Neutron wave packet tomography
G. Badurek, P. Facchi, Y. Hasegawa, Z. Hradil, S. Pascazio, H. Rauch, J. Rehacek, T. Yoneda
本文介绍了一种用于确定中子质心运动量子态的层析技术。提出了一个实验，并进行了数值分析。
A tomographic technique is introduced in order to determine the quantum state of the center of mass motion of neutrons. An experiment is proposed and numerically analyzed.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Direct Wigner tomography of a superconducting anharmonic oscillator
从相空间的角度看，波包动力学的分析可以大大简化。虽然谐振子通常被用作研究波包的方便平台，但这些系统中的任意态制备更具挑战性。在这里，我们演示了一个直接测量的维格纳分布的复杂的光子态的非谐振子-超导相位电路，偏置在小的非谐制度。我们测试我们的方法上的两个非经典状态组成的两个能量本征态和锁相波包的动力学。这种方法需要简单的校准，并且很容易应用于我们的系统到第五级。
Fitness landscape for quantum state tomography from neutron scattering
针对中子散射量子态层析问题，本文数值考察其适应度景观，发现结构因子均方距离与态重叠呈线性关系，并论证其可推广至热平衡态、外磁场及有限团簇情形。
The Feynman path integral formulation of non-dispersive Airy wave packets and their applications to the heavy meson mass spectra and ultra-cold neutrons
本研究利用费曼路径积分公式证明艾里波包的非色散性，将其零点用于重介子质量差禁闭贡献预测与地球引力场中超冷中子量子态建模，均取得良好效果。
Neutron spin echo is a "quantum tale of two paths''
本研究通过实验和理论证明，中子自旋回波小角散射信号可由双路径量子干涉模型准确预测，且与波包宽度无关，从而质疑了传统半经典拉莫尔模型的适用性。
Quantum Zeno tomography
我们表明，标准的吸收层析成像的分辨率“每吸收粒子”可以优于一个简单的干涉设置，只要在样品中的“灰色”的不同水平是不均匀分布的。该技术取决于量子芝诺效应，并已在数值模拟中进行了测试。我们提出的方案可以在紫外光、中子或X射线的实验中实施。
We present an exact solution to the one-dimensional (1-D) scattering-from-a-barrier problem for an incident neutron described by a wave packet. As an aid to presenting our approach, we spend some time on a basic review of how wave packets appear in standard quantum mechanics (SQM), paying attention to interpretive aspects of a working theory both familiar on the one hand while historically subject to debates, confusion, and misunderstandings on the other. Several appendices also are included to address various mathematical issues that may be helpful to some readers.
Angular momentum effects in neutron decay
本文研究自由中子在结构化态下β衰变的角动量效应，分析三种非平面波态，发现质子谱角分布对波包结构敏感，可用于提取特征并反映空间对称性。
The time evolution of a quantum wave packet in the linear gravity potential is known as Quantum Bouncing Ball. The qBounce collaboration recently observed such a system by dropping wave packets of ultracold neutrons by a height of roughly 30 microns. In this article, space and momentum spectra as well as Wigner functions of the neutron wave functions in the gravitational field of the Earth are analyzed. We investigate the quantum states in the "preparation region", into which they transition after exiting a narrow double-mirror system and where we would expect to observe free fall and bounces …
Unconditionally Secure Quantum Bit Commitment Using Neutron Double-Slit Interference
利用中子双缝装置，我们构造了一个量子比特承诺方案，其中量子态的时间发展起着至关重要的作用。我们的方案回避了广泛接受的不去定理的事实，它既不可能停止扩展波包的时间演化，也不可能使它们在时间上向后演化。此外，对于像中子这样的不稳定粒子，我们不能无限期地推迟探测它们的位置，否则它们会自发地分裂而逃脱探测。我们发现，使用非定态而不是定态，无条件安全的量子比特承诺是可能的。
Ultrafast electron diffraction and time-resolved serial crystallography are the basis of the ongoing revolution in capturing at the atomic level of detail the structural dynamics of molecules. However, most experiments employ the classical "ball-and-stick" depictions, and the information of molecular quantum states, such as the density matrix, is missing. Here, we introduce a framework for the preparation and ultrafast coherent diffraction from rotational wave packets of molecules, and we establish a new variant of quantum state tomography for ultrafast electron diffraction to characterize the…
Preservation of quantum coherence under Lorentz boost for narrow uncertainty wave packets
我们考虑了相对论增强对单粒子高斯波包的影响。作为动量和助推参数的函数，研究了由助推观测器测量的波函数的相干性。使用各种配方的相干性，它表明，在一般的相干性衰减的状态的动量的增加，以及应用到它的提升。然而，采用一个独立的基础配方，我们表明，相干性可能会被保存，即使是大的提升应用于窄的不确定性波包。我们的结果定量地举例说明了实际可实现的中子波函数。
Possibility to probe negative values of a Wigner function in scattering of a coherent superposition of electronic wave packets by atoms
在散射的平面波近似下，入射波包的维格纳函数处处保持正值，这掩盖了非定域性和纠缠等纯量子现象。随着具有亚纳米尺寸光束的电子显微镜的出现，人们可以进入真正的量子状态，在这种状态下，后一种效应只会适度衰减。在这里，我们将展示如何探测两个高斯包的相干叠加散射的维格纳函数的负值与非零之间的影响参数（薛定谔猫态）的原子目标。对于处于基态$1s$的氢，问题的一个小参数，玻尔半径$a$与束宽$σ_{\perp}$之比$a/σ_{\perp}$不再为零。我们预测的散射电子，这是发现高达$10 \%$的方位角不对称性，并认为它可以可靠地检测到。产生非处处为正的维格纳函数光束并探测这种量子效应，可以为无创电子显微镜、量子层析成像、粒子物理学等开辟新的前景。
A novel quantum dynamical approach in electron microscopy combining wave-packet propagation with Bohmian trajectories
透射电子显微镜（TEM）衍射特征的数值分析通常依赖于经典近似（蒙特卡罗模拟）或量子近轴层析成像（多层方法及其任何变体）。虽然数值上的优势（相对简单的实现和低计算成本），它们涉及重要的近似，因此其适用范围是有限的。为了克服这些限制，提出了一种替代的，更一般的方法，基于波包传播的最佳组合与相关的Bohmian轨迹的飞行计算。为了清楚起见，但不失一般性，该方法是用来分析的薄铝板作为三个不同的入射（工作）条件下，这是感兴趣的电子显微镜的功能的电子束的衍射：探头宽度，倾斜角，和束能量。具体地，它示出，因为有依赖于特定的阈值的光束能量，这种方法提供了一个清晰的描述的衍射过程中，在任何能量，揭示在同一时间内的任何转向的光束内部的材料朝向的方向，不能被其他传统的方法，这是非常感兴趣的，当处理相对较低的能量和/或相对较大的倾斜角。
High-rate Generation and State Tomography of Non-Gaussian Quantum States for Ultra-fast Clock Frequency Quantum Processors
本文利用光学参量放大器和相敏放大器构建6-THz压缩光源与66-GHz零差探测系统，实现0.9 MHz速率的非高斯量子态生成与层析，比现有实验高近三个数量级，并指出突破超导探测器抖动限制后有望达到GHz乃至THz速率。
Quantum coherence measures for generalized Gaussian wave packets under a Lorentz boost
本文研究了相对论boost对单粒子广义高斯波包量子相干性的影响，推导了多种相干性度量在(1+1)和(3+1)维下的表达式，发现电子相干性损失比中子更显著，并揭示了$l_1$与Frobenius范数相干性度量相等的巧合条件。
The explicit expression for the inclusive probability to record a photon created in transition radiation from a one Dirac particle wave packet traversing an ideally conducting plate is derived in the leading order of perturbation theory. The anomalous magnetic moment of the Dirac particle is taken into account. It is shown that the quantum corrections to transition radiation from an electrically charged particle give rise to production of photons with polarization vector orthogonal to the reaction plane ($E$-plane). These corrections result from both the quantum recoil and the finite size of a…
Contradictions of the quantum scattering theory
分析了非相对论性量子力学中的标准散射理论。解构了SST的自相矛盾。本文讨论了一种不引入有限体积而直接计算散射几率的方法。教科书中用波包来证实SST是不完全的。本文提出了固定中心上波包散射的完整理论，并论证了它与平面波散射的相似性。本文研究了中子在单原子气体上的散射，指出了几个问题。揭示了一个灾难性的模糊性的截面，并讨论了解决这种模糊性的方法。
We theoretically study an impulsively excited quantum bouncer (QB) - a particle bouncing off a surface in the presence of gravity. A pair of time-delayed pulsed excitations is shown to induce a wave-packet echo effect - a partial rephasing of the QB wave function appearing at twice the delay between pulses. In addition, an appropriately chosen observable [here, the population of the ground gravitational quantum state (GQS)] recorded as a function of the delay is shown to contain the transition frequencies between the GQSs, their populations, and partial phase information about the wave packet …
Stochastic modeling of a neutron imaging center at the Brazilian Multipurpose Reactor
本文通过随机蒙特卡罗模拟对巴西多用途反应堆中子成像设施Neinei进行建模，研究L/D比对中子通量的敏感性，并与多个国际中子成像仪器比较，验证了设计方案的可行性。
Displacement Echoes: Classical Decay and Quantum Freeze
受中子散射实验的启发，我们研究了保真度的衰减，其中波包是由一个完美的时间反演操作后，进行相空间位移重建。在半经典极限下，我们证明了衰减率一般由经典动力学的李雅普诺夫指数给出。对于小的位移，我们还表明，在一个短时间的李雅普诺夫衰减，衰减冻结远高于遍历值，因为量子效应。我们的分析结果证实了数值模拟。
Quantum scattering beyond the plane-wave approximation
虽然高能物理中的平面波近似在大多数实际情况下都能很好地工作，但它不适用于携带轨道角动量的涡旋粒子、艾里光束、所谓的薛定谔猫态及其推广的散射。近年来，光子、电子和中子的这种量子态已经在实验中产生，为量子光学、电子显微镜、粒子物理等领域开辟了新的前景。本文讨论了这些波包的新量子数所引起的散射中的非平面波效应。对于已经在电子显微镜上得到的中等能量的聚焦良好的电子，相应的贡献可以超过辐射修正的贡献。此外，这种聚焦光束与原子的猫状叠加的碰撞允许人们探测量子干涉的效应，而量子干涉在粒子散射中从未起过任何作用。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。