Quantum Limits on the Capacity of Multispan Links with Phase-Sensitive Amplification
本文研究采用量子极限相位敏感放大器再生的线性衰减光信道，通过分布式放大连续模型给出传统与广义检测下长距离链路在总功率约束下的容量极限。
2022-06-29 quant-ph
Quantum imaging of a polarisation sensitive phase pattern with hyper-entangled photons
透明偏振敏感相位图案使光子的量子态的偏振相关变换而不吸收它们。这种不可见的图案可以通过对光子进行联合量子测量来用量子纠缠光子成像。本文介绍了一个长光程实验，利用包含动量和偏振自由度的超纠缠光子对，对透明的偏振敏感相位图案进行量子成像。在成像配置中，单个光子与图案相互作用，而从未与图案相互作用的另一个光子在其位置的选定偏振基础和量子叠加基础中被联合测量，这相当于测量其动量。每个超纠缠对的单个光子不能提供完整的图像信息。通过测量与非相互作用光子的测量结果相对应的相互作用光子的偏振状态和位置来构建图像。本文详细介绍了偏振敏感相位图量子成像的概念、理论和自由空间长程实验。
2021-12-30 quant-ph
The Quantum Coherence in Terms of Phase-Sensitive Nonadiabatic Dressed States
该研究在相位敏感非绝热缀饰态中探究量子相干性，发现实虚分量间快速变化及不同虚分量间定态的两类相位关联，为量子相干性分析提供新视角。
2024-11-27 quant-ph
Quantum bit commitment with cheat sensitive binding and approximate sealing
提出了一种基于单光子的欺骗敏感量子比特提交（CSQBC）方案，Alice向Bob提交一个比特.在这里，随着使用的单光子数量的增加，Bob只能以接近$0$的概率欺骗承诺比特。如果Alice在提交阶段后修改了她的提交比特，随着单光子使用量的增加，她被检测到的概率接近于$1$。该方案在现有技术条件下易于实现。
2014-07-25 quant-ph
Polarization-Sensitive Quantum Optical Coherence Tomography: Experiment
偏振敏感量子光学相干层析成像（PS-QOCT）利用II型双光子光源进行具有偏振敏感性的光学切片。BBO非线性光学晶体泵浦的钛：蓝宝石皮秒脉冲激光被用来确认这种成像范例的理论基础。PS-QOCT提供偶数阶色散抵消，同时访问样品的反射表面之间的间隙介质的群速度色散特性。
2010-11-19 quant-ph
A Sensitive Quantumness Measure for One-Dimensional Continuous-Variable Systems
Institute of Photonics Technologies, National Tsing Hua University（国立清华大学光子技术研究所）；Department of Physics, National Tsing Hua University（国立清华大学物理系）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Center for Quantum Science and Technology（量子科学技术中心）
本文提出了一种用于一维连续变量系统的敏感量子性度量方法，通过相空间分布量化状态的非经典性。
2026-03-02 quant-ph
Raman-noise induced quantum limits for chi^3 nondegenerate phase-sensitive amplification and quadrature squeezing
我们提出了chi ^3非线性介质中非简并相敏参量放大的量子理论。克尔χ ^3非线性的非零响应时间决定了χ ^3参量放大的量子极限噪声系数，以及正交压缩的极限。这种非零响应时间的非线性需要耦合的参数过程的分子振动声子浴，导致额外的噪声通过自发拉曼散射。我们给出了作为相敏放大器工作的频率非简并和频率简并卡方参放大器的量子极限噪声系数的解析表达式。我们也给出了频率非简并正交压缩的结果。结果表明，当简并度接近时，我们的非简并压缩理论与Boivin和Shapiro的简并压缩理论一致。我们还包括了线性损耗对相敏过程的影响。
2005-09-21 quant-ph
Quantum Key Distribution Highly Sensitive to Eavesdropping
我们介绍一个新的量子密钥分发协议，使用d-级别的量子系统编码的字母与c字母。它具有这样的性质，即拦截重发攻击引入的错误率随着c和d的增加而趋于1。在维度d = 2时，当合法方使用一组完整的三个相互无偏基时，该协议实现了57.1%的量子误码率。这代表了在BB84协议中实现的25%量子比特错误率或在六态协议中实现的33%的显著改善。
2009-10-14 quant-ph
Theoretical study of the quantum noise in phase-sensitive heterodyne detection with a bichromatic local oscillator
传统的外差检波器是一种相位不敏感的器件，其镜像边带真空会带来3dB的噪声损失。相反，作为相敏器件的具有双色本振的外差检波器，尽管存在镜像边带真空，但应免除3 dB噪声惩罚。假设相干光在输入端，我们在这项工作中开发的理论来描述相敏外差探测器的量子性质，在一个很好的协议与实验。外差检测器中不存在图像真空模式的量子噪声可以通过所研究的检测器仅感测单个光场来解释，即，信号场，根据理论发展。
2015-06-24 quant-ph
Work Generation from Thermal Noise by Quantum Phase-Sensitive Observation
我们提出了从热噪声中提取工作的概念，通过对噪声输入进行相位敏感（零差）测量，然后对测量后的状态进行（依赖于结果的）幺正操作。对于优化的测量，平均超过一个量子的噪声输入产生热功转换，其效率和功率随着输入量子的平均数、检测器效率及其逆温度而增长。该协议被证明是有利的信息和热机的常见模型相比。
2021-06-17 quant-ph
Multi-channel quantum noise suppression and phase-sensitive modulation in a hybrid optical resonant cavity system
本文理论研究了混合光学谐振腔系统中真空场和压缩场的多通道量子噪声抑制与相位敏感调制，观察到多个类EIT暗窗口，在泵浦光功率为6.5 Beta_th时实现高达13.9 dB的噪声抑制，并提出了填补压缩场正交振幅多通道抑制空白的相位敏感调制方案。
2023-05-16 quant-ph
Quantum Limits on the Capacity of Multispan Links with Phase-sensitive Amplification
该研究推导了具有相位敏感放大的多跨链路容量的量子力学极限，发现相比基于光正交检测的标准方法，量子优势很小且在长链路中消失。
2022-07-21 quant-ph
Experimental study of a phase-sensitive heterodyne detector
我们相信，零差探测器和传统外差探测器的量子行为可以在光学探测的量子理论的背景下得到充分的理解。根据该理论，在传统的外差探测器中，由于像边带真空的存在，作为一种相位不敏感器件，会产生3dB的额外量子噪声。然而，对于相敏外差探测器的噪声性能，一个基本的困境不可避免地出现：一方面，检测器应该遭受由图像边带真空引起的3dB噪声惩罚，另一方面，它作为相敏器件，应该是量子水平上的无噪声。本文报道了一种采用双色本振的相敏外差探测器的量子噪声性能实验。结果表明，所研究的检测器是无噪声的，即，在观测中不存在像边带真空的量子噪声。揭示图像真空噪声消失的机制对于全面理解光学探测中量子噪声的起源具有重要意义。
2015-03-09 quant-ph
Polarization-sensitive quantum-optical coherence tomography
我们提出了一种偏振敏感的量子光学相干断层扫描（PS-QOCT）技术，提供轴向光学切片与偏振敏感的能力。该技术提供了一种用于确定关于各向同性反射表面之间的光程长度、来自每个界面的反射率的相对大小、填隙材料的双折射以及样品的光轴的取向的信息的手段。PS-QOCT不受样本色散的影响，因此允许在比通过普通光学相干断层扫描可获得的深度更大的深度进行测量。我们还提供了一个通用的琼斯矩阵理论分析PS-QOCT系统，并概述了进行这种测量的实验程序。
2004-01-28 quant-ph
Phase-sensitive nonclassical properties in quantum metrology with a displaced squeezed vacuum state
我们预言局域非纠缠量子态的相位相关误差分布直接影响量子参数估计的精度。因此，我们采用位移压缩真空（DSV）态作为探测态，研究了DSV计量学中的相敏非经典性质。我们发现参数估计的精度极限是相位敏感参数$ϕ-θ/2$的函数，具有周期$π$。结果表明，当采用$ϕ-θ/2$ $\in \left[ kπ/2,3kπ/4\right) \left( k\in \mathbb{Z}\right)$时，利用具有较大位移和压缩强度的DSV态，可以获得接近量子极限的参数估计精度;而采用$ϕ-θ/2$ $\in \left(3kπ/4,kπ\right] \left( k\in \mathbb{Z}\right) $时，只有当DSV态退化为压缩真空态时，才能获得最佳的参数估计精度.
2021-05-03 quant-ph
Phase-sensitive Manipulations of Squeezed Vacuum Field in an Optical Parametric Amplifier inside an Optical Cavity
压缩真空场作为信号光注入光学谐振腔内的相敏光参量放大器（OPA），可以实现光场的放大或去放大。对于OPA，反射的量子化信号光场的光谱特性由注入的压缩真空光场与泵浦光场之间的相对相位控制。实验结果证明了OPA在量子机制下的相干现象，并显示了用于量子信息处理的量子涨落的相敏操纵。
2008-11-02 quant-ph
A modified practical homodyne detector model for continuous-variable quantum key distribution: detailed security analysis and improvement by the phase-sensitive amplifier
连续变量量子密钥分发的实用零差检测器模型将实用零差检测器的固有缺陷（即有限的检测效率和电子噪声）建模为可信损失。然而，传统的实际零差检测器模型是有效的，只有当实际零差检测器的两个缺陷被校准。在本文中，我们提出了一个修改后的实际零差检测器模型，可以单独建模的缺陷。相敏放大器进一步用于补偿实际零差检波器的缺陷。证明了采用相敏放大器改进的实用零差检波器模型的可行性，并进行了详细的安全性分析。仿真结果表明，相敏放大器可以改善改进的实用零差检测器模型的性能，并且当增益无限大时，有限的检测效率可以得到充分补偿。
2020-06-01 quant-ph
Security bound of cheat sensitive quantum bit commitment
欺骗敏感量子比特承诺（CSQBC）放松了量子比特承诺（QBC）的安全性要求，从而可以规避现有的无条件安全QBC的不可能性证明。但在这里，我们分析了所有现有的CSQBC协议的共同特点，并表明，在任何CSQBC具有这些功能，接收方总是可以学习一个非平凡的信息量发送方的承诺位之前，它被揭开，而他的欺骗可以通过安全检查的概率不低于50%。还研究了发送方的欺骗行为。最优的CSQBC协议，可以最大限度地减少双方的欺骗概率之和被发现是微不足道的，因为他们实际上是无用的。我们还讨论了建立一个公平的协议，其中双方都可以以相等的概率欺骗的可能性。
2015-06-07 quant-ph
Super-Sensitive Quantum Metrology with Separable States
我们介绍了一种超灵敏的相位测量技术，不使用压缩态或多粒子纠缠态，产生海森堡极限。相反，我们使用多粒子可分离的量子态来探测相位，然后通过单粒子干涉来恢复相位。物理探测相位的粒子永远不会被检测到。我们的方案不涉及符合测量或多粒子干涉，但表现出相位超分辨率。详细分析了探测粒子的损失对测量灵敏度的影响，发现探测粒子的损失导致了多粒子纠缠的产生，降低了测量灵敏度。当损耗最大时，系统产生多粒子Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态，由于相位不确定性很高，相位测量变得不可能。与使用涉及两个或多个粒子的纠缠作为关键资源的超灵敏相位测量技术形成鲜明对比，我们的方法表明，在量子精密测量中，具有多粒子纠缠可能适得其反。
2020-05-19 quant-ph
Energy-Sensitive and "Classical-like" Distances Between Quantum States
我们引入了“极化”距离的概念，它区分了具有不同能量的正交态。我们还给出了新的不等式已知的相邻状态之间的希尔伯特-施密特距离，并表示这个距离的准概率分布和正常有序的时刻。此外，我们讨论了最近提出的"类经典“的量子力学制定的框架内的距离问题，基于辛层析计划。考虑了福克、相干、薛定谔猫、压缩、相位和热态的例子。
1998-10-28 quant-ph
Phase-Sensitive Quantum Measurement without Controlled Operations
针对量子振幅相位测量中受控操作开销大的问题，提出基于复分析的算法，仅需实时演化与浅层虚时演化电路，在电路深度上优于Hadamard测试，并适用于含噪量子计算机。
2024-05-03 quant-ph
Phase-sensitive representation of Majorana stabilizer states
Institute of Physical and Theoretical Chemistry, University of Würzburg（维尔茨堡大学物理与理论化学研究所）；Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology（加州理工学院化学与化学工程系）
本文提出Majorana稳定子态的相敏感表示，并给出了计算其振幅、内积及转换规则的算法。
2026-02-19 quant-ph
Continuous-variable quantum key distribution over multispan links employing phase-insensitive and phase-sensitive amplifiers
本研究针对光纤传输损耗阻碍长距离量子密钥分发的问题，提出在多跨段链路中使用相位不敏感或相位敏感放大器，并在不同安全框架下分析密钥生成率，证明光放大能提升性能。
2023-09-14 quant-ph
An ultra-sensitive pulsed balanced homodyne detector: Application to time-domain quantum measurements
为了精确测量脉冲光量子态的电场求积，研制了一种脉冲平衡零差探测器。高水平的共模抑制（> 85 dB）和低电子噪声（每个脉冲730个电子）为测量单个脉冲的量子噪声提供了14 dB的信噪比。测量重复率可达1 MHz。作为测试，对相干态进行了量子层析成像，并以99.5%的保真度重建了Wigner函数和密度矩阵。该检测系统还可以用于cw模式下的超灵敏平衡检测，例如用于弱吸收测量。
2001-04-18 quant-ph
All-optical storage of phase-sensitive quantum states of light
我们实验证明存储和按需释放的相位敏感，光子数叠加态的形式$α|0\rangle + βe^{iθ} |1\rangle$的光量子化振荡器模式。为此，我们将相位探测机制引入到由两个级联光学腔组成的存储系统中，该存储系统先前用于存储相位不敏感的单光子状态[Phys.Rev.X3，041028（2013）]。这是第一次证明全光存储高度非经典和相敏的光的量子态。存储后的状态的强非经典性变得明显作为一个负的区域在相应的维格纳函数从相空间中的原点移动。否则，如果没有存储系统的相位信息，这种负性是无法获得的。虽然我们的方案包括光学存储的可能性，按需释放和任意单轨量子比特状态的同步，但它并不限于这些状态。事实上，我们的技术可以扩展到更一般的相位敏感态，如多光子叠加态或纠缠态，因此它代表了先进的光学量子信息处理的重要一步，其中高度非经典态被用作资源。
2018-10-25 quant-ph
Single-atom heat engine as a sensitive thermal probe
我们建议采用量子热机作为热浴的敏感探针。特别是，我们研究了一个单原子奥托发动机运行在一个开放的热力学循环。由于其循环性质，发动机能够将两个浴之间的微小温差转化为飞轮中的宏观振荡。我们提出了分析和数值模拟的量子动力学的发动机，并估计它能够检测温度差小至2 $μ$ K。这种灵敏度可以通过利用诸如离子运动的挤压的量子资源来进一步提高。所提出的方案不需要量子态初始化，即使在高的基温下也能够检测到微小的温度差。
2020-05-14 quant-ph
Phase sensitive quantum spectroscopy with high frequency resolution
用于光谱分析的经典传感器被广泛使用，但缺乏微米或纳米级的空间分辨率。另一方面，能够以纳米级精度工作的量子传感器不能在宽频率范围内提供精确的频率分辨率。利用金刚石中的单自旋，我们提出了一种量子探针的测量协议，该协议能够在高达100 GHz的纳米级空间分辨率上实现完整的信号重建。我们实现了$58\,\mathrm{nT/\sqrt{Hz}}$幅度和$0.095\,\mathrm{rad/\sqrt{Hz}}$相位灵敏度和相对频率不确定度的$10^{-12}$为$10\,\mathrm{s}$内的$1.51\,\mathrm{GHz}$信号的集成。该技术开辟了量子光谱分析方法的道路，在量子技术中的电子自旋检测和纳米电路中具有潜在的应用。
2022-07-11 quant-ph
Nonlocal dispersion cancellation with phase-sensitive Gaussian-state light
Franson的非局部色散抵消范例[J. D. Franson，Phys.Rev.A { \bf 45，} 3126（1992）]使用两种具有相敏互相关的联合高斯态信号和参考光束进行了研究。第一个联合信号参考状态是非经典的，具有处于量子力学极限的相敏互相关。它模拟从连续波自发参量下转换获得的输出。第二个联合信号参考状态是经典的-它有一个适当的$P$表示-具有相位敏感的互相关，它处于经典物理学设定的极限。使用这些状态，我们表明，一个版本的弗兰森的非局域色散抵消配置具有基本相同的量子和经典的解释\em除了RM的对比度，这是高得多的量子情况下比它是在经典的情况下。这一工作与Franson最近的论文[J.D. Franson，arXiv：0907：5196 [quant-ph]]，该论文断言，对于量子非局域色散抵消中的所有特征，都没有经典的解释。
2009-09-14 quant-ph
The unitary dependence theory for understanding quantum circuits and states
我们发展了一个幺正相关理论来描述量子线路和态的行为，即量子门如何操纵量子比特并确定它们的测量概率。如果量子比特的测量概率依赖于1-量子比特幺正门的参数，则量子比特依赖于1-量子比特幺正门。一个1量子比特的幺正产生了对目标量子比特的这种依赖，而一个CNOT门将所有的依赖从控制量子比特复制到目标量子比特。输出状态的完整依赖图详细描述了量子位在被操纵或测量时可能具有的连接。与传统的量子线路和态的纠缠描述相比，依赖图提供了更多的实际信息，更容易推广到多量子比特系统，并且对系统分割具有更好的鲁棒性。幺正相关理论是理解量子线路和状态的有用工具，它基于基本门如何影响操纵和测量的实用思想。
2022-04-05 quant-ph
Resonantly enhanced nonlinear optics in semiconductor quantum wells: An application to sensitive infrared detection
一类新的相干非线性光学现象，涉及量子阱中的诱导透明，被认为是在一个特定的应用范围内敏感的长波长红外探测。结果表明，最强的退相干机制可以被抑制或减轻，导致在半导体量子阱中的非线性光学效应的显着增强。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum protocol for cheat-sensitive weak coin flipping
我们提出了一个量子协议的任务弱抛硬币。我们发现，对于协议中的一个参数选择，如果另一方是诚实的，则不诚实的一方赢得抛硬币的最大概率是1/sqrt（2）。我们还表明，如果各方限制自己的战略，他们不能被发现作弊，他们的最大获胜概率可以更小。因此，该协议以欺骗敏感性的形式提供了额外的安全性。
2002-11-13 quant-ph
Cheat Sensitive Quantum Bit Commitment
我们定义欺骗敏感的加密协议之间的不信任的各方协议，保证，如果其中一个作弊，其他有一些非零的概率检测到的作弊。我们给出了一个例子，一个无条件安全的欺骗敏感的非相对论比特承诺协议，使用量子信息来实现一个任务，这是经典的不可能的，我们还描述了一个简单的相对论协议。
2004-03-03 cs.CR quant-ph
Sensitive dependence of the linewidth enhancement factor on electronic quantum effects in quantum cascade lasers
线宽增强因子（LEF）描述了半导体激光器中振幅波动和相位波动之间的耦合，并且最近已被证明是除了线宽展宽之外的频率梳形成的关键分量。它必然产生于因果关系，如著名的克拉默斯-克罗尼格关系，在介质中的磁化率对强度变化的非平凡依赖性。虽然热贡献通常是缓慢的，因此通常可以通过适当设计实验的动力学来排除，但许多量子贡献更难分离。为了理解并最终将LEF设计为频率梳形成、孤子产生或窄激光线宽的合适值，因此重要的是系统地对所有这些效应进行建模。在这项全面的工作中，我们介绍了一个通用的计划计算的LEF，我们采用非平衡格林函数模型。这种直接的方法，基于模拟系统的响应在不同的光强度下，并提取强度波动的敏感性的依赖性，可以包括所有相关的电子效应和预测的LEF的操作量子级联激光器是在0.1 - 1的范围内，这取决于激光器的偏置和频率。我们还确认，多体效应，非共振跃迁，色散（布洛赫）增益，反向旋转条款，强度依赖的跃迁能量，和精确的子带分布都显着的贡献，是重要的准确模拟的LEF。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phase sensitive Landau-Zener-Stückelberg interference in superconducting quantum circuit
由超导量子比特和谐振器组成的超导电路量子电动力学（QED）体系结构是探索量子物理和量子信息处理的有力平台。利用超导量子计算技术，我们实验研究了电路QED中的相敏Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉现象。我们的实验涵盖了大范围的LZS跃迁参数，并证明了LZS诱导的类拉比振荡以及相位相关的稳态布居。
2021-01-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Sensitive detection of level anti-crossing spectra of nitrogen-vacancy centers in diamond
本文报道了金刚石单晶中NV $^-$中心（带负电荷的氮空位中心）光致发光的磁场依赖性研究。在这种磁场依赖性中，观察到了电子-核自旋耦合系统中的能级反交叉（LACs）的特征。对于这种LAC线的灵敏检测，我们使用锁定检测来测量光致发光强度。这种实验技术使我们能够获得新的LAC系。此外，还发现LAC谱线对调制频率有很强的依赖性，当调制频率从12 kHz降低到17 Hz时，LAC谱线的振幅增加了约两个数量级。为了定量地解释这种效应，我们提出了一个理论模型，它描述了在振荡外磁场作用下电子-核自旋耦合系统的自旋动力学.实验和理论之间的良好的一致性使我们能够得出这样的结论，所观察到的效果是源于相干的自旋极化交换在一个耦合的自旋系统，包括自旋极化的NV $^-$中心。我们的研究结果是非常实际的重要性，允许一个优化的实验条件，探测LAC衍生线在金刚石晶体包括NV $^-$中心和间接检测和识别其他顺磁缺陷中心。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
A phase-sensitive optomechanical amplifier for quantum noise reduction in laser interferometers
未来的引力波干涉仪的灵敏度预计将受到量子真空波动的限制，这可以通过量子非破坏方法（如压缩真空注入）来降低。然而，在读出链中的光损耗严重限制了这种方案的有效性。我们提出了一种光学机械装置安装在检测器的输出，减轻读出损失的影响，从而使检测器tobearly利用量子噪声规避计划。
2020-06-04 physics.ins-det quant-ph
A Time-Efficient Output-Sensitive Quantum Algorithm for Boolean Matrix Multiplication
本文提出了一种在$\tilde O(n\sqrt{\ell}+\ell\sqrt{n})$时间内计算两个$n\times n$布尔矩阵乘积的量子算法，其中$\ell$是乘积中非零元素的个数.这改进了Buhrman和Špalek（SODA'06）和Le Gall（SODA'12）在时间复杂度设置中的布尔矩阵乘法的先前输出敏感量子算法。我们还表明，我们的方法不能进一步改进，除非取得突破：我们证明，任何显着的改进将意味着存在的量子搜索的基础上，乘以两个$n\times n$布尔矩阵在$O(n^{5/2-\varepsilon})$时间，为一些常数$\varepsilon>0$的算法。
2012-12-20 cs.DS quant-ph
All-optical phase-sensitive detection for ultra-fast quantum computation
相敏检测是基于测量的连续变量量子信息处理中必不可少的投影测量。传统的电相敏探测器的带宽高达几千兆赫，这将限制量子计算的速度。从理论上提出了利用光参量放大器（OPA）实现太赫兹级探测带宽的全光相敏探测方法。然而，有实验障碍，以实现大的参数增益连续波，这是需要用于量子计算。在这里，我们采用了光纤耦合$χ^{(2)}$ OPA制成的周期性极化铌酸锂${}_{3}$波导具有高耐久性的强连续波泵浦光。由于这一点，我们设法检测宽带连续波压缩光的正交振幅。用光谱分析仪测量了边带频率为3 THz时的3 dB压缩。此外，我们证明了宽带连续波压缩光的相位锁定和色散补偿，使压缩光的相位保持超过1太赫兹。超宽带连续波探测方法和色散补偿将有助于实现超太赫兹时钟频率的全光量子计算。
2020-08-20 physics.optics quant-ph
Sensitive Chemical Compass Assisted by Quantum Criticality
这种基于自由基对的化学反应可以被鸟类用于通过地磁方向进行导航。其内在的物理机制是自由基对从单重态到三重态的量子相干跃迁能够响应于弱磁场，并对磁场的方向敏感，从而在鸟类眼睛中产生不同的待感知色素。本文基于自由基对中两个电子所处环境的量子相变，提出了一种用于弱磁场超灵敏探测的量子仿生装置。我们证明了通过从单重态复合的化学产物的产率是由具有相互作用的核自旋的环境的Loschirton回声决定的。因此，环境的量子临界性可以提高弱磁场探测的灵敏度。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph quant-ph
A quantum information theoretic quantity sensitive to the neutrino mass-hierarchy
在这项工作中，我们推导出一个类似于Leggett-Garg不等式的量子信息理论量，它可以用中微子跃迁几率来定义。对于$ν_μ\to ν_e/\barν_μ\to\barν_e$跃迁的情况，这个量对CP破坏效应以及中微子质量等级（即哪个中微子质量本征态比其他中微子质量本征态重）敏感。对这个量的不等式的破坏显示了对质量等级的有趣依赖。对于正常（倒置）质量等级，$ν_μ\to ν_e$（$\barν_μ\to \barν_e$）转换具有重要意义。这适用于两个正在进行的加速器实验T $2$ K和NO $ν$ A以及未来的实验DUNE。
2019-08-11 hep-ph quant-ph
Phase-sensitive cascade quantum amplifier with nearly noiseless operation
Aalto University（阿尔托大学）；VTT Technical Research Centre of Finland Ltd（芬兰技术研究中心有限公司）
本研究对比基于SQUID的约瑟夫森参量放大器（JPA）的保相与相敏工作模式，采用JPA-TWPA级联放大方案测得相敏模式下噪声温度远低于标准量子极限，为量子器件的高保真直接探测提供了新途径。
2026-08-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum limit for avian magnetoreception: How sensitive can a chemical compass be?
基于自由基对反应的化学罗盘模型是解释鸟类磁感受的一个有趣的想法。目前，有关化学罗盘高灵敏度的关键成分以及量子相干性和退相干的可能作用的问题仍然没有解决。在这里，我们研究了化学罗盘的优化超精细耦合，以达到最佳的磁场灵敏度。我们表明，它的磁灵敏度极限可以进一步扩展通过简单的量子控制，并可能受益于额外的退相干。有了这个，我们清楚地证明了如何利用量子相干性在化学罗盘的功能。本研究结果也为仿生弱磁场传感器的设计提供了新的思路。
2011-10-31 physics.chem-ph quant-ph
Using quantum oblivious transfer to cheat sensitive quantum bit commitment
众所周知，即使在量子世界中，无条件安全的比特承诺也是不可能的。本文研究了Aharonov等人[STOC，2000]和Hardy和Kent [Phys. Rev. Lett. [2004] 2004年调查。在这个变体中，双方需要一些非零的概率来检测作弊，也就是说，如果向爱丽丝提交比特b的鲍勃在揭示阶段改变了主意，那么爱丽丝以正概率检测到作弊（我们称之为属性绑定）;如果爱丽丝在揭示阶段之前获得了关于提交比特的信息，那么鲍勃以正概率发现这一点（密封）。在本文中，我们给出了同时绑定和密封的量子比特承诺方案，并证明了如果欺骗给恶意的Alice带来了极大的好处，那么Bob可以以Ω（ε ^2）的概率检测到欺骗。如果鲍勃作弊，那么爱丽丝检测到作弊的概率大于某个固定常数λ>0。这提高了Hardy和Kent以及Aharonov等人提出的方案的欺骗检测概率，Aharonov等人提出了一个协议，该协议要么是绑定的，要么是密封的，但不是同时两者。为了构造一个欺骗敏感的量子比特承诺方案，我们使用了一个弱量子二选一不经意传输协议。
2006-05-17 cs.CR quant-ph
Toward Privacy in Quantum Program Execution On Untrusted Quantum Cloud Computing Machines for Business-sensitive Quantum Needs
针对不可信量子云中机密代码泄露风险，提出首个基于量子计算原理的轻量级、可扩展方案SPYCE，通过混淆量子代码与输出来有效保护隐私。
2023-07-31 cs.AR cs.DC cs.ET
Quantum Zeno Effect Explains Magnetic-Sensitive Radical-Ion-Pair Reactions
涉及自由基离子对的化学反应在生物学中无处不在，因为它们不仅是光合反应链的基础，而且被认为是鸟类导航所使用的生物化学磁罗盘的基础。最近的实验与磁敏感的自由基离子对反应提供了强有力的证据，自由基离子对磁感受机制，验证预期的磁灵敏度和化学产品的产量变化。这里表明，自70年代以来使用的自由基离子对反应的理论描述不能解释观察到的数据，因为它是基于掩盖量子相干性效应的唯象方程。从基本的量子测量理论考虑，这里导出的基本密度矩阵方程自然地包含了量子芝诺效应，并很容易解释最近的实验观察低和高磁场自由基离子对反应。
2009-08-13 physics.bio-ph q-bio.BM quant-ph
SiC-YiG X band quantum sensor for sensitive surface paramagnetic resonance applied to chemistry, biology, physics
在这里，我提出了SiC-YiG量子传感器，允许电子顺磁共振（EPR）研究单层或几纳米厚的化学，生物或物理样品位于传感器表面。它包含两个部分，一个4 H-SiC衬底与许多顺磁硅空位（V2）位于其表面下，和YIG亚铁磁性纳米带。自旋传感特性是基于纳米带在强磁场梯度下光学检测到的双电子-电子自旋共振。在这里，我描述了这种传感器的制造，磁性，光学和自旋传感特性。我表明，目标自旋灵敏度比标准X波段EPR光谱仪的灵敏度至少高五个数量级，因此，它与光纤束相结合，构成了灵敏表面EPR的强大升级。该传感器可以确定目标自旋平面EPR谱，它们的位置具有+/- 1 nm的纳米级精度，并且它们的2D浓度低至1/（20nm.20nm）。
2019-01-15 physics.app-ph quant-ph
Center-of-mass motion as a sensitive convergence test for variational multi-mode quantum dynamics
计算量子动力学中的多模展开保证了在增加模的数量时收敛到精确的结果。收敛是很难确定在实践中，由于不利的缩放所需的资源为多粒子的问题，因此，一个简化的标准的基础上的阈值为最少占用的模式函数经常使用。在这里，我们展示了如何可分离的量子运动的质心可以用来灵敏地检测不收敛的数值多粒子动力学的谐波势。基于一个实验相关的例子吸引相互作用玻色子在一维，我们表明，简化的收敛准则不能保证定性正确的结果。此外，Streltsov \emph{et al.} [PRL 100，130401（2008）]提出的双峰碎片明孤子类态的产生的数值证据与精确结果不一致。简要讨论了吸引玻色子系统中动力学碎裂对我们理解的影响。
2016-07-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic eigenstate deformations as a sensitive probe for quantum chaos
在过去的几十年里，人们认识到量子混沌是统计力学和热力学出现的必要条件，它表现在通过随机矩阵系综和本征态热化假设对混沌哈密顿量本征态的有效描述上。量子多体系统中混沌的标准度量是能级统计和光谱形状因子。在这项工作中，我们表明，绝热规范势，本征态之间的绝热变形的发电机，作为一个更敏感的量子混沌措施的范数。我们能够检测到从非遍历到遍历行为的扰动强度的数量级小于标准措施所需的过渡。使用这种替代探针在两个通用类的自旋链，我们表明，混沌阈值随系统大小呈指数下降，可以立即检测到可积性破坏（混沌）扰动分析无穷小扰动，即使在可积点。在某些情况下，小的可积性破缺会导致系统的缓慢松弛，系统的大小呈指数级增长。
2020-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase-sensitive characterization of a quantum frequency converter by spectral interferometry
University of Bath（巴斯大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；ORCA Computing Ltd.（ORCA计算有限公司）
通过光谱干涉仪对量子频率转换器进行相敏表征，验证了其在频率转换模块中的性能
2026-02-06 physics.optics quant-ph
Quantum phase-sensitive diffraction and imaging using entangled photons
我们提出了一种新的量子衍射成像技术，其中一个光子的纠缠对衍射的样品和检测符合其孪生。该图像是通过扫描不与物质相互作用的光子获得的。我们表明，当一个动态量子系统与外场相互作用时，相位信息以可检测的方式印在场的状态中。与经典衍射的$\propto I_{p}$相比，与样品相互作用的光子对信号的贡献按比例缩放为$\propto I_{p}^{1/2}$，其中$I_{p}$是源强度。这使得弱场成像成为可能，避免了对精细样品的损坏。场状态的施密特分解可以通过重新加权施密特模式贡献来用于图像增强。
2019-05-22 physics.optics quant-ph
Macroscopic quantum information channel via the polarization-sensitive interaction between the light and spin subsystems
讨论了基于光与原子自旋波相干和偏振敏感相互作用的量子信息信道。我们表明，联合海森堡动力学的偏振斯托克斯组件的光和原子的角动量具有波动的性质，可以适当地描述在样品中创建的宏观极化激元型自旋波。通过光子系统中的输出时间模式和自旋子系统中的输出空间模式的波耦合的量子存储器和读出协议的原理被证明。
2005-09-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Risk-sensitive performance criteria and robustness of quantum systems with a relative entropy description of state uncertainty
本文探讨了量子控制系统原始风险敏感性能标准与其近期二次指数 counterpart 之间的联系，并讨论了最小化这些成本函数与系统-环境量子态不确定性鲁棒性的关系，类似于经典系统最小化 LQG 控制。
2018-02-01 cs.SY eess.SY math.OC
Phase-sensitive superposition of quantum states
Academy of Mathematics and Systems Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院数学与系统科学研究院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文从信息论角度研究量子叠加的量化，提出相位敏感叠加量度，并揭示其与coherence的关联及叠加在Grover算法中的动态特性。
2026-01-13 math-ph math.MP quant-ph
Lie-algebraic connections between two classes of risk-sensitive performance criteria for linear quantum stochastic systems
Research School of Engineering, College of Engineering and Computer Science, Australian National University（澳大利亚国立大学工程与研究学院）
本文探讨了量子随机系统原始风险敏感性能标准及其最近的二次指数对应物之间的李代数联系，旨在将一个类的风险敏感成本的有用属性扩展到另一个类，并开发状态空间方程用于量子鲁棒控制和滤波问题中的计算和优化。
2019-03-02 cs.SY eess.SY math-ph
