原子相干诱导的宏观纠缠相干态
Atomic Coherence Induced Macroscopical Entangled Coherent State
摘要:
这篇论文被撤回了
英文摘要:
This paper had been withdrawed
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。
Atomic Coherence Induced Macroscopical Entangled Coherent State
L Zhou, M. Suhail Zubairy, Marlan O. Scully
这篇论文被撤回了
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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
Macroscopical Entangled Coherent State Generator in V configuration atom system
本文提出了一种制备纯的宏观纠缠相干态的方案。当一个V型三能级原子与一个双合理腔场相互作用时,在强经典驱动条件下,真空场可以产生纠缠相干态。给出了该系统在腔损耗存在下的解析解。
Macroscopically entangled light fields: A quantum laser
提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)对相干光进行随机确定性相位控制的量子激光器中产生宏观纠缠光对的新方法。与传统量子力学中基于粒子性质的量子关联不同,光子的波动性质被用来控制相干场的集体相位,从而产生了确定性可控的非经典现象.为了证明原理,我们利用Hong-Ou-Mandel型纠缠关系技术研究了MZI输出光场之间的纠缠,其中纠缠关系是干涉方案中非经典特性的直接证据。对于两个二分输入相干场之间随机相位基的产生,确定性地控制相反的频率偏移导致相敏的相位关系,这是一种宏观量子特征。
Quantum hologram of macroscopically entangled light via the mechanism of diffuse light storage
在本文中,我们考虑了一个量子存储方案的光通过空间无序的原子气体漫传播。信号光脉冲的漫捕集可以与受激拉曼转换机制自然地结合成长寿命的自旋相干。然后光的量子态可以映射到无序的原子自旋子系统上,并可以在其中存储相对较长的时间。该存储方案可用于存储$Ψ^{(-)}$ Bell态的宏观模拟,制备的纠缠原子态可实现量子全息,为进一步的量子信息处理提供了可能.
Quantum coherence of an orbital angular momentum multiplexed continuous-variable entangled state
轨道角动量复用纠缠态是实现高维量子信息处理的重要量子资源。本文对OAM复用连续变量纠缠态的量子相干性进行了实验量化,并描述了其在噪声环境中的演化。我们证明了在噪声信道中,带有拓扑电荷$l=1$和$l=2$的OAM复用CV纠缠态的量子相干性与带有$l=0$的高斯模的量子相干性相同.此外,我们还证明了OAM复用纠缠态的量子相干性对噪声的鲁棒性,即使纠缠的突然死亡也是如此。我们的结果为OAM复用CV纠缠态在噪声环境中的量子相干性应用提供了参考。
Self-calibrating Optical Low-Coherence Reflectometry with Energy-Time Entangled Photons for Absolute Distance Measurements
光学低相干反射测量法能够明确地测量样品对象中堆叠的部分反射层的位置。它依赖于光源的低相干性,并且从机械马达载物台的位置读取获得绝对距离。我们展示了如何利用能量-时间纠缠光子对的同时高和低相干特性来直接校准具有参考激光波长的OLCR扫描的位置尺度。实验表明,该方法的精密度为1.6nm,线性关系良好。
Properties of entangled photon pairs generated by a CW laser with small coherence time: theory and experiment
从理论和实验上分析了小相干时间连续固体激光器参量下转换产生纠缠光子对的过程。我们考虑一个紧凑的和低成本的设置的基础上的两个晶体计划与I型相位匹配。我们研究了泵浦相干时间对纠缠态可见度和贝尔不等式违反的影响,作为晶体长度的函数。利用量子层析技术重建了全密度矩阵。所提出的理论模型进行了验证,使用基于补偿晶体的纯化协议。
Entangled Unruh-DeWitt detectors amplify quantum coherence
本研究采用非微扰方法探究纠缠Unruh-DeWitt探测器与量子场的相互作用,发现其可在降低纠缠的同时放大量子相干性,揭示了两种量子资源的本质差异与互补性。
Quantum Coherence and Path-Distinguishability of Two Entangled Particles
从理论上分析了一个纠缠粒子干涉实验,其中一个纠缠粒子(粒子1)在被固定探测器探测到之前要经过一个多缝。此外,我们还引入了一种机制,可以找出粒子1通过了n个狭缝中的哪一个。纠缠对的另一个粒子(粒子2)沿着不同的方向前进,并在可变的空间分离位置被检测到。在符合计数中,粒子2显示n-狭缝干涉。证明了粒子2的归一化量子相干性$\mathcal{C}_2$和粒子1的路径可达性$\mathcal{D}_{Q1}$受不等式$\mathcal{D}_{Q1} + \mathcal{C}_2 \le 1$约束.这是一种{ \em非定域}对偶关系,它将一个粒子的路径可达性与另一个粒子的量子相干性联系起来。
Quantum coherence measures in entangled atomic systems
本研究探讨了相对论加速对纠缠原子系统中量子相干度量的影响,分析了不同情景下相干性的变化规律。
Lower Bound of $l_{1}$ Norm of Coherence of Bipartite Qubit-Qudit System and its Application in the Detection of Entangled Tripartite Qudit-Qubit-Qudit System
量子相干和量子纠缠是量子信息理论的两大支柱。我们在这里研究这两个重要方面的量子力学之间的任何联系的可能性,同时研究的纠缠检测问题的检测两体高维纠缠态和多体纠缠态。为了达到这个目的,我们利用检测纠缠的准则,推导了二分量子比特-量子系统相干性的$L$范数的下界。利用可分性准则,我们进一步推导了可分二分量子比特-量子系统相干性的$l_{1}$范数的$U$上界。因此,我们发现,如果任何$l_{1}$范数的相干性的二分量子比特-量子双态系统是大于上界的$U$,那么给定的量子比特-量子双态纠缠。最后,利用$U$的上界,得到了可分三态相干性的$l_{1}$范数位于$2 \otimes d \otimes d$、$d \otimes 2 \otimes d$或$d \otimes d \otimes 2$维Hilbert空间中的上界$U_{1}$.我们证明了,如果任何三部分$qubit-qudit-qudit$或$qudit-qubit-qudit$或$qudit-qudit-qubit$系统的相干性的$l_{1}$范数大于所导出的上界$U_{1}$,则给定的三部分系统表示纠缠态.
Local predictability and coherence versus distributed entanglement in entanglement swapping from partially entangled pure states
完全互补关系,例如$P(ρ_{A})^{2} + C(ρ_{A})^{2} + E(|Ψ\rangle_{AB})^{2}=1$,约束了二分纯态的局部可预测性$P$、局部相干性$C$和纠缠度$E$。对于最初在具有零局部相干性的特定类别的部分纠缠纯态中制备的量子比特对,这些关系在参考文献[Phys. Lett. A,451,128414(2022)],以在纠缠交换协议(ESP)的Bell基测量之后,提供预先测量状态的局部可预测性与状态的最大纠缠分量的概率之间的操作连接。本文将这一结果推广到一般纯初态,建立了$P$、$C$与ESP中的分布纠缠之间的关系,并利用IBM的量子计算机对这些一般理论结果进行了实验验证。
Coherence of an Entangled Exciton-Photon State
研究了激子精细结构分裂对单个量子点中双激子级联产生的光子对偏振纠缠的影响。纠缠被认为是持久的,尽管高达4微电子伏特的中间能级之间的分离。测量结果表明,光子对的纠缠是鲁棒的中间激子态的退相负责的一阶相干时间的任一单光子。我们提出了一个理论框架,考虑到自旋散射,背景光和退相的影响。我们区分一阶相干时间和我们第一次测量并定义为交叉相干时间的参数。
Purification and detection of entangled coherent states
在[J. C. Howell和J.A. Yeazell,Phys.Rev.A62,012102(2000)],提出了一种产生两个空间分离的行进光学模式的纠缠宏观可区分状态的建议。我们模型的退相干,由于光散射沿光传输线的传播过程中,并提出了一个设置,允许纠缠纯化从一些准备部分退相干,由于传输。甚至在没有任何人工干预的情况下也实现了纯化。我们考虑了一种非破坏性的配置来测量作为双缝装置中的干涉条纹的对比度的状态的纯度。将纠缠相干态看作是二体量子系统的一种态,可以得到纠缠度与纠缠度之间的密切关系。这样,干涉条纹的对比度就提供了一种直接测量纠缠度的方法。
Manipulating spatial structure of high-order quantum coherence with entangled photons
本文通过映射空间结构纠缠光子的纠缠,首次从理论和实验上实现了对高阶空间量子相干性的主动操控。
Clock Synchronization based on Second-Order Quantum Coherence of Entangled Photons
我们提出了一种基于参量下转换产生的纠缠光子之间的二阶量子干涉实现两个时钟同步的算法。该程序是不同的标准爱因斯坦双向时钟同步方法中,光子的相关性被用来定义的参考帧中的宏欧曼德尔(HOM)干涉仪的同步事件。一旦HOM干涉仪被平衡,通过在一个臂中使用可调节的光学延迟,同时产生的光子的到达时间由每个时钟记录。关于到达时间的经典信息从一个时钟发送到另一个时钟,并且完成到达时间的相关性以确定时钟偏移。
Verifying Multipartite Entangled GHZ States via Multiple Quantum Coherences
产生和验证多体纠缠的能力是近期量子器件的重要基准。我们开发了一个基于多个量子相干性的可扩展纠缠度量,并在20量子比特超导设备-IBM Q System One上进行了实验验证。我们报告的状态保真度为0.5165 $\pm$ 0.0036的18量子位GHZ状态,表明在所有18个量子位的多体纠缠。我们的纠缠度量对噪声具有鲁棒性,并且只需要测量基态中的粒子数,它可以很容易地应用于其他量子设备来验证多体纠缠。
Measuring arbitrary-order coherences: Tomography of single-mode multiphoton polarization-entangled states
本文讨论了一种用有限的实验成本测量两个正交偏振光场在单一空间模中的N阶相干性的方案。为了实现该方案,所需的唯一测量是光束通过两个四分之一波片、一个半波片和用于波片特定设置的偏振分束器之后的N阶强度矩。结果表明,该方法可以适用于任意大的N。给出了波片设置的一组显式值,构成了对任何N阶相干性的最佳测量。对于Fock状态,这里介绍的方法对应于全状态层析成像。该计划的其他偏振光学系统的应用进行了讨论。
Mutual Intolerance Effect in Entangled Qubit Pairs
对最近提出的利用路径纠缠光子对的思想实验进行了分析,并将其推广到自旋纠缠电子对。对这两个案件的详细比较显示了它们在监测方面的一系列区别和相似之处。一般的结果相矛盾的并发规则指出,一个简单的系统密切相关的特性必须同时改变不断变化的条件下。相反,分析表明,系统的相干性,而不断变化的纠缠强度在全球范围内,保持在本地水平为零。这种双光子和双费米子的共同效应可以被称为局部相干和全局相干之间的完全互不容忍。因此,我们可以预测相互不容忍是所有纠缠量子比特对的一般效应,而不管它们的物理性质如何。关键词:双光子,双费米子,纠缠,关联,相干转移
Quantifying Entanglement with Coherence
量子纠缠的量化是一项正在进行的工作,它对量子信息和计算的活跃领域具有重要意义。本文提出了一种两体纯态纠缠的度量,称之为纠缠相干性,它实质上是纠缠态在施密特基下的归一化相干性。对于最大纠缠态,它的值为1,对于可分离态,它的值为0,与希尔伯特空间的维数无关。因此,最大纠缠态也是在施密特基中最大相干的态。因此,量子纠缠和量子相干性是密切相关的。纠缠相干性与其中一个子系统约化态的统一熵密切相关。此外,它示出的纠缠相干性是密切相关的Wigner-Yanase倾斜信息的约化密度运营商的子系统之一,在一个有趣的方式。
Coherence analysis of local randomness and nonlocal correlation through polarization-basis projections of entangled photon pairs
本文通过偏振基投影对纠缠光子对的局域随机性和非局域关联进行相干性分析,揭示相位信息在量子特性中的确定性作用。
Two-way and three-way negativities of three qubit entangled states
我们建议使用全局负性和K路负性来量化三个量子比特的纠缠,其中K=2和3。定义了关于子系统的K-路部分转置,从而将焦点从复合系统的K个子系统转移到复合系统的K-路相干性上。三量子比特复合系统的真正三重纠缠是由三向相干产生的,而双向相干也可以产生三重纠缠。
All entangled states are quantum coherent with locally distinguishable bases
我们发现一个二分量子态是纠缠的当且仅当它是量子相干的关于相应的系统中的状态是可区分的局域量子操作和经典通信的完整的基础。相应的最小量子相干性是形成纠缠。也被认为是连接到相对熵的纠缠和量子相干性,并推广到多方的情况下。
Coherence of assistance and assisted maximally coherent states
相干和纠缠是资源理论中的基本概念。辅助的相干性(纠缠)是指在另一方的辅助下,通过局部测量和经典通信可以提取的相干性(纠缠)。我们介绍和研究援助的一般一致性。首先,利用概率单形上的实对称凹函数,证明了辅助的相干性和辅助的纠缠性是一一对应的。然后介绍了两类量子态:辅助最大相干态和辅助最大纠缠态。在另一方的帮助下,利用局域测量和经典通信,它们可以被转化为最大相干或纠缠纯态。给出了态被辅助最大相干或被辅助最大纠缠的必要条件。在此基础上,提出了一个统一的相干与纠缠的框架,包括相干(纠缠)测度、相干(纠缠)辅助、相干(纠缠)资源。然后证明了对于所有满秩密度矩阵,辅助的相干性和辅助的纠缠度都严格大于凸顶的相干性和凸顶的纠缠度.因此,所有满秩量子态在辅助相干蒸馏中都是可分离的。
Decoherence of up to 8-qubit entangled states in a 16-qubit superconducting quantum processor
我们报告的相干性格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)状态组成的IBM ibmqx 5 16量子位量子处理器中的多达8个量子位。特别是,我们评估GHZ状态与$N=1,\ldots,8$量子位的相干性,作为状态创建和测量之间的延迟时间的函数。我们发现相干性的衰减发生在量子比特数的线性速率上。这与影响系统的主要噪声在量子位之间不相关的模型一致。
Spatially-entangled Photon-pairs Generation Using Partial Spatially Coherent Pump Beam
利用部分空间相干泵浦光,通过自发参量下转换(SPDC)实现了空间纠缠光子对的实验产生。通过改变泵浦的空间相干性,我们显示了它对下转换光子的空间相关性和它们的纠缠度的影响,与理论非常一致。然后,我们利用这一特性,通过调整泵浦相干长度来产生具有特定纠缠度的光子对。这一工作揭示了SPDC过程中相干性的基本转移,并提供了一个简单的实验方案来产生具有明确的空间纠缠度的光子对,这可能对量子通信和信息处理有用
Properties of upconverted entangled broadband light
我们实验研究了自发参量下转换和上转换的顺序过程所产生的光的性质。通过用原始泵浦光干涉上转换光子,我们证明了该过程保持了光的相干性。此外,当改变下转换纠缠光的相位时,我们观察到具有双倍相位灵敏度的干涉,尽管其相干长度比泵浦光短几个数量级。最后,上转换光的统计预计是超泊松分布,我们在实验中观察到超聚束。
Average distance of random pure states from maximally entangled and coherent states
众所周知,随机二分纯态通常在任意小的误差内最大纠缠。证明随机二分纯态的边缘通常非常接近最大混合态,是证明上述的一种方法。然而,一个更直接的证明方法是估计随机二体纯态与最大纠缠态的距离。在这里,我们找到了一个随机的二分纯态和最大纠缠态的集合之间的平均距离量化的距离的三个不同的量词,并调查相同的典型属性。然后,我们考虑一个单量子系统的随机纯态,并给出了这些状态的平均$l_1$规范的相干性的最大值缩放的典型性的帐户的$l_1$规范的相干性。我们还计算了随机纯态相干性的$l_1$范数的方差,以更详细地说明相干性的标度平均$l_1$范数的典型性质。此外,我们还计算了随机纯态到最大相干态集合的距离,并得到了平均距离。
Experimental demonstration of robustness of Gaussian quantum coherence
在量子信息中,除了量子纠缠和操纵,量子相干性也被认为是一种有用的量子资源。研究实际量子信道中量子相干性的演化规律具有重要意义。本文分别对压缩态和高斯Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠态在高斯热噪声信道中传输的量子相干性进行了实验量化。通过重构传输态的协方差矩阵,通过计算相对熵来量化这些高斯态的量子相干性。我们证明了压缩态和高斯EPR纠缠态的量子相干性对量子信道中的损耗和噪声具有鲁棒性,这与压缩和高斯纠缠的性质不同.我们的实验结果为高斯量子相干性在有耗和噪声环境中的应用铺平了道路。
Remote Creation of Quantum Coherence via Indefinite Causal Order
量子相干性是量子计算和量子通信中的主要资源。利用最大纠缠态、局域操作和经典通信,可以在远程产生任意量子比特态的量子相干性。然而,如果有噪声信道作用于共享资源的一侧,则不可能远程创建完美的量子相干性。在这里,我们提出了一种方法,通过使用纠缠态和不确定的因果顺序,在一个遥远的位置创建量子相干性。我们表明,这是特别的叠加两个完全去极化的通道,两个部分去极化的通道和一个完全去极化的通道以及一个单一的运营商。我们发现,当通道的不确定因果顺序作用于纠缠对的一半时,共享态失去了纠缠,但可以保持非零的量子不协调。这一发现本身可能有一些有趣的应用,其中不和谐可以作为一种资源来消耗。我们的结果表明,不确定的因果顺序以及少量的量子不和谐可以作为一种资源,在没有纠缠的情况下,创造非零的量子相干性。
Quantum master equations for entangled qubit environments
我们研究的马尔可夫动力学的集合n量子系统耦合到一个不可逆的环境通道组成的一个流的n纠缠量子比特。在重复量子相互作用的框架内,我们推导出描述复合量子系统动力学的主方程。我们研究了两个量子比特环境中联合系统的演化,发现(1)环境中存在反对角相干态(在局域基中)是两个远程系统纠缠的必要条件,(2)最大纠缠的两个量子比特浴是一个例外点,没有唯一的稳态。对于一般情况下的n-量子比特环境,我们表明,在最大纠缠浴相干(当表示在局域能量基),不影响系统的演化在弱耦合制度
Decay of Coherence and Entanglement of a Superposition State for a Continuous Variable System in an Arbitrary Heat Bath
我们考虑的情况下,一对粒子最初在一个叠加态对应于一个分离的波包对。我们计算\emph{exactly}这个非高斯状态由于与\emph{arbitrary}热浴相互作用的时间发展。我们发现,一致性不断衰减,正如预期的那样。然后,我们研究纠缠,发现在有限的时间系统变得可分离(不纠缠)。因此,我们看到纠缠猝死在连续变量系统中也很普遍,这应该引起纠缠系统设计者的关注。
Coherently controlled quantum features in a coupled interferometric scheme
在过去的几十年里,二阶和三阶非线性光学材料中自发参量下转换过程产生的纠缠光子对的各种量子特性,如贝尔不等式破坏和量子关系,得到了广泛的研究。在干涉测量方案中,纠缠光子对重合入射到分束器上时,由于随机性导致光子聚束,从而产生了相干关系。与基于测量后的概率确认相比,最近提出了利用光子的波动性质的相干版本。在这里,在耦合干涉计划的量子功能的起源进行了研究,使用纯相干光学。此外,还提出了一种确定性的纠缠光子对产生方法,用于量子处理的按需相干控制。
Coherence and degree of time-bin entanglement from quantum dots
本文报道了利用半导体量子点脉冲共振双激子产生时间仓纠缠光子对。基于理论模型,我们优化了激发脉冲的持续时间,以最大限度地减少激光诱导的退相,并增加双激子到背景的单激子占据概率。这导致了高度的纠缠,其并发度高达0.78(6),并且与最大纠缠态的重叠为0.88(3)。理论模拟还表明,在激光激发,限制了激发过程的相干性的失相的功率依赖的性质。
Universal decay of quantumness for photonic qubits carrying orbital angular momentum through atmospheric turbulence
研究了在Kolmogorov湍流大气中,两个光子量子比特在其轨道角动量上部分纠缠时的量子度衰减特性,包括量子纠缠、量子不协调和量子相干性.研究发现,当两个光子的初始态不是最大纠缠时,量子相干性和量子不和谐的衰减可能与量子纠缠的衰减有质的不同。我们还分别导出了量子相干性和量子不和谐的两个普适衰减律,并证明了量子相干性的衰减比非经典关联的衰减更稳健。
Decoherence dynamics of entangled quantum states in the $XXX$ central spin model
保持量子比特的相干性对于在实际中实现大规模量子计算机至关重要。本文研究了$XXX$中心自旋模型(CSM)中的中心自旋退相干问题,重点研究了具有不同初始纠缠的量子态,即浴内纠缠和系统-浴纠缠.我们解析地得到了它们的保真度、纠缠和量子相干性的演化。当初始浴自旋构成$N$ -粒子纠缠态(Greenberger-Horne-Zeilinger-bath或$W$ -bath)时,它们的保真度演化的主导振幅都标度为$\mathcal O(1/N)$,这与全极化浴的情况相同。然而,当中心自旋与其中一个浴自旋最大纠缠时,其保真度演化的幅度标度从$\mathcal O(1/N)$下降到$\mathcal O(1/N^2)$。这意味着适当的初始系统浴纠缠有助于抑制中心自旋退相干。此外,借助于系统浴纠缠,我们实现了中心自旋的量子相干性增强动力学,其中浴纠缠的消耗被证明起着核心作用。
Protocol for generating multi-photon entangled states from quantum dots in the presence of nuclear spin fluctuations
多光子纠缠态在量子信息科学中有着重要的应用价值。半导体量子点提供了一种有希望的途径,通过经由受限的电子自旋介导光子-光子相关性来产生这种状态,但是由宿主核自旋环境引起的退相通常将光子之间的相干性(以及因此的纠缠)限制在几纳秒的自旋$T_2^*$时间内。我们提出了一个协议的确定性产生的多光子纠缠态,这是固有的鲁棒性对占主导地位的慢核自旋环境的波动,这意味着相干性和纠缠,而不是仅限于更长的自旋$T_2$时间的微秒。与以前的协议不同,本方案允许产生非常低的错误概率偏振编码的三光子GHZ态和更大的纠缠态,而不需要自旋回波或核自旋平静技术。
On using classical light in Quantum Optical Coherence Tomography
量子光学相干层析成像(Q-OCT)相对于其经典对应物光学相干层析成像(OCT)呈现出许多优点:它提供了增加的轴向分辨率并且不受偶数阶色散的影响。Q-OCT的核心是在Hong-Ou-Mandel组态中获得的负相关纠缠光子对的量子干涉。这种双光子干涉可以在时域中以凹陷的形式观察到,或者通过联合光谱在傅立叶域中观察到。后一种方法被证明是实用的,因为它减轻了Q-OCT中对光的要求,表现出严格的负相关性,因为负相关性可以很容易地在傅立叶域中提取为联合光谱的主对角线。在这项工作中,我们研究了使用这种光谱方法,其中量子干涉与经典的低强度光脉冲。我们报告了理论计算和实验验证,并表明,虽然这种经典光更容易发射到实验系统中,但与基于纠缠光的Q-OCT相比,它提供的好处有限。我们分析了纠缠光子和经典光的联合光谱特性的差异,并解释了这些差异的来源。
Measurement of entropy and quantum coherence properties of two type-I entangled photonic qubits
利用BBO非线性晶体(NLC)中的I类SPDC过程,在HV(DA)基组中制备了一个接近最大纠缠Bell态的高可见度(高亮度)$ 98.50 \pm 1.33 ~ \% $($ 87.71 \pm 4.45 ~ \% $)偏振纠缠态.我们计算了CHSH版本的Bell不等式,作为一个非定域实在论检验,并发现了一个强违反经典物理或任何隐变量理论(HVT),$ S= 2.71 \pm 0.10 $。通过测量SPDC过程中的符合计数(CC)率,获得了$ (25.5\pm 3.4) \% $周围单光子探测器(SPD)的量子效率,与其制造公司的结果基本一致。正如预期的那样,我们验证了CC速率与输入连续激光器的泵浦功率的线性关系,这可能有助于找到有效的二阶磁化率晶体。利用量子比特的测量理论,包括由16个偏振测量的线性集对量子态的层析重建,以及基于数值优化的最大似然技术(MLT),计算了物理非负定密度矩阵,这意味着所制备的量子态具有不可分性和纠缠性。通过引入极大似然密度算符,我们精确地计算了纠缠度量,如并发度、形成纠缠度、纠缠度、对数负性,以及不同的纠缠熵,如线性熵、冯诺伊曼熵和Renyi 2-熵.最后,这种高亮度、低速率的纠缠光子源可用于实验室的短程量子测量。
Four-Photon GHZ Entanglement via Collective Two-Photon Coherence in Doppler-Broadened Atoms
基于原子-光子相互作用的明亮纠缠多光子源是实现基于光子量子系统的若干量子信息和量子计算方案的必要条件。在这里,我们实验证明了一个四光子偏振纠缠的GHZ态从多普勒展宽的原子系综87 Rb原子。由于多普勒展宽级联型原子系统中的集体双光子相干性,我们的装置能够产生具有0.82的保真度和0.58 Hz的测量的四光子平均符合率的鲁棒的四光子GHZ态。我们认为,从原子介质中产生这种明亮而稳定的多光子GHZ态是实现光子量子计算和基于原子-光子相互作用的实用量子网络的重要一步。
Teleportation of quantum coherence
本文研究量子相干的隐形传态,证明部分已知量子比特可用一比特经典通信和最大纠缠态完美传送相干,并发现用可分离 Werner 态也能传送非零相干,表明相干传送不一定需要纠缠。
Converting entanglement into ensemble basis-free coherence
该研究针对量子态系综相干性度量问题,提出两种从固定纠缠量生成系综相干性的方法,揭示了纠缠与系综相干性的定量关系,为理解量子资源转化提供了新视角。
Comparison of coherence area measurement techniques for bright entangled twin beams
具有多个空间模式的光的量子态是量子成像和并行量子信息处理的基础。因此,它们的表征,这可以通过测量的相干区,是一个重要的研究领域。我们提出了两种不同的测量技术之间的相干面积的明亮的纠缠双光束产生的四波混频过程中的热铷蒸汽细胞的比较研究。第一个提供了一个直接表征的相干区域的大小,是基于双光束的空间强度波动与电子倍增电荷耦合器件相机之间的相关性测量。第二个提供了一个间接的措施,是基于噪声分析的不同空间区域的双光束在时域与一个单一的光电二极管。我们表明,间接技术,可以实现一个显着不那么复杂的测量方案,给出了一致的直接测量技术在空间域中进行的相干区域的大小的估计。
Entanglement Dynamics for Two Spins in an Optical Cavity---Field Interaction Induced Decoherence and Coherence Revival
本文研究了两个中性自旋粒子与单模光腔通过通常的磁相互作用耦合的量子关联。在光子相干态的假设下,我们得到了自旋极化方向平行和反平行的双自旋纠缠态。基于量子主方程,我们导出了含时的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)型量子关联,并与已知的纠缠测度并发进行了比较.在双自旋单重态(被认为是系统的本征态之一)中,CHSH关联和并发度保持在它们的最大值,且与平均光子数无关,不随时间变化。在平均光子数较低的情况下,一般纠缠态的关联随时间呈周期性变化。当光子数增加到一定值时,振荡变得随机,相关性被抑制到Bell限以下,表明纠缠态的退相干。在高光子数限制下,相干性周期性地恢复,使得CHSH关联在与腔场周期相关联的特定时间点接近上限值
Coherent dynamics of flavor mode entangled neutrinos
研究在两味和三味模式量子比特框架下,探究量子相干与中微子振荡的关系,通过多种相干测度分析,给出计算相干测度的详细方法,强调中微子系统在量子信息任务中的潜力。
Geometric phase for two-mode entangled squeezed-coherent states
本文研究双模纠缠压缩相干态的几何相位,揭示平衡与非平衡情形下压缩参数对几何相位的椭圆型和双曲型压缩规律,并提出利用干涉测量生成平衡态的理论方案。
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物,代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用,并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性,表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
Coherence analysis of phase-controlled HOM effects
本文针对相位控制的Hong-Ou-Mandel(HOM)效应,利用光子波动性进行相干性分析,推导出通解,揭示该效应是纠缠光子间通过选择性关联光子选择产生的相干现象,而非传统粒子性解释的量子谜团。
A New Interpretation of Two-Photon Entangled Experiments via Quantum Mirrors
本文研究了非线性晶体中自发参量下转换(SPDC)现象中光子电磁相互作用的相干性和交叉对称性。在此基础上,对双光子纠缠实验的最新结果给出了新的解释。提出了一个新的应用领域。
Advantages and disadvantages of maximally entangled states in dilaton black hole background
研究发现,在稀顿黑洞背景中,非最大纠缠态可能在引力效应下提供操作优势,而量子相干性则表现出更强的抗退化能力。
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}$,它同时具有相干性和纠缠性。我们研究了它的完备性和正交性,发现它可以构成三方CES的一个表示。提出了一种利用非对称分束器产生三方CES的方案。最后介绍了三方CES在量子光学中的应用。
Quantum control of entangled photon-pair generation in electron-atom collisions driven by laser-synthesized free-electron wave packets
本文提出了一种利用激光合成自由电子物质波的相干控制方法。与利用光学相干性来控制物质波动力学的相干控制方案相比,我们分析了相反的情况,并研究了由激光雕刻的相干自由电子物质波驱动的量子光发射的控制。我们将这一概念应用于电子-原子碰撞中纠缠光子对发射的控制,其中入射电子波包与靶原子$B$碰撞,通过干涉共振增强多光子电离母原子$A$来设计。每个电离路径导致电子波包,相干干涉在时间演化的连续。它们的相互相干性可以通过调节对干扰路径有贡献的电离场的频率分量的相对相位或时间延迟来控制。本文报道了在辐射光级联辐射中,靶原子与合成电子波包碰撞后受到非弹性激发而衰变时,纠缠光子对产生的相干控制.
Entangled Photons Enabled Time- and Frequency-Resolved Coherent Raman Spectroscopy in Condensed Phase Molecules
我们发展了一种利用纠缠光子的超快频率分辨拉曼光谱,用于探测凝聚相中多原子分子的电子和振动相干性。利用光子之间的量子相关性,信号显示出时间和光谱分辨率的能力,这是经典脉冲或没有纠缠的场所无法达到的。我们开发了一个微观理论,这种拉曼光谱,揭示了电子相干动力学,往往表现出快速衰减内$\sim$ 50 fs。外差探测拉曼信号进一步发展,以捕捉电子相干和发射的相位在实时域。
Photon-number superselection and the entangled coherent-state representation
我们介绍了纠缠相干态表象,它提供了一个强大的技术,有效地和优雅地描述和分析量子光学源和探测器,同时尊重光子数超选择规则,是由所有已知的量子光学实验所满足的。我们应用纠缠相干态表象来解释和解决激光输出场的相干性、两个数态之间的干涉以及相干态的量子隐形传态的二分法解释等长期存在的难题。
Quantum optical coherence tomography of a biological sample
量子光学相干层析成像(QOCT)利用纠缠光子光源进行色散免疫轴向光学切片。我们提出了第一个实验QOCT图像的生物样品:洋葱皮组织涂有金纳米粒子。3D图像以不同方向的2D截面的形式呈现。
Cavity-enhanced induced coherence without induced emission
本研究开展理论探索,将腔增强自发参量下转换与ZWM干涉测量结合,利用单共振光学参量振荡器产生窄带单光子,窄化光子带宽并提升相干性与光子对产生效率,填补相关理论空白,推动量子密码等领域应用发展。
Characterizing Quantum Networks: Insights from Coherence Theory
基于纠缠量子系统的网络使量子信息处理中的有趣应用成为可能,并且对由此产生的量子关联的理解对于推进该技术至关重要。我们表明,量子相干性理论提供了强有力的工具来分析这个问题。为此,我们证明了最近提出的基于协方差矩阵的网络相关性方法可以改进,并在最重要的情况下进行分析评估。
A new Coherent-Entangled state generated by an asymmetric beam splitter and its applications
提出了一种新的三分量非对称坐标相干纠缠态(TNCCES)$ | β,γ,x >$,它同时具有相干性和纠缠性,构成了一种新的量子力学表象,并研究了TNCCES的完备性和正交性,证明了它是一个三分量完备连续坐标基.提出了一种利用非对称分束器产生TNCCES的方案。在TNCCES的应用中,我们找到了相应的Wigner算符,并给出了它的边缘分布形式,进而提出了一种新的三重纠缠压缩算符。本文还讨论了多体CES及其产生。
Separation-Dependent Bell Correlations from Prepared Coherence in Dirac Wavepackets
本文从纠缠狄拉克波包的反对称化对出发,推导出依赖于探测器分离距离的贝尔-CHSH值,并证明渐近贝尔值由源处制备的相干性(幅度平衡和相对相位)控制,从而在保持相对论因果局域性的同时保留了完整的量子内容。
Measurement Induced Quantum Coherence Recovery
我们证明了在非马尔可夫环境中,测量可以恢复量子比特的量子相干性。在光学系统中的实验演示提供了通过比较有和没有测量的最终状态的活力(和结晶度)。该方法可以推广到其他非马尔可夫演化环境下的二能级量子系统和纠缠态。它也可以用于实现其他量子信息处理。
Entanglement of nanomechanical oscillators and two-mode fields induced by atomic coherence
我们提出了一个利用级联三能级原子纠缠两个光机械振子和双模光场的方案。我们证明了即使在坏的腔极限下,两个可动镜和双模光场也可以纠缠。我们还研究了输出双模光场的频域纠缠。结果表明,镜振荡的频率和注入原子的相干性影响双模光场的输出纠缠。
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