Experimental quantum Zeno effect in NMR with entanglement-based measurement
实验证明了核磁共振系统中量子Zeno效应的一种新的动力学形式。频繁的测量是通过目标量子比特和测量量子比特之间的量子纠缠来实现的,这是由于色散耦合引起的持续时间$τ_{m}$的幺正演化动态地产生的。实验结果证明了“临界测量时间效应”的存在,即当$τ_{m}$取某个临界值时,即使测量足够频繁,量子Zeno效应也不会发生。此外,我们提供了第一个实验演示的纠缠保持机制的基础上,这种动态量子芝诺效应。
2013-03-11 quant-ph
Quantum Zeno dynamics induced atomic entanglement in a hybrid atom-cavity-fiber system
量子纠缠是量子信息科学中重要的量子资源。本文提出了一种在原子-腔-光纤混合系统中制备原子量子纠缠的方法。利用量子芝诺动力学方法,系统演化态总是被分裂成一系列由暗态和亮态组成的芝诺不变子空间。通过选择系统的初始状态,忽略所有亮态,只保留暗态,建立有效哈密顿量。通过调节系统参数,可以一步实现两原子的多维纠缠、两原子的Bell态和三原子的GHZ态。我们的方案提供了一种利用暗态进行量子信息处理的方法。
2020-08-30 quant-ph
Generation of polarization entanglement via the quantum Zeno effect
量子芝诺效应表明,对量子系统的连续观察可以导致其演化的显着改变。在这里,我们提出了一种方法,通过量子芝诺效应在耦合波导中的两个初始未纠缠的光子之间建立偏振纠缠。我们支持我们的分析研究与数值模拟的基础薛定谔方程描述的系统。此外,我们将我们的技术扩展到平面配置中的三个耦合波导,并确定生成三个量子比特W态所需的参数范围。我们的发现为光子量子信息技术提供了一个强有力的量子态工程方法。
2022-05-06 quant-ph
Demonstration of quantum Zeno effect in a superconducting phase qubit
量子芝诺效应是量子操纵和计算的重要工具。我们提出了在超导相位量子比特中的观测,并给出了两种实验上可行的测量方案。采用传统的测量方法实现了量子比特态的脉冲读出和连续读出,并分别采用投影假设和蒙特卡罗波函数模拟进行了分析。我们的方案给出了在超导相位量子比特中直接实现量子芝诺效应的方法。
2011-04-22 quant-ph
Dissipation-based entanglement via quantum Zeno dynamics and Rydberg antiblockade
在腔QED的背景下,提出了一个耗散产生两个里德伯原子之间最大纠缠的新方案。原子的自发发射与量子Zeno动力学和Rydberg反封锁相结合,保证了系统主方程的唯一稳态解,它正好对应于反对称Bell态$|S\rangle$ .里德伯原子的基态阻塞机制加快了收敛速度。同时,腔衰减的影响被抑制的Zeno要求,导致一个稳态保真度约$90\%$作为单原子的合作性参数$C\equiv g^2/(κγ)= 10$,并进一步放宽这一限制$C= 5.2$一旦量子跳跃的反馈控制被利用。
2017-05-10 quant-ph
Preparation and Entanglement Purification of Qubits through Zeno-like Measurements
一种新的纯化方法,通过类Zeno测量纯化[H. Nakazato,T. Takazawa和K. Yuasa,Phys. Rev. Lett. 90,060401(2003)],被广泛讨论并应用于几个简单的量子位系统。它明确地展示了它是如何工作的,以及它是如何优化的。作为可能的应用,提出了多量子比特初始化和纠缠纯化的方案,并详细研究了它们的效率。这种思想的简单性和灵活性使我们能够将其应用于量子信息和计算中的各种设置,并将为我们提供有用和实用的态制备方法。
2004-04-28 quant-ph
Engineering steady-state entanglement via dissipation and quantum Zeno dynamics in optical cavity
提出了一种在光腔中耗散制备两原子最大Bell纠缠态的新机制。该方案综合考虑了原子的自发发射、色散微波场作用下原子的光位移和连续耦合引起的量子Zeno动力学,得到了一个与初始状态无关的唯一稳态.即使对于大的腔衰减,高保真纠缠态是可以在短的收敛时间内实现的,因为腔模的占用被芝诺要求所抑制。因此,低的单原子合作率$C=g^2/(κγ)$足以在较宽的退相干参数范围内实现高保真的纠缠。作为一种简单的推广,我们还讨论了用同样的机制制备两原子Knill-Laflamme-Milburn态的可行性。
2018-03-06 quant-ph
Controllable entanglement preparations between atoms in spatially-separated cavities via quantum Zeno dynamics
利用量子芝诺动力学,我们提出了一种可控的方法来确定性地产生三个原子在空间分离的腔中的三分GHZ态。最近的两个被钻孔的腔通过光纤连接,并且捕获在两端的原子被可调谐地驱动。GHZ态的产生只需一步操作即可实现,两端原子间的EPR纠缠可通过对中间原子的Von Neumann测量进一步确定性地实现。注意,量子芝诺动力学的持续时间可以通过打开/关闭所施加的外部经典驱动来控制,并且所需的三重GHZ态一旦产生就不再演化。通过考虑原子的自发发射、腔场衰减和光纤光子泄漏等各种退相干因素,数值证明了该方案的鲁棒性。我们的方案可以直接推广到通过驱动两端的原子来产生多体纠缠。
2012-02-21 quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effects on quantum and classical correlations
在本文中,我们研究的可能性修改的量子关联的动力学,如纠缠和不和谐,和经典关联的开放的二分系统的量子芝诺效应的装置。我们考虑两个量子比特耦合到一个共同的玻色子水库在零温度。这个模型描述了,例如,两个原子与损耗腔的量子化模式相互作用。我们表明,当两个原子的频率是对称失谐的腔模式,芝诺和反芝诺制度之间的振荡发生。我们还计算了解析的时间演化的经典相关性和量子不和谐,我们比较了芝诺动力学的纠缠与芝诺动力学的经典相关性和不和谐。
2010-11-22 quant-ph
Adiabatic passage for three-dimensional entanglement generation through quantum Zeno dynamics
利用量子Zeno动力学,提出了一种绝热通过的方法,在含时相互作用场中产生两原子的三维纠缠。原子被捕获在两个空间上分离的腔中,腔之间用光纤连接,因此不需要单独寻址。由于该方案是基于共振相互作用,产生纠缠所需的时间大大缩短。由于光场保持真空态,原子处于基态,与色散方案相比,有效地抑制了由于光子激发和原子自发跃迁引起的损耗。数值模拟结果表明,该方案对腔衰减和原子自发发射引起的退相干具有较强的鲁棒性。此外,该方案还可以推广到N原子的三维纠缠和两个空间分离原子的高维纠缠.
2014-10-27 quant-ph
Zeno crossovers in the entanglement speed of spin chains with noisy impurities
我们利用有限关联时间的噪声信号驱动XY自旋链中的自旋(耗散杂质),计算了随机量子轨道下自旋二分态的纠缠熵动力学.我们计算了自旋二分态的噪声平均纠缠熵,并观察到在强耗散时,由于Zeno效应,其传播速度减小。我们恢复的芝诺交叉,并表明,噪声平均纠缠熵可以用作加热和芝诺制度的代理。在增加噪声的相关时间时,芝诺交叉的位置在较强的耗散下移动,从而延长加热制度。
2022-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonlocal Activation of Bound Entanglement via Local Quantum Zeno Dynamics
束缚缠结被证明是激活的[P.Horodecki \textit{et al.,} Phys.Rev.Lett. \textbf{82,} 1056(1999)]的观点,即通过足够多的预共享束缚纠缠态、局域三能级控制操作和经典通信,可以以非零的概率增加空间分离的两个四元组系统的纠缠。在这里,我们提出了一个激活束缚纠缠的局域量子Zeno方案,该方案仅基于单粒子旋转和阈值测量。在我们的方案中,既不需要大量的束缚纠缠态,也不需要控制操作,并且只需要在协议结束时进行一次经典通信。我们发现,一个束缚纠缠态就足以将目标纠缠态的负性从0.11增加到0.17,而通过使用四个束缚纠缠态,可以使负性大于0.42,并且对最大纠缠态的保真度从0.3增加到0.41,0.50,0.59和0.61。我们相信我们的结果不仅对量子技术很重要,而且对更好地理解量子纠缠也很重要。
2022-02-26 quant-ph
Quantum Zeno Effect on Genuine Tripartite Nonlocality and Entanglement in Quantum Dissipative System
本文通过数值方法高精度量化任意三量子比特态的真正三体非定域性,以 W 态为例研究其与真正三体纠缠的动力学及互补性,并提出利用量子芝诺效应在退相干下保护这些关联的策略。
2024-10-15 quant-ph
Quantum Zeno Repeaters
量子中继器为长距离量子通信和量子互联网铺平了道路,量子中继器的想法是基于纠缠交换,这需要实现受控的量子门。经常测量量子系统会影响其动力学,称为量子芝诺效应(QZE)。除了减缓其演化,QZE还可以通过在测量之间引入一组精心设计的操作来控制量子系统的动力学。在这里,我们提出了一个纠缠交换协议的基础上QZE,它实现了几乎单位保真度。我们的协议的实施只需要简单的频繁的阈值测量和单粒子旋转。我们提出的纠缠交换协议扩展到一系列的中继站,用于构建量子芝诺中继器,无论中继器的数量如何,它也实现了几乎单位的保真度。不需要控制门,我们的建议减少了量子中继器的量子线路的复杂性。我们的工作对利用量子Zeno效应实现长距离量子通信和量子计算具有重要的意义。
2022-06-17 quant-ph
The dynamical quantum Zeno effect in quantum decision theory
本文提出了量子决策理论中的动态量子芝诺效应。测量假设不是解释量子芝诺效应的必要成分,量子物理学中给出了动力学解释。在这种情况下,感兴趣的系统和设备之间的纠缠抑制了量子跃迁。不考虑坍缩假设。本文表明,信念-行为纠缠模型为量子决策理论中的动态量子Zeno效应提供了一个数学框架。它还表明,在这种情况下,动态帐户意味着,意见改变过程中可以抑制频繁的评价意图采取行动。
2020-06-05 quant-ph
Mixed State Entanglement: Manipulating Polarisation-Entangled Photons
最近有很多讨论关于纠缠变换的本地过滤操作和是否可以实现任意两个量子比特状态的最佳纠缠。我们介绍了一个实验上可实现的方案,用于操纵两个偏振纠缠量子比特的任意态的纠缠。然后,该计划是用来提供一些观点,在这个领域中固有的数学概念相对于实验室环境。具体来说,我们看看如何从具有固定秩的系统中提取增强的纠缠,并且在状态的密度算符的秩可以降低的情况下,展示如何使状态任意接近最大纠缠纯态。在这方面,我们还讨论了混合态纠缠的界限。
2001-03-02 quant-ph
Quantum Communication Complexity using the Quantum Zeno Effect
量子芝诺效应(QZE)是量子态的幺正演化例如由于频繁测量而被抑制的现象。在这里,我们调查使用QZE在一类通信复杂性问题(CCP)。已知量子纠缠可以解决某些超越经典约束的CCP。然而,最近的发展已经产生了CCP,其中超经典的结果可以只使用单个d能级量子态(qudit)的通信作为资源来获得。在这里考虑的CCP类中,我们以三种方式展示了复杂性的量子减少:i)使用纠缠和QZE,ii)单量子点和QZE,iii)单量子点。最后的协议是出于实验的可行性,我们已经进行了概念验证实验演示。
2015-07-07 quant-ph
Correlated Quantum Memory: Manipulating Atomic Entanglement via Electromagnetically Induced Transparency
提出了一种在柔性三能级原子多系综$united$中利用电磁感应透明实现量子态存储和操纵的可行方案。对于不同的原子阵列配置,可以适当地操纵信号和控制光,以在线性光学的框架内产生不同形式的原子纠缠。这些结果为设计通用量子存储器器件提供了新的思路,例如,原子网格
2004-10-13 quant-ph
Quantum Zeno dynamics of a matter-wave bright soliton
量子测量问题,即确定性量子演化如何导致概率测量结果,仍然是一个有待回答的深刻问题。在目前的工作中,我们提出了一个壮观的演示和测试的微妙和特殊的性质的量子测量过程。我们证明了由玻色-爱因斯坦凝聚体支撑的亮孤子可以作为一个整体被电子束反射,凝聚体的中性原子和束的电子之间既没有吸引力也没有排斥力。这种宏观反射纯粹是由于电子束对凝聚体原子的频繁位置测量引起的量子芝诺动力学。作为一个应用的例子,就像足球运动员会阻止一个来球一样,一个以亮孤子一半速度向后移动的电子束可以精确地阻止孤子。这为操纵亮孤子提供了一个全新的有用工具。
2018-02-26 quant-ph
Deterministic generation of multiparticle entanglement by quantum Zeno dynamics
多粒子纠缠量子态是量子增强计量和计算中的关键资源,通常只能通过相干操作产生。然而,当环境耦合被用作状态生成的一部分时,可以获得不寻常的量子动力学形式。在这项工作中,我们使用量子芝诺动力学(QZD),基于非破坏性测量与光学微腔,确定性地产生不同的多粒子纠缠态的36个量子比特原子在不到5微秒的系综。我们通过进行量子层析成像来表征所产生的状态,从而产生纠缠产生的时间分辨解释。此外,我们还研究了量子态对测量强度的依赖关系,并量化了纠缠的深度。我们的研究结果表明,QZD是一个通用的工具,在量子工程应用中的快速和确定性的纠缠产生。
2016-01-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamical Consequences of Strong Entanglement
本文分析和比较了强退相干的两种结果:量子芝诺效应和主方程描述的宏观运动。
2005-12-10 quant-ph
Manipulating mesoscopic multipartite entanglement with atom-light interfaces
在辅助光系统中测量两个宏观原子系综之间的纠缠态,已被证明是实现量子存储和量子态传输的一种有效方法。在这里,我们调查的可行性,这样的方法产生,操纵和检测真正的多体纠缠之间的介观原子系综。我们的结果以一种非平凡的方式推广了[B]中实验报道的两个宏观气体样品之间的EPR纠缠。Julsgaard,A. Kozhekin和E. Polzik,Nature { \bf 413},400(2001)].我们发现,在现实条件下,第二个正交的光脉冲与原子样品相互作用,可以修改,甚至逆转的纠缠行动的第一个离开样品在一个可分离的状态。
2010-02-16 quant-ph
Tuning the nuclei-induced spin relaxation of localized electrons by the quantum Zeno and anti-Zeno effects
本研究利用量子测量反作用,通过量子芝诺与反芝诺效应分别调控不同体系中局域电子的核诱导自旋弛豫,并明确了两种效应的转变条件。
2022-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating sudden death of entanglement of two-qubit X-states in thermal reservoirs
研究了两个量子比特与统计不相关热库相互作用系统中纠缠突然死亡(ESD)的操纵。研究表明,对于最初准备的两个量子位的X态,可以借助Peres-Horodecki准则推导出一个简单的(必要且充分的)ESD准则。这个标准意味着,与零温度的情况相反,在至少一个库的有限温度下,所有最初制备的两个量子位X态都表现出ESD。一般条件下,得出ESD可以加速,延迟,或避免。
2008-10-22 quant-ph
Manipulating Multi-qudit Entanglement Witnesses by Using Linear Programming
介绍了一类新的纠缠见证,称之为约简型纠缠见证,它可以在$d_{_{1}}\otimes d_{_{2}}\otimes...\otimes d_{_{n}}$维的Hilbert空间中检测多量子纠缠态,包括PPT纠缠态.这项工作的新颖之处在于,可行区域变成凸多边形,因此这些EW的操作减少到线性规划,可以解决\emph{exactly}使用单纯形法。研究了这些进化树的可分解性和不可分解性,并指出其与进化树的特征值和最优性有着密切的关系。利用Jamiotakowski同构,得到了相应的可能正映射,包括文献\cite{Hall1}的广义约化映射.
2006-11-25 quant-ph
Entanglement and operator correlation signatures of many-body quantum Zeno phases in inefficiently monitored noisy systems
本研究探讨XX自旋链在噪声和低效测量下的量子Zeno相,发现纠缠与算符关联对噪声强度的非单调响应不同,暗示二者相变行为存在差异。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Dual Quantum Zeno Superdense Coding
量子超密集编码使发送者能够使用预共享纠缠在一个量子比特中编码一个两比特的经典消息。在本文中,我们开发了一个超密集编码协议使用双量子芝诺(DQZ)门,充分利用量子超密集编码从完整的贝尔态分析。我们验证,DQZ门允许远程方实现正交贝尔状态的可扩展性,在半反事实的方式和DQZ超密集编码实现高吞吐量效率作为循环数的函数的贝尔状态分析仪。
2019-05-31 quant-ph
Flexible and experimentally feasible shortcut to quantum Zeno dynamic passage
我们提出并讨论了一个理论方案,以加快芝诺动力学通道的外部加速哈密顿量。该方案是灵活的和实验上可行的加速度,因为加速度哈密顿量不严格遵守不变关系,而它可以是更一般的形式$\sum u_{j}(t)H_{cj}$。这里,$H_{cj}$可以任意选择而没有任何限制,因此总是可以通过仅使用可实现的$H_{cj}$来构造加速度哈密尔顿算子。应用我们的方案,我们最后设计了一个实验上可行的哈密顿量作为例子,以加快纠缠准备通道。
2016-08-29 quant-ph
Hierarchy of quantum operations in manipulating coherence and entanglement
不同量子操作下的量子资源理论促进了对量子相干性和量子纠缠等内在量子力学性质的多视角理解。我们建立了不同的操作层次结构,用于在分布式环境中操纵相干性和纠缠,其中至少有一个空间上分离的两方被限制产生相干性。在这些设置中,我们引入了新的操作类别,并描述了那些最大的,即,非资源产生业务,超越现有的研究不连贯版本的本地业务和经典的通信和可分离的业务。最大的操作承认一个半定规划制定有用的数值算法,而现有的操作没有。为了建立层次结构,我们证明了一个序列的包含关系的操作之间的澄清任务分离的操作出现。我们还证明了一个渐进的非生存分离的操作在层次结构中的辅助相干蒸馏的任务的性能方面,在一个单一的情况下消失的渐近极限分离。我们的研究结果作为基本的分析和数值工具,研究在资源理论的不同操作下的相干和纠缠之间的相互作用。
2021-06-22 quant-ph
Comment on ``Manipulating the frequency entangled states by an acoutic-optical modulator''
最近的一篇理论论文[1]提出了一种利用声光调制器进行纠缠交换的方案,而不需要Bell态测量。在这篇评论中,我们证明了这个提议是有缺陷的,没有测量就不会发生纠缠交换。
2000-11-08 quant-ph
Zeno dynamics in quantum open systems
量子芝诺效应表明,频繁的观测可以减慢甚至停止不稳定量子系统的幺正时间演化。这种效应也可以看作是相邻量子态的统计不变性的物理结果。量子芝诺动力学在幺正时间演化下的可达性可以通过量子芝诺时间的Fisher信息来定量估计。在这篇工作中,我们研究了量子Zeno动力学在量子开放系统中的可达性,通过计算噪声Fisher信息,其中假设一个保迹和完全正映射。首先研究了非马尔可夫噪声对量子Zeno效应的影响,给出了耗散Fisher信息和量子Zeno时间的精确形式。然后,对于算符和表示,借助于噪声量子精密测量的结果,给出了量子Zeno时间的一个可达到的上界。影响纠缠增强参数估计精度的噪声反过来也有利于纠缠态量子Zeno动力学的可达性,这一点具有重要意义。
2015-06-25 quant-ph
Manipulating biphotonic qutrits
具有比规范量子位更高维度的量子信息载体提供了显著的优点。然而,操纵这样的系统是极其困难的。我们展示了如何测量引起的非线性可以大大扩展的范围内可能的双光子qutrits的变换;三个层次的量子系统形成的两个光子在同一时空模式的偏振。我们完全验证了支撑我们技术的双光子-光子纠缠,从而实现了量子比特-量子纠缠的第一个实例。我们讨论了我们的技术的扩展,以产生qutrit-qutrit纠缠和操纵任何玻色子编码的量子信息。
2007-10-16 quant-ph
A Method of Areas for Manipulating the Entanglement Properties of One Copy of a Two-Particle Pure State
我们考虑的问题是如何操纵一般的两粒子纯态的纠缠特性,共享之间的爱丽丝和鲍勃,仅使用本地操作在每一端和经典通信之间的爱丽丝和鲍勃。一种方法的开发,这种类型的问题被发现是相当于一个问题,涉及到一定的着色问题的剪切和粘贴的某些形状。我们考虑两个问题。首先,我们找到了最一般的方法来操纵状态,以获得最大纠缠态。经过这样的操作,纠缠态|11>+|22>+.| mm>以概率p_m获得。我们得到了最佳平均纠缠的表达式。同时,对Lo和Popescu关于这一问题的一些结果给出了简单的几何证明.其次,我们考虑了如何操纵一个两粒子纠缠纯态到另一个两粒子纠缠纯态。我们使用面积法推导出尼尔森定理(该定理说明了这是可能的必要和充分条件)。
1999-03-30 quant-ph
Conditional phase gate and quantum state transfer via off-resonant quantum Zeno dynamics
提出了一种基于非共振量子Zeno动力学实现两个量子比特(由氮空位(NV)中心作用)之间的条件相位门(CPG)和量子态转移(QST)的方案。我们还考虑了这个系统中两个量子比特的纠缠动力学。由于在整个过程中没有腔光子或NV中心的激发能级被布居,该方案不受腔衰减和NV中心自发发射的影响。严格的数值模拟表明,QST和CPG的结晶度高,即使在现实的缺陷存在。
2017-05-12 quant-ph
Antibunched Emission of Photon-Pairs via Quantum Zeno Blockade
我们提出了一种新的方法,即“量子芝诺封锁”,用于管理在一般的非线性光学介质,如晶体,光纤,硅微环,和原子蒸气的光散射在几个光子的水平。使用这个工具,可以实现光子对的反聚束发射,从而导致强大的量子光学应用,如确定性纠缠产生而不需要预兆。在一个实际的实施方案中,使用一个芯片上的环形微腔浸没在铷蒸气中,我们估计,高保真纠缠光子可以按需产生在MHz的速率或更高,相应的$\gtrsim10^7$倍的改进,从国家的最先进的。
2011-11-29 quant-ph
Quantum Zeno Effect and the Many-body Entanglement Transition
我们引入并研究了一个由幺正门和投影测量组成的一维“混合”量子线路模型。虽然幺正门是从随机分布中抽取的,并且在电路中均匀地起作用,但测量是在整个系统的随机位置和时间进行的。通过改变测量速率,我们可以在随机幺正电路模型的体积定律纠缠相位(无测量)和“量子芝诺相位”之间进行调谐,在“量子芝诺相位”中,强测量抑制纠缠增长以在面积定律中饱和。对多粒子波函数的量子轨迹进行了广泛的数值模拟(利用Clifford电路访问高达512个量子比特的系统),为稳定的“弱测量相”提供了证据,该相表现出体积律纠缠熵,其系数随着测量速率的增加而减小。我们还提出了一个新的连续量子动力学之间的“弱测量阶段”和“量子芝诺阶段”,由竞争的纠缠的倾向之间的竞争驱动的相变的证据?幺正演化和解除纠缠的倾向的投影测量。详细的稳态和动态临界特性的这种新的量子纠缠过渡访问。
2018-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Zeno effect on Quantum Discord
我们研究了量子芝诺效应对两个初始纠缠的量子比特中量子不和谐动力学的影响,这些量子比特通过与独立水库的退相干耦合进行频繁的测量。在两个初始态组态的情况下,研究了系统偏置、测量持续时间、两个量子比特系统之间的初始纠缠强度等特征参数与量子不和谐动力学之间的联系.对于弱的或不尖锐的测量,量子不和谐,这是一个本质上不同的实体从并发,作为一个可靠的指标的交叉点在芝诺反芝诺过渡。然而,在高精度的量子测量中,监测设备显著地干扰被监测系统的演化动力学,并且量子不和谐在观察者不是子系统的活动组成部分的参考系中产生不确定的值。
2011-06-14 quant-ph
Manipulating complex hybrid entanglement and testing multipartite Bell inequalities in a superconducting circuit
多系统可观测量中的量子关联不仅具有重要意义,而且在量子信息处理中起着重要作用。作为这些相关性的一个标志,贝尔不等式的违反还没有被证明与多体混合纠缠涉及连续和离散变量。在这里,我们创建了一个五体纠缠态,其中有三个超导transmon量子比特和两个光子量子比特,每个量子比特都编码在微波腔的介观场中。我们揭示了这些不同的元素之间的量子关联的联合Wigner层析术的两个腔场的条件下检测的量子比特和测试的五部贝尔不等式。测得的Bell信号为$8.381\pm0.038$,超过了量子关联所施加的四方纠缠的8的界限10个标准差,证明了混合量子系统中真正的五体纠缠。
2020-05-20 quant-ph
A general algorithm for manipulating non-linear and linear entanglement witnesses by using exact convex optimization
提出了一种遗传算法,将获取给定量子系统的线性和非线性纠缠证据的问题归结为凸优化问题。该方法具有很好的普适性,可以应用于任意N体量子系统的纠缠检测。为此,定义了一个从可分密度矩阵的凸空间到一个称为可行域的凸区域的映射,其中利用精确凸优化方法,可以从多边形可行域中得到线性纠缠证据,而对于曲面可行域,线性纠缠证据族的包络可以看作是非线性纠缠证据.这种方法提出了一个新的方法框架内,大多数以前的电子战可以研究。最后,为了证明所提出的方法的能力,除了为不可扩展乘积基、W-态和W-态GHZ中的密度矩阵的纠缠检测提供了一些非线性证据外,还包括了一些三量子比特系统及其分类和纠缠检测的例子.同时也解释了如何用本文提出的方法操纵我们和其他作者发表的一些论文中出现的大多数不可分解的线性和非线性三量子比特纠缠见证。关键词:非线性与线性纠缠见证,凸最优化。PACS编号:03.67.Mn,03.65.Ud
2009-01-28 quant-ph
Experimental protection against evolution of states in a subspace via a super-Zeno scheme on an NMR quantum information processor
在核磁共振量子信息处理器上,我们实验证明了量子态在一维和二维两个量子比特子空间中的冻结演化。状态演化被冻结,并且使用超级芝诺序列成功地防止了状态从其子空间泄漏到正交子空间,超级芝诺序列包括一组由预先选择的时间间隔间断的反相射频(rf)脉冲。我们证明了该方案的有效性,通过保留不同类型的状态,包括可分离和最大纠缠态的一维和二维子空间的两个量子比特。通过在几个时间点进行全状态层析成像来跟踪实验密度矩阵的变化。我们使用的保真度措施的一维情况下和泄漏(分数)到正交子空间的二维情况下,作为定性指标,估计相似的密度矩阵在稍后的时间,最初准备的密度矩阵。对于纠缠态的情况,我们另外计算了一个纠缠参数来表示在不同时刻纠缠的存在。我们的实验表明,super-Zeno计划是能够成功地限制状态演化的一维或二维子空间被保护。
2014-11-26 quant-ph
Generating, manipulating and measuring entanglement and mixture with a reconfigurable photonic circuit
纠缠是典型的量子力学现象,被认为是未来量子技术的核心和基础科学研究的主题。由噪声产生的混合物通常是与环境相互作用的不想要的结果,但也是根本的兴趣,并且被提议在一些生物过程中发挥作用。在这里,我们报告了一个集成波导器件,可以产生和完全表征纯双光子态与任何数量的纠缠和任意单光子态与任何数量的混合。该器件由一个可重构的集成量子光子电路与八个电压控制移相器。我们证明,对于成千上万的随机选择的配置,该设备执行高保真度。我们生成了最大和非最大纠缠态,用连续的部分纠缠态违反了Bell型不等式,并证明了任意单量子比特混合态的生成。
2012-08-13 quant-ph
Manipulating multi-photon entanglement in waveguide quantum circuits
片上集成光子电路对于量子技术和量子光学科学的进一步发展至关重要。在这里,我们报告的精确控制单光子状态和多光子纠缠直接在芯片上。我们使用基于电阻元件的集成光学相位控制来操纵路径编码量子比特的状态,观察到98.2+/-0.3%的干涉对比度。我们通过观察在波导电路中产生的2-和4-光子纠缠态的干涉条纹来展示集成量子精密测量,其各自的干涉对比度为97.2+/-0.4%和92+/-4%,足以击败标准量子极限。最后,我们展示了一个可重构的电路,可以连续准确地调整量子干涉的程度,最大可见度为98.2+/-0.9%。这些结果不仅为单个光子,而且为光的所有量子态开辟了自适应和完全可重构的光子量子线路。
2009-11-06 quant-ph
Entanglement-Enhanced Quantum Metrology in Colored Noise by Quantum Zeno Effect
在开放量子系统中,噪声的存在不可避免地影响了计量精度。{In在马尔可夫开放量子动力学中,虽然利用纠缠探针可以有效地缩短测量时间,但不能提高测量精度。然而,十多年前预测,在非马尔可夫模型中,量子芝诺效应(QZE)可以显著降低误差[Chin,Huelga和Plenio,Phys.Rev.Lett. \textbf{109},233601(2012)]。在这项工作中,我们应用最近发展的量子模拟方法,实验验证纠缠探针可以提高测量精度的QZE。直到$n=7$量子比特,我们证明了精度已经提高了$n^{1/4}$的一个因素,这与理论预测一致。我们的量子模拟方法可以为各种量子精密测量方案的实验验证提供一个有趣的平台。
2022-08-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Possibility of detecting gravity of an object frozen in a spatial superposition by the Zeno effect
虽然量子探测器确实能感觉到引力,但在离域的量子态中还没有引力源。需要解决两个基本问题:如何使足够大的质量离域以产生可检测的引力;以及,一旦这种状态已经准备好,如何通过退相干来对抗定域。我们建议通过芝诺效应将源冻结在所需的状态来对抗退相干。成功的实施可以通过在源产生的有效电势中散射探针来验证。除了提出这个想法,我们还提供了一个估计值的参数所需的建议是可行的。总的来说,这个提议似乎和其他现有的提议一样具有挑战性,尽管具体的挑战是不同的(例如,不需要保留或检测纠缠,但必须实现芝诺冻结)。
2022-11-24 quant-ph
Photon Induced Entanglement in Atom-Cavity Systems
研究了双腔系统中量子纠缠的演化。研究了纠缠光子对诱导腔原子的纠缠。纠缠突然死亡和纠缠突然出生现象的存在和详细的分析。我们还提出了一种利用量子Zeno效应来增强一个腔中的原子与另一个腔中的光子之间纠缠的策略。
2011-04-17 quant-ph
Incomplete Entanglement: consequences for the QZE
我们表明,量子芝诺效应占上风,即使与测量探针的纠缠是不完整的。作为$N$(测量次数)函数的渐近状态的动态显示了令人惊讶的结果:对于与测量探针的耦合的某些值,跃迁概率可能比正常QZE下降得更快。
2008-06-18 quant-ph
Manipulating the quantum information of the radial modes of trapped ions: Linear phononics, entanglement generation, quantum state transmission and non-locality tests
我们提出了一个详细的研究,操纵量子信息编码的“径向”模式的阵列被困离子(即,在离子的振荡正交于阱的主轴)。在这样的系统中,由于横向约束的紧密性,可以单独地解决与不同离子有关的径向模式。在本文的第一部分中,我们表明,如果本地控制的径向捕获频率是可用的,任何线性光学和压缩操作的本地定义的模式-在单一的,以及在许多模式-可以复制通过操纵的频率。然后,我们继续描述的计划容易产生前所未有的程度的二分和多分连续变量纠缠在现实的嘈杂的工作条件下,甚至仅限于一个全局控制的捕获频率。此外,我们考虑传输的量子信息编码的径向模式沿离子阵列,并表明它是可能的,以一个显着的准确度,为有限维和连续变量量子态。最后,作为一个应用程序,我们表明,在这种情况下可以生成的状态允许违反多方非局部性测试,可行的位移奇偶测量。这样的演示将是对“大规模”自由度(即,用于描述大质量粒子运动的自由度)。
2008-09-24 quant-ph
Quantum Zeno subspace and entangled Bose-Einstein condensates
我们讨论了一个建议的最大纠缠原子N-GHZ态的有效产生的旋量-1凝聚驱动内部状态原子拉曼跃迁使用(经典)激光场。我们说明了量子芝诺子空间的动力学,并确定由此产生的原子弹性碰撞,促进确定性纠缠的创建。我们的建议可以很容易地实现在几个实验室的铁磁旋量凝聚($^{87}$ Rb原子)进行了研究。
2003-10-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Manipulating and protecting entanglement by means of spin environments
我们研究了两个初始纠缠的量子比特的动力学行为,每个量子比特局部耦合到一个相互作用的自旋链所体现的环境中。我们认为能量交换量子位环境耦合导致了丰富的和高度非平凡的纠缠动力学。我们得到了两个量子比特之间的并发度随时间演化的精确结果,并发现,通过调整相互作用参数,可以冻结纠缠的动力学,从而抑制其松弛到自旋环境中,以及激活突然死亡现象。我们还讨论了环境量子相变对两量子比特纠缠动力学特性的影响。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating orbital angular momentum entanglement by using the Heisenberg Uncertainty principle
轨道角动量纠缠是量子物理中最有趣的课题之一。一个广泛的研究已经致力于解开其潜在的物理或扩大纠缠的维度和程度。本文将海森堡不确定原理应用于方位角区域内的量子位置关联,对轨道角动量纠缠进行了理论研究。在这项研究中,我们将泵浦光分解成一组泵浦锥态,其特征在于它们的半径。通过控制抽运光锥态的半径、非线性晶体的长度以及抽运光携带的OAM,可以实现对OAM纠缠的控制,并对控制过程进行了详细的讨论。我们期望通过本论文的研究,能够加深对OAM纠缠的理解,并对基于OAM纠缠的高维量子信息任务的研究有所帮助。
2018-05-25 physics.optics quant-ph
Complete quantum measurements break entanglement
量子可观测量的完全测量(英语:Complete measurement of a quantum observable,POVM)是对POVM的最大精细化版本的测量。完整的测量给出了测量结果的多重性信息,可以被视为状态准备过程。而且,任何可观测的都可以被完全测量。在这封信中,我们证明了一个完整的测量完全打破了系统,辅助系统和它们的环境之间的纠缠。最后,量子芝诺效应和完整的位置测量的后果进行了讨论。
2012-06-27 quant-ph
Generalized Zeno effect and entanglement dynamics induced by fermion counting
本文研究自由费米子在粒子计数测量下的纠缠动力学,结合量子轨迹模拟与复本 Keldysh 场论,揭示其与局域占据测量共享广义芝诺效应及有限共形临界区间。
2025-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Manipulating quantum information by propagation
我们研究了耦合量子谐振子结构中两体和多体连续变量纠缠的产生。通过调整近邻粒子间的相互作用强度,我们给出了在输入臂的第一个振子中产生初始单模压缩态的Y型结构中,如何最大化臂间纠缠的产生,并将该结构看作一个近似的量子克隆器.对于系统动力学中的特定时间,输出臂中的最后一个振子可以被认为是初始状态的不完美副本。通过增加结构中的臂的数量,获得多体纠缠,以及1到M克隆。最后,我们考虑的配置,实现了初始纠缠态的对称分裂。所有的计算都是在量子光学中的旋波近似的框架内进行的,我们的预测可以用现有的实验技术进行检验。
2005-10-13 quant-ph
Manipulating the frequency entangled states by acoustic-optical-modulator
本文描述了如何利用声光调制器实现两对频率纠缠态的条件频率纠缠交换,并几率地产生一个三光子频率纠缠态。这两种方案都非常简单,在实践中可以实现。
2000-05-17 quant-ph