Experimental demonstration of complementarity relations between quantum steering criteria
一个系统利用局部测量立即影响另一个系统的能力被认为是量子操纵,可以通过各种操纵准则来检测。最近,Mondal等人[Phys. Rev. A 98,052330(2018)]推导了相干转向判据的互补关系,揭示了系统的量子转向可以通过子系统的平均相干性来观察。在这里,我们实验验证了量子转向标准之间的互补关系,采用双光子Bell类态和三个泡利算子。结果表明,如果所制备的量子态能违反两个相干操纵准则而成为可操纵态,那么它就不能违反互补的相干操纵准则。三个测量设置的不等式在实验中总是成立的,它建立了这两个一致性导向准则之间的互补关系。此外,我们还通过实验证明了相干性引导准则的强度依赖于相干性测度的选择。实验结果表明,与基于相干性的l1范数和基于相干性的相对熵的两种相干性导向判据相比,基于相干性的偏斜信息的导向判据在检测量子态的可导向性方面更强.因此,我们的实验演示可以加深对量子操纵和量子相干性之间关系的理解。
2020-07-22 quant-ph
Characterization of Two-Particle Interference by Complementarity
玻尔的互补原理是根据量子可以采取的各种路径的可解释性以及它产生的干涉的度量来定量地表述的。这种现象是由不同路径的单量子振幅的干涉引起的。路径的可并行性限制了量子能产生的干涉的锐度。然而,存在其他类型的量子现象,其中两粒子振幅的干涉导致两粒子干涉,如果粒子是不可区分的。Hong-Ou-Mandel(HOM)效应和Hanbury-Brown-Twiss(HBT)效应是两个众所周知的例子。然而,双粒子干涉并不像单粒子干涉那样容易定义,而且它涉及到双粒子振幅干涉的认识要晚得多。本文导出了粒子可分辨性与两粒子干涉可见度之间的对偶关系。在HOM或HBT类实验中,两个粒子的可平行性,由某种内部自由度产生,限制了它们可以产生的两粒子干涉的清晰度。我们认为,这种互补性的存在可以用来表征两粒子干涉,从而得出HOM和HBT效应在本质上是等价的,可以看作是一个单一的两粒子干涉现象的结论.
2022-07-18 quant-ph
Distinguishability, contrast and complementarity in multimode two-particle interferences
当两个粒子具有共同模式时,多模双粒子系统在单粒子探测中会出现干涉效应。我们探讨的可能性,扩展这些类型的系统的可扩展性和可见性的通常概念。可区分性现在指的是两粒子系统的共同模式和不同模式之间的平衡,而不是关于单粒子系统可用替代方案的标准定义。另一方面,通常的可见度的概念不适合我们的问题,必须用对比度的概念来代替,对比度测量有和没有干扰效应的检测概率的比率。最后,我们表明,对于本文所考虑的状态类型,两玻色子系统的可压缩性和对比度之间存在互补关系。相反,没有双费米子对应物。
2004-10-30 quant-ph
Complementarity in a macroscopic observation
互补性通常被认为是微观系统的一种现象。本文报道了在赝热光源下的关联双缝干涉中互补现象的实验观察。将热光束分为相互关联的测试光束和参考光束。在测试臂中设置双缝,在两臂之间的强度相关中可以观察到干涉图样。实验结果表明,干涉条纹的消失取决于参考臂是否获取了哪一条路径的信息,从而证明了宏观系统中存在互补现象。
2007-01-30 quant-ph
Principle of supplementarity: contextual probabilistic viewpoint to interference, complementarity and incompatibility
提出了一个上下文统计模型的概率描述的物理现实。在这里,背景(物理条件的复合体)被认为是现实的基本要素。讨论了它与质量管理的关系。我们提出了一个现实的类似玻尔的互补原理。与玻尔原理相反,我们的原理与观测量的互斥性没有直接关系。为了将我们的原理与玻尔原理区分开来,并给出更好的表征,我们改变了术语,用互补性代替互补性。互补性是基于概率的干扰。它通过一个系数进行定量表达,该系数可由实验统计数据方便地计算得到。我们不需要诉诸希尔伯特空间形式主义和代表可观测量的算子的非交换性。此外,在我们的模型中存在的补充观测量对,不能表示在复希尔伯特空间。在量子物理学之外,讨论了平行性原理的应用。
2005-02-19 quant-ph
Entanglement-interference complementarity and experimental demonstration in a superconducting circuit
该研究推导了定量描述初始混合态下纠缠与干涉条纹可见度关系的等式,揭示纠缠-干涉互补性,并通过超导电路实验验证了该关系。
2023-05-03 quant-ph
Complementarity and Young's interference fringes from two atoms
本文计算了三维简谐势中两个全同原子J= 1/2到J=1/2跃迁的共振荧光干涉图样。原子的热运动也包括在内。与实验[Eichmann et al.,物理修订版信函70,2359(1993)]。与一些理论预测相反,但与本计算一致,可以观察到大于50%的条纹可见度与偏振选择检测。条纹可见度对偏振的依赖性有一个简单的解释,基于原则上是否可能确定哪个原子发射光子。
1997-11-19 quant-ph
Complementarity between bosonic and fermionic many-body interferences with partially distinguishable particles
Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)(伊比利亚纳米技术国际实验室);Télécom SudParis, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院南方电信学院)
研究探讨了在部分可区分粒子存在下,玻色子与费米子干涉的互补性,建立了多体干涉的数学关系,并揭示了其在量子计量中的操作影响。
2026-04-25 quant-ph
Modified Two-Slit Experiments and Complementarity
一些改进的双缝干涉实验声称违反了玻尔的互补原理。一个典型的这样的实验进行了理论分析,使用波包动力学。指出了此类实验分析中的缺陷,并证明了它们并不违反互补性。此外,人们还相当普遍地证明,如果粒子的状态使得波函数的模平方产生干涉图样,那么它必然会丢失哪条路径的信息。
2012-05-02 quant-ph
An x-ray quantum eraser setup for time-energy complementarity
首次利用X射线的时间-能量互补关系,对一种新的量子擦除器进行了理论研究。出发点是在核前向散射装置中驱动两个核超精细跃迁的X射线量子之间的干涉过程。我们表明,哪一个方向的信息,可以通过标记的散射路径与正交偏振态,从而导致干涉图案的消失。反过来,擦除的哪一个方向的信息导致再现的干涉条纹。提出了两种利用核靶共振散射实现X射线量子擦除的方案,并设计了相应的标记程序。
2016-08-24 quant-ph
Quantum Optical Discussion of Uncertainty and Complementarity in a Mach-Zehnder Interferometer
我们讨论了互补性和不确定性的一个gedanken Which-Way(Welcher-Weg)实验中的马赫-曾德尔干涉仪。虽然Welcher-Weg测量可以在探测器本身的动量变化可以忽略不计的情况下进行,但干涉图样的变化必须对应于粒子动量分布的变化。Mach-Zehnder干涉仪和Welcher-Weg测量之间的纠缠引入了正交性,使粒子的干涉失效,但同时,它也在粒子和整个纠缠系统的其他部分(包括宏观部分)之间产生了动量转移。这一分析可能与延迟选择解释有关。我们展示了动量变化发生的地方,我们得出结论,纠缠是理解互补性(即哪条路与干扰)和位置-动量不确定性关系是如何交织在一起的关键。
2000-08-23 quant-ph
Physical reality and the Complementarity Principle
考虑到冯诺依曼测量过程的干扰实验表明,在传入波的不确定性,负责其干扰,在测量过程中转化为测量仪器的不确定性。然而,在该装置上的后续测量没有揭示关于干扰波的任何新信息。在量子信息最新进展的背景下,这一观察结果为量子力学的信息论解释提供了论据。
2001-05-15 quant-ph
Thermodynamical Versus Optical Complementarity
建立了波干涉中宏观物理量与互补量之间的对应关系。众所周知的可见性和可预测性在双缝-类实验被证明是连接到一个一般的相互作用自旋链的磁化率和磁化。这使我们有能力用分析波粒二象性时所用的同样的信息理论方法来分析物理量之间的权衡。因此,我们获得了新的物理见解通常复杂的衍射模型,如观看相变简单地从一个有效的单缝衍射到双缝干涉的变化。
2005-01-04 quant-ph
Atom Interferometers: Beyond Complementarity Principles
互补性是正统量子力学概念基础的核心。波粒二象性使得我们不可能分辨出每个粒子通过了哪条狭缝,并且在杨氏双缝实验中仍然观察到干涉图样。本文在原子干涉仪的标准量子力学公式下对这种对偶性进行了评价。研究发现,利用原子的电子态等内部自由度,在检测原子质心运动的同时,还能保持原子的干涉图样,从而检测出原子的路径信息。
2001-09-04 quant-ph
Induced Coherence, Vacuum Fields, and Complementarity in Biphoton Generation
我们描述了自发的参数下转换实验,其中两个耦合干涉仪的高可见度的单光子干涉的结果引起的相干性。打开额外的光子通道允许“哪条路径”的信息,并降低了单光子干涉的可见性,但结果几乎完美的可见性时,光子计数符合。一个简化的理论模型解释了这些互补的观测结果,并将它们直接归因于不同晶体上真空场之间的关系。
2014-09-19 quant-ph
Loss-based Experimental Test of Bohr's Complementarity Principle with Single Neutral Atom
利用蓝失谐瓶阱对单个中性原子的量子互补原理进行了实验验证。Ramsey干涉仪用于评估第二$π/2$旋转开启或关闭时的类波行为或类粒子行为。波状行为或粒子状行为分别由干扰的可见性$V$或哪个路径信息的可预测性$P$来表征。测量结果满足互补关系$P^2+V^2\leq1$。不平衡损失被故意引入到词干中,然后发现互补关系被正式“违反”。“所有的实验结果在理论上都可以完全用量子力学来解释,而不需要考虑波和粒子行为之间的干涉。这一观察补充了现有的关于基于大质量量子波粒二象性的BCP的信息。
2016-12-11 quant-ph
Information gain versus interference in Bohr's principle of complementarity
基于现代量子测量理论,利用Zurek的“三重模型”,从量子信息理论的角度研究了对称Mach-Zehnder干涉仪中光子的波粒性质。在量子测量过程中,系统和探测器的状态都不是纠缠态,而是关联态。我们发现,光子的信息增益与光子与探测器之间的关联(包括经典关联和量子关联)有关。推导了信息增益与条纹可见度之间的关系。我们发现经典关联与路径可分辨性保持一致,并可以用来描述光子的类粒子性质。量子关联与条纹可见度并不完全相同,但两者都可以表示光子的量子相干性。最后,我们给出了一类两比特可分态的量子关联的解析表达式。
2016-04-28 quant-ph
Illustration of quantum complementarity using single photons interfering on a grating
最近由S. S. Afshar等人的理论被解释为违反了玻尔的互补原理,即干涉可见度和双光路干涉仪中的哪一路信息之间的互补原理。我们复制了这个实验,使用真正的单光子脉冲在一个双路波前分裂干涉仪中传播,该干涉仪是用菲涅耳双棱镜实现的,然后是一个具有可调透射狭缝的光栅。发现用可分辨性参数D表征的干涉可见度V和哪条路径信息的测量值服从互补关系V^2+D^2=<1。这一结果表明,实验可以完美地解释的量子力学的哥本哈根解释。
2009-02-10 quant-ph
The photon, its mode function and complementarity
我们探测的互补原理进行双缝实验的基础上产生的自发参量下转换从一个泵模式在TEM 01模式的纠缠光子。我们的设置带来了需要仔细选择的信号,闲频光子对我们的可见性和可重复性的研究。事实上,当信号光子在双缝干涉属于这种双峰模式,我们获得几乎完美的干涉条纹的可见性和没有“哪条缝”的信息是可用的。然而,当我们通过探测纠缠的闲频光子来打破模式的两个最大值之间的对称性时,通过狭缝的路径变得可分辨,可见性消失。它是由检测系统选择的光子的模式函数,决定是否干涉,或“哪个狭缝”的信息在实验中是可访问的。
2018-08-06 quant-ph
Complementarity, measurement and information in interference experiments
不同的标准(香农的熵,贝叶斯的平均成本,杜尔的归一化均方根扩展)已被引入到测量干扰实验中存在的“哪条路”的信息,由于非正交的检测器状态,路径确定是不完整的。对于这些标准中的每一个,我们确定要在检测器上进行的最佳测量,以便读出最大的哪条路的信息。我们表明,而在双光束实验中,最佳的测量总是提供了一个可观察的检测器只涉及,在多光束实验中,同样填充的光束和两个状态的检测器,这是唯一的情况下,杜尔标准,因为其他两个需要引入一个辅助量子系统,作为读出设备的一部分。
2002-08-05 hep-th quant-ph
Controlled Dephasing via Phase Detection of Electrons: Demonstration of Bohr's Complementarity Principle
当一个量子粒子可以在几条不可分辨的路径中自由选择时,就会产生干涉。玻尔互补原理[1]的一个典型例子是一个双光路干涉仪,外部探测器耦合到其中一条光路。然后,如果人们能够检测到,甚至在原则上,粒子所采取的路径,则两个路径之间的干涉消失(即失相)。这种类型的路径(WP)实验已经在光子,冷却原子,中子,孤子以及最近在介观系统中的电子中进行[2]。在后一实验中,通过引起流过检测器的电流的变化来提供路径确定。在本实验中,我们进行了一个更有趣的WP确定:只有一个相位变化被诱导在检测器中,而电流保持不受影响。我们表明,这样的检测器干涉仪的相互作用可以理解,从WP的检测器所获得的信息,或者通过了解干涉仪中的干扰所造成的检测器。此外,我们解决了探测器的相干性的微妙作用,并指出在直观的解释实验的困难。
1999-07-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
A double-slit `which-way' experiment on the complementarity--uncertainty debate
在杨氏双缝中进行单向测量会破坏干涉图样。玻尔声称,波和粒子行为之间的互补性是由海森堡的不确定原理强制执行的:区分两个距离为s的位置将一个随机动量q \sim \hbar /s传递给粒子。这一说法一直受到争议:史高丽等人声称在某些情况下,干涉可以在没有动量转移的情况下被摧毁,而斯托里等人则声称玻尔的立场总是有效的。我们使用弱测量的实验技术来解决这个问题。我们测量q的分布,该分布远超过[- \hbar /s,\hbar /s],但仍然具有与零一致的方差。因此,这个弱值动量转移分布P_{wv}(q)反映了争论的双方。
2007-08-29 quant-ph
Violation of the principle of Complementarity, and its implications
玻尔的互补原理预言,在welcher weg(“哪条路”)实验中,获得完全可见的干涉图样将导致路径知识的破坏。在这里,我报告一个失败的预测,在光学干涉实验。相干激光穿过双针孔并允许穿过会聚透镜,其形成各个针孔的良好分辨的图像,从而提供完整的路径知识。然后,将一系列细线放置在先前测量的位置处,该位置对应于透镜上游的干涉图案的暗条纹。没有减少的分辨率和总辐射通量的图像被发现在直接与互补互补原理的预测不一致。在本文中,目前的测量理论的批评,并介绍了一种新的非微扰技术的系综性质。此外,另一个版本的这个实验没有成像透镜的建议,和一些违反互补性的另一个建议的实验,以调查光子的性质和它的“空波”的影响进行了简要讨论。
2007-01-07 quant-ph
Complementarity and Uncertainty in Mach-Zehnder Interferometry and beyond
从这些原则的各种形式化的调查开始,互补性和不确定性的原则之间的联系和对比的一个连贯的帐户。的概念分析说明了一组实验方案的基础上马赫-曾德尔干涉。特别地,通过与探针系统的纠缠和(定量)量子擦除的路径检测被展示为构成物理量、路径和干扰观测量的互补对的联合非锐化测量的实例。分析使用的表示的观测值为正算子值的措施(POVM)。互补的实验选项的同时unsharp准备和测量的意义上的和解表示在不同种类的不确定性关系。互补性的特点,体现在本例中的相互排斥的路径检测和干扰观察,恢复作为一个极限情况下,从适当的不确定性关系。我们注意到,互补原理和不确定原理既不是完全逻辑独立的,也不是彼此的逻辑结果。由于纠缠是(复合系统)量子特性不确定性的一个实例,因此将不确定性和纠缠作为可能的互补机制来相互对抗是没有意义的。
2006-09-06 quant-ph
Complementarity and Phase Distributions for Angular Momentum Systems
本文讨论了角动量二能级系统中余变量分布的干涉效应.引入了角动量的量子相位分布。给出了原子相干态、压缩态和相干态叠加态的位相分布和粒子数分布的显式结果。这些结果清楚地表明了互补性的问题,并为我们提供了类似于辐射场的结果。
1996-06-18 quant-ph
Elementary analysis of interferometers for wave-particle duality test and the perspective of going beyond the complementarity principle
波粒二象性和互补原理是量子理论正统哥本哈根解释的核心概念。这意味着在实验观测中,量子物体的波行为和粒子行为是相互排斥的。本文运用量子力学的基本方法,对杨氏双缝干涉仪和马赫-曾德尔双臂干涉仪进行了系统的分析,重点讨论了如何测量量子物体的干涉图样(波性)和哪一路信息(粒子性)。我们设计了几种方案,通过将两套测量仪器同时放置在干涉仪中,同时获得单个量子物体的哪条路信息和这些量子物体的系综的高对比度干涉图案,这两套测量仪器在空间上分离得很好,并且它们对彼此的扰动可以忽略不计。但是,如果这两套测量仪器在干涉仪中的布置和配合不当,就会导致无法同时观测波和粒子的行为。量子物体的内部自由度可以用来探测质心运动的方向信息和干涉图样。量子物体可以超越波粒二象性和互补性原理,这将在更深层次上激发对量子理论的新的概念审视和探索。
2014-10-16 quant-ph
Complementarity in Biphoton Generation with Stimulated or Induced Coherence
当例如晶体的空闲模式对准时,可以在使用两个或三个晶体的参数下转换中诱导或激励相干。先前的实验与诱导相干[物理。114,053601(2015)]集中于哪一路径信息和真空场在通过降低单光子干涉中的可见性实现互补性中的作用。在这里,我们描述的实验比较诱导和刺激的一致性。在三晶体实验装置中,通过阻断其中一束泵浦光,进行了不同的单光子干涉实验。每个计数的光子都是从两个晶体中的一个发射的,根据设置,哪一个方向的信息可能是可用的,也可能是不可用的。在诱导和刺激的情况下,得到明显不同的结果,特别是当一个可变的传输过滤器插入晶体之间。一个简化的理论模型占所有的实验结果,也被用来解决的问题,在参数下转换的信号和空闲字段的相位是否相关。
2015-06-01 quant-ph
Violation of Bohr's Complementarity: One Slit or Both?
我们已经实现了一个新的双缝“哪种方式”的实验,提出了有趣的问题的解释。相干激光通过会聚透镜,然后通过双针孔,产生在透镜的焦点处交叉的两个光束,并在下游进一步完全分离,提供哪条路的信息。然后将细线放置在交叉区域处形成的干涉图案的最小值处。没有发现分离光束的总通量或分辨率的显著降低,这为在同一实验中完美干涉和哪种方式的信息的共存提供了证据,与玻尔的互补原理的常见读数相反。这一结果进一步支持了作者在实验中采用成像透镜来获得哪一方向信息的结论。最后,简要讨论了系综性质的非微扰测量技术。
2007-01-09 quant-ph
Complementarity, quantum erasure and delayed choice with modified Mach-Zehnder interferometers
在量子力学中经常被引用的格言包括“观察干扰导致干扰的损失”和“无知就是干扰”。在本文中,我们提出并描述了一系列的实验与修改马赫-曾德尔干涉仪表明,一个必须小心,当应用这样的格言。我们能够证明,在不以任何方式与预期表现为“波动”的光量子(或量子)相互作用的情况下,干涉条纹可以通过简单地获得(或有可能获得)哪条路径的知识而丢失。擦除这些信息可以恢复干涉条纹。延迟的选择可以被添加,达到一个实验符合惠勒的原始建议。我们还表明,无知并不总是同义词具有干涉条纹。我们发现,经常提到的“波函数坍缩”并不是描述我们实验的必要成分。
2014-08-26 physics.optics quant-ph
Complementarity relations of a delayed-choice quantum eraser in a quantum circuit
提出一种通过可调两体纠缠模拟延迟选择量子擦除器的量子电路,从三个视角研究干涉可见度与路径可区分性的互补关系,并在 IBM Quantum 平台实验验证了理论预测及延迟选择测量的有效性。
2023-05-15 quant-ph
First Demonstration of Antimatter Quantum Interferometry
本文描述了反物质波干涉的第一个实验证据,这是量子物理学及其解释的核心过程。对于普通物质粒子的情况,在各种情况下都观察到了干涉现象,范围从电子到复杂分子。在这里,我提出了单正电子量子干涉的第一个演示。
2019-06-25 quant-ph
Complementarity between one- and two-body visibilities
我们研究了一个和两个机构的可见性措施下的共同优化,即两体系统的全局演化,并确定两个不同的两体干扰器,两个行为互补通常的一体干涉可见性。我们表明,只有其中之一满足与互补关系相关联的共同不等式,而另一个需要一个相反的关系。然而,这可以从成分之间的纠缠来理解。
2020-03-03 quant-ph
Quantum correlations and complementarity of vectorial light fields
研究了多光干涉中一般矢量光场的量子关联,证明了$n$阶场相干矩阵与约化的$n$ -光子密度矩阵直接相关.利用这种联系来研究双缝结构中的光子波粒二象性,揭示了隐藏的信息论贡献,通过将其转化为严格的等式,triality身份,补充了与这种二象性相关的标准不等式。我们还建立了场关联和粒子关联之间的一般量子互补关系,它适用于任何数量的狭缝,关联阶数和矢量光态。因此,我们提出的框架揭示了量子干涉的基本物理学。
2019-04-16 physics.optics quant-ph
Experimental analysis of the quantum complementarity principle
量子力学的里程碑之一是玻尔的互补原理。它指出,单个量子可以表现出粒子状的\emph{or}波状行为,但永远不会同时表现出两者。这些是量子系统的相互排斥和互补的方面。这意味着我们需要不同的实验安排,以便测量物理系统的粒子或波动性质。这一原理最著名的代表之一是单光子马赫-曾德尔干涉仪。当干涉仪关闭时,可以观察到干涉图样(量子的波动方面),而如果它是开放的,量子的行为就像一个粒子。在这里,使用分子量子信息处理器,并采用核磁共振(NMR)技术,我们分析了这一原则的量子版本,通过一个干涉仪,是在一个量子叠加的封闭和开放,并确认我们确实可以测量两个方面的系统与相同的实验装置。更具体地说,我们用一台仪器观察量子系统的粒子和波之间的干涉。
2012-01-28 quant-ph
Duality of Quantum Coherence and Path Distinguishability
本文导出了任意多径量子干涉现象的广义波粒二象性关系。超越了量子系统的波动性质的传统概念,即,在干涉条纹可见度方面,我们引入了最近在量子信息理论框架中定义的量子相干性的量化因子。为了证明粒子的性质,我们基于明确的量子态鉴别来量化路径可分辨性或路径信息。然后,多径量子干涉的玻尔互补原理可以表述为量子相干性与路径相干性之间的对偶关系。对于双光路干涉,量子相干性与干涉条纹可见度是一致的,并且这种关系简化为众所周知的互补关系。对偶关系继续持有的情况下,由于可能的退相干效应引入混合。
2015-07-22 quant-ph
Young's Double-Slit Interference Demonstration with Single Photons
本文提出了一种适合本科生教学实验室的桌面式单光子双缝干涉实验装置,通过扫描单探测器生成干涉图样,并利用偏振片演示了单缝、双缝干涉及量子擦除现象。
2024-01-04 quant-ph
Delayed-choice test of complementarity with single photons
我们报告了一个实验测试的互补性,使用时钟触发的单光子脉冲发射的一个单独的N-V色心在金刚石晶体。单光子被送入马赫-曾德尔干涉仪,该干涉仪具有可调反射系数R的输出分束器。此外,引入或移除该分束器的选择是随机的,并且与干涉仪内部的光子的进入在相对论上类似于空间,如惠勒延迟选择制度所要求的。R的每个设定值允许我们观察具有可见度V的干扰,并获得由可分辨性D表征的不完整的哪条路径信息。发现V和D的测量值服从互补关系V^2 + D^2 =< 1。
2008-01-07 quant-ph
Demonstration of an optical quantum controlled-NOT gate without path interference
我们首次在实验上实现了无光路干涉的光量子控制非门,其中两个相互作用的光路干涉仪(Phys.Rev.A { \bf 66},024308(2001),Phys.Rev.A { \bf 65},012314(2002))已经被具有合适的偏振相关透射率和反射率的三个部分偏振分束器所代替。使用最近提出的方法(Phys. Rev. Lett. { \bf 94},160504(2005)),通过该方法可以从两个经典真值表的32个测量结果估计量子过程保真度和纠缠能力,显著少于全量子层析成像所需的256个测量结果。
2005-06-30 quant-ph
Optical interference by amplitude measurement
本文提出并验证了一种通过零差测量直接测量并相加场振幅来实现干涉的技术,即使路径可区分也能产生干涉,挑战了互补性原理,并可扩展非平衡干涉仪和遥感的应用范围。
2025-02-06 quant-ph
Entanglement, complementarity, and vacuum fields in spontaneous parametric down-conversion
利用两个晶体的自发参量下转换,在一个平行的设置,我们观察到高能见度的双光子干涉。高可见性与互补性和缺乏哪条路径信息是一致的。观测结果被解释为纠缠的影响或等效的干扰概率幅,并通过计算二阶场关联函数的海森堡图片。后一种方法明确地指出了真空场在晶体的下转换和光子符合计数中的作用。为了比较,我们表明,红欧曼德尔浸可以解释由相同的方法,其中的真空信号和闲频字段的作用,而不是纠缠涉及真空状态,强调。
2017-05-17 quant-ph
Quantum Twist to Complementarity: A Duality Relation
最近的一些工作已经引入了量子扭曲的互补性的概念,例如设置在哪个方向的检测器是存在和不存在的叠加。有人认为,这样的实验可以同时测量粒子和波的行为。在这里,我们推导出一个不等式,它把一个约束的干扰的可见性和量的方式,可以获得的信息,在这种修改后的实验的上下文中。由于波的方面只能通过一个合奏的检测,我们认为,在这样的实验中,一个单一的检测只能有助于一个子系综,对应于波的方面或粒子方面。这样,每个被探测到的粒子要么表现为粒子,要么表现为波,而不是两者兼而有之,玻尔的互补性得到了充分的尊重。
2013-02-21 quant-ph
An Easier-To-Align Hong-Ou-Mandel Interference Demonstration
本文提出一种利用预对准商业光纤耦合分束器简化 Hong-Ou-Mandel 干涉实验对准的方法,并使用波片通过偏振态改变光子可区分性,提供了适合本科实验室的理论描述与实验指导。
2023-01-20 quant-ph
Testing complementarity on a transmon quantum processor
我们提出了量子线路来测试使用对称的双向干涉仪耦合到哪个路径检测器的干涉互补。首先,我们考虑两个量子位设置,其中路径信息到检测器子系统的受控传输耗尽了探测子空间上的干扰,通过最小误差状态鉴别测量来测试可测量性-可测量性的权衡。接下来,我们考虑量子擦除器设置,其中在正确的基础上读出路径信息恢复干涉图案。这些实验是在IBM超导transmon处理器上进行的。提供了结果的详细分析。尽管在粗糙的水平上找到了与理论的良好一致性,但我们也发现了小而持久的系统偏差,阻止了完整的粒子和波动统计的观察。我们通过仔细建模两个量子比特门来理解它们,表明即使在它们的实现中出现很小的相干错误,也会妨碍玻尔的强互补性公式的观察。
2021-09-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Complementarity ad Infinitum: Switching Higher-Order Coherence from Infinity to Zero
本文证明“Janus态”可作为多光子关联的量子开关,通过擦除路径信息可将所有三阶及以上高阶相干函数从无穷抑制至零,为从高斯资源产生高度有序非经典光提供了新范式。
2025-07-20 quant-ph
Complementarity of which-path information in induced and stimulated coherences via four-wave mixing process from warm Rb atomic ensemble
本研究通过双路径干涉仪和两个四波混频原子系综,建立了诱导与受激相干性中干涉可见度、并发性和可预测性的互补关系,并区分了量子与经典行为。
2024-03-13 quant-ph
Entanglement and quantum interference
在量子力学的历史上,关于双缝实验的记载很多,关于它的解释也有很多争论。事实上,为了解释亚原子粒子的干涉图样,人们不仅用互补原理和波粒二象性来解释,而且用量子意识和平行宇宙来解释。本文将从自旋耦合的角度对这一问题进行讨论,以期进一步澄清这一问题。我们还认为,这种解释允许对阿夫沙尔实验进行现实主义的解释。
2006-08-26 quant-ph
How does light move? - Determining the flow of light without destroying interference
杨氏双缝实验构成了量子互补的范例。根据互补原理,量子系统的互补方面不能通过同一实验同时测量。自量子力学诞生以来,这一直是一个长期的争论。但是,这是真正的限制吗?2011年,这个实验的惊人发现表明,也许事实并非如此,我们对量子世界的理解仍然很遥远。
2014-03-04 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of the equivalence of entropic uncertainty with wave-particle duality
本研究利用光的OAM态及少模光纤与光子灯笼平台,实验证明波粒二象性与熵不确定性关系的等价性,为互补原理和量子技术提供新视角。
2024-07-04 quant-ph
Paradox in Wave-Particle Duality
本文报道在双缝型“Welcher-Weg”实验中,超越玻尔互补原理的限制,同时测定光的互补波和粒子方面。应用经典逻辑,我们验证了在单光子机制中存在尖锐的干涉,同时可靠地保持了每个光子通过的特定针孔的信息。这个实验提出了有趣的问题,互补性的有效性的情况下,测量技术,避免海森堡的不确定原理和量子纠缠被采用。我们进一步认为,应用经典概念的波和粒子体现在互补性导致一个逻辑上的不一致的解释这个实验。
2007-02-19 quant-ph
Demonstration of Temporal Distinguishability in a Four-Photon State and a Six-Photon State
实验证明了四光子态和六光子态的时间可分辨性,这两种态都来自参量下转换。该实验是基于最近发现的NOON态投影测量中的多光子干涉方案。通过测量干涉倾角的可见性,我们可以区分对的时间分布中的各种情况,从而定量地确定多光子状态的时间(不)可分辨性的程度。
2006-02-01 quant-ph
Coherence and entropy complementarity relations of generalized wave-particle duality
本文针对量子高维系统,构建了n路径干涉条纹可预测性与可见性的广义度量,利用Morozova-Chentsov函数确立平均相干性描述的波粒关系,并建立了可见性、可预测性与量子f熵间的互补关系,揭示了波粒二象性与其它物理量的深刻联系。
2024-11-12 quant-ph
Phase Selective Quantum Eraser
报道了利用两个同步泵浦参量下变频器产生的光子对通过诱导相干耦合实现量子擦除的实验。用两台耦合干涉仪研究了双光子干涉条纹可见度与光源信息的互补性。
2015-01-05 quant-ph
Optimal demonstration of Autler Townes splitting
三能级系统中的原子-光相互作用已经显示出重要的物理现象,如电磁诱导透明和Autler{Townes分裂(ATS),在经典和量子信息技术中有着广泛的应用。在这里,我们最佳地证明了与量子态操纵方法的ATS。在相干微波控制下,成功地恢复了传统方法无法观测到的失相主导的金刚石NV中心系统中的ATS。详细研究了ATS的动力学过程,揭示了具有几何相位调制的非平凡量子干涉。基于量子干涉的最优ATS信号强度是传统观测方法的两倍。
2017-12-13 quant-ph
Logical analysis of the Bohr Complementarity Principle in Afshar's experiment under the NAFL interpretation
量子力学的NAFL(非阿斯特丽德有限逻辑)解释要求没有任何“物理”实在可以归因于光子的波动性质。NAFL理论QM将量子力学形式化,将单个光子同时采取两个或多个不同路径的叠加态($S$)视为在QM中形式上无法证明的逻辑矛盾。然而,在一个非经典NAFL模型的QM,其中不矛盾定律失败,$S$有一个有意义的元数学解释,经典的路径信息的光子是不可用的。有人认为,干涉图样的存在在逻辑上并不能证明单个光子的自干涉。这一事实,再加上NAFL真理的时间性质,意味着阿夫沙尔实验中路径信息的追溯断言(以及网格的逻辑多余性)的逻辑有效性。玻尔的互补原理,当适当地解释与时间的依赖性的逻辑真理考虑在内,持有阿夫沙尔的实验。NAFL支持,但不要求,光子的粒子性质的元逻辑现实,即使当QM的语义需要状态$S$。
2010-06-07 math.LO quant-ph