Entanglement and quantum discord dynamics of two atoms under practical feedback control
本文研究了在实际反馈控制下,两个全同原子与单模腔共振耦合的动力学行为,着重讨论了探测效率问题。由于探测效率低,纠缠在有限时间内消失。反直觉地,渐近纠缠和量子不和谐可以通过检测的低效率而增加。当没有光子从原子中发射出来时,探测噪声触发控制场产生纠缠和不和谐。此外,纠缠动力学也会发生突变。
2011-04-08 quant-ph
Enhancement of magnon-photon-phonon entanglement in a cavity magnomechanics with coherent feedback loop
提出了一种利用相干反馈环改善腔磁力学中磁振子-光子-声子纠缠的方案。此外,我们还证明了系统的定态和动力学态是一个真正的三重纠缠态。我们使用对数负性作为量子关联的证据来量化所有二体子系统的纠缠,并通过非零的最小剩余纠缠角来量化真正的三体纠缠,在稳态和动态状态。我们考虑了实现三重纠缠的可行的实验参数。我们发现,可以显着改善纠缠相干反馈使用适当的调谐的反射参数的分束器。这种纠缠对热效应是鲁棒的。我们提出的改进纠缠度的方案在量子信息中的应用是有意义的。
2022-11-30 quant-ph
Controlling entanglement by direct quantum feedback
讨论了利用直接量子反馈机制在腔中两个原子的电子态之间产生纠缠。我们比较了不同的控制哈密顿量和检测过程对纠缠产生性能的影响,表明我们在Phys. Rev. A { \bf 76} 010301(R)(2007)中提出的基于量子跳跃的反馈可以保护高纠缠态不受退相干的影响.我们提供的分析结果,解释跳跃反馈的鲁棒性,并通过仔细检查我们的模型中的不完善和近似的影响,还分析了实验实施的角度。
2008-07-07 quant-ph
Force-Gradient Sensing and Entanglement via Feedback Cooling of Interacting Nanoparticles
本研究理论证明对两个悬浮相互作用纳米粒子进行反馈冷却可实现力梯度差分传感与稳态纠缠,验证了仄牛顿每微米量级传感可行性及现有装置观测库仑作用纠缠的可能性。
2023-06-14 quant-ph
Emergence and enhancement of feedback control induced quantum entanglement
Ibnou Zohr University(伊本·佐赫尔大学);Khalifa University of Science and Technology(哈利法科学技术大学);Causal Dynamics Pty Ltd(因果动力学有限公司)
本文提出通过反馈控制增强量子纠缠的方案,展示在混合腔磁机械系统中增强双体和三体量子关联,并证明其对环境温度的鲁棒性。
2023-12-18 quant-ph
Steady-state entanglement of interacting masses in free space through optimal feedback control
University of Vienna(维也纳大学);Aalto University(阿尔托大学);Ulm University(乌尔姆大学);TU Wien(维也纳工业大学);Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院)
本文提出基于最优量子反馈控制的策略,通过线性二次高斯控制设计相空间动力学,利用EPR型方差最小化约束实现无条件纠缠生成,克服传统能量最小化冷却策略的局限。
2026-03-16 quant-ph
Suppressing decoherence and improving entanglement by quantum-jump-based feedback control in two-level systems
研究了基于量子跳变的反馈控制两个量子比特之间的纠缠,其中一个量子比特受到退相干的影响,而另一个量子比特受到控制。这种情况与由固态的核自旋和电子自旋组成的量子系统非常相关。探讨了延长耗散量子比特相干时间的可能性。数值模拟结果表明,基于量子跳跃的反馈控制可以改善量子比特之间的纠缠,延长直接受退相干影响的量子比特的相干时间。
2010-09-11 quant-ph
Locally optimal measurement-based quantum feedback with application to multi-qubit entanglement generation
我们提出了一种基于测量的量子反馈的一般方法,该方法采用比例和基于量子态(PaQS)的反馈分量来获得局部最优协议。为了证明该方法的力量,我们首先表明,它再现了许多已知的反馈协议,然后将其应用于生成多体纠缠,重点是远程纠缠,这需要空间本地反馈哈密顿量。测量和反馈算子的对称性是构建有效协议的关键。结果表明,在理想的测量效率下,在非马尔可夫反馈控制方案下,纠缠态的保真度接近于1,而通过对系综平均态的反馈幺正进行优化而得到的马尔可夫方案,纠缠态的保真度仍在94%以上.将PaQS方法应用于N比特W态、一般Dicke态和GHZ态的产生表明,在某些情况下,可以高效地产生具有高保真度的纠缠态,最高可达N = 100。
2020-09-22 quant-ph
Generating Robust Entanglement via Quantum Feedback
产生纠缠态是量子信息技术的重要任务之一。然而,实际上任何纠缠产生器都必须包含一些特征不确定性,因此产生的纠缠态成为不期望的混合态。本文提出了一种相干反馈控制方案,抑制了典型纠缠发生器(非简并光学参量振荡器)的特征不确定性,以产生鲁棒的高斯纠缠态。特别地,我们研究了双模压缩态和高斯四模团簇态,以证明所提出的控制方法的有效性。
2018-08-22 quant-ph
Embedding entanglement generation within a measurement-feedback coherent Ising machine
提出了一种利用非局域测量和反馈在时分复用相干伊辛机(CIM)中有效建立光模纠缠的新方案。我们数值模拟和评估的稳态纠缠的产生在一个系统中的最近邻相互作用的一维环,我们比较的结果与传统的CIM与延迟线介导的全光相互作用。我们表明,延迟线架构有一个基本的限制,我们的测量为基础的计划可以大大超过可访问的纠缠。这些结果激发了对CIM中非经典相关性的研究,这些CIM具有以前被认为在实验上不切实际的纠缠水平。
2019-06-12 quant-ph
Optimal feedback control of two-qubit entanglement in dissipative environments
我们研究了两个量子比特耗散到它们自己的环境中的错误的校正。这是通过采取局部反馈动作来实现的,目的是尽可能多地保持初始纠缠量。最优控制是通过首先从子系统的纯度获得见解,然后通过数值分析的并发。这相当于对致动和测量过程的双重优化。重复反馈行动也被调查,从而铺平了道路的连续时间制定和解决问题。
2016-04-08 quant-ph
Monogamy of Gaussian quantum steering and entanglement in a hybrid qubit-cavity optomagnonic system with coherent feedback loop
提出在带相干反馈回路的混合量子比特-腔光磁机械系统中研究量子导引与三体纠缠单配性的理论方案,利用对数负性和高斯量子导引量化关联,验证CKW型单配性不等式,并证明相干反馈回路在热效应下能增强纠缠与量子导引。
2025-10-11 quant-ph
Steady-state entanglement production in a quantum thermal machine with continuous feedback control
本文研究双量子比特量子热机在连续测量与实时反馈控制下的稳态纠缠产生,发现理想运行区域可显著提升纠缠质量,并揭示热流与 concurrence 的正比关系及非理想条件下的鲁棒性。
2023-09-14 quant-ph
Feedback Control of Two-mode Output Entanglement and Steering in Cavity Optomechanics
我们表明,通过反馈的信号的导数从零差测量的光退出一个双模光学腔与机械谐振器相互作用的一个模式的闭环控制允许控制和增加光输出纠缠。特别地,所提出的反馈增强的设置允许实现大于用于安全隐形传态的阈值2/3的相干态隐形传态的保真度,以及在存在损耗的情况下两个腔的输出模式之间的双向转向,这在没有反馈的情况下是不可能的
2016-10-05 quant-ph
Weak measurement and control of entanglement generation
在本文中,我们展示了如何弱联合测量和本地反馈可以用来控制两个量子比特之间的纠缠产生。为了做到这一点,我们利用一个消相干自由子空间(DFS)。弱测量和反馈可以用来驱动系统迅速进入这个子空间。一旦进入子空间,反馈可以快速产生纠缠,或者动态地关闭纠缠产生。在弱测量的背景下,我们还考虑了净化和产生纠缠之间的一些差异。
2008-01-28 quant-ph
Enhancement of spontaneous entanglement generation via coherent quantum feedback
研究了半无限一维光子波导中两个二能级辐射源(量子比特)的纠缠动力学。每个量子比特与波导的耦合是手性的,这取决于光的传播方向。波导的有限端由完美的反射镜终止,使得相干量子反馈被引入系统。我们证明了通过控制反馈的时间延迟可以保持量子比特之间的手征纠缠。此外,当时间延迟可以忽略时,量子比特-量子比特约化系统在强耦合区域内演化,量子比特几乎可以达到最大纠缠。我们还分析了一些相关参数的变化的协议的鲁棒性。
2020-03-04 quant-ph
Remote nonreciprocal magnon magnon entanglement via the Barnett effect with coherent feedback
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, Beijing Normal University(北京师范大学应用光学北京地区重点实验室);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
本研究提出带相干反馈的腔磁振子系统方案,利用巴尼特效应实现远程非互易磁振子纠缠,可通过偏置磁场、腔失谐等调控,适度反馈还能提升纠缠临界温度。
2026-10-09 quant-ph
Deterministic creation and stabilization of entanglement in circuit QED by homodyne-mediated feedback control
在固态电路QED系统中,基于色散区的零差测量,我们证明了基于零差电流的反馈可以在中等噪声环境下产生并稳定高度纠缠的两量子比特态.特别是,我们提出了一个扩展的分析,基于电流的马尔可夫反馈,从而导致一个改进的滤波电流为基础的反馈方案。我们表明,这是必不可少的,我们要达到理想的控制效果,在目前的系统。
2010-05-17 quant-ph
Entanglement-assisted quantum feedback control
量子精密测量的主要优势依赖于纠缠的有效利用,这确实使我们能够在标准量子极限上实现严格更好的估计性能。在本文中,我们提出了一个类似的方法,利用纠缠的反馈控制的目的。所考虑的系统是一个一般的线性动力学量子系统,其控制目标可以系统地表示为基于量子卡尔曼滤波方法的线性二次高斯控制问题,在这种情况下,纠缠输入探测场被有效地用来减小估计误差,从而减小控制代价函数.特别是在冷却光机械振荡器的问题中,我们证明了纠缠辅助反馈控制可以使振荡器的稳态占据数降低到相干探测场控制器所能达到的极限以下,并且还击败了优化压缩探测场控制器。
2017-06-10 quant-ph
Coherent feedback control of multipartite quantum entanglement for optical fields
研究了非简并光参量放大器产生的多体纠缠态的相干反馈控制。通过调节CFC环中光学分束器的透射率,可以控制两个以上纠缠光模之间的振幅和相位正交的量子关联特性。得到了利用CFC环增强光场连续变量多体纠缠的物理条件。基于实际系统可行物理参数的数值计算为实验装置的设计提供了直接参考。
2012-01-05 quant-ph
Generating quantum entanglement between macroscopic objects with continuous measurement and feedback control
研究了在连续测量和反馈控制下,在光机系统中的宏观力学镜之间产生量子纠缠的可行性。我们仔细推导出一个协方差矩阵的机械镜在稳态下,采用卡尔曼滤波问题与假设占主导地位的腔光子耗散,使普通和微分模式的镜子被压缩的测量输出光束的行动。我们证明了当共模和差模的态以不对称的方式被压缩时,机械镜之间的纠缠产生。我们的结果还表明,$7$ mg镜之间的量子纠缠是可以实现的,在短期内。
2023-03-14 quant-ph
Boosting energy-time entanglement using coherent time-delayed feedback
在弗兰森干涉仪中,双光子干涉的可见性可以作为光子能量-时间纠缠的度量。我们建议通过实施相干时间延迟反馈机制来控制二阶相干函数中的干扰的可见性。在矩阵乘积态框架下模拟非马尔可夫动力学,我们发现,通过减慢梯形三能级系统(3LS)上能级的衰减,可以在很宽的参数范围内显著提高3LS发射的双光子的可见性.
2021-06-02 quant-ph
Dissipative stabilization of quantum-feedback-based multipartite entanglement with Rydberg atoms
提出了一种在耗散光腔中利用量子反馈产生里德伯原子多体纠缠的方案。里德伯阻断机制有效地防止了系统的双激发,这被进一步利用来加速具有单里德伯态激发的纠缠态的稳定。相应的反馈操作大大简化,因为在整个过程中只需要控制一个规则原子,而不管粒子的数量。通过调节驱动场的拉比频率,可以调节纠缠态的形状。此外,相对较长的高里德堡能级寿命保证了在现实情况下的高保真度。
2016-12-31 quant-ph
Engineering steady states using jump-based feedback for multipartite entanglement generation
研究了利用量子跳跃反馈控制开放量子系统中多体纠缠暗态的稳定性。利用Phys.Rev.A76,010301(R)(2007)中提出的一对原子的纠缠模型,我们给出了一种产生多体单重态稳态纠缠态的一般策略.在四个量子比特的情况下,我们提出了一个简单的局部反馈控制,虽然不是最佳的,是现实的,稳定的高度纠缠态。我们讨论的局限性和分析的框架内的直接跳反馈计划的替代策略。
2011-06-14 quant-ph
Distributed entanglement generation between continuous-mode Gaussian fields with measurement-feedback enhancement
本文研究了两个空间上相距很远的振子系统通过高斯场连接的方案,并研究了两个连续模输出的高斯场在振子辐射下的分布式纠缠产生。结果表明,在非局域有效纠缠操作下,采用测量反馈控制可以增强输出光场之间的类爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)纠缠.传播延迟和损失的影响,在两个振荡器互连的领域,以及系统中的其他损失的影响,也被认为是。特别地,对于一定范围的时间延迟,测量反馈控制器能够保持闭环系统的稳定性和纠缠增强,但可实现的增强仅在与时间延迟的长度相称的较小带宽上。
2012-09-26 quant-ph
Dynamical creation of entanglement by homodyne-mediated feedback
对于两个耦合到单模腔场的二能级原子,在腔场的驱动和强阻尼作用下,用未调制的驱动激光照射系统,可以实现稳态纠缠[S.Schneider,G. J. Milburn Phys. Rev A 65,042107,2002]。我们提出了一种利用零差反馈来显著提高稳态纠缠的方案,该方案中驱动激光由来自腔输出的零差光电流调制。这样的反馈可以增加对双量子比特系统的退相干过程和单个量子比特的相干演化的非线性响应。我们利用SO(3)Q函数给出了纠缠态的性质。
2004-10-07 quant-ph
Study of the EPR-type entanglement characteristics of a NDPA with time-delayed coherent feedback
本文研究带时滞相干反馈的阈值以下开放式非简并参量振荡器,发现其可通过延迟反馈动力学实现可调特征频率的EPR型纠缠显著增强,且对相位匹配敏感,在有限额外损耗下仍有效。
2025-03-24 quant-ph
Quantum Entanglement Capacity with Classical Feedback
对于任何量子离散无记忆信道,我们定义了一个量称为量子纠缠容量与经典反馈($E_B$),我们表明,这个量位于其他两个研究良好的量之间。这两个量--双向经典通信辅助的量子容量($Q_2$)和经典反馈辅助的量子容量($Q_B$)--被广泛地解释为是不同的:存在$Q_2>Q_B$的量子离散无记忆信道。然后,我们提出了一个通用的方案,将任何量子纠错码转换为自适应协议,这个新定义的量子去极化信道的数量,并说明与猫(重复)码和Shor码。我们将本概念与纠缠纯化协议进行对比,表明虽然Leung-Shor协议可以直接应用,但递归方法需要补充其他技术,但同时提供了一种改进上述Cat代码的方法。对于量子去极化信道,我们证明了一个公式,该公式给出了来自任何$E_B$协议的经典反馈的量子容量的下限。然后,我们将此公式应用到我们讨论的$E_B$协议,以获得新的量子容量的下界与经典反馈的量子去极化信道。
2007-12-14 quant-ph
Feedback-enhanced distant entanglement of magnon and phonon modes with atomic ensembles in coupled cavities
提出含相干反馈回路的双耦合腔混合系统,利用五种激发模式实现并显著增强原子系综、光子与磁振子、声子间的远程两体纠缠。
2025-05-11 quant-ph
Optimal control of entanglement via quantum feedback
最近的研究表明,对于平稳线性二次高斯控制问题,寻找对环境的最优测量是一个半定规划。我们应用这种技术来控制的EPR-两个玻色子模式之间的相互作用,通过一个参数的哈密顿量在稳态的相关性。最佳测量结果是非局部零差测量--在测量之前必须将两个模式的输出合并。我们还找到了最佳的本地测量和控制技术。这给出了相同程度的纠缠,但比以前考虑的本地技术更高的纯度[S。Mancini,Phys.Rev.A { \bf 73},010304(R)(2006)]。
2006-10-01 quant-ph
Entanglement-Preserving Limit Cycles from Sequential Quantum Measurements and Feedback
纠缠的产生和保持是量子信息处理中的关键任务,并且存在多种协议来通过测量远程量子比特的自发发射来使远程量子比特纠缠。在这里,我们提出了反馈方法,基于监测两个量子比特的荧光和仅使用本地π脉冲进行控制,以增加纠缠两个量子比特态的产率和/或寿命。具体来说,我们描述了一个协议的基础上光电探测的自发发射(即使用量子跳跃轨迹),允许通过测量撤销纠缠保存,创建一个极限环周围的贝尔状态。然后,我们证明了可以对最近的基于零差测量(即使用扩散量子轨道)的反馈方案进行类似的修改,[L。S.马丁和K。B. Whaley,arXiv:1912.00067],以增加它所产生的纠缠的寿命。我们的计划是最有效的高测量效率,和不太理想的测量效率的影响进行量化。我们在这里描述的方法以一种新颖的方式结合了经过验证的技术,补充了现有的协议,并提供了一种生成和保护纠缠态的途径,以便它们可以按需用于各种应用。
2021-01-04 quant-ph
Barnett effect boosted nonreciprocal entanglement and EPR-steering in magnomechanics in the presence of coherent feedback loop
提出一种混合磁力学系统实验方案,通过调节Barnett效应与分束器反射率,实现了可控的非对称EPR导引、非互易纠缠及多体纠缠,并有效抵御热噪声,具有量子信息应用前景。
2025-07-13 quant-ph
Enhancing One-Way Steering and Non-Classical Correlations in Magnomechanics via Coherent Feedback
提出利用相干反馈增强腔磁力系统中的量子关联层级,通过调节分束器反射参数显著提升量子关联对热噪声的鲁棒性,并实现光子、磁子与声子间增强的真实三部分纠缠。
2024-09-21 quant-ph
Stabilizing two-qubit entanglement with dynamically decoupled active feedback
提出一种利用连续半宇称测量与并发动态解耦驱动相协调的主动反馈协议,实现了两非相互作用量子比特最大纠缠态的鲁棒稳定,无需辅助比特即可达到全局吸引且接近单位保真度。
2023-12-12 quant-ph
Quantum feedback induced entanglement relaxation and dynamical phase transition in monitored free fermion chains with Wannier-Stark ladder
本文研究了测量-反馈协议下倾斜自由费米子链中的动力学相变,揭示了 Wannier-Stark ladder 势能增强的反馈诱导趋肤效应导致纠缠熵呈现对数增长后衰减至面积律稳态的两阶段演化,为理解反馈在 MIETs 中的作用提供了参考。
2025-05-29 quant-ph
Feedback-Controlled Magnon-Atom Entanglement and Photon Statistics
College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University(中国计量大学光电工程学院);School of Physical Sciences, Great Bay University(大湾区大学物理科学与技术学院);Great Bay Institute for Advanced Study(大湾区高等研究院)
通过长短期记忆网络模拟动力学,利用相干反馈稳定腔内状态,发现光子关联函数和磁子-原子纠缠随腔镜距离周期性振荡,反馈显著增强反聚束和聚束效应。
2026-06-23 quant-ph
Quantum-enhanced metrology without entanglement based on optical cavities with feedback
有许多不同的策略可以比标准量子极限更有效地测量两条光路之间的相移。一种方法是使用高度纠缠的光子。另一种方法是将光子暴露于非线性或相互作用的哈密顿量。本文强调开放量子系统的条件动力学为量子增强计量学提供了一个有趣的额外工具。作为一个具体的例子,我们回顾了最近的计划,利用条件动力学的激光驱动的光腔与自发光子发射内的量子反馈回路。从二阶光子相关测量中推断信息既不需要光学非线性,也不需要纠缠光子,因此应该立即引起实际兴趣。
2016-09-08 quant-ph
Determination of maximal Gaussian entanglement achievable by feedback-controlled dynamics
我们确定了一个一般的上限为任意数量的玻色子自由度的系统的连续反馈实现的稳态纠缠。我们将这样的约束应用于参数相互作用的特定情况-在量子光学中产生纠缠的最常见的实际方式-并挑选出实现最大纠缠的最佳反馈策略。我们还考虑的情况下,反馈计划完全限制在当地的业务和比较其性能的最佳,一般非本地,计划。
2010-06-03 math-ph math.MP quant-ph
Enhancing Optomechanical Entanglement and Mechanical Squeezing by the Synergistic Effect of Quadratic Optomechanical Coupling and Coherent Feedback
Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学);Henan Normal University(河南师范大学)
研究含相干反馈回路的膜嵌入腔光机械系统中,如何通过线性和二次光机械耦合实现强光机械纠缠和机械压缩。利用系统参数可调性及协同效应,给出增强纠缠和压缩的方法。
2026-07-07 quant-ph
Deterministic generation of remote entanglement with active quantum feedback
我们考虑使用联合测量和反馈确定性地纠缠两个远程量子比特的任务,但不直接纠缠哈密顿量。为了制定最有效的实验上可行的协议,我们引入了平均意义局部最优(ASLO)反馈协议的概念,它不需要实时量子态估计,实时量子反馈控制的一个困难的组成部分。我们使用这个概念的最优性,构建两个协议,可以确定性地创建最大的纠缠:半经典反馈协议的低效率的测量和量子反馈协议的高效率的测量。后者减少到直接反馈的连续时间的限制,其动态可以模拟的Wiseman-Milburn反馈主方程,产生的单位测量效率的限制的解析解。我们的形式主义可以顺利地插值之间的连续时间和离散时间的反馈动力学的描述,我们利用这一功能,然后推导出一个优越的混合协议,任意非单位测量效率之间的量子和半经典协议的切换。最后,我们使用模拟结合实验的不完善性,确定性纠缠的远程超导量子比特可以实现与当前的技术单独使用连续时间反馈协议。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Stabilization using Parity Detection and Real-Time Feedback in Superconducting Circuits
容错量子计算依赖于检测和纠正错误的能力,这在量子纠错码中通常通过投射测量多量子比特奇偶校验算子和通过对所观察到的错误伴随式进行条件化操作来实现。在这里,我们通过实验证明了使用辅助量子位来重复测量两个数据量子位的$ZZ$和$XX$奇偶校验算子,从而将它们的联合状态投影到相应的奇偶校验子空间中。通过应用反馈操作条件下的个人奇偶测量的结果,我们证明了实时稳定的贝尔状态的保真度$F\approx 74\%$在多达12个周期的反馈回路。我们还执行协议,使用泡利帧更新,并在对比的情况下,实时稳定,观察到一个稳定的下降,从周期到周期的保真度。在不降低保真度的情况下在多个反馈轮上稳定奇偶校验的能力为在比组成量子位的固有相干时间长得多的时间尺度上执行稳定器代码的可行性提供了强有力的证据。
2019-02-20 quant-ph
Single-shot deterministic entanglement between non-interacting systems with linear optics
在大多数量子信息平台中,基于测量的预示纠缠方案已经作为物理分离的量子比特之间的主要链路。然而,不可能用线性光学进行确定性的贝尔测量,这将标准协议的成功率限制在最多50%,这意味着未知状态的纠缠为零。在这里,我们表明,在测量过程中执行反馈的能力,使单位的成功概率在一个Single Shot。我们的主要反馈协议,光子计数的基础上,保留了相同的鲁棒性作为标准的Barrett-Kok计划,同时增加一倍的成功概率,即使在存在损失。在超导电路中,零差探测器比光子计数器更容易获得,我们给出了另一种协议,可以确定性地纠缠远程量子比特给定现有参数。在构建后一个协议,我们推导出一个一般表达式,适用于任何连续的,基于测量的反馈问题的局部最优控制。
2019-11-29 quant-ph
What is the optimal way to prepare a Bell state using measurement and feedback?
最近的工作表明,使用量子反馈可以显着提高基于测量的远程纠缠生成的速度和成功率,但通常不知道什么反馈协议最适合这些任务。在这里,我们考虑两种常见的测量,能够投射到成对纠缠态,即两个量子比特的半奇偶和全奇偶测量,并在每种情况下确定一个全局最优的协议产生的纠缠。对于半奇偶校验测量,我们重新推导出以前描述的协议使用更一般的方法,并证明它是全局最优的几个数字的优点,包括最大的并发或保真度,和最小的时间,以达到指定的并发或保真度。对于全宇称测量,我们导出了一个与(C。Hill,J.Ralph,Phys.Rev.A77,014305(2008)),然后将状态的并发的动力学映射到有效量子位的Bloch向量长度。这个映射使我们能够证明几个最优结果的反馈协议与全奇偶校验测量。我们进一步表明,我们的全奇偶校验协议最佳地从一个量子比特到其他所有基于测量的方案之间的纠缠转移。这里开发的方法将是有用的,用于导出反馈协议,并确定在许多其他量子系统的测量和幺正操作的最优性能。
2017-07-14 quant-ph
Qubit state guidance without feedback
我们研究了一种不依赖于反馈机制的双量子比特状态引导协议。在我们的方案中,纠缠可以通过安排量子比特与连续变量辅助系统的相互作用来集中。通过适当地后选择辅助状态的重复测量的结果,量子比特状态被驱动为具有期望量的纯度和纠缠。我们强调该协议的第一次迭代所发挥的主要作用。可以充分考虑检测操作中的无效性。
2004-10-04 quant-ph
Efficient Generation of Multi-partite Entanglement between Non-local Superconducting Qubits using Classical Feedback
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院);Lawrence Berkeley National Lab(劳伦斯伯克利国家实验室)
本研究借助150 ns反馈延迟的FPGA控制硬件,探索基于隐形传态的协议在超导量子比特间生成非局域多体纠缠的效用,演示了恒定深度下GHZ态、非局域CNOT门、量子扇出门的实现及态隐形传态,发现保真度受闲置量子比特测量诱导退相干限制。
2025-11-11 quant-ph
Entangling two levitated particles in free space via trap modulation and Bayesian feedback
本研究提出一种通过阱振幅调制、库仑耦合结合卡尔曼滤波与线性二次调节器的贝叶斯反馈方案,在低测量效率、低耦合强度下实现自由空间光学悬浮纳米粒子的条件与无条件稳态纠缠,提升了实验可行性。
2025-05-19 quant-ph
Coherent control of optomechanical entanglement and steering via dual parametric amplification
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, Beijing Normal University(北京师范大学应用光学北京市重点实验室);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室)
本文提出利用双倍频放大和反馈环路控制光机械系统中的量子关联,通过调节参数实现强且抗热噪声的量子关联。
2026-09-02 quant-ph
Comparing and combining measurement-based and driven-dissipative entanglement stabilization
我们展示并对比了两种通过反馈来稳定量子比特纠缠的方法。我们的演示建立在一个反馈平台上,该平台由两个超导量子比特耦合到一个腔体组成,该腔体由近量子限制的测量链测量,并由高速经典逻辑电路控制。这个平台是用来稳定纠缠的两个名义上不同的计划:一个“被动”水库工程方法和“主动”校正的基础上有条件的奇偶测量。鉴于这两种反馈范式在量子纠错和量子控制中所起的作用,我们在相同的实验装置上直接比较了它们。此外,我们表明,第二层反馈可以添加到这些方案中的每一个,这预示着一个高保真纠缠态的实时存在。这种“嵌套”反馈在不牺牲成功概率的情况下带来了显着的纠缠保真度改善。
2015-09-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Absence of measurement-induced entanglement transition due to feedback-induced skin effect
研究发现广义监测中的条件反馈会诱导量子趋肤效应,抑制纠缠增长,从而使开放边界多体系统不存在测量诱导纠缠相变,并可在囚禁离子等 NISQ 平台实验观测。
2024-07-03 cond-mat.str-el quant-ph
Enhanced entanglement of two different mechanical resonators via coherent feedback
已经示出[New J.Phys.17,103037(2015)],在光机械系统中,可以动态地或在稳态中实现两个不同的机械谐振器之间的大的且鲁棒的纠缠,在该光机械系统中,两个机械谐振器耦合到由适当选择的双音场驱动的单个腔模式。该方案的一个重要限制是腔衰减率必须远小于两个机械频率及其差值。在这里,我们表明,纠缠可以显着增强,并在很大程度上扩展该计划的有效性,通过增加一个相干的反馈回路,有效地降低腔衰减率。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Limits of atomic entanglement by cavity-feedback : from weak to strong coupling
我们从理论上研究了可以通过腔反馈获得的原子系综的纠缠态,改变原子-光耦合从弱到强,并包括退相干的系统处理。在小原子系综的强耦合机制下,系统在腔损耗的驱动下进入长寿命、高纠缠度的多体态,我们用解析的方法描述了这种多体态。在弱耦合制度的大合奏,我们发现解析的最大自旋压缩,可以通过优化耦合和原子数。这种压缩从根本上被自发发射限制在一个恒定值,与原子数无关。利用多体系统中的纠缠是一个基本的兴趣[1],也是量子增强技术的关键要求,特别是量子精密测量[2]。在这方面,由于原子系综中的纠缠态具有高度的相干性和精确测量的潜力,人们已经做了很多努力来制备纠缠态。自旋压缩态和数态都是通过基于非线性原子场的相干演化[3- 5]或量子非破坏测量[6- 8]的方法产生的。在第一类方法中,腔反馈[5,9]是最有前途的方法之一:它已经允许产生高度压缩态[5],并且可以很容易地关闭由原子-腔耦合引入的有效非线性,使其在计量应用中非常有吸引力。在这封信中,我们分析了在从弱到强的不同耦合机制下,腔反馈可以产生的纠缠态,并导出了度量增益的极限,将压缩的优化扩展到未探索的参数值领域。通过对耦合强度和原子个数的优化,我们发现了一个只与原子结构有关的最大压缩极限。
2015-07-27 quant-ph
Deterministic entanglement of superconducting qubits by parity measurement and feedback
量子系统在测量过程中的随机演化可以说是量子力学最神秘的特征。测量一个量子系统通常会使它转向经典状态,破坏任何初始量子叠加以及与其他量子系统的任何纠缠。值得注意的是,测量非相互作用量子系统之间的共享属性可以从不相关的状态开始产生纠缠。在量子计算中特别感兴趣的是奇偶性测量,其将量子位(qubit)的寄存器投影到具有偶数或奇数激发总数的状态。至关重要的是,宇称计必须以高保真度辨别两个宇称,同时保持相同宇称状态之间的相干性。尽管有许多关于原子、半导体和超导量子比特的提议,但实现一个奇偶校验计,为偶数和奇数测量结果产生纠缠,仍然是一个突出的挑战。我们实现了一个时间分辨的,连续的宇称测量的两个超导量子比特使用腔在一个3D电路量子电动力学(cQED)架构和相敏参量放大。利用后选择,我们通过宇称测量产生纠缠,达到77%的并发。通过在反馈控制回路中引入奇偶校验计,我们将纠缠的产生从概率性转变为完全确定性,并根据需要达到66%的目标Bell态保真度。这些实现的奇偶校验计和反馈使能的确定性测量协议提供了关键成分的固态主动量子纠错。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Local optimality of a coherent feedback scheme for distributed entanglement generation: the idealized infinite bandwidth limit
School of Electrical Engineering and Telecommunications, The University of New South Wales(新南威尔士大学电气与电信工程学院)
本文证明了在理想无限带宽极限下,一种新型相干反馈配置在分布式EPR纠缠生成中的局部最优性,通过非退化光学参量放大器实现,为有限带宽场景提供准确近似。
2015-08-19 cs.SY eess.SY quant-ph
Entanglement Steering in Adaptive Circuits with Feedback
本研究提出带反馈的自适应随机电路模型,实现了单轨迹和平均密度矩阵层面的两种纠缠相变,并证明密度矩阵相变属于宇称守恒普适类。
2023-07-15 cond-mat.stat-mech quant-ph