Berry and Pancharatnam Topological Phases of Atomic and Optical Systems
综述了Berry相和Pancharatnam相的理论和实验研究。微分几何的基本要素,了解这些阶段的拓扑性质。介绍了Berry分析的磁单极子的基本理论。该理论推广到非绝热过程和非循环Pancharatnam阶段。不同的系统进行了讨论,包括偏振光学,n能级原子系统,中子干涉和分子拓扑相位。
2004-02-01 quant-ph
Entanglement and Berry Phase in a $9\times 9$ Yang-Baxter system
给出了一个满足Hecke代数关系的M-矩阵。利用Yang-Baxter化方法,得到了Yang-Baxter方程的酉解$\breve{R}(θ,φ_{1},φ_{2})$.结果表明,利用普适的$\breve{R}$矩阵,并辅以局域幺正变换,可以产生任意纯的二元纠缠态。利用$\breve{R}$ -矩阵构造了一个哈密顿量,并研究了Yang-Baxter系统的Berry相.具体地,对于$ φ_{1}=φ_{2}$,可以基于三组SU(2)算子来表示哈密顿量,并且可以获得三个振子哈密顿量。在这个框架下,可以解释贝里阶段。
2009-05-30 quant-ph
Disentangled topological numbers by a purification of entangled mixed states for non-interacting fermion systems
讨论了最近提出的纠缠Chern数在带隙多体基态绝热变形为{ \it解纠缠/纯化}态时的不变性,这意味着Chern数被划分为子系统(解纠缠Chern数).我们推广的想法,另一个拓扑数,Z $_2$ Berry相位的系统与粒子-空穴对称性,并将其应用到基态在弱拓扑相位的陈数为零,但基态仍然有边缘状态。这种纠缠Berry相位对于描述具有非平凡边缘态的随机系统特别有用。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Entanglement and Berry Phase in a $(3\times 3)-$dimensional Yang-Baxter system
本文在文献[Sun et al. arXiv:0904.0092v1]的基础上,给出了另一个$9\times 9$酉$\breve{R}-$矩阵,即Yang-Baxter方程的解。研究了$\breve{R}-$矩阵的纠缠特性,通过$\breve{R}$ -矩阵作用于标准基,可以产生任意纠缠度的两量子纠缠态.可以从酉$\breve{R}-$矩阵构造Yang-Baxter哈密顿量。然后研究了该系统的几何性质。结果表明,该系统的Berry相可以在SU(2)代数的框架下表示。
2009-05-11 quant-ph
A simple way to detect the state transition caused by the nondiagonal abelian Berry phase
在非简并系统中,阿贝尔Berry相永远不会引起哈密顿本征态之间的跃迁.然而,在简并系统中,众所周知,非阿贝尔Berry相可以引起状态跃迁。实际上,在这样的系统中,相位因子并不总是非阿贝尔的。即使在相位为非对角矩阵的情况下,它仍然可以是阿贝尔相位,并且可以引起状态转移。然后我们提出了一个简单的方案,利用光学纠缠对态来检测Berry相位对简并态的影响。在这个方案中,我们不需要在量子态演化过程中控制任何外部参数。
2002-05-02 quant-ph
Generation of Einstein-Podolsky-Rosen State via Earth's Gravitational Field
尽管人们已经探索了各种物理系统来产生涉及电磁、强和弱相互作用的纠缠态,但在实际的纠缠产生中还没有涉及引力。在这里,我们提出了一个实验上可行的方案,通过地球的引力场,其生产率可以是每几秒钟一对的自旋纠缠中子对与当前的技术。该方案是通过将两个中子通过一个特定的矩形腔来实现的,在那里,引力将中子调节到纠缠态。这为在引力场中实现量子非定域性和统计性的检验提供了一条简单实用的途径。
2013-06-06 hep-ph quant-ph
Decoherence modes of entangled qubits within neutron interferometry
利用刘维尔-冯·诺依曼主方程研究了纠缠量子比特的两种不同的退相干模式.模式A由投影算子到哈密顿量的本征态上确定,模式B由投影算子到旋转态上确定。我们提出了一般和贝尔对角态的解决方案,并计算了后者的混合度和纠缠的纠缠度。我们提出了一种通过施加起伏磁场实现中子干涉测量中的退相干模式。克劳斯算子分解描述系统的演变为每个模式的实验测试。
2005-12-13 quant-ph
Berry phase and entanglement of 3 qubits in a new Yang-Baxter system
本文从$4\times4$ $M$矩阵出发,构造了一个新的$8\times8$ $\mathbb{M}$矩阵,其中$\mathbb{M}$ / $M$是辫子群表示的象. $ 8\times8 $ $\mathbb{M}$矩阵和$4\times4$ $M$矩阵都满足特殊的2-群代数关系。利用杨迭代方法,从含有参数$θ$和$ϕ$的$\mathbb{M}$矩阵导出了一个酉$ \breve{R}(θ, ϕ)$矩阵.利用$\breve{R}(θ,ϕ)$矩阵可以产生三比特纠缠态。从酉$\breve{R}(θ,ϕ)$矩阵构造3个量子比特的哈密顿量。然后我们研究了Yang-Baxter系统的纠缠和Berry相位。
2009-04-23 quant-ph
Geometric phases distinguish entangled states in wormhole quantum mechanics
我们建立了一个简单的量子力学量子比特系统中的纠缠和虫洞物理的AdS/CFT对应的上下文中考虑之间的关系。我们表明,在这两种情况下,具有相同的纠缠结构,任何本地测量无法区分的状态,然而,其特征在于不同的贝瑞相位。这个特性在耦合量子比特系统中是实验上可获得的,其中具有不同Berry相位的状态通过幺正变换相关。在虫洞的情况下,这些转换与两个喉咙之一的时间演化。
2022-03-23 cond-mat.other gr-qc hep-th
An Operator Analysis of Contextuality Witness Measurements for Multimode-Entangled Single Neutron Interferometry
我们发展了一个基于算符的描述两种类型的多模纠缠单中子量子光学器件:沃拉斯顿棱镜和射频自旋翻转器在倾斜磁场梯度。这种处理类似于量子光学中使用的方法,并且便于分析某些类型的中子干涉仪中的量子上下文测量。我们描述操作的方式多模纠缠单中子状态在这些设备中的发展,并提供表达式的相关运营商描述的动态,在中子状态空间的限制,其中近似的有限张量积的可区分的子系统。我们设计了纠缠中子干涉仪来测量Clauser,Horne,Shimony和Holt以及Mermin不等式的纠缠证人,并将理论预测与最近的实验结果进行了比较。我们提出了这些表达式的泛化$n$纠缠可区分的子系统,这可能成为相关的在未来,如果它成为可能添加中子轨道角动量的实验访问列表的纠缠模式。我们认为这项工作是一个必要的第一步,从强纠缠物质的纠缠中子散射的理论描述,我们解释了为什么它应该是可能的,制定一个有用的推广通常的范霍夫线性响应理论这种情况下。我们还简要介绍了一些其他的科学扩展和应用,可以受益于干涉测量使用这种分析所描述的单中子多模纠缠的类型。
2019-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalization of Second-Order Quasi-Phase Matching in Whispering Gallery Mode Resonators Using Berry Phase
回音壁模谐振腔的二阶非线性特性在波长转换、纠缠光子源和频率梳产生等方面有着广泛的应用。在这样的系统中,取决于在仔细检查下的材料,准相位匹配方程的推导可以导致在方位角限制顺序上的选择规则中出现额外的量子。在这里,我们表明,这些额外的量子出现由于Berry相位所经历的回音壁模式的横向自旋角动量分量在其循环的谐振器内。我们首先详细的情况下,锌的晶体材料,然后将这一理论推广到其他晶体对称性相关的集成光子学。
2020-06-23 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Berry phase due to quantum measurements
量子芝诺效应的通常的“静态”版本在于由于重复测量而阻碍量子系统的演化。然而,同样的现象有一个“动态”版本,首先由冯·诺依曼在1932年讨论,随后由Aharonov和Anandan探索,其中一个系统被迫遵循给定的轨迹。如果这样的轨迹是射影希尔伯特空间中的闭环,则出现Berry相位。一个具体的例子,涉及中子自旋被认为是一个类似的情况与光子极化的研究。
1999-04-24 quant-ph
Higher Berry Connection for Matrix Product States
本文针对参数空间上的矩阵乘积态族,构造高阶 Berry 联络,以提取高阶 Berry 相及相应拓扑不变量,并通过非平凡模型验证公式。
2024-05-08 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Experimental demonstration of the stability of Berry's phase for a spin-1/2 particle
几何相位被认为是脆弱量子系统抗噪声相干操纵的候选者。由于它只由量子态的路径决定,噪声涨落的存在以不同于动力学相位的方式影响几何相位。我们在实验上测试了自旋为1/2的粒子在周期变化的磁场中Berry几何相位的鲁棒性。使用捕获极化超冷中子,它表明,几何相位的贡献,由于绝热场波动消失的演化时间长。
2008-12-19 quant-ph
Quantum Non-localities and Correlation-Measurement-Induced Berry Phases for Spin-Singlet States
本文在测量结果无关的假设下,用量子概率统计方法导出了Bell关联的解析公式。对于自旋为1/2的单重态,我们解析地发现Bell型不等式的破坏实际上与量子非定域关联有关。然而,对于自旋为1的单重态,Bell和Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式始终满足。更一般地,量子非局域性不会导致整数自旋单态的Bell和CHSH不等式的违反,因为非局域干涉效应通过量子平均相互抵消。对于半整数自旋单态,由于非平凡的Berry相位,这种抵消不再存在,因此可以违反相关的Bell型不等式。具体来说,我们的一般观察可以用纠缠光子对进行实验测试。我们的讨论是基于自旋单重态的,但也可以推广到其他的二分量子态。
2013-04-07 quant-ph
Berry phases, wormholes and factorization in AdS/CFT
对于二维全息CFTs,我们展示了Berry相位的作用,用于将Hilbert空间的非因式分解与虫洞的存在相关联。虫洞的特点是由一个非精确的辛形式,产生了贝瑞阶段。对于连接引力时空中两个类空区域的虫洞,我们发现这种不精确性与边界CFT相空间中出现的一个变量有关。该变量对应于体中的循环积分。通过这种循环积分,非因式分解在双纠缠CFTs中变得明显。此外,我们分类贝里相位全息CFTs的基础上所涉及的类型的双块体超纯。我们区分Virasoro,规范和模块化的Berry阶段,每个对应于一个时空虫洞的几何形状的散装。利用运动学空间,我们扩展了有限温度情况下的模哈密顿量和Berry曲率之间的关系。我们发现,Berry曲率,给出的Crofton形式,在黑洞的存在下,纠缠熵的拓扑转变的特征。
2022-03-04 gr-qc hep-th quant-ph
Geometric Phase in Entangled Systems: A Single-Neutron Interferometer Experiment
Bertlmann等人在[Phys.Rev.A69,032112(2004)]中提出了几何相位对Bell测量的影响,并用Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式表示,在干涉测量装置中,我们观察到了自旋路径纠缠中子态的几何相位对Bell测量的影响。实验表明,几何相位的影响可以通过改变贝尔角来平衡。在与两个射频(rf)场的时间相关的相互作用期间获得几何相位。实现并分析了钟形角的极坐标调整和方位角调整两种方案。前一种方案产生关联函数S的正弦振荡,依赖于几何相位,使得它在2和2 \sqrt{2}之间的范围内变化,并且因此总是超过量子力学和非上下文理论之间的边界值2。后一种方案的结果在一个恒定的,最大的违反贝尔式CHSH不等式,其中S保持2 \sqrt 2的所有设置的几何相位。
2009-07-28 quant-ph
Coherent energy manipulation in single-neutron interferometry
在干涉实验中,我们观察到了三重纠缠中子态的稳态干涉振荡。与两个射频(rf)场的时间相关相互作用使得能够在单个中子中相干操纵能量自由度。该系统的特点是由Jaynes-Cummings哈密顿控制的多重纠缠态。实验结果证实了操纵的一致性以及描述的有效性。
2008-12-16 quant-ph
Berry phase from a quantum Zeno effect
我们展示了一个具体的实施,通过动态量子芝诺效应产生的状态空间演化的几何相位的创建。也就是说,一个系统被引导通过希尔伯特空间中的一个闭环,通过一系列紧密间隔的投影,导致相对于原始状态的相位差。我们的目标是提出一个具体的实验装置,在其中可以创建和观察到这个阶段。为此,我们研究的情况下,中子自旋,检查实现的“投影”的实际方面,并估计理想化的投影和实验实现之间的差异。
1999-03-31 quant-ph
Violation of Bell-like Inequality for spin-energy entanglement in neutron polarimetry
在极化实验中证实了自旋-能量纠缠中子态的类Bell不等式的破坏。在Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)形式主义中,所提出的不等式依赖于单中子系统中自旋和能量自由度之间的相关性。利用两个射频场的适当组合在中子偏振仪设置产生的纠缠态。关联函数S被确定为2.333+/-0.005,其违反Bell类CHSH不等式超过66个标准差。
2009-12-17 quant-ph
Transport and Noise of Entangled Electrons
我们考虑一个散射装置与纠缠器和分束器的电流噪声表现出聚束行为的电子单重态和反聚束行为的三重态。我们证明了在介观输运测量中可以检测到双量子点中两个电子的纠缠。在cotunneling制度的单线态和三线态导致相位相干电流的贡献相反的符号和Aharonov-Bohm和Berry相位振荡响应于磁场。分析了纠缠电子输运过程中的费米液体效应。
1999-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement entropy and the Berry phase in solid states
纠缠熵(冯诺伊曼熵)是描述强关联系统中多体基态复杂性的一种熵。在本文中,我们试图建立冯诺伊曼熵的下界和量子基态定义的Berry相位之间的联系。作为一个例子,研究了一族平移不变的具有两个有限带隙的无格点费米子系统。我们认为,对于一维情形,当占据带的Berry相位(Zak相位)等于$π\times ({odd integer})$,且基态遵守离散么正粒子-空穴对称性(手征对称性)时,在热力学极限下的纠缠熵至少大于$\ln 2$(每边界),即,对应于两个量子比特的最大纠缠对的纠缠熵。我们还讨论了这个下界与在一维系统中产生扭结的非局部算子的期望值的消失有关。
2006-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Spin-parity effect in violation of bell's inequalities for entangled states of parallel polarization
利用量子概率统计方法导出的贝尔不等式(BI)被推广到一般的平行极化任意自旋的二分纠缠态。在平行构型中,Bell的双自旋单态公式作了一些修改,而Clauser-Horne-Shimony-Holt的不等式则保持不变。在自旋为1=2的情况下,BI的破坏确实是由量子非局域关联引起的。然而,对于自旋为1的纠缠态,无论两个自旋的极化方向是平行还是反平行,不等式总是满足的。自旋宇称效应最初用反平行自旋极化证明(Mod. Phys. Lett. B28,145004)对于平行情况仍然存在。量子非定域性并不导致整数自旋的破坏,因为量子非定域性平均抵消了非定域干涉效应。再次违反的BI似乎是一个结果的测量引起的非平凡的贝里相位的半整数自旋。
2017-02-24 quant-ph
A neutron diffraction study of macroscopically entangled proton states in the high temperature phase of the KHCO3 crystal at 340 K
利用单晶中子衍射研究了碳酸氢钾(KHCO $_3$)的$C2/m$结构和$T_c = 318$ K相变以上的宏观量子纠缠。尽管分裂原子位置可能是由于无序,但340 K下的衍射图案证明宏观质子状态与F. Fillaux等人,(2006 \textit{J. Phys.: Condens. Matter} \textbf{18} 3229)。我们提出了一个无退相干质子态的理论框架,计算的微分截面与观测结果相符。从一种有序的$P2_1/a$结构($T < T_c$)到另一种有序的$C2/m$结构发生结构转变。量子体系没有崩溃。我们认为晶体是一个宏观量子物体,可以用态矢量来表示。拉曼光谱和准弹性中子散射表明,$|C2/m>$态矢量是两个$P2_1/a$类结构的态矢量的叠加,相对于$(a,c)$平面对称。
2008-07-09 cond-mat.other quant-ph
Energy entanglement in neutron interferometry
利用了单个中子的自旋、路径和(总)能量自由度之间的纠缠。我们实现了一个三重纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)类态,并相干操纵了二能级量子子系统的相对相位。Mermin推导的一个不等式被应用于分析生成的类GHZ态:我们确定了四个期望值,最终得到M=2.558 +/- 0.004,这明显高于阈值2。这证明了单粒子系统中三重纠缠类GHZ态的Mermin不等式的违反,从而表明了非上下文假设与量子力学之间的明显不一致,证实了量子上下文性.
2010-08-04 quant-ph
How to Extract Entanglement from a Piece of Solid or a Bunch of Neutrons
本文综述了如何从费米气体中获得自旋纠缠的费米子对。为了得到这样的对,提出了一个中子实验。
2006-07-31 quant-ph
Realization of adiabatic Aharonov-Bohm scattering with neutrons
绝热Aharonov-Bohm(AB)效应是当一些慢变量围绕一个环进行平面自旋时获得的Berry相位的表现。虽然在分子光谱学中已经观察到这种效应,但在散射实验中直接测量拓扑相移在过去一直是难以捉摸的。在这里,我们证明了绝热AB效应的非极化非常慢的中子,散射在一个长直载流导线的动力学的明确模拟。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unveiling contextual realities by microscopically entangling a neutron
开发新的质量测量能力往往是重大科学和技术进步的先决条件。现代探针技术在揭示物质微观结构方面取得的巨大进步,从根本上说,是因为我们控制了量子力学的两个定义性特征:物理性质的离散性和干涉现象。例如,磁共振成像利用质子具有自旋的事实,可以吸收光子的频率取决于介质,以成像生命系统的解剖学和生理学。散射技术,其中光子,电子,质子或中子被用作探针,利用量子干涉直接成像单个原子的空间位置,它们的磁结构,甚至揭示它们伴随的动力学相关性。到目前为止,这些探测器都没有利用量子世界的一个独特特性:纠缠。在这里,我们介绍了一个全新的量子探针,纠缠中子束,其中单个中子可以在自旋,轨迹和能量上纠缠。它的可调纠缠长度从纳米到微米,能量差从peV到neV,将使新的研究微观磁相关系统具有强烈的纠缠相,如那些被认为是出现在非常规超导体。我们开发了一个干涉仪,以证明纠缠的中子束的这些可区分的属性,通过观察明确违反Clauser-Horne-Shimony-Holt和Mermin上下文不等式在同一实验装置。我们的工作开辟了一条通往未来物质中纠缠中子散射时代的道路。
2019-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Neutron spin echo is a "quantum tale of two paths''
本研究通过实验和理论证明,中子自旋回波小角散射信号可由双路径量子干涉模型准确预测,且与波包宽度无关,从而质疑了传统半经典拉莫尔模型的适用性。
2024-03-14 quant-ph
Zero-field and Larmor spinor precessions in a neutron polarimeter experiment
我们提出了一个中子极化实验,其中观察到两种旋量进动:一种是由不同的中子总能量引起的(零场进动),另一种是由一个固定的引导场引起的(拉莫尔进动)。前者的特征是能量差的依赖性,其在实践中由相互作用的振荡磁场的频率调谐。相反,后者完全取决于引导场的强度,即拉莫尔频率。我们的中子极化实验表现出个人的调整,以及每个旋量进动的具体属性,这保证了使用多纠缠旋量操纵的两个自旋进动。
2008-02-11 quant-ph
One-Half Topological Number in Entangled Quantum Physics
本文研究双自旋模型中纠缠Bell态与半拓扑数的关系,揭示半Berry通量、极点Majorana费米子及量子化横向响应,并提出动量空间局部拓扑标记用于双层二维半金属。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-photon spin-orbit entanglement violating a Bell-like inequality
从q板(或Pancharatnam-Berry相位光学元件)出射的单光子在自旋和轨道角动量自由度上表现出纠缠。提出了一个探测单光子自旋轨道关联的实验方案。研究发现,单光子自旋轨道纠缠态的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)参数S可达2.828,明显违反了Bell不等式,从而使非上下文隐变量(NCHV)理论失效.
2010-01-07 quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位,特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比,它使用C \ast -模块结构。我们表明,该系统提出了从他们的几何相位的观点,两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场,作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构,并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用,特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
Improvement of the polarized neutron interferometer setup demonstrating violation of a Bell-like inequality
为了用极化中子进行精确测量,需要高效的自旋操纵。我们开发了几种适合于新的复杂装置的中子光学元件,即,直流自旋翻转器和Larmor加速器,大大减少了热扰动和去极化。利用性能的增益证明违反了一个类贝尔不等式的自旋路径纠缠单中子态。所获得的S=2.365(13)的值比先前通过中子干涉测量法测量的值高得多,比上下文隐变量理论预测的S=2的极限高28 $σ$。新的设置在状态准备和分析方面更加灵活,因此可以进行新的、更精确的测量。
2014-04-14 quant-ph
Proving the Generation of Genuine Multipartite Entanglement in a Single-Neutron Interferometer Experiment
我们提出了实验证据的三个自由度,两个内部和一个外部的自由度,在单中子量子系统中的真正的多体纠缠的不同类型的生成。这是通过开发新的自旋操纵装置中子干涉和真正的多体纠缠检测通过适当设计和优化的非线性证人。通过所应用的标准,我们揭示了实验中产生的真正的多体纠缠类型的更精细的性质。在随后的分析中,我们展示了真正的三方纠缠态的非常高的保真度,证明了这些系统的出色的可控性。
2013-02-24 quant-ph
Spin-Orbit States of Neutron Wavepackets
我们提出了一种制备中子波包的自旋和轨道角动量之间的自旋轨道纠缠态的方法。这种自旋-轨道状态是通过使中子穿过四极磁场的中心而产生的,四极磁场提供了自旋和轨道自由度之间的耦合。一个拉姆齐条纹类型的测量建议作为一种手段来验证自旋轨道相关性。
2016-10-18 nucl-ex physics.optics quant-ph
Probing Entanglement and Non-locality of Electrons in a Double-Dot via Transport and Noise
为了解决与电子进行量子通信的可行性,我们考虑了双点中电子的纠缠自旋态,该双点与输入和输出引线弱耦合。我们证明了在介观输运和噪声测量中可以检测到双量子点中两个电子的纠缠。在库仑阻塞和共隧穿机制中,单重态和三重态导致相位相干电流和相反符号的噪声贡献以及响应于磁场的Aharonov-Bohm和Berry相位振荡。这些振荡是真正的两粒子效应,并提供了纠缠态非定域性的直接测量。我们证明了零频噪声与电流之比(Fano因子)是普适的,它等于电子电荷。
1999-07-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Entangled-Probe Scattering Theory
我们开发了一个纠缠探针散射理论,包括量子检测,扩展了标准散射方法的范围。我们认为,这些探针可能是革命性的研究纠缠物质,如强关联系统的非常规阶段。我们的介绍集中在一个中子束探针,是模式纠缠的自旋和路径是实验实现的[1],虽然类似的想法也适用于光子探针。我们推广了传统的van Hove理论[2],其中响应被写为两点关联函数的适当组合。调整探针的纠缠长度,使我们能够通过分析微分截面中的干涉图案来询问感兴趣的空间尺度。值得注意的是,对于自旋二聚体目标,我们发现,如果目标状态未纠缠,则观察到的典型杨氏干涉图案在该状态变得最大纠缠时被量子擦除。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Spin-Energy Entanglement of a Time-Focused Neutron
本文利用MIEZE构型下的共振射频自旋翻转器,在单中子束中实现了自旋与能量模式之间的纠缠,并通过CHSH语境性见证量突破经典界限验证了纠缠,为探测量子材料低能动力学和纠缠提供了新型散射探针方法。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological phase for entangled two-qubit states and the representation of the SO(3)group
讨论了$SO(3)$群的两比特最大纠缠态(MES)表示.我们分析了$SO(3)$和实验上可实现的双量子位MES之间的对应关系。因此,我们提供了一个新的解释最近提出的一些实验的基础上MES。利用量子光学的工具,我们用双量子位微扰理论处理了中子干涉测量中的一些经典实验,这些实验表明自旋$1/2$粒子在磁场中进动产生了$π$相。通过这样做,我们可以分析最近提出的实验--以及未来的同类实验--与过去进行的实验相比,将在多大程度上涉及新的物理方面。我们认为,所提出的实验确实扩展了显示$SO(3)$的双重连通性的可能性,尽管对于这种情况,结果有必要将$SU(2)$的元素映射到作用于两级系统的物理操作上。
2005-11-03 quant-ph
Entangled-Beam Reflectometry and Goos-Hänchen Shift
提出 Entangled-Beam Reflectometry,利用纠缠物质波或光波反射产生的 Goos–Hänchen 位移反演表面空间结构,并以自旋–路径纠缠中子束演示周期性磁性/非磁性结构测量。
2024-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New Aspects of Geometric Phases in Experiments with polarized Neutrons
在旋光仪和干涉仪实验中,已经观察到单个中子的几何相位现象。与静态和时间相关的磁场相互作用,状态矢量获得与自旋子空间内的演化相关的几何相位。在旋光实验中观察到了混合自旋输入态量子相位的非加性。在硅理想晶体干涉仪实验中,证实了与振荡磁场相互作用引起的几何相位的出现。整个系统的特征在于由中子和辐射场组成的纠缠态,由Jaynes-Cummings哈密顿量控制。此外,还研究了几何相位对Bell测量的影响,即用Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式表示.结果表明,通过适当改变钟形角,可以平衡几何相位的影响。
2010-02-01 quant-ph
Measuring outcome correlation for spin-s Bell cat-state and geometric phase induced spin parity effect
利用量子概率统计方法,将贝尔不等式(BI)及其破坏推广到具有平行和反平行自旋极化的自旋- $s$纠缠薛定谔猫态(称为Bell猫态).除了自旋- $1/2$纠缠态外,在整个双自旋希尔伯特空间中测量结果概率都不违反BI。在自旋相干态子空间内测量结果受限的条件下,利用局域现实模型建立了一个普适的Bell型不等式(UBI),记为$p_{s}^{lc}\leq0$.观察到自旋宇称效应,只有半整数自旋的Bell猫态才能违反UBI,而整数自旋不能。UBI的破坏被认为是一个直接的结果之间的非平凡的Berry相位的自旋相干态的南极和北极规范的半整数自旋,而几何相位是平凡的整数自旋。发现UBI的最大违反界为$p_{s}^{\max}$ =1,这对任意半整数自旋$s$态都是有效的。
2019-08-10 quant-ph
Entanglement of Sections: The pushout of entangled and parameterized quantum information
NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学研究院);The Courant Institute for Mathematical Sciences, NYU(纽约大学库朗数学科学研究所)
本文通过单调类别论中的推子图示,计算了推子并证明其给出外张量积,用于描述具有单调作用的向量丛/K类或平坦向量丛(平坦K理论).
2026-04-04 math-ph math.AT math.CT
Time-resolved double-slit experiment with entangled photons
双缝实验鲜明地证明了量子物体的波粒二象性。在这个著名的实验中,粒子一个接一个地通过一对狭缝,并在远处的屏幕上被检测到。在许多离散的粒子碰撞之后,出现了一种独特的波浪状图案,就好像每个粒子都通过了两个狭缝并与自身发生了干涉。虽然在电子、中子、原子和分子等大质量粒子中观察到了这种干涉图样的直接事件累积,但在光子等无质量粒子中还没有测量到。在这里,我们提出了一个时间和空间分辨测量的双缝干涉图案使用单光子。我们通过双折射双缝装置发送单光子,并使用单光子探测器的线性阵列来观察干涉图样的发展。通过对这种堆积的分析,我们可以比较量子力学和微粒模型,后者旨在解释单粒子干涉的奥秘。最后,我们发送一个光子从纠缠对通过我们的双缝设置,并显示所产生的干涉图案对双光子的测量状态的依赖性。我们的研究结果为双缝实验中的建立过程的动力学提供了新的见解,并可作为量子信息应用的一个有价值的资源。
2013-05-06 quant-ph
np spin correlations in the deuteron ground state
本研究探讨氘核中质子与中子自旋的量子纠缠,发现总角动量投影为零时纠缠最强,且在叠加态下强纠缠依然存在。
2025-06-19 nucl-th quant-ph
Polarization entanglement-enabled quantum holography
全息术是一种基础表征和成像技术,可应用于从X射线到无线电波甚至中子等粒子的全电磁波谱。所有这些全息方法的关键特性是相干性,这是通过与参考光束干涉来提取相位信息所必需的-没有这一点,全息术是不可能的。在这里,我们介绍了一种全息成像方法,该方法对固有的非相干和非偏振光束进行操作,因此从经典的干涉测量中无法提取相位信息。相反,全息信息被编码在光的纠缠态的二阶相干中。利用空间偏振超纠缠光子对,我们远程重建复杂物体的相位图像。信息被编码到纠缠态的偏振度中,使我们能够通过动态相位无序成像,甚至在存在强经典噪声的情况下,与经典相干全息系统相比具有增强的空间分辨率。除了成像之外,量子全息术通过空间分辨的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式测量来量化分布在10^4模式上的超纠缠,并应用于量子态表征。
2021-01-11 physics.optics quant-ph
Spin-Textured Neutron Beams with Orbital Angular Momentum
本文提出了自旋回波调制小角中子散射的理论框架,利用磁沃拉斯顿棱镜产生具有轨道角动量的自旋纹理中子束,并通过路径积分方法揭示了自旋与OAM态的纠缠关系,可用于探测量子磁性材料。
2023-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Gravity-Induced Geometric Phases and Entanglement in Spinors and Neutrinos: Gravitational Zeeman Effect
我们显示了在背景引力场中传播的旋量能量的塞曼分裂,类似于电磁场中的旋量,也称为引力塞曼效应。这些旋量也被发现获得几何相位,在一个类似的方式,因为他们在磁场的存在。然而,在引力背景下,Aharonov-Bohm型效应,除了贝里相,出现。在此基础上,我们研究了中微子在强引力场中传播所获得的几何相位。我们还研究了引力作用下中微子态的纠缠,这种纠缠首先会引起中微子-反中微子振荡。我们发现纠缠态也获得了几何相位,它由引力场和中微子质量的相对强度决定。
2020-10-01 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Quantum information in neutron-proton scattering from the $M$ matrix
Nankai University(南开大学);Shenzhen Research Institute of Nankai University(南开大学深圳研究院);Tianjin University(天津大学)
该研究在M矩阵框架下,分析四类输入态对中子-质子散射中自旋关联及量子信息度量的影响,拓展了相关研究并揭示了输入态与散射动力学的相互作用机制。
2026-09-01 nucl-th quant-ph
Entanglement and Quantum Information Transfer in Arrays of Interacting Quantum Systems
本论文研究了成功的量子计算的一些更基本的要求,即以最大效率传输量子信息的能力,以及纠缠的产生。我特别关注中子纠缠,表明两个或更多个不同的中子的自旋可以通过各向同性介质的前向散射来测量纠缠。本文还讨论了散射实验中时间的解释。我提出了一个简单的处理海森堡S矩阵的基础上,从它出现在某些情况下,量子力学的时间参数出现在有效的时间演化算子的自旋系统有一个直观的物理解释。论文的最后一部分研究了永久耦合偶极系统阵列中的量子信息传输。结果表明,具有偶极耦合的自旋链提供了高保真度的长距离状态传输,但在未调制的链的传输时间是不可行的长。可能的优化方法进行了讨论,最后在这一领域的最新成果的审查。
2009-09-03 quant-ph
Evidence for Multimodal Superfluidity of Neutrons
Facility for Rare Isotope Beams, Michigan State University(密歇根州立大学稀有同位束设施);Department of Physics and Astronomy, Michigan State University(密歇根州立大学物理与天文学系);TRIUMF(特利安夫实验室);Department of Physics, University of Guelph(圭尔夫大学物理系);Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部);Department of Physics, Arizona State University(亚利桑那州立大学物理系);Department of Physics and Quantum Theory Project, University of Florida(佛罗里达大学物理与量子理论项目)
研究通过理论和实验证据揭示了中子富集系统中一种新物相——多模超流性,探讨其在不同维度模型中的表现及对中子星结构的影响。
2026-03-23 astro-ph.SR cond-mat.supr-con nucl-ex
Photon-nucleon entanglement in Compton scattering at low and high energies
Physics Department, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室物理系);RIKEN BNL Research Center, Brookhaven National Laboratory(理化学研究所布鲁克海文研究中心);Université Paris-Saclay - CEA - IRFU(巴黎萨克雷大学-法国原子能和替代能源委员会-核物理研究所);Center for Frontiers in Nuclear Science, Stony Brook University(纽约州立大学石溪分校核科学前沿中心)
该研究通过分析低能与高能康普顿散射,证明非极化康普顿散射在散射振幅为实数时无法产生光子-核子纠缠,发现极化散射中质子与中子的纠缠模式存在差异,提出纠缠可作为研究核子电磁性质的工具。
2026-11-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Quantum Geometric Phases as a New Window on Gravitational Waves
本文提出利用介观光机械系统中的量子几何相位探测低频引力波,通过Ramsey型干涉协议实现直接读出,为引力波探测提供了量子新途径。
2025-08-13 gr-qc hep-th quant-ph