Classical entanglement underpins the propagation invariance of space-time wave packets
时空波包是一种传输不变的脉冲光束,它在自由空间中传播时,由于时空谱中的紧密相关性,没有衍射或色散。这种相关性构成了连续自由度之间经典纠缠的一个体现。利用基于Schmidt数的经典纠缠度量,从理论和实验上证明了经典纠缠度决定了ST波包的无衍射传播距离.经典纠缠度的降低表现在测量的时空谱相关性的不确定性增加。
2018-12-26 physics.optics quant-ph
Control, measurement and propagation of entanglement in photon pairs generated through type-II parametric downconversion
我们提出了一个研究的色散对第二类,共线自发参量下转换产生的光子对的性质的影响。具体来说,我们考虑到啁啾泵的影响,以及色散传播的光子对。我们提出的联合振幅在光谱和时间域的表达式,以及预示单光子,这充分表征单光子光谱(时间)属性的时周期Wigner函数。一方面,我们表明,泵浦啁啾的预示单光子持续时间方面的不必要的影响可以被抑制的状态设计为可因子化和光谱拉长。另一方面,我们表明,泵浦啁啾构成了一个有效的工具,用于控制的程度的光子对纠缠。我们表明,当频率纠缠的光子对通过色散介质传播时,纠缠可以在联合时间振幅的模和相位之间“迁移”。
2009-04-24 quant-ph
Sudden Death of Entanglement induced by Polarization Mode Dispersion
研究了偏振模色散效应对偏振纠缠光子对的退相干特性的影响,这是光纤中偏振退相干的主要机制。我们发现,纤维传播揭示了一个有趣的纠缠突然死亡,消相干的子空间和非局域性的概念之间的相互作用。我们定义了依赖于光纤传播的基于纠缠的量子通信协议可以应用的边界。
2011-01-27 quant-ph
Direct temporal mode measurement for the characterization of temporally multiplexed high dimensional quantum entanglement in continuous variables
光场的场正交时间模分析是近年来发展起来的一种新的量子信息科学框架。但是到目前为止,时间模式的确切轮廓是未知的,这使得难以实现模式选择和解复用。在这里,我们报告了一种新的方法,直接测量的时间模式的确切形式。这反过来又使我们能够与模式匹配的本地振荡器进行模式正交零差检测。我们应用该方法的脉冲泵浦,特别是工程光纤参量放大器,并证明时间复用的多维连续变量的量子纠缠在电信波长。时间模式表征技术可以推广到其他脉冲激励系统,以找到它们的本征模式在时域复用。
2020-03-31 quant-ph
Propagation-induced entanglement revival
自由空间量子信息任务的实际实现需要在长距离和湍流和噪声环境中保持纠缠。参量下转换产生的光子对的横向位置-动量纠缠在量子信息科学中有着广泛的应用,但当光子远离源传播时,纠缠会迅速衰减,不适合长距离传输的应用。纠缠在传播几厘米后就消失了,这种效果在湍流环境中变得更加明显。相比之下,在这篇文章中,我们表明,纠缠在角轨道角动量(OAM)基地表现出显着不同的行为。与位置-动量的情况一样,最初,角-OAM纠缠随着传播而衰减,但随着光子继续远离源,光子恢复其强相关行为,纠缠恢复。我们从理论和实验上证明了这种行为,并表明,纠缠返回,即使在强湍流的存在。湍流的唯一作用是增加复活的传播距离,但是一旦复活,两个光子在任意传播距离上保持纠缠。这项工作突出了OAM角纠缠将在长距离共享量子信息的应用中发挥的作用。
2021-11-08 physics.optics quant-ph
Complex Heat Capacity as a Witness of Spatio-Temporal Entanglement
本文提出用温度调制量热法中的复热容虚部作为时间量子纠缠的宏观可测见证,通过建立其与赝密度矩阵形式的对应关系,给出保证时间纠缠的实验判据。
2025-08-21 quant-ph
Entanglement propagation of a quantum optical vortex state
研究了量子光学涡旋态在耦合无耗波导中传输时的纠缠演化。我们考虑通过耦合两个压缩模式使用一个序列的分束器,也通过从自发参量下转换的信号中减去光子产生的状态。我们重建的维格纳函数在稍后的时间来研究的相关性和量化的纠缠后,使用\emph{logarithmic negativity}的传播。
2015-05-29 physics.optics quant-ph
Tracking phase entanglement during propagation of downconverted photons
本研究通过单透镜成像追踪空间关联和双光子干涉实验,验证了自发参量下转换光子传播中涌现的相位纠缠状态,揭示了其与位置关联光子截然不同的干涉结构,为空间纠缠应用开辟了新途径。
2025-08-15 quant-ph
Entanglement of temporal sections as quantum histories and their quantum correlation bounds
该研究聚焦时间关联的量子结构,通过基于时间流形的量子历史丛分析类时间Bell不等式的违反根源,定义量子历史混合及其作为希尔伯特向量丛截面的纠缠,推导得到多时间类Bell不等式的量子界。
2024-01-25 quant-ph
Entanglement for Pattern Learning in Temporal Data with Logarithmic Complexity: Benchmarking on IBM Quantum Hardware
针对经典时间序列预测在数据与硬件受限时扩展性差的问题,提出利用基于纠缠的参数化量子电路的QTS模型,以对数复杂度学习时间依赖性,并在IBM量子硬件上验证其能用更少数据有效捕获时间模式。
2025-05-30 quant-ph
Entanglement propagation through spin chains in the presence of a staggered magnetic field
我们研究了在交错磁场作用下XY自旋链中的纠缠动力学,并将其与以前研究的均匀磁场情况进行了对比。我们发现,根据参数值,交错场可以提供更好的条件,一个完美的纠缠转移,而即使是少量的交换各向异性似乎有很强的不利影响。我们还研究了不同纠缠波之间的相互作用,并评估了同时传输多比特量子信息的可能性。
2007-12-28 cond-mat.str-el quant-ph
Comments on Entanglement Propagation
本文推广了2+1维全息共形场论中局域猝灭后纠缠传播的研究。我们发现纠缠沿着出射光锥传播,其传播速度$v_E$似乎不同于其他量子信息传播的措施。我们比较的关系,我们发现在强耦合的2+1维理论的信息和流体动力学速度。虽然对应于小纠缠区域的早期纠缠速度在数值上接近蝴蝶速度,但大区域的晚期纠缠速度表现出较少的规律性。我们还推广和扩展了我们以前的结果,后期的纠缠熵衰减回其平衡值。
2017-06-12 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Scattering effect on entanglement propagation in RCFTs
本文讨论了散射效应对RCFTs中纠缠传输的影响。在我们的装置中,我们考虑的激发态的时间演化的插入许多本地运营商。我们的结果表明,由于量子维数的有限性,在RCFTs中,散射后的纠缠没有改变。在这种意义下,纠缠在散射事件之后仍然保持不变,这反映了系统的可积性。我们的结果也与整体猝灭后的自由准粒子图像一致。
2016-10-25 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Continuous Time Quantum Walk Propagation for Irregular Temporal Graph Forecasting
Jiangnan University(江南大学);Wuxi Key Laboratory of Optoelectronic Intelligent Perception(无锡光电智能感知重点实验室)
研究针对不规则时间图预测,提出量子行走时间架构(QWTA),用CTQW型参数化谱传播器取代经典图传播,通过嵌入有效观察间隔及引入相位软裁剪和门控残差融合稳定传播,为相关预测提供有竞争力的图传播设计。
2026-07-21 quant-ph
Quantifying Quantumness of Channels Without Entanglement
打破纠缠、不兼容或非定域性的量子信道被如此定义,因为它们分别对于基于纠缠、单侧设备无关或设备无关的量子信息处理是无用的。在这里,我们表明,这种突破渠道与宏观现实主义的补充测试,即,时间可分性、信道不可操纵性、时间不可操纵性和时间贝尔不等式。为了证明这一点,我们首先定义了一个steerability-breaking通道,这是概念上类似于纠缠和nonlocality-breaking通道,并证明它是相同的不相容性-breaking通道。一个层次的量子非破坏通道的推导,类似于现有的时间和空间量子关联的层次关系。然后,我们引入了时间相关性破坏通道的概念,解释了它们与标准破坏通道的关系,并证明了以下结果:(1)时间不可分性可以探测非纠缠破坏通道的鲁棒性度量. (2)非可转向性破坏信道可以通过信道转向来量化。(3)时间可操纵性和非宏观实在性可分别用于区分最大纠缠态的单位可操纵性破缺通道和非定域性破缺通道。最后,通过实验实现了一个二维去极化信道作为原理验证的例子,证明了利用时间量子关联的非破坏信道的层次关系
2022-12-16 quant-ph
Quantum temporal correlations and entanglement via adiabatic control of vector solitons
结果表明,通过对光矢量孤子进行色散控制,可以产生平均位置精度超过标准量子极限的光脉冲。所提出的方案也能够纠缠的光脉冲的位置,并可能用于一般的连续变量量子信息处理。
2007-05-29 quant-ph
Temporal distinguishability in Hong-Ou-Mandel interference: Generation and characterization of high-dimensional frequency entanglement
高维量子纠缠由于其高信息容量和抗误码能力,是目前量子信息处理中最具研究价值的领域之一。长期以来,利用高维纠缠的多功能方法一直被誉为量子科学和技术探索的绝对必要条件。本文利用Hong-Ou-Mandel干涉在任意维希尔伯特空间中实现了对离散频率纠缠的控制。从理论和实验上研究了二维、四维和六维频率纠缠量子比特的产生和表征,并给出了整个状态空间中纠缠维数的估计.此外,我们的策略可以推广到工程师在其他光子自由度的高维纠缠。我们的研究结果可以提供一个更全面的理解频率整形和干涉现象,并铺平了道路,更复杂的高维量子信息处理协议。
2020-10-07 quant-ph
Multiplexed spin-wave-photon entanglement source using temporal-multimode memories and feedforward-controlled readout
源是构建量子中继器的基本模块,它基于量子记忆产生原子-光子的量子关联或纠缠。为了在基于集合的QR中实现高纠缠生成速率,需要空间、时间和频谱多模存储器。先前的时间多模存储器是基于在非连续加宽介质中的改写机制。在这里,通过将多方向写入脉冲的训练施加到一个连续展宽的原子系综中,诱导Duan-Lukin-Cirac-Zoller-like拉曼过程,我们制备了多达19对模式,即自旋波模式和光子时间仓。自旋波光子(即,原子-光子)纠缠在模式对中概率性地产生。作为一个证明在原则上的演示,我们表明,使用所有的自旋波模式和前馈控制读出的多路复用源增加了自旋波光子纠缠产生率的一个因素$\sim$ 18.3,相比,非多路复用源使用的个别模式。测量的复用源的贝尔参数是与存储器寿命$30μs$组合的$2.30\pm 0.02$。
2019-06-29 quant-ph
Dimensionality of the spatio-temporal entanglement of PDC photon pairs
在一个完全时空模型的框架下,计算了参量下转换(PDC)产生的双光子态的施密特数。与在纯空间或纯时间模型中获得的结果的比较表明,PDC状态的纠缠度不能平凡地减少到施密特数的产品中获得的模型与较低的维度,除非检测到的带宽是非常窄的。这一结果是孪生光子的空间和时间自由度的状态的不可因式分解的结果。在一个广泛的泵浦光束的限制,我们提供了施密特数的几何解释,作为相位匹配区域的体积和相关体积之间的比率。
2012-07-30 quant-ph
Quality of Spatial Entanglement Propagation
我们探索,从实验和理论上,空间纠缠光子对(双光子)的传播动力学。纠缠的表征是通过施密特数来完成的,施密特数是纠缠度的通用度量,与状态到其子系统的不可分离性直接相关。我们开发的施密特数,依赖于常用的双高斯近似的双光子波函数的振幅和相位的条款的表达式,并证明迁移的振幅和相位之间的纠缠传播。然后,我们扩展此分析,将在泵浦光束和更现实的非高斯波函数的更高的空间频率内容的相位曲率。具体来说,我们推广的经典光束质量参数M2的双光子,允许更多的信息丰富的光束和更复杂的动力学的描述。协议被发现与实验测量使用直接成像和傅立叶光学。
2017-05-31 physics.optics quant-ph
Entanglement propagation in thermalization of an isolated quantum system
研究了孤立量子多体系统热化过程中的纠缠动力学。提出了一种简单的测量纠缠熵(EE)传播速度的数值模拟方法,并将其应用于一维可积/不可积自旋模型--横向伊辛(TI)模型、混沌伊辛(CI)模型和扩展混沌伊辛(ECI)模型.我们发现,两个不同的时间尺度$t^\ast$和$t_{\rm {diff}}$出现在动态的EE在热化过程中:前者代表的时间尺度的饱和EE和后者的特点蔓延EE在整个系统。计算了$t_{\rm diff}$模型中纠缠的传播速度,发现无论模型的可积性如何,纠缠都以恒定的速度进行弹道传播。纠缠的传播速度与TI模型中准粒子激发的最大群速度一致。我们还利用互信息估计了纠缠的传播速度,并找到了特征时间尺度$t_{\mathrm{MI}}$。结果表明,用$t_{\mathrm{MI}}$和$t_{\rm {diff}}$计算的纠缠传播速度一致.我们讨论了热化的条件的数值结果的基础上,并提出整个系统的扰必须发生在饱和的EE热化。
2022-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
X-entanglement of PDC photon pairs
我们研究了参量下转换(PDC)中双光子纠缠的时空结构,并证明了其不可因式分解的X形几何。这种结构可以利用PDC的超宽带宽,并且可以用于实现飞秒范围内的双光子时间定位。这种极端的局部化与我们分辨源近场中光子位置的能力有关。这种不可因式分解性使得通过作用于双光子的空间自由度来剪裁时间纠缠成为可能。
2008-12-18 quant-ph
Spatial entanglement of paired photons generated in cold atomic ensembles
冷原子系综可以介导光子对之间纠缠的产生。具有特定传播方向的光子被检测到,并且纠缠可以存在于描述光子的整个量子态的任何自由度中:偏振、空间形状或频率。我们表明,所产生的光子的传播方向决定的光子的空间量子态,因此,产生的纠缠量。当不同方向产生的光子组合时,这种空间区分信息会降低偏振或频率纠缠的量子纯度。
2008-07-24 quant-ph
Light-Cone Structure of Propagation of Entanglement
University of Toronto(多伦多大学)
针对具有局域耦合的双粒子系统,证明纠缠传播存在有效光锥,给出理想条件下纠缠传输或维持所需时间下界。
2026-06-09 math-ph math.FA math.MP
Generation of ultrabright tunable polarization entanglement without spatial, spectral, or temporal constraints
通过将两个相干驱动的II型自发参量下变频器相结合,消除了在产生偏振纠缠中对空间和光谱滤波的需要。由此产生的超亮源发射光子对,这些光子对在整个空间锥和发射光谱上偏振纠缠。在90%的量子干涉可见度下,每mW泵浦功率可获得$\sim$ 12 000个偏振纠缠对/s的光通量,并且该光源可以在频率简并度附近进行5 nm的温度调谐。通过精确地调节两个相干泵浦的相对相位来主动控制输出状态。
2003-09-08 quant-ph
Entanglement propagation and dynamics in non-additive quantum systems
本文研究了非可加长程相互作用多体量子系统中的纠缠熵动力学,发现在严格热力学极限下纠缠动力学被抑制,但在中等系统尺寸下因触发多个共振模式而出现丰富的标度区,并给出了纠缠传播的定量预测。
2023-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Controlling entanglement by phase engineering in giant-atom waveguide
College of Physics and Electronic Engineering, Hainan Normal University(海南师范大学物理与电子工程学院)
研究两个耦合到公共波导的巨原子纠缠动力学,通过在耦合点引入额外相位调制,精确操控纠缠演化,实现纠缠动力学与小原子等效,并增强抗相位变化的鲁棒性。
2026-03-25 quant-ph
Scalable multimode entanglement based on efficient squeezing of propagation eigenmodes
在光域中对量子信息进行连续变量编码,近年来产生了大量的时间和光谱纠缠态,这对量子计算和量子通信都有重要意义。我们介绍了一个协议的基础上产生的空间多体纠缠的相位匹配的传播本征模的单片光子器件:阵列的二次非线性波导。我们从理论上证明了在自发参量下转换机制下,可以产生对多模量子网络有用的大的多体纠缠态。我们的协议是非常简单和强大的,因为它不依赖于耦合,非线性或样品长度的特定值。
2021-01-19 physics.optics quant-ph
Generation and propagation of entanglement in driven coupled-qubit systems
在一个二分系统中,受到来自两个独立的水库的退相干,纠缠通常比单个水库更快地被破坏。然而,令人惊讶的是,单独的水库的存在也可以有一个有益的纠缠效应:如果量子比特耦合和驱动外部的经典场,系统最终在一个稳定的状态,其特征是有限程度的纠缠。这种现象只发生在参数空间的某个区域,并且定态的结构具有不依赖于初始状态或量子比特的特定物理实现的普遍形式。我们表明,由此产生的纠缠可以在量子网络中使用简单的本地幺正操作进行传播。我们建议在量子线路中使用这种系统作为“纠缠电池”。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-dimensional temporal mode propagation in a turbulent environment
光子量子态的时间模为在海洋环境中发展稳健的自由空间量子密钥分发(QKD)方案提供了一个新的框架。我们表明,高维时间模式可以用来实现一个持久的通信信道,即使在恶劣的天气条件下,实现高的光子效率。我们确定的参数制度,允许一个高保真度的量子信息传输。我们还研究了如何在各种环境设置的湍流环境影响保真度和纠缠度。
2019-07-06 quant-ph
Noisy propagation of Gaussian states in optical media with finite bandwidth
本文研究有限带宽光学介质中高斯态的传播与纠缠,证明低温下久期项可忽略、阻尼受抑且扩散等效为仅由带宽决定方差的高斯噪声信道,并识别出可保护纠缠的参数区间。
2022-06-15 quant-ph
Hierarchy and robustness of multilevel two-time temporal quantum correlations
量子转向是指可以归类为纠缠和贝尔非定域性之间的中间关联。每个呈现Bell非定域性的态也呈现量子操纵,每个呈现量子操纵的态也是纠缠的。在低维的情况下,类似的层次关系已经观察到这些相关性的时间对应物之间。在这里,我们研究了一般的多级量子系统的时间相关的层次。我们证明了相同的层次结构,随着时间的推移,两个定义的状态。为了比较不同类型的时间相关性,我们表明,贝尔非局域性和纠缠的时间对应物可以量化的时间非局域性鲁棒性和时间纠缠鲁棒性。我们的数值结果表明,在相反的时间转向,时间非局部性表现出来,我们需要的初始状态是不是在一个完全混合状态。
2021-06-05 quant-ph
Entanglement Propagation in Integrable Heisenberg Chains from a New Lens
该研究利用量子关联传递函数(QCTF)公式得到海森堡链单磁振子纠缠演化的精确结果,揭示早期准粒子超最大群速度传播对纠缠的贡献,结果可扩展至多磁振子体系以解释平衡动力学和热力学。
2025-04-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement in Time
虽然空间量子相关性已经得到了非常详细的研究,但对时间过程所表现出的真正的量子相关性却知之甚少。利用量子梳形式,时间上的过程可以映射到量子态上,关键的区别是时间相关性必须满足因果序,而它们的空间对应物则不受同样的约束。在这里,我们利用这种等价性,并使用多体纠缠理论的工具,提供一个全面的图片的相关性的结构(因果有序)时间量子过程可以显示。首先,专注于在两个时间点探测的过程的情况下-这可以等效地描述由三方量子态-我们提供了必要的,以及在不同的分裂的二分纠缠的存在的充分条件。接下来,我们将这些场景与先前研究的量子存储器,纠缠破坏超级通道和量子转向的概念联系起来,从而为时间量子过程中的纠缠提供物理解释,并确定其创建所需的资源。此外,我们构造了W型和GHZ型真正的多体纠缠两个时间过程的显式例子,并证明了时间过程中真正的多体纠缠可以是一种涌现现象。最后,我们表明,真正的纠缠过程在多个时间存在任何数量的探测时间。
2021-06-17 quant-ph
Temporal Entanglement and Witnesses of Non-Classicality
该研究将信息论的非经典性见证者与时间纠缠理论结合,提出通过量子比特探针违反时间贝尔不等式来检测系统非经典性的协议,并利用三量子比特核磁共振量子计算机完成原理验证实验。
2025-06-18 quant-ph
Temporal and Spatial Dependence of Quantum Entanglement from a Field Theory Perspective
我们考虑两个处于静止状态的Unruh-DeWitt探测器之间的纠缠动力学,它们之间的距离为$d$。这个简单的模型在量子场论中进行适当的分析时,显示出许多有趣的方面,并有助于消除对纠缠动力学的一些误解。我们发现,由于两个探测器所经历的真空涨落的相位差,以及一个探测器对另一个探测器的反作用的相互影响,在稳定区存在量子纠缠的空间依赖性。当两个初始纠缠的探测器仍然在彼此的光锥之外时,纠缠随时间振荡,其幅度取决于空间间隔$d$。当两个探测器开始有因果联系时,相对纠缠度的干涉图样(与空间无限远的干涉图样相比)会对$d$产生参数依赖性。在相对纠缠度较强的$d$处分离的探测器具有较长的解纠缠时间。在弱耦合、大间隔的情况下,探测器总是在较晚的时间解纠缠。对于足够小的$d$,两个探测器可以有残余纠缠,即使他们最初是在一个可分离的状态,而对于$d$稍大,可能有瞬态纠缠创建的相互影响。然而,我们没有看到初始可分离态在光锥之外产生纠缠的证据。
2009-04-28 quant-ph
Temporal Entanglement Barriers in Dual-Unitary Clifford Circuits with Measurements
本文研究带概率测量的对偶幺正克利福德电路中的时间纠缠壁垒,发现好的置乱器下测量仅降低纠缠速度,差的置乱器下弹道增长变为扩散增长,并通过随机游走映射和非厄米跳跃模型揭示临界测量率处的 PT 破缺相变。
2024-11-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental entanglement of temporal order
因果关系的研究最近被应用到量子领域,导致发现并非所有的物理过程都有明确的因果结构。虽然不确定的因果过程以前已经被实验证明,但这些证明依赖于实验的量子描述。然而,同样的实验数据也可以与不同描述中的明确因果结构相容。在这里,我们提出了量子形式主义之外的不确定时间顺序的第一个证明。我们表明,我们的实验结果是不兼容的一类广义概率理论满足的假设的地方和明确的时间顺序。为此,我们得到的物理约束(形式的贝尔式不等式)的实验结果在这样一类理论。然后,我们通过实验证明这些理论是无效的,违反了使用纠缠时间顺序的不等式。这提供了实验证据,表明自然界中存在着与局部性和确定的时间顺序的假设不相容的相关性。
2021-12-29 quant-ph
Spatio-temporal entanglement of twin photons: an intuitive picture
我们用经典的波包描述了双光子纠缠态的时空特性。这幅图预测了晶体输出时它们的时间和横向空间分离之间的精确关系。通过双光子关联和纠缠的施密特维数分析,经典参数所描述的时空耦合以精确的方式确定了量子纠缠的时空结构。
2014-01-28 physics.optics quant-ph
Using spatiotemporal Born rule for testing macroscopic realism
International Institute of Physics, Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所);Institute of Physics, Federal University of Goiás(戈亚斯联邦大学物理研究所);Clarendon Laboratory, University of Oxford(牛津大学克拉伦登实验室);School of Science and Technology, Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学科学技术学院)
本文通过时空Born规则探讨宏观现实性违背的条件,提出时间纠缠概念,并研究伪密度矩阵的负性、时间纠缠与宏观现实性之间的关系。
2026-11-06 quant-ph
Heralded temporal shaping of single photons enabled by entanglement
我们提出了一种方法来产生一个纯粹的单光子与任意设计的时间形状在一个预示着,无损和可扩展的方式。作为不可或缺的资源,该方法使用了时间-能量纠缠光子对。为了完成整形,一对光子中的一个光子根据所需的形状进行时间调制。随后对光子的频率分辨探测预示着它的纠缠对应物处于纯量子态,其时间形状不受调制的局部影响。我们发现的条件的形状预示着光子再现调制功能。该方法可以用各种时间-能量纠缠光子源来实现。特别地,使用来自参数下转换的纠缠光子,该方法使得能够在前所未有的宽的持续时间范围内生成具有可调形状的纯光子-从十分之一飞秒到微秒。提出的单光子成形将推动可扩展的多维量子信息协议、有效的光子-物质耦合和单量子水平的量子控制的实现。
2016-10-12 quant-ph
A New Protocol of Continuous-Variable Entanglement Distillation
提出了一种新的连续变量纠缠蒸馏协议,该协议只需要线性的时间和恒定的物理或空间资源,与现有协议相比,该协议用原子-光子纠缠代替了现有协议中的原子-原子纠缠,不仅节省了量子存储器的数量,而且在运行效率和时间节省方面也具有优势.这种蒸馏可以通过一个固定的迭代模型来实现,其中只需要三个量子存储器和光子探测器。
2012-10-16 quant-ph
Temporal and diffraction effects in entanglement creation in an optical cavity
讨论了单模光腔中远距离原子间纠缠产生的一种实用方案。我们表明,纠缠度和纠缠达到最佳值所需的时间是初始条件和腔模内原子位置的敏感函数。结果表明,两个原子的纠缠特性可以很容易地从一个简单的二能级系统的动力学提取。实际上,我们设计了两个耦合的量子位,其动力学类似于驱动的单个两级系统。研究发现,耦合常数的空间变化实际上有助于产生瞬态纠缠,这种纠缠在时间尺度上可能比相同耦合常数的情况下所预测的要长得多。当原子最初处于纠缠态时,它们可以一直保持纠缠。我们还发现当原子处于腔模的波腹和波节之间时,纠缠呈现出有趣的衍射现象。纠缠的衍射图案随时间而变化,我们解释这种效果的量子特性的互补性,这表现为交换的光子的能量与系统的演化时间的知识之间的权衡。
2007-04-18 quant-ph
Transport of Entanglement
本文研究了双光子光在随机介质中的传播。我们证明了双光子波函数的维格纳分布服从一个类似于经典光辐射输运方程的方程。利用这个结果,我们预言光子对的纠缠随着传播而被破坏。
2012-10-17 physics.optics quant-ph
Eliminating temporal correlation in quantum-dot entangled photon source by quantum interference
半导体量子点作为一种很有前途的固态平台,在量子信息应用中表现出了高偏振纠缠度f \textcompwordmark的确定性光子对产生。然而,由于固有的级联发射的时间相关性,光子不可逆性是有限的,这限制了它们的潜在的可扩展性,多光子实验。本文利用量子干涉将偏振纠缠与时间关联解耦,将多光子纠缠f \textcompwordmark的理想性从$(58.7\pm 2.2)\%$提高到$(75.5\pm 2.0)\%$ .我们的工作为实现量子点的可扩展和高质量的多光子态铺平了道路。
2022-12-26 quant-ph
Quantifying the enhancement of two-photon absorption due to spectral-temporal entanglement
当低通量的时频纠缠光子对(EPP)照射双光子跃迁时,光子数关联和频率关联的量子特性可以显著提高双光子吸收率(TPA)。我们提出了纠缠TPA(ETPA)的量子理论推导,并计算了在这样的系统中可能的量子增强量的上限。导出的界限表明,为了观察ETPA的实验将需要在显着更高的EPP照明率,分子浓度,和传统的TPA截面的组合比在典型的实验中实现。
2021-03-18 quant-ph
Harnessing high-dimensional temporal entanglement using limited interferometric setups
本文首次完成偏振-时间域高维纠缠的完整分析,提出高效认证QKD密度矩阵元素与安全参数的方法,并设计新装置以增强自由空间量子通信的抗噪声能力。
2024-11-21 quant-ph
Asymmetric delay attack on an entanglement-based bidirectional clock synchronization protocol
我们演示了一个时钟同步协议,试图检测篡改的同步通道使用偏振纠缠光子对的攻击。该协议依赖于对称信道,其中传播延迟不依赖于传播方向,用于正确推导时钟之间的偏移--这种情况可以用光学循环器来操纵,光学循环器依赖于静态磁场来打破传播电磁场的互易性。尽管在一组循环器内引起了极化变换,但我们的攻击在成功逃避检测的同时在时间同步中产生了错误。
2019-07-23 quant-ph
Entanglement dynamics in dissipative photonic Mott insulators
我们从理论上研究了光子莫特绝缘体中存在粒子损耗和退相时的纠缠动力学。我们探讨了两种配置,其中纠缠产生后的注入或提取的光子在一个链的腔谐振器的中心网站。我们研究了两点约化密度矩阵的纠缠负性随时间和两点间距离的变化。我们的研究结果表明,尽管粒子的损失的量子纠缠传播表现出弹道特性与传播速度相关的相互准粒子,参与动力学,即光子双光子和holons分别。我们的分析表明,光子耗散有一个显着的不对称行为,在两种配置的更戏剧性的作用比doublon的情况下的holon纠缠传播。
2020-04-27 cond-mat.other quant-ph
Frequency and temporal entanglement of biphoton states in spontaneous parametric down conversion with a short-pulse pump
描述了光谱和时间符合以及单粒子光子波包,求出了它们的宽度和持续时间,用符合谱宽与单粒子谱宽之比R表征纠缠度。在频率表示中,该参数被发现作为泵浦脉冲持续时间的函数。这个函数被证明有一个最小值,甚至在最小值,在相当自然的条件下,参数R被发现是非常高的(R=73>>1)。施密特数K被发现为短和长泵浦脉冲和内插为任意脉冲持续时间。R和K的所有函数依赖性被发现是相同的,它们之间的数值差异不超过20%。详细研究了双光子态的双时间时间波函数,发现在短抽运脉冲和长抽运脉冲的情况下,双光子态的双时间波函数有相当大的差别。在长脉冲的情况下,时间参数R被定义为单粒子和符合信号的持续时间的比率,并且以这种方式定义的参数R被示出为非常接近施密特数K。
2008-07-12 quant-ph
A hybrid quantum-classical classifier based on branching multi-scale entanglement renormalization ansatz
标签传播是一种重要的基于图的半监督学习方法,在模式识别和数据挖掘中有着广泛的应用。提出了一种基于标签传播的量子半监督分类器。考虑到图构造的困难,我们发展了一种变分量子标签传播(VQLP)方法。在该方法中,局部参数化的量子线路被创建,以减少优化所需的参数。在此基础上,设计了一种基于Bell基和$Z$基混合测量的量子半监督二元分类器,该分类器电路深度较浅,更适合在近期量子器件上实现。我们在Iris数据集上验证了量子半监督分类器的性能,仿真结果表明量子半监督分类器比交换测试分类器具有更高的分类精度.这项工作为基于图的量子机器学习开辟了一条新的道路。
2023-03-14 quant-ph
Temporal Entanglement from Holographic Entanglement Entropy
本文提出将空间子区域沿boost时间切片穿过光锥并结合全息极值面解析延拓的方法,以系统定义相对论量子场论中的时间纠缠,并在热态全息CFT中验证其物理自洽性。
2025-07-28 hep-th quant-ph
Noise suppression in a temporal-multimode quantum memory entangled with a photon via asymmetrical photon-collection channel
在多模原子存储器和光子之间产生纠缠的量子接口(QIs)形成了多路复用中继器节点,并有望大大提高量子中继器速率。最近,利用冷原子实现了与光子纠缠的时间多模自旋波存储。然而,由于多模操作中产生的额外噪声,自旋波光子纠缠的保真度显着降低与模式数。到目前为止,通过抑制附加噪声来提高时间多模纠缠保真度的方法还没有被探索。在这里,我们提出并实验证明了一种方案,可以抑制额外的噪声的时间复用QI。该方案使用非对称通道来收集来自时间复用QI和从时间复用QI取回的光子。为了进行比较,我们还建立了一个QI,使用对称通道的光子收集。当QI存储14个模式时,使用非对称和对称光子收集通道的QI的测量贝尔参数S分别为2.36+/-0.03和2.24+/-0.04,表明使用非对称通道的QI引起纠缠保真度增加3%,即,与使用对称的QI相比,附加噪声降低了1.7倍。另一方面,使用非对称和对称集合的14模纠缠量子干涉仪分别在高达25 us和20 us的存储时间内保持对贝尔不等式的违反,表明非对称量子干涉仪具有更高的纠缠存储性能。
2021-10-31 quant-ph
Detectability Limits for Intra-Block Temporal Drift in Finite-Key Entanglement-Based QKD
GWK;Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)(格莱布·瓦塔金物理研究所,坎皮纳斯州立大学)
针对有限密钥纠缠基量子密钥分发中的块内时间漂移,提出极小极大假设检验框架,推导出最小可检测幅度为Θ(n^{-1/2}),并验证CUSUM统计量的最优性。
2026-05-22 quant-ph