Time reversal and quantum Loschmidt echo in optical lattices
量子洛施图回波(也称为量子时间镜)对应于有效的时间反演,在此之后,量子波函数反转其先前的时间演化,并最终再次达到其初始分布。我们提出了一个非常简单的协议,这种有效的时间反转的超冷原子在光晶格,这应该是更容易实现实验比以前的建议。
2019-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Towards a quantum time mirror for nonrelativistic wave packets
本文提出了一种模拟非相对论量子波包自由空间运动的部分时间反演的方法--量子时间镜(QTM)。该方法是基于一个短时间的空间均匀扰动波包动力学,通过增加一个非线性的时间依赖项的基础薛定谔方程。数值计算,支持我们的分析考虑,证明了所提出的QTM的有效性,用于生成初始本地化的物质波包在一个和两个空间维度的时间反演的回波图像。我们还讨论了可能的实验实现所提出的QTM。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hidden time-reversal symmetry, quantum detailed balance and exact solutions of driven-dissipative quantum systems
基于关联函数的时间对称性,驱动耗散量子系统一般不满足简单的细致平衡概念。我们发现,这样的系统仍然可以表现出隐藏的时间反演对称性,最直接体现在一个适当的纠缠热场双态准备的原始系统的双重版本。这种隐藏的时间反演对称性具有直接的操作效用:它提供了一种寻找非平凡稳态精确解的一般方法。这种方法的特殊情况包括来自量子光学的相干量子吸收体和复$P$函数方法。我们还表明,隐藏的TRS具有可观察到的后果,即使在单系统实验中,可以打破非平凡的非线性,热波动和驱动的组合。为了说明我们的想法,我们分析了驱动量子比特和非线性腔的具体例子。这些系统表现出隐藏的时间反演对称性,但不是传统的细致平衡。
2020-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectrum of periodic chain graphs with time-reversal non-invariant vertex coupling
我们研究了量子图的光谱性质,其形式为周期性的环链,每个相邻的环之间有一个连接链,假设顶点处的波函数通过明显的非不变条件与时间反演相匹配。我们讨论,特别是,这种系统的高能量的行为和限制的情况下,在这样一个图的基本细胞的边缘之一收缩为零。谱依赖于图的拓扑和几何。能量属于谱的概率取三个不同的值,反映了顶点奇偶性和镜像对称性,并且带模式受图边长的可重性的影响。
2022-07-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Optimal approximate reversal of quantum operations on a single qubit
我们展示了如何从重新制定的量子隐形传态的问题转化为逆转量子操作之一,并设计最佳的完全正映射的隐形传态,可以使一个探索最佳的近似逆转的量子操作在一个单一的量子比特。特别是,我们表明,最佳的近似反转的广义去极化信道可以实现仅使用酉变换。我们还表明,对于一个量子信道,它揭示了一些信息的输入状态,极值完全正映射,而不是酉变换产生最佳的近似反转。
2002-10-10 quant-ph
Improving the capacity of quantum dense coding by weak measurement and reversal measurement
在振幅阻尼(AD)信道中,利用弱测量和反向测量,提出了一种双量子比特的量子密集编码保护协议。结果表明,在弱测量和反向测量下,量子密集编码的容量总是大于没有弱测量和反向测量的情况。在不同阻尼系数的AD信道下,实验结果表明该协议能够有效地保护量子纠缠,实现量子密集编码。
2018-03-15 quant-ph
Quantum optical levitation of a mirror
虽然悬浮镜最近重新引起了人们的兴趣,但对其量子行为的了解相对较少。本文提出了一维悬浮镜的量子理论。反射镜形成法布里-珀罗腔的一部分,其中循环腔内场仅通过辐射压力支撑反射镜。我们发现了一个蓝和红失谐的稳态,其中只有在镜和腔上有阻尼的蓝失谐解是稳定的。我们发现镜输出和腔输出之间有很强的纠缠(15-20 ebits),镜位置有压缩。
2022-12-07 quant-ph
Theoretical study of a localized quantum spin reversal by the sequential injection of spins in a spin quantum dot
本文从理论上研究了具有量子自旋的自旋量子点在连续注入自旋时局域量子自旋的反转。该系统由“电极/量子阱(QW)/点/QW/电极”结组成,其中左QW具有仅上自旋的传导电子的能级。我们考虑的情况下,上自旋电子顺序注入到点从左电极通过量子阱和交换相互作用的电子和本地化的自旋之间的行为。为了描述顺序注入的电子,我们提出了一个简单的方法的基础上近似解的含时薛$\ddot{\rm o}$丁格方程。利用这种方法,它表明,自旋反转发生时,右量子阱的能级的传导电子只有下自旋。特别地,导出了局域自旋反转时间的表达式,明确地给出了反转时间的上下限。这个表达式预计将是有用的局部自旋实现反转的最小弛豫时间的粗略估计。我们还得到了作为时间函数的局域自旋和电流的期望值的解析表达式。此外,我们发现,一个系统与非磁性的右量子阱表现出自旋反转或不反转取决于交换相互作用。
2007-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
On time-reversal and space-time harmonic processes for Markovian quantum channels
通过适当的伴随关系导出了完全正的非平衡离散时间量子马尔可夫演化的时间反演。引入时空调和过程作为正、逆时跃迁机制,讨论了它们在相对熵动力学中的作用。
2009-04-29 quant-ph
Cyclotron quantization and mirror-time transition on nonreciprocal lattices
单向输运和定域回旋运动是两种相反的物理现象。在这里,我们研究了它们之间的相互作用对非互易晶格受到磁场。我们证明了在长波极限下,波包的轨迹总是形成四维复空间中的闭合轨道。因此,尽管存在非互易性,半经典量子化规则仍然存在,这保留了真实的朗道能级。我们预测了一种不同类型的非厄米光谱跃迁引起的自发破缺的组合镜像时间反演($\mathcal{MT}$)的对称性,这通常存在于这样的系统。提出了一种描述$\mathcal{MT}$相变的序参量,不仅可以确定$\mathcal{MT}$的相界,而且可以量化$\mathcal{MT}$对称性破缺的程度.这样的序参量一般可以应用于所有类型的非厄米相变。
2022-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Quantum Superposition of a Mirror and Relative Decoherence (as Spontaneous Superposition Breaking)
Marshall等人的量子叠加实验(迈克耳孙干涉仪的振荡部分)与单光子相互作用的相对退相干解释,这种相对退相干(基于反射镜(测量装置)对光子(量子物体)的自发叠加破缺(有效隐藏))足以模拟真实测量。
2003-12-02 quant-ph
Trapping and Cooling a mirror to its quantum mechanical ground state
我们提出了一种从室温开始冷却谐振镜到其量子力学基态的技术。我们的方法,它涉及到双面照射的振动镜内的光学腔,结合了几个优点,目前正在使用的双镜安排。对于可比较的参数,三反射镜配置为振荡反射镜提供了更硬的陷阱。此外,它防止了双稳态限制使用较高的激光功率的反射镜捕获,也部分地这样做的反射镜冷却。最后,它改善了反射镜与经典噪声的隔离,使得其动力学主要受到光场的真空波动的扰动。这些改进有望使实现镜面基态占据的任务更接近完成。
2007-04-18 quant-ph
Creating mirror-mirror quantum correlations in optomechanics
本文研究两个经光子跃迁耦合、由宽带压缩光分隔的 Fabry-Pérot 腔可移动镜之间的量子关联转移,利用 Gaussian 定向、对数负性和量子失谐进行刻画,表明强光力学耦合下转移最优且受热效应削弱。
2023-08-11 quant-ph
Quantum separability, time reversal and canonical decompositions
我们提出了一个基于物理原理的量子可分性的解释:局域时间反演。它立即导致了一个简单的表征可分离的量子态,再现结果已知持有的二元复合系统,从而是完整的低维。然后,我们描述了一个建设性的算法,找到规范分解的可分离和不可分离的混合状态的尺寸2x2和2x3。
1997-07-21 quant-ph
Improving nonstoquastic quantum annealing with spin-reversal transformations
在量子蒙特卡罗模拟中,由于符号问题,非随机哈密顿量很难模拟。然而,目前还不清楚非随机性是否能在量子退火中产生优势。在这里,我们表明,量子位之间的YY相互作用使量子退火过程中的绝热路径,因此,性能,依赖于自旋反转变换。通过正确选择自旋反转变换,具有YY相互作用的非随机哈密顿量可以优于具有相似参数的随机哈密顿量。我们引入了一个优化协议来确定最佳的转换,并讨论了次优性的影响。
2020-09-30 quant-ph
Quantum simulations of interacting systems with broken time-reversal symmetry
时间反演对称性被破缺的量子相互作用粒子多体系统产生了丰富的集体行为,是现代物理学的重要研究对象。量子模拟器可以潜在地用于探索和理解这样的系统,这些系统通常超出了经典模拟的计算范围。其中,具有通用量子控制的平台可以通过实验获得广泛的物理特性。然而,以可扩展的方式同时实现强可编程相互作用、强时间反演对称性破缺和高保真度量子控制是具有挑战性的。本文在一个通用的离子阱量子处理器上实现了相互作用的时间反演破缺量子系统的量子模拟。使用一个可扩展的计划,最近提出的,我们实现了时间反演打破合成规范场,第一次显示在一个被困的离子链,随着独特的耦合几何形状,可能可扩展到模拟多维系统。我们在控制和测量中的高保真单站点分辨率,以及高度可编程的相互作用,使我们能够对展示持续电流的基态进行全状态层析成像,并观察具有非平凡相互作用的时间反演破碎系统的动态。我们的研究结果开辟了一条道路,模拟时间反演破碎多体系统具有广泛的功能和耦合几何形状。
2022-05-23 quant-ph
Efficient coupling to an optical resonator by exploiting time-reversal symmetry
在时间反演条件下,腔与外场的相互作用是对称的。因此,当入射光是自由腔衰减的时间反转版本时,即当它具有与腔寿命匹配的上升指数形状时,耦合到谐振器是最有效的。对于仅从一侧进入腔的光,可实现的最大耦合效率受到腔镜反射率的选择的限制。这样的空腔实验也可以作为单光子单原子吸收动力学的模型系统。我们目前的实验耦合指数上升脉冲的腔系统,允许高耦合效率。的上升指数的时间常数的影响进行了研究,以及一个有限的脉冲持续时间的效果。我们证明耦合94%的入射TEM 00模式到谐振器。
2013-09-24 physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of decoherence suppression via quantum measurement reversal
抑制退相干是实现量子计算和量子通信的关键。在这里,我们的实验表明,由于振幅阻尼的退相干可以抑制利用量子测量反转,其中弱测量和反转测量之前和之后的退相干信道,分别引入。我们还研究了退相干抑制程度和信道透过率之间的权衡关系。
2011-09-22 quant-ph
Quantum Fluctuations of Mass for a Mirror in Vacuum
真空中的镜子与涨落量子场耦合。因此,它的能量动量和质量波动。本文计算了真空中静止镜面(二维时空中的标量场)的力和质量涨落的关联谱。所得到的表达式与等于镜所储存的真空能量的质量校正一致。我们引入了一个拉格朗日模型,它一致地描述了一个标量场耦合到一个散射体,与惯性质量是一个量子变量。
1998-01-30 quant-ph
The Born Rule and Time-Reversal Symmetry of Quantum Equations of Motion
文献中反复强调,如果玻恩定则是假设的而不是从第一原理推导出来的,那么量子力学就不能被认为是一个封闭的理论。在这项工作中,玻恩规则是从量子运动方程的时间反演对称性导出的。推导是基于一个简单的函数方程,考虑到概率的属性,以及量子运动方程的线性和时间反演对称性。在这项工作中提出的推导也可以确定某些限制玻恩规则的适用性。
2016-08-07 quant-ph
Enhancing entanglement trapping by weak measurement and quantum measurement reversal
本文提出了一种在光子带隙材料环境中增强两量子比特纠缠捕获的方案。我们的纠缠捕获提升方案利用了弱测量和量子测量反转的组合。通过调节测量强度,可以在合理的有限成功概率下实现对纠缠捕获的最佳促进。
2015-01-13 quant-ph
Experimental demonstration of nonlocal effects of the partial collapse measurement and reversal process
实验证明了双光子纠缠态部分坍缩量子测量的非定域反转。部分测量和反转操作都是在线性光学中用两个位移的Sagnac干涉仪实现的,其特征在于单量子比特量子过程层析。利用量子态层析术测量了恢复态,并通过检验贝尔不等式表征了恢复态的非局域性。我们的结果将有助于量子通信和量子纠错。
2011-02-24 quant-ph
Quantum Dynamics of the Oscillating Cantilever-Driven Adiabatic Reversals in Magnetic Resonance Force Microscopy
利用振荡磁共振驱动绝热反转(OSCAR)技术,对磁共振力显微镜(MRFM)进行了量子动力学模拟。我们估计的悬臂梁振动的频率偏移,并证明,这种偏移导致形成的薛定谔猫状态,它有一些相似之处和不同之处,从传统的MRFM技术,使用循环绝热反转的自旋。的悬臂与环境的相互作用示出迅速破坏两个可能的悬臂轨迹之间的连贯性。我们已经表明,使用部分绝热反转,可以产生OSCAR信号的显着增加。
2003-06-16 quant-ph
Dispersive Quantum Systems: a class of isolated non-time reversal quantum systems
“色散量子系统”是一种既孤立又非时间反演不变的量子系统。本文给出了这些概念的精确定义,并在有限维的完全正马尔可夫量子系统类中对色散量子系统进行了表征(通过系统Liouville的非Hamilton部分的齐次线性方程)。为了建立框架,量子力学的基本特征进行了审查,重点是时间演化和完全积极的马尔可夫量子系统的理论,包括Kossakowski-Lindblad的Liouvillians的标准形式。在这些一般性的考虑之后,我们给出了一个简单的色散二能级量子系统的例子,并用它来描述中微子振荡。
2011-09-02 quant-ph
Quantum state transfer between a Bose-Einstein condensate and an optomechanical mirror
本文描述了一种在腔场作用下,囚禁原子玻色凝聚体与光机端面镜之间的态转移方案。反射镜和冷气体之间的耦合是由于腔场可以在气体中产生密度振荡,而气体又充当场的内部布拉格反射镜。绝热消除后的腔场,我们发现,混合系统的气体和镜子所描述的分束器的哈密顿量,允许状态转移,但只有当腔场的量子性质被保留。
2012-02-28 quant-ph
Towards quantum superpositions of a mirror
提出了一种利用单光子与微镜相互作用产生$10^{14}$原子量子叠加态的方案。这面镜子安装在一个高质量的机械振荡器上,是构成迈克耳孙干涉仪一个臂的高精细光学腔的一部分。通过只观察光子的干涉,人们可以研究涉及反射镜的叠加的产生和退相干。所有实验要求似乎都在现有技术的范围内。
2002-09-30 quant-ph
Time-reversal of rank-one quantum strategy functions
量子策略(或量子梳)框架是一个有用的工具,用于推理实体之间的相互作用,这些实体在多个回合的过程中处理和交换量子信息。我们证明了一类线性函数的时间反演性质,定义在这个框架内的量子策略表示,对应于一定的空间上的一阶半正定算子集。这个时间反演性质表明,当函数的时间方向被反转时,也可以获得这样一个函数在所有有效量子策略上获得的最大值,尽管这些策略本身通常是时间不可逆的。这一事实的一个应用是一个已知的二分量子态的条件最小熵和最大熵之间的关系的另一种证明,以及这种关系的推广。
2018-10-01 quant-ph
Quantum Mirrors and Crossing Symmetry as Heart of Ghost Imaging
本文证明了非线性介质中的交叉对称光子反应是理解鬼像之谜的关键。因此,在鬼像实验中观察到的平面量子镜(QM)和球面量子镜的定律是作为能量-动量守恒定律的自然结果而得到的。因此,鬼像定律只依赖于能量动量守恒,而不依赖于光子纠缠。讨论了这些结果对其它光鬼像的推广。提出了一些对[SPDC-DFG]-量子镜进行决定性检验的基本实验。
2009-04-27 quant-ph
Quantum statistical properties of the radiation field in a cavity with a movable mirror
研究了腔场与可动镜相互作用系统的量子统计特性。这样的系统在原理上可以作为一个理想化的仪表,用于检测耦合到由量子谐振子建模的镜子的弱经典力。它表明,标准的量子限制的测量的镜子的位置自然产生的系统在其动力学演化过程中的属性。然而,该系统的力检测灵敏度达不到相应的标准量子极限。我们还研究了运动镜与辐射压力之间的非线性相互作用对初始相干腔场正交涨落的影响。
1999-05-11 quant-ph
Mirror-Field Entanglement in a Microscopic model for Quantum Optomechanics
我们使用Galley,Behunin和Hu [Phys. Rev. A 87,043832(2013)]提出的微扰振荡器场(MOF)模型来描述镜的质心(CoM)运动和场之间的量子纠缠。在传统的方法中,镜场纠缠被理解为由光场的辐射压力引起的反射镜的CoM的运动,相比之下,MOF模型结合了直接耦合到光场的反射镜的内部自由度的动态。这种方法的主要优点是它提供了三个相关子系统(镜子的CoM运动,其内部自由度和场)的自洽处理,包括它们彼此之间的反作用,从而更准确地说明各个子系统之间的量子相关性。在不对场附加任何边界条件的情况下,获得了由镜与量子场的动态相互作用所产生的镜的光学和机械性质,而不像传统方法那样对场附加任何边界条件。作为从耦合光学和力学行为的这种自洽处理中产生的新的物理特征之一,我们观察到量子关联通过其内部自由度从场到镜的相干转移。我们发现在内部自由度上粗粒化时,光场与镜面质心运动之间存在量子纠缠。此外,我们表明,在某些参数制度的镜场纠缠增强时,场相互作用与镜子的内部自由度共振,一个新的结果,突出了包括在量子光学力学研究的重要性的内部结构的镜子。
2015-02-02 quant-ph
Phase noise measurement in a cavity with a movable mirror undergoing quantum Brownian motion
研究了受量子布朗运动影响的可动镜腔中光模的动力学行为。我们研究了输出光的相位噪声功率谱,并利用量子朗之万方法描述了导致热噪声贡献的镜像布朗运动。我们表明,标准的量子朗之万方程,补充适当的非马尔可夫关联函数,提供了一个充分的描述布朗运动。
2000-10-19 quant-ph
The time-reversal test for stochastic quantum dynamics
量子动力学的计算是目前理论物理学的一个中心问题,其应用范围从超冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到凝聚态、生物学甚至天体物理学。在这里,我们展示了一个概念上简单的方法,确定制度的有效性的随机模拟的幺正量子动力学采用时间反演测试。我们应用这个测试的演化的量子非谐振子的模拟与高达$6.022\times10^{23}$(阿伏伽德罗数)的粒子。该系统可实现为光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体,其时间反演过程可在实验上实现。
2004-11-26 quant-ph
Time-reversal of an unknown quantum state
几十年来,研究人员一直试图了解周围世界的不可逆性是如何从看似时间对称的基本物理定律中出现的。量子力学提供了一个线索,即最终的不可逆性是由测量过程设定的,而时间反演需要波函数的复共轭,这对于自然界中自发出现的波函数来说过于复杂。基于这个朗道-维格纳猜想,证明了时间反转在自然界中是指数不可能的,并设计了一种算法,在IBM量子计算机上人工反转给定量子态的时间箭头。然而,实施的时间箭头反转只包括最初从热力学库中解开的已知状态。在这里,我们开发了一个程序,用于逆转的任意未知的量子态的时间演化。这为一般通用算法打开了一条路,将任意系统的时间演化发送到时间上。
2019-12-27 quant-ph
Time-Reversal Selection Rules for Quantum Error Correction
Quantum Initiative, Florida State University(佛罗里达州立大学量子倡议);Department of Mathematics, Florida State University(佛罗里达州立大学数学系);Department of Mathematics, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校数学系)
研究将时间反转对称性应用于量子码,推导其对物理错误代数的奇偶选择规则,发现偶权Knill–Laflamme条件自动成立,还重新解释了Rains影子枚举器,为量子纠错提供新的理论视角。
2026-08-07 quant-ph
Enhanced entanglement and controlling quantum steering in a Laguerre-Gaussian cavity optomechanical system with two rotating mirrors
该研究在含光学参量放大器的拉盖尔-高斯旋转腔光机系统中,通过调节参量增益、相位和旋转镜频率,增强了镜-镜及镜-腔纠缠并实现三部分纠缠,同时发现量子导引方向性由旋转镜频率决定,呈现单向或双向不对称性,有助于非局域关联理解与纠缠验证。
2023-03-12 quant-ph
Time Reversal Invariance of quantum kinetic equations: Nonequilibrium Green Functions Formalism
时间反演对称性是许多量子力学系统的基本性质。统计物理和时间反演之间的关系是微妙的,并不是所有的统计理论都保持这种特殊的对称性,最明显的是流体动力学方程和动力学方程,如玻尔兹曼方程。在这篇文章中,它是分析表明,量子动力学广义的玻尔兹曼方程,来自使用非平衡格林函数形式主义,以及所有的近似,源于$Φ$可导出的自能是时间反演不变的。
2016-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Spontaneous Emission in the presence of Quantum Mirrors
Wyant College of Optical Sciences and Department of Physics, University of Arizona(亚利桑那大学怀雅特光学科学学院和物理系);Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Concepción(康塞普西翁大学理学院物理数学系物理系)
研究量子镜存在下双能级原子的自发辐射,揭示了激发原子动力学中Rabi周期与指数衰减的叠加现象,为QED现象的研究提供了新思路。
2024-02-15 quant-ph
Retrocausal Quantum Effects from Broken Time Reversal Symmetry
本文通过含时微扰理论研究时间反演对称性明显破缺时的逆因果量子效应,发现前向与后向振幅不再互为复共轭,并在对称性恢复时回到费米黄金规则等标准结果。
2017-07-03 quant-ph
Quantum feedback cooling of a single trapped ion in front of a mirror
我们发展了一个理论的量子反馈冷却的单离子被困在前面的镜子。通过监测发射到镜模式的光的运动边带,我们推断出离子的位置,并以适当的力来冷却离子。我们推导出一个反馈主方程沿线的量子反馈理论开发的怀斯曼和米尔本,它为我们提供了冷却时间和最终温度作为反馈增益和各种系统参数的函数。
2005-06-22 quant-ph
Quantum fluctuations of position of a mirror in vacuum
本文研究真空中镜子在量子辐射压力下的位置涨落,通过涨落-耗散关系和机械导纳计算位置对易子与噪声谱,揭示低频与高频质量差异及长度测量的最终灵敏度极限。
2001-01-23 quant-ph
Quantum Operation Time Reversal
一个开放量子系统的动力学可以用一个量子操作来描述,一个线性的、完全正的算符映射。在这里,我展示了一个紧凑的表达的时间反转的量子操作,这是非常类似的时间反转的经典马尔可夫转移矩阵。由于开放量子动力学是随机的,而不是通常确定的,因此时间反转通常不是动力学的反转。相反,系统在正向和反向时间方向上都向平衡弛豫。量子轨道的概率和共轭的、时间反转的轨道通过与环境交换的热而相关。
2007-06-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Time Reversal Invariance in Quantum Mechanics
对称性在今天的物理学中起着至关重要的作用。在这篇论文中,我们主要关注的是时间反演不变性(T-对称性)。如果一个物理系统的基本定律对时间的方向不敏感,那么它就是时间反演不变量。关于时间反演变换有各种各样的解释,导致对物理学中给定的理论是否是时间反演不变量的不同看法。以量子力学为重点,我描述了时间反演的标准解释,并将其与我的替代解释进行了比较,论证了为什么它值得认真关注。然后,我回顾了量子力学中已知的三种T破坏方法,并解释了在中性K和B介子中检测T破坏的两个独特实验。
2018-02-16 physics.hist-ph quant-ph
Quantum locking of mirrors in interferometers
我们表明,在非常敏感的干涉测量,如引力波探测器的量子噪声可以大大修改量子反馈。我们提出了一个基于主动控制的新方案,在量子水平上将反射镜的运动锁定在参考镜上。这种简单的技术可以减少辐射压力的量子效应,并大大提高检测的灵敏度。
2003-02-26 gr-qc quant-ph
Quantum Transport Enhancement by Time-Reversal Symmetry Breaking
当考虑能量和信息的传输时,量子力学仍然提供了新的意想不到的效果。连续时间量子行走模型,隐含地使用时间反演对称哈密顿量,已被广泛用于研究传输的有效性。在这里,我们展示了如何打破时间反演对称性的幺正动力学在这个模型中可以实现方向控制,增强和抑制量子输运。例子从激子运输复杂的网络。这为更有效地运输能源和信息开辟了新的前景。
2013-08-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effect of a moving mirror on the free fall of a quantum particle in a homogeneous gravitational field
我们研究了含时边界条件对量子弹跳器动力学的影响--一个粒子落在运动的镜面上的均匀引力场中。我们更具体地研究了移动的镜子改变下落粒子的整个波函数的性质的方式。我们发现一些效应,例如量子粒子撞击移动的镜子可能会比镜子固定时反弹得更高,这与经典直觉一致。其他效应,如相对相位的变化或在任意远离镜子的空间区域中的电流密度的变化,都是量子的。我们进一步讨论了如何与当前的实验,特别是与冷中子的联系,可以观察到的效果由一个移动的镜子。
2022-10-20 gr-qc quant-ph
Thermodynamic Advantage of Quantum Time-Reversal
Beyond Institute for Theoretical Science (BITS)(超越理论科学研究所)
量子时间反演记忆通过减少不可逆性显著降低能量耗散,优于经典记忆。
2026-02-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Beating quantum limits in interferometers with quantum locking of mirrors
诸如引力波探测器之类的干涉测量的灵敏度最终受到光的量子噪声的限制。我们讨论了使用反馈机制来减少辐射压力的量子效应。最近的实验表明,通过冷阻尼来减小反射镜的热运动是可能的。反射镜的运动是用基于高精细度腔的光机械传感器测量的,并通过反馈回路减少。我们表明,这种技术可以扩展到锁定在量子水平的镜子。在每个臂上都有法布里-珀罗腔的引力波干涉仪中,甚至可以使用单个反馈机制将一个腔镜锁定在另一个腔镜上。这种量子锁定大大提高了干涉测量的灵敏度。此外,它对诸如干涉仪中的损耗之类的缺陷不敏感。
2003-11-25 gr-qc quant-ph
Quantum channels from reflections on moving mirrors
光在镜子上的反射可以被认为是一种简单的物理效应。然而,如果当镜子移动时发生这种情况,就会出现丰富的场景。在这里,我们旨在从量子通信的角度来分析它。特别地,我们研究了由(高斯)光在加速镜上反射而产生的量子信道。在这样的背景下出现了两种竞争机制,即由反射镜的运动产生的光子和{ \blu模式之间的干涉}。因此,我们找到了一个量子放大器通道和量子有损通道分别低于和高于阈值频率(这取决于参数决定的镜子的加速度)。恰好在阈值频率处,信道表现得像纯粹经典的加性信道,而对于大频率则变成纯粹擦除。此外,利用光场的波包展开分析了信道的时间特性。
2017-11-18 gr-qc quant-ph
Plane SPDC-Quantum Mirror
本文利用非线性晶体中相位共轭光学(相当于交叉对称自发参量下转换(SPDC)现象)的运动学关联描述了一种新的光学器件--SPDC-量子镜。然后,仅用几何光学概念证明了平面SPDC-量子镜与普通镜或透镜组合的一些重要定律。特别是,这些结果使我们能够获得一个新的解释最近的实验上的双光子几何光学。
2013-01-25 physics.optics quant-ph
Alice and Bob through a quantum mirror
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Universidad de Chile(智利大学)
本文提出将量子镜作为量子网络节点,利用相干态传输实现量子 teleportation、量子态传输和纠缠交换,具有高保真度和抗干扰能力。
2026-03-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A ${\mathbb Z}_2$-index of symmetry protected topological phases with time reversal symmetry for quantum spin chains
我们引入了一个${\mathbb Z}_2$ -指数来描述量子自旋链上具有唯一带隙基态的时反不变哈密顿量。我们发现这是一个不变量的$C^1$分类的间隙哈密顿。
2020-06-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Optical Levitation of a Mirror for Reaching the Standard Quantum Limit
提出了一种新的方法来光学悬浮的宏观镜与两个垂直的法布里-珀罗腔线性对齐。这种配置给出了最简单的可能的光学悬浮,其中使用的激光束的数量是两个中的最小值。我们证明,达到标准量子极限(SQL)的位移测量与我们的系统是可行的,与当前的技术。设计了谐振腔的几何形状和悬浮镜的参数,以保证镜面的布朗振动小于SQL。我们的方案为检验宏观量子力学提供了一个有前途的工具。
2017-06-09 physics.optics quant-ph
Quantum boomerang effect in systems without time reversal symmetry
在安德森定域系统中,具有非零初速度的量子粒子平均返回到其原点。这种最近发现的行为被称为量子回旋镖效应。时间反演不变性最初被认为是这种现象存在的必要条件。我们理论上分析了对称性破缺的影响的现象,使用一个一维系统的自旋轨道耦合,并表明时间反演不变性是必要的回旋镖效应发生。
2022-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum reversal: a general theory of coherent quantum absorbers
本研究提出了相干量子吸收体的通用理论,通过引入“反转条件”让反转器相干地反转系统对场的影响,并将其严格归结为涉及 Petz 恢复映射和 Kraus 算符的简洁公式,推广并简化了现有处理方法。
2025-02-19 math-ph math.MP quant-ph