Detecting the inseparability and distillability of continuous variable states in Fock space
部分转置(PT)运算是检测混合态不可分性的有效工具。本文给出了Fock空间中连续变量态的PT运算的一个显式公式。然后给出了高斯算子为正的充分必要条件。在此基础上,自然地得出了多模高斯态不可分性和不可分性的若干判据。最后给出了全局高斯态在子空间中的一个显式表达式。这个公式与高斯态的已知结果一起,给出了全局高斯态在子空间中的不可分性和不可分性的判据。
2001-08-06 quant-ph
Coherence and entanglement in the ground-state of a bosonic Josephson junction:from macroscopic Schrödinger cats to separable Fock states
在二位点玻色-哈伯德模型框架下,考虑了由$N$超冷原子和稀原子组成的玻色约瑟夫森结,并将其限制在准一维双势阱中.系统的行为进行了研究,在零温度下,通过改变原子间的相互作用,从强吸引的制度,排斥的。我们证明了基态通过原子相干态从宏观薛定谔猫态到可分Fock态的跃迁。通过对角化玻色-哈伯德哈密顿量,我们用计算Fisher信息$F$来表征宏观猫态的出现,用干涉条纹在动量分布中的可见度$α$来表征相干性,用纠缠熵$S$来表征量子关联. Fisher信息和可见度都与基态能量有关。这一结果,连同微扰计算的基态能量,使得有可能获得简单的分析公式$F$和$α$在一系列的相互作用,在良好的协议与精确对角化的玻色哈伯德哈密顿量。在吸引机制中,当特定的相互作用强度位于相干性丧失和自陷的区域时,纠缠熵达到非常接近其上限的值。
2011-04-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fidelity of Fock-state-encoded qubits subjected to continuous variable Gaussian processes
当谐振子受到线性阻尼、参量增益和与热环境的线性耦合等高斯过程的影响时,其相干态被变换为具有高斯Wigner函数的态。量子比特状态可以被编码在|0>和|1>量子谐振子的Fock态,并且它与知道在对谐振子进行高斯过程之后输出量子比特态的保真度有关。在本文中,我们提出了一个一般的表达式的平均量子比特保真度的输入相干态的输出的第一和第二的时刻受到高斯过程。
2013-12-12 quant-ph
Two-Photon Induced Coherence without Induced Emission
本研究观测到无诱导发射的双光子诱导相干性,利用双光子Fock态实现干涉相位调制翻倍,验证了相位变化的倍频调制效应,为高分辨率量子计量应用开辟新路径。
2025-10-22 quant-ph
Coherence of quantum non-Gaussian states via nonlinear absorption of quanta
通过非线性吸收过程生成量子非高斯态的相干性,突破线性吸收的局限。
2025-11-22 quant-ph
Creation and control of multi-phonon Fock states in a bulk acoustic wave resonator
力学运动的量子态是量子信息、计量学和基础物理研究的重要资源。最近的超导量子比特耦合到声学谐振器的演示开辟了对宏观运动模式进行量子操作的可能性,这些模式可以作为长寿命的量子存储器或换能器。此外,它们可以潜在地用于测试宏观物体中的新型退相干机制和对标准量子理论的其他修改。这些应用中的许多都要求能够创建和表征复杂的量子态,对量子操作的速度和力学模式的相干性提出了苛刻的要求。在这项工作中,我们证明了控制产生的多声子Fock态的宏观体声波谐振器。我们还进行了维格纳层析成像和状态重建,以突出的量子性质的准备状态。这些演示是由我们的声学谐振器的长相干时间和我们有选择地耦合到个别声子模式的能力。我们的工作表明,电路量子声动力学(电路QAD)能够实现宏观力学对象的复杂量子控制,并打开了使用声学模式作为新的量子资源的大门。
2018-11-02 quant-ph
Entangled Fock states for Robust Quantum Optical Metrology, Imaging, and Sensing
我们提出了一类路径纠缠光子Fock态,用于在存在损耗的情况下进行稳健的量子光学计量、成像和传感。我们模型的传播损耗与分束器,并推导出一个减少密度矩阵形式主义,我们研究光子损失如何影响相干性。结果表明,特定的纠缠数态,其中包含一个特殊的叠加的两个手臂的马赫-曾德尔干涉仪的光子,是弹性的环境退相干。我们证明了一个数量级更大的可见性与损失,比可能与N 00 N状态。我们还表明,检测方案的有效性与超分辨率可见性有关。
2008-08-15 quant-ph
Confidential Continuous Variable Direct Communication Protocol by Using Fock-Coherent Entangled States
提出了一种基于纠缠相位相干态的直接保密通信方案,该方案具有较高的保密性。该协议对传输的每一位信息进行同步安全控制。通过发送附加模式来提供每比特的安全检查以证明合法方的真实性。其他益处包括增加的传输速率,因为单独的控制序列是不必要的。研究了该方案在理想和现实量子信道中的安全性。该协议具有鲁棒的安全性,并准备了50%的概率来检测窃听者的存在。
2016-01-25 quant-ph
Analyzing performance of $f$-deformed displaced Fock state in continuous-variable quantum teleportation
本文研究了非高斯资源在连续变量量子隐形传态中的成功概率,推导了基于$f$-变形平移Fock态等纠缠信道的解析表达式,发现非线性替换能超越阈值提升保真度,且光子扣除平移Fock态展现最大传输效率。
2024-06-24 quant-ph
Quantifying quantum coherence of optical cat states
光学猫态在量子计算和量子精密测量中起着重要的作用。本文以制备的铷原子D1线光学猫态为例,利用相干性的相对熵和l_1模在Fock基上对光学猫态的量子相干性进行了实验量化。通过在有耗信道中传输光猫态,证明了光猫态的量子相干性在有耗信道中的鲁棒性,这不同于光猫态的保真度和Wigner函数负性的退相干特性.我们的结果证实了光学猫态的量子相干性对损耗的鲁棒性,为光学猫态的应用奠定了基础。
2021-04-28 quant-ph
High-Order Continuous-Variable Coherence of Phase-Dependent Squeezed State
基于推广的Hanbury Brown-Twiss方案研究了位相相关压缩态的连续变量相干性。通过调节压缩参数$r$、位移$α$和压缩相位$θ$连续地改变高阶相干性。分析了背景噪声$γ$和探测效率$η$对测量结果的影响。随着压缩相位从0到$π$的变化,压缩态的光子统计从反聚束($g^{(n)}<1$)到超聚束($g^{(n)}>n!$)连续变化,表现出从粒子性质到波动性质的转变。实验的可行性也进行了检查。这为通过调节压缩相位$θ$来制备具有高阶连续变量相干性的相位相关压缩态提供了一种实用的方法。该可控相干源可用于提高引力波探测和量子成像的灵敏度。
2022-02-26 quant-ph
The Focked-up ZX Calculus: Picturing Continuous-Variable Quantum Computation
本文提出了一种用于连续变量量子计算的图形语言,包含 Z 蜘蛛和新引入的 Fock 蜘蛛,证明了其在无限维 Hilbert 空间中对 Gaussian CVQC 的完备性,并应用于量子纠错和 Gaussian 玻色采样。
2024-06-05 quant-ph
Robustness of fragmented condensate many-body states for continuous distribution amplitudes in Fock space
本文考虑一个描述单阱中具有两体相互作用的标量玻色子的双模模型,考虑了模间的相干对交换。它表明,由此产生的碎片多体状态与连续(非奇异)的Fock空间分布振幅是强大的对扰动,由于占领数和相对相位波动,约瑟夫森型隧道模式之间,弱破宇称轨道,以及对扰动由于与第三模式的相互作用。
2013-11-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum trajectories for propagating Fock states
我们推导出量子轨迹(也称为随机主方程),描述了一个任意的量子系统探测的传播波包的光准备在连续模式的福克态。我们考虑了三种输出光的探测方案:光子计数,零差探测和外差探测。我们推广到输入场的状态是叠加和或混合的Fock状态,并说明了形式主义与几个例子。
2017-08-16 quant-ph
Hierarchies of quantum non-Gaussian coherences for bosonic systems: A theoretical study
本文提出在Fock态基下利用情境依赖认证对玻色子系统相干性进行层级分类,推导并比较两种层级,评估其在损耗和热噪声下的可行性,并可扩展至多态多模场景。
2025-08-28 quant-ph
Coherence-based operational nonclassicality criteria
本文提出仅依赖实验可测数据的可操作判据,用于检测单个量子相干性的非经典性,并分析其在损耗与噪声信道下的鲁棒性,可广泛应用于多类量子实验。
2022-10-10 quant-ph
Continuously induced coherence without induced emission
分析了通过闲频光束连续耦合的两个下转换过程的相干特性。我们发现闲频光在演化过程中携带的信号光子的单程信息量周期性地达到最大值和最小值。与Mandel小组关于没有诱导发射的诱导相干性的著名实验相对应,信号光束的相干性由该信息决定。构造了理想的单向测量。
2001-01-16 quant-ph
Distillation of maximally correlated bosonic matter from many-body quantum coherence
我们在对称化Fock空间(QCRTF)中构建了量子相干性资源理论,从而提供了一个信息理论框架,将离散变量(DV)和连续变量(CV)玻色子系统中的量子相干性分析联系起来.与传统的量子相干性资源理论不同,QCRTF可以独立于单粒子基础,并允许量化粒子数扇区内和之间的相干性。例如,QCRTF可以用这样一种方式来表述,即玻色-爱因斯坦凝聚体和海森堡-外尔相干态都不被认为是量子多体相干源,而自旋压缩态和正交压缩态是。利用QCRTF框架计算了粒子数守恒资源态和粒子数不确定资源态的最大关联玻色子态的最优渐近蒸馏率.特别是,我们展示了如何产生一个最大的玻色子相干性与渐近单位效率的状态的最大相关玻色子态的均匀叠加,只使用自由操作的QCRTF。
2020-09-21 quant-ph
Certifying Multilevel Coherence in the Motional State of a Trapped Ion
量子相干性是与经典物理学最明显的背离之一,当一个系统处于不同基态的叠加态时,就会表现出来。在这里,一个单一的捕获离子的三个运动的Fock态的相干叠加的实验证明,与一个程序证明对不完美的操作是强大的。由于运动态不能被直接询问,我们的方案使用的耦合量子比特态的投影测量产生的干涉图案。相干叠加状态的最小数目是基于干涉图案的分析从一系列阈值推断的。这表明,高层次的相干性可以用简单的、非理想的控制方法来验证和研究,这些方法非常适合于有噪声的中等规模的量子器件。
2021-11-10 quant-ph
Comment on ``Requirement of optical coherence for continuous--variable quantum teleportation'' by Terry Rudolph and Barry C. Sanders
鲁道夫和桑德斯的论点虽然在技术上是正确的,但却引起了概念上的问题。特别是,如果从逻辑上得出结论,它将不允许在我们的理论中使用任何时间$t$,其隐含的解决方案超出了人类直接经验的解决方案。
2001-04-02 quant-ph
Mechanical Squeezed-Fock Qubit: Towards Quantum Weak-Force Sensing
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Lanzhou University(兰州大学)
本文提出利用参数驱动非线性机械振子中的 squeezed Fock 状态来增强机械量子比特的非线性与非谐振性,从而实现更灵敏的弱力传感。
2025-08-05 quant-ph
Continuous quantum non-demolition measurement of Fock states of a nanoresonator using feedback-controlled circuit QED
提出了一种通过反馈控制耦合电路QED系统实现纳米机械谐振腔Fock态量子非破坏(QND)测量的方案。库珀对盒(CPB)耦合到纳米谐振器和微波腔两者。CPB通过腔上的零差检测读出,并且反馈控制用于实现CPB的非耗散测量。这实现了间接QND测量的纳米谐振器通过二阶耦合的CPB的纳米谐振器数运算符。可以通过对导出的随机主方程进行积分或者通过对测量信号进行处理来确定福克态的声子数。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring arbitrary-order coherences: Tomography of single-mode multiphoton polarization-entangled states
本文讨论了一种用有限的实验成本测量两个正交偏振光场在单一空间模中的N阶相干性的方案。为了实现该方案,所需的唯一测量是光束通过两个四分之一波片、一个半波片和用于波片特定设置的偏振分束器之后的N阶强度矩。结果表明,该方法可以适用于任意大的N。给出了波片设置的一组显式值,构成了对任何N阶相干性的最佳测量。对于Fock状态,这里介绍的方法对应于全状态层析成像。该计划的其他偏振光学系统的应用进行了讨论。
2010-02-05 quant-ph
Decay of Coherence and Entanglement of a Superposition State for a Continuous Variable System in an Arbitrary Heat Bath
我们考虑的情况下,一对粒子最初在一个叠加态对应于一个分离的波包对。我们计算\emph{exactly}这个非高斯状态由于与\emph{arbitrary}热浴相互作用的时间发展。我们发现,一致性不断衰减,正如预期的那样。然后,我们研究纠缠,发现在有限的时间系统变得可分离(不纠缠)。因此,我们看到纠缠猝死在连续变量系统中也很普遍,这应该引起纠缠系统设计者的关注。
2010-05-20 quant-ph
Quantum coherence of an orbital angular momentum multiplexed continuous-variable entangled state
轨道角动量复用纠缠态是实现高维量子信息处理的重要量子资源。本文对OAM复用连续变量纠缠态的量子相干性进行了实验量化,并描述了其在噪声环境中的演化。我们证明了在噪声信道中,带有拓扑电荷$l=1$和$l=2$的OAM复用CV纠缠态的量子相干性与带有$l=0$的高斯模的量子相干性相同.此外,我们还证明了OAM复用纠缠态的量子相干性对噪声的鲁棒性,即使纠缠的突然死亡也是如此。我们的结果为OAM复用CV纠缠态在噪声环境中的量子相干性应用提供了参考。
2022-04-02 quant-ph
Coherence-protected Quantum Gate by Continuous Dynamical Decoupling in Diamond
为了实现可靠的量子信息处理,必须保护量子门和量子比特不受退相干的影响。在氮空位系统中,我们用连续波动力学解耦方法,不仅使相干时间延长了约20倍,而且在控制时间内对量子门起到了保护作用。该协议既保留了延长相干时间的优点,又易于与量子逻辑任务相结合。它有望在量子控制持续时间远远超过退相时间的任务中发挥作用。
2012-05-07 quant-ph
Quantum non-Gaussian high Fock states of light pulses and their superpositions
针对光脉冲高Fock态及其叠加态生成难题,提出结合光学延迟元件的优化高Q腔原子-光作用滤波协议,可实现十光子Fock态(20%成功率)和两光子叠加态(50%成功率)制备,验证其量子非高斯特性及多场景应用潜力。
2025-09-05 quant-ph
Analytical Fock-State Generation and SWAP using a Rabi-Driven Transmon
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
提出一种解析的、免校准的协议,仅利用弱色散耦合transmon的两能级g-e流形,通过Rabi驱动和单边带音调实现确定性Fock态生成和模间SWAP操作,其脉冲时间遵循闭式缩放,无需逐态优化。
2026-06-18 quant-ph
Interplay of resources for universal continuous-variable quantum computing
该研究在连续变量量子计算中发现新资源“辛相干性”,开发低辛相干性计算的高效经典模拟算法,确立其为通用性必要资源,并揭示其与非高斯性、纠缠的相互作用,类似离散变量中相干性、魔态、纠缠的关系。
2025-02-11 quant-ph
Quantum State Engineering with Continuous-Variable Post-Selection
我们提出了一个方案,有条件地工程的光量子系统,通过连续变量测量。该方案从单光子和双光子Fock态分别得到高保真压缩单光子和相干态的叠加。利用分束器实现了输入Fock态与辅助压缩真空态的相互作用。我们通过对辅助态的连续可观测测量结果进行后选择来变换量子系统。我们用实验证明了这个方案的原理,使用位移相干态和测量实验的量子资源,只能实现。
2006-04-07 quant-ph
Quantum homodyne tomography of a two-photon Fock state
本文对自由传播光的双光子Fock态进行了连续变量实验分析。这种状态是从一个脉冲非简并参量放大器,它产生两个强度相关的孪生光束。在一个光束中计数两个光子,将另一个光束投射到所需的双光子Fock态,通过使用脉冲零差检测来分析。被测态的维格纳函数明显为负。我们开发了一个详细的分析模型,可以快速有效地分析实验结果。
2006-07-17 quant-ph
Requirement of optical coherence for continuous-variable quantum teleportation
我们表明,发送者(爱丽丝)和接收者(鲍勃)都需要相干设备,以实现无条件连续变量量子隐形传态(CVQT),这一要求不能实现与传统的激光源,即使在原则上。在最近的实验中成功的CVQT的出现是由于错误地解释测量记录的一个优选的合奏(或分解)的正确的密度矩阵描述的状态。我们的分析是无关的技术问题,如激光器的相位漂移或有限的压缩带宽。
2001-08-07 quant-ph
Trading energy for coherence in mode discrimination
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);Department of Physics, National University of Singapore(新加坡国立大学物理系)
本文研究经典资源能量与量子资源相干性在最优模式识别任务中的相互作用,求解硬能量约束下的双模识别问题,确定福克态为最佳识别选择的重叠区域,发现相干性可提升其他重叠情况的识别效果。
2026-10-15 quant-ph
Hierarchy of continuous-variable quantum resource theories
相干性和纯度(或非均匀性)的资源理论之间的联系是众所周知的离散变量,有限维,量子系统。我们建立连续变量系统,特别是高斯系统的类似结果。为此,我们定义了在固定能量下的最大相干性的概念,这是可以实现的能量保持幺正。我们表明,最大的高斯相干性(状态和操作需要是高斯)可以量化分析的相对熵。然后,我们提出了一个资源理论的非均匀性,考虑到纯度的量子态在固定的能量作为资源,并通过定义非均匀性单调。在高斯情况下,我们证明了高斯非均匀性和最大高斯相干性的相等性。最后,我们展示了连续变量系统中的非均匀性、相干性、不和谐性和纠缠性。
2021-06-21 quant-ph
Collapse and revival of quantum coherence for a harmonic oscillator interacting with a classical fluctuating environment
研究了量子系统与经典随机场描述的噪声涨落环境相互作用的非经典动力学。作为一个典型的例子,我们考虑一个谐振子最初准备在一个最大的非经典状态,例如一个Fock数状态或薛定谔类猫状态,然后耦合到共振或非共振的外部场。随机建模使我们能够描述退相干动力学,而无需诉诸近似的量子主方程,并以受控的方式引入非马尔可夫效应。通过对不同非经典性判据的详细比较和对退相干时间的深入分析,揭示了一个丰富的现象学,其主要特征可以概括为:(1)经典记忆效应增加了量子相干性的生存时间;(2)系统的固有频率与经典场的中心频率之间的失谐引起了量子相干性的恢复。
2015-03-17 quant-ph
On the role of Hermite-like polynomials in the Fock representations of Gaussian states
本文利用厄米及类厄米多项式的运算性质,为一般单模高斯算符和高斯噪声态提供了闭式Fock表示,展示了这些多项式在连续变量量子力学中的基础作用。
2019-05-26 quant-ph
There is no unmet requirement of optical coherence for continuous-variable quantum teleportation
有人说[T。Rudolph和B.C. Sanders,Phys. Rev. Lett. 87,077903(2001)],在光学频率上的连续变量量子隐形传态还没有实现,因为所使用的源(激光)不是“真正相干的”。在这里,我表明,“真正的一致性”总是虚幻的,作为绝对时间的概念,在一个超越人类直接经验的规模是毫无意义的。即使在原则上,激光器也和其他任何时钟一样好,这种对隐形传态实验的反对是毫无根据的。
2002-09-30 quant-ph
Non-Gaussian states for continuous variable quantum computation via Gaussian maps
我们研究了非高斯态的光作为辅助输入,用于产生连续变量的量子计算所需的非线性变换。我们考虑了最近提出的一种制备立方相态的方法,找到了制备态的确切形式,并与理想立方相态进行了详细的比较。因此,我们确定了准备一个理想的立方相态的主要挑战,并描述了与非理想的准备状态实施的门。我们还找到了可以用辅助Fock态实现的一般形式的操作,以及高斯输入态、线性光学和压缩变换、零差检测和前馈,并讨论了利用辅助Fock态实现连续变量量子计算的可行性。
2007-07-23 quant-ph
Quantum gate description for induced coherence without induced emission and related phenomena
介绍了用于自发参量下转换非线性晶体中光子对产生和光子路径对准的么正量子门。这是“没有诱导发射的诱导相干”方法及其许多随后的变体的两个关键成分。这样做的困难源于模图像(如光子的偏振)和福克图像(如光子的存在)的明显混合。我们说明了这些门的效用,通过获得量子线路的实验设置的挫折产生的光子对,识别一个点状物体与未检测到的光子,并创建一个贝尔状态。我们还介绍了一个有效的非幺正描述的行动,在实验中所有的非线性激光泵浦相干。作为一个例子,通过使用这个简化的图片,我们展示了如何使用NLS来创建一个模块化的方式给定的量子态的叠加。
2017-07-18 quant-ph
Phase coherence and fragmentation in weakly interacting bosonic gases
提出了弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)气体的测量诱导干涉理论。由初始碎片态(Fock)演化而成的多体态可以近似为Gross-Pitaevskii(GP)态的连续叠加;测量打破了初始相位对称性,产生了仅对应于GP解之一的分布模式。我们还讨论了解析可解的模型,如双模片上绝热复合和孤子产生准一维凝聚。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact Boson Sampling using Gaussian continuous variable measurements
BosonSampling是一项量子力学任务,涉及Fock基态制备和检测以及仅使用线性相互作用的演化。从这个量子任务中产生样本的经典算法不可能是有效的,除非复杂性类的多项式层次结构崩溃,这种情况被认为是非常不可信的。我们提出了一种方法来构建一个设备,它使用Fock状态的准备,线性相互作用和高斯连续变量的测量,其中一个可以显示精确的采样将是很难的一个经典的算法,以同样的方式玻色子采样。从这种安排中使用的检测事件不允许得出近似采样的经典硬度的类似结论。我们讨论了这个结果的细节,概述了近似采样硬度所需的一些特定属性。
2017-06-29 quant-ph
Ancilla-free continuous-variable SWAP test
我们提出了一个连续变量(CV)SWAP测试,不需要辅助寄存器,从而推广了无辅助SWAP测试的量子位。在这种无辅助CV SWAP测试中,计算基础测量被光子数分辨测量所取代,并且我们计算了从探测器中的有限Fock截止获得的重叠估计的误差的上限。作为一个例子,我们表明,估计的重叠的纯,中心,单模高斯状态的能量$E$和压缩在相反的正交,可以得到错误的$ε$使用光子统计低于Fock基截止$O(E\ln ε^{-1})$。当态具有快速衰减的Fock尾(如相干态)时,该截止值大大降低到$E + O(\sqrt{E}\ln ε^{-1})$。我们展示了无辅助CV SWAP测试如何扩展到许多模式,并应用于CV设置中的量子算法,如变分编译和纠缠光谱。对于后者,我们还提供了一个新的算法,它没有一个模拟的量子比特系统。在Xanadu的8模光子处理器上实现了无辅助CV SWAP测试,以估计双模压缩态的真空几率。
2022-09-06 quant-ph
Generation of Coherence via Gaussian Measurements
本文研究了连续变量系统中基于测量的量子相干性的产生。我们考虑高斯测量高斯状态,并专注于两种情况。在第一个中,我们假设一个初始相关的二分态由两方共享,并研究如何利用相关性远程创建量子相干性通过测量反作用。特别是,我们专注于零一阶矩的条件状态,以解决由于协方差矩阵的属性的相干性。我们考虑了不同类型的具有非相干边缘的二分态,并证明了测量压缩越大,条件相干性越大。因此,零差检测是远程产生相干性的最佳高斯测量。我们还表明,对于压缩热态,存在一个阈值,所产生的相干分离纠缠态和可分离态在一个固定的能量。最后,我们简要讨论了三重关联的情况以及三重关联与条件双模相干的关系。在第二种情况下,我们解决了稳态相干性的系统与环境的持续监测。特别是,我们讨论了光学参量振荡器的动力学,以研究如何高斯态的相干性可能会增加通过时间连续高斯测量的相互作用的环境。
2017-08-11 quant-ph
Quantum storage of single-photon and two-photon Fock states with an all-optical quantum memory
量子存储器是实现高效量子协议的关键要素。在连续变量域中,这样的存储器需要具有接近1的效率。此外,需要存储在存储之后呈现负维格纳函数的复杂量子态。报道了一种全光量子存储器的实现:实现了单光子和双光子Fock态的高量子效率存储。对于单光子和双光子Fock态,重构态的Wigner函数分别在$\sim 0.75~μs$和$\sim 0.61~μs$之后为负.据我们所知,这是第一次展示了具有多个光子的非高斯态的存储,代表了迈向混合量子协议的关键一步。
2018-10-17 quant-ph
Dynamical revival of phase coherence in a many-boson system
研究了双势阱中冷玻色原子的量子动力学。结果表明,自陷,以及人口振荡是常见的现象与非线性相互作用。对于较大的$U/t$,多粒子隧穿被阻尼,量子动力学由单粒子隧穿主导。截断Fock空间可以有效地描述多体系统。它在时间演化过程中表现出相干-退相干振荡。我们预言了在超流-莫特绝缘体相边界附近的区域中,光晶格中物质波场的动力学恢复和坍缩的新现象。
2011-12-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic quantum correlation using coherence manipulations of polarization-path correlations of a continuous-wave laser
本文提出通过非干涉 Mach-Zehnder 干涉仪中的电光和声光调制器操控连续波激光的偏振-路径相干性,实现不可分离乘积基形式的宏观量子关联。
2023-08-18 quant-ph
Quantum Error Correction with Superpositions of Squeezed Fock States
RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN(理化学研究所量子计算中心);Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Effects and Applications, Hunan Normal University(湖南师范大学低维量子结构与量子控制教育部重点实验室、物理系及量子效应与应用协同创新中心);Quantum Research Institute and Department of Physics, University of Michigan(密歇根大学量子研究所与物理系)
本文提出一种基于压缩福克态叠加的量子纠错码,具有指数级误差纠正能力,解决了单光子损失和退相位误差的高精度纠正问题。
2026-05-16 quant-ph
Distance-based approach to quantum coherence and nonclassicality
我们提供了一个基于一致性的方法,通过距离措施的非经典行为。我们开发了一个定量关系的一致性和非经典量词,建立了非经典的最大量子相干实现。我们计算了几个有代表性的例子的相干性,并讨论了该理论是否可以扩展到参考观测连续谱。
2022-03-10 quant-ph
Nonclassicality of induced coherence without induced emission
二十多年前,人们首次观察到在不同的双光子源上产生的两束光的干涉。这种现象,通常被称为“诱导相干无诱导发射”,最近得到了关注后,其应用于成像,光谱学,测量双光子相关性已被发现。实验所用光源为激光泵浦的非线性晶体。激光泵浦的使用使得诱导(受激)发射的发生不可避免,并且可以在两个光束的联合检测率中观察到受激发射的效果。这一事实提出了一个问题,即受激发射是否也在诱导相干中起作用。在这里,我们调查的情况下,其中的晶体泵浦单光子福克态。我们发现,即使受激发射的可能性,现在完全排除了诱导的相干。此外,两个光束的联合检测率理想地变为零,并且不再随泵浦功率而改变。我们通过数值模拟和与实验结果的比较来说明我们的结果。我们的结果排除了任何经典或半经典的解释的现象,也意味着类似的实验可以进行与费米子,其中受激发射是严格禁止的。
2019-11-20 quant-ph
Photon-Conditioned Squeezed States for Directional Displacement Response in Continuous-Variable Photonics
New Mexico State University(新墨西哥州立大学);The University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文比较了光子条件压缩态与福克态和猫态,发现双光子减压缩态在匹配平均光子数下沿特定正交方向具有更优的位移保真度半径,适用于各向异性位移噪声抑制和定向传感。
2026-05-26 quant-ph
Quantum state engineering on an optical transition and decoherence in a Paul trap
在Paul阱中,单个Ca+离子以高达99.9%的概率被冷却到振动的基态。从这个福克州开始|n=0>我们证明了对光学跃迁的相干量子态操纵。在1.4ms内观察到多达30个拉比振荡。我们发现,在离子制备后,|n=1> Fock态。光态操纵的相干性只受激光和环境磁场涨落的限制。运动加热已被测量为低至190 ms内的一个振动量子。
1999-09-13 quant-ph
In Wigner phase space, convolution explains why the vacuum majorizes mixtures of Fock states
我表明,一个非负的维格纳函数,代表一个混合物的Fock状态是占主导地位的维格纳函数的真空状态。因此,在维格纳相空间上的任何凹函数的积分对于真空态比对于福克态的混合物具有更低的值。香农微分熵是一个例子,这种凹函数的重要物理意义。我证明了优势化的原因在于维格纳函数是卷积的结果。我的证明是基于一个新的优化结果专用于卷积的负指数分布与精确约束的功能。我提出了一个新的优化属性在离散设置的几何解释,并将这种关系扩展到连续设置。这篇文章中的发现可能被扩展来解释为什么真空的维格纳函数在福克态的混合物之外--许多其他由非负维格纳函数表示的物理态--占优势。
2021-08-23 quant-ph
Observation of the First-Order Interference Fringes Beyond Coherence Length Employing Commercial Continuous-wave Multi-mode Laser Diode: A Sight of Two-photon Interference
本文利用商用连续波多模激光二极管在远超相干长度的条件下观测到一阶干涉条纹,提出该现象可由时间分辨双光子干涉机制解释,为量子信息科学提供了新方法。
2024-02-23 quant-ph
Informational completeness of continuous-variable measurements
我们证明,零差层析原来是信息完整时,独立的正交测量的数量等于的Fock表示的密度矩阵的维数。以此为线索,当连续变量观测被截断为离散的有限维子空间时,我们研究了其他方案的完备性。
2012-11-21 quant-ph