Parallel tomography of quantum non-demolition measurements in multi-qubit devices
本文提出QND测量并行层析协议，在7量子比特IBM-Q器件上重建测量Choi矩阵并评估保真度、QND性、破坏性与串扰，以表征单/双量子比特及广义测量。
2023-06-07 quant-ph
Fast quantum non-demolition readout from longitudinal qubit-oscillator interaction
我们展示了如何利用纵向量子位-振子相互作用实现高保真量子非破坏量子位读出。这通过在腔频率处调制纵向耦合来实现。量子位-振荡器相互作用然后充当腔上的量子位状态依赖驱动，这种情况与标准色散情况根本不同。可以利用单模压缩来指数地增加该读出协议的信噪比。我们在电路量子电动力学和一个可能的多量子位架构中实现了这个想法。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Demolition Dispersive Measurement of a Superconducting Qubit with a Microstrip SQUID Amplifier
本文研究了利用微带SQUID放大器（MSA）对超导量子比特进行单次非破坏测量的可能性。考虑了MSA中所有电阻产生的约翰逊噪声。我们表明，一个单次非爆破测量是可能的测量谐振腔中的六个光子。对于电感耦合到测量谐振器的相位量子比特，我们得到了测量量子比特状态所需的互感的表达式。
2011-12-01 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Quantum non-demolition measurements of a qubit coupled to a harmonic oscillator
我们从理论上描述了两能级系统（量子比特）的弱测量，并量化了这种量子比特测量具有量子非破坏（QND）特性的程度。量子位耦合到经历投影测量的谐振子。从振荡器测量结果中提取关于量子比特状态的信息，并且通过振荡器的后续测量的结果来推断测量的QND特性。我们使用正算子值测度（POVM）形式来描述量子比特的测量。两种机制导致偏离完美的QND测量：（i）振荡器的量子波动，以及（ii）测量期间量子位态$|0>$和$|1>$之间的量子隧穿。我们的理论可以应用到超导量子位耦合到电路振荡器上进行QND测量。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Non-Demolition Test of Bipartite Complementarity
我们提出了一个量子线路，它实现了一个非破坏性的测量互补的单和二分属性的两个量子比特系统：纠缠和单分的可见性和可预测性。该系统必须是在一个纯粹的状态与实系数的计算基础，这使得这些属性的直接操作的解释。该电路可以在量子信息感兴趣的许多系统中实现。
2007-02-08 quant-ph
Quantum non-demolition detection of an itinerant microwave photon
光子探测器是在量子极限下测量电磁波的基本工具，在通信、传感和计算等新兴量子技术中需求量很大。特别感兴趣的是量子非破坏（QND）型检测器，其将光子模式的量子态投影到光子数基础上而不影响时间或空间性质。这与传统的光子探测器形成鲜明对比，传统的光子探测器吸收光子以触发“点击”，从而不可避免地破坏光子。最近，在光域中使用腔中的单个原子证明了长期寻求的飞行光子的QND检测。然而，尽管最近使用超导电路的微波量子光学取得了进展，但微波的对应物一直难以捉摸。在这里，我们实现了一个确定性的纠缠门之间的超导量子比特和传播的微波脉冲模式反射的腔体包含量子比特。使用纠缠和高保真量子比特读出，我们证明了一个QND检测的单光子的量子效率为0.84，光子的生存概率为0.87，和暗计数概率为0.0147。我们的方案可以作为连接远程量子比特模块的量子网络的构建模块，以及用于多光子信号的微波光子计数设备。
2017-11-15 quant-ph
Fast, High-Fidelity, Quantum Non-demolition Readout of a Superconducting Qubit Using a Transverse Coupling
虽然相对容易设计，但量子位和腔模式之间的静态横向耦合仅在量子位和腔之间的耦合远小于它们的相互失谐时才满足量子非破坏（QND）测量的标准。这可能会对测量速度造成很大限制，需要在电路设计中在耦合、失谐和腔模引入的退相干之间进行权衡。在这里，我们研究了一个电路，其中量子位腔和腔馈线耦合可以打开和关闭，这有助于隔离量子位。我们不依赖于色散近似或双折射近似，而是求解量子比特和腔模之间的完全横向相互作用。我们表明，通过仔细选择失谐和相互作用时间，我们可以利用量子位腔动力学中的递归，从而可以进行非常快速，高保真度的QND测量。在这里，量子位测量的执行更像是量子位和腔之间的门操作，其中腔状态可以以时序方式被放大、压缩和释放。此外，我们还表明，非共振近似的非爆破性能比其色散性能更快地分解，这表明迄今为止的许多色散测量已经在QND制度之外实施。
2019-06-05 math.OC quant-ph
Quantum non-demolition measurement of photon-arrival using an atom-cavity system
提出了一种简单有效的量子非破坏测量（QND）方案，该方案在不影响量子比特态的情况下检测信号光子的到达。所提出的QND方案的功能，即使辅助光子被替换为弱光组成的真空和单光子态。虽然探测方案是为纠缠共享应用而设计的，但它也适用于单光子态的一般纯化。
2007-02-14 quant-ph
Mode invisibility as a quantum non-demolition measurement of coherent light
我们利用光在光学腔中的量子态的几何特性来实现量子非破坏测量。我们推广了“模不可见”方法，以非破坏的方式获得压缩相干态的维格纳函数信息。我们还简化了这种非爆破技术的应用，以测量单光子和少光子态。
2014-10-20 quant-ph
Quantum non-demolition measurement of an electron spin qubit through its low-energy many-body spin environment
本文通过数千个冗余核自旋辅助比特的非共振耦合实现量子点电子自旋量子比特的量子非破坏性测量，支持量子达尔文主义，实现约99.85%保真度的单次读取、预示初始化及量子跳跃观测。
2023-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal quantum computation on the power of quantum non-demolition measurements
本文研究了光量子计算的线性和非线性模型，并讨论了它们的可扩展性和效率。我们展示了如何有显着不同的标度特性，在单光子计算时，弱交叉克尔非线性允许补充通常的线性光学集。特别是，我们展示了量子非破坏测量是如何成为通用量子计算的有效资源的。
2006-03-13 quant-ph
Fast polarimetry system for the application to spin quantum non-demolition measurement
报道了一种用于原子自旋量子非破坏测量的快脉冲偏振计的研制。所开发的系统是可调谐的镱原子的原子共振，并具有窄的激光线宽适合自旋QND。使用研制的偏振计，我们成功地演示了真空噪声的测量，每个脉冲的光子数为10^6到10^7。
2005-12-26 quant-ph
Derivation of the quantum probability law from minimal non-demolition measurement
量子概率规则的另一个推导是为了更清楚地阐明这一基本定律的多方面。结果表明，在最小量子非破坏测量（也称为理想测量）中，态的变化以一种简单的方式蕴涵着概率律。也就是说，状态变化最小的要求，以适当的数学形式，给出了众所周知的Lueders公式，其中包含概率规则。
2007-08-14 quant-ph
Quantum Error Correction of a Qubit Loss in an Addressable Atomic System
提出了一种利用可寻址光晶格中的中性原子进行量子计算时量子比特丢失误差的校正方案。首先使用量子非破坏测量来检测量子比特丢失，然后通过在空出的晶格位置中插入新原子来转换为标准量子比特错误。逻辑量子比特在这里用Grassl-Beth-Pellizzari码编码成四个物理量子比特，通过一个投影测量、两个单量子比特门和三个受控非操作的序列来重建。不需要辅助量子位。量子非破坏和投影测量都是使用腔QED系统实现的，该系统还可以检测一般的泄漏误差，从而允许在相同的框架内校正量子比特丢失。该方案也可以应用于量子计算与囚禁离子或光子。
2005-10-03 quant-ph
Repetitive quantum non-demolition measurement and soft decoding of a silicon spin qubit
量子纠错是容错量子计算机的关键。量子非破坏（QND）测量是实现量子纠错码的关键步骤，在Si/SiGe双量子比特系统中实现了QND测量，其中一个量子比特作为逻辑量子比特，另一个量子比特作为辅助量子比特。利用双量子比特控制旋转门，将逻辑量子比特的状态映射到辅助上，然后对辅助进行破坏性读出。重复此过程可在15次辅助读出后增强从$75.5\pm 0.3\%$到$94.5 \pm 0.2\%$的逻辑读出保真度。此外，我们比较了传统的阈值方法与称为软解码的改进的信号处理方法，该方法利用读出信号中的模拟信息来更好地估计逻辑量子比特的状态。我们证明，软解码导致显着减少所需的重复次数时，读出错误成为有限的高斯噪声，例如在读出的情况下，具有低的信噪比。这些结果为在硅中实现自旋量子位的量子纠错铺平了道路。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum non-demolition measurement of nonlocal variables and its application in quantum authentication
通过提出Bell态和多体GHZ态的量子非破坏（QND）测量网络，将量子非破坏（QND）变量推广到非定域变量，从而可以在不破坏量子非破坏的情况下产生和测量量子非破坏变量。最后给出了它在量子安全自动柜员机（QSATM）量子认证系统中的应用前景，该系统比经典的量子安全自动柜员机具有更高的可靠性。
2001-03-15 quant-ph
Degeneracy-preserving quantum non-demolition measurement of parity-type observables for cat-qubits
任何量子纠错方案的中心要求是执行错误校正子的量子非破坏测量的能力，对应于编码方案的特殊对称性。特别重要的是，这样的测量不引入额外的误差机制，不包括在校正方案的误差模型中。在这封信中，我们确保这样的鲁棒性，通过设计一个相互作用的测量设备，保持退化的测量观察。更准确地说，我们提出了一个方案，执行连续和量子非破坏测量的光子数宇称在微波腔。这对应于一类称为猫码的纠错码中的错误伴随式，猫码最近被证明对于量子信息处理是有效的和通用的。在我们的设计中，我们利用强非线性哈密顿的高阻抗约瑟夫森电路，耦合高Q腔存储腔模式的低Q读出之一。通过在其谐振处驱动读出谐振器，反射/透射信号的相位携带关于高Q模式的编码猫量子比特的奇偶类型可观测量的直接可利用信息。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum non-demolition measurements: Concepts, theory and practice
这是量子非破坏（QND）测量的有限概述，并简要讨论了说明性示例，旨在阐明基本特征。在QND测量中，精确测量的可观测值的后续值的可预测性被保持，并且避免了引入非交换可观测值的不确定性的任何随机反作用。结合实例，讨论了该方法的基本思想、相关理论、适用条件和适用范围。精确测量确实从QND测量的发展中获得。讨论了在量子光学、引力波探测器和自旋磁力学中的一些实现。
2018-11-22 quant-ph
Entanglement of two atomic samples by quantum non-demolition measurements
本文模拟了一对原子样品的状态矢量动力学，这对原子样品是通过对穿过这两个样品的光束进行相移测量来探测的。我们展示了如何测量，这是敏感的不同的原子成分，服务于准备状态接近最大纠缠。
2002-08-28 quant-ph
Amplified quantum non-demolition measurements of optical quadratures using quadratic nonlinearity
本文提出基于非简并光学参量放大器的QND测量新方案，在放大正交分量的同时避免量子反作用，实现新型无反作用测量。
2025-09-25 quant-ph
Semi-loss-tolerant strong quantum coin-flipping protocol using quantum non-demolition measurement
在本文中，我们提出了一个半丢失容忍强量子硬币翻转（QCF）协议，最佳偏差为0.3536。我们的手稿将量子非破坏（QND）测量应用于量子硬币翻转协议。此外，使用单个光子作为单个量子比特，以避免EPR资源的困难实现。我们还分析了我们的协议的安全性，在所有考虑损失的硬币翻转协议中获得了最好的结果。首先提出了一种半容损量子骰子滚动协议（QDR），并分析了相应的三方QDR协议的安全性，以更好地证明我们的QCF协议的安全性。
2014-03-20 quant-ph
Quantum Non-Demolition Bell State Measurement and N-party GHZ State Preparation in Quantum Dot
利用费米子量子比特宇称测量，提出了一种在量子点中实现Bell态的量子非破坏（QND）测量和生成n方GHZ态的方案.与原方案相比，宇称测量前后所需的电子转移可以是非绝热的，这可以加快运算速度，使自旋轨道相互作用的省略更加合理。这有助于我们在不像D.我和戈特斯曼。L.创.
2006-09-27 quant-ph
Quantum non-demolition measurements of moving target states
提出了一种利用量子系统与米制系统的共振耦合和纠缠探测量子系统态的方案。通过连续测量可观测的时间演化仪，我们推断出纠缠系统的演化，并最终推断出感兴趣的系统的状态和动力学。因此，在腔场的光子数解决了通过模拟监测的时间依赖的激发态布居的共振耦合的二能级系统，我们建议把这作为一个扩展的量子非爆破测量与潜在的应用在量子精密测量和量子计算。
2022-01-18 quant-ph
High Bandwidth Atomic Magnetometery with Continuous Quantum Non-demolition Measurements
本文描述了高灵敏度碱金属磁强计中自旋投影噪声的实验研究。我们证明了四倍的改进，使用连续量子非爆破（QND）测量的磁强计的测量带宽。在标量模式下工作，测量体积为2 cm ^3，我们实现了22 fT/Hz^（1/2）的磁场灵敏度和1.9 kHz的带宽，自旋极化率仅为1%。我们的实验安排是自然的反作用回避，并可用于实现sub-fT灵敏度与高度极化的自旋压缩原子蒸气。
2010-01-18 quant-ph
Quantum electrodynamics of non-demolition detection of single microwave photon by superconducting qubit array
通过一贯地应用量子电动力学的形式主义，我们发展了一个全面的理论框架，描述了单个微波光子与波导谐振腔中超导transmon量子比特阵列的相互作用。特别地，我们分析了微波光子对阵列响应于激发谐振器的弱探测信号的影响。研究表明，高品质因数腔提供更好的光谱分辨率的响应，而具有中等品质因数腔允许更好的灵敏度为一个单光子检测。值得注意的是，我们的分析表明，在实际的系统参数范围内，即使是腔中的单个量子比特也可以检测到单光子信号。我们还讨论了光子的量子特性和谐振腔的电动力学特性对量子比特阵列响应的影响。我们的研究结果提供了一个有效的理论背景，通知量子器件的开发和设计组成的量子位阵列，特别是对于那些使用腔的传输或反射的显式表达式是必需的。
2022-12-05 cond-mat.supr-con quant-ph
Back-Action-Evading Measurements and Quantum Non-Demolition Variables via Linear Systems Engineering
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）
本文通过线性量子系统工程方法，提出实现规避反馈测量和量子非破坏变量的框架，利用纯虚数哈密顿量和对称耦合实现高精度量子计量。
2026-03-21 quant-ph
Quantum non-demolition measurement saturates fidelity trade-off
对一个未知的量子态进行一般的量子测量，使我们能够估计出这个态最初是什么。同时，测量对测量的量子态具有破坏性影响，这通过输出保真度的降低来反映。我们表明，任何$d$级系统的量子非爆破（QND）测量控制的适当准备的辅助是一个测量中的输出保真度的下降是最小的。估计保真度和输出保真度之间的比率可以通过辅助的制备来连续控制。同时讨论了不同的测量策略。最后，我们提出了一种基于基本控制非门的原子和光学二能级系统的测量方案。
2005-01-06 quant-ph
Quantum non-demolition measurement enables macroscopic Leggett-Garg tests
我们展示了如何在宏观系统中进行基于Leggett-Garg不等式（LGIs）的宏观现实主义测试。利用连续变量方法，我们考虑了应用于磁驱动相干振荡原子系综的量子非破坏（QND）测量。我们确定的测量方案只需要高斯状态作为输入，并给出了一个显着的LGI违反现实的实验参数和缺陷。预测的违反是由于真正的量子效应，而不是一个经典的侵入性的测量。使用QND测量来收紧“笨拙漏洞”迫使顽固的宏观实在论者在他或她的测量解释中重新创造量子反作用。
2015-10-30 quant-ph
Contextuality of quantum non-demolition measurement via state discrimination
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）；Korea University of Science and Technology（韩国科学技术大学）
本文研究量子非破坏测量的上下文特性，揭示其非经典性，并扩展至连续无歧义鉴别和概率量子克隆，探讨其在噪声环境中的应用潜力。
2026-03-30 quant-ph
Feasible Linear-optics Generation of Polarization-entangled Photons Assisted with Single-photon Quantum Non-demolition Measurement
我们提出了一个可行的方案，以可控的方式产生$n$ -party（$n\geq 2$）偏振纠缠光子态。该方案只需要单光子源、单光子量子非破坏测量（SP-QNDM）和简单的线性光学元件，通常具有很高的精度。SP-QNDM作为一个非破坏性的投影测量到想要的纠缠态，并过滤掉不需要的条款。我们的方案实际上实现了非相互作用光子的纠缠，相互作用只隐含在光学元件和SP-QNDM中。我们还简要地考虑在我们的计划中的混合单光子态的纯化。
2001-05-21 quant-ph
Resource reduction for variational quantum algorithms by non-demolition measurements
本研究比较了投影测量与非破坏性测量两种变分量子算法实现，发现非破坏性方法在计算资源上更具优势，且优势随系统复杂度线性增长。
2025-03-31 quant-ph
First-kind measurements, non-demolition measurements, and conservation laws
对第一类（FK）和量子非破坏（QND）测量进行了一般性讨论。导出了这些测量的一般条件，包括最一般的条件（称为弱条件）、中间条件和最强条件。弱条件表明，只要允许装置具有有限的响应范围，我们就可以实现宽类可观测量的FK或QND测量装置。最近提出的使用电子干涉仪的QND光电检测器是这种装置的示例。
1999-06-08 quant-ph
Heterodyne non-demolition measurements on cold atomic samples: towards the preparation of non-classical states for atom interferometry
我们报道了一个新的实验，通过量子非破坏（QND）测量冷原子样品制备在一个高精细环形腔中的非经典原子态。为QND检测开发的外差技术对于几百\muW的本地振荡器光功率和几GHz的检测带宽表现出光散粒噪声限制行为。这种探测工具用于单次通过非破坏性地跟踪原子样品在拉比振荡或自旋回波干涉序列下的内部状态演化。
2011-06-29 quant-ph
Monitoring Quantum Simulators via Quantum Non-Demolition Couplings to Atomic Clock Qubits
我们讨论了通过量子非破坏（QND）耦合到辅助“时钟”量子位来监测模拟量子模拟器的时间演化。感兴趣的QND变量是量子多体系统的“能量”，由量子模拟器的哈密顿量表示。我们描述了一个物理实现的基础QND哈密顿里德伯原子被困在镊子阵列使用激光修整计划的一个广泛的一类自旋模型。作为一个应用，我们讨论了一个量子协议测量光谱形状因子的量子多体系统，其目的是确定签名的遍历与非遍历动力学，我们说明无序的一维海森堡和Floquet自旋模型的里德堡平台。我们的研究结果还提供了物理成分运行量子相位估计协议的能量测量，并准备一个特定的光谱分辨率上的模拟量子模拟器的能量本征态。
2020-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum feedback by discrete quantum non-demolition measurements: towards on-demand generation of photon-number states
我们提出了一种量子反馈方案，用于制备和保护高Q微波腔中光的光子数态。腔场的量子非破坏测量提供了光子数分布的信息。通过向腔中注入经调整以增加目标光子数的概率的相干脉冲来闭合反馈回路。通过量子蒙特卡罗模拟对闭环状态镇定的有效性和可靠性进行了评估。我们表明，在现实的实验条件下，Fock状态有效地产生和保护退相干。
2009-05-01 quant-ph
Majorana Qubit Readout Using Longitudinal Qubit-Resonator Interaction
我们提出了一种基于参数调制的Majorana束缚态与共振器之间的纵向相互作用的量子非破坏Majorana量子比特读出协议。可以通过可调谐隧道势垒的微波频率栅极电压或通量控制来调制相互作用。量子位-谐振器耦合是指数精度的量子非破坏性，这是从马约拉纳零模式的拓扑性质继承的属性。用于单量子位读出的相同机制也可以扩展到执行多量子位测量，并用于制定远程纠缠门。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-Shot Quantum Non-Demolition Detection of Itinerant Microwave Photons
单光子探测是量子光学中许多实验的重要组成部分，但在微波领域仍然具有挑战性。我们实现了一个量子非爆破探测器的传播微波光子，并使用单光子源的性能进行了表征。为此，我们在入射光子和超导人工原子之间实现了一个腔辅助条件相位门。通过在Single Shot中读出该原子的状态，我们达到了71%的内部光子检测保真度，受限于量子比特的相干特性。通过表征场的相干性和从探测器反射的光子的平均数，我们证明了它的量子非破坏性。我们设想在量子比特之间产生预示的远程纠缠和在传播的微波光子之间实现逻辑门的应用。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Certified quantum non-demolition measurement of a macroscopic material system
量子非破坏（QND）测量通过避免测量反作用来提高灵敏度。该技术首先被提出用于探测重力波探测器中的机械振荡，并在光场的测量中得到了证明，从而发展了严格的标准来区分QND与类似的非经典测量。最近对宏观物质系统如原子系综和机械振子的QND测量显示了一些QND特征，但不是完全的QND特征。在这里，我们展示了原子系综集体自旋的认证QND测量。我们观察到的量子态制备（QSP）和信息损伤权衡（IDT）超出其经典极限的7和12个标准偏差，分别。我们的技术补充了最近的工作与微观系统，并可用于量子精密测量和存储器，非高斯态的制备和检测，并提出了量子模拟和信息协议。它们应该能够实现动态量子变量的QND测量和基于QND的量子信息协议的实现。
2013-03-11 quant-ph
A Continuous Non-demolition Measurement of the Cs Clock Transition Pseudo-spin
我们证明了一个弱的连续测量的赝自旋与时钟跃迁的样品中的Cs原子。我们的方案使用了一个光学探针附近的D1过渡调谐来测量样品的双折射，这取决于集体赝自旋的z分量。在某些探测频率下，时钟状态的差分光移消失，测量是非扰动的。在稠密样品中，这种测量可以用来压缩集体钟的赝自旋，并有可能提高原子钟和干涉仪的性能。
2006-04-17 quant-ph
Exponential stabilization of quantum systems under continuous non-demolition measurements
我们提出了一种新的连续时间控制策略来指数稳定量子非破坏（QND）测量算子的本征态。在开环中，系统收敛到测量算子的随机本征态。反馈的作用是准备具有单位概率的规定QND本征态。为了实现这一点，我们引入了使用布朗运动来驱动酉控制动作;反馈回路只是适应作为系统状态的函数的布朗噪声输入的幅度。从本质上讲，它通过在那里施加强噪声来“摇动”系统远离不期望的本征态，同时依赖于开环动态来逐步达到目标。我们证明指数收敛到目标本征态使用标准的随机李雅普诺夫方法。反馈方案及其稳定性分析建议使用一个近似滤波器，它只跟踪测量算子的本征态的种群。这种减少的滤波器应该在先进的量子技术中发挥越来越大的作用。
2019-06-18 quant-ph
Process tomography of field damping and measurement of Fock state lifetimes by quantum non-demolition photon counting in a cavity
用非共振里德伯原子监测高$Q$超导腔中量子场的弛豫。场，受到重复量子非破坏（QND）光子计数，经历光子数态之间的跳跃。我们选择从一个给定的Fock态演化的场实现的合奏，并重建其光子数分布的后续演变。我们实现了以这种方式的光子数弛豫过程中产生的所有Fock状态之间的跳跃率的断层扫描。发现$n$光子态（$0\leq n \leq 7$）的阻尼率随$n$线性增加。结果与理论非常吻合，包括一个小的热贡献。
2008-09-09 quant-ph
Taming an Optical Schroedinger's cat - A quantum non-demolition approach
描述了一个在腔模中表征光学猫态的干涉实验。我们的方法描述了如何测量组成猫态的不同相干态的振幅和相位。我们表明，使用最近提出的量子非爆破测量技术，我们可以绕过相干态叠加测量中固有的退相干问题。
2017-06-28 quant-ph
Quantum non-demolition measurements of single donor spins in semiconductors
我们提出了一种利用场效应晶体管诱导二维电子气和电检测磁共振技术测量单施主电子自旋状态的方法。该方案是促进超精细耦合到供体核。我们分析了潜在的敏感性和大纲实验要求。我们的测量提供了电子编码量子比特状态的单次、投影和量子非破坏测量。
2009-01-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum non-demolition measurements as a practical primitive for fault-tolerant computation against biased noise
Alice & Bob（爱丽丝与鲍勃公司）；Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, École Normale Supérieure, Centre Automatique et Systèmes, Mines Paris, Université PSL, CNRS, Inria（巴黎高等师范学院物理实验室，巴黎高等师范学院，自动系统与矿业学院，巴黎高等矿业学院，PSL大学，法国国家科学研究中心，法国国家信息与自动化研究所）
本文提出利用高保真量子非破坏性多量子比特泡利Z测量替代偏置保持CNOT门，实现偏置噪声下的容错量子计算，并通过数值模拟展示了在XZZX表面码和重复码中的高阈值与硬件开销降低。
2026-05-22 quant-ph
Comment on: "Measuring a Photonic Qubit without Destroying It"
最近，Pryde等人报道了利用线性光学和投影测量的单光子偏振态的量子非破坏方案的演示[Phys.Rev.Lett. 92，190402（2004）]。在这里，我们认为他们对实验的解释与他们使用的保真度测量不一致。
2004-06-17 quant-ph
Quantum non-demolition measurement based on an SU(1,1)-SU(2)-concatenated atom-light hybrid interferometer
量子非破坏测量是量子信息处理和量子光学领域的重要工具。原子-光混合干涉仪由于其将原子自旋波和光波结合在一起，可以利用交流斯塔克效应测量光子数QND，因而引起了人们极大的兴趣。本文提出了一种SU（1，1）-SU（2）级联的原子-光混合干涉仪，并从理论上研究了光子数的QND测量。与传统的SU（2）干涉仪相比，该干涉仪的非线性拉曼过程（NRP）增益因子提高了平衡情况下的信噪比（SNR）。分析了QND测量高质量的条件。在存在损耗的情况下，测量质量降低。我们可以在读出阶段调整NRP的增益参数，以减少由于损失造成的影响。此外，该方案是一种多臂干涉仪，具有多参数估计的潜力，在矢量场探测、量子成像等方面有着重要的应用。
2021-12-01 quant-ph
Planar squeezing by quantum non-demolition measurement in cold atomic ensembles
平面压缩态，即在两个正交自旋分量中压缩的量子态，由于其在原子干涉和量子信息中的应用，近年来引起了人们的关注[Q. Y. He等人，New J.Phys.14，093012（2012）]。虽然正则变量，如辐射场的平方可以压缩在最多一个分量，同时压缩在两个正交的自旋分量可以实现由于角动量对易关系。提出了一种利用量子非破坏（QND）测量自旋为1的系统平面压缩的新方案。QND测量是通过近共振顺磁法拉第旋转探测实现的，而平面压缩是通过两个正交自旋分量的顺序QND测量获得的。我们计算了各种光学深度，初始条件和探测策略的可实现的压缩。以这种方式产生的平面压缩态包含可通过自旋压缩不等式检测的纠缠，并且对于任何进动相位角，相对于非压缩态都具有优势，有利于单次和高带宽磁力测量。
2013-05-05 quant-ph
Quantum memory and non-demolition measurement of single phonon state with nitrogen-vacancy centers ensemble
在金刚石中，机械振动引起的应变可以导致机械模式和氮矢量（NV）中心之间的相互作用。在这项工作中，我们提出了利用应变诱导耦合的量子非破坏（QND）单声子测量和存储在金刚石。在金刚石机械谐振器中，通过调谐微波驱动，单声子可以被NV中心系综（NVE）完全吸收和发射。光学激光器将NVE驱动到激发态，其具有与机械模式的大得多的耦合强度。通过在大失谐量范围内消除激发态，机械模与NVE的有效耦合可用于单声子态的QND测量。在真实的实验条件下，我们数值模拟的计划。实验结果表明，这种吸收和发射过程的保真度可以达到很高的值。输入和输出声子形状之间的重叠可以达到$98.57\%$。
2017-09-04 quant-ph
A high-efficiency quantum non-demolition single photon number resolving detector
我们讨论了一种新的方法来创建一个光子数分辨探测器的问题，使用巨大的克尔非线性电磁感应透明。我们的方案可以实现光子数量子非破坏测量与高效率（$\sim$ 99%）使用不到1600个原子嵌入在介质波导。
2004-09-09 quant-ph
Preparing two-atom entangled state in a cavity and probing it via quantum non-demolition measurement
我们提出了一个在泄漏腔中制备一对二能级原子之间最大纠缠态的概率方案，该方案不需要对系统演化和原子初始态进行精确的时间控制.我们发现，这个耗散系统的稳定状态是两个部分的混合物：要么是在他们的基态或在一个最大纠缠的原子。然后，通过在腔模上施加弱探测场，我们能够在不干扰原子系统的情况下区分这些状态，即，经由所述腔传输执行量子非破坏测量。在这个方案中，只有当原子系统处于纠缠态时，才有非零的腔传输，因此探测器中的一次点击就足以确保原子处于最大纠缠态。我们的方案依赖于干涉效应，因为它发生在电磁感应透明现象，使它的作品，即使在腔模式的衰减率比原子场耦合强得多的限制。
2013-07-08 quant-ph
Enhancing interferometric sensitivity by non-classical light from quantum non-demolition measurements in cavity QED
提出了一种基于三能级原子腔QED系统中非线性动力学和投影测量产生的非经典光场的增强型光学干涉仪。腔中的相干态与原子的两个基态发生动态纠缠，并通过对原子的投影测量转变为宏观叠加态。我们表明，由此产生的高度非经典状态可以提高干涉测量精度远远超出散粒噪声限制，一旦结合经典的激光脉冲在输入的马赫-曾德尔干涉仪。对于一个实际的实现，我们确定了一个有效的相移估计方案的基础上计数的光子在干涉仪输出。光子损失和光子计数误差恶化干涉仪的灵敏度，但我们证明，它仍然可以显着优于现实条件下的散粒噪声限制。
2017-09-05 quant-ph
The Dual Roles of Quantum Discord in a Non-demolition Probing Task
提出了一种非破坏性的量子信息处理任务，即探测一类量子态的信息。在这个任务中，信息是通过引入探测量子比特辅助的一些幺正演化来提取的，但是被探测的量子态（密度矩阵）在任何时候都是不受干扰的，并且与初始探测态的选择无关。我们给出了一个充分必要条件的哈密尔顿，可以导致成功地实现这样的任务。我们证明了对于任何可行的方案，探测加探测系统总是处于解纠缠态，其中一边量子不和谐不存在，而另一边量子不和谐不可避免地在探测过程中产生.一个明确的例子给出的演示，而例子表明，量子不和谐的总相关的比例将不得不减少到零的最大可访问的信息。在这个意义上，我们说量子不和谐在这种情况下扮演着双重角色。
2013-07-04 quant-ph
Quantum random-number generator with non-demolition measurements: semi-device-independent implementation
Università di Genova（热那亚大学）；INFN - Sezione di Genova（意大利国家核物理研究所热那亚分部）；University of Pavia（帕维亚大学）；INFN Sez. Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）
该研究提出一种基于三体量子系统的半设备无关量子随机数发生器，利用量子非破坏性测量实现随机数生成与认证同步，无需探测器类空间隔，可用于可扩展量子技术。
2026-08-07 quant-ph
Quantum Non-Demolition Measurements and Leggett-Garg inequality
本研究提出量子非破坏测量协议可得到可观测量的准概率分布，其负区域是宏观实在性违反的充要条件，比Leggett-Garg不等式更严格，可确定性识别系统量子行为，应用广泛。
2024-07-31 quant-ph
