Spatially Separated and Correlated Atom-molecule Lasers from a Bose Condensate
提出了一种利用喇曼型原子激光输出和双色光缔合过程从原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生两束空间分离的原子和分子光束的可行方案。我们研究了短时间内系统的量子动力学和统计特性，特别是在不同的凝聚态初态下两束输出光束的正交压缩和模式关联行为。讨论了利用光学技术产生纠缠原子分子激光的可能性。
2005-12-26 quant-ph
Decoherence by Correlated Noise and Quantum Error Correction
我们研究了量子计算机在时间和空间固有相关的环境中的退相干。我们首先推导出非幺正的时间演化的计算机和环境中存在的稳定器纠错码，提供了一个通用的方法来量化量子计算机的退相干。然后将一般理论应用于自旋玻色子模型。我们的研究结果表明，远程相关性的影响可以系统地减少在纠错码的小的变化。
2006-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perturbative expansions for the fidelities and spatially correlated dissipation of quantum bits
我们构造了一些普遍适用的短时微扰展开，如输入输出保真度，纠缠保真度和平均保真度。这些展开式的连续项产生涉及哈密顿量的连续幂的阻尼的特征时间。二阶结果，代表阻尼率的结晶，进行了广泛的讨论。作为这些展开式的一个有趣的应用，我们用它们来研究量子比特的空间相关耗散。耗散中的空间相关性由关联函数描述。导出了独立退相干和集体退相干的显式条件。
1998-02-02 quant-ph
Spatially correlated photonic qutrit pairs using pump beam modulation technique
高维量子系统在量子信息、计算和通信中有着非常重要的作用。虽然光子的偏振自由度是许多研究的常见选择，但它仅限于两个正交状态，因此用于操作的量子位。在本文中，我们从理论上模拟以及实验验证了一种新的方案，近似光子qutrits通过调制泵浦光在一个自发的参量下转换过程中使用三狭缝光圈。新兴的双光子场的行为像qutrits和被发现是高度相关的空间自由度，并有效地表示空间相关的qutrits与皮尔逊系数高达0.9。原则上，该系统为我们提供了一个可扩展的体系结构，用于生成和实验更高维的相关量子。
2018-05-30 quant-ph
Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs generated by spontaneous parametric down-conversion
我们演示了单光子和双光子衍射和干涉实验，利用参数下转换光子对（双光子）和透射光栅。在双光子探测中，双光子表现出的衍射干涉图案相当于与组成光子波长的一半相关的有效单个粒子的衍射干涉图案。然而，在单光子探测的情况下，没有观察到衍射干涉图案。我们发现，这些现象起源于下转换光子之间的空间量子关联。
2002-10-21 quant-ph
Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs and its Fourier-optical analysis
我们提出了单光子和双光子衍射和干涉实验涉及参数下转换光子对。通过控制参量下转换中泵浦光的发散度，物体产生的衍射干涉图样从量子（完全相关）的情况变为经典（不相关）的情况。所观察到的衍射和干涉图案精确再现傅立叶光学分析考虑到量子空间相关性。我们发现，空间相关性和物体尺寸之间的关系起着至关重要的作用，在单光子和双光子衍射干涉图案的形成。
2006-05-25 quant-ph
Enhancement of Frequency Estimation by Spatially Correlated Environments
在混沌任务中，利用纠缠可以定量地提高参数估计的精度。然而，纠缠对退相干的敏感性使这种能力在现实计量学中消失，并限制了最终的量子改进。最具破坏性的消相干型噪声之一是不相关的马尔可夫噪声，它与参数编码的哈密顿量交换，并被建模为半群动力学，量子改进被约束为常数因子。它已被证明[物理Rev.Lett。\textbf{109}，233601（2012）]，当噪声时间演化由局部和非半群动力学（例如，由不相关的非马尔可夫失相引起），在短时间内出现芝诺状态可以导致精度的芝诺缩放。在这里，通过考虑相关噪声在计量学的影响，我们表明，空间相关的环境，导致非局部和非半群动力学可以提高精度的噪声频率测量超越芝诺缩放。特别是，它表明，人们可以找到消相干自由子空间，并随后实现海森堡精确缩放的近似动力学诱导的空间相关的环境。
2017-04-18 quant-ph
Tunable entanglement distillation of spatially correlated down-converted photons
我们报告了一种新的技术，用于纠缠蒸馏的二分连续可变状态的空间相关的光子产生的自发参量下转换过程（SPDC），其中可调非高斯操作的实施和后处理的纠缠认证实时使用单光子敏感的电子倍增CCD（EMCCD）相机。使用调制到可编程空间光调制器中的非高斯滤波器执行本地操作，并且通过使用用于主动记录双光子的概率分布的EMCCD相机，可以精细控制蒸馏状态的施密特数。我们发现，即使是简单的非高斯滤波器可以微调到约67%的净增益的初始纠缠在SPDC过程中产生的。
2018-05-17 quant-ph
Quantum metrology in the presence of spatially correlated noise: Restoring Heisenberg scaling
环境噪声会影响纠缠态的可分辨性。虽然纠缠的使用允许海森堡有限的分辨率，最大的量子力学允许的，偏离严格的幺正动力学迅速恢复由中心极限定理规定的标准标度。当噪声演化是局部的和严格马尔可夫的时，乘积和最大纠缠态是渐近等价的。然而，噪声中的时间相关性已被证明可以提升这种等价性，而完全（空间）相关的噪声允许识别无退相干子空间。在这里，我们分析了有限相关长度的噪声存在下的精度限制，并表明存在鲁棒的纠缠态制备，显示持续海森堡标度，尽管环境退相干，即使是小的相关长度。我们的研究结果强调了噪声关联在量子优势研究中的相关性，并且可能在量子应用之外具有相关性。
2014-07-29 quant-ph
Dissipative phase transition in a spatially-correlated bosonic bath
在封闭的多体量子系统中，对称性的存在导致了可积性。对于这样的可积系统，不发生完全热化。因此，系统仍然是非遍历的。另一方面，一组非相互作用的原子连接到一个规则的玻色子浴热化。在这里，我们表明，这样的原子在一个空间相关的热浴可以显示这两种行为取决于温度。在零温度下，浴具有大的相关长度，因此它充当公共环境。在这种情况下，存在一组弱对称性，这阻止了热化。当温度升高到零度以上时，系统经历一阶破缺耗散相变。
2021-04-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical entanglement percolation with spatially correlated disorder
Università La Sapienza（罗马大学）；Istituto dei sistemi Complessi, Consiglio Nazionale delle Ricerche（复杂系统研究所，意大利国家研究委员会）；Istituto dei Sistemi Complessi (ISC-CNR)（复杂系统研究所（ISC-CNR））
本研究探讨了具有空间相关 disorder 的量子网络中纠缠动态渗透现象，揭示了单位元演化与 disorder 相互作用导致的非标准渗透行为及滞后效应。
2026-01-09 cond-mat.dis-nn quant-ph
Long-lived spin entanglement induced by a spatially correlated thermal bath
我们研究了两个空间分离的量子比特耦合到一个共同的热浴可以纠缠的纯耗散动力学。我们确定了一个动态的时间尺度与耗散产生的纠缠的寿命，并表明它可以远远长于典型的单量子位退相干时间或时间尺度上的直接交换相互作用可以纠缠的量子位。我们给出了一个近似的解析表达式的量子比特并发的长时间演化，并提出了一个离子阱计划，在这种动态应该是可观察的。
2009-09-01 cond-mat.other quant-ph
Detecting vortex motion through spatially correlated nonequilibrium noise
Princeton University（普林斯顿大学）
该研究提出了一种通过空间相关非平衡噪声区分正常态准粒子和涡流运动的方法，利用氮空位中心钻石探测实时磁噪声空间时间相关性，揭示了涡流驱动的输运特性。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimal correction of independent and correlated errors
我们确定最佳的量子纠错码的情况下，不承认完美的纠正。我们提供了分析的n量子位的结果与多个量子位上的相关错误的标准情况下，并证明显着改善的保真度界限和最佳纠缠衰减配置文件。
2014-01-15 quant-ph
A model for the detection of spatially correlated biphotons using a photon-counting camera
自发下转换是一种多用途的相关双光子源，已被用于许多量子传感和成像实验。空间分辨光子计数探测器允许访问大量的模式，提出了准确描述这种系统的挑战。我们提出了一个简单的模型来生成图像，就像由光子计数相机获得的一样，并允许模拟和验证量子相关性的检测。我们推导出定量的参数特性的空间相关性为一个给定的实验，比较我们的模型所产生的图像的电子倍增CCD相机所获得的帧。此外，我们准确地预测了减少检测的空间相关的双光子所造成的非线性晶体后引入一个变量的光损耗，即使检测到的事件的总数保持不变，模型和实验之间表现出良好的协议。
2019-11-24 physics.data-an physics.ins-det physics.optics
Quantum Error Correction of Time-Correlated Errors
纠错电路的复杂性迫使我们设计能够在每个纠错周期纠正单个错误的量子纠错码。然而，时间相关的错误对于量子系统的物理实现是常见的;在前一个周期中纠正的错误可能会由于量子位的每个物理实现特定的物理过程而在以后重新发生。本文研究了自旋玻色子模型中一类时间相关误差的量子纠错。我们提出的算法允许每个纠错周期纠正两个错误，只要其中一个是时间相关的。当两个逻辑量子比特$\mid 0_L>$和$\mid 1_L>$是$\mathcal{H}_{2^n}$中$2^{n}$基态的纠缠态时，该算法可以应用于任何稳定子码.
2007-04-06 quant-ph
Spatially Correlated Qubit Errors and Burst-Correcting Quantum Codes
我们探索了量子比特退相干事件相关情况下量子纠错码的设计。特别是，我们考虑的情况下，只有空间上连续的量子比特退相干，这是类似于在经典编码理论的突发错误的情况下。我们提出了几种不同的有效的计划，构建家庭这样的代码。例如，可以找到长度n=13和15的一维量子码，它们可以纠正宽度b < 4的突发错误;作为比较，纠正t=3错误的随机错误纠正量子码必须具有长度n > 18。在一般情况下，我们表明，它是可能的，以建立量子猝发纠正码，具有接近最佳的尺寸。例如，我们证明了对于任何常数b，存在长度为n，维数k=n-log n -O（b）的b-突发校正量子码;作为比较，对于t（常数）随机错误的情况，汉明界产生k <n-t log n - O（1）。
1997-05-16 quant-ph
Quantum coherent biomolecular energy transfer with spatially correlated fluctuations
我们表明，生物分子发色团之间的量子相干转移的激发强烈的影响，由环境波动的空间相关性。后者是由于传播的环境模式或局部波动与有限的本地化长度。一个简单的玩具模型的一个单一的供体-受体对空间分离的发色团网站允许调查这些空间相关性的量子相干激发转移的影响。溶剂的声速决定了环境模式的波长，而环境模式的波长又必须与发色团位置的空间距离进行比较。当波长超过施主和受主位置之间的距离时，我们发现退相干受到强烈的抑制。此外，我们考虑两个空间分离的施主-受主对的影响下传播的环境模式。取决于它们的波长固定的声速的溶剂材料，相关性的空间范围可能会延伸到典型的对间距离，这可能会导致溶剂的散肩影响的增加。令人惊讶的是，这种影响被温度升高所抵消。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-ph
Quantifying the non-Gaussianity of the state of spatially correlated down-converted photons
空间关联下转换光子的态通常被视为双模高斯纠缠态。虽然直觉上这似乎是合理的，但已知当适当考虑相位匹配条件时，可以观察到这些光子的空间分布中的新结构。在这里，我们研究了近场和远场条件概率的方差是如何受到相位匹配函数的影响，我们分析了EPR准则对自发参量下转换（SPDC）的空间双光子态的非高斯性和纠缠检测的作用。然后，我们引入了一个统计测量，在近场和远场平面的联合分布的负熵的基础上，它允许量化的非高斯的这种状态。这种非高斯性的测量仅需要自相关协方差子矩阵的测量，并且将与CV量子信息处理中SPDC的空间相关性的新应用相关。
2012-04-24 quant-ph
Coincidence detection of spatially correlated photon pairs with a monolithic time-resolving detector array
我们展示了符合测量的空间纠缠光子通过一种新型的基于多像素的检测阵列。所采用的传感器是一个全数字8 $\times$ 16硅光电倍增器阵列，不仅允许光子计数，但也到达光子的分辨率为65 ps的每像素时间戳。连同500 kfps的帧速率，这个属性超过了传统的电荷耦合器件相机的能力，已经成为越来越多的兴趣，用于检测横向相关的光子对。该传感器用于测量自发参量下转换产生的各种非共线纠缠光子的二阶关联函数。实验结果与理论进行了比较。
2016-12-16 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Quantum error correction with degenerate codes for correlated noise
我们引入了一个量子包装上的最小资源所需的非退化纠错码的任何一种噪声。我们证明，退化码可以胜过非退化的相关噪声的存在下，展示的例子，量子包装界被违反。
2011-05-16 quant-ph
Generation of spatially broadband twin beams for quantum imaging
我们利用热原子蒸气中的四波混频在相位不敏感行波放大器中产生了空间多模孪生光束。在3.5 MHz下测得的远场相干区域远小于该过程的角带宽，并且可以产生具有独立量子相关子区域的明亮孪生图像，几乎没有失真。可用的横向自由度形成一个高维希尔伯特空间，我们使用它来产生具有有限轨道角动量的量子关联孪生光束。
2007-11-21 quant-ph
Error Mitigation in Quantum Computers subject to Spatially Correlated Noise
量子计算机最常见的误差模型假设不同量子比特上的误差是独立的。然而，大多数噪声机制在空间上具有一些相关性。我们展示了当空间相关存在时，如何提高几个量子比特系统的量子信息处理。这从测量相关性的策略开始。一旦确定了相关性，我们就可以给出标准来评估候选量子线路是否适合执行给定的任务。这是通过定义希尔伯特空间中局部的退相干度量，识别空间的“好”和“坏”区域来实现的。停留在“好”区域的量子线路是优越的。最后，我们指出了几个量子比特系统的改进可以扩展到大规模量子计算的方法。工作的基本概念主题是推广的概念消相干自由子空间，以治疗的情况下，任意的空间相关性。
2018-12-17 quant-ph
Generating spatially separated correlated multiphoton states in nonlinear waveguide quantum electrodynamics
针对强关联多光子态确定性生成的挑战，提出基于级联非弹性散射的可扩展架构，利用伪巨原子实现光子数放大级联，生成空间分离的关联多光子态，为量子技术提供按需资源。
2025-11-18 quant-ph
Efficient Quantum Error Correction for Fully Correlated Noise
本文研究了一种有效的全关联噪声量子纠错方法。假设噪声由量子信道表征，其误差算子采用由$σ_x^{\otimes n}$、$σ_y^{\otimes n}$和$σ_z^{\otimes n}$给出的完全相关形式，其中$n>2$是编码码字的量子比特的数量。证明了当$n$为奇数时，$n$量子比特码字对$(n-1)$数据量子比特进行编码;当$n$为偶数时，$n$量子比特码字实现了对$(n-2)$数据量子比特进行编码的无噪声子系统.构造了实现这些方案的量子线路。
2011-08-22 quant-ph
Correlated Errors in Quantum Error Corrections
我们表明，错误不会产生相关的量子比特不直接相互作用（或耦合到）彼此。一般来说，除了正在执行双量子位门操作的情况之外，假设这种无量子位相互作用条件。特别地，在集体退相干模型中满足无量子比特相互作用条件。因此，在集体退相干中误差不相关。因此，我们可以说，目前纠正单量子比特错误的量子纠错码将在大多数情况下工作，包括集体退相干。
2001-01-11 quant-ph
Approximate quantum error correction for correlated noise
大多数关于量子纠错的研究都是研究一种错误模型，其中每个量子比特都受到噪声的影响，而与其他量子比特无关。在本文中，我们研究了一个不同的噪声模型-其中噪声可能与它所作用的量子位相关。我们展示了积极和消极的结果。一方面，我们表明控制X误差不能被完美地校正，但可以近似地校正亚常数近似误差。另一方面，我们证明了没有非平凡的量子纠错码可以近似地纠正具有次常数近似误差的受控相位误差。
2009-09-08 quant-ph
Frequency estimation under non-Markovian spatially correlated quantum noise: Restoring superclassical precision scaling
研究了时空相关非经典噪声背景下纠缠增强的Ramsey干涉术的估计精度。我们的分析依赖于一个精确的表达式的减少密度矩阵的量子位探针下一般的零均值高斯平稳移相，这是建立通过累积量扩展技术，并可能是独立的兴趣在非马尔可夫开放动力学的背景下。通过继续和扩展我们以前的工作[Beaudoin等人，Phys. Rev. A 98，020102（R）（2018）]，我们分析了量子位探针与其环境之间的非集体耦合机制的影响，重点关注两种限制性场景，其中耦合可能仅采用两个或连续的可能值。在典型的情况下，自旋玻色子退相噪声从热环境中，我们发现，它是可以抑制，平均而言，空间相关性的影响，通过随机化的位置的探针，只要足够的配置被采样的噪声相关性是负的。结果，超经典精确标度渐近恢复初始纠缠态，包括实验上可达到的单轴自旋压缩态。
2022-11-01 quant-ph
Entanglement production by quantum error correction in the presence of correlated environment
我们分析了量子纠错码对编码的逻辑量子比特在与相关环境的退相相互作用下的纠缠度的影响。这种关联库在物理量子比特之间引入了纠缠。结果表明，在短时间内，量子纠错将纠缠解释为错误并抑制它，而在长时间内，虽然量子纠错不再能够纠正错误，但由于与环境的相互作用，它提高了纠缠产生的速率.
2004-09-01 cond-mat quant-ph
First-order quantum correction to the Larmor radiation from a moving charge in a spatially homogeneous time-dependent electric field
本文基于含时电场均匀背景下的标量QED研究了Larmor辐射的一阶量子修正，推广了Higuchi和Walker的工作，将其推广到相对论运动的加速带电粒子.当粒子运动方向平行于电场方向时，得到了相对论极限下的量子修正的一个简单近似公式。
2011-03-09 hep-th quant-ph
Rapid and efficient wavefront correction for spatially entangled photons using symmetrized optimization
提出对称化遗传算法（sGA）用于空间纠缠光子的自适应波前校正，利用偶宇称分量影响双光子相关性的洞见将参数空间减半，实现比标准遗传算法更快的收敛与更高的增强效果，从而有效校正复杂介质中的纠缠退化。
2025-04-28 quant-ph
Prethermalization in an open quantum system coupled to a spatially correlated Bosonic bath
研究耦合到空间关联玻色子浴的开放量子系统，发现当浴关联长度远大于原子间距时系统表现为近可积，并涌现出具有对数熵增长的预热态，可应用于量子纠缠存储器件。
2024-01-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Realizing a spatially correlated lattice interferometer
本研究实现了由运动光学晶格修饰的相干物质波Ramsey-Bordé干涉仪，探究了多路径可调相干干涉及原子空间关联，观测到玻色-爱因斯坦凝聚体长程相干性带来的多干涉峰，结果与理论一致，为超冷原子高精度干涉测量奠定基础。
2024-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Signatures of spatially correlated noise and non-secular effects in two-dimensional electronic spectroscopy
我们研究了相关涨落如何影响模型二聚体系统的重相和非重相二维（2D）电子光谱的振荡特征。基于一个跳动的地图分析，我们表明，非长期的环境耦合引起的不相关的波动导致振荡集中在两个交叉和对角峰的重相谱，以及在非重相谱。使用一种分析方法，我们提供了一个定量描述的非长期的影响方面的费曼图，并表明，环境诱导的混合不同的激子间相干导致振荡的重相对角峰和非重相交叉峰。我们证明，随着噪声的相关性增加，振荡的2D信号的寿命在重定相交叉峰和非重定相对角峰处增强，而其他非长期振荡信号被抑制。我们讨论的2D线型的不对称性的跳动地图提供了信息的相关性程度的环境波动。最后，我们研究了二维谱中的振荡特征是如何受到非均匀加宽的影响。
2016-12-31 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Kibble-Zurek physics in the presence of spatially-correlated dissipation
我们研究了如何在临界点的量子猝灭的普适性质被修改的弱耦合热耗散，专注于横场伊辛模型的范例情况下。除了在没有浴的情况下的标准淬火诱导的Kibble-Zurek缺陷产生之外，浴贡献额外的热缺陷。我们发现，空间相关性的浴产生的噪声可以发挥至关重要的作用：一个获得定量不同的缩放制度，这取决于噪声的相关长度是小于或大于Kibble-Zurek长度与淬火速度，和热长度设置的温度。对于空间相关的浴噪声的情况下，额外的热缺陷的产生被限制到一个窗口，这是量子临界的，并排除在临界点周围的非平衡状态。我们映射的耗散淬火问题的一组有效独立的耗散朗道-齐纳问题。使用这种映射与分析和数值计算，使我们能够找到在淬火中产生的多余的缺陷密度的缩放，并建议这样的耗散淬火的通用图片。
2015-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
