Quantum nondemolition measurement of the Werner state
我们提出了一个对两量子比特Werner态进行量子非破坏测量的理论方案。我们讨论了我们的方案与两个量子位限制在本地，然后扩展该计划的情况下，两个量子位是分开的。我们还考虑了基于腔量子电动力学的方案的实验实现。非常有趣的是，我们的计划是强大的对探测过程引入的耗散效应。最后对我们的方案进行了简要的说明。
2011-10-27 quant-ph
Nondemolition Principle of Quantum Measurement Theory
我们给出了一个明确的公理化的量子测量理论，它是免费的投影公设。它是基于广义非爆破原理，也适用于不尖锐的，连续谱和连续的时间观测。在“客观化”之后的“塌缩状态矢量”被简单地视为由量子滤波给出的后验状态的随机矢量，即，先验诱导状态对相应约化代数的条件作用。本文从薛定谔方程出发，导出了“连续自发局域化”的非线性唯象方程，作为扩散非破坏测量的量子滤波方程的一个例子。测量和过滤的量子理论也为连续还原的动力学理论提出了另一种类型的随机方程，对应于计数非破坏测量，这与量子实验更相关。
2005-12-21 quant-ph
Quantum Nondemolition State Measurement via Atomic Scattering in Bragg Regime
提出了一种利用原子散射测量量子化腔场态的非破坏方案。我们的工作将腔场的QND测量从基于一阶Bragg偏转的Fock态[9]扩展到基于任意阶Bragg偏转的任何量子态。此外，提供了一组实验参数以在目前可用技术的框架内进行实验。
2002-04-09 quant-ph
Cavity QED nondemolition measurement scheme using quantized atomic motion
考虑超冷原子穿越高Q法布里-珀罗腔，我们从理论上证明了光子数的量子非破坏测量。这种完全量子力学的方法可以利用原子的有效质量和群速度等概念来理解。不同的光子数引起原子波包的分裂，并且原子的飞行时间测量由此揭示光子数。虽然重复的原子测量增加了协议的效率，它表明，通过考虑长的相互作用时间，只需要几个原子来解决光子数几乎完美的精度。
2009-10-21 quant-ph
Dynamics of decoherence in continuous atom-optical quantum nondemolition measurements
将Lindblad连续量子测量方法应用于二能级原子与稳态量子化电磁场通过色散耦合满足量子非破坏准则的相互作用系统。两个方案的测量进行了检查。第一种方法是测量原子电偶极子，这间接地允许人们推断腔内的光子分布。第二种方法是测量光子动量，用来描述原子的能级分布。退相干的相应的约化密度矩阵的详细研究这两种情况下，最后讨论了它与最近的实验。
1998-05-20 quant-ph
Work extraction via quantum nondemolition measurements of qubits in cavities: Non-Markovian effects
我们表明，频繁的nondestruction测量的量子系统沉浸在一个热浴允许提取工作在一个封闭的循环系统浴相互作用（相关）的能量，迄今未开发的工作资源。即使没有收集信息或浴槽处于零温度，只要循环在浴槽记忆时间内，它也允许工作。预测的工作资源可能是嵌入在具有长记忆时间的浴槽中的量子引擎的基础，例如耦合到两能级系统的高Q腔的电磁浴槽。
2013-08-16 quant-ph
Nuclear spin squeezing in Helium-3 by continuous quantum nondemolition measurement
我们提出了一种技术来控制宏观集体核自旋的氦-3蒸汽在量子制度使用光。该方案依赖于亚稳态交换碰撞来介导光学可达亚稳态和基态核自旋之间的相互作用，从而产生法拉第形式的有效核自旋-光量子非破坏相互作用。我们的技术可以实现基于测量的核自旋量子控制，例如自旋压缩态的制备。这一点，再加上氦-3中核自旋态长达一天的相干时间，为量子技术的许多应用开辟了可能性。
2020-12-14 quant-ph
Electron-mediated projective quantum nondemolition measurement on a nuclear spin
投影量子非破坏性测量是量子技术的重要组成部分。在这里，我们提出了一种方法，通过测量一般的电子-核自旋系统中的腋电子自旋，通过弱超精细相互作用耦合，构建投影QND测量的核自旋。其核心思想是对电子施加适当的量子控制，以构建核自旋上的弱QND测量，然后将这样的测量序列级联成投影测量。我们确定了一组可调参数来选择QND观测值和控制弱QND测量的强度。我们还发现，QND测量可以稳定对现实的实验控制误差。作为我们方法的演示，我们设计了一个在金刚石中的$^{13}$ C核自旋弱耦合到氮空位中心电子自旋的投影QND测量。
2022-08-21 quant-ph
Quantum Nondemolition Gate Operations and Measurements in Real Time on Fluctuating Signals
我们演示了一个带宽约为100 MHz的光量子非破坏（QND）相互作用门。采用这个门，我们能够在随机波动的信号上实时执行QND测量。我们的QND门依赖于线性光学和离线制备的压缩态。与以往的窄边带模实验相比，我们的量子门与时间局域在波包模中的非高斯量子态兼容，从而为通用量子门操作和实现量子纠错开辟了道路.
2017-12-22 quant-ph
Quantum Nondemolition Monitoring of Universal Quantum Computers
量子图灵机的停机方案，最初提出的Deutsch，被重新精确地表达，并被证明是工作，而不破坏计算。迈尔斯最近在通用量子计算机的定义中指出的“冲突”只是显而易见的。在量子非破坏（QND）测量的背景下，它也表明，输出观察，一个可观察的计算的输出，是一个QND可观察的和暂停方案是等效的QND监测的输出观察。
1997-11-18 quant-ph
Quantum nondemolition measurements of a flux qubit coupled to a noisy detector
本文从理论上研究了在超导量子干涉仪（SQUID）上耦合的超导磁通量子比特的量子非破坏测量中，反作用噪声引起的测量诱导退相。我们的分析结果表明，量子比特上的信息从量子比特流向探测器，而可能导致量子比特退相的量子涨落也会注入量子比特。此外，测量概率在短时间尺度内是频率相关的，并且与测量引起的退相有密切的关系。当驱动腔与裸腔之间的失谐量等于耦合强度时，我们可以更容易地获得量子比特的态。换句话说，我们获得了最大的测量速率。最后分析了非对角项与外部变量耦合所产生的混合效应。我们发现量子比特的初始信息由于量子比特态之间的量子隧穿而被破坏。
2011-01-01 quant-ph
Quantum nondemolition measurements on two-level atomic systems and temporal Bell inequalities
一个两能级系统的演化受到刺激的过渡，这是经历了一系列的测量水平占领概率进行评估。它的时间关联函数进行比较，通过纯薛定谔演化。这种系统最近已经被提出来测试量子力学的预测对宏观现实理论，通过时间的贝尔不等式。在现实情况下，需要定义关联函数的经典非侵入性要求在量子非破坏条件下找到了量子对应物。量子力学预测违反时间贝尔不等式的可观测性的后果绘制和比较已经处理的情况下的rf-SQUID动力学。
1996-10-31 quant-ph
Polarization preserving quantum nondemolition photodetector
基于量子相干性效应产生的非线性效应，提出了一种保偏量子非破坏光探测器。设计了一种原子能级方案，使得在存在强线性偏振驱动场的情况下，相干弱探测场获得与其偏振态无关的信号模式中的光子数成比例的相位。它还表明，由于测量过程中不可避免的相位踢是不敏感的入射信号光子的偏振状态。可以设想，这样的装置将在光子量子信息提议中具有巨大的适用性，其中偏振量子比特中的量子信息将被保护。
2006-03-30 quant-ph
Nondemolition observation of a free quantum particle
提出了一个自由量子布朗运动连续非破坏观测的随机模型。描述所观察到的量子系统的后验动力学的非线性随机波动方程在质量为m的自由粒子的高斯情况下求解。结果表明，波包的色散并不像未观测到的自由粒子那样增加到无穷大，而是趋于有限极限。
2005-12-17 quant-ph
Single-photon quantum nondemolition detectors constructed with linear optics and projective measurements
光量子无损检测器件是量子信息处理的重要工具。在这里，我们描述了几个光学干涉仪，信号的存在，在一个特定的输入状态，而不破坏它。我们讨论了纠缠辅助和非纠缠辅助干涉仪，理想和现实的探测器。我们发现，现有的探测器具有88%的量子效率和单光子分辨率，可以产生高达89%的输出量子效率，这取决于输入状态。此外，我们构建扩展的协议来执行QND检测的单光子，离开偏振不变。对于88%效率的探测器，我们发现偏振保持输出的准确度高达98.5%。
2003-01-23 quant-ph
Optimized quantum nondemolition measurement of a field quadrature
我们提出了一种利用压缩和线性反馈辅助的干涉测量方案，实现了从Von Neumann投影测量到完全无损无信息测量的场正交量子非破坏性测量。在我们的装置中，所调查的信号与干涉仪中的压缩探针混合，并且在输出处，通过零差检测揭示两种模式中的一种。然后根据测量结果对第二光束进行振幅调制，最后根据干涉仪的透射率进行压缩。分别使用强压缩或反压缩探针，可以实现投影测量，即零差统计任意接近信号的固有正交分布，以及接近相应本征态的条件输出，或者完全无损的测量，其特征在于几乎均匀的零差统计，以及任意接近输入信号的输出状态。通过改变这两个极端之间的压缩，或者简单地通过调整干涉仪的内部相移，也可以获得整个中间情况。特别是，可以实现最佳的量子非破坏测量的正交，这使得信息增益与状态扰动的权衡最小化。
2002-03-19 quant-ph
Imaginary time evolution with quantum nondemolition measurements: multi-qubit interactions via measurement nonlinearities
本研究提出利用量子非破坏性测量实现基于测量的虚时演化方案，通过弱测量估能、自适应幺正操作驱动系统至目标态，推导测量非线性并证明单量子比特QND哈密顿量可转化为多量子比特虚时操作，以仅用单量子比特操作制备四量子比特簇态验证了方案。
2023-03-06 quant-ph
High efficiency tomographic reconstruction of quantum states by quantum nondemolition measurements
提出了一种高效的层析方案，利用一系列量子非破坏（QND）测量来重建量子比特的未知量子态。所提出的量子比特的QND测量是通过探测色散耦合谐振器的静态传输来实现的。结果表明，只需一种QND测量就足以确定所测量子态的密度矩阵的所有对角元素。密度矩阵的剩余非对角元素可以通过使用一系列酉运算预先将它们转移到对角位置而由其他光谱测量来确定。与以往的基于破坏性投影（DP）测量（其中一种测量只能确定密度矩阵的一个对角元素）的层析重建方法相比，该方法对于N量子比特（N > 1）具有显著的高效率.具体地说，我们的一般建议是证明了实验电路量子电动力学（电路QED）系统与几个约瑟夫森电荷量子比特。
2010-09-22 quant-ph
Efficient characterization of quantum nondemolition qubit readout
本文研究了量子比特测量性能的定量表征。特别地，量子非破坏（QND）读出的量子比特的反作用回避性质完全量化的量子迹距离。只有计算基态是必须考虑的。最重要的是，我们提出了一个实验上有效的方法来评估的QND保真度的基础上的经典的轨迹距离，它使用了一个实验方案，两个连续的测量。测量的三个关键量化指标，即，QND保真度，读出保真度，和投影，可以直接从相同的实验方案。此外，我们还提出了这三个因素之间的关系。超导量子比特色散读出的理论模拟结果表明了所提出的QND保真度的有效性。测量性能的有效量化对于测量仪器的诊断、性能改进和设计具有重要的现实意义。
2022-08-13 quant-ph
Quantum nondemolition measurements of a qubit
将量子非破坏（QND）测量的概念推广到单个二态系统的相干振荡。这样的测量使得能够直接观察这些振荡的本征谱，避免影响标准（非QND）测量的检测器引起的失相。所建议的方案可以在结合通量和电荷动力学的约瑟夫森结量子比特中实现。
2002-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental QND measurements of complementarity on two-qubit states with IonQ and IBM Q quantum computers
我们报道了一个双量子比特系统的相干性、可预测性和并发性的实验非破坏性测量。De Melo等人提出的量子线路已在IBM Q（超导线路）和IonQ（俘获离子）量子计算机上实现。三个标准被用来比较不同的机器在这项任务上的性能：测量精度，可观察的非破坏性，和量子态的准备。我们发现，IonQ量子计算机提供恒定的状态保真度通过非拆除过程，优于IBM Q系统上的保真度因此下降后的测量。我们的研究比较了这两种技术在不同阶段的非破坏性测量的二分互补性的当前性能。
2021-07-20 quant-ph
Universally Optimal Verification of Entangled States with Nondemolition Measurements
量子态的有效和可靠表征在大多数（如果不是全部的话）量子信息处理任务中起着至关重要的作用。在这项工作中，我们提出了一个通用的最佳协议，用于验证纠缠态，采用所谓的量子非破坏测量，使验证效率相当于最佳的全球战略。而不是概率的标准验证策略，我们的协议是顺序构建的，这是因此更有利于实验实现。此外，目标状态在每次测量后都保存在协议中，因此可以在任何后续任务中重用。我们证明了我们的协议的最佳验证贝尔状态，任意两个量子比特纯态，稳定状态的权力。我们还证明了我们的协议是能够执行的任务，包括保真度估计和状态准备。
2021-03-05 quant-ph
Demonstration of a quantum nondemolition sum gate
和门是基于连续量子变量的普适量子计算的典型双模门。它代表了量子位C-NOT门的自然模拟。此外，连续变量门描述了两个光场的正交分量之间的量子非破坏（QND）相互作用。我们用R.菲利普，P.马雷克和U. L. Andersen [ \pra { \bf 71}，042308（2005）]，仅基于离线压缩状态、零差测量和前馈。结果得到验证，同时满足QND测量的标准，在两个共轭求积。
2008-08-05 quant-ph
Quantum nondemolition measurement of mechanical squeezed state beyond the 3 dB limit
我们利用基于双音驱动的量子库工程技术，在微波光机系统中产生并稳定了一个微米级机械振荡器的量子压缩态。使用一个独立的反作用回避测量直接量化的压缩，我们观察到$4.7\pm0.9$分贝的压缩低于零点水平，超过了3分贝的标准参数压缩技术的限制。我们的测量还揭示了一个额外的机械参数效应的证据。这种效应与光机相互作用之间的相互作用增强了实验中获得的压缩量。
2016-05-27 quant-ph
Arbitrarily Large Continuous-Variable Cluster States from a Single Quantum Nondemolition Gate
我们提出了一个紧凑的实验设计，仅使用一个单模真空挤压和一个量子非爆破门生产一个任意大的光学连续变量集群状态。生成团簇状态和计算同时发生：随着先前的模式被测量，更多的纠缠模式变得可用，从而即使计算长度无限增加，对相干性和稳定性的要求也有限。
2010-06-23 quant-ph
Reversing Quantum Nondemolition Interaction as Quantum Erasing
我们通过测量和前馈的方法来逆转量子非破坏（QND）相互作用，恢复信号量子态。此操作对应于连续变量（CV）的量子擦除。CV量子擦除器通过擦除泄漏到另一个系统的信号信息来恢复信号量子态的相干性，其中信息泄漏是由QND相互作用引起的。我们采用零差测量来消除信息。然后，通过执行前馈位移操作，我们恢复了初始量子态及其相干性。为了验证，我们使用相干态和压缩真空态作为输入，然后恢复其中一个或另一个，无论我们选择。实验结果显示为维格纳函数，平均保真度，相干性的变化，以及泄漏信息和相干性之间的权衡。
2011-03-03 quant-ph
Structure of propagators for quantum nondemolition systems
在量子非破坏（QND）测量方案中，测量可观察量而不干扰其演化。在研究量子计算退相干的背景下，我们研究了一个二能级原子的“开放”量子系统，或等价地，一个自旋为1/2的系统，在系统的哈密顿量与系统-库相互作用交换的QND条件下，与振子或自旋的量子库相互作用.这些QND哈密顿量的传播被证明是连接到两个浴的压缩和旋转运营商，分别。压缩和旋转都是相空间面积保持正则变换，这在能量保持QND哈密顿量和齐次线性正则变换之间产生了有趣的类比。
2006-11-11 quant-ph
Quantum Nondemolition Measurement of a Kicked Qubit
我们提出了一种使用踢两态系统（量子比特）的量子非破坏测量。通过将反冲之间的等待时间调谐为量子位振荡周期，反冲装置执行非破坏测量。虽然移相是不可避免的，但非破坏测量可以（1）减缓对角密度矩阵元素的松弛，（2）避免检测器反作用，以及（3）允许大的信噪比。允许失谐的等待时间，以及有限的时间，嘈杂的脉冲从理想的行为的偏差进行了研究。该方案说明了一个双点量子比特测量的门脉冲量子点接触。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Nondemolition Measurement and Heralded Preparation of Fock States with Electromagnetically Induced Transparency in an Optical Cavity
本文提出了一种利用电磁感应透明动力学（EIT）实现量子非破坏（QND）测量和制备Fock态的方法。囚禁在光学腔中的原子系综在两个连续经典外场的作用下形成稳态EIT。当腔中注入一个弱相干场时，EIT系统由于腔注入光子与原子之间的色散耦合而脱离稳态，进入瞬态动力学。由于在瞬态动力学过程中，原子介质的含时线性极化率Im[X（t）]的虚部明显依赖于光子数n，因此测量探测场透射率的变化可以用于小光子数的QND测量，从而以一种预示的方式产生光子Fock态，特别是单光子态。
2012-03-29 quant-ph
Noisy quantum metrology enhanced by continuous nondemolition measurement
我们表明，连续量子非破坏（QND）测量的原子系综是能够提高频率估计的精度，即使在存在独立的退相作用于每个原子。我们数值模拟了最初在（经典）自旋相干态中准备的多达N = 150个原子的系综的动力学，并且我们表明，由于测量动态产生的自旋压缩，从连续光电流中获得的信息相对于原子数N超经典地缩放。我们提供的证据表明，这种超经典标度适用于不同值的退相和监测效率。此外，我们计算的额外信息，可通过一个最终的强测量的动力学过程中产生的条件状态，并表明，相应的极限几乎是通过一个投影测量的自旋压缩集体自旋算子实现。我们还简要地讨论了我们的协议和标准的估计方案，状态准备时间被忽略之间的差异。
2020-11-12 quant-ph
Quantum nondemolition measurements and non-Newtonian Gravity
在目前的工作中的检测，通过非爆破测量，汤川项，同时与重力共存，已被认为是。换句话说，一个nondestruction变量的情况下，一个粒子沉浸在一个引力场包含汤川项。然后分析了对这个非破坏参数的连续监测，计算了相应的传播子，并找到了与可能的测量输出相关的概率，强调了这类建议与基本粒子的某些统一理论的相关性。
2001-01-26 gr-qc quant-ph
Continuous quantum nondemolition feedback and unconditional atomic spin squeezing
我们讨论了产生确定性可再现自旋压缩的量子反馈方案的理论和实验考虑。通过监测探针场有条件地挤压样品，连续非破坏原子数测量。测量结果的同时反馈控制量子态，使得压缩变得无条件。我们发现，对于很强的腔场耦合和有限数目的原子，理论压缩接近海森堡极限。在较弱的耦合下，甚至在自由空间中，仍然会产生强压缩（从而为量子反馈提供了一个简单的实验测试）。测量和反馈可以随时停止，从而以所需的挤压量冷冻样品。
2002-08-27 quant-ph
Multipartite entanglement purification with quantum nondemolition detectors
提出了一种利用量子非破坏探测器（QND）对Greenberger-Horne-Zeilinger态量子系统进行多体纠缠纯化的方案。该方案不需要目前用线性光学元件不能很好实现的受控非门，而是采用基于交叉克尔非线性效应的QND。它有两个步骤，即，位翻转纠错和相位翻转纠错。这两个步骤可以通过奇偶校验和简单的单光子测量完美地重复。这一方案不要求各方拥有复杂的单光子探测器。这些特点使得该方案在实际应用中比其他方案更有效、更可行。
2009-09-04 quant-ph
Quantum Metrology via Repeated Quantum Nondemolition Measurements in "Photon Box"
在量子精密测量方案中，通常需要制备$N$纠缠粒子的$m$副本，例如纠缠光子态，然后在破坏性过程中检测它们以估计未知参数。在这里，我们提出了一种新的实验方案，通过使用重复的间接量子非破坏测量的设置称为“光子箱”来估计这个参数。这种基于相互作用的方案能够实现相位灵敏度缩放为具有$N$光子的Fock态的$1/N$。此外，我们只需要准备一个初始的$N$光子态，它可以重复用于$m$测量试验。实验结果表明，这种新的方案在比Fock态的阻尼时间更长的时间内保持了量子优势，并且比通常的奇异纠缠态方案具有更强的鲁棒性.为了克服真实参数估计中的$2π/N$周期性误差，我们可以通过添加实时反馈干涉布局来采用级联策略。
2015-04-12 quant-ph
Electrically coupled optomechanical cavities as a tool for quantum nondemolition measurement
本文提出两个电耦合光机械腔模型，发现库仑力耦合可产生交叉克尔相互作用，并论证其适合用于量子非破坏测量且实验上可行。
2023-09-18 quant-ph
Stroboscopic quantum nondemolition measurements for enhanced entanglement generation between atomic ensembles
我们开发了一种测量算符形式来处理量子非破坏（QND）测量引起的两种原子气体之间纠缠的产生。我们首先推导出QND纠缠方案如何减少到一个积极的算子值的措施，并考虑其极限情况下，它可以用来构建一个投影算子，崩溃的状态，总自旋投影状态。然后，我们分析如何频闪序列的这种投影在x和z的基础上演变的初始波函数。这样一系列的QND投影可以增强原子系综之间的纠缠，使态向高纠缠态收敛。我们展示了几个数学恒等式，大大简化了投影序列中的状态演化，并允许以高效的方式导出精确的状态。我们的形式主义不像通常那样使用Holstein-Primakoff近似，而是以精确的方式处理原子气体的自旋。
2022-03-01 quant-ph
Quantum nondemolition measurement of optical field fluctuations by optomechanical interaction
根据量子力学，如果我们持续观察一个连续变量，我们通常会干扰它的演化。然而，对于一类可观测量，可以实现所谓的量子非破坏测量：通过将微扰限制在共轭变量上，可以以任意精度估计可观测量，或者在已知状态下进行准备。例如，当光在可移动的镜子上反弹时，其强度不会受到扰动（仅在辐射的相位上看到影响），但辐射压力允许通过观察镜子运动来追溯其波动。在这项工作中，我们实现了一个基于振荡微镜的腔光机实验，我们测量输出光强波动和镜子运动之间的相关性。我们表明，前者的不确定性降低到低于由光的微粒性质所确定的散粒噪声水平。
2018-05-29 quant-ph
Quantum nondemolition measurement of a nonclassical state of a massive object
虽然量子力学精细地描述了微观系统的行为，但一个持续的挑战是探索其对更大尺寸和质量的系统的适用性。不幸的是，越来越宏观的物体的量子态更容易被来自经典环境的无意测量破坏。此外，甚至来自观察者的有意测量也会进一步干扰系统。在光力学中，相干光场通过施加辐射压力和提取力学信息，充当脆弱的力学状态和我们固有的经典世界之间的中介。在这里，我们设计了一个微波腔光学机械系统，以稳定一个非经典的稳态运动，同时独立地，连续地，非破坏性地监测它。通过将铝膜的运动耦合到两个微波腔，我们分别制备和测量压缩运动状态。我们证明了亚真空力学正交涨落的量子非破坏（QND）测量。该技术在量子增强传感和量子信息处理领域有着直接的应用，并且可以进一步扩展到更复杂的量子态。
2015-09-04 quant-ph
Optical quantum nondemolition measurement of a solid-state spin without a cycling transition
固态中的光学界面自旋是量子技术的一个有前途的平台。这些系统的一个关键组成部分是对自旋状态的高保真投影测量。在以前的工作与激光冷却的原子和离子，和固态缺陷，这已经完成了使用荧光的光学循环过渡，然而，循环过渡并不普遍。在这项工作中，我们表明，修改电磁环境，使用光学腔可以诱导一个循环过渡的固态原子缺陷。通过将单个铒离子缺陷耦合到电信波长硅纳米光子器件，我们将其光学跃迁的周期性提高了100倍以上，从而能够以94.6%的保真度单次量子非破坏读出离子的自旋。我们用这个读数来探测自旋的相干动力学和弛豫。这种方法将使量子技术基于更广泛的原子缺陷。
2019-07-23 quant-ph
Quantum nondemolition measurement of a light field component by a feedback compensated beam splitter
在传统的量子非破坏测量中，信号和探针之间的相互作用保持了测量变量。或者，可以通过反馈恢复变量的原始值。本文描述了一种利用反馈补偿分束器对光场正交分量进行量子非破坏测量的方法。由分束器的真空端口引起的噪声由线性反馈补偿，从而导致观察变量的有效放大。然后通过光学参量放大来反转该放大，以恢复场分量的原始值。
2001-03-19 physics.optics quant-ph
Stochastic Master Equation Analysis of Optimized Three-Qubit Nondemolition Parity Measurement
我们分析了电路量子电动力学中三个超导量子比特态的直接宇称测量。从反射/透射的微波辐射的零差测量推断奇偶性，并且在测量奇偶性而不需要任何量子线路操作或辅助量子比特的意义上，测量是直接的。量子比特耦合到两个谐振腔模式，允许发射辐射的稳态满足必要条件以充当奇偶校验的指针状态。然而，瞬态动力学违反了这些条件，我们分析了这种不利影响，并表明它可以克服在弱测量信号的限制。我们的分析表明，与适度的后选择，它是可能的，以达到95%的保真度的后测量状态。我们相信，这种类型的测量可以作为一个基准，为未来的纠错协议在一个可扩展的架构。
2013-11-08 quant-ph
Functional integral treatment of some quantum nondemolition systems
在量子非破坏（QND）测量方案中，测量可观察量而不干扰其演化。在研究量子计算退相干的背景下，我们研究了一个二能级原子的“开放”量子系统，或等价地，一个自旋为1/2的系统，在系统的哈密顿量与系统-库相互作用交换的QND条件下，与振子或自旋的量子库相互作用.为了完整性，我们还研究了著名的非QND自旋玻色问题。对于所有这些多体系统，我们使用泛函积分的方法来计算传播子。传播QND哈密顿量被证明是类似的压缩和旋转运营商，分别为两种浴考虑。压缩和旋转都是相空间的面积保持正则变换，这带来了一个有趣的联系之间的能量保持QND哈密顿量和齐次线性正则变换。
2006-11-11 quant-ph
Qubit feedback and control with kicked quantum nondemolition measurements: A quantum Bayesian analysis
针对测量电荷量子比特的介观散射探测器，从POVM形式导出了连续量子测量的信息方法。推导了量子比特密度矩阵的量子贝叶斯方程，并将其转换为随机共形映射的形式。测量统计推导出踢量子非爆破测量，结合有条件的酉操作。这些结果被应用到推导出一个反馈协议，以产生一个任意的纯态后，弱测量，以及调查如何最初的混合状态成为纯化和没有反馈。
2006-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ideal Quantum Nondemolition Readout of a Flux Qubit Without Purcell Limitations
在量子计算中，基于Rabi模型的大失谐色散耦合被广泛用于量子非破坏（QND）量子比特读出。然而，测量速度和保真度通常受到Purcell效应的显著限制，即：Purcell衰变，临界光子数和依赖于量子位的克尔非线性。为了避免这些影响，我们提出了如何实现一个理想的QND读出的梯度通量量子比特与可调间隙通过其非微扰色散耦合（NPDC）的频率可调测量谐振器。我们表明，这种基于NPDC的读出机制是免费的偶极场相互作用，量子比特QND测量不恶化腔内光子。量子位读出速度和保真度都可以\emph{avoid the Purcell limitations}。此外，NPDC可以方便地打开和关闭通过外部控制通量。我们将展示如何将此建议扩展到多量子位架构的联合量子位读出。
2019-12-17 quant-ph
Quantum nondemolition measurements of a particle in an inhomogeneous gravitational field
在这项工作中，我们得到了一个家庭的情况下，一个粒子在非均匀引力场运动的量子非爆破变量。然后，我们计算相应的传播子，并推导出与可能的测量输出相关的概率。通过与位置被监测的情况进行比较，我们可以找到与量子破坏测量过程的情况的差异。
2000-06-15 gr-qc quant-ph
Squeezed coherent state undergoing a continuous nondemolition observation
讨论了在单、双外差测量条件下压缩相干态的时间演化。在基于滤波方程的连续测量理论的框架内，得到了求积函数的平均值以及求积不确定度的动态特性。已经发现，虽然平均值取决于测量的噪声，在光学求积的不确定性是确定的。对于后者，已经提供了明确的解决方案。最后，找到了后压缩相干态的压缩参数随时间的变化规律。
2012-07-09 quant-ph
Quantum nondemolition measurements in a Paul trap
在这项工作中，一个家庭的量子nondestruction变量的情况下，一个粒子陷入了保罗陷阱。然后，在所谓的限制路径积分形式主义的背景下，考虑了这一系列参数的连续测量过程，然后计算相应的传播子。换句话说，当相应的量子非破坏参数被连续监测时，保罗陷阱中的粒子的时间演化被推导出来。与可能的测量输出的概率也得到了，并以这种方式出现新的理论结果，这可能使我们面对这种限制路径积分形式主义的预测与未来的一些实验的读数。
2000-10-09 gr-qc quant-ph
Joint quantum nondemolition measurements of qubits: beyond the mean-field theory
我们提出了一种通过测量分散耦合腔的传输来非破坏性检测$N$量子比特的方法。通过考虑所有的腔量子比特量子相关性（即，除了通常的粗粒度/平均场近似），揭示了对于未知的归一化$N$ -量子比特状态$|ψ_N>=\sum_{k=0}^{2^N-1}β_k|k>_N$，腔透射光谱中的每个检测到的峰标记基态$|k>_N$之一，并且这样的峰的相对高度与对应的叠加概率$|β_k|^2$有关。我们的结果能够明确地解释在最近的电路量子电动力学实验中观察到的光谱的有趣的多峰结构[Phys. Rev. A { \bf 81}，062325（2010）]与两个超导量子比特。
2010-11-15 quant-ph
Gradual partial-collapse theory for ideal nondemolition measurements of qubits in circuit QED
在电路QED中，传统的量子位测量方法是利用量子位-腔耦合的色散机制，这导致了量子非破坏（QND）读出的近似方案。由于所谓的Purcell效应，该方案在强耦合和/或强测量驱动的情况下变得有问题。最近的一个建议，凭借纵向耦合提出了一种新的方案，以实现快速，高保真度，和{ \it理想QND}读出的量子比特状态。目前的工作的目的是双重的：（i）在平行的色散读出在过去的几年中所做的，我们进行了这个最近的计划，在量子轨迹方程和量子贝叶斯方法的逐步部分坍缩理论。部分坍缩弱测量理论在基于测量的反馈控制等量子应用中具有重要的应用价值。(ii)在物理方面，我们构造了连续测量下的量子比特-腔联合纠缠态，并对量子效率、量子比特态纯度和输出电流的信噪比进行了综合分析。联合态和量子贝叶斯规则的结合提供了一种与纵向耦合相关联的腔重置的一般方案，它可以将量子比特从与腔态的纠缠中恢复到量子纯态，从而有利于量子比特旋转后的后续部分坍缩测量。
2019-03-09 quant-ph
Quantum nondemolition measurements of a particle in electric and gravitational fields
在这项工作中，我们得到的情况下，其中带电粒子在电场和引力场的球体运动的非爆破变量。然后，我们考虑连续监测这个nondemolition参数，并计算沿着所谓的限制路径积分形式主义的想法，相应的传播子。使用这些结果，与可能的测量输出相关联的概率被评估。我们的结果的限制，作为测量设备的分辨率为零，进行了分析，和相应的传播子的依赖性上的电场和引力场的强度进行了评论。研究了质量在相应结果中所起的作用及其与量子水平上等效原理的可能联系。
2001-04-25 gr-qc quant-ph
Squeezing of a nanomechanical resonator by quantum nondemolition measurement and feedback
我们分析了由量子点接触或单电子晶体管周期性测量位置所产生的纳米谐振器状态的压缩。压缩机制是将频闪量子非破坏测量推广到弱耦合探测器连续测量的情形。考虑到检测器效率和纳米谐振器品质因数，计算了测量的谐波和频闪调制的压缩幅度。我们还分析了量子反馈的操作，它可以防止由于测量反作用引起的波包中心的波动。压缩态的验证可以用与其制备过程几乎相同的方法进行，类似的过程也可以用于灵敏度超过标准量子极限的力检测。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonclassical correlations of phase noise and photon number in quantum nondemolition measurements
利用广义测量公设描述了从光场强度的低分辨率量子非破坏测量到光子数的精确测量的连续过渡。在中间区域，量子化表现为测量概率的弱调制。在这种情况下，测量结果与由测量相互作用引入的相位退相干的量强烈相关。特别是，半整数光子数的偶然观测保留了光场中的相位相干性，而量化值的偶然观测增加了退相干。讨论了这种相关性的量子力学性质，并考虑了量子化的一般解释的影响。
1999-12-01 physics.optics quant-ph
Realistic simulations of single-spin nondemolition measurement by magnetic resonance force microscopy
许多量子计算方案的要求是能够测量单个自旋。本文探讨了一个拟议的计划：磁共振力显微镜，包括热噪声和反作用的影响，从监测。我们利用绝热近似导出了一个简化的方程，并产生了一个随机的纯态解，这是有用的数值模拟。
2003-02-25 cond-mat quant-ph
Improving Short-Term Stability in Optical Lattice Clocks by Quantum Nondemolition Measurements
提出了一种用于拉比钟干涉仪量子非破坏（QND）测量的多测量估计协议。该方法非常适合当前具有QND测量能力的最先进的光晶格时钟。该协议利用了最初准备的相干自旋态的多个非破坏性测量之间的相关性。提出了一种合适的时钟激光失谐量的高斯估计器，并推导了协议灵敏度的解析表达式。我们使用这个解析表达式来优化协议，使用现有的实验参数，实现了$7.9$ dB的改进相对于标准量子限制（SQL）的时钟稳定性。我们还讨论了我们的协议到原子态的测量反作用效果。
2022-05-17 physics.atom-ph quant-ph
