High quality entanglement distribution through telecommunication fiber using near-infrared non-degenerate photon pairs
对于实际的量子通信,必须考虑整个系统(源、量子信道和探测器)的效率。在许多城市环境中,电信光纤形式的量子信道(符合ITU G.652D标准)是可用的,但是在该范围内的检测器通常具有低效率。我们调查的可能性,校园型通信,纠缠光子准备在近红外范围(NIR)可以成功地传输,同时保持偏振纠缠。我们演示了波长在810 nm附近的简并和非简并纠缠光子对通过标准通信光纤的分布。这项技术得益于NIR单光子探测器的高效率和810 nm左右成熟的设置设计。在这项工作中,我们获得了高质量的纠缠(基于原始数据的可见性为94.8%)后的总距离为12公里,对应于约-36 dB的光纤诱导损耗。
2022-09-09 quant-ph
Entanglement of Subspaces and Error Correcting Codes
我们引入子空间纠缠的概念,作为一种度量,在一个随机选择的子空间中量化的纠缠的二分态。我们讨论了它的性质,特别是我们表明,最大纠缠子空间,它是添加剂。此外,我们还证明了最大纠缠子空间在量子纠错码的研究中可以发挥重要的作用。我们讨论了退化和非退化码,并证明了一个非退化码的逻辑码字所构成的子空间是一个2k-完全(最大)纠缠子空间。至于非退化码,我们提供了一个数学定义的子空间,并作为一个例子,我们分析肖尔的9量子比特码的22个相互正交的子空间。
2007-10-05 quant-ph
Entanglement certification in bulk nonlinear crystals for degenerate and non-degenerate SPDC: spectral filter effects on transverse spatial correlations
Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University(卡塔尔量子计算中心,科学与工程学院,哈马德·本·哈利法大学)
研究了非线性晶体中退相干和非退相干SPDC过程的频谱滤波对横纵空间相关性的影响,发现远场中退相干条件的动量宽度受泵浦限制,而非退相干条件的动量宽度随带宽增加而单调增长,且走偏轴对动量宽度的敏感性远高于非走偏轴。
2026-04-10 quant-ph
Nonclassicality of fully degenerate triple-photon states and its application in generating non-Gaussian entanglement
Shanxi Normal University(山西师范大学);Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials, Ministry of Education(教育部磁性分子与磁信息材料重点实验室)
通过数值模拟展示完全退相干三光子态在非高斯性和非经典性方面的增强,揭示其作为非高斯态制备的基本构建块。
2026-03-20 quant-ph
Bell State Preparation using Pulsed Non-Degenerate Two-Photon Entanglement
报道了一个新颖的贝尔态制备实验。利用飞秒脉冲泵浦的\emph{nondegenerate}共线自发参量下转换制备了高纯度的Bell态。飞秒泵浦脉冲的使用{ \em does not}导致我们方案中量子干涉可见度的降低,其中不使用振幅的后选择和其他传统机制,例如使用薄的非线性晶体或窄带光谱滤波器。该方案的另一个显著特点是泵浦、信号和空闲波长都是可区分的,这对于量子通信非常有用。
2000-10-11 quant-ph
Area law in one dimension: Degenerate ground states and Renyi entanglement entropy
证明了一维带隙量子系统中可能简并的基态的Renyi纠缠熵的面积定律。假设在$n$自旋链中,具有能隙$ε$的局域哈密顿量的基态是常数倍简并的。然后,任意基态的Renyi纠缠熵$R_α(0<α<1)$的上界为$\tilde O(α^{-3}/ε)$,并且任意基态都可以用次多项式键维数$2^{\tilde O(ε^{-1/4}\log^{3/4}n)}$的矩阵乘积态来近似.
2015-01-07 cond-mat.str-el quant-ph
Steady-state entanglement generation for non-degenerate qubits
Universidade Federal de São Carlos(圣卡洛斯联邦大学);Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);CNRS, Institut de Physique de Nice(法国国家科学研究中心尼斯物理研究所)
我们提出了一个方案,通过与玻色子模的相互作用,在两量子比特系统中耗散地产生稳态纠缠。系统被驱动到一个稳定的纠缠态,而我们通过注入能量通过相干泵浦场补偿模式耗散。我们还提出了一个方案,使我们能够将所有的布居数转移到期望的纠缠态。在这些方案中导致纠缠态的动力学可以分别与电磁诱导透明(EIT)和受激拉曼绝热通过(STIRAP)类比来理解。
2022-05-21 quant-ph
Quantum steganographic protocols using degenerate and entanglement-assisted quantum codes
Poornaprajna Institute of Scientific Research(普尔纳普拉吉纳科学研究学院);Graduate Studies, Manipal Academy of Higher Education(曼帕尔高等教育大学研究生部);Indian Institute of Technology Jodhpur(印度理工学院焦浦尔分校)
本文提出三种基于纠缠的量子隐写协议,利用催化量子纠错码、退化纠缠辅助量子纠错码或预共享纠缠的相位位,通过量子纠缠实现隐写信息的编码,无需假设窃听者对信道的无知,从而提高了隐写容量和安全性。
2026-05-18 quant-ph
Polarization Entanglement with highly non-degenerate photon pairs enhanced by effective walk-off compensation method
本文针对高度非简并光子对中显著的空间和时间走离问题,提出基于双折射晶体楔的有效补偿方法,并在QEYSSat任务的纠缠光子源中实现,显著提升了符合计数率、光子对产生率和纠缠可见度,为长距离量子通信提供了有前景的光源。
2024-11-19 quant-ph
Frequency-Bin Entanglement of Ultra-Narrow Band Non-Degenerate Photon Pairs
我们证明了腔增强自发参量下转换产生的超窄带光子之间的频率仓纠缠。我们的源在广泛的非简并离散频率模式中产生光子对,其中一个光子与基于掺杂镨的晶体的量子存储材料共振,另一个光子在电信波长处。频率模式之间的相关性进行了分析,使用相位调制器和窄带滤波器检测前。我们展示了高可见度的频率模式之间的双光子干涉,使我们能够推断出模式的相干叠加。我们开发了一个模型描述的状态,我们创建和使用它来估计最佳的测量,以实现违反Clauser-Horne(CH)贝尔不等式在现实的假设。在这些条件下,我们进行了Bell检验,发现了CH不等式的显著违反,从而证明了光子的纠缠。最后,我们证明了与量子存储材料的兼容性,通过使用光谱孔在掺镨(Pr)晶体作为光谱滤波器测量高可见度的双光子干涉。这证明了将频率仓纠缠光子对与基于Pr的固态量子存储器相结合的可行性。
2017-07-10 quant-ph
Certifying spatial entanglement between non-degenerate photon pairs with a camera
本文利用相机符合测量技术研究不同波长光子对的横向空间纠缠,通过违反EPR判据认证纠缠,并揭示泵浦腰斑和晶体长度的影响及与简并情形的关键差异。
2025-06-17 physics.optics quant-ph
Exact Entanglement Dynamics Beyond the Rotating Wave Approximation
两个远程量子比特的纠缠动力学分析研究。量子比特与独立的谐振子在Jaynes-Cummings哈密顿量的理想化简并极限中任意强烈地相互作用。与众所周知的非简并RWA结果相反,研究表明理想简并量子位不能在其伙伴振子之间产生二分纠缠。
2011-05-13 physics.atom-ph quant-ph
Continuous variable entanglement measurement without phase locking
提出了一种新的简单的测量非简并光参量放大器在退放状态下产生的EPR明亮光束纠缠的方法。由于输出信号模和闲频模都是频率简并的同相模,因此在不分离信号光和闲频光的情况下,利用1/4波片和1/2波片就可以实现相干相位求积和反相关振幅求积所需的干涉相移。因此,避免了锁相和本地振荡器。
2011-06-15 quant-ph
The dissipation of the system and the atom in two-photon Jaynes-Cummings model with degenerate atomic levels
采用主方程微扰展开的方法,研究了简并原子能级双光子Jaynes-Cummings模型(JCM)中系统和原子的耗散性质。数值结果表明,原子能级的简并度决定了原子与光场的纠缠周期。原子线性熵的渐近值明显增大。局域纠缠和去纠缠的幅度被抑制。简并原子的初始相干性越好,相干损失越大。
2005-09-21 quant-ph
Experimental position-time entanglement with degenerate single photons
我们报道了一个实验,其中双光子干涉发生在简并的单光子之间,从来没有满足。两个光子以相反的方向穿过我们的光纤干涉仪,当光子同时到达两个不同的、空间上分离的2 × 2耦合器时,就会发生干涉。我们表明,这个实验是类似于传统的弗兰森型纠缠实验中的光子纠缠的位置和时间。我们测量的两个光子的波函数重叠高达94 $\pm$ 3%。
2008-02-06 cond-mat.other quant-ph
Continuous Variable Entanglement and Squeezing of Orbital Angular Momentum States
我们首次报道了一阶连续变量轨道角动量态的实验表征。利用空间非简并光学参量振荡器(OPO),我们在两个一阶拉盖尔-高斯模之间产生了正交纠缠。将OAM模族映射到轨道Poincare球上,三个轨道参数跨越了球面上的模式位置。利用非简并的OPO,我们产生了这些参数的压缩,并作为一个例子,我们重建的“雪茄形”的轨道庞加莱球上的不确定性体积。
2009-04-27 quant-ph
Degenerate detectors are unable to harvest spacelike entanglement
我们证明,在一个非常一般的假设下,在类空分离的相同的粒子探测器对,如原子探针,只能收获量子场的真空态时,它们有一个非零的能隙的纠缠。此外,我们表明,简并探针的强烈挑战,成为纠缠通过它们的相互作用,通过标量和电磁场,即使在充分的光接触。我们将这些结果与以前的文献远程纠缠产生和纠缠收获,深入了解能隙的保护作用,对本地噪声,防止探测器通过与字段的相互作用纠缠。
2017-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement of qutrits and ququarts
我们以一般形式研究了双光子量子态和量子态的纠缠,即在共线过程中形成的态,以及相应的简并和非简并自发参量下转换。光子的不可压缩性,并为quququarts,联合存在的频率和偏振纠缠被充分考虑。在qutrits的情况下,最一般的三参数家庭的最大纠缠和非纠缠态被发现,和反相关的纠缠度和偏振度的发生,并被描述为一个相当简单的公式。双光子quququarts被证明是双qudits与单光子希尔伯特空间维数$d=4$,这显着不同于他们经常使用的双qubit模型($d=2$)。本文导出并讨论了双光子量子纠缠量子数的新表达式。对于qutrits和quququarts,描述了直接测量纠缠度的相当简单的程序。
2010-09-27 quant-ph
Sharp implications of AGSPs for degenerate ground spaces
我们将[Arad,Landau,and Vazirani '12]的“现成”AGSP $\Rightarrow$纠缠束缚蕴涵从唯一的基态推广到简并的基态空间.我们的条件$RΔ\le1/2$上的$(Δ,R)$-AGSP匹配的非退化的情况下,而现有的工具在文献中的自旋链将只足以证明一个不太自然的暗示,假设$R^{\text{Const}}Δ\le c$。为了表明,$RΔ\le1/2$仍然足以在退化的情况下,我们证明了一个最佳的误差减少界,提高了文献的一个因素$δμ$,其中$δ=1-μ$是可行的。广义off-the-rack界意味着[Anshu,Arad和Gosset '19]的最近的2D子体积定律从非退化情况推广到亚指数退化情况。
2020-03-18 quant-ph
Entanglement distance between quantum states and its implications for density-matrix-renormalization-group study of degenerate ground-states
我们研究了两个量子态之间的纠缠距离的概念,它量化了它们的约化密度矩阵(RDM)之间共享的信息量。结合密度矩阵重整化群(DMRG)和精确对角化(ED)计算,我们证明了无带隙系统的纠缠距离与能量分离和子系统尺寸分别具有幂律关系,其指数分别为$α_E$和$α_{\ell}$.利用共形场论(CFT),我们发现$α_E = 2$和$α_{\ell} = 4$的阿贝尔理论与$c=1$,如自由费米子。对于非阿贝尔CFTs,$α_E = 0$和$α_{\ell}$是热初级场的共形维数的两倍。例如,对于$Z_3$ parafermion CFT $α_E = 1$和$α_{\ell} = 4/5$。对于带隙的1+1D费米子系统,我们发现纠缠距离将低能激发分为两个不同$α_E$和$α_{\ell}$值的分支.这两个分支与零附近的动量转移和$π$有关。我们还证明了纠缠距离达到最大值的退化状态相关的非局域运营商,如威尔逊环。例如,2+1维拓扑态的简并基态具有最大纠缠距离。相反,通过受限任意子激发(如基因子)关联的简并GS具有最小纠缠距离。这个概念的量子模拟的各种影响进行了讨论。最后,基于开发的想法,我们讨论了DMRG算法的计算复杂度,能够找到所有退化的GS。
2017-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A single-crystal source of path-polarization entangled photons at non-degenerate wavelengths
我们展示了一个明亮、窄带、紧凑、准相位匹配的单晶光源,耦合到单模光纤后,在810 nm和1550 nm处产生最大速率为3 Mcounts/(s THz mW)的路径偏振纠缠光子对,双光子干涉可见度超过90%。虽然该源已经可以用于实现量子通信协议,如量子密钥分发,但这项工作也有助于窄带应用,如从光子到原子量子比特的纠缠转移,或来自独立源的光子纠缠。
2008-06-17 quant-ph
Building an entanglement measure on physical ground
从物理上介绍了一种新的纯态多体纠缠度量。我们定义的函数在LOCC下是判别单调的,而且可以用系统的观测量来表示。
2008-05-28 quant-ph
Ground-state entanglement in coupled qubits
我们研究了一个量子比特系统,这些量子比特仅通过一个自由度相互耦合,例如,由$σ_z$操作员执行。我们证明了,如果通过改变系统的哈密顿参数,系统的一个非简并基态连续变换,使得至少两个耦合量子比特的$σ_z$算符的期望值发生变化,则该基态是纠缠的.利用这个证明,我们讨论了能级反交叉与基态纠缠之间的联系。按照同样的思路,我们介绍了纠缠证人,基于交叉量子化,可以检测基态纠缠的多量子比特系统的任何二分。还介绍了一个证明整体基态纠缠的证据。
2013-06-25 quant-ph
Geometric Phase for degenerate states of spin-1 and spin-1/2 pair
讨论了双粒子模型的几何相位。对于不同的初态,特别是初态为纯态或混合态时,几何相位会表现出不同的性质。考虑了几何相位与初态纠缠度或混合度的关系。
2007-04-05 quant-ph
Polaritonic Ultrastrong Coupling: Quantum Entanglement in Ground State
本文通过对角化极化激元哈密顿量并利用基态的高斯性质,推导纠缠熵与对数负性参数的解析表达式,证明超强耦合区基态存在显著量子纠缠。
2023-04-03 quant-ph
Entanglement and bifurcations in Jahn-Teller models
我们比较了两种Jahn-Teller模型的基态纠缠度。$E\otimesβ$系统将二能级电子系统或量子位耦合到单个振荡器模式建模,而$E\otimesε$将量子位耦合到两个独立的简并振荡器模式建模。在没有横向磁场施加到量子位的情况下,两个系统都表现出简并的基态。在$E\otimesβ$系统中总是存在一个完全可分的基态,而在$E\otimesε$模型中基态总是表现出纠缠.对于$E\otimesβ$的情况下,我们的目标是澄清从以前的工作结果,暗示之间的联系的基态纠缠特性和分歧的一个固定点在经典的模拟。在$E\otimesε$的情况下,我们使用了一个用于基态的吸收器。我们比较这个anananterior精确的数值计算,并使用它来研究如何共享的三个系统的自由度之间的纠缠。
2004-02-06 quant-ph
Frustration, interaction strength and ground-state entanglement in complex quantum systems
多体量子系统的基态中,当系统哈密顿量中的局域项与相互作用项不能对易时,会产生纠缠。我们量化了这种现象,证明了基态纠缠和自旋系统中的挫折现象之间的类比。特别是,我们证明了基态纠缠的量是有界以上的相互作用挫败的局部项的哈密顿量的程度的措施。作为一个推论,我们表明,基态纠缠的量是有界的参数之间的比率表征在系统中的相互作用的强度,和本地的能量标度。最后,我们证明了一个定性类似的结果,系统的其他能量本征态。
2004-01-28 quant-ph
Ground state entanglement and geometric entropy in the Kitaev's model
研究了Kitaev模型中基态的纠缠特性。这是一个二维自旋系统,具有环面拓扑结构和自旋之间的非平凡四体相互作用。对于一个通用的分区$(A,B)$的晶格,我们计算解析的冯诺伊曼熵的约化密度矩阵$ρ_A$在基态。证明了区域$A$的几何熵与其边界的长度成线性关系。此外,我们认为纠缠可以探测系统的拓扑结构,揭示系统的拓扑有序性。最后,我们找到了在给定的基态下使纠缠最大化的一个量子分块。
2005-02-28 quant-ph
Entanglement generation in continuously coupled parametric generators
我们研究了一个紧凑的纠缠源。该器件由一对线性耦合的非线性波导组成,通过简并参量下转换进行工作。对于输入端的真空态,利用广义压缩方差和对数负性来量化输出光束的非经典性和纠缠度。讨论了器件在不同动力学状态下的压缩和纠缠产生。
2003-02-03 quant-ph
Solving degenerate 2D frustration-free spin systems in sub-exponential time
本研究通过改进近似基态投影算子的分析,得到简并基态下的精确误差缩减界,证明二维面积律可推广至亚指数简并基态,提出亚指数时间经典基态求解算法,并指出该复杂度已达二维无阻挫系统的极限。
2023-06-12 quant-ph
Exploring entanglement in finite-size quantum systems with degenerate ground state
本文提出一种利用 Haar 测度生成随机线性组合并估算 von Neumann 熵的方法,用于表征简并基态自旋系统中的非局域量子关联,并通过数字量子模拟验证了该方法在噪声下对纠缠描述的准确性。
2025-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen entanglement and steering in two-well BEC ground states
本文研究了如何在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和探测Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠和两个分离势阱中原子群间的操纵佯谬.我们提出了这种形式的纠缠的实验标准,并提出了使用两个或四个模式的基态检测纠缠的实验策略。这些方法使用空间和/或内部模式。我们还提出了更高阶的标准,作为签名,以检测在这个系统中存在的多粒子纠缠。我们指出了使用分离探测器的空间纠缠与不需要空间分离的其他类型纠缠之间的区别。四模式的方法与两个空间和两个内部模式的结果在纠缠签名与空间分离的检测器,概念上类似于原来的EPR悖论。
2014-02-19 quant-ph
Three-Qubit Ground State and Thermal Entanglement of $XXZ$ Model With Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
研究了磁场模型中存在Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的三量子比特各向异性海森堡(XXZ)和伊辛(Ising)系统的对称和非对称两两基态和热纠缠.我们发现,DM相互作用和磁场的增加可以增强和减小系统的纠缠度。结果表明,非对称两两纠缠态比对称两两纠缠态有更高的纠缠度和临界温度(超过临界温度纠缠消失)。对于负各向异性的非对称纠缠是DM相互作用的单调函数,而对于正各向异性,它有一个最大值与DM参数和消失的DM相互作用的较大值。详细讨论了热纠缠存在的条件。最显著的结果发生在零温度下,系统的3-qubit基态纠缠(尽管有2-qubit对应物)显示了无限尺寸系统的量子相变指纹。
2009-03-14 quant-ph
Ground State Entanglement in One Dimensional Translationally Invariant Quantum Systems
我们研究是否有可能为一维几何不变的哈密顿量有基态与高度的纠缠。给出了无限链上的一类线性不变Hamilton算子{H_n}. H_n的谱隙为Ω(1/poly(n))。此外,对于H_n和任意m的基空间中的任意态,都存在具有纠缠熵Ω(min{m,n})的m大小的区域.一个类似的结构产生了具有独特的基态表现出高纠缠的有限链的对称不变的哈密顿量。Hastings证明的面积定律给出了一维基态的纠缠熵的恒定上限,该上限与区域的大小无关,但指数依赖于1/Delta,其中Delta是谱隙。本文提供了一个下界,显示了一个家庭的哈密顿量的纠缠熵规模多项式与1/德尔塔。以前,最著名的这种界限是以1/Delta为对数的。
2010-08-25 quant-ph
Quantum holography and multiparticle entanglement using ground-state coherences
讨论了利用基态相干性存储和恢复辐射场量子态的方法。我们证明了从处于相干态的原子开始,多粒子纠缠态的产生。利用J=-1/2到+1/2原子跃迁及其与远失谐椭圆偏振场的相互作用。
2004-02-17 quant-ph
Ground-State Entanglement in Interacting Bosonic Graphs
我们考虑一组对应于图$Γ.$顶点的玻色子模。量子隧穿只能沿着$Γ$的边发生,并且存在局部自相互作用项。在系统的基态中分析了一个顶点相对于图的其余部分的量子纠缠作为隧穿幅度$τ.$的函数。$Γ$的拓扑在确定导致最大基态纠缠的隧穿幅度$τ^*$中起着主要作用。而在大多数情况下,人们发现直观预期的结果$τ^*=\infty$,我们表明,它存在一个家庭的图形,其中最佳值的$τ$被推到一个有限的值。我们还表明,对于完全图,我们的二分纠缠提供了有用的见解,在绝缘和超流基态之间的交叉分析
2003-11-10 quant-ph
Ground State Instabilities and Entanglement in the Detuned Dicke Model
本文研究了自旋玻色子模型的基态不稳定性。在双自旋系统中,对于任意失谐量,解析地给出了序列基态不稳定性的存在。在这个模型中,在有限系统中发现了额外的并发不连续性(纠缠度量),这在非共振模型中没有出现。上述结果通过包括额外的玻色子模式而保持不变。此外,通过引入额外的模式,我们发现即使在弱耦合的情况下,也可以获得并增强基态纠缠。
2006-09-13 quant-ph
Entanglement, correlations, and the energy gap in many-body quantum systems
在多体哈密顿量的基态中存在什么关联?我们研究了基态关联,特别是纠缠,与基态和第一激发态之间的能隙之间的关系。我们证明了几个一般的不等式,定量地表明,不直接耦合的哈密顿系统之间的基态相关性必然意味着一个小的能隙。
2003-08-14 quant-ph
Ground-State Entanglement gives birth to Quantum Energy Teleportation
基态纠缠通过压缩零点振荡导致量子系统中出现负能量密度区,使系统总能量保持非负。利用量子能量密度的负性,提出了通过局域操作和经典通信将能量传送到远距离站点的量子能量隐形传态协议。能量被传送而不违反任何物理定律,包括因果关系和局部能量守恒。因为在协议执行期间能量传递通道的中间子系统不被激励,所以协议实现能量传输而通道中不产生热量。我们讨论的协议集中在量子比特链。此外,我们还讨论了一个相关的问题,即通过测量打破基态纠缠。
2009-11-17 quant-ph
Entanglement spectrum of the degenerative ground state of Heisenberg ladders in a time-dependent magnetic field
研究了在强耦合微扰体系中纠缠与子系统哈密顿量之间的关系。保证这些哈密顿量之间的比例性的两个条件之一,通过使用非简并微扰理论在一阶内得到的是,未微扰的基态具有平凡的纠缠哈密顿量。此外,我们研究了含时磁场中海森堡阶梯的纠缠哈密顿量,其中腿之间的耦合被认为是一个微扰。在这种情况下,当基态是二重简并的,并且在一阶微扰理论中纠缠哈密顿量与链的哈密顿量成正比时,即使在这样的情况下,未微扰的基态也具有非平凡的纠缠谱.
2017-10-05 cond-mat.str-el quant-ph
Ground State Entanglement in a Combination of Star And Ring Geometries Of Interacting Spins
我们比较了一个星和一个环网络的相互作用的自旋之间的纠缠,他们可以提供最近的和下一个最近的邻居之间的自旋在基态。然后,我们研究这种纠缠是否可以通过允许系统相互作用,通过加权组合的星和环的几何形状进行优化。我们发现,这样的加权组合确实是最佳的在某些情况下,提供最高的纠缠之间的两个选定的自旋。纠缠显示跳跃和违反直觉的行为作为相对权重的星和环相互作用的变化。我们给出了一个五量子比特系统(环中有四个自旋和一个中心自旋)的行为的精确数学解释,以及对更大系统的直观解释。对于环中有四个自旋加上一个中心自旋的情况,我们演示了如何将四量子比特GHZ态生成为基态的简单导数。我们的计算还表明,一些多粒子纠缠态派生的基态的一个星形网络是足够强大的最近邻环相互作用的存在。
2004-08-11 quant-ph
Achieving ground state and enhancing entanglement by recovering information
对于腔辅助光机械冷却实验,文献中已经表明,腔带宽需要小于机械频率,以便实现机械振荡器的量子基态,这是所谓的解析边带或良好腔极限。我们提供了一个新的,但物理上等效的洞察这样的限制的起源:这是由于有限的腔带宽的信息损失。通过最优反馈控制来恢复这些信息,我们可以超越分辨边带极限,达到量子基态。有趣的是,恢复这些信息也可以显着增强光机纠缠。特别是当环境温度较高时,纠缠的存在或消失取决于信息是否被恢复,这是量子擦除器的一个生动例子。
2010-03-22 quant-ph
Generation of many-particle entanglement in an ion trap by adiabatic ground-state transitions
本文讨论了双色激光场与离子阱中多粒子纠缠的产生。结果表明,在一个时间平均的,粗粒度的图片系统可以映射到一个自旋系综与可控的集体相互作用。激光参数的绝热变化允许从多粒子哈密顿量的可分离本征态到纠缠本征态的转移。特别感兴趣的是在基态的过渡,在某些情况下对应于量子相变。如果在基态和第一激发态之间始终保持足够大的能隙,则可以显著降低退相干机制的影响。
2003-01-06 quant-ph
Multi-level, multi-party singlets as ground states and their role in entanglement distribution
我们发现,一个单态的许多多能级量子系统自然产生的基态的物理动机的哈密顿量。哈密尔顿算子简单地交换了一些量子网络(d能级系统)中最近邻的状态;结果与耦合的强度或网络的拓扑无关。我们发现,当地的测量对这些量子点的一些项目的未测量量子点到一个较小的单,无论在每次测量的测量基础的选择。因此,纠缠是高度持久的,并且通过本地测量,可以在空间分离的各方之间建立大量的纠缠,以便随后在分布式量子计算中使用。
2008-05-23 quant-ph
Non-transverse factorizing fields and entanglement in finite spin systems
本文确定了具有任意范围各向异性XYZ耦合的一般自旋阵列中存在非横向因子分解磁场的条件。首先证明了只有平行于主平面的场${h}_s$在场空间中形成四条直线时,才能存在均匀的最大取向完全可分本征态,其取向方向与${h}_s$的取向方向不同,并由各向异性决定.在铁磁(FM)和反铁磁(AFM)型系统中,这种状态总是成为沿着这些线足够强(但有限)的场的非简并基态(GS)。在原子力显微镜链,这个领域共存的非横向分解领域${h}'_s$与退化的Néel型可分离的GS,这是出现在一个有限的链中的水平交叉。它还表明,任意自旋的成对纠缠达到全范围附近的${h}_s$和${h}'_s$,消失在${h}_s$,但接近小而有限的侧限在${h}'_s$,这是解析确定的。分析了块熵和纠缠谱在它们附近的行为。
2015-12-17 quant-ph
Polarization design for ground-to-satellite quantum entanglement distribution
偏振保持是自由空间量子通信的关键技术。本文介绍了一种发射天线的极化保持设计,通过局部测试,平均极化消光比为887:1。我们实现了一个可行的卫星运动的偏振补偿方案,具有超过0.995的偏振保真度。最后,我们首次从地面向卫星分配了纠缠,违反了贝尔不等式2.312+-0.096。
2019-12-13 quant-ph
Coherent pulsed excitation of degenerate multistate systems: Exact analytic solutions
利用Morris-Shore变换,我们证明了由N个简并的低(基态)态和一个高(激发态)态组成的多态系统的解可以约化为只包含激发态和一个(明亮)的基态叠加态的两态系统的解.此外,还存在由基态组成的N-1个暗态。我们使用这种分解得到的解析解退化扩展最流行的完全可溶的模型:共振解决方案,拉比,朗道-齐纳,罗森-齐纳,艾伦-埃伯利和Demkov-Kunike模型。我们建议各种应用的多态的解决方案,例如,作为工具,用于创建多态相干叠加广义共振π脉冲。我们表明,这样的广义π脉冲可以发生,即使当上层状态是远离共振,在特殊的失谐,这使得它有可能在退化的基态流形上操作,而不填充(可能有损耗)的上层状态,甚至是短暂的。
2008-02-28 quant-ph
Ground-state blockade of Rydberg atoms and application in entanglement generation
利用里德伯反封锁效应和Raman跃迁,提出了两个$N$型里德伯原子之间基态封锁的机制。受量子芝诺效应的启发,强里德伯反封锁相互作用在频繁测量两个基态中的一个时起作用,导致相应量子态的双重占据的封锁效应。通过将逻辑量子比特编码到基态,有效地避免了激发态的自发发射,同时保持了非线性的Rydberg-Rydberg相互作用。作为应用,我们分别在封闭系统和开放系统中详细讨论了利用基态封锁制备两原子和三原子纠缠态的可行性,结果表明,在现有的实验参数下,可以获得高保真度的纠缠态。
2017-12-06 quant-ph
Quantum Phase Transition of Ground-state Entanglement in a Heisenberg Spin Chain Simulated in an NMR Quantum Computer
利用核磁共振量子计算机,我们在实验上模拟了海森堡自旋链的量子相变。用多脉冲序列产生哈密顿量,在核自旋系统的(伪纯)基态中制备有效哈密顿量,并使海森堡链从乘积态变为纠缠态,最后变为不同的乘积态.
2004-11-08 quant-ph
Instability and entanglement of the ground state of the Dicke model
利用量子信息理论的工具,我们表明,基态的迪克模型表现出无限序列的不稳定性(量子相变)。这些转变的特征在于原子间的二分纠缠在原子-场耦合参数$κ$的临界值$κ_j$处的突变,并且伴随着基态能量的一阶导数的不连续性。在弱耦合极限($κ_1\leq κ\leq κ_2$)下,Coffman-Kundu-Wootters(CKW)不等式是饱和的,证明了在这种耦合条件下,原子与光场的相互作用不会产生任何内在的多体纠缠.我们还分析了原子-场纠缠,我们表明,在强耦合的限制,该领域是纠缠的原子,使冯诺伊曼熵的原子样品(作为衡量原子-场纠缠)采取的值$S_A={1/2}\ln (N+1)$。与原子的纠缠相互作用导致了场模式的高度亚泊松光子统计。
2005-03-24 quant-ph
Quantum Entanglement Induced by Gravitational Potential
本研究的目的是计算两个子系统通过中心势相互作用的二分系统的纠缠度量,更重要的是分析引力势情况下的概念含义。通过数值计算,我们证实了这种量子系统的基态是一种纠缠态。这就提出了一个问题,即描述通过引力相互作用的质量的量子基态是否可以是一个可分离的状态。当相互引力相互作用时,纠缠似乎是基态的一个内在特征。虽然研究是在非相对论性量子力学的背景下进行的,但它为弱场和低相对速度极限下的量子引力理论提供了线索。两个质量的基态的纠缠似乎与它们所创造的时空曲率有着内在的联系。
2020-06-13 quant-ph
End-to-end entanglement in Bose-Hubbard chains
我们研究的基态以及动力学的玻色子链与本地排斥相互作用和最近邻交换使用基于密度矩阵抽取的数值技术。我们探讨的发展纠缠的终端网站之间的这种链的机制被调用集中人口在这些网站。我们发现,在适当的跳跃系数下,整个链长发生跳跃会导致基态的长程纠缠。此外,我们发现适当的扰动,以增加其基态值以上的终端网站之间的纠缠。
2009-04-29 quant-ph
Dephasing of entangled electron-hole pairs in a degenerate electron gas
简并电子气中的隧道势垒是最近发现的纠缠电子空穴对的来源。在这里,我们调查的损失纠缠退相。我们计算了贝尔不等式的最大违反E_max和纠缠度C。如果初始最大纠缠电子-空穴对处于Bell态,则任意强退相都违反了贝尔不等式。然后,与不存在失相时相同的关系式E_max=2 \sqrt{1+C^{2}}成立。更一般地,对于Bell态的最大纠缠叠加,对于有限的退相强度满足贝尔不等式,并且对于稍微更强(但仍然有限)的退相强度,纠缠消失。因此,E_max和C之间不存在一一对应的关系。
2003-07-09 cond-mat quant-ph
Entanglement generation in qubit-ADAPT-VQE through four-qubit algebraic classification
本研究探讨了qubit-ADAPT-VQE算法在四粒子系统中生成高纠缠基态的能力,通过代数分类识别不同纠缠类别并验证算法的鲁棒性。
2025-12-12 quant-ph