Single-photon-assisted entanglement concentration of a multi-photon system in a partially entangled W state with weak cross-Kerr nonlinearity
利用辅助单光子和基于交叉Kerr非线性的奇偶校验测量，提出了一种适用于部分纠缠W态的$N$ -光子系统的非局域纠缠集中协议（ECP）.量子通信中的一方首先在$N$ -光子系统中对自己的光子和一个辅助光子进行奇偶校验测量，然后拾取偶宇称实例，得到标准W态。当她获得奇奇偶实例时，系统处于较少纠缠状态，它是下一轮纠缠集中的资源。通过多次迭代纠缠浓缩过程，本ECP的总成功概率接近理论极限。目前的ECP具有成功概率高的优点。此外，该ECP只需要$N$ -光子系统本身和一些辅助单光子，而不需要两个系统的拷贝，这大大降低了实验实现的难度。它在量子通信中有很好的应用前景。
2012-08-01 quant-ph
Decoherence of two maximally entangled qubits in a lossy nonlinear cavity
分析了有耗腔中两个光量子比特与非线性介质（克尔非线性）相互作用时的退相干效应对量子纠缠的影响。假设量子比特最初处于最大纠缠态（Bell或Bell类态）或最大纠缠混合态，以Werner和Werner类态为例。考虑了两种纠缠度量：描述量子比特形成纠缠衰减的纠缠度和确定正部分转置保持操作下纠缠代价衰减的负纠缠度.我们观察到，在所讨论的退相干模型中，克尔非线性不影响最初处于贝尔或维尔纳态的量子比特的纠缠，尽管量子比特的演化可以明确地依赖于这种非线性。然而，对于初始Bell态和相应的Werner-like态，通过在有耗腔中引入Kerr非线性效应，可以周期性地减小纠缠的损耗.此外，纠缠措施的相对性被证明，据我们所知，第一次，作为一个物理过程的结果。
2004-07-26 quant-ph
Efficient hyperconcentration of nonlocal multipartite entanglement via the cross-Kerr nonlinearity
我们提出了两种方案来实现同时纠缠于偏振模和空间模的非局域多体态的超纠缠集中。一种方案是根据少纠缠态的参数制备辅助单光子态。另一种方案利用两个参数未知的低纠缠态来提取最大超纠缠。通过两个自由度上的两次奇偶校验测量实现了Procrustean浓度。利用基于交叉克尔非线性的非破坏性量子非破坏探测器实现奇偶校验，使得不成功的实例可以在下一次集中循环中重复使用。两种方案的成功概率都可以通过迭代逼近1。此外，在这两种方案中，N方中只有一方必须执行奇偶校验测量。我们的方案是有效的和有用的量子信息处理涉及超纠缠。
2016-01-14 quant-ph
Dissipation-driven formation of entangled dark states in strongly-coupled inhomogeneous many-qubit systems in solid-state nanocavities
研究了在费米子和腔光子都存在消相干和耗散的情况下，强耦合到量子化电磁腔场的多量子比特系统的量子动力学，并考虑了不同量子比特与腔场耦合强度的变化及其跃迁频率的扩展.在Lindblad近似下，利用随机Schroedinger方程方法，导出了一类开放量子系统的含时量子态振幅和可观测量的紧致解析解.我们发现，依赖于初始的量子态的准备，量子位的系综可以演变成各种各样的多量子位纠缠态与量子位之间的相消或相长干涉。特别是，当只有一小部分量子比特最初被激发时，腔中的耗散将不可避免地驱动系统进入与腔完全解耦的鲁棒暗态，并且比腔场的衰减时间长得多。我们还确定的条件下，量子化腔场的相干耦合克服了在多量子比特系统的过渡频率的传播所造成的失相，并导致形成一个去耦的暗态。
2022-07-19 quant-ph
Efficient and flexible generation of entangled qudits with cross phase modulation
在本文中，我们提供了一个简单但功能强大的模块来产生纠缠量子点。该模块在交叉克尔非线性的辅助下，可以产生任意尺寸的纠缠量子点，并且在两个独立量子点丢失相同数量的单光子时也能很好地工作。此外，随着模块的级联使用，确定性生成但具有不同形式的纠缠量子是可能的。
2013-02-28 quant-ph
Ultra-bright entangled-photon pair generation from an AlGaAs-on-insulator microring resonator
纠缠光子对是量子信息技术的重要资源。纠缠对的芯片级源已经与各种光子平台集成，包括硅、氮化物、磷化铟和锂酸盐，但每一种都有限制光子对亮度和质量的基本限制，包括弱光学非线性或高波导损耗。在这里，我们展示了一种新型的，超低损耗的绝缘体上AlGaAs平台，能够在$Q$ $>1$百万微米谐振器中产生时间-能量纠缠光子，与现有光源相比，亮度提高了近1,000倍。波导集成源表现出大于$20\times 10^9$对秒$^{-1}$ mW $^{-2}$的内部产生速率，在1550 nm附近发射，产生具有$>99\%$纯度的预示单光子，并且在可见度$>97\%$的情况下违反贝尔不等式超过40个标准偏差。结合用于有源元件集成的AlGaAs的高光学非线性和光学增益，这些都是可扩展的量子光子平台的基本特征。
2020-09-28 quant-ph
Deterministic Generation of Entangled Photons in Superconducting Resonator Arrays
我们提出了一个在超导谐振腔阵列中确定性产生纠缠光子对的方案。通过与超导量子比特的耦合，谐振腔形成Jaynes-Cummings晶格，这种耦合产生类Kerr非线性，利用谐振腔的非线性和对称性，利用光谱技术，可以按需产生纠缠光子.该计划是强大的对小的参数扩展，由于制造误差。我们的研究结果可作为超导量子线路中量子信息处理的关键元素。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient single-photon entanglement concentration for quantum communications
我们提出了两种单光子纠缠浓缩方案。在50：50分束器、可变分束器和辅助光子的帮助下，我们可以将纠缠度较低的单光子态以一定的概率集中到最大的单光子纠缠态。第一个协议是实现与线性光学和第二个协议是实现与交叉克尔非线性。我们的两个协议不需要两对纠缠态，这使得我们的协议更经济。特别是在第二种方案中，利用交叉克尔非线性效应，不需要复杂的单光子探测器。此外，第二个协议可以重用，以获得更高的成功概率。所有这些优点使我们的协议在长距离量子通信中有很大的应用。
2012-09-28 quant-ph
Solitons in a nonlinear Schrodinger equation with PT-symmetric potentials and inhomogeneous nonlinearity: stability and excitation of nonlinear modes
我们报告的几种类型的宇称时间（PT）对称电位的非线性模式的显式表达式的分支。对于单阱和双阱势的解决方案是两个参数，似乎是稳定的，即使当相应的基本线性模型的PT对称性被打破。基于这些解的例子，我们描述了一个算法的激发一个稳定的非线性模型，其线性极限是不稳定的。该方法是基于绝热变化的控制参数驱动的模式沿分支分叉从一个稳定的线性模式。所提出的算法被广泛的数值模拟证实。
2015-09-19 math-ph math.MP nlin.PS
Alternative approach to electromagnetic field quantization in nonlinear and inhomogeneous media
本文提出了一种非线性非均匀介质中电磁场量子化的简单方法。在给定介电函数和非线性极化率的情况下，电磁场的哈密顿量完全由量子化方法确定。从海森伯方程出发，我们导出了场算符的麦克斯韦方程。当非线性变为零时，该量化方法返回到线性非均匀介质的广义正则量化过程[Phys. Rev. A，43，467，1991]。基于此量子化方法，得到了二阶和三阶非线性准稳态过程的显式哈密顿量。
1998-02-02 quant-ph
Wigner function evolution in self-Kerr Medium derived by Entangled state representation
通过引入热纠缠态表象，将密度算符的Wigner函数的计算转化为双模扩展Fock空间中“两纯”态的叠加问题。在此基础上，我们导出了自克尔介质中任意初始态的WF演化公式，发现任意初始态的光子数分布与与克尔介质的耦合因子无关，且不受克尔非线性的影响，演化为二项分布的密度算符.
2010-09-25 quant-ph
Multipartite Entanglement Generation Assisted by Inhomogeneous Coupling
我们发现，两个能级系统和一个共同的数据总线之间的可控非均匀耦合提供了一个快速的机制，产生多体纠缠。我们的建议结合了共振相互作用和耦合强度的工程-在量子比特和单模之间-导致定义良好的纠缠态。此外，我们表明，如果二能级系统与量子化模式色散相互作用，耦合强度的工程允许控制访问量子比特的对称希尔伯特空间。
2011-11-21 quant-ph
A Bootstrapping Approach for Generating Maximally Path-Entangled Photon States
我们提出了一种自举方法来产生光子的最大路径纠缠态，即所谓的“NOON态”。腔QED的强原子-光相互作用可用于产生约100个光子的NOON态;然后可用于增强现有的基于量子相干性效应的实验克尔非线性，以促进任意大量光子的NOON产生，所有这些都在当前的实验最新技术水平内。我们还提供了一个替代方案，使用原子腔色散相互作用，以获得足够高的克尔非线性所需的任意NOON代。
2008-03-18 quant-ph
Generation of four-photon polarization entangled state based on EPR entanglers
本文提出基于EPR纠缠器制备四光子偏振纠缠态的方案，该纠缠器结合线性光学与弱交叉克尔非线性，可近乎确定性纠缠偏振量子比特，具有高成功概率。
2013-08-13 quant-ph
Comparison of Qubit and Qutrit like Entangled Squeezed and Coherent States of Light
光的压缩态是量子光学的重要研究课题之一，它是由光学非线性相互作用产生的。本文重点研究了由分束器、相移器和交叉克尔非线性效应产生的类量子比特纠缠压缩态。此外，我们还研究了双模量子比特和类量子比特ESS的Wigner函数。我们将证明双模ESS的Wigner函数的峰距是纠缠敏感的，可以作为纠缠的见证。与量子比特的情况一样，ESS也满足一夫一妻不等式，并与量子比特和纠缠相干态的结果进行了比较。
2016-05-28 quant-ph
Atom-photon, two-mode entanglement and two-mode squeezing in the presence of cross-Kerr nonlinearity
研究了在交叉克尔非线性作用下，两个量子场与三能级量子系统的相互作用。我们考虑了三种原子-光子相互作用的耦合模型。首先，我们研究了原子-光子纠缠的动力学行为，发现在三种模型中，增加交叉克尔非线性会导致不同的行为。此外，它表明，这两个量子化模式可以纠缠，另一方面，通过施加一个经典的驱动场的低水平。增加经典驱动场破坏了长时间的原子-光子纠缠。结果表明，在没有经典驱动场和交叉克尔非线性的情况下，可以产生振荡双模压缩。
2016-05-07 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance model of an entangled sensor under noise
纠缠态传感器由于其灵敏度远高于传统传感器而受到人们的广泛关注。为了利用纠缠作为一种资源，重要的是要了解噪声的影响，因为纠缠态对噪声是脆弱的。在这里，我们提供了一个工程噪声下的纠缠传感器的核磁共振（NMR）模型：一个可以实现在各种噪声环境下的纠缠传感器。特别是，我们实验研究的纠缠传感器的性能下的时间不均匀的噪声环境的影响下，纠缠传感器持有潜在的击败经典传感器。我们的“纠缠传感器”由一个多自旋分子溶解在各向同性液体中组成，我们可以使用NMR技术进行量子传感。
2020-03-19 quant-ph
Manipulative resonant nonlinear optics: nonlinear interference effects and quantum control of nonlinearity, dispersion, transparency and inversionless amplification in an extended strongly-absorbing inhomogeneously-broadened medium
研究了近共振和全共振光密多普勒展宽介质中量子跃迁非线性干涉过程的特殊性。基于量子相干性，证明了克服多普勒效应对共振耦合分子速度区间的基本限制的可行性。这增加了具有最窄和最强共振的原子和分子气体中的非线性光学过程的效率。探索了介质到不透明或绝对透明，甚至到强放大状态的全光开关的可能性，这是由两个驱动辐射的微小变化控制的。所需的控制领域的强度示出是典型的连续激光器。这些效应与四波混频伴随着斯托克斯增益和他们的干涉在完全和近共振光密远离简并双λ介质。无反转放大的振荡阈值以上的较长波长的控制字段的费用，以及所产生的空闲红外辐射的拉曼增益的最佳条件进行了研究。数值模拟应用于二聚钠蒸汽的结果说明。类似的方案可以在掺杂固体和纤维光学中实现。
2005-01-01 physics.optics 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
The biaxial nonlinear crystal BiB3O6 as a polarization entangled photon source using non-collinear type-II parametric down-conversion
我们描述了双轴非线性晶体BiB 3 O 6（BiBO）作为偏振纠缠光子源使用非共线II型参量下转换的充分表征。我们考虑了晶体设计的相关参数，如切割角，光子的偏振，有效的非线性，空间和时间的走离，晶体厚度和泵浦激光带宽的影响。实验结果显示纠缠产生高速率和比较研究β-BaB 2 O 4（BBO）晶体，以及。将偏振纠缠光子源的下转换晶体从BBO改变为BiBO提高了产生速率，就好像泵浦功率增加了三倍以上。这种改进是目前需要的多光子纠缠态的产生。
2011-10-06 quant-ph
Nonlinearity without Superluminality
量子理论与狭义相对论是相容的。特别是，虽然纠缠系统的测量是相关的，不能通过本地隐变量再现，它们不能用于超光速信号。正如Czachor，Gisin和Polchinski指出的，这对于薛定谔方程的一般非线性修正是不正确的。因此，排除超光速信号被用来排除大多数非线性版本的量子理论。无超光速信号约束也被用于不完美量子克隆和其他操作所能达到的最佳量子数的替代推导。这些结果适用于理论满足的规则，他们的预测广泛分离和缓慢移动的纠缠系统可以近似的非相对论运动方程相对于一个首选的时间坐标。本文描述了一种自然的方式，在这种情况下，这条规则可能无法成立。特别是，它表明，量子读出设备显示本地化的纯状态的值不需要允许超光速信号，只要设备显示的纠缠子系统的状态的值定义在一个非标准的，但自然的方式。由此可见，任何局部定义的纯态非线性演化都可以与闵可夫斯基因果关系相一致。
2005-05-11 gr-qc quant-ph
Remote preparation of three-photon entangled states via single-photon measurement
远程态制备（RSP）是一种利用量子测量的非局域效应间接操纵量子信息的方法。尽管近年来已经证明RSP可以远程制备多光子态，但需要对相同数量的光子进行量子测量，即，为了通过RSP制备N-光子态，需要对其他N-光子进行量子测量，因此显著地限制了RSP的实用性和适用性。在这里，我们报告的第一个实验演示远程制备三光子纠缠态的测量只有一个光子纠缠的三个光子。我们进一步推广我们的方案，通过单光子测量制备任意光子数和纯度的多光子纠缠态。由于我们的RSP方案依赖于单光子测量引起的非线性效应，因此可以实现线性光学极限之外的多光子纠缠态的量子态工程。我们的研究结果有望对量子精密测量和量子信息处理产生重大影响。
2016-03-29 quant-ph
Efficient simulation of inhomogeneously correlated systems using block interaction product states
针对DMRG处理大系统量子化学计算时非均匀关联的不足，提出多组态块相互作用乘积态（BIPS）框架，分别处理强弱关联并考虑片段与环境纠缠，经测试在化学系统中兼具高精度与效率。
2024-10-28 quant-ph
Direct generation of entangled photon pairs in nonlinear optical waveguides
纠缠光子是新兴的量子信息技术中的关键元素。虽然有几种方案可用于产生纠缠光子，但它们通常需要笨重的光学元件的帮助，以将它们耦合到逻辑运算中涉及的其他组件。本文介绍了一种在光波导中直接产生纠缠光子对作为导模态的方案。该方案依赖于波导材料的固有非线性，避免使用笨重的光学元件。具体来说，我们考虑正常照明下的光纤，使光子下转换可以发生到波导状态发射相反的动量到一个光谱区域填充只有两个可访问的模式。通过另外配置外部照明来干涉不同的入射方向，我们可以产生最大纠缠光子对状态，直接生成为波导模式，其转换效率相对于现有的宏观方案具有竞争力。这些结果应找到更有效和紧凑的量子光学器件的设计中的应用。
2021-11-24 quant-ph
Nonclassical Fields and the Nonlinear Interferometer
我们证明了几个新的结果的非线性干涉仪，出现在一个优雅的方式描述的非线性干涉仪作为双模纠缠相干态的输出场的形式主义。由于弱非线性演化产生压缩输出，而强非线性演化产生双模两态纠缠相干态，我们阐明了压缩与纠缠相干态之间的关系.在这两个极端之间，存在双模相干态的叠加，对于任意非线性值，表现出不同程度的纠缠。当比值$χ/ π$为有理数时，纠缠相干态基组的基数是有限的，其中$χ$为非线性强度.我们还表明，纠缠相干态可以通过非线性介质从产品相干态产生，而不需要的干涉配置。这为纠缠相干态的产生提供了一个重要的实验简化。
1999-10-08 quant-ph
Self-assisted complete maximally hyperentangled state analysis via the cross-Kerr nonlinearity
我们提出了两个完整的最大超纠缠态的分析协议的光子纠缠在偏振和空间模式的自由度。第一个协议是两个光子的超纠缠Bell态分析方案，第二个是三个光子的超纠缠Greenberger-Horne- Zeilinger（GHZ）态分析方案。在每个方案中，一组相互正交的超纠缠基态的交叉克尔非线性和线性光学的帮助下，完全和确定性的歧视。我们还推广了方案，明确地分析了N光子超纠缠GHZ态。与以前的协议相比，我们的方案通过使用测量的空间模状态来辅助偏振状态的分析，大大简化了鉴别过程并降低了对非线性的要求。这些优点使得我们的方案在长距离大容量量子通信中的实际应用非常有用。
2016-01-08 quant-ph
Generation of modal and path-entangled photons using a domain-engineered integrated optical waveguide device
集成光学器件有望在量子信息科学技术领域发挥重要作用。在本文中，我们提出了一个方案，用于产生非简并，共极化，模式，和路径纠缠光子使用定向耦合器和非对称Y耦合器的几何形状中的0型相位匹配域工程锂酸盐（LN）波导。LN中的非线性度是以这样的方式定制的，即同时服从两个不同的自发参量下转换过程的准相位匹配条件，从而在输出端产生模式和路径纠缠态。假设各种参数的典型值，我们表明，通过数值模拟，几乎最大的纠缠态是可以实现在很宽的范围内的波导参数。对于简并的情况，该方案给出了N = 2的NOON态。产生的纠缠光子对在量子信息方案和量子精密测量中具有潜在的应用。通过适当的域工程和器件设计，该思想可以进一步扩展到产生超纠缠态和双光子多路纠缠态，这可能在量子计算协议中有进一步的应用。
2011-06-29 quant-ph
Experimental demonstration of switching entangled photons based on the Rydberg blockade effect
里德伯激发态原子间的长程相互作用使介质具有很大的光学非线性。在这里，我们展示了一个光开关上操作的一个纠缠光子对下的里德伯电磁诱导透明配置的单个光子。在里德伯封锁效应的存在下，我们打开门场使原子介质不透明，从而通过自发四波混合过程吸收从另一个原子系综发射的单光子。与没有门场的情况相比，发送到开关的光子中有50%以上被阻挡，最终实现了有效的单光子开关。在一个门脉冲中，每个有效封锁球平均有1-2个门光子。这种对单个纠缠光子的开关效应依赖于主量子数和门场的光子数。我们的实验进展在量子信息过程中特别是在控制里德伯原子与纠缠光子对的相互作用方面具有重要意义。
2020-10-31 quant-ph
Ergodicity properties of quantum expectation values in entangled states
使用一个模型哈密顿的单模电磁场与非线性介质的相互作用，我们表明，量子期望值的子系统观测值可以表现出显着不同的遍历性，即使当整个系统的动态是定期的。在非线性强度$γ$与模间耦合强度$g$之比的范围内研究了平均光子数的时间序列。我们得到的功率谱，估计的嵌入维数的重构相空间和最大的Liapunov指数$λ_{\rm max}$，并找到复发时间分布的粗粒度动力学。动力学行为的范围从准周期性（$γ/g \ll 1$）的特点是由$λ_{\rm max} > 0$（$γ/g \gtrsim 1$）的混沌，并解释。
2007-06-20 quant-ph
Entangler and analyzer for multiphoton maximally entangled states using weak nonlinearities
本文在弱非线性条件下提出两种方案：一种纠缠器可近乎确定地生成任意n光子GHZ态和Bell态，另一种分析器可近乎确定地区分所有2^n个n光子GHZ态，并设计了高效的两步非破坏性Bell态分析器。
2012-09-27 quant-ph
Entangling mechanical vibrations of two massive ferrimagnets by fully exploiting the nonlinearity of magnetostriction
宏观物体运动中的量子纠缠无论在基础研究还是量子技术中都具有重要意义。在这里，我们展示了如何纠缠的机械振动模式的两个大规模的亚铁磁体放置在同一个微波腔。每个亚铁磁体支持由磁致伸缩力耦合的磁振子模式和低频振动模式。两个磁振子模分别通过磁偶极相互作用耦合到微波腔。我们首先在亚铁磁体-1的振动模和亚铁磁体-2的磁振子模之间产生一个稳态的非局域纠缠态。这是通过用强红失谐微波场连续驱动亚铁磁体1来实现的，而纠缠是通过利用磁力学参数下转换和腔-磁振子状态交换相互作用来实现的。然后，我们关闭亚铁磁体-1上的泵，同时打开亚铁磁体-2上的红色失谐脉冲驱动器。后一种驱动器用于激活磁机械分束器相互作用，其交换亚铁磁体-2的磁振子和机械状态。因此，先前产生的声子-磁振子纠缠被转移到两个亚铁磁体的机械模式。该工作提供了一种制备两个大质量物体机械运动纠缠态的方案，可以在利用宏观纠缠态的各种研究中找到应用。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall 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 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
Localized dark solitons and vortices in defocusing media with spatially inhomogeneous nonlinearity
最近的研究表明，在具有径向坐标$r$的$D$维空间中，局部强度从中心到外围的增长速度比$r^{D}$快的离焦立方非线性支持了大量的鲁棒亮孤子。在同一模型的框架下，但具有较弱的空间增长率，$\sim r^{α}$与$α\leq D$，我们在这里测试的可能性，以创建稳定的\textit{\ localized continuous waves}（LCW）在一维和二维（1D和2D）的几何形状，\textit{% localized dark solitons}（LDSs）在1D，和\textit{localized dark vortices}（LDVs）在2D，这都是实现为松散的限制状态与发散规范。渐近尾部的解决方案，这决定了分歧的范数，构造在一个普遍的分析形式，通过的T-Fermi近似（TFA）。LCW，LDS和LDV的全球近似构建的基础上的分析近似之间的插值远离（TFA）和接近中心。特别地，一维LDS和二维LDV的插值都是基于通常的一维暗孤子解所建议的\textquotedblleft deformed-tanh”表达式.除了具有单凹口的1D基本LDS和具有$S=1$的2D涡旋之外，还发现了具有多凹口的高阶LDS，以及具有$S=2$的双LDV。所考虑的模式的稳定区域确定通过系统的模拟，LCW是完全稳定的1D和2D，因为它们是基态在相应的设置。基本的演变情况下，确定这些涡是不稳定的。…
2017-05-04 nlin.PS physics.optics quant-ph
Quantum teleportation via a two-qubit Heisenberg XXZ chain-effects of anisotropy and magnetic field
研究了在非均匀磁场作用下通过两量子比特海森堡XXZ链实现的量子隐形传态。我们首先考虑了纠缠态的隐形传态，然后重点研究了不同条件下的隐形传态保真度。各向异性和磁场的影响，均匀和不均匀的，进行了讨论。我们还发现，尽管纠缠隐形传态确实需要纠缠的量子信道，但最小纠缠的非零临界值并不总是必要的。
2008-08-18 quant-ph
Efficient two-step entanglement concentration for arbitrary W states
提出了两个两步实用纠缠浓缩方案（ECP），利用单光子辅助将任意三粒子低纠缠W态浓缩为最大纠缠W态.第一个协议使用线性光学，第二个协议采用交叉克尔非线性来执行协议。在第一个协议中，基于后选择原理，三方分别说处于不同距离的Alice、Bob和Charlie可以从任意的低纠缠W态中以一定的成功概率获得最大纠缠W态。在第二种协议中，它不需要各方重新配置复杂的单光子探测器，并且在成功执行该协议后可以保留集中的光子对。此外，可以重复第二协议以获得更高的成功概率。这两种协议在实际的量子信息应用中可能是有用的。
2012-02-14 quant-ph
Circuit QED: Cross-Kerr-effect induced by a superconducting qutrit without classical pulses
交叉克尔非线性效应的实现是量子信息处理中许多应用的重要课题。在这项工作中，我们提出了一种方法来实现交叉克尔非线性相互作用的两个超导共面波导谐振器之间的耦合由一个三能级超导磁通quutrit（耦合器）。利用量子共振腔色散相互作用，导出了包含双光子数算符和耦合算符的有效哈密顿量。当耦合器处于基态时，该哈密顿量可以用来描述两个谐振腔之间的交叉克尔非线性相互作用。由于耦合器在整个过程中是不受激励的，所以耦合器退相干的影响可以大大减小。更重要的是，与以前的建议相比，我们的建议不需要经典脉冲。此外，由于只使用了三能级qutrit，实验装置大大简化时，与以前的建议，需要一个四能级人工原子系统。基于我们的哈密顿量，我们实现了一个双共振腔量子比特控制相位门，并产生了一个双共振腔纠缠相干态。数值模拟表明，利用电流电路QED技术实现相位门的高保真度实现和纠缠相干态的产生是可行的。
2016-11-21 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
Distilling Quantum Entanglement via Mode-Matched Filtering
我们提出了一种新的途径蒸馏的量子纠缠，实现了直接通过一个模式匹配滤波器的纠缠量子比特。这种方法可以应用于光子系统中出现的一类常见的纠缠杂质，其中杂质固有地占据与纠缠量子比特不同的时空模式。作为一个具体的应用程序，我们表明，我们的方法可以用来显着纯化的电信波段纠缠产生的克尔非线性单模光纤中，大量的拉曼散射噪声伴随产生。
2011-08-23 quant-ph
Generation of entangled states of light using discrete solitons in waveguide arrays
研究了光在耦合非线性波导阵列中传输形成离散孤子的量子特性。我们证明了利用特定类型的准孤子在特定波导对之间形成连续变量纠缠是可能的。这种纠缠产生过程即使在所使用的激光场中有非常大量的光子也会发生，因此它不需要具有极高非线性系数的特殊材料。此外，波导介质中的吸收对其影响不大。
2020-11-15 physics.optics quant-ph
Telecom-Band Entanglement Generation for Chipscale Quantum Processing
我们证明了在纳米尺度的绝缘体上硅（SOI）波导中通过克尔非线性产生的非简并和简并光子对的偏振纠缠。我们采用一种紧凑的对向传播结构来产生双光子偏振纠缠态，|H>| H> +| V>| V>.我们观察到的双光子干涉的可见度> 91%和> 80%的非简并和简并光子对，分别。实验结构可以在光学芯片上实现，作为未来量子计算机和通信应用的纠缠光子的集成源。
2008-01-17 quant-ph
Unconditional Wigner-negative mechanical entanglement with linear-and-quadratic optomechanical interactions
在量子相空间中产生Wigner函数为负值的纠缠态是一项具有挑战性的任务，特别是对于大规模的，可能是宏观的系统，如机械谐振器。在这项工作中，我们提出了两个方案的基础上水库工程无条件生成Wigner负纠缠态。我们考虑两个非相互作用的机械谐振器，辐射压力耦合到一个或两个共同的腔场;与场的光机械耦合具有机械位移中的线性和二次部分，并且腔以多个频率驱动。我们分析表明，这两个方案稳定的Wigner负纠缠态，结合了双模压缩真空的纠缠与立方非线性，我们称之为双相位纠缠（CPE）态。然后，我们进行了广泛的数值模拟来测试的鲁棒性Wigner负纠缠近似CPE状态稳定的存在下的热退相干。
2023-02-07 quant-ph
Model for Entangled States with Spin-Spin Interaction
本文分析了两个自旋为1/2的中性粒子组成的系统的两种磁场扰动：1）整个空间上的非均匀磁场; 2）只包含其中一个粒子的半个空间上的外场。场被选择为从一个粒子指向另一个粒子，这基本上导致了一维问题。一些有趣的功能，揭示了第一种情况：单线态，在未扰动的情况下，具有零势能，在扰动场仍然不稳定。三重态的自旋零分量演化为具有双阱势的束缚态，具有隧穿的可能性。可以构造在纠缠态和非纠缠态之间振荡的叠加态。对于第二种情况，我们表明，在一个粒子周围的磁场的变化会影响测量的纠缠粒子的自旋不在非局部的磁场。通过使用保护测量，我们表明，它是可能的，原则上建立一个非局部相互作用，使用两个粒子，提供的偶极-偶极势能不消失，是可比的粒子在外场中的势能。
2004-07-28 quant-ph
Entanglement analysis of two-atom nonlinear JCM with nondegenerate two-photon transition, Kerr nonlinearity and two-mode Stark shift
纠缠态是量子信息处理的重要工具，在腔量子电动力学中，光与物质相互作用可以产生纠缠态。本文研究了在失谐量和Stark效应存在的情况下，在Kerr非线性介质中，两个二能级原子与双模光场的相互作用。假设原子与光场的耦合和克尔介质的三阶极化率依赖于光的强度。为了研究引入系统的动力学，我们得到了所考虑的原子-场系统的状态矢量的精确解析形式，其初始条件可以为原子（在其基态和上态的相干叠加中）和场（在标准相干态中）准备。然后，为了评价子系统之间的纠缠度，我们利用von Neumann约化熵、形成纠缠和负性等著名的判据研究了纠缠的动力学性质。最后，详细分析了斯塔克位移、变形克尔介质、强度相关耦合以及失谐量对上述测量的影响。数值结果表明，不同子系统之间的纠缠量可以通过选择适当的演化参数来控制。
2014-10-07 quant-ph
Kerr nonlinearity hinders symmetry-breaking states of coupled quantum oscillators
研究了克尔非简谐性对耦合量子振子对称性破缺现象的影响。我们研究了两类量子破缺过程，即非均匀定态（或量子振荡死态）和量子嵌合态。值得注意的是，它被发现克尔非线性阻碍的过程中，在这两种情况下的破缺。我们利用量子主方程的直接模拟和随机半经典模型的分析建立了我们的结果。有趣的是，在量子振荡死亡的情况下，克尔非线性强度的增加往往有利于对称性，同时降低量子力学纠缠度。该研究为量子技术中的破缺态的控制和设计提供了一种有用的手段。
2022-08-19 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Two-Photon Entanglement in a Two-Mode Supersymmetric Model
我们将研究由双模超对称模型产生的纠缠双光子态，并用纠缠熵来量化纠缠度。研究了非线性对纠缠度的影响，发现纠缠度随非线性耦合常数的增大而增大。
2006-07-12 quant-ph
Entanglement, BEC, and superfluid-like behavior of two-mode photon systems
一个系统的两个相互作用的光子模式，没有限制的光子数，在克尔非线性的存在下，表现出BEC，如果转移振幅大于模式频率。考虑到经典电子流，可以引入破缺场（SBF）。在小的非线性极限下，基态变为压缩态，模间纠缠。SBF越小，纠缠越大。在对初始相干态的纠缠增长的研究中观察到了超流行为，因为在短时间范围内，纠缠的增长不依赖于SBF的振幅，而依赖于初始态的振幅。另一方面，后者是唯一的参数，它决定了纠缠在SBF的情况下。
2007-08-02 quant-ph
Quantum entanglement between two magnon modes via Kerr nonlinearity
我们提出了一个利用克尔非线性效应使两个磁振子模纠缠的方案。研究了两个宏观钇铁石榴石（YIGs）与单模微腔的磁偶极耦合相互作用。利用强微波场驱动腔体激发出描述大量自旋集体激发的Kittel模。我们证明了当微腔受到蓝失谐微波场的强烈驱动时，克尔非线性效应如何在两个宏观铁磁样品之间产生纠缠量子态。这种量子纠缠在稳态下仍然存在。我们的工作为大质量铁磁材料中纠缠态的实验设计提供了新的思路和指导。它在宏观量子效应和磁自旋电子学中也有广泛的应用。
2019-04-08 physics.atm-clus quant-ph
Generalized parity measurements
测量在量子计算（QC）中扮演着重要的角色，通过提供两个量子比特门（线性光学QC）所需的非线性，或者通过在高度纠缠的初始状态（簇态QC）上使用单量子比特测量来实现量子算法。宇称测量可以用作制备任意稳定态的构建块，并且与1-量子比特门一起对于量子计算是通用的。在这里，我们推广奇偶校验门使用更高的维度（量子）的辅助。这使我们能够超越稳定子/图态形式主义，制备其他类型的多粒子纠缠态。本文介绍的广义宇称模可以一次性制备一大类纠缠态，包括GHZ_n，W_n，Dicke态D_{n,k}，以及更一般的Dicke态的和，如秘密共享中使用的G_n态。对于W_n态，与基于线性光学的方法相比，它提供了指数增益。
2008-11-17 quant-ph
Measurement in control and discrimination of entangled pairs under self-distortion
量子关联和纠缠是量子信息和量子通信过程的基本资源。这些领域的发展通常假定这些资源是稳定的，不易受到扭曲。但情况并非总是如此，量子位之间的海森堡相互作用会对出于工程目的而产生的纠缠对产生扭曲（例如，量子位之间的海森堡相互作用）。G.用于量子计算或量子密码学）。实验工作展示了如何在量子点和电子气中产生纠缠的自旋量子比特，因此它的识别和控制对于以后的应用至关重要。寄生磁场的存在改变了该对预期的性能和行为。量子测量和控制有助于辨别原始状态，以便对其进行校正，或者只是尝试使用某些不改变其量子性质的程序来重建它。在一个海森堡哈密顿量和一个自畸变的非均匀磁场的作用下，通过外加一个磁场，可以在不需要预先区分的情况下重建两种不同的量子纠缠对，其保真度接近于1（相对于原始态，但没有区分）.之后，可以更有效地区分每个状态。这项工作的目的是展示如何结合这两个过程，首先在没有歧视的情况下重建，然后在歧视后进行适当的非本地测量，这是可能的：a）提高歧视，b）忠实地重新准备原始状态。整个过程的结晶度优于0.9。同时，还得到了关于所需测量的一类等价性的结果，这一性质使我们可以选择适当的测量，从而在不损失纠缠的情况下，简化了鉴别后的重新准备。
2010-05-19 quant-ph
Steady entangled-state generation via cross-Kerr effect in a ferrimagnetic crystal
对于固态自旋系统，单晶中的集体自旋运动体现了多种静磁模式。最近，人们发现高阶静磁模和Kittel模之间的交叉克尔相互作用引入了一个新的可操作自由度。在本工作中，我们提出了一个方案，当偏场是不均匀的和系统被驱动时，通过交叉克尔非线性纠缠两个磁振子模式。量子纠缠在稳态下持续存在，如使用实验可行的参数的数值结果所示。此外，我们还证明了纠缠态可以在自克尔和交叉克尔非线性共存的系统中更好地生存。我们的工作提供了见解和指导，设计实验，观察不同自由度之间的纠缠在一个单一的亚铁磁晶体。此外，它可能会激发潜在的应用程序中的量子信息处理使用自旋电子器件。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Violation of a Bell inequality in two-dimensional spin-orbit hypoentangled subspaces
基于q片诱导的自旋轨道耦合，我们提出了一个可行的制备二维空间非均匀偏振光的实验方案。我们进一步研究了自发参量下转换产生的光子对的非均匀偏振之间的量子关联，这在本质上描述了光子的复合自旋轨道变量之间建立的所谓亚纠缠。在S=2 \sqrt 2的情况下，预言了Clauser-Horne-Shimony-Holt-贝尔不等式的破坏，以说明空间非均匀极化的圆柱对称性的纠缠性质.
2011-09-20 physics.optics quant-ph
Producing entangled photon pairs and quantum squeezed states in plasmas
本文提出利用等离子体中的相对论四波混频产生偏振纠缠光子对，并通过将泵浦失谐设为两倍等离子体频率来增强相互作用，从而产生强双模压缩态，同时抑制拉曼散射噪声以保持压缩幅度。
2025-01-06 physics.plasm-ph quant-ph
Entangled Photon Resonance Energy Transfer in Arbitrary Media
受纠缠光子诱导的双光子相互作用的独特非经典特性的启发，我们发展了一种新的全面的Förster型公式，用于描述非均匀、色散和吸收介质介导的纠缠双光子共振能量转移（E2 P-RET），该介质具有任意大小的施主/受主，且具有任意空间依赖和频率依赖的介电函数.在我们的理论框架中，两个非耦合的粒子被与两个虚光子相关联的时间纠缠场共同激发，所述虚光子是由施主粒子中的三能级辐射级联衰变产生的。时间纠缠导致虚光子场的频率依赖关系，其中一条时序激发路径消失。潜在的机制导致E2 P-RET速率与不相关光子的情况相比增加了三个数量级以上。与我们的新配方的力量，我们提出了一种方法来表征E2 P-RET通过一个有效的速率系数$K_{E2P}$，这里介绍。该系数显示了如何根据辐射级联中的速率参数以及通过改变供体-受体频率差来增强或抑制能量转移。
2019-04-08 physics.chem-ph quant-ph
