了多项式不变量的对应环。描述了该环的特殊完整性基,并以多项式不等式的形式明确给出了密度矩阵的半正定性对该环元素的约束.所建议的基础的特点是,只有最小数量的不变量,即两个主要的不变量的程度2,3和一个次要的不变量的程度4出现在环的Hironaka分解的多项式不等式。
2010-07-06 math-ph math.AG math.MP
Hidden Unit Interpretability in RBM Quantum States:Encoding Antiferromagnetic Order in Heisenberg Spin Rings
Fraunhofer IAO(弗劳恩霍夫应用研究促进协会);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
研究RBM在模拟一维Heisenberg自旋环时如何编码反铁磁序,发现隐藏单元自发捕捉自旋锯齿磁化模式,通过分析不同系统大小的隐藏单元,揭示了重要单元与补充单元在能量和关联结构中的作用差异。
2026-03-25 cond-mat.str-el quant-ph
Entangled quantum currents in distant mesoscopic Josephson junctions
考虑两个相距较远的介观SQUID环。双模非经典微波源用相关光子照射两个环。在这种情况下,约瑟夫森电流是量子力学算符,并且它们相对于微波的密度矩阵的期望值产生实验观察到的电流。经典相关(可分离)和量子力学相关(纠缠)的微波被认为是,它们的约瑟夫森电流的影响进行量化。两个不同的例子,涉及微波数态和相干态的结果。结果表明,通过两个环中的约瑟夫森结的隧道电子对的量子统计是相关的。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Entanglement in a Dimerized Antiferromagnetic Heisenberg Chain
研究了自旋为1/2的反铁磁二聚海森堡链的纠缠特性。纠缠间隙是基态能量与任何可分离态所能达到的最小能量之差,通过计算纠缠间隙来检测纠缠。结果表明,改变交替参数可以增大纠缠带隙。通过热能,纠缠的见证可以确定低于可以获得纠缠态的特征温度。由能量检测到的纠缠可以为由并发度确定的纠缠提供一个下界。当交替参数小于某个临界值时,链中总是不存在二聚体间的缠结。
2008-03-06 quant-ph
Entanglement-induced electron coherence in a mesoscopic ring with two magnetic impurities
本文研究了电子在介观环中传输时的Aharonov-Bohm(AB)干涉图样,在介观环中嵌入了两个完全相同的非相互作用磁性杂质。采用量子波导理论,推导出精确的传输几率幅,并研究了杂质自旋最大纠缠态对电子透射干涉图样的影响。对于合适的电子波矢,我们表明,AB振荡的振幅在没有杂质的情况下,实际上是不减少的电子-杂质耦合常数的范围内,当最大纠缠单重态的准备。这样的状态因此能够抑制由于磁性杂质的散射而导致的通常的电子退相干。我们还展示了如何通过电子散射产生杂质自旋的最大纠缠态。
2007-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement in a Spin-$s$ Antiferromagnetic Heisenberg Chain
研究了任意自旋的海森堡反铁磁链- $s$中的纠缠.这种纠缠可以通过热能来证明,它等于任何可分态的最小能量。存在一个特征温度,低于该温度,存在纠缠热态。热纠缠的特征温度随自旋$s$的增加而增加。当晶格总数增加时,特征温度降低,然后趋于一个常数。这种效应表明,在有限温度下,可以在较大晶格数的真实固态系统中检测到热纠缠。从非纠缠态的可分性出发,比较了负性和纠缠见证。研究发现,热能为自旋- $s$反铁磁海森堡链中热纠缠的存在提供了充分条件.
2006-05-12 quant-ph
Quantum Entanglement with Self-stabilizing Token Ring for Fault-tolerant Distributed Quantum Computing System
基于自稳定令牌环算法,构造了n个量子比特的量子纠缠态。纠缠态可以应用于量子网络、量子互联网、分布式量子计算、量子云等领域。据我们所知,这是第一次尝试构建基于自稳定算法的量子纠缠。通过基于IBM Quantum Experience平台的量子线路实现,证明了该结构确实可以实现特定的n量子比特纠缠态,进而可以在量子网络或量子互联网中循环令牌,构建分布式量子计算系统(DQCS)。所建立的DQCS是容错的,在这个意义上,它可以容忍瞬态故障,如偶尔错误的纠缠量子态。
2022-09-23 cs.DC cs.ET quant-ph
Bright entangled photon source without stringent crystal temperature and laser frequency stabilization
纠缠光子源(EPS)是各种量子通信协议的主要组成部分,通常利用$χ^{2}$非线性体光学材料中的自发参量下转换(SPDC)来实现。虽然高非线性和长的相互作用长度已经确立了用于EPS的周期性极化晶体的优越性,但是这种晶体的相位匹配条件对晶体温度和激光波长的波动非常敏感。因此,在实验室之外部署这种辐射源,例如卫星应用,需要严格的质量和功率预算,从而增加了任务的复杂性和成本。我们报道了一种明亮、稳定的纠缠光子源,对晶体温度和激光波长稳定性的要求较低。利用周期性极化的KTP晶体内的偏振Sagnac干涉仪产生简并,0型相位匹配的纠缠光子对在810 nm的环形环,我们已经转换成一个“完美”的环的帮助下,两个常见的光学元件,轴棱锥和透镜的SPDC环。尽管由于晶体温度超过$7^{o}$ C和激光波长超过300 GHz的变化,SPDC环的尺寸从高斯变化到不同直径的环形,但我们观察到“完美”环的尺寸是恒定的。新的EPS具有使用单模光纤收集的高达22.58 $\pm$ 0.15 kHz/mW的光谱亮度,其中贝尔参数S = 2.64 $\pm$ 0.05,量子态保真度为0.95 $\pm$ 0.02,需要$\pm$ $0.8^{o}$ C的晶体温度稳定性,与先前的EPS相比几乎是5倍的弛豫。通用方案可用于所有晶体中的非共线SPDC光子,以在任何波长和时间尺度下开发EPS,用于资源受限的应用。
2022-07-13 physics.optics quant-ph
Quantum machines using $\rm{Cu}_{3}$-like compounds modeled by Heisenberg antiferromagnetic in a triangular ring
针对轻微畸变等边三角形构型的Cu₃-X(X=As、Sb)反铁磁耦合自旋系统,基于含多种相互作用的Heisenberg模型研究三种量子机器,发现低温强磁场下MCE显著,可拓宽机器运行区域并影响其工作模式。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Transfer Through an Antiferromagnetic Spin Chain
研究了利用均匀耦合的自旋为1/2的有限反铁磁海森堡链作为纠缠传输通道的可能性。一对最大纠缠自旋的一个成员最初附加到链的一端在其基态和这种纠缠的动力学传播到另一端进行了计算。我们表明,与类似的计划与铁磁链在其基态,在这里的纠缠传输速度更快,衰减更少,具有更高的纯度和作为一个窄脉冲的形式上升非解析从零。在这里,非零温度和去极化环境都被发现是破坏性较小的铁磁的情况下相比。纠缠被发现传播通过链在一个特殊的方式,使它跳跳过备用网站。
2010-02-01 quant-ph
Frequency correlated photon generation at telecom band using silicon nitride ring cavities
频率纠缠光子源在包括量子密钥分发、团簇态量子计算和量子精密测量在内的各种光量子技术中具有很高的需求。在最近的十年中,芯片级纠缠光子源已经开发出使用硅平台,提供鲁棒性,大的可扩展性和CMOS技术兼容性。在这里,我们报告的频率相关光子对使用150 GHz的氮化硅环形腔的产生。首先,该装置的特点是研究在自发四波混频的相位匹配条件。接下来,我们评估所产生的光子的联合光谱强度,并确认光子对产生在总共42个相关频率模式对中,对应于51.25 nm的带宽。最后,对实验结果进行了分析,并根据相位匹配条件对联合谱强度进行了量化。
2021-02-05 quant-ph
Entangled Collective Spin States of Two Species Ultracold atoms in a Ring
本文研究了环形势阱中两种类相互作用的超冷原子实现的通用量子哈密顿量,发现该系统能产生高纠缠态,并精确求解了二次部分,揭示了粒子数与相互作用强度对纠缠熵的影响及相变特征。
2023-03-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects of Magnetic Anisotropy on 3-Qubit Antiferromagnetic Thermal Machines
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦爾帕萊索大學);Universidad Técnica Federico Santa María(費德里科·聖塔瑪麗亞理工大學);Millennium Nucleus in NanoBioPhysics (NNBP)(納米生物物理千年核);Universidad Mayor(馬約爾大學);Ohio University(俄亥俄大學)
本研究探讨了磁各向异性对三量子比特反铁磁热机的影响,发现易轴各向异性显著提升Stirling和Otto循环的发动机效率,且Stirling循环在量子临界点实现卡诺效率并展现全部热操作模式。
2024-09-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noncollinear Magnetic Order Stabilized by Entangled Spin-Orbital Fluctuations
利用元格平均场论理论和纠缠重整化方法研究了正方晶格上二维Kugel-Khomski模型的量子相变.当$3z^2-r^2$轨道受到晶场的青睐且Hund交换有限时,两种方法都给出了一个由四个子晶格组成的非共线奇异磁序,该子晶格具有相互正交的最近邻和反铁磁第二邻自旋.我们推导出有效的阻挫自旋模型与第二和第三邻居自旋相互作用,稳定这个阶段,并遵循自旋轨道量子涨落涉及自旋单线态纠缠轨道激发。
2012-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Tensor renormalization of quantum many-body systems using projected entangled simplex states
为了研究量子晶格模型的基态性质,我们提出了一类新的张量网络态,我们称之为投影纠缠单形态(PESS)。这些态将投影纠缠对态(PEPS)的对关联基推广到了单形。PESS是单纯态的精确表示,并提供了一个有效的试探波函数,满足纠缠熵的面积定律。我们介绍了一个简单的更新方法来评估的PESS波函数的基础上的时间演化和高阶奇异值分解的张量。通过将这种方法应用于自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的kagome晶格,我们得到了准确和系统的结果的基态能量,接近最低的上限尚未估计这个量。
2014-01-02 cond-mat.str-el quant-ph
Parallelization of frequency domain quantum gates: manipulation and distribution of frequency-entangled photon pairs generated by a 21 GHz silicon micro-resonator
本研究研发出小尺寸硅环形谐振器,利用其窄间隔多频率信道,通过现成电光器件并行控制单量子比特门,实现纠缠对表征并首次演示频域全连接5用户量子网络,推动可扩展硅基量子电路发展。
2023-05-05 quant-ph
Variational optimization of projected entangled-pair states on the triangular lattice
Freie Universität Berlin(柏林自由大学);Dahlem Center for Complex Quantum Systems(达勒姆复杂量子系统中心);Institut für Theoretische Physik(理论物理研究所);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料与能源中心)
本研究提出了一种针对三角晶格投影纠缠对态的变分优化算法,通过自动微分实现能量最小化,提高了变分结果的准确性。
2026-01-14 cond-mat.str-el quant-ph
Asymptotic entangled states from the dissipative interaction of two charged fields
本研究利用超复环形式构建耗散系统的场论,通过非正则假设量子化以守恒幺正性,并构建渐近纠缠态以研究纠缠系统的遍历性,复现了热场论中的有效加倍场表述。
2023-06-10 math-ph math.MP quant-ph
Experimental realisation of multipartite entanglement via quantum Fisher information in a uniform antiferromagnetic quantum spin chain
量子纠缠是一种量子力学现象,其中具有许多自由度的多体系统的量子态不能独立于具有给定自由度的每个主体的状态来描述,无论每个主体在空间中相距多远。纠缠不仅被认为是量子信息的一种资源,而且被认为可以影响复杂的凝聚态系统。因此,检测和量化多体系统中的多粒子纠缠对于量子信息科学和凝聚态物理都具有重要意义。在这里,我们检测和量化的自旋1/2海森堡反铁磁链在散装固体中的多体纠缠。利用非弹性中子散射测得的动态磁化率得到的量子费舍尔信息检测了多体纠缠。利用量子费舍尔信息的标度行为,证明自旋1/2海森堡反铁磁链属于一类具有发散多体纠缠的强纠缠量子相变.
2020-10-29 quant-ph
Efficient matrix-product-state preparation of highly entangled trial states: Weak Mott insulators on the triangular lattice revisited
使用张量网络状态来解开量子自旋液体的物理学,在最小的,但通用的微观自旋或电子模型仍然是众所周知的挑战。一个突出的悬而未决的问题涉及的绝缘基态的性质的二维半填充哈伯德型模型的三角晶格附近的莫特金属绝缘体过渡,一个政权,可以近似微观自旋1/2海森堡模型补充了额外的“环交换”的相互作用。利用一种新颖有效的态制备技术,利用高纠缠Gutzwiller投影费米表面试验波函数初始化全密度矩阵重整化群(DMRG)计算,与以前的工作相反,我们发现,最简单的三角晶格$J$ - $K$自旋模型中的四格点环交换可能不具有完全无带隙的U(1)自旋费米面(旋转玻色金属)阶段的四个和六个腿宽的梯子。我们的方法铺平了道路,充分解决与DMRG其他有争议的问题领域的挫折量子磁性和强关联电子。
2020-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
Long-distance dissipation-assisted transport of entangled states via a chiral waveguide
量子网络为实现量子信息处理和量子通信提供了一个重要的平台,而量子纠缠则是这些应用中的关键资源。在这里,我们描述了耗散传输协议的纠缠态,其中存储在量子网络的第一个节点的纠缠可以高保真传输到第二个节点通过一维手征波导。特别地,我们利用手征耦合单模环形谐振器中的方向不对称性来传输纠缠态。对于完全手征波导,贝尔态、多组分$W$ -态和Dicke态可以以高达$0.954$的保真度传输,尽管通信信道是有噪声的。我们的方案可用于开放量子网络中量子节点间多体纠缠态的长距离分布。
2020-03-09 quant-ph
Highly Entangled Ground States in Tripartite Qubit Systems
我们研究了三个交换耦合量子比特按环形排列的系统中高纠缠基态的产生。合适的磁场配置产生近似GHZ和精确的W基态的确定。利用混合态纠缠τ研究了有限温度下系统的纠缠。通过采用最速下降优化算法,我们证明了tau可以有效地进行评估,并具有高精度。我们确定的参数制度,三方系统的平衡纠缠达到最大值。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon-induced entanglement of distant mesoscopic SQUID rings
研究了一个涉及两个远距离介观SQUID环的实验。超导环被相关光子照射,这些光子由单个微波源产生。经典相关(可分离)和量子力学相关(纠缠)的微波被认为是,它们的约瑟夫森电流的影响进行量化。结果表明,通过远环中的约瑟夫森结隧穿的电流是相关的。
2004-06-09 cond-mat.other quant-ph
Thermal and ground-state entanglement in Heisenberg XX qubit rings
研究了具有磁场的Heisernberg $XX$量子比特环中的热态和基态纠缠。研究结果表明,对于偶数环,最近邻量子比特间的两两纠缠与交换作用常数的符号和磁场的符号无关。作为一个例子,我们研究了四量子比特模型中的纠缠,发现在没有磁场的情况下,该模型的基态是一个四体最大纠缠态,用$N$ -纠缠度量。
2002-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Links and Quantum Entanglement
我们讨论了拓扑纠缠和量子纠缠之间的相似性,特别是对于三方量子系统。我们说明我们的方法,首先讨论两个明确(拓扑)inequivalent系统的三环链接:Borromean环,其中任何一个链接的删除留下其余两个非链接(或,通过类比,非纠缠);和一个不等价的系统(我们称之为NUS链接),其中任何一个链接的删除留下其余两个链接(或,纠缠在我们的类比)。我们引入适当的辫子群($B_3$)的酉表示,产生相关的量子纠缠系统。我们最后指出,这两个量子系统,这显然具有不等价的纠缠特性,是局部酉等价的。
2011-04-27 math-ph math.GR math.MP
Experimental linear-optics simulation of the ground state of an interacting quantum spin-ring
临界现象涉及其组成部分的相关性的结构变化。这些特征可以在量子模拟器中用于评估中等大小系统中何时发生临界,对于这些系统,相变不能通过标准的物理方法捕获。在这里,我们证明了这些概念在光子量子模拟器:我们编码的基态的三自旋伊辛环的波函数,通过使用一对纠缠光子。模拟磁场的影响,导致一个关键的修改环内的相关性,分析通过研究两个和三个自旋纠缠。特别是,我们之间的定量连接违反Svetlichny的不等式的量的三纠缠和三方负在我们的环。
2013-12-04 quant-ph
Towards the chemical tuning of entanglement in molecular nanomagnets
反铁磁自旋环代表了高度相关的低维系统的原型实现。在这里,我们从理论上说明了如何通过控制化学取代引入磁缺陷,导致每个环内自旋对纠缠的强烈空间调制。局部自由度(个人自旋)和集体的(总环自旋)之间的纠缠共存于交换耦合环二聚体,可以推断出从一般的对称性参数。我们验证了这些功能在有限温度下的持久性,并讨论他们在实验上可观察到的。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering antiferromagnetic Heisenberg spin chains for maximizing of the groundstate entanglement
研究了工程海森堡模型中自旋为零的本征态的关联函数和纠缠度,探讨了量子纠缠的性质。结果表明,当耦合强度均匀时,零自旋本征态的总最近邻关联函数达到局部极值,相应地,$d$ -D立方AF海森堡模型的基态纠缠局部最大.对具有余弦调制的交换耦合的$N$量子自旋环($J_i=J(1+\cos(2πi/N))$)的数值计算表明,均匀耦合并不是使基态纠缠最大化的唯一最佳分布,这种相互作用的调制可以诱导更长范围的纠缠.
2004-11-24 cond-mat.str-el quant-ph
Detection through exchange energy of multipartite entanglement in spin rings
我们研究了任意自旋环中的多体纠缠,最近邻之间存在反铁磁相互作用。特别地,我们证明了由偶数个($N$)自旋形成的环的非简并基态是$N$ -体纠缠的,并且交换能因此可以用作多体-纠缠见证。我们开发了一种通用的方法来计算对应于biparable状态的能量最小值,并提供了一组有代表性的系统的数值结果。尽管交换能具有全局性质,但它也允许纠缠的自旋选择性表征。特别是,在存在磁缺陷的情况下,人们可以推导出每个单独自旋的可分性标准,并使用交换能来检测这个自旋和所有其他自旋之间的纠缠。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum teleportation via a two-qubit Heisenberg XXX chain with x-component of Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了两量子比特Heisenberg XXX链与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的x分量$D_x$的热纠缠和热混合纠缠的量子隐形传态.我们的研究结果表明,温度$T$,自旋耦合常数J,和x-组件$D_x$可能会影响纠缠的输出状态,因此,隐形传态协议的可能性。此外,这些结果表明,输出态的纠缠需要一个低温制度,弱Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,或反铁磁链。最后,信道变得纠缠,使得隐形传态协议是可以想象和可行的。
2022-08-11 hep-th quant-ph
Quantum phase diagram of spin-$1$ $J_1-J_2$ Heisenberg model on the square lattice: an infinite projected entangled-pair state and density matrix renormalization group study
利用无限投射纠缠对态(iPEPS)方法和密度矩阵重整化群(DMRG)计算,研究了正方晶格上具有反铁磁最近邻$J_1$和次最近邻$J_2$耦合的自旋$1$海森堡模型.直接在热力学极限下研究模型的iPEPS模拟发现,基态在$J_2/J_1 \simeq 0.549$处从Néel磁态交叉到条形磁态,显示出直接相变。在有限尺寸的DMRG计算的圆柱几何形状的圆柱宽度$L_y = 10$,我们发现一个非常小的中间制度$\sim 0.005 J_1$之间的两个磁序相位,这可能意味着没有中间相。这两种计算都确定条带顺序在$J_2/J_1 \simeq 0.549$处具有一阶跃迁。我们的结果表明,不同于自旋- $1/2$ $J_1-J_2$平方模型,自旋- $1$模型中的量子涨落可能不足以稳定中间非磁性相。
2018-05-31 cond-mat.str-el quant-ph
The Aharonov Casher phase of a bipartite entanglement pair traversing a quantum square ring
本文提出一种量子方形环,利用自旋纠缠粒子对产生、湮灭和提取非阿贝尔Aharonov-Casher相位,并证明纠缠可简化几何相位实验研究。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled spin clusters: some special features
本文研究了小自旋团簇中纠缠的三个具体方面。我们首先研究了非均匀交换耦合强度对S=1/2反铁磁线性链状四聚体化合物NaCuAsO_{4}纠缠性质的影响。发现纠缠能隙温度T_{E}对交换耦合不均匀性参数$α$的值具有非单调依赖性。接下来,我们确定了自旋二聚体、三聚体和四面体的T_{E}随S的变化。发现温度T_{E}作为S的函数而增加,但缩放纠缠能隙温度t_{E}随着S变大而趋于零。最后,我们研究了自旋为1的二聚体化合物,以说明量子互补关系。我们表明,在实验上可实现的参数区域,磁化和纠缠高原同时出现在低温下的磁场的函数。此外,作为磁场函数的一个量的急剧增加伴随着另一个量的急剧减少,使得量子互补关系不被违反。
2006-06-12 cond-mat.other quant-ph
Numerical evaluation of convex-roof entanglement measures with applications to spin rings
我们提出了两个现成的数值算法来评估任意纯态纠缠单调的凸屋顶扩展。它们的实现留给用户的任务仅仅是计算各自的纯态测量的导数。我们提供了数值试验的算法,并证明其良好的收敛性能。我们进一步利用它们来研究有限温度下特定少自旋系统的纠缠。也就是说,我们认为铁磁海森堡交换耦合自旋1/2环服从一个非均匀的面内场的几何形状,完全旋转对称的轴垂直于环通过其中心。我们证明了在足够低的温度下,通过将磁场配置的强度调整到数值确定的最佳值,可以在这些系统中获得高度纠缠态。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph