Experimentally Obtaining Maximal Coherence Via Assisted Distillation Pro cess
量子相干性是量子态叠加性质的量化，在量子资源理论中起着不可或缺的作用。最近的理论工作[物理学。\textbf{116}，070402（2016）]研究了在局部非相干操作和经典通信（LQICC）协议下的二分或多分系统中量子相干性的操纵。在这里，我们提出了第一个实验实现获得最大的相干性，在辅助蒸馏协议的基础上线性光学系统。我们的工作结果表明，即使在单拷贝的情况下，当整个二分量子比特态是纯的时，也可以达到最佳的可重复相干率。此外，混合态的实验表明，与纠缠蒸馏相比，可以在更少的需求下提高可压缩相干性。我们的工作对远程量子信息处理和量子控制有一定的帮助。
2017-02-21 physics.optics quant-ph
Coherence of assistance and assisted maximally coherent states
相干和纠缠是资源理论中的基本概念。辅助的相干性（纠缠）是指在另一方的辅助下，通过局部测量和经典通信可以提取的相干性（纠缠）。我们介绍和研究援助的一般一致性。首先，利用概率单形上的实对称凹函数，证明了辅助的相干性和辅助的纠缠性是一一对应的。然后介绍了两类量子态：辅助最大相干态和辅助最大纠缠态。在另一方的帮助下，利用局域测量和经典通信，它们可以被转化为最大相干或纠缠纯态。给出了态被辅助最大相干或被辅助最大纠缠的必要条件。在此基础上，提出了一个统一的相干与纠缠的框架，包括相干（纠缠）测度、相干（纠缠）辅助、相干（纠缠）资源。然后证明了对于所有满秩密度矩阵，辅助的相干性和辅助的纠缠度都严格大于凸顶的相干性和凸顶的纠缠度.因此，所有满秩量子态在辅助相干蒸馏中都是可分离的。
2021-03-16 quant-ph
Coordinately Assisted Distillation of Quantum Coherence in Multipartite System
我们调查的问题，辅助相干蒸馏的渐近极限（考虑无限副本的资源状态），通过协调执行相同的本地操作的辅助系统的每个副本。当我们进一步将坐标运算限制为投影测量时，蒸馏过程被分支成许多子过程。最后，给出了辅助相干度为剩余态的最大平均相干度的简单公式。该公式为辅助相干蒸馏的实验研究提供了可能和方便，尤其适用于体系及其辅助物处于混合态的情况。利用该公式，我们首次研究了多体系统中的辅助相干蒸馏。利用类单偶不等式来约束辅助相干在子系统中的分布。以三量子比特系统为例，我们在实验上制备了两种三重关联态，在线性光学系统中对$W$型和GHZ型态进行了实验研究，并对辅助相干蒸馏进行了实验探索。理论和实验结果很好地验证了我们给出的分布不等式。三个措施的多体量子关联也被认为是。揭示了辅助相干提取与真实多体关联之间的密切关系。
2022-02-07 quant-ph
Non-asymptotic assisted distillation of quantum coherence
我们的特点是操作任务的环境辅助蒸馏量子相干性下不同的自由操作集时，只有一个有限的供应的副本，一个给定的状态。我们首先精确地评价了单次辅助的可压缩相干性，并在其上引入了一个光滑熵的半定规划界。我们证明了在2维和3维的所有系统的约束是紧的，这使我们能够获得可计算的表达式的一次蒸馏率，建立一个分析表达式的最佳可实现的保真度的辅助蒸馏的任何有限数量的副本，并完全解决问题的渐近零误差辅助蒸馏的量子比特和qutrit系统。我们的表征表明，在相干性的资源理论中的所有相关的自由操作集具有完全相同的权力，在一次辅助相干蒸馏的任务，并进一步解决了一个猜想，在3维的辅助相干性的可加性。
2018-10-16 quant-ph
Intrinsic coherence in assisted sub-state discrimination
我们研究了三重过程中的内在相干性，以明确区分一个量子比特的两个非正交态，与另一个纠缠，并辅以辅助系统。最佳的成功概率被发现受益于初始的内在相干性，但不需要额外的。在这个过程中，内在相干性的不同贡献之间的转换是必要的，这随着要识别的状态之间的重叠而增加。这种状态鉴别是概率隐形传态协议的关键步骤。量子信道的纠缠降低了表征对附属物的依赖的相干性。
2017-03-03 quant-ph
Assisted coherence distillation of certain mixed states
在通过操作集合X进行辅助相干蒸馏的任务中，其中X是局部非相干操作和经典通信（LICC）、局部量子非相干操作和经典通信（LQICC）、可分离非相干操作（SI）或可分离量子非相干操作（SQI），两方，即Alice和Bob，共享二分联合态的许多副本。该过程的目的是在Bob的子系统上产生最大可能的相干性。本文研究了一些特殊混合态、基依赖不和谐消失的态和维尔纳态的辅助相干蒸馏。我们发现，所有四套操作是等效的辅助相干蒸馏，每当爱丽丝和鲍勃共享这些混合量子态之一。此外，我们还证明了前者的辅助相干蒸馏可以达到上界，即QI相对熵，而后者则不能。同时，我们也给出了Alice通过操作集合X的帮助不能帮助Bob提高其可解相干性的充分条件，这个条件就是Alice和Bob共享的状态已经消除了基依赖的不协调.
2017-03-28 quant-ph
Observation of the Preservation of the Two-Photon Coherence in Plasmon-assisted Transmission
利用双光子马赫-曾德尔（MZ）干涉仪对等离子体辅助传输中的双光子相干性进行了实验研究。两个相同或正交偏振的共线光子同时入射到一个光学厚金属膜上，该金属膜上穿孔有周期性的亚波长孔阵列。测量了等离激元辅助透射光子的德布罗意波长，结果表明，在双光子向等离激元再向双光子的转换过程中，两个光子被等离激元再辐射，双光子的量子相干性保持不变。
2006-02-16 quant-ph
One-shot assisted concentration of coherence
在所谓的辅助方案中，我们找到了最大相干态浓度的一次边界。在这种情况下，鲍勃被限制在他的量子系统上执行非相干操作，但他得到了爱丽丝的帮助，爱丽丝持有鲍勃的状态的纯化，并可以向他发送经典数据。我们进一步表明，在渐近极限，我们的一杆界恢复以前计算的渐近辅助浓度的速度。
2018-04-18 quant-ph
Quantum coherence-assisted propagation of surface plasmon polaritons
我们从理论上证明了在由三能级量子发射体（半导体量子点、原子、稀土离子等）组成的量子相干性（phaseonium）介质附近的金属表面上，在通信和可见光波段，表面等离子体激元（SPP）的传输都受到相干控制。嵌入在绝缘体中相干驱动允许我们为无损SPP传播提供足够的增益，并且还降低了泵浦要求。在有损传播的情况下，可以实现传播长度的数量级增强。通过外部相干驱动对SPP传播动力学的光学控制为纳米光子学领域的量子控制带来了希望。
2013-02-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherence assisted resonance with sub-lifetime-limited linewidth
我们展示了一种新的方法来获得共振线宽低于相干寿命的限制。耦合目标共振的两束激光的感应强度调制之间的互相关表现出窄谱。在两个基态为目标共振能级的原理验证实验中实现了寿命限制宽度的1/30。理论上，激光器的线宽只受激光散粒噪声的限制。实验结果与直观的分析模型和数值计算定性一致。该技术可以容易地实现，并且应该适用于许多原子、分子和固态自旋系统，用于光谱学、计量学和基于共振的感测和成像。
2012-08-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Catalyst-Assisted Probabilistic Coherence Distillation for Mixed States
催化剂的显着现象告诉我们，添加催化剂可以帮助状态转换。本文研究了严格非相干操作下混合态的催化剂辅助概率相干蒸馏问题。为此，我们首先给出了通过随机严格非相干操作从初始混合态提取目标纯相干态的充分必要条件和从初始混合态提取目标纯相干态的最大概率。借助这些结果，我们提出了催化剂存在的必要和充分条件，增加了最大的转换概率。
2020-01-10 quant-ph
Theory of deep ultraviolet generation at maximum coherence assisted by Stark-chirped two-photon resonance
本文分析了利用斯塔克啁啾快速绝热通过技术辅助四波混频过程产生真空紫外辐射的一种方案。这些机会与脉冲激发的梯形短波长双光子原子或分子跃迁，使弛豫过程可以忽略不计。在这种三激光器技术中，强OR共振红外辐射的延迟脉冲以促进由第一紫外激光器诱导的鲁棒最大双光子相干性的方式扫过激光诱导的双光子跃迁的斯塔克位移。明智地延迟的第三脉冲在这种相干性下散射并产生短波长辐射。基于密度矩阵对这些问题进行了理论分析。建立了一个数值模型，对一个典型的实验进行了模拟。结果说明了沿介质的粒子数、相干性和产生的辐射的行为，以及有效产生深（真空）紫外辐射的机会。
2003-01-29 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Noise assisted quantum coherence protection in hierarchical environment
本文研究了利用噪声对耦合到分级环境中的量子系统的相干性保护。作为一个例子，我们解决了Jaynes-Cummings（JC）模型的经典和量化噪声的存在。主方程推导超出马尔可夫近似，其中的记忆效应的影响，从两个噪声被考虑在内。更重要的是，我们发现相干保护的性能敏感地依赖于两种噪声的非马尔可夫性质。通过分析相干保护的数学机制，我们证明了一个记忆时间较长的非马尔可夫噪声引起的退相干可以被另一个记忆时间较短的马尔可夫噪声抑制。最后，作为展望，我们尝试分析了原子-腔纠缠与原子相干性之间的联系，并讨论了寻找所需噪声的可能线索。本文的结果表明了利用噪声进行相干保护的可能性，为设计噪声辅助的相干保护方案开辟了一条新的途径。
2022-03-29 quant-ph
Qubit Assisted Probing of Coherence Between States of a Macroscopic Apparatus
我提出了一个一般的计划，通过它的叠加涉及不同的经典类态的宏观系统的证据可以进行探讨。该方案依赖于一个量子比特被耦合到一个宏观谐振子，以这种方式，它可以用来准备和探测宏观叠加。提出了两种可能实现的方案，一种是将通量量子比特耦合到LC电路，另一种是将离子阱量子比特耦合到几个离子的集体运动。
2003-08-22 quant-ph
Assisted distillation of quantum coherence
我们介绍和研究的任务，辅助相干蒸馏。这个任务在双方系统中自然出现，双方共同努力在其中一个子系统上产生最大可能的一致性。在目标系统上只允许非相干操作，而在另一个系统上允许一般的局域量子操作，我们称之为局域量子非相干操作和经典通信（LQICC）的操作范式。我们证明了纯态的辅助相干蒸馏的渐近速率等于辅助的相干性，这是辅助的纠缠的一种模拟，我们描述了其性质。我们的发现意味着对冯诺伊曼熵的一种新的解释：它量化了一个系统在接受合作方的帮助时可以获得的额外量子相干性的最大量。我们的结果推广到相干本地化的多部设置和可能的应用进行了讨论。
2016-02-17 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
The effect of light assisted collisions on matter wave coherence in superradiant Bose-Einstein condensates
实验研究了光辅助碰撞对玻色-爱因斯坦凝聚体中动量态相干性的影响。超辐射瑞利散射的发生是物质波相干性的一个灵敏的监测器。二元效应和集体效应的微妙相互作用导致了原子共振两侧之间的深刻不对称，并为沐浴在蓝色失谐光中的凝聚物提供了比以前估计的更大的相干损失率。我们提出了一个简化的定量模型，包含基本的物理解释我们的实验数据和点在一个新的实验路线来研究强耦合轻物质系统。
2011-11-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence assisted non-Gaussian measurement device independent quantum key distribution
在连续变量测量设备无关的量子密钥分发（CV-MDI-QKD）协议中，双模压缩真空态（TMSV）的非高斯操作可以有效地增加总传输距离.本文证明了在双模压缩相干态（PSTMSC）上进行光子相减可以进一步显著提高传输距离。为此，我们还提供了一个广义的协方差矩阵对应的PSTMSC，这还没有尝试过。我们表明，相干性，定义为真空状态的位移量，随着非高斯性可以帮助提高流行的CV-MDI-QKD协议的性能。此外，由于我们使用真实的参数，我们的技术在实验上是可行的，可以很容易地实现
2019-07-01 quant-ph
Atomic Coherence Assisted Multipartite Entanglement Generation with DELC Four-Wave Mixing
多体纠缠在量子信息处理和量子精密测量中起着重要的作用。在这里，修整能级级联（DELC）四波混频（FWM）过程被提出来产生全光控制的多体纠缠在一个单一的设备。利用Duan判据和部分转置条件下的正性来表征所产生的光态的纠缠特性。此外，通过引入一个内修饰场对原子相干性进行调制，可以同时构建多个四波混频量子相干信道，极大地扩展了纠缠模数和量子信息容量。我们发现，纠缠判据不等式的违反是相干通道相关的，产生的状态可以直接通过原子相干调制。我们的系统可以在一个过程中集成纠缠态的产生和调制。这可能有助于为实现大规模量子网络提供一种紧凑的方法。
2022-04-13 quant-ph
Assisted harvesting and catalysis of coherence from scalar fields
最近的研究表明，从相干的标量场中获得非纠缠的量子资源是可能的。采用随时间变化的微扰理论，我们提出了一个完整的分析的条件下，空间扩展的Unruh-DeWitt检测器耦合到适当的时间导数的字段可以收获相干的任何初始状态的字段，以及所需的能量成本，为每个收获。通过研究在可重复提取下的收获，证明了当检测器通过δ耦合与场相互作用时，相干性是催化剂。对于高斯涂抹检测器，它示出，收获从相干场依赖于它的振幅分布的相位和它的初始能量，以及对检测器的平均半径和两者之间的平均相互作用持续时间。对于一个以恒定速度移动的探测器，其过渡波长的平均半径相同的顺序，我们观察到，相对论速度，相干膨胀效应存在的强度取决于潜在的闵可夫斯基时空的尺寸。
2021-03-16 quant-ph
Field assisted extraction and swelling of quantum coherence for moving Unruh-DeWitt detectors
研究了在1+1闵可夫斯基时空中，当一个Unruh-DeWitt探测器与一个无质量的标量相干场相互作用时，运动对相干提取量的影响.我们观察到，与静止的探测器相比，对于场的初始能量和相互作用持续时间的某些值，对于以恒定速度或均匀加速度移动的探测器，该量更大。这种相干性的“膨胀”，随着速度或加速度值的增加而变得更加强烈，主要是在短时间内观察到的，当场的能量与检测器的能量相比更大时，以及更长的持续时间但更小的场能量。因此，相干性丢失的速率有时对于移动的检测器比对于静止的检测器更慢。
2020-06-24 gr-qc quant-ph
Coherence and Decoherence in Biological Systems: Principles of Noise Assisted Transport and the Origin of Long-lived Coherences
随着在不同的光合复合物中发现长寿命的凝聚态，噪声环境中的运输网络的量子动力学最近重新受到关注。这些实验证据提出了两个基本问题：首先，支持长寿命相干性的机制是什么？其次，我们如何评估噪声和量子相干性的相互作用在生物系统看似最佳的运行中可能发挥的功能作用？自然条件下？在这里，我们回顾了最近的结果，照亮他们在两个范式系统，芬娜-马修-奥尔森（FMO）复杂和捕光复杂LHII的手，并提出这两个问题的新进展。特别是，我们介绍了声子天线的概念，并讨论了可能的微观起源或长寿命的电子相干。
2012-03-15 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum spectroscopy of single spins assisted by a classical clock
单二能级系统的量子光谱学大大提高了我们探测微弱信号的能力。最近人们意识到，对于经典信号，量子光谱学的精度和分辨率主要受到信号的相干性和用于测量时间的时钟的稳定性的限制。量子探针的相干时间可以明显更短，不是分辨率测量的主要限制因素。在这里，我们解决了量子信号光谱学的类似问题，例如量子传感器用于检测单个核自旋。我们提出并分析了一种新的相关光谱技术的性能是有限的目标自旋的相干时间和时钟的稳定性。
2018-07-28 quant-ph
Vacuum-assisted generation and control of atomic coherences at x-ray energies
在量子水平上控制光-物质相互作用通常需要相干激光场。但是，虚光子与电磁真空场的单独交换已经可以导致量子相干性，从而抑制自发发射。我们证明了这种自发产生的相干性（SGC）在一个大的合奏的原子核操作在X射线制度，共振耦合到一个共同的腔环境。所观察到的SGC起源于两个根本不同的机制，合作发射和磁控各向异性的腔真空。这种方法为在基本上无退相干的情况下进行量子控制、量子态工程和量子多体物理模拟开辟了新的前景。
2013-05-04 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Quantum coherence assisted dynamical phase transition
本文研究一维横场量子 Ising 模型中相干 Gibbs 态的淬火动力学，借助 Fisher 零点、速率函数和绕数揭示量子相可恢复传统 DQPT 并诱发独立于平衡临界点的新相变。
2024-01-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spatial mode properties of plasmon assisted transmission
利用光子的轨道角动量研究了等离子体辅助传输过程的空间模式特性。我们发现，携带不同轨道角动量的光子具有不同的传输效率，而这些空间模式之间的相干性可以保持。
2006-09-11 quant-ph
Interaction-Assisted Spin Coherence in a Multimode Trapped Atomic Ensemble
College of William and Mary（威廉与玛丽学院）
本文研究多模囚禁原子系综中热占据导致的拉姆齐对比度衰减，提出弱轴分辨哈密顿理论，发现交换相互作用可恢复集体相干性，且交叉耦合遵循逆平方热标度。
2026-10-08 quant-ph
Probing the dynamics and coherence of a semiconductor hole spin via acoustic phonon-assisted excitation
该研究提出利用声学声子辅助激发方案克服共振激发限制，实现了空穴自旋态的初始化、测量与Larmor进动监测，获得了94.7%的检测保真度和20ns相干时间，为生成多光子线性簇态提供了潜力。
2022-07-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherently-assisted incoherent population transfer in a five-level system
分析了五能级系统中的一种新的粒子数转移效应。这种人口转移效应被认为是一个版本的拉曼过程，这是促进和协助的相干效应，关闭其他可用的衰变通道。
2004-07-23 quant-ph
Coherence-assisted single-shot cooling by quantum absorption refrigerators
近年来，热力学向量子领域的扩展受到了广泛的关注。当前研究的一个主要目标是找到可以通过量子力学效应增强的热力学任务。考虑到这一目标，我们探索了由三个量子位组成的吸收式制冷机的有限时间动力学。这种有限时间冷却的目的是尽可能快地达到低温，随后提取冷粒子以将其用于信息处理目的。我们表明，量子动力学固有的相干振荡可以被利用来达到比稳态更冷的温度，其数量级更少，从而提供了一个快速的低熵量子比特源。这种效应表明，量子热机可以超越经典热机，让人想起其他领域的量子优势，并适用于广泛的技术重要场景。
2015-12-09 quant-ph
Ultrafast Mapping of Coherent Dynamics and Density Matrix Reconstruction in Terahertz-Assisted Laser Field
提出了一种利用太赫兹辅助光电离重建瞬态密度矩阵的时间分辨光谱方案。布居数和相干元素被有效地映射到光电离光谱中光谱分离的峰上。相干动力学的拍频可以在脉冲持续时间之外在时间上分辨，并且所涉及的状态之间的相对相位可以从振荡谱分布中直接读取。通过一个光激发多能级开放量子系统的实验表明，该方法在利用自由电子激光和桌面激光场进行亚飞秒时间分辨相干动力学测量方面具有潜在的应用价值.
2018-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement-assisted detection of fading targets via correlation-to-coherence conversion
本研究将关联-位移转换模块的分析扩展到具有随机相位和瑞利分布反射率波动的实际目标，证明纠缠优势虽减弱但仍保持，并实现了非高斯量子通道下的精确高效性能评估。
2022-12-15 quant-ph
Hierarchical-environment-assisted non-Markovian and its effect on thermodynamic properties
我们考虑一个微观碰撞模型，即，量子系统与由辅助系统和储存器组成的分级环境相互作用。研究了系统与辅助系统、辅助系统与水库的耦合强度、系统与环境的初始相关性以及环境的相干性对系统非马尔可夫性的影响。然后，通过对系统熵变特别是具有记忆效应的热交换熵变的研究，揭示了非马尔可夫演化过程中熵变在正负之间变化的实质是由相干性决定的热流贡献。而系统与环境之间的信息流动总是伴随着能量的交换。
2020-10-26 quant-ph
Super-resolution of two unbalanced point sources assisted by the entangled partner
近几年的理论和实验研究已经成功地证明了具有理想等亮度和严格非相干性的两点光源的亚衍射极限分辨率或超分辨率。不幸的是，不相等亮度（即，不平衡）或部分相干性对分辨率精度具有致命的影响。作为解决这些问题的一个步骤，我们认为这两个影响包括两点源纠缠的合作伙伴在一起。出乎意料的是，它被发现，这两个负面影响可以相互抵消影响，从而允许可信的超分辨率，当测量分析在纠缠伙伴的旋转基础。一个最小可分辨有限两个源分离也确定解析。我们的研究结果对实现实际点源的超分辨具有指导意义。量子和经典光源的矢量结构模拟也表明，我们的分析适用于这两种情况。
2021-12-03 physics.optics quant-ph
Coherence-assisted quantum state preparation and thermal control through repeated interactions
University of Toronto（多伦多大学）
该研究在马尔可夫重复相互作用框架下，推导了量子比特与相干环境相互作用的精确解析解，证实环境相干性可作为资源调控稳态制备与能量传递，甚至逆转热流方向。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Accessing electronic entanglement via photo-assisted two-electron tomography
Univ Lyon, Ens de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂大学，巴黎高等师范学院里昂分校，克洛德·贝尔纳里昂大学，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎高等师范学院物理实验室，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）；Laboratoire PhLam (UMR 8523), Université de Lille（PhLam实验室（联合研究单位8523），里尔大学）
本研究提出光辅助双电子层析成像方案，利用直流电流与电流关联重建量子相干性，可检测库仑耦合量子霍尔边缘通道中的相互作用诱导能量纠缠，为弹道量子电路电子纠缠表征提供直接途径。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond-Third-Order Quantum Coherence in Two-Dimensional Spectroscopy via Order-Selective Isolation
Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
提出一种结合旋转框架采集与帧移跟踪算法的计算辅助策略，在铷蒸气实验中从共存的三阶分量中隔离出七阶非线性贡献，实现了高阶量子相干动力学的直接探测。
2026-06-12 physics.optics quant-ph
Metastability and quantum coherence-assisted sensing in interacting parallel quantum dots
该研究揭示相互作用的并联量子点因类宇称对称性产生亚稳态，使稳态电流对小扰动高度敏感，从而可利用量子相干效应实现不受温度限制的高性能电荷传感。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long Distance Atomic Teleportation using Entangled Coherent States and Cavity Assisted Interaction
S. Bose等人[Phys.Rev.Lett. 83，5158（1999）]和其他人的长距离原子隐形传态使用腔衰减，给出了消息状态依赖保真度成功的尝试，并在失败的情况下，消息状态破坏。我们提出了一个不同的方案，从一个腔到一个遥远的腔通过反射的纠缠相干态（ECS）的光脉冲模式从单原子腔系统和检测是否光的开或关的原子态的隐形传态。对于大的平均光子数，获得了具有单位保真度的单位成功（|α| ^2）。小|α| ^2，然而，有一定的失败概率，但消息状态不会被破坏，这允许我们在几次重复尝试中获得单元成功。与以前的方案不同，我们的方案还具有ECS的确定性生成，ECS对光子吸收引起的去相干的鲁棒性，并且它不需要多级腔相互作用和单光子探测能力的优点。
2012-09-14 physics.optics quant-ph
Quantum coherence fluctuation relations
我们调查操纵纯量子态下的非相干或严格非相干操作的相干电池，即，存储设备的相干程度允许波动的过程中。这导致推导出量子相干性的涨落关系，类似于热力学中的Jarzynski和Crooks的功关系。因此，相干性被揭示为物理资源的另一个实例，除了无热性和纠缠，其中的连接之间建立的majorisation框架（在适当的自由操作下调节纯状态转换）和波动定理的出现。我们的研究希望能为电池辅助量子资源理论的一般结构提供进一步的见解，更具体地说，是量子相干性和量子热力学之间的相互作用。
2018-04-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Coherence-Assisted Entanglement Activation During Open Evolution
本文针对纯退相相互作用与任意初态，推导系统—环境纠缠相对熵的上下界，并以自旋—玻色子模型展示纠缠演化及马尔可夫/非马尔可夫交叉。
2025-09-29 quant-ph
Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction
我们给出了第一个系统的研究相干蒸馏的操作任务的二阶渐近有和没有援助。在无辅助设置中，我们引入了一种随机性提取框架的变体，其中在非相干测量和随机性提取器之前允许自由的非相干操作。然后，我们表明，从一个给定的量子态中提取的随机比特的最大数量正好等于可以从同一状态中提取的相干比特的最大数量。这种关系使我们能够得到严格的二阶扩展的两个任务中的独立和同分布的设置。值得注意的是，非相干操作类，可以授权相干蒸馏的一般状态都承认相同的二阶展开，表明它们的操作等价的相干蒸馏在渐近和大块长度制度。然后，我们将上述研究推广到辅助设置，在二分量子系统中自然产生，鲍勃从手头的状态中提取相干性，并得到拥有另一个系统的仁慈的爱丽丝的帮助。更准确地说，我们引入了一个新的辅助非相干随机性提取任务，并建立了这个任务和辅助相干蒸馏之间的确切关系。这加强了在无辅助设置的一次关系，并证实了这个密码学框架确实提供了一个新的角度来研究量子相干性蒸馏。同样，这种关系产生二阶特征的辅助任务。作为副产品，我们显示了上述任务的二阶扩展的强逆属性。
2020-11-11 cs.IT math-ph math.IT
Quantum-coherent nonlinear interferometry using electron-phonon systems for entanglement-assisted terahertz sensing
本研究提出一种量子相干非线性干涉测量理论框架，将非线性介质建模为有源电子-声子量子系统，实现两阶段纠缠建立，可通过近红外探测间接读出太赫兹信号，为纠缠辅助太赫兹传感提供新路径。
2025-10-30 quant-ph
Fast ZZ-Free Entangling Gates for Superconducting Qubits Assisted by a Driven Resonator
本文提出利用驱动高相干谐振器产生的RIP相互作用完全中和静态ZZ耦合，实现40纳秒CNOT门和140纳秒CZ门，且无ZZ、无额外噪声组件，误差可低于1e-4。
2023-11-02 quant-ph
Environment Assisted Metrology with Spin Qubit
我们调查最近提出的精密测量方法的灵敏度[物理评论快报。106，140502（2011）]，集中于基于固态自旋系统的实现。该方案通过利用其与环境中的自旋杂质的耦合来放大量子传感器对弱外场的响应。我们分析了由于退相干的灵敏度的限制，并提出了动态解耦方案，以增加自旋相干时间。该方案的灵敏度还受到环境自旋极化的限制，因此我们讨论了消除环境自旋的策略，并提出了一种将该方案推广到零极化情况的方法.相干时间和偏振确定环境的能力的品质因数，以增强与基于回波的感测方案相比的灵敏度。该品质因数可用于设计用于高灵敏度纳米级磁传感的优化样品，例如具有受控杂质密度的金刚石纳米晶体。
2012-01-12 quant-ph
Gain-assisted quantum heat engine based on electromagnetically induced transparency
本文提出利用电磁感应透明和自发产生相干在Λ型三能级原子系统中实现无反转增益，从而增强量子热机的发射截面与光谱亮度。
2023-08-10 quant-ph
Multimode cavity-assisted quantum storage via continuous phase matching control
在扩展的$Λ$型原子系综中，利用强角度调制控制场与腔辅助非共振拉曼相互作用，实现了弱信号脉冲的时空结构的存储和回忆.结果表明，有效的多模存储是可能的，当拉曼相干空间光栅涉及不同的纵向分量相对于傍轴信号场的波矢量。讨论了在固态材料中实现该方案的可能性。
2014-03-17 quant-ph
Optimal phase control of a measurement-assisted quantum refrigerator
Nanchang University（南昌大学）
本文提出通过随机相位控制测量辅助三能级量子制冷机，消除相干性反馈，最大化制冷功率，相位循环可提升约32%的制冷功率。
2026-10-06 quant-ph
Quantum correlation dynamics in photosynthetic processes assisted by molecular vibrations
在漫长的进化过程中，大自然学会了如何利用量子效应。事实上，最近的实验揭示了量子过程的存在，其相干性在出乎意料的长时间和空间范围内延伸。特别是，光合过程中的光捕获复合体显示出一个典型的振荡动力学归因于量子相干性。在这里，我们考虑一个简单的模型，由两个发色团的二聚体是强耦合的准共振振动模式。我们观察到发生广泛的振荡的真正的量子相关性，电子激发和环境之间，代表振动玻色子模式。这种量子动力学已经通过计算纠缠和不和谐的负性而被揭示出来，这些指标广泛用于量子信息中，用于量化实现量子技术所需的资源。我们还讨论了近似额外的弱耦合非共振振动模式的可能性，模拟由环境的其余部分引起的干扰，由一个单一的振动模式。在这种近似下，可以证明非共振浴的行为就像一个经典的噪声源。
2015-07-13 quant-ph
Coherence-Assisted Superradiant Laser with Hz Linewidth and $10^{-10}$W Power
本文提出基于玻色子碱土原子中拉曼跃迁诱导$^3$P$_0$-$^3$P$_1$耦合的超辐射激光方案，实现赫兹线宽与$10^{-10}$W功率输出，显著提升超辐射激光性能。
2022-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Mesoscopic coherence in light scattering from cold, optically dense and disordered atomic systems
本文从理论上评述了冷原子、光密原子和无序原子系统光散射中的相干效应。发展的基本理论工具，然后阐述了通过几个物理原子物理学为基础的过程中，已至少部分实验探索。其中包括从相干后向散射效应、原子气体中的随机激光、量子存储器和光阱机制辅助下的光-原子界面中得出的例证。目前的理解和挑战与过渡到高原子密度和散射过程中的协同性也进行了详细讨论。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Driving Quantum Heat Engines Beyond Classical Limits through Multilevel Coherence
Institute for Quantum Science and Engineering, Texas A&M University（德克萨斯农工大学量子科学与工程研究所）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Baylor University（贝勒大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文通过多能级相干调控热机有效温度，揭示其在热力学控制中的作用，提出rubidium原子作为实验实现的候选材料。
2026-04-06 quant-ph
Single-particle machine for quantum thermalization
单粒子“库”对耦合系统的\textit{random}作用的长期积累，可以将其初态的某些温度信息传递给耦合系统。这个动态过程可以被称为量子热化，在这个意义上，耦合系统可以达到一个稳定的热平衡的温度等于水库。我们基于通常的微脉泽模型来说明这一想法，在该模型中，一系列初始制备的二能级原子随机通过电磁腔。研究发现，当随机注入原子初始处于给定温度的热平衡态时，腔场将达到与注入原子温度相同的热平衡态。在两种极限情况下，当注入原子初始处于基态和激发态时，腔场可以分别被冷却和“相干加热”作为微波激射过程。特别是当处于平衡态的原子被驱动具有一定的相干性时，腔场可能会达到比注入原子更高的温度。我们还指出了基于超导电路QED系统的理论预测的一个可能的实验检验。
2010-05-31 quant-ph
Environment-Assisted Quantum Photo-Protection in Interacting Multi-Exciton Transfer Complexes
激子通过传输网络的传输是一个独特的例子，其中量子相干性和环境诱导的退相之间的相互作用导致了非平凡的影响。一个令人兴奋的例子是“环境辅助量子传输”（ENAQT），其中，与直觉相反，环境以提高传输效率的方式中断量子传输。在这里，我们表明，退相和量子相干性之间的相互作用可以导致激子传输的一个额外的功能-光保护，即在增加激发电流的减少。我们首先证明，即使在弱耦合条件下，弱激发可以导致多激子的产生，从而超越了常见的单激子近似。然后，我们考虑两个激子的运输，并表明失相和激子-激子相互作用之间的相互作用导致电流减少，即光保护。这种效应可能与光合系统中观察到的实际光保护有关。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Doppler-assisted quantum resonances through swappable excitation pathways in Potassium vapor
本文报告了在$^{39}K$蒸汽中因多普勒效应导致激发路径交换而观察到的亚自然线宽量子干涉现象，通过主方程绝热消除解释了透明到吸收的转换，为激光稳频和量子存储提供了新应用。
2024-03-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
