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
Parameter estimation by decoherence in the double-slit experiment
讨论了在双缝干涉仪中利用量子退相干进行参数估计的问题。考虑粒子通过双缝后与质量标量场的耦合，用WKB近似非微扰地求解耦合动力学。这使得我们可以分析量子探针研究中主方程不能处理的估计问题。在该模型中，标量场使粒子的干涉条纹减小，而条纹图取决于场的质量和耦合。为了评估对比度和估计精度，我们引入了干涉可见度和场质量和耦合的Fisher信息矩阵。对于在远距离屏幕上观察到的条纹图，我们导出了可见度与Fisher矩阵之间的简单关系。同时，我们还着重研究了双缝干涉仪中质量的估计精度，发现双缝干涉仪中的波粒二象性是由Fisher信息表征的。
2018-07-11 quant-ph
Wave-particle duality using the Compton effect
基于双缝干涉仪的思想实验对发展波粒二象性和玻尔互补原理的思想起着至关重要的作用。理想情况下，质量足够小的狭缝会因光子的通过而反冲。这种运动谴责光所采取的路径，并抑制任何试图观察干涉图案的尝试。然而，在现实生活中，在这样的设置中，可用的哪种方式的信息被光子和狭缝的典型幅度显著削弱，使得验证效果几乎不可能。在这里，我们通过将类似的想法应用于马赫-曾德尔干涉仪来扩展这一讨论。也就是说，我们研究的后果的分束器反冲，在通过的光子，在设备产生的干涉图案。与双缝实验不同，这种反冲现在可以用光子本身的波长编码，原则上更容易获得。理想分束器与光子相互作用的模型表明，基于康普顿效应的干涉仪可以用来研究波粒二象性。我们遵循这一提示，找到现实的实验参数需要观察波和微粒行为之间的权衡，在这样一个修改后的干涉仪。
2020-05-06 quant-ph
Negative probabilities and Counterfactual Reasoning on the double-slit Experiment
本文试图从基本原理出发，建立负（准）几率分布理论，并将其应用于量子力学双缝实验的研究。我们这样做的方式保留了主要概念问题的完整性，但通过用马赫-曾德干涉仪来表示双缝实验，可以进行更清晰的分析，并表明与双缝相关的量子系统的主要特征也存在于马赫-曾德干涉仪中。这将问题从连续随机变量表示转换为离散随机变量表示。然后，我们表明，马赫-曾德尔干涉仪，不存在负概率是一致的干扰和哪些路径的信息，相反，费曼认为。然而，与Scully et al.的实验，如果我们减少有关系统的实验信息量，并依靠反事实推理，可以为Mach-Zehnder实验构造一个联合负概率分布。
2014-12-16 quant-ph
Preparing and probing atomic number states with an atom interferometer
本文描述了双阱光晶格中原子的数压缩态和泊松态的受控加载和测量。这些状态被输入到原子干涉仪，该干涉仪通过将单个晶格位置对称地分裂成双阱来实现，从而允许单个位置中的原子独立地演化。然后这两条路径发生干涉，产生物质波双缝衍射图案。利用双缝衍射图样的时间演化来测量输入态的统计特性。我们的双阱晶格的灵活性提供了一种检测空晶格位置的存在的手段，这是确定莫特态纯度的一个重要且迄今为止尚未测量的因素。
2007-08-02 quant-ph
Wave Particle Duality in Asymmetric Beam Interference
众所周知，在双缝干涉实验中，获取粒子的哪一路信息会导致干涉的退化。有人认为，路径信息只有在人们能够准确地说出粒子通过了哪个狭缝时才有意义。利用这一思想，两个对偶关系导出的一般情况下，这两个路径可能不相等的可能性，和两个狭缝可能是不相等的宽度。这些对偶关系，一般来说是不等式，对所有纯态都是饱和的。在适当的限度内恢复了以前已知的结果。
2018-08-23 quant-ph
Fringe visibility and correlation in Mach-Zehnder interferometer with an asymmetric beam splitter
从量子信息理论的角度研究了带非对称分束器的一般马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。推导了马赫-曾德尔干涉仪输出端粒子在纯态和混合态时与哪路探测器之间的关联（包括经典关联和量子关联）。结果表明，非对称分束器和粒子的入射态对条纹可见度和关联度有很大的影响。同时还指出了条纹可见度与相关性之间的互补关系。
2022-03-30 quant-ph
Detector-Conditioned Source-Space Nulls and Null-Mask Loss in a Programmable Two-Slit Interferometer
Binghamton University（宾汉姆顿大学）
通过时间反演Young-Afshar配置，将零测试转移到源标签平面，提出探测器条件源空间零点概念，并引入零掩模损耗，分析其与路径可区分性的对偶关系。
2026-06-29 physics.optics quant-ph
Revisiting self-interference in Young double-slit experiments
量子叠加是量子力学的核心，狄拉克和费曼都提到过。在干涉系统中，单光子自干涉在过去的几十年里在量子和经典两个领域都得到了深入的研究。在玻恩定则检验中，索尔金参数表示输入光子进入干涉仪所允许的最大量子叠加数，其中多光子干涉条纹等效于激光的经典版本。在这里，一个衰减的激光在量子制度的Mach-Zehnder干涉仪中的自干涉进行了研究，并与其经典版本的结果进行了比较。由此产生的等效结果支持玻恩规则检验，其中经典干涉起源于单个单光子自干涉的叠加。这种理解揭示了二分系统之间量子特征的基本物理学。
2022-11-18 quant-ph
Fringe visibility and distinguishability in two-path interferometer with an asymmetric beam splitter
研究了带非对称分束器的马赫-曾德尔干涉仪的条纹可见度和可分辨性。条纹可见度V和可分辨度D都受粒子的输入状态和第二非对称分束器的影响，粒子的输入状态由布洛赫矢量S=（Sx，Sy，Sz）表征，第二非对称分束器由参数β表征。当系统初始处于纯态时，当cos（/beta）= -Sx时，条纹可见度达到上界，条纹可分辨度达到下界。当入射粒子初始处于混合态时，只有当Sx = 0和/beta = /pi/2时，条纹可见度才达到最大值。本文证明了带非对称分束器的一般马赫-曾德尔干涉仪中的互补关系V2 + D2 <= 1，并给出了相等的条件。
2018-12-11 quant-ph
Squeezed-slit Bohr-Einstein Interferometer
Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale and Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和现代物理系）；Shanghai Branch, CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学中科院量子信息与量子物理学卓越创新中心上海分部）；New Cornerstone Science Laboratory, Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心新基石科学实验室）
通过主动量子态工程制备单原子狭缝的压缩态，超越标准量子极限，实现高可见度干涉，并揭示克尔诱导的非高斯动力学。
2026-05-27 physics.atom-ph physics.optics physics.pop-ph
Duality relations in a two-path interferometer with an asymmetric beam splitter
本文定量地研究了带非对称分束器的马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。非对称分束器引入了额外的先验路径知识，这对于在干涉仪的一个输出端口处检测到的粒子和在另一个输出端口处检测到的粒子是不同的。因此，在两个输出端口处出现的干涉图案的条纹宽度也不同。因此，与对称情况形成鲜明对比的是，这里我们应该集中在一个输出端口上，并从四条路径中区分出在该端口处检测到的粒子所采取的两条可能路径。事实证明，两个非正交的unsharp可观测量联合在这个设置。我们应用这些不清晰的可观测量的联合可测性的条件，以获得干涉条纹的可见性和哪条路径的可测性之间的折衷关系。
2012-02-15 quant-ph
Duality in asymmetric Quantum optical Ramsey interferometers
一种形式主义最近已经得到[J.马丁内斯-利纳雷斯和D. Harmin，quantum-ph/0306057]，从而允许分离对双路干涉仪中的路的总可分辨性D有贡献的路信息的不同源。在这里，我们应用的形式主义的量子光学拉姆齐干涉仪，其中两个来源，先验的可预测性的方式P和量子“质量”Q的哪一个方式检测器，源于相同的物理相互作用。我们表明，形式主义是能够分离的哪种方式的信息的两个来源。此外，它表明，Q成功地量化的量子哪路信息存储在哪路检测器，即使在D不的情况下。
2003-08-30 quant-ph
Sensing performance enhancement via asymmetric gain optimization in the atom-light hybrid interferometer
SU（1，1）型原子-光混合干涉仪（SALHI）是一种对光学相位和原子相位都敏感的干涉仪。然而，损耗在实际应用中一直是一个不可避免的问题，极大地限制了干涉仪的使用。可见度是衡量干涉仪传感性能的重要参数。在这里，我们通过实验证明了通过非对称增益优化的SALHI的可见性损失的缓解效果，其中接近$100\%$的可见性损失的最大阈值增加。此外，我们还从理论上发现，在存在损失的情况下，最大可见度的最佳条件与使用强度检测将信噪比（SNR）提高到最佳值的最佳条件相同，这表明可见度可以作为实际应用中信噪比提高的实验操作准则。干扰可见性的改善意味着信噪比的增强。我们的研究结果为SALHI在雷达和测距测量中的实际应用提供了重要的基础。
2022-01-11 quant-ph
Tunable Einstein-Bohr recoiling-slit gedankenexperiment at the quantum limit
本文利用光镊中三维冷却至运动基态的单原子，忠实实现了爱因斯坦-玻尔可移动缝隙干涉仪，通过动态调谐原子动量波函数证明了其量子本质，并揭示了由原子加热和进动导致的量子到经典转变。
2024-10-14 physics.atom-ph physics.optics physics.pop-ph
Observation of geometric phases in quantum erasers
我们介绍了一个简单的实验，涉及双缝干涉仪，通过它可以学习量子干涉的基本概念，如哪一个路径标记，量子擦除器和几何相位。它们都展示了量子物理学中看似神秘的现象。在我们的实验中，我们使用的双缝干涉的可见光的偏振作为一个内部状态，演示了消失的条纹由哪一个路径标记，使用量子擦除干涉的恢复，和条纹图案的快速移动引起的几何相位。我们还提出了一个简单的理论分析的干涉仪的内部状态。
2011-03-17 quant-ph
Engineering superpositions of N00N states using an asymmetric non-linear Mach-Zehnder interferometer
本文提出利用非对称非线性马赫-曾德尔干涉仪中的自克尔效应和逆向工程技术，实现任意单模纯态到定制化N00N态叠加的映射，为生成具有特定量子特性的态提供了通用方法。
2024-04-30 quant-ph
Exotic looped trajectories in double-slit experiments with matter waves
研究了在双缝实验中利用物质波观测奇异环形轨道的问题。我们考虑在$x=0$的相对强度作为从双缝到干涉仪内的屏幕的飞行时间的函数。这使我们能够定义一个条纹的可见性与外来的截断轨迹给出的干涉图案的贡献。我们证明，索金参数给出的这种可见性和轴向阶段，其中包括古伊阶段。我们验证如何通过测量屏幕上的相对强度来获得此参数。我们表明，通过简单地调整双缝装置的参数，可以显着增加的效果的异国情调的循环轨迹。应用我们的结果的情况下，中子干涉，我们得到了一个最大的索尔金参数的顺序$|κ_{max}|\approx0.2$，这是条纹可见度的值。
2017-05-19 quant-ph
Path Predictability and Quantum Coherence in Multi-Slit Interference
在非对称多狭缝干涉实验中，量子更有可能通过某些狭缝。在这种情况下，人们甚至可以不用任何路径探测装置就能预测出量子更可能通过哪个狭缝。这使得人们可以谈论路径的可预测性。前面已经表明，对于双缝干涉，可预测性和条纹可见度受到不等式$P^2+V^2\le 1$的约束。把这个关系推广到两个以上狭缝的情况仍然是一个未解决的问题。提出了多缝干涉可预见性的新定义。结果表明，这种可预测性和量子相干性遵循的对偶关系$P^2+C^2\le 1$，饱和的所有纯态。对于两个狭缝的情况，这个关系简化为先前已知的关系。
2019-05-01 quant-ph
Characterizing vortex beam with angular-double-slit interference
研究了拉盖尔-高斯光束在角双缝干涉仪中的夫琅禾费衍射光强分布。结果表明，在这种干涉几何结构下，涡旋光的螺旋相位结构可以清晰地显示出来，这为区分不同阶次的拉盖尔-高斯光束提供了一种有效的方法。这种角向双缝干涉使我们对轨道角动量的性质有了更好的理解，并对涡旋光束干涉现象有了更好的解释。
2013-05-24 physics.optics quant-ph
Double Slit with an Einstein-Podolsky-Rosen Pair
在这篇有点教育意义的论文中，我们重新讨论了二分量子系统中的互补关系。针对连续变量系统，我们通过对高斯态的推广，研究了EPR类态的影响，并给出了对称和非对称双缝情形下纠缠和局域干涉之间的一些新的定量关系.然后，这种方法涉及到基于辅助的量子测量，特别是弱测量。最后，我们将可预测性、可预测性、连贯性和可见性的概念联系起来，并在它们之间建立了一些具体的联系。
2020-01-20 quant-ph
Creation of NOON states by double Fock-state/Bose-Einstein condensates
NOON态（形式为$|N>_{a}|0>_{b}+|0>_{a}|N>_{b}$的态，其中$a$和$b$是单粒子态）已被用于预测隐变量理论的违反（Greenberger-Horne-Zeilinger违反），并且在海森堡极限处相位的精确测量的计量学中是有价值的。我们从理论上证明了如何使用两个Fock态/玻色-爱因斯坦凝聚体作为修改的马赫-曾德尔干涉仪中的源可以导致NOON态的创建，其中$a$和$b$指的是干涉仪的臂和$N$是在两个凝聚体中的粒子总数。干涉仪的改进包括对源附近的一些粒子进行有条件的"侧面“测量。这些测量将剩余的粒子置于两个相态的叠加中，这两个相态被分束器转换为NOON态。这个结果相当于一个大分子通过两个狭缝的量子实验。NOON状态在最终分束器中组合并显示干涉。试图检测冷凝物通过哪个“狭缝”会破坏干扰。
2010-06-22 quant-ph
Double-Slit Interferometry with a Bose-Einstein Condensate
玻色-爱因斯坦“双缝”干涉仪最近已由（Y。Shin et.例如，物理修订信函92 50405（2004））。我们通过数值求解三维空间中的含时Gross-Pitaevski方程来分析干涉步骤。我们专注于绝热时间尺度的问题和虚假的集体激发的创建作为一个可能的来源，实验观察到的强退相。量子涨落的作用进行了讨论。
2004-04-06 cond-mat.other cond-mat.soft quant-ph
Ramsey Fringes and Time-domain Multiple-Slit Interference from Vacuum
符号随时间变化的电场脉冲序列在Schwinger真空对产生中导致相干干涉效应，直接从量子真空产生Ramsey干涉仪，一种多缝干涉效应的全光时域实现。这种干涉符合费米子量子统计，表现为沿线极化电场产生的电子和正电子的数量随动量的变化。对于$N$脉冲，中心值像$N^2$一样增长[即，$N$“狭缝”]，并且函数形式由相干多狭缝表达式很好地描述。这种行为对于许多受驱动的量子系统是通用的。
2011-09-15 hep-ph hep-th quant-ph
Higher-order interference between multiple quantum particles interacting nonlinearly
双缝实验是单个量子物体之间干涉的最直接证明。由于用单粒子和更多狭缝进行的类似实验产生的干涉条纹可以简化为双狭缝图案的组合，因此通常认为量子干涉发生在成对的轨道之间，简称为二阶干涉。在这里，我们表明，量子力学实际上允许任意高阶的干涉。当人们考虑多个量子物体在非线性存在下相互作用时，这很自然地发生，这两者都需要观察高阶干涉。我们使这一点清楚地处理广义多缝干涉仪使用第二量子化。然后，我们提出了明确的实验相关的例子与光子在非线性介质中的相互作用和干扰玻色-爱因斯坦凝聚体与粒子-粒子相互作用。这些例子都是由量子理论完美描述的，但表现出基于多个粒子非线性相互作用的高阶干涉。
2021-05-10 quant-ph
Exotic looped trajectories via quantum marking
我们提供了一个分析和理论研究奇异的环形轨迹（ELTs）在双缝干涉仪与量子标记。我们使用一个激发的类里德伯原子和诸如超导腔之类的探测器，就像在斯库利-恩格勒-瓦尔特干涉仪中一样。我们指出原子束或超导腔上的适当条件，使我们确定的干涉图样和条纹的可见性独家从ELTs。我们定量地描述了我们的结果铷原子，并提出了这个框架作为一个替代方案的双缝实验修改为只干扰这些异国情调的轨迹。
2017-05-26 physics.atom-ph quant-ph
Single-photon interference over 150-km transmission using silica-based integrated-optic interferometers for quantum cryptography
我们已经证明了超过150公里的单光子干涉使用时分干涉仪的量子密码，这是由两个集成光学非对称马赫-曾德尔干涉仪，和平衡的门模式光子探测器。经过150公里的传输，观测到的条纹能见度大于80%。
2004-09-07 quant-ph
Radical-ion-pair reactions are the biochemical equivalent of the optical double slit experiment
自由基离子对反应最近被证明是应用量子测量理论方法和概念的丰富的生物物理实验室。我们在这里表明，自由基离子对反应基本上形成一个非线性的生化双缝干涉仪。当“哪条路径”信息有限时，量子相干性效应是可见的，当测量诱导退相干开始时，量子相干性接近非相干极限。基于这种类比与光学双缝实验，我们推导并阐述了自旋选择性自由基离子对反应的基本主方程，该方程涵盖了从完全不相干到最大单重态-三重态相干的连续范围。
2011-05-24 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Complementarity via error-free measurement in a two-path interferometer
研究了带非对称分束器的马赫-曾德尔干涉仪中的类波行为和类粒子行为。检测器中的无误差测量用于提取哪条路径信息。导出了条纹可见度V和哪一路信息Ipath，找到了它们的互补关系V + Ipath小于等于1，并给出了相等的条件。
2016-11-01 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
Multiple-path interferometer with a single quantum obstacle
我们考虑的散射粒子的障碍物之间的隧道相干两个位置。我们发现，障碍物模仿两个经典的散射体在固定的位置时，入射粒子的动能的速度小于隧道分裂三角洲：如果障碍物平行排列，观察到的干涉图案在传统的双缝实验。如果它们串联排列，观测结果与法布里-珀罗干涉仪一致。在较大的非弹性过程中，干涉现象更为复杂。当λ>> Δ时，干涉消失，但如果只检测到弹性散射通道，则可以恢复。我们讨论了介观系统中量子障碍的实现。
2001-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
On new phenomena of photon from modified double slit experiment
实现了一种改进的光的双缝实验。在实验中，采用了空间形状滤波器对激光束的截面形状进行控制。当激光束照射到双缝上时，双缝上的光强分布是不对称的。通过这种方式，激光被引导通过不同截面的双缝中的仅一个或两个缝。因此，在光子通过狭缝之前，哪条路的信息是预先确定的。同时，在双缝后的监视屏上可以观察到可见的干涉图样。从这个实验中观察到了一些新的现象。这个实验的结果对量子理论的波粒二象性模型提出了质疑，而这个模型是通常被认为是量子理论的主要解释的哥本哈根解释的基础。由于实验中观察到的光子特性不能用量子理论，特别是哥本哈根理论完全解释，提出了一个新的光子模型。光子的新模型也应该适用于所有其他微观实体，如电子、原子、分子等，根据L.德布罗意假设
2010-07-29 physics.gen-ph quant-ph
Quantum coherence versus interferometric visibility in a biased Mach-Zehnder interferometer
双缝干涉仪和带平衡分束器的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）是研究量子波粒二象性的典型装置。这些设置诱导的干涉可见度（IVI）与单量子系统（WAQ）的波方面的定量关联。最近，人们意识到，量子相干性（QC）可以更好地适合于量化互补关系中的WAQ。在这篇文章中，我们研究了在输入和输出都有偏置分束器的MZI，我们表明，在某些情况下，IVI不足以量化WAQ，因为它不反映量子相干性的行为，即使是对于二维封闭量子系统。使用IBM量子计算机，我们通过对带有偏置分束器的光学MZI进行完整的量子模拟，实验验证了我们的理论研究结果。
2023-01-27 physics.optics quant-ph
Sorkin parameter for type-I spontaneous parametric down-conversion biphotons and matter waves
我们提出了实验测量的对数负性，量化量子关联使用古伊相位测量在一个不对称的双缝干涉实验的孪生光子。这是可能的，因为这两个量与狭缝的空间限制具有类似的依赖性，并且使人们能够操纵Gouy相位的纠缠部分。为了获得这些测量结果，我们需要在粒子之间的位置相关性很强的情况下工作，因此我们研究了双光子的这种相关性。由于我们想通过Gouy相位来处理纠缠量子，我们分析了非对称双缝干涉实验中两个纠缠光子的Gouy相位差。
2021-03-17 hep-ph physics.optics quant-ph
Readout delay free Bragg atom interferometry using overlapped spatial fringes
提出了一种减小布拉格原子干涉术读出延迟特性的方法，利用非对称马赫-曾德尔干涉仪序列产生空间条纹，并在条纹重叠的情况下读出。最终分束器之后的飞行时间被设计成促进输出状态上的条纹的相长重叠。利用精密原子干涉仪进行了噪声分析，比较了传统的分离对称方案和分离重叠非对称方案，表明短期相位噪声没有显著增加。
2018-12-21 quant-ph
Chaotic dephasing in a double-slit scattering experiment
我们设计了一个计算实验，在这个实验中，一个量子粒子隧道进入一个形状可变的台球，并通过台球底座上的双缝开口散射出去。的散射概率流的能量范围内产生的干涉图案的台球的几何形状，这是连接到其经典的可积性进行了研究。考虑了四种具有分层可积水平的台球：可积、伪可积、弱混合和强混沌。与Casati和Prosen [1]的结果一致，我们发现台球的可积性对干涉图样的性质有着决定性的影响。在可积情况下，大多数实验结果与通常双缝实验中的相长干涉相一致。与此相反，不可积台球通常显示出可见性较小的非对称干涉图案，其特征是两个狭缝处的波函数值弱相关。我们的研究结果表明，经典可积性和量子退相之间的内在联系，负责干扰的破坏。
2010-10-06 nlin.CD quant-ph
Effects of Non-idealities and Quantization of the Center of Mass Motion on Symmetric and Asymmetric Collective States in a Collective State Atomic Interferometer
研究了$N$非相互作用全同原子系综在激光激发下的行为。通常，第$i$个原子经历拉比频率$Ω_i$、初始位置相关的激光相位$ϕ_i$和运动诱导的多普勒频移$δ_i$。当每个原子的$Ω_i$或$δ_i$不同时，系统演化为$2^N$相互耦合态的叠加，其中有$N+1$对称和$(2^N-(N+1))$非对称集体态.对于我们最近提出的集体态原子干涉仪（COSAIN），重要的是要了解所有集体态在各种条件下的行为。在本文中，我们展示了如何制定这些国家的各种非理想的属性，并使用此配方来理解其动力学。我们还考虑了量子力学处理原子的质心自由度对集体态描述的影响，说明当每个原子被假设为局域波包时，确实有可能构造出一个广义的集体态，正如COSAIN所需要的那样。本文的分析对于理解COSAIN的动力学性质是很重要的，并将有助于推进在实际不可避免的非理想性以及原子质心运动量子化的情况下自旋压缩的分析和优化。
2015-02-24 physics.atom-ph quant-ph
Biphoton phase-space correlations from Gouy-phase measurements using double slits
光子拉盖尔-高斯模中的量子关联与Gouy相移有关。Kawase等人，物理修订版信函101，050501（2008）），从而允许对光子量子态的非破坏性操纵。在这项工作中，我们利用自发参量下转换（SPDC）产生的双光子的相空间相关性之间的关系，编码在对数负性（LN）和古伊相位，因为它们是通过一个不对称的双缝装置衍射。使用基于双高斯近似的I型SPDC双光子的分析方法，我们表明，测量的Gouy相位差提供的信息，其相空间纠缠变化，受实验的物理参数和LN通过协方差矩阵元素表示。
2022-01-03 physics.optics quant-ph
Threshold in quantum correlated interference for a particle interacting with two scatterers
本研究针对由量子粒子与两个可动量子散射体构成的一维干涉仪，发现关联干涉存在微观消失、介观出现的阈值，可通过仅测量回射粒子验证多体量子关联并确定介观散射体退相干特性。
2024-08-14 quant-ph
Asymmetric Talbot-Lau interferometry for inertial sensing
我们详细研究了Talbot-Lau物质波干涉仪的一种特殊配置，其特征在于两个衍射光栅和观察平面之间的距离不等。我们将这种装置称为“非对称Talbot-Lau装置”。特别注意的是，它的能力作为粒子和原子束的惯性传感器，也比较与经典的莫尔偏折仪。本分析的动机是可能的实验应用的背景下，反物质波干涉，包括反物质粒子的引力加速度的测量。为了支持我们的研究结果，我们进行了数值模拟的现实粒子束不同的速度分布。
2016-01-25 quant-ph
A generalised multipath delayed-choice experiment on a large-scale quantum nanophotonic chip
著名的双缝或双路径实验，在杨氏或马赫-曾德尔干涉仪中实现，已经证实了量子物质的双重性质，当光子，中子，原子或分子流通过两个狭缝时，可以确定在屏幕上建立波状干涉条纹或粒子状的路径分布。这些量子物体同时表现出波和粒子的性质，但只表现出波和粒子的性质，这取决于它们的测量方式。在一个等效的马赫-曾德尔配置，对象显示波或粒子性质的存在或不存在的分束器，分别代表选择哪一个测量。惠勒进一步提出了一个gedanken实验，在这个实验中，选择哪一个测量是延迟的，也就是说，在物体已经进入干涉仪之后才确定，以便排除预测它将面临哪一个测量的可能性。延迟选择实验已经能够显著地证明不同量子物体的真正双路径对偶性。最近，Ionicioiu和Terno提出了延迟选择的量子控制版本，通过引入量子控制分束器，该分束器处于存在和不存在的相干叠加中。它代表了一个可控的实验平台，不仅可以揭示波和粒子的特性，而且他们的叠加。此外，双缝对偶关系的定量描述在Wootters和Zurek的开创性工作中被初始化，并由Greenberger等人形式化。D2+V2<=1，其中D是路径信息的可分辨性，V是干扰的对比可见度。在这方面，仅获得哪条路径信息会降低干扰可见性，反之亦然。这种双路径对偶关系已经在先驱实验和最近的延迟选择测量中得到了检验。
2021-05-12 quant-ph
Generalized analysis of quantum noise and dynamic back-action in signal-recycled Michelson-type laser interferometers
我们分析了用于探测引力波和台式量子光学力学实验基础研究的迈克尔逊型干涉仪中辐射压力引起的镜面运动和光场的相互作用，重点关注具有（轻微）不平衡分束器和（小）偏离暗端口的非对称机制。正如最近所示，这种制度提供了新的有趣的功能，特别是稳定的光学弹簧和光学冷却腔共振。我们表明，一般的性质，在迈克尔逊型干涉仪的光机耦合不适合标准的色散/耗散二分法。特别是，一个对称的迈克耳孙干涉仪与信号循环，但没有功率循环腔的特点是一个纯粹的耗散光机械耦合;只有在不对称的存在，额外的色散耦合出现。在具有信号和能量循环腔的引力波探测器中，发生了另一种“相干”类型的光机械耦合。我们在这里开发了一个通用的框架分析的非对称迈克尔逊型干涉仪，其中也包括载波光注入到两个端口的干涉仪的可能性。利用这一框架，我们深入分析了迈克尔逊-萨尼亚克干涉仪的“反常”特征，这些特征在以前的工作中已经讨论过并在实验中观察到[1-3]。
2016-04-05 gr-qc quant-ph
A Crucial Experiment To Test The Broglie-Bohm Trajectories For Indistinguishable Particles
标准的量子理论没有考虑到量子粒子的大小，后者被隐含地视为物质点。最近Zeilinger [3]用富勒烯等大分子进行的干涉实验和Bozic等人[7]用不对称杨氏狭缝进行的思想实验使得今天考虑颗粒尺寸成为可能。我们在这里提出了一个完整的研究这种现象，我们的模拟显示的颗粒密度之间的差异后的狭缝和模平方的波函数。然后，我们提出了一个关键的实验，使我们能够重新考虑波粒二象性，并测试存在的Broglie-Bohm轨迹的不可区分的粒子。
2006-03-30 quant-ph
On interference: the scalar problem
单缝和双缝干涉仪测量的电子分析内的粒子传播的现实模型。在一步一步的过程中，我们表明，目前所有的模型的干扰基本上是非本地的，并表明治疗的量子理论的运动是最简单的模型的标量问题。特别地，我们对量子势Q给出了一个新的解释，认为它是一个非经典的、本质上是统计的项，描述了由于物理环境的变化而引起的量子系综的变化。
1999-09-02 hep-th quant-ph
Quantum-enhanced phase sensitivity in an all-fiber Mach-Zehnder interferometer
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de physique de Nice（尼斯大学，法国国家科学研究中心，尼斯物理研究所）；Télécom Paris-LTCI, Institut Polytechnique de Paris（巴黎电信学院-信息与通信研究所，巴黎理工学院）
该研究通过光纤马赫-曾德干涉仪实现10%的量子优势，展示了无后选择的高灵敏度相位测量方法。
2026-03-11 quant-ph
Intensity product-based optical sensing to beat the diffraction limit in an interferometer
该研究将量子传感的投影测量方法引入干涉仪，通过干涉条纹的K次幂替代K阶强度乘积，实现分辨率额外的平方根K增益，从而突破衍射极限并超越海森堡极限。
2024-05-28 physics.optics quant-ph
Induced Coherence in Quantum and Classical Interferometry: Origin and Control
The Institute of Mathematical Sciences（马蒂马拉科学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Institute of Science, Banaras Hindu University（贝拿勒斯印度教大学理学院）；Centre for Quantum Science and Technology, Siksha ‘O’ Anusandhan（锡克沙'O'安苏丹量子科学与技术中心）；Indian Institute of Science Education and Research (IISER), Kolkata（加尔各答印度科学教育与研究学院）
本文证明量子诱导相干干涉仪中三重关系成立，经典配置恢复二象性不等式，并探索相干性与纠缠的起源及控制方法，揭示路径不可区分性的互补作用。
2026-11-06 quant-ph
Dephasing due to Which Path Detector
我们研究了哪一个路径探测器引起的电子退相，从而验证了玻尔的费米子互补原理。我们采用了双光路干涉仪与两个狭缝，其中一个狭缝被替换为一个相干的量子点（QD）。一个短的一维通道，在量子点接触（QPC）的形式，在接近的QD，作为一个路径检测器。我们发现，通过改变QPC检测器的属性，我们会影响干扰的可见性，从而诱导退相。我们开发了一个简单的模型来解释由于附近的检测器的失相，并找到与实验很好的协议。
1997-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-particle interference in an electronic Mach-Zehnder interferometer
动态单电子源的发展使得观察和操纵介观电路中单个载流子的量子特性成为可能。在这里，我们研究多粒子效应的电子马赫-曾德尔干涉仪驱动的动态电压脉冲。为此，我们采用Floquet散射形式主义来评估干涉仪的输出中的干扰电流和可见度。一个注入的多粒子态可以用它的一阶关联函数来描述，我们将其分解为一个基本的关联函数之和，每个关联函数代表一个单个粒子。脉冲中的每个粒子独立地对干扰电流作出贡献，而可见度（由最大干扰电流确定）表现出由脉冲中不同粒子之间的多粒子干扰引起的类似夫琅和费的衍射图案。对于多粒子脉冲序列，可见度类似于来自网格的衍射图案，其中网格的作用和由脉冲发挥的狭缝之间的间距以及它们之间的时间延迟。我们的发现可能会在未来的实验中观察到的多粒子脉冲注入到电子马赫-曾德尔干涉仪。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent quantum enhancement of pair production in the null domain
我们提出了一个精确可解的例子，相干量子干涉效应在创建电子-正电子对从碰撞的光子与超短激光脉冲。被完全由零，或类光，方向的特点，这种设置实现了一个全光学双缝在“零”域，并表现出共同的功能，并从时域双缝（拉姆齐干涉仪）不同。我们表明，通过定制的顺序和幅度的脉冲，可以控制签名的量子和经典物理产生的正电子光谱。
2020-01-01 hep-ph hep-th quant-ph
Young double-slit interference with single hard x-ray photons
本研究使用25 keV硬X射线在同步辐射光源进行杨氏双缝干涉实验，通过单光子计数和百万帧叠加成功观测到干涉图样，并客观估计了识别干涉所需的最小光子数，旨在探索低剂量医学X射线相位对比成像的可行性。
2024-08-22 physics.med-ph physics.optics quant-ph
NOON-state formation from Fock-state Bose-Einstein condensates
NOON态（$|N>_{a}|0>_{b}+|0>_{a}|N>_{b}$形式的态，其中$a$和$b$是单粒子态）已被用于预测局部真实性的违反（Greenberger-Horne-Zeilinger违反），并且在海森堡极限处相位的精确测量的计量学中是有价值的。我们从理论上证明了如何使用两个Fock态的玻色-爱因斯坦凝聚体作为源，在一个修改的马赫-曾德尔干涉仪可以导致创建的NOON状态，其中$a$和$b$是指臂的干涉仪和$N$是一个子集的粒子总数在两个凝聚体。干涉仪的改进包括对源附近的几个粒子进行{}“侧面”测量。这些测量将剩余的粒子置于两个相态的叠加中，如果相态是正交的，则通过分束器将其转换为NOON态。当它们不正交时，示出了{}“前馈”校正电路，以将它们转换成适当的形式，从而得到NOON结果。我们将NOON应用于相位的测量。在这里，NOON实验相当于一个大分子通过两个狭缝的实验。NOON分量可以在最终分束器中重新组合以显示干涉。
2011-04-05 quant-ph
Imaging of Spatial Correlations of Two-Photon States
利用光纤双缝杨氏干涉仪研究了具有不同空间纠缠度的各种量子态的双光子符合率（符合图样）的远场空间分布。实现的实验方法允许表征不同状态的重合模式，而无需对设置进行任何修改。测量进行了与路径纠缠和可分离的状态。研究了叠加态和可分态的符合图样与干涉仪相位的关系。这些结果对非经典光在多光子成像、量子光刻和相位退相干研究中的应用具有重要意义。
2014-04-07 physics.optics quant-ph
Compensating for Beamsplitter Asymmetries in Quantum Interference Experiments
当在干涉仪中使用对称的50/50分束器时，在Hong-Ou-Mandel实验中看到的量子干涉“凹陷”的可见性被优化。在这里，我们表明，由非对称分束器引起的可见度的降低可以通过操纵两个输入光子的偏振态来补偿。我们通过使用高度不对称的10/90分束器并将22%的初始倾斜可见度转换为99%的补偿值来实验证明这一点。
2009-07-22 quant-ph
