Generating arbitrary non-separable states with polarization and orbital angular momentum of light
提出一种利用偏振与OAM自由度生成任意光不可分离态的实验方法,并通过强度投影、偏振度和线性熵验证,为量子通信与传感提供可迁移方案。
2023-07-12 quant-ph
One-way quantum computation via manipulation of polarization and momentum qubits in two-photon cluster states
利用两个光子在偏振和线动量下纠缠的四量子比特团簇态实现了一套完整的单量子比特旋转和高保真度的赤道量子比特的C-NOT门。通过两个自由度的计算等价性,我们的结果证明了双光子团簇态适用于快速高效的单向量子计算。
2007-07-12 quant-ph
Rome teleportation experiment analysed in the Wigner representation: the role of the zeropoint fluctuations in complete one-photon polarization-momentum Bell-state analysis
将海森堡图像中参量下转换的维格纳表示应用于罗马隐形传态实验的研究。我们调查的物理意义的零点输入在实验装置的不同领域。特别地,我们建立了一个定量的关系,零点集的模式,需要准备的量子态的隐形传态,空闲信道内的单光子偏振动量贝尔态分析仪,和执行隐形传态的偏振态的可能性与确定性。
2017-07-30 quant-ph
Polarization-orbital angular momentum duality assisted entanglement observation for indistinguishable photons
Physical Research Laboratory(物理研究实验室);Indian Institute of Technology, Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心)
本研究利用参量下转换产生的不可区分光子的偏振与轨道角动量(OAM)变量,演示了全同粒子纠缠的对偶性,提出了对偶辅助的纠缠观测方法,可验证量子不可区分性在信道中的保持,为分布式量子传感和远程纠缠生成提供研究基础。
2021-04-23 quant-ph
Polarization control of single photon quantum orbital angular momentum states
定义在无限维离散希尔伯特空间中的光子轨道角动量,为量子光学中的高维量子信息协议提供了一个很有前途的资源。目前,其广泛使用的最大障碍是可用于控制和操纵的工具有限。在这里,我们介绍和实验测试了一系列简单的光学方案的量子信息的相干转移从偏振的轨道角动量的单光子,反之亦然。我们所有的方案都利用了一种新开发的光学器件,即所谓的“q板”,它能够操纵由偏振自由度驱动的光子轨道角动量。通过以适当的顺序堆叠几个q板,也可以访问高阶角动量子空间。特别是,我们证明了控制的轨道角动量$m$自由度内的子空间的$|m|=2 \hbar$和$|m|=4\hbar$每光子。实验证明,这些方案是可靠的,有效的,并具有较高的保真度。
2009-02-04 quant-ph
Experimental realization of a quantum CNOT gate for orbital angular momentum and polarization with linear optical elements
我们提出并实验证明,一个马赫-曾德尔干涉仪组成的偏振分束器和五棱镜的地方的一个反射镜工作作为一个线性的光量子控制非(CNOT)门。为了执行信息处理,光子的偏振和轨道角动量(OAM)分别充当控制和目标量子位。读出过程很简单,在检测之前只需要一个线性偏振器和一个三角形衍射孔径。实验的可行性和稳定性使本建议成为未来实现光量子计算协议的有价值的候选者。
2018-07-16 quant-ph
Position Measurements Obeying Momentum Conservation
我们提出了一个迄今为止未知的基本测量的基本限制:当物体和设备的总动量守恒时,量子物体的位置。这一结果扩展了著名的Wigner-Araki-Yanase(WAY)定理,并表明只有当设备中存在较大的动量不确定性时,精确的位置测量才是实际可行的。
2011-02-24 quant-ph
Quantum-mechanical description of entanglement between photon's polarization and momentum
矢量光束中光子的偏振态与其动量纠缠已被公认。这里的量子描述是先进的极化,显示纠缠的动量。这是通过表明,琼斯矢量在每个值的动量发挥作用的偏振波函数的意义上说,泡利矩阵表示的笛卡尔分量的偏振在当地的参考系的琼斯矢量的定义。横截性条件的约束指定局域参考系所要求的单位矢量是一个规范自由度,它决定了极化与动量的纠缠,具有可观测的效应。
2017-01-14 physics.optics quant-ph
Generation of polarization-entangled counter-propagating photons with high orbital angular momentum
提出一种基于光纤的高阶OAM偏振纠缠光子源,通过四波混频产生纠缠光子对,并利用helical gratings转换为高OAM模式,实现了对联合光谱幅度的鲁棒控制。
2024-10-15 quant-ph
Position and momentum observables on R and on R^3
我们刻画了R和R^3上所有的位置和动量观测量。我们研究了它们的一些运算性质,并讨论了它们的协变联合观测量。
2004-03-15 quant-ph
Complementarity between Position and Momentum as a Consequence of Kochen-Specker Arguments
我们给出了两个简单的Kochen-Specker参数之间的互补的位置和动量分量的无自旋粒子,参数的结构是相同的佩雷斯和Mermin自旋1/2粒子。
1999-12-26 quant-ph
Electron beams of cylindrically symmetric spin polarization
本文首次报道了自旋极化的椭圆对称电子束。结果表明,它们是总角动量在$z$方向上的本征态。但它们既不是自旋的本征态,也不是那个方向上轨道角动量的本征态。
2011-04-24 quant-ph
Momentum-position realization of the Einstein-Podolsky-Rosen paradox
我们报告的动量位置实现EPR悖论使用直接检测共线II型相位匹配参量下转换发射的光子的近场和远场。使用这种方法,我们实现了测量的双光子动量-位置方差积的$0.01\hbar^2$,这大大违反了EPR和可分性标准的界限。
2003-09-15 quant-ph
Uncertainty related to position and momentum localization of a quantum state
本文用熵不确定关系描述了与量子态的位置和动量局域化有关的不确定性。对[Phys.Rev.A74,052101(2006)]中的不等式作了改进,引入了一个新的熵测度,并给出了相应的不确定关系.
2010-10-15 quant-ph
Characterization of non-classical particle propagation using superpositions of position and momentum
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科)
研究通过Sagnac干涉仪生成位置和动量叠加的光子,利用不同测量设置获取横向分布,展示干涉效应如何导致位置和动量的局部化,并违反牛顿第一定律。
2026-06-29 quant-ph
Wigner function and the successive measurement of position and momentum
维格纳函数是一种准分布,它提供了量子力学系统在位置和动量相空间中的状态表示。在本文中,我们找到了维格纳函数和适当的测量之间的关系,包括系统的位置和动量,推广了冯诺依曼测量模型。我们引入两个探头耦合连续的时间投影仪与系统的位置和动量。我们表明,可以将维格纳函数的柯克伍德联合准分布的位置和动量,后者,反过来,是一个特殊的情况下,连续测量。我们首先考虑在连续希尔伯特空间中描述的量子力学系统的情况,然后转向离散的有限维希尔伯特空间的情况。
2013-12-25 quant-ph
Entropic uncertainty relations in multidimensional position and momentum spaces
基于交换子的熵不确定性关系,在多维的位置和动量空间的推导,双重推广以前的熵不确定性关系的单模状态。它们提供了最优下界,并隐含了基于多维方差的不确定原理。文章最后提出了一个公开的猜想。
2021-07-30 quant-ph
Wigner representation for polarization-momentum hyperentanglement generated in parametric down conversion, and its application to complete Bell-state measurement
我们应用Wigner函数理论研究了参量下转换中产生的双光子偏振-动量超纠缠。它示出了一个更高的自由度的考虑是直接相关的附加的不相关的零点模式在源处的集合的提取。我们提出了一个通用的表达式来描述对应于16个贝尔基态的量子关联,在四个光束的振幅是通过零点场的随机性质相关。详细分析了在[Walborn等人,Phys. Rev. A 68,042313(2003)],强调零点场的作用。最后,我们调查的零点输入在源和分析器之间的关系,以及最佳贝尔状态测量的限制。
2014-07-22 quant-ph
The position-momentum symmetry principle
它表明,傅立叶变换,关系的位置和动量表示的量子力学可以被理解为一个对称性原则,建立了等价的存在和成为现实的描述的后果。然而,有其他变换兼容相同的原则,可能导致不同的形式主义的量子力学。
2013-11-11 quant-ph
A double slit and a position-momentum EPR correlation
由于发表了类似的论文(quant-ph/9904075),作者撤回了该论文。
2001-05-25 quant-ph
Geometry of Uncertainty Relations for Linear Combinations of Position and Momentum
对于单自由度的量子粒子,我们导出了位置和动量观测量的$N$线性组合所满足的解析和与积不确定关系。状态独立的边界取决于它们的不相容程度,该不相容程度由$N$维系数空间中的一个子空间的面积定义。最大的不相容性发生,如果可观的相空间中产生正多边形。我们还猜想一个Hirschman型的不确定性关系N观测线性的位置和动量,推广原来的关系,下界的位置和动量香农熵的粒子。
2017-12-29 quant-ph
On position, momentum and their correlation
考虑了位置和动量观测量,研究了最简单的自由粒子一维运动量子系统的位置和动量观测量之间的关联。代数和特征值问题的相关性观测和它可能的相关性的泡利问题的解决方案进行了分析。这种相关性为波包的收缩和扩散提供了一种简单的解释,这种解释是基于量子场论提出的本体论的量子力学解释。几个属性和猜测有关的位置-动量的相关性被提到。
2013-08-22 quant-ph
An Alternative Commutation Relation Between Position and Momentum Operators of Massless Particles
最近发表的一项工作似乎已经解决了为光子寻找合适的位置算符的问题,它是基于无质量粒子的位置算符和动量算符之间的一种新的对易关系[1]。虽然[1]的作者已经提出了一个支持新的交换子的经典推理,但在这里我们将基于量子力学论证来找到这个新的交换子。
1998-11-25 quant-ph
Position and momentum tomography
我们说明了使用的统计方法的时刻确定的位置和动量分布的量子对象从一个单一的测量统计。该方法用于三个不同的,虽然相关的,模型;顺序测量模型,阿瑟-凯利模型和八端口零差检测模型。在每种情况下,矩量法给出了一个大类的初始状态的位置和动量分布,相关的条件是分布的指数有界性。
2009-02-23 quant-ph
Controlling and measuring a superposition of position and momentum
本文通过狭缝、透镜和干涉仪制备光子的位置与动量叠加态,实验观测到位置与动量间的量子干涉,并验证其概率结果比经典下界低5.9%。
2022-07-15 quant-ph
The uncertainty relation for joint measurement of position and momentum
我们证明了一个不确定性关系,它对任何位置和动量的联合测量施加了约束。它的形式是$(ΔP)(ΔQ)\geq C\hbar$,其中“不确定性”量化了联合测量的边际与相应的理想可观测值之间的差异。应用到一个近似的位置测量,然后是一个动量测量,不确定性成为位置测量的精度$ΔQ$,和扰动$ΔP$的共轭变量引入这样的测量。我们还确定了最佳常数$C$,这是一个独特的相空间协变测量。
2004-05-30 quant-ph
Position-momentum local realism violation of the Hardy type
我们表明,它是,在原则上,有可能进行局部现实主义违反实验的哈代型,其中只有位置和动量的测量是由两个粒子从一个共同的来源。在光域中,电磁场的同相和异相幅度分量的零差检测类似于位置和动量测量。因此,在仅采用零差检测的光学系统中,可能存在Hardy类型的局部真实性违反。
1999-09-14 quant-ph
Position-momentum entangled photon pairs in non-linear wave-guides and transmission lines
本文分析了光在非线性波导和传输线中的相关特性,预言了Kerr型非线性光子电路中光子对EPR佯谬的位置-动量实现,以及如何产生和探测双光子纠缠态。
2016-04-26 quant-ph
The Husimi function and a successive measurement of the position and the momentum
在本文中,我们考虑解释的Husimi函数的概率分布的连续测量,这是明确分开的测量的位置和动量。我们还证明了这种连续测量在接近实验的情况下可以很容易地实现,并且这种测量对应于Aharanov的一种弱测量。
2012-11-14 quant-ph
A Possible Einstein-Podolsky-Rosen Probe of the Momentum-Position Uncertainty Relation
有人建议,测量碱金属原子激发后,从陷阱提取的光电子发射的产品,可能会,使用EPR策略,表现出显着违反的动量-位置不确定性关系。如果这失败了,这是很有可能的,可能的原因,如追溯传播的影响和追溯失败,可以测试所提出的设备。
1997-12-02 quant-ph
A position-momentum EPR state of distantly-separated trapped atoms
我们提出了一个制备一对远距离囚禁原子的位置和动量EPR态的方案。该方案利用非简并光学参量放大器输出的纠缠光场。在腔QED中,这些光场与被囚禁原子的运动态之间的量子态交换是通过相互作用实现的。
1999-07-13 quant-ph
Observables have no value: a no-go theorem for position and momentum observables
一个非常简单的说明贝尔-科亨-斯佩克矛盾提出使用连续观测在无限维希尔伯特空间。指出单粒子位置和动量观测量假定值的\emph{existence}假设与量子力学是不相容的。
2006-10-09 quant-ph
Scheme for directly observing the non-commutativity of the position and the momentum operators with interference
虽然某组量子算符的非交换性(例如,产生/消灭算符和泡利自旋算符)近年来已在实验上得到证明,但位置和动量算符的交换关系迄今为止尚未直接得到证明。本文提出并分析了利用单光子量子干涉直接观测位置和动量算符非对易性的实验方案。虽然该方案是研究单光子态作为输入量子态,分析同样适用于物质波干涉,允许直接测试的位置动量交换关系与一个大质量的粒子。
2012-07-10 quant-ph
Kochen-Specker Obstruction for Position and Momentum Using a Single Degree of Freedom
它表明,给定一个合理的连续性假设拥有的值,它是可能的,以构建一个Kochen-Specker障碍的任何坐标和共轭动量,表明这两个量中的最多一个可以有一个noncontextual值。
2002-01-29 quant-ph
Position and Spin Operators, Wigner Rotation and the Origin of Hidden Momentum Forces
利用作者和Wigner对自旋为1的粒子所得到的位置算符,我们得到了具有结构的粒子所受的隐动量力的量子相对论结果。特别地,我们的结果适用于隐藏的磁力表现在一些电磁学问题。我们还讨论了自旋和轨道角动量算子,以及维格纳旋转。
2014-10-06 quant-ph
Optimal estimation of conjugate shifts in position and momentum by classically correlated probes and measurements
由于位置和动量的同时和非平凡的小变化,多参数估计是必要的力传感。因此,设计允许同时估计所有参数的量子探针是一项重要的任务。量子谐振子位置和动量共轭变化的最佳估计方法是利用纠缠态或量子非高斯态的探针。我们表明,同样的结果可以得到一个更可行的方式,采用独立的不同压缩高斯状态的经典相关的位置或动量测量。该结果表明,探针状态和直接适用于力感测的测量值之间的经典相关性具有未经探索的力量
2022-08-02 quant-ph
Position-Momentum Uncertainty Relation for an Open Macroscopic Quantum System
在这项研究中,我们探讨了原始海森堡位置-动量不确定关系在宏观谐振子与环境微粒子相互作用中的有效性。我们的结果表明,在准经典的情况下,原来的不确定关系不成立时,在环境中的粒子数是小的。尽管如此,增加环境自由度解决了我们调查区域的侵权问题。
2017-02-01 quant-ph
Quantum diffraction of position-momentum entangled photons from a sharp edge
本文介绍了一个位置-动量纠缠光子在直刃上的量子衍射实验。一个纠缠对中的单个光子的路径被一个尖锐的边缘部分地阻挡,而另一个光子在一个静止的位置被检测到,而不显示另一个光子的哪条路径信息。只有在空间分离光子的相关条件探测中才能发现尖锐边缘的量子衍射图样,而在单个光子的局部探测中不会形成衍射图样。本文还对位置-动量纠缠光子从锐边的量子衍射进行了理论分析。实验测量的量子衍射图案与理论计算的位置-动量纠缠光子的量子衍射图案进行了比较。
2019-10-28 quant-ph
Quantum Cryptography Using Momentum and Position Variables in a Simple Optical Arrangement
本文提出在由激光器、狭缝和透镜构成的简单光学装置中,利用位置与动量量子态实现BB84协议变体,从而验证了该量子密钥分发方案的可行性。
2025-05-07 quant-ph
Multi-slit interferometry and commuting functions of position and momentum
在最近的一个改进的双针孔衍射实验中,干涉图样的存在被间接地建立起来,同时双针孔的成像也近乎完美。我们的理论分析表明,该实验构成了一个量子态的准备,即在一个很好的近似下,一个位置和动量的交换函数的联合本征态。因此,通过特定的实验装置获得关于动量分布的信息是可能的,对位置分布的影响可以忽略不计。此外,我们明确地构建了一类同时定位在位置和动量空间中的周期集上的状态,因此它们是在多缝干涉测量中联合测量的可观测量的本征态(到一个很好的近似)。最后,我们表明,通过适当的设置变化,实验证明了位置和动量测量的相互干扰。
2013-06-16 quant-ph
Experimental conversion of position correlation into polarization entanglement
本文提出了一种将光子对的位置相关转换为偏振纠缠的方法。这是通过单独操纵在非线性介质的不同部分中产生的光子的偏振状态并将它们置于相干叠加中来实现的。这个概念的实验证明,使用自发参量下转换(SPDC)产生的光子对。该方法被用来实现一个紧凑的源,产生一个观察到的光子对速率为120,000/s/mW的纠缠保真度为0.99。该方法可以推广到任何具有初始位置相关的光子对产生过程。
2019-10-29 physics.optics quant-ph
Position-momentum uncertainty products
指出了位置-动量测不准积$U=Δx Δp$的两个有趣的性质。我们证明了具有狄拉克δ势$[V(x)=-V_0 δ(x)],V_0>0$的薛定谔算符的两个特殊(不可微)本征态也满足海森堡测不确定原理,得到了$U> \frac{\hbar}{2}$ .这些本征态之一是零能量和零曲率的束缚态。
2014-05-01 quant-ph
Position and momentum cannot both be lazy: Quantum reciprocity relation with Lipschitz constants
我们提出了任意量子态的位置和动量概率分布的Lipschitz常数之间的折衷。我们把这种折衷称为量子互易关系。函数的Lipschitz常数可以被认为是量化该函数的波动程度,并且通常与其扩散无关。位置和动量分布的扩展被用来获得著名的海森堡量子测不准关系。我们发现,产品的Lipschitz常数的位置和动量概率分布是有界的数量是普朗克常数的平方反比的顺序。
2019-10-31 quant-ph
A note on entropic uncertainty relations of position and momentum
我们考虑了最近文献中讨论的位置和动量的两种熵测不准关系。通过对其中之一进行适当的重新缩放,我们分别获得了高分辨率和低分辨率测量的平滑插值。因为我们的插值从来没有在文献中提到过,我们提出它作为一个改进的熵的位置和动量的不确定性关系的候选人。到目前为止,作者既不能证伪也不能证明新的不等式。我们认为,做其中任何一件事都是一个挑战。
2012-03-02 quant-ph
Localised solution of stochastic Schrödinger equation describing simultaneous continuous measurement of position and momentum
本文提出描述同时连续测量位置与动量的随机 Schrödinger 方程,求解得到满足不确定性原理的局域化状态,表现为中心在相空间随机运动的固定 Gaussian 波包,并证明其局域稳定性。
2025-09-15 quant-ph
Coherent states with elliptical polarization
二维谐振子的相干态被构造为能量和角动量本征态的叠加。结果表明,这些状态是高斯波包沿经典轨迹移动,具有定义良好的椭圆偏振。相对于通常的动量算符和位置算符,它们是相干关联态。一组创建和湮灭运营商定义在极坐标系中,它表明,这些相同的状态是精确的相干态相对于这样的运营商。
2005-01-20 quant-ph
Single-slit diffraction and the Heisenberg principle for position and momentum
单色光由空间宽度为Δx的单个狭缝制备。考虑衍射图样,得到相应的动量几率密度。设P是在宽度为Δp的有限窗口中测量动量的概率权重。当h为普朗克作用常数时,对于小Δp,证明了渐近律P ~ ΔxΔp/h。
2010-12-25 quant-ph
Spin in Compton scattering with pronounced polarization dynamics
从理论上研究了康普顿散射中的一种散射构型,在这种散射构型中,电子自旋的方向发生了反转,同时光子的偏振态也从线偏振态变为圆偏振态。沿入射光子和出射光子的一致传播方向计算了电子和光子的内禀角动量。我们发现,这种内在的角动量是不保守的散射过程中考虑。我们还讨论了所考虑的散射设置的纠缠的产生,并提出了相应的微分截面,斯托克斯参数和自旋期望的角度依赖的调查。
2017-12-08 quant-ph
Measurement of two-photon position-momentum EPR correlations through single-photon intensity measurements
测量双光子态的位置-动量EPR关联对于从量子密钥分发到符合成像的许多量子信息应用都是非常重要的。然而,用于测量位置-动量EPR相关性的所有现有技术都涉及重合检测,因此存在导致不太准确的测量的问题。在这封信中,我们提出并证明了一个实验方案,不需要符合检测测量EPR的相关性。我们的技术适用于纯的双光子态,无论该状态是可分离的还是纠缠的。我们从理论上证明了,如果纯双光子态满足一定的条件,那么位置-动量EPR关联可以通过仅对其中一个光子进行强度测量来获得。我们实验证明了这种技术的纯双光子状态所产生的I型自发参量下转换,并尽我们所知,我们报告的最准确的测量位置动量EPR相关性到目前为止。
2021-02-08 quant-ph
Uncertainties in the Measurement of the Momentum and Position of an Electron
有人建议,通过在任意长的飞行路径的两端观测粒子,可以使粒子动量测量的不确定度任意小,然而,考虑到探测过程的性质,不确定原理的通常极限与飞行路径的长度无关。
2003-12-03 quant-ph
Position-momentum uncertainty relations based on moments of arbitrary order
利用基于Renyi熵的测不准关系,改进了d维量子系统中基于任意阶矩的类位置-动量测不准不等式,该不等式是著名的海森堡不确定原理公式的推广.所得到的下界的准确性是物理计算分析的两个主要原型在d维物理:类氢和类氢化物系统。
2011-12-29 quant-ph
Quantum state transfer between two photons with polarization and orbital angular momentum via quantum teleportation technology
量子隐形传态是一种在不同自由度之间传输量子态的量子信息技术。本文报道了在线性光学系统中进行的量子态转移实验,通过一个双光子轨道角动量(OAM)纠缠通道,将一个处于偏振自由度(DoF)的单光子态转移到另一个处于轨道角动量(OAM)量子态的光子态.我们的实验方法是基于量子隐形传态技术。与原方案的不同之处在于,我们的方案中传输态是已知的,而且我们的方案是针对不同自由度的粒子的,而原方案是针对相同自由度的不同粒子的.此外,由于四个混合纠缠Bell态中的每一个都可以被区分,因此我们的实验具有很高的Bell效率。我们用Bloch球的六个极点态来验证我们的实验,得到了量子态转移的保真度为$91.8\pm1.3\%$。
2021-04-22 quant-ph
Position and Momentum Entanglement of Dipole-Dipole Interacting Atoms in Optical Lattices: The Einstein-Podolsky-Rosen Paradox on a Lattice
我们研究了一种可能的实现的位置和动量相关的原子对,被限制在两个相互移动的光晶格的相邻网站,并通过激光诱导偶极-偶极相互作用纠缠。爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)"悖论“[物理评论47,777(1935)]与平移变量,然后修改晶格衍射效应。这个“悖论”在这个方案中可以得到高度的准确性的验证。
2004-09-23 quant-ph
Position-momentum correlations in matter waves double-slit experiment
本文讨论了用高斯波包表示的物质波的双缝干涉。用格林函数传播子模拟干涉图样,强调坐标相关性和相位。我们探讨了相位和位置-动量相关性之间的联系,在强度,可见性和可预测性的波包干涉。这个公式将表明一些方面,可以是有用的粒子,原子或分子干涉的理论和实验治疗。
2014-06-10 quant-ph