Entanglement by a beam splitter: nonclassicality as a prerequisite for entanglement
分束器是一种简单、容易获得的设备,其可以用于使输出光场纠缠。我们证明了在分束器输出端的光场纠缠的必要条件是纯输入态呈现非经典行为。我们推广这个证明任意(纯或不纯)高斯输入状态。具体地说,输入高斯场的非经典性是在分束器的帮助下实现场模纠缠的必要条件。我们推测这是分束器的一般性质:输入的非经典性是分束器中纠缠场的必要条件。
2001-06-25 quant-ph
Properties of a beam splitter entangler with Gaussian input states
给出了在输入压缩真空态的情况下,分束器输出态纠缠量的显式表达式。
2002-12-06 quant-ph
Wigner's Phase Space Current for Variable Beam Splitters -Seeing Beam Splitters in a New Light-
该研究利用 Wigner 相空间分布与连续性方程推导可变分束器输出模式的 Wigner 流,并通过几何分析揭示强模式混叠机制。
2024-11-26 quant-ph
Antibunching of distorted optical wave packets at a beam splitter
单光子波包在分束器处的干涉通常导致分束器两个输出端口的光强成反比关系。这种效应可以被认为是光子在分束器处的“聚束”,并且被广泛地解释为不可区分的玻色子的概率幅度之间的量子力学干涉的结果。在这里,我们表明,当波包充分扭曲时,则观察到相反的行为,即,两个输出端口中的光电探测器的同时点击是有利的,这可以被视为分束器处光子的“反聚束”。
1998-01-15 quant-ph
Efficient Interaction of Heralded X-ray Photons with a Beam Splitter
本文报道了用分束器实现几千电子伏X射线光子有效相互作用的实验。在分束器的输出处测得的预示光子速率约为0.01计数/秒,这与不存在分束器时的速率相当。我们使用这种分束器与光子数和光子能量分辨探测器一起直接表明单个X射线光子不能分裂。我们的实验证明了x射线在量子光学中的主要优势:可以高保真地观察实验结果,并且可以忽略背景。
2021-02-02 quant-ph
Does entanglement depend on the timing of the impacts at the beam-splitters?
提出了一种新的移动分束器的非局域性实验。实验分析根据传统的量子力学,并替代非本地的描述,其中叠加不仅取决于不可压缩性,但也在分束器的影响的时间。
1997-04-19 quant-ph
Teleportation with the entangled states of a beam splitter
提出了一种基于Fock态入射到任意波长分束器上产生纠缠的隐形传态方案。分析了远距离传送的保真度,并从分束器的输入/输出特性的角度解释了其变化趋势。
2001-07-20 quant-ph
A Beam Splitter for Guided Atoms on an Atom Chip
我们设计并实验研究了一种简单的原子分束器,它采用Y形载流导线和偏置磁场。这种分束器和其他类似的设计可以用来构建介观尺度上的原子光学元件,并将它们集成到物质波量子线路中。
2000-03-29 quant-ph
Second-order temporal interference of two independent light beams at an asymmetrical beam splitter
基于费曼路径积分理论中的双光子干涉,讨论了经典光和非经典光在非对称分束器中的二阶时间干涉。二阶干涉图样的可见度由叠加光束的性质、这两个光束的强度之间的比率以及非对称分束器的反射率来确定。为了保证非经典光束的二阶干涉图样的可见度超过经典极限,对非对称分束器必须满足一定的要求。由两个独立的单光子源发射的光子的二阶干涉图案的可见性与强度之间的比率无关。这些结论对非对称分束器在量子光学和量子信息中的研究和应用具有重要意义。
2016-08-29 quant-ph
Schrodinger picture analysis of the beam splitter: an application of the Janszky representation
Janszky表象将场模的量子态构造为复平面中一条线上相干态的叠加。我们表明,这提供了一个自然的薛定谔图片描述一对模式之间的干涉分束器。
2018-06-14 quant-ph
Concatenated beam splitters, optical feed-forward and the nonlinear sign gate
我们考虑使用两个分束器的序列实现的非线性符号门,并且考虑使用分束器的另外的序列来实现前馈,以便校正由第一分束器引起的误差。我们得到了与Scheel等人类似的结果[Scheel等人,Phys.Rev.A73,034301(2006)],因为我们还发现我们的前馈过程仅能够在原始门的成功概率上产生非常小的改进。
2006-06-26 quant-ph
Ghost interference and diffraction based on the beam splitter
本文提出了一种观测鬼干涉和衍射的简单方案。信号光束和闲频光束由分束器产生,入射光处于热态。在信号光束中插入狭缝。严格推导出在闲频光中扫描探针,在一阶关联中可以观察到干涉衍射图样。
1997-07-16 quant-ph
Quantum random walks on a beam splitter array
本文提出分束器阵列的一般矩阵表示,将每个分束器视为$2n$维空间的旋转,从而计算整个阵列的矩阵及输入光子态的最终概率分布,为量子随机游走提供理论框架。
2023-08-23 quant-ph
Beam splitter as quantum coherence-maker
这项工作的目的是回答一个分束器能够产生多少量子相干性的问题。为此,我们认为作为研究中的变量的输入状态的相干性的量以及分束器的特性。我们的结论是,有一个最佳的组合,这些因素使增益的相干性最大。此外,双模压缩真空是通过分束器时最能获得相干性的研究态。这些结果对于相干的l1-范数和相干的相对熵是定性等价的。
2022-05-19 quant-ph
Quantum phase gate for photonic qubits using only beam splitters and post-selection
我们表明,反射率的三分之一的分束器可以用来实现量子相位门操作,只要输出保存在每一侧的光子数后选择。
2001-11-19 quant-ph
Planck Spectroscopy and the Quantum Noise of Microwave Beam Splitters
我们使用的关联函数分析的场求积的特点都黑体辐射发射的50欧姆的负载电阻和两种类型的分束器在微波政权的量子特性。为此,我们首先研究了普朗克光谱实验中真空涨落随频率的变化,然后测量了弱热态的协方差矩阵。我们的研究结果提供了直接的实验证据,真空波动代表了基本的最小量子噪声添加到任何给定的输入信号的分束器。
2010-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Atom beam-splitter with internal state selection using spin-dependent optical standing wave potentials
本文提出一种利用自旋相关光学驻波势操控原子内部自旋态的原子分束器,并通过测量均匀电场中原子的 Aharonov-Casher 相位来测定电场强度,验证了其实用性。
2025-09-28 quant-ph
Beam Splitter Entangler for Light Fields
提出了一种利用分束器和单光子探测器制备各种纠缠态的实验可行方案。两个光场入射到两个分束器上,分别被分成强、弱两个输出模式。对两个弱输出模式的条件联合测量可能导致两个强输出模式之间的纠缠。基于并发度讨论了最大纠缠的条件。还检查了几个具体的例子。
2003-06-04 quant-ph
A theorem for the beam splitter entangler
指出分束器输出的纠缠态要求输入态具有非经典性(M. S.金,W。儿子,V. Buzek和P. L。Knight,Phys.Rev.A,65,032323(2002))。本文给出了这个猜想的一个证明。
2002-05-07 quant-ph
Lower bounds on the absorption probability of beam splitters
我们推导出一个较低的限制量的吸收损耗存在于无源线性光学器件,如分束器。我们选择了一个特别简单的分束器的几何形状,一个单一的平面板周围的真空,这已经揭示了理论的重要特征。结果表明,使用一般的因果关系的要求和统计参数,下限取决于入射光的频率和一个适当选择的单共振模型的横向共振频率。对于对称分束器和谐振频率$ω_T$的合理假设,吸收下限为$p_{\min}\approx 10^{-6}(ω/ω_T)^4$。
2005-08-25 quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger paradoxes with symmetric multiport beam splitters
在一个量子纠缠实验中,N个处于广义GHZ型纠缠态的粒子(每个粒子可以处于M束中的一束)被送入N个对称的2 M端口分束器(空间分离)。这样一个过程的关联函数(使用贝尔数赋值方法)显示出显著的对称性。当N=M+1大于或等于4时,给出了一系列GHZ佯谬.
1999-11-09 quant-ph
Generation of non-classical optical fields by a beam splitter with second-order nonlinearity
提出了二阶非线性分束器的量子力学模型,并证明了当相干光束通过这种非线性分束器进行混合时,在输出基模和二次谐波模中会产生光场的压缩和亚泊松光子统计等非经典特性.
2016-03-30 physics.optics quant-ph
Nonclassical states that generate zero entanglement with a beam splitter
分束器通常用于产生纠缠。它们的纠缠特性已经被广泛研究,输入态的非经典性是输出纠缠的先决条件。在这里,我们量化的纠缠量产生的弱反射分束器,并寻找非经典状态,不纠缠的一般分束器。我们发现,输入高度非经典的非偏振态的压缩和位移到分束器上的组合仍然可以产生可分离的输出状态。这一结果对于理解分束器产生模式纠缠是至关重要的。
2020-10-02 physics.optics quant-ph
Bipartite entanglement of multipartite coherent states using quantum network of beam splitters
研究了利用一个包含k个分束器的量子网络产生多体纠缠SU(k+1)相干态。我们特别研究了多体SU(2)相干态(k = 1)中的纠缠。我们用并发度来衡量两体纠缠的程度。
2012-10-29 quant-ph
Spin correlated interferometry for polarized and unpolarized photons on a beam splitter
自旋干涉的第四阶的独立偏振以及非偏振光子同时到达一个分束器,并表现出自旋相关,而离开它,制定和讨论的量子方法。分束器被认为是真正的单重态光子源。对参与四阶干涉的光子之间的典型非经典拍频现象给出了偏振相关的解释。
1999-07-22 quant-ph
Zero-Transmission Law for Multiport Beam Splitters
将Hong-Ou-Mandel效应推广到在Bell多端口分束器的n个输入端口中制备的n个玻色子的组态。我们推导出一个严格的抑制法,最可能的输出事件,符合一个通用的玻色子行为后,适当的粗粒化。
2010-06-08 quant-ph
Quantum properties of a single beam splitter
当单个分束器接收两束由Fock态描述的玻色子(在非常低的温度下的玻色-爱因斯坦凝聚体)时,对于更大数量的粒子,发生了有趣的双光子洪欧曼德尔效应的推广。粒子在分束器后两个探测器上的分布可以理解为两种效应的综合结果,即量子测量过程中出现的自发相位和量子角度。后者引入了量子“布居振荡”,这可以被看作是广义的Hong-Ou-Mandel效应,尽管它们并不总是对应于奇偶振荡。
2010-07-29 quant-ph
Bunching of Photons When Two Beams Pass Through a a Beam Splitter
狄拉克写道:“每个光子只与自己发生干涉。两个不同光子之间的干涉永远不会发生。实际上,一个实际的定义是,“经典”光学由光子只与自身干涉的现象组成。然而,光子服从玻色统计,这意味着它们有“非经典”的“聚束”趋势。对于非经典光学行为的一个简单的例子,我们考虑两个脉冲的光子的一个单一的频率,同时入射到两侧的无损,50:50分束器。
2003-12-03 quant-ph
Demonstration of Temporal Distinguishability of Three and Four Photons with Asymmetric Beam Splitter
利用非对称分束器,我们分别观察到了三光子和四光子的广义Hong-Ou-Mandel效应。此外,我们可以使用这种广义洪-欧-曼德尔干涉仪来表征时间可分辨性。
2007-07-21 quant-ph
Limitations to Realize Quantum Zeno Effect in Beam Splitter Array -- a Monte Carlo Wavefunction Analysis
分析了非理想光学元件对全光系统实现量子Zeno效应的影响。分束器是该实验装置的重要组成部分。考虑了非均匀透射系数、光子吸收和热噪声。用蒙特卡罗波函数方法对实验进行了数值模拟。有人认为,有一个最佳的分束器的数量被用来最大化在实验中的预期输出。
2022-09-17 quant-ph
Formulation of a Mesoscopic Electron Beam Splitter with Application in Semiconductor Based Quantum Computing
我们的目标是解析地得出一个电子波的分束器公式。电子分束器是量子逻辑器件的重要组成部分。为了达到分束器结构,电子被视为波,即我们假设传输是弹道的。弹道电子是在如此短的距离内行进的电子,其相位相干性得以保持。对于尺寸小于介质中电子的平均自由程、相位弛豫长度和费米波长的介观器件,输运可以被认为是相干的,因此是弹道的。在这种情况下,电子的运动完全可以用薛定谔波动方程描述,并给电子分配一个有效质量。为了设计分束器,我们从电磁分束器中汲取灵感,其中麦克斯韦方程(以及随后的亥姆霍兹方程)用于描述光在薄介质材料上的分裂。可以操纵介质的参数和板的厚度以实现50-50分束器。我们希望对电子波实现类似的50-50分束。利用标量亥姆霍兹方程和弹道电子的薛定谔方程之间的类比,我们得到了电子所需的分束器结构。
2010-12-09 quant-ph
Conditions for Factorizable Output From a Beam splitter
分束器是光学实验室中最重要的设备之一,因为它的轻便性和多功能性;在各种量子系统中可以找到等效设备来耦合两个子系统或干涉它们。虽然两个独立的输入场在分束器处叠加以给出相关输出是正常的,但是相同的高斯态在那里干涉以产生完全独立的输出场。我们证明了具有相同方差的高斯态是唯一能产生可因子分解输出场的态。
2009-06-10 quant-ph
An Efficient Two-Port Electron Beam Splitter via Quantum Interaction-Free Measurement
半透明镜是光学器件中的标准元件,用于分离光束或创建同一图像的两个版本。这种反射镜在电子光学中不存在,尽管它们在现有技术中可能是有益的,例如电子干涉测量和全息术,并且能够实现新的电子成像和光谱技术。提出了一种基于量子无相互作用测量(IFM)概念的电子分束器设计。该设计结合了电子谐振腔和弱相位光栅。快速开关门允许电子进入和退出谐振器。当在谐振腔中时,相位光栅在每次通过时将强度从直接光束转移到弱衍射光束中的一个。为了使分束器成为有效的双端口分束器,所有其他衍射光束中的强度被孔径阻挡。IFM原理使该孔径的总强度损失最小化。我们用散射矩阵法分析了分束器的性能,包括相位光栅中非弹性散射的影响。这种设计不仅可以推广到电子的分束器,还可以推广到光子、中子、原子和其他量子力学系统的分束器。
2018-08-14 quant-ph
Three criteria for quantum random number generators based on beam splitters
我们提出了从量子分束器生成随机数字串的三个标准:(i)三个或更多个互斥的结果对应于三维和更高维希尔伯特空间的调用;(ii)强制使用共轭基中的纯态进行制备和检测;以及(iii)使用纠缠单态(唯一)消除偏差。
2009-05-15 quant-ph
Continuum variable entangled state generated by an asymmetric beam splitter
利用50/50分束器产生纠缠态在文献中已有讨论。本文研究了如何利用非对称分束器产生一种新的纠缠态。我们从理论上构造了这类态,并证明了它们在双模Fock空间中构成一个完备的正交表示。介绍了它在寻找新的压缩算符和压缩态中的应用。
2005-11-14 quant-ph
Comment on 'Entanglement of photon-added nonlinear coherent states via beam splitter'
Honarasa、Bagheri和Gharaati [1]研究了分束器介导的非线性加光子相干态纠缠。我们认为,这项工作包含的线性熵和曼德尔参数的数值计算错误,导致错误的结论。我们指出了可能的错误,并描述了必要的更正。基于我们的论点的结论是在与以前发表的文献完全一致。
2017-05-12 quant-ph
Obtaining entangled photons from fully mixed states using beam splitters
光子纠缠态的制备在量子计算和通信中有着重要的应用。本文提出了一种简单的利用反射率合适的分束器产生纠缠的方案。具有完全经典概率分布的初始态光子通过由连续分束器组成的光网络,并处于最大纠缠态。对任意数目的光子以等概率通过分束器的输入端口产生纠缠态的过程进行了详细的理论分析。
2020-11-24 physics.optics quant-ph
Electro-mechanical control of an on-chip optical beam splitter containing an embedded quantum emitter
我们演示了一个包含量子点单光子源的片上GaAs光学分束镜的机电控制。该分束镜由两个纳米束波导组成,它们形成定向耦合器(DC)。DC的分束比通过使用机电致动改变两个波导的面外间隔来控制。我们可逆地调整的分束镜之间的初始状态,发射到两个输出臂,和一个最终的状态与光子发射到一个单一的输出arm. The设备代表了一个紧凑的和可扩展的调谐方法用于III-V族半导体集成量子光学电路。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Event-based simulation of single-photon beam splitters and Mach-Zehnder interferometers
我们证明了具有原始学习能力的局部连接处理单元的网络表现出通常只归因于量子系统的行为。我们描述的网络,模拟单光子分束器和马赫-曾德尔干涉仪实验的因果关系,事件的基础上,并证明,模拟结果与量子理论非常一致。
2005-01-24 quant-ph
Entanglement dynamics of quantum states in a beam splitter
从理论上研究了在一个输入臂中加入非线性克尔介质的分束器中产生的纠缠态的动力学,研究并比较了初始经典态和非经典态的纠缠动力学.在克尔介质中的状态的时间演化过程中表现出的复苏和分数复苏现象的签名被捕获在纠缠态的光束分裂器产生的。最大纠缠出现在介质中波包坍缩的瞬间。我们的分析表明,增加的纠缠度的非经典的初始状态的考虑程度的增加。我们表明,在输出端的分束器使用初始非经典状态产生的状态是更强大的对退相干,由于光子吸收的环境,比那些形成的初始经典状态。
2015-05-11 quant-ph
Majorization relations and entanglement generation in a beam splitter
我们证明了一个分束器,最常见的光学元件之一,满足几个类的优控制关系,它可以产生的量子纠缠的量。首先,我们证明了由k个光子撞击分束器所产生的状态优化了具有任意较大光子数k '> k的相应状态,这意味着纠缠随k单调增长。然后,我们研究参数无穷小优化关系作为分束器透射率的函数,并发现存在一个参数区域,其中再次满足优化,这意味着通过向平衡分束器移动,纠缠单调增加。我们还确定了一个主要的默认区域,输出状态变得无与伦比。在后一种情况下,我们找到了一些例子,其中可以使用催化来恢复优化。催化剂态可以是简单的路径纠缠单光子态或双模真空压缩态。
2013-01-22 quant-ph
Bipartite and Tripartite Entanglement of Truncated Harmonic Oscillator Coherent States via Beam Splitters
引入一类特殊的截断Weyl-Heisenberg代数,并讨论了相应的希尔伯特表示和解析表示.随后,我们研究了光束分裂的量子网络对这类非线性谐振子相干态的影响。我们特别关注涉及一个和两个分束器的量子网络,并使用线性熵检查二分和三分纠缠的程度。
2012-10-29 quant-ph
Entangled Phase States via Quantum Beam Splitter
研究了分束器对时间稳定位相态的纠缠效应。具体地说,我们考虑的酉相位算子的本征态(相位状态)的极性分解的梯形算子的广义Weyl-Heisenberg代数具有有限维表示空间。分析得到了衡量分束器输出端纠缠度的线性熵。我们发现纠缠不仅强烈依赖于希尔伯特空间维数,而且还与保证相态时间稳定性的参数强度密切相关。最后讨论了纠缠态的演化。
2012-10-30 quant-ph
A New Tripartite Coherent-Entangled State Generated by An Asymmetric Beam-Splitter and Its Applications
提出了一种新的三方相干纠缠态$\ket{β,γ, x}_{μντ}$,它同时具有相干性和纠缠性。我们研究了它的完备性和正交性,发现它可以构成三方CES的一个表示。提出了一种利用非对称分束器产生三方CES的方案。最后介绍了三方CES在量子光学中的应用。
2009-09-28 quant-ph
Quantum-enhanced interferometry with asymmetric beam splitters
本文研究了非对称分束器双光路干涉测量中的相位灵敏度问题。在这里,我们提出的透射比和相位的分束器的最佳条件,以获得最高的灵敏度为一般类的非经典状态的宇称对称性。此外,我们还讨论了相干态与加光子或减光子压缩真空态的组合方案是否比最著名的相干态与压缩真空态的组合方案更好或更差这一有争议的问题。
2020-01-02 quant-ph
The origin of anticorrelation for photon bunching on a beam splitter
哥本哈根解释由来已久,其核心概念是海森堡的不确定原理和EPR的非定域关联。分束器上的二阶导数关系代表了经典方法无法实现的这些现象。本文用纯相干的方法解释了分束器上的非经典性关系。与普遍认为光子具有粒子性质的观点不同,量子关系源于相干光学的纯波性质,其中两个输入场之间的量子叠加起着关键作用。这种解释可能会引起一个根本性的问题,即什么是非经典的,并为基于相干性的量子信息铺平道路。
2019-12-05 quant-ph
Four-Photon Interference with Asymmetric Beam Splitters
利用非对称分束器对参量下转换产生的两对光子进行了四光子干涉实验。第一个实验是将Hong-Ou-Mandel干涉效应推广到两对光子,而第二个实验利用这种效应通过投影测量来演示$λ/4$的四光子德布罗意波长。
2007-06-25 quant-ph
Coalescence and Anti-Coalescence Interference of Two-Photon Wavepacket in a Beam Splitter
研究了分束器中双光子波包干涉的一般理论。我们发现,理想的合并干涉需要一个对称的双光子波包谱,它可以是纠缠的,也可以是非纠缠的。在此基础上,我们引入了一个具有反对称谱的双光子波包,该波包与光子纠缠有关,具有很好的反聚并效应。该理论对双光子干涉现象给出了统一而完整的解释。
2003-01-14 quant-ph
Fringe visibility and correlation in Mach-Zehnder interferometer with an asymmetric beam splitter
从量子信息理论的角度研究了带非对称分束器的一般马赫-曾德尔干涉仪中的波粒二象性。推导了马赫-曾德尔干涉仪输出端粒子在纯态和混合态时与哪路探测器之间的关联(包括经典关联和量子关联)。结果表明,非对称分束器和粒子的入射态对条纹可见度和关联度有很大的影响。同时还指出了条纹可见度与相关性之间的互补关系。
2022-03-30 quant-ph
Entangling ability of a beam splitter in the presence of temporal which-path information
计算了在无损耗分束器中双光子干涉引起的偏振纠缠量。纠缠及其见证分别用并发度和Bell-CHSH参数量化。在Mandel凹陷的存在下,两种路径信息的相互作用-时间和偏振-引起纠缠偏振态的存在,不能违反Bell-CHSH不等式。
2005-03-25 quant-ph
Ancilla-Error-Transparent Controlled Beam Splitter Gate
Palacký University(帕拉茨基大学);Yale Quantum Institute(耶鲁量子研究所);Yale University(耶鲁大学)
本文提出利用Kerr-猫量子比特实现受控光束分裂器门,该门可用于构建非门交换门,具有高保真度和对主导误差的透明性。
2022-01-10 quant-ph
Broadband chip-based source of a quantum noise with electrically-controllable beam splitter
首次提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪的宽带量子噪声发生器的理论和实现方法。该分束器采用双输出方式,制作在锂基片上,为零差量子噪声检测电路提供了精确的电光平衡。据我们所知,实验获得的量子噪声超过经典噪声12 dB的频带超过4 GHz,这是从文献中已知的量子噪声发生器的最佳参数。
2021-09-20 quant-ph
Multiphoton entanglement through a Bell multiport beam splitter
多光子纠缠是线性光学量子计算的重要资源。在这里,我们表明,广泛的高度纠缠的多光子状态,包括W-状态,可以通过在贝尔多端口分束器内的单光子干涉和使用后选择来制备。成功的状态准备通过每个输出端口收集一个光子来指示。贝尔多端口分束器的一个优点是它可以在不改变光子内部自由度的情况下改变光子的方向。因此,所描述的设置可以用于产生偏振、时间仓和频率多光子纠缠,即使在仅使用单个光子源时也是如此。
2005-01-27 quant-ph
Optimal cloning of coherent states with a linear amplifier and beam splitters
提出了一种实现相干态最佳对称N到M克隆的变换。它的实现只需要一个相位不敏感的线性放大器和分束器网络。因此,这种连续变量克隆机的实验演示应该在当前技术的范围内。指出了最佳量子克隆与量子态最佳放大之间的联系。
2000-12-11 quant-ph