On the optical nonreciprocity and slow light propagation in coupled spinning optomechanical resonators
研究了泵浦探测驱动的自旋光机械环形谐振腔串联耦合结构的光传输特性。在对任意数量的谐振器进行稳态分析后，作为一个例子，我们详细讨论了两个谐振器的问题。其中，我们专注于如何改变由于相同或相反的谐振器的自旋方向的光学Sagnac效应可以导致增强，非互易和延迟的探测光传输。这一工作有助于设计基于自旋自由度的新型量子网络和量子通信技术中的光传输控制器件。
2018-10-08 quant-ph
Manipulating biphotonic qutrits
具有比规范量子位更高维度的量子信息载体提供了显著的优点。然而，操纵这样的系统是极其困难的。我们展示了如何测量引起的非线性可以大大扩展的范围内可能的双光子qutrits的变换;三个层次的量子系统形成的两个光子在同一时空模式的偏振。我们完全验证了支撑我们技术的双光子-光子纠缠，从而实现了量子比特-量子纠缠的第一个实例。我们讨论了我们的技术的扩展，以产生qutrit-qutrit纠缠和操纵任何玻色子编码的量子信息。
2007-10-16 quant-ph
Manipulating the quantum information of the radial modes of trapped ions: Linear phononics, entanglement generation, quantum state transmission and non-locality tests
我们提出了一个详细的研究，操纵量子信息编码的“径向”模式的阵列被困离子（即，在离子的振荡正交于阱的主轴）。在这样的系统中，由于横向约束的紧密性，可以单独地解决与不同离子有关的径向模式。在本文的第一部分中，我们表明，如果本地控制的径向捕获频率是可用的，任何线性光学和压缩操作的本地定义的模式-在单一的，以及在许多模式-可以复制通过操纵的频率。然后，我们继续描述的计划容易产生前所未有的程度的二分和多分连续变量纠缠在现实的嘈杂的工作条件下，甚至仅限于一个全局控制的捕获频率。此外，我们考虑传输的量子信息编码的径向模式沿离子阵列，并表明它是可能的，以一个显着的准确度，为有限维和连续变量量子态。最后，作为一个应用程序，我们表明，在这种情况下可以生成的状态允许违反多方非局部性测试，可行的位移奇偶测量。这样的演示将是对“大规模”自由度（即，用于描述大质量粒子运动的自由度）。
2008-09-24 quant-ph
Manipulating spatial qudit states with programmable optical devices
高维量子态的产生对量子信息的研究具有重要意义。然而，要使量子通信具有真正的实用潜力，这些态也必须是简单的操纵。空间量子态是通过设计参量下转换光子的横向动量而产生的，迄今为止一直被认为是难以操纵的。然而，我们在这项工作中显示了一个简单的技术来修改这些状态。该技术基于可编程衍射光学器件的使用，其可以充当空间光调制器，以定义这些光子的希尔伯特空间，而不是预制的多狭缝。
2009-06-12 quant-ph
Manipulating photon coherence to enhance the security of practical quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）通过将信息编码在光子量子比特上，允许两个用户以理论上可证明的保密性进行通信。然而，目前的编码器很复杂，这降低了它们在实际应用中的吸引力，并为量子攻击带来了潜在的漏洞。分布式相位参考（DPR）系统被引入作为一个更简单的替代方案，但尚未被证明实际上对所有类型的攻击都是安全的。在这里，我们展示了第一个具有信息论安全性的DPR QKD系统。使用一种新的光源，其中脉冲之间的相干性可以控制在一个脉冲的脉冲的基础上，我们实现了一个安全的DPR系统的基础上的差分正交相移协议。该系统无调制器，不需要主动稳定或复杂的接收器，并且还提供每秒兆比特的密钥速率，几乎是标准Bennett-Bennett 1984（BB84）协议的三倍。这种增强的性能和安全性突出了DPR协议在实际应用中的潜力。
2017-09-13 quant-ph
Manipulating non-reciprocity in a two-dimensional magnetic quantum walk
本研究在光子二维量子行走中实验实现可调非互易输运，揭示非厄米趋肤效应与人工合成磁通的竞争作用，及其对Floquet拓扑边缘态动力学的影响，为高维量子系统的非互易操控提供新策略。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating Majorana fermions in one-dimensional spin-orbit coupled atomic Fermi gases
马约拉纳费米子是拓扑量子计算中存储和处理信息的理想候选者。在囚禁的超冷原子费米气体中控制这样的单个信息载体的能力是量子信息科学中的一个新主题。然而，费米子原子是中性的，因此很难操纵。本文从理论上研究了一维自旋轨道耦合原子费米气体中涌现的马约拉纳费米子的控制。我们讨论了（i）如何移动马约拉纳费米子通过增加或减少有效的塞曼场，这就像一个固态控制电压门;以及（ii）如何创建一对马约拉纳费米子通过添加磁性杂质势。我们讨论了在$^{40}$ K原子的超冷费米气体中我们的控制方案的实验实现。
2013-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Manipulating a qubit through the backaction of sequential partial measurements and real-time feedback
量子测量不仅从系统中提取信息，而且改变其状态。虽然测量的结果是概率性的，但施加在被测系统上的反作用由量子理论精确地描述。因此，可以利用量子测量来操纵量子系统，而不需要控制场。我们利用自适应部分测量的方法实现了对金刚石核自旋量子比特的纯测量态操纵。我们通过与电子辅助量子位的可调相关和随后的辅助读出来实现部分测量。我们改变测量强度来观察受控波函数坍缩并找到后选择的量子弱值。通过结合一种新的量子非破坏读出的辅助与实时适应的测量强度，我们实现了转向的核自旋的目标状态的测量单独。自适应测量除了具有根本意义外，还可以改善计量应用，并且是基于测量的量子计算的关键。
2013-11-12 quant-ph
Manipulating phonons of a trapped-ion system using optical tweezers
我们提出了一个实验架构，其中的光镊阵列提供了一个传统的射频离子阱的限制电位的网站依赖性的控制。依赖于位点的控制使得能够对离子的声子模式进行可编程操纵，在量子信息处理（QIP）和热力学中具有许多潜在应用。我们描述了用于编程光镊阵列以获得具有高精度的一组目标声子模式的协议。我们提出了这样的控制在模拟量子热力学粒子的可编程有效质量通过Jarzynski的平等和提高效率的交感神经冷却和量子逻辑门在不同质量的多物种离子系统。我们讨论了所需的光学参数在一个现实的离子阱系统和潜在的不利影响的光镊QIP。我们的方案扩展了囚禁离子作为量子计算和模拟平台的实用性。
2021-03-09 quant-ph
Manipulating the direction of Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）转向具有不同于纠缠和Bell非定域性的固有非对称性，导致EPR转向是单向的。虽然这种单向EPR转向现象已被实验观察到，但操纵EPR转向方向的方案尚未得到彻底研究。在本文中，我们提出并实验证明了三种方案来操纵EPR转向的方向，无论是通过改变一方的双模压缩态（TMSS）的噪声或传输的TMSS在嘈杂的信道。分析了量子信道中的噪声和传输效率对EPR操纵方向的影响。实验结果表明，所提出的方案可以改变TMSS的EPR导向方向。我们的工作有助于理解量子非局域性的基本不对称性，并在未来的非对称量子信息处理中具有潜在的应用价值。
2017-06-10 quant-ph
Engineering and Manipulating Exciton Wave Packets
当半导体吸收光时，产生的电子-空穴叠加相当于不受控制的量子波纹，最终退化为扩散。不过，如果这些激子叠加的构象能够被设计出来，它们将构成一种传输信息和能量的新手段。我们表明，适当设计的激光脉冲可以用于创建这样的激子波包。它们可以以规定的速度，方向和光谱组成形成，允许它们选择性地通过，拒绝甚至使用超晶格解离。它们的一致性也为使用主动的外部控制进行操纵提供了一个手柄。能量和信息可以被方便地处理，随后通过颠倒原始过程产生受激发射而在远处被移除。产生、管理和去除结构化激子的能力构成了光激子电路的基础，该光激子电路应用于广泛的量子信息、能量和光流技术。使用紧束缚和时域密度泛函理论模拟的范例。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating Transverse Modes of Photons for Quantum Cryptography
已经提出了几种方案来扩展量子密钥分发协议，旨在提高其安全性或为量子比特实现提供新的物理衬底。我们提出了一个工具箱，共同创建，操纵和测量量子比特存储在偏振和横向模式自由度的单光子。该工具箱包括对单个量子位的本地操作，两个量子位之间的受控操作以及四维状态空间中各种非本地基的投影测量。我们描述了如何实现工具箱来执行BB84协议的扩展版本，用于这个希尔伯特空间（理想情况下每个光子传输两个密钥位）。我们提出了实验实施的测量方案，无论是在制度的强光束和单光子。因此，我们展示了实现该协议的可行性，为使用光的偏振和横模作为量子比特的量子信息处理提供了一个有趣的例子。
2013-12-19 quant-ph
Manipulating quantum information on the controllable systems or subspaces
National University of Defense Technology（国防科技大学）；AMSS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院自动化研究所）
本文通过旋转布洛赫球构造哈密顿控制，利用Bang-Bang、三角函数和二次函数等局域波函数控制操纵量子态，并提出一种时间-能量性能指标以权衡时间和能量资源成本。
2011-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Manipulating complex hybrid entanglement and testing multipartite Bell inequalities in a superconducting circuit
多系统可观测量中的量子关联不仅具有重要意义，而且在量子信息处理中起着重要作用。作为这些相关性的一个标志，贝尔不等式的违反还没有被证明与多体混合纠缠涉及连续和离散变量。在这里，我们创建了一个五体纠缠态，其中有三个超导transmon量子比特和两个光子量子比特，每个量子比特都编码在微波腔的介观场中。我们揭示了这些不同的元素之间的量子关联的联合Wigner层析术的两个腔场的条件下检测的量子比特和测试的五部贝尔不等式。测得的Bell信号为$8.381\pm0.038$，超过了量子关联所施加的四方纠缠的8的界限10个标准差，证明了混合量子系统中真正的五体纠缠。
2020-05-20 quant-ph
Manipulating heterogeneous quantum resources over a network
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)（蔚山科学技术院）
本文提出了一种统一框架，用于描述分布式网络中本地受限方的复合量子资源理论，揭示了资源操控的基础规律。
2026-02-19 quant-ph
Nonlinear spectroscopy with entangled photons; manipulating quantum pathways of matter
由材料对经典激光场的响应所获得的光信号由非线性响应函数给出，该响应函数可以用物质的各种量子路径的总和来表示。我们发现，一些路径可以选择通过使用非经典场，通过纠缠的光子和物质的路径，这导致在不同的幂律依赖于入射场强度。通过控制入射光子对的纠缠度，分离了泵浦-探测实验中光谱重叠的受激喇曼散射（SRS）和双光子吸收（TPA）路径。路径选择性为光子到物质纠缠的映射开辟了新的途径。揭示了新材料信息，否则会被途径之间的干扰所消除。
2009-02-15 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Manipulating the direction of one-way steering in an optomechanical ring cavity
研究光机械环形腔中两机械模式间的Gaussian量子导引，提出一种简单实用方法控制单向导引方向，发现导引比纠缠更易受热噪声影响，对单边设备无关量子密钥分发具有重要意义。
2024-03-25 quant-ph
Information propagation through quantum chains with fluctuating disorder
我们研究了在涨落外场中通过一维量子链的信息传播。我们发现，信息传播被抑制，但在一个完全不同的方式相比，静态无序的情况。我们研究两种设置：（i）一个一般模型，其中不可观测的波动场作为退相干源;（ii）XX模型与可观测和不可观测的波动场。在第一种设置中，我们建立了一个噪声阈值，低于该阈值，信息可以弹道传播，高于该阈值，信息被定位。在第二种设置中，我们发现所有级别的不可观测噪声的本地化，而可观测的字段可以产生扩散传播的信息。
2008-09-28 quant-ph
Manipulating Excitation Dynamics in Structured Waveguide Quantum Electrodynamics
Molecular Science and Technology Program, Taiwan International Graduate Program, Academia Sinica（台湾国际研究生学院分子科学与技术项目，中央研究院）；Department of Physics, National Central University（国立中央大学物理系）；Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（中央研究院原子与分子科学研究所）；Department of Physics, National Taiwan University（国立台湾大学物理系）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）
本文提出结构化波导量子电动力学框架，通过局部调控发射器耦合方向性，控制原子-纳米光子界面的激发传输，揭示了四种典型动态行为，并展示了其在可控子辐射传输和手性量子信息路由中的应用。
2026-01-27 quant-ph
Bounds on Information Propagation in Disordered Quantum Spin Chains
我们研究通过无序XY模型的信息传播。我们发现，随着系统的大小增加的概率，所有的相关性，无论是经典的和量子的，都被抑制在一个有效的光锥，其半径的增长最多与|t|多项式。
2011-07-21 quant-ph
Proposal for manipulating and detecting spin and orbital states of trapped electrons on helium using cavity quantum electrodynamics
我们提出了一个片上高精细度超导腔耦合到超流氦表面上单个电子的横向运动和自旋态。我们估计的运动相干时间超过15微秒，而能量将相干交换与腔光子在不到10纳秒的电荷状态和快于1微秒的自旋状态，使系统的量子信息处理和腔量子电动力学实验的吸引力。与腔光子的强相互作用将为远距离电子的非破坏性读出和耦合提供手段。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Manipulating orbital angular momentum entanglement by using the Heisenberg Uncertainty principle
轨道角动量纠缠是量子物理中最有趣的课题之一。一个广泛的研究已经致力于解开其潜在的物理或扩大纠缠的维度和程度。本文将海森堡不确定原理应用于方位角区域内的量子位置关联，对轨道角动量纠缠进行了理论研究。在这项研究中，我们将泵浦光分解成一组泵浦锥态，其特征在于它们的半径。通过控制抽运光锥态的半径、非线性晶体的长度以及抽运光携带的OAM，可以实现对OAM纠缠的控制，并对控制过程进行了详细的讨论。我们期望通过本论文的研究，能够加深对OAM纠缠的理解，并对基于OAM纠缠的高维量子信息任务的研究有所帮助。
2018-05-25 physics.optics quant-ph
Dipole Blockade and Quantum Information Processing in Mesoscopic Atomic Ensembles
我们描述了一种操纵存储在介观系综集体态中的量子信息的技术。量子处理是通过光激发到具有强偶极-偶极相互作用的状态来完成的。由此产生的“偶极阻断”可以用来抑制跃迁到除了单激发集体状态之外的所有状态。这可以用于集体原子自旋态以及非经典光子态的受控生成，以及用于可扩展的量子逻辑门。一个例子涉及冷里德伯气体进行了分析。
2000-11-07 quant-ph
Information propagation in a quantum system. Examples of open spin-1/2 chains
如果信息最初被编码到量子系统的子系统$S$的状态中（在$t=0$），则由于量子相互作用，它在$t>0$分布在整个量子系统上。因此，一般来说，这种信息可以完全或部分地从量子系统的任何子系统中提取。{We提出了一种基于接收机上的极化测量的信息提取方法$R$ }。
2012-02-23 quant-ph
Deterministic Entanglement via Molecular Dissociation in Integrated Atom Optics
中性冷原子的确定性纠缠可以通过结合几种现有的技术来实现，例如中性双原子分子的创建/解离，用微制造结构（原子芯片）操纵原子以及以几乎100%的效率检测单个原子。利用集成/线性原子光学系统来操纵这种纠缠将为中性原子的量子信息处理开辟一个新的视角。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering correlation and entanglement dynamics in spin systems
我们表明，自旋系统的关联和纠缠动力学可以理解的自旋波的传播。这给出了一个简单的，物理解释的行为中看到的一些最近的作品，其中一个本地化的，低能量的激发被创建并允许演变。但它也扩展到在远离平衡状态下的非线性不变系统的场景，这需要较少的局部控制来准备。自旋波的演化完全取决于系统的色散关系，而色散关系通常取决于少量的外部物理参数。因此，这种新的洞察力相关动力学开辟了可能性，不仅预测，而且控制的传播速度和色散率，通过操纵这些参数。我们在一个简单的示例系统中分析性地证明了这一点。
2007-01-10 cond-mat.other quant-ph
Manipulating multiple optical parametric processes in photonic topological insulators
本文提出在模拟量子谷霍尔效应的光子拓扑绝缘体中，利用两种拓扑边缘模式和四波混频实现光学参量放大、分频及频率纠缠双光子产生，并展示其拓扑保护鲁棒性。
2024-01-12 physics.optics quant-ph
Manipulating Rydberg atoms close to surfaces at cryogenic temperatures
在$3 \text{K}$的温度下，用微波辐射脉冲对金表面和超导NbTiN表面附近处于里德伯态的氦原子进行了相干操纵。实验是用亚稳态$(1\text{s})^1(2\text{s})^1\, {}^1\text{S}_0$氦原子的掠射超声束进行的，该亚稳态氦原子被激光辐射激发到主量子数$n$介于$30$和$40$之间的$n\text{p}$里德堡能级。冷表面和准直光束中心之间的间隔可调节至$250 μ\text{m}$。短寿命的$n\text{p}$里德堡能级相干转移到长寿命的$n\text{s}$状态，以避免光激发区域和冷表面上方区域之间的里德伯原子的辐射衰减。进一步的相干操作的$n\text{s}$里德堡能级与脉冲微波辐射以上的表面使测量杂散电场，使我们能够研究原子系综的退相干。通过控制表面温度和监测冷却过程中实验室中H $_2$ O、N $_2$、O $_2$和CO $_2$的分压，使表面上残留气体的吸附和杂散场的缓慢积累最小化。补偿的杂散电场低于$100 \text{mV}/\text{cm}$的水平，实现了在一个区域的$6 \text{mm}$沿光束传播方向，其中，对于$1770 \text{m}/\text{s}$光束速度，意味着保持原子样品的相干性为几微秒以上的冷表面的可能性。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Manipulating the Charge State of Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride
本研究利用层状异质结器件注入电子或空穴，实现并调控 hBN 中硼空位在 -1 与 0 电荷态之间的确定性可逆切换，为稳定自旋活性的 $V_B^-$ 态提供方法。
2023-05-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Operator Spreading and Information Propagation: Equivalence and Beyond
针对双粒子量子信道，本文利用输出态迹范数距离给出 Holevo 容量的新上下界，强化已有结果，并揭示算符增长对信息流的支配程度。
2025-05-12 math-ph math.MP quant-ph
Trapping, manipulating and probing ultracold atoms: a quantum technologies tutorial
本教程综述超冷原子的捕获、操控与探测关键技术，涵盖激光冷却、光镊、干涉测量及多种成像方法，旨在为初学者提供实验工具包的全面概览。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulating atoms in an optical lattice: Fractional fermion number and its optical quantum measurement
我们提供了一个详细的分析，我们以前提出的计划[物理。88，180401，（2002）]来设计1D光晶格中原子气体的跳跃幅度的分布，使得粒子数变为分数。我们考虑一个构造系统的两个组分的费米子原子的稀释气体耦合通过一个相干的电磁场与拓扑非平凡的相位轮廓。我们展示了如何在一个准备好的二聚光晶格的交替跳跃振幅的图案中的缺陷，所得的原子哈密顿量表现出分数费米子数的解析和数值。特别地，在低能极限下，我们证明了原子哈密顿量等价于描述量子场论中分数化的相对论狄拉克哈密顿量。扩展我们以前的论点[物理。91，150404（2003）]我们展示了如何通过光散射检测粒子数算子的分数本征值。特别是，我们展示了如何散射的远距离共振光可以传达信息的计数统计的原子在光晶格，包括状态选择性的原子密度分布和原子数的波动。光学探测可以提供一个真正的量子力学测量的粒子数分馏在一个稀释的原子气体。
2007-09-13 cond-mat.other cond-mat.str-el hep-ph
On Propagation of Information in Quantum Mechanics and Maximal Velocity Bounds
本文重新审视少体量子力学中信息传播的关键概念，针对广泛色散关系证明了具有指数误差的最大传播速度界限，并提出了证明最大速度界限的新方法，其成果蕴含Lieb-Robinson界限的少体版本。
2025-02-27 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Belief Propagation Algorithm versus Suzuki-Trotter approach in the one-dimensional Heisenberg chains
量子系统是计算机和信息处理设备的未来候选者。在这些系统中，关于量子态和过程的信息可能是不完整和分散的。我们使用量子版本的置信传播（BP）算法来整合分布式信息。在该算法中，以密度矩阵形式表示的分布信息可以近似为局部结构。该算法的有效性进行了测量比较铃木-特罗特（ST）方法，使用模拟信息。三体海森堡例子中的ST给出了更准确的答案，但是量子信念传播（QBP）基于复杂性运行得更快。为了在未来的发展，我们应该寻找方法来提高QBP的准确性。
2014-09-06 cs.IT math.IT quant-ph
