Non-Markovianity through quantum coherence in an all-optical setup
我们提出了一个全光实验，通过单个量子比特的量子相干性来量化开放量子系统中的非马尔可夫性。我们使用了一个振幅阻尼通道，该通道由模拟单光子偏振的强激光束的光学装置实现。在初始状态的优化所需的量化非马尔可夫分析评估。实验结果与理论预测吻合得很好。
2019-05-17 quant-ph
Quantum atomic lithography via cross-cavity optical Stern-Gerlach setup
我们提出了一个全量子方案来执行二维原子光刻的基础上，交叉腔光学Stern-Gerlach设置：一个阵列的两个相互正交的腔交叉的原子束垂直于他们的光轴，这是与两个相同的模式相互作用。在推导出原子动量分布的解析解后，我们引入了一个协议，允许我们通过操纵腔场态的振幅和相位来控制原子偏转。
2014-08-27 quant-ph
Continuous-Variable Quantum Games
我们研究了游戏的量子化，其中玩家可以访问一个连续的经典策略集，利用连续变量的量子系统。对于古诺双寡头博弈的特殊情况，我们发现，即使在量子博弈中的两个参与者都像在经典博弈中一样“自私”，但由于它们之间的量子纠缠，它们实际上是合作的。我们还发现，原来的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森状态有助于最好的利润，这两家公司可以永远实现。此外，我们提出了一个实际的实验设置，这样的量子游戏的实施。
2003-01-01 quant-ph
Experimental investigation of enviroment--induced entanglement using an all--optical setup
我们研究了两个非相互作用的量子比特耦合到一个共同的库之间纠缠的产生。设想了一种实验装置，以在光束的偏振上编码一个量子比特，并在其横模上编码另一个量子比特。储存器的动作被实现为对这两个量子位的条件操作，由纵向路径作为辅助自由度来控制。一个纠缠见证和两个量子比特的并发很容易从直接的强度测量显示出良好的协议与理论预测。
2017-12-04 quant-ph
Quantum State Tomography and Quantum Games
利用博弈广义量子化方案的数学框架，发展了一种单比特量子态层析技术。在我们的技术中，Alice发送一个未知的纯量子态给Bob，Bob将其附加为|0><0|然后在附加的量子态上应用幺正算子，并找到Alice和他自己的收益。它表明，对于一个特定的一组酉算子，这些元素变得等于一个未知的量子态的斯托克斯参数。用这种方法可以测量和重建一个未知的量子态。严格地说，这种技术不是一个游戏，因为不涉及任何战略竞争。
2011-07-27 quant-ph
Decoherence effects in the quantum qubit flip game using Markovian approximation
我们正在考虑一个量子版本的硬币翻转游戏，其实现是由环境的影响，导致系统的退相干。为了模拟退相干，我们假设开放量子系统动力学的马尔可夫近似。重点研究了相位阻尼、振幅阻尼和振幅提升通道。我们的结果表明，Pauli策略不再是纳什均衡下退相干。我们试图优化玩家的控制脉冲在上述设置，使他们能够实现更高的概率赢得比赛相比，泡利策略。
2013-06-25 quant-ph
Bell-type games on deformable manifolds
本文研究Bell型博弈中的二部关联，证明允许信息载体局部形变博弈流形可获得比常规更强的关联，并探讨了该结果对Bell定理和EPR悖论的影响。
2024-01-02 quant-ph
All-optical neural network quantum state tomography
量子态层析成像（QST）是实验量子信息处理的几乎所有方面的关键组成部分。作为量子环境中“成像”技术的模拟，QST天生就是一个数据科学问题，其中机器学习技术，特别是神经网络，已经得到了广泛的应用。在这项工作中，我们建立了一个集成的全光设置的神经网络QST，基于全光神经网络（AONN）。我们的AONN配备了内置的非线性激活功能，该功能基于电磁感应透明。实验结果验证了该全光系统的有效性和可行性，表明AONN能有效地减小态制备和测量误差，并能准确地预测量子态的相位参数。考虑到未来量子网络非常需要光学设置，我们集成AONN-QST的全光设置可能会为全光量子网络提供最后一块砖。
2021-06-09 quant-ph
Constructing multi-player quantum games from non-factorizable joint probabilities
我们使用标准的三方Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）设置，以发挥一般的三人非合作对称游戏。我们分析了如何特殊的不可因式分解的联合概率，可能会出现在EPR设置可以改变游戏的结果。我们的设置要求量子博弈达到经典解释的可因子化的联合概率。我们分析了广义三人博弈的囚徒困境（PD），并表明，球员确实可以逃脱经典的游戏结果，因为不可因式分解的联合概率。这个结果为三个球员PD对比鲜明，我们早期的结果为两个球员PD，甚至不可因式分解的联合概率被发现是没有帮助，以逃避经典的游戏结果。
2007-12-21 quant-ph
Photonic implementation of the quantum Morra game
该研究提出量子体系下的变形Morra游戏，使Alice具备获胜优势且部分情况可通过纯策略实现纳什均衡，通过线性光学光子量子比特实验验证，平均偏差小于2%，为量子信息与通信研究提供新方向。
2024-07-11 quant-ph
Universal discriminator for completely unknown optical qubits
我们提出了一个实验装置，能够明确区分任何一对线性独立的单光子偏振量子比特，我们没有任何知识，除了这些未知状态的额外一对作为参考。该装置由光学CNOT门、弱交叉克尔非线性、Bell态分析器等线性光学元件构成，将未知的三光子输入态转换为相应的单光子态，并由线性光学电路进行确定性处理。通过这种设置实现了对未知状态的最佳区分。
2007-08-14 quant-ph
Quantum limited measurements with lossy optical cavity enabled by dissipative optomechanical coupling
我们分析了一个腔光学机械装置，其中振荡器的位置调制光损耗。我们表明，在这样的设置量子有限位置测量可以进行，如果外腔耦合率匹配的光损耗率，一个条件称为“临界耦合”。此外，在这种条件下，该装置表现出许多潜在的好处，实际操作，包括完全没有动态反作用，因此光机械不稳定性，并拒绝经典的激光噪声和热波动的腔频率从测量记录。我们提出了两种实现方案：一种是基于信号回收的迈克尔逊型干涉仪，另一种是基于法布里-珀罗腔中的倾斜膜。
2019-03-26 quant-ph
Shared entanglement for three-party causal order guessing game
本文提出一个三方因果顺序猜测游戏，研究共享纠缠和局部操作等量子资源在判别操作组合顺序时相对经典策略的优势及其对成功概率的提升。
2024-09-29 quant-ph
General model for a entanglement-enhanced composed quantum game on a two-dimensional lattice
介绍了一种分析规则格上纠缠增强量子博弈的方法。我们的方法是有效的周期性和非周期性边界条件的设置。为了证明我们的方法，我们研究了两种不同类型的游戏，即囚徒困境游戏和合作Parrondo的游戏。在这两种情况下，我们得到的结果表明，纠缠是一个重要的资源，必要的代理，以实现积极的资本收益。
2014-02-28 physics.soc-ph quant-ph
A compact setup for loading magneto-optical trap in ultrahigh vacuum environment
我们已经开发了一个紧凑的设置，使加载磁光阱（MOT）在超高真空（UHV）环境。$^{87}Rb$的几乎$1 \times 10^{8}$原子在室中的$\sim 2 \times 10^{-10}$ Torr基础压力下被捕获在MOT中。在MOT加载后，我们成功地证明了四极磁阱在该室中的工作，其寿命为$\sim 8 $ s
2022-06-27 physics.atom-ph quant-ph
Surpassing the Classical Limit in Magic Square Game with Distant Quantum Dots Coupled to Optical Cavities
量子技术的出现正在加剧关于量子霸权的辩论，通常集中在现实环境中纸质算法的可行性上，因为量子系统容易受到无数噪声源的影响。在这种情况下，量子力学资源理论上可以胜过经典资源的量子伪心灵感应游戏的一个有趣例子是幻方游戏（MSG），其中两名玩家与裁判比赛。然而，由于噪声，玩家的单位获胜概率可以下降到远低于经典极限。在这里，我们提出了一个及时的和前所未有的实验装置，用于量子计算与量子点内的光学腔，以及辅助光子实现遥远的点之间的相互作用，以实现MSG。考虑到我们的设置的各种物理缺陷，我们首先表明，MSG可以实现与当前的技术，在现实条件下优于经典的资源。接下来，我们展示了我们的工作产生了一个新版本的游戏。也就是说，如果裁判掌握了球员的身体意识和策略信息，他就可以通过过滤随机性来偏向比赛，增加他的获胜概率。我们相信我们的工作不仅有助于量子博弈论，而且有助于量子点的量子计算。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulation of entanglement sudden death in an all-optical setup
纠缠量子系统与环境之间不可避免的不可逆相互作用导致单个量子比特的退相干以及它们之间纠缠的退化。纠缠突然死亡（ESD）是一种在有限时间内发生解纠缠的现象，即使单个量子比特由于噪声仅在时间上渐近退相干。延长纠缠对于实现基于纠缠的量子信息和计算协议是必不可少的。为此，已经提出了在一个或两个量子位上的计算基础中的局部非操作。在这里，我们制定了一个全光学实验装置，涉及这样的非操作，可以加速，延迟，或完全避免ESD，所有这一切都取决于它是在消相干过程中应用。无论是纯纠缠态还是混合纠缠态，这些解析表达式都是根据初态的密度矩阵的参数导出的。在讨论了实验的原理图后，对问题进行了理论分析，并给出了ESD操作的仿真结果。
2017-03-03 quant-ph
Optical realization of one-dimensional generalized split-step quantum walks
量子漫步不仅仅是构建量子算法的工具。它们已被有效地用于许多复杂物理过程的量子动力学建模和仿真。特别是，离散时间量子行走的一种变体，称为分步量子行走，与狄拉克元胞自动机和拓扑绝缘体密切相关，其实现依赖于演化算子的位置相关控制。由于易于操作的多个自由度的光子，我们提供了一个光学设置的分裂步操作，结合位置相关的硬币（PDC）操作可以完成一个桌面设置的广义分裂步行走。此外，我们提出了一个光学实现PDC操作，允许，例如，实现电量子行走，控制本地化动力学，并模拟时空曲率效应。此外，我们还提出了一种实现{ \it any} $t$ -步分步量子行走的装置，该装置包括2个$J$ -板、2个可变波片、1/2波片、1个光开关和1个光延迟线。
2023-01-04 quant-ph
Engineering a C-Phase quantum gate: optical design and experimental realization
利用单光子的纵向动量自由度（即光路自由度）实现了一个双量子比特的量子门，即C相。用于设计该量子门的实验装置代表了用于产生和表征2光子4量子位相位Dicke态的高稳定性闭环干涉装置的高级版本。文中还详细讨论了相位Dicke态多体纠缠的一些实验结果。
2012-04-12 quant-ph
State-dependent linear-optical qubit amplifier
我们提出了一个线性光学系统，用于可调输出量子比特保真度的预言量子比特放大。我们研究了它的成功概率作为输出量子比特保真度的函数，表明以较低的保真度为代价，该设置可以大大增加成功操作的概率。这些结果随后应用于状态相关的量子比特放大的建议。类似于状态依赖的量子克隆，关于输入状态的先验信息允许优化量子比特放大过程以获得更好的保真度与成功概率的权衡。
2013-09-18 quant-ph
Optimal randomness generation from optical Bell experiments
真正的随机性可以从贝尔测试中得到证明，而无需对测试所用设备的工作进行任何详细的假设。实现这样的测试的实验的一个重要的类别是光学设置的基础上的偏振测量的纠缠光子分布从一个自发的参数下转换源。在这里，我们计算的最大数量的随机性，可以在这样的设置在现实条件下进行认证。我们提供了相关的但意想不到的数值的物理参数，并实现了四倍以上的随机性比以前的方法。
2014-10-28 quant-ph
Compact Two-Dimensional Magneto-Optical Trap for Ultracold Atom Setups
我们报告的设计，实施和性能的紧凑型二维磁光阱（2D MOT）的铯。在一个小体积的真空室中，该装置使用铯分配器，非常接近2D MOT的捕获区域，并在$10^{-9}$范围内的低蒸气压下工作。我们实现了$4 \times 10^8$ atoms/s的冷原子通量，其与更复杂的原子源的性能相当。该装置构造简单，并且可以适用于广泛的原子种类。
2021-07-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Chiral Quantum-Optical Elements for Waveguide-QED with Sub-wavelength Rydberg-Atom Arrays
本文提出利用里德伯阻塞机制下的亚波长原子阵列作为手性量子光学元件，通过干涉装置实现近完美单向光-物质耦合，用于确定性生成单光子和高保真度双光子纠缠操作。
2024-07-01 quant-ph
The Möbius Game: A Quantum-Inspired Test of General Relativity
本研究提出一种受量子启发的检验广义相对论的严格不等式，源自贝尔设置的最小推广，对应莫比乌斯图上多智能体协作游戏的获胜概率上限，其违反可证明时空曲率变化，相关扩展内容见指定arXiv预印本。
2025-03-20 gr-qc quant-ph
Creation of Quantum-Degenerate Gases of Ytterbium in a Compact 2D-/3D-MOT Setup
我们报告的第一个实验装置的基础上的2D/3D-MOT计划，以创建玻色-爱因斯坦凝聚体和几个镱同位素的简并费米气体。我们的设置不需要塞曼较慢，并提供了灵活性，同时产生其他原子物种的超冷样品。此外，这种特殊的光学通路有利于未来光晶格的实验。强1 S 0 - 1 P1跃迁上的2D-MOT直接从原子分配器捕获镱，并在窄1 S 0 - 3 P1互组合跃迁上加载3D-MOT。随后，原子被转移到一个交叉的光偶极阱中，并蒸发冷却到量子简并。
2013-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
An optical multimode fiber as pseudothermal light source
我们报道了一种新型的赝热光源的基础上，激光耦合到一个光学多模光纤。该装置简单、成本低、表现出固有的高定向光发射并且允许灵活的布置。通过测量远场的光子统计和空间两点强度相关，我们表明该装置具有高斯随机源的所有特性。
2016-11-28 physics.optics quant-ph
A cryogenic chamber setup for superfluid helium experiments with optical fiber and electrical access
本文设计并构建了一种可在毫开尔文温度下运行、具备光纤和电学接入的超流氦低温腔体，结合自动化气体处理系统实现亚纳米级薄膜厚度控制，并展示了厚度依赖的光力声子激射，为超流氦基础与应用研究提供通用平台。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Magneto-optical Kerr effect in pump-probe setups
Università degli Studi di Salerno（萨莱诺大学）；CNR-SPIN, Unità di Salerno（意大利国家研究委员会自旋物理研究所萨莱诺分部）；CNISM, Unità di Salerno, Università degli Studi di Salerno（意大利纳米科学研究所萨莱诺分部，萨莱诺大学）
本文提出了一种计算超快皮克塞-探测设置中时间分辨磁光Kerr效应的通用理论框架，基于DPOA方法和广义线性响应理论，通过单粒子密度矩阵描述光激发多带系统，展示了Kerr旋转的实验分析方法。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Gamification of Quantum Mechanics Teaching
在这个小规模的研究中，我们展示了如何游戏化的教学设置可以有效地用于支持学生学习量子力学课程。量子力学游戏是一种研究游戏，在讲座中进行，并通过前测/后测方法测量学习情况，结果令人鼓舞。该研究作为一项试点研究，以指导丹麦奥胡斯大学未来的量子力学课程规划。
2015-06-26 physics.ed-ph quant-ph
Exchange of optical vortices using an electromagnetically induced transparency based four-wave mixing setup
提出了一种利用电磁感应透明（EIT）现象在一对探测场和两个强度较大的控制场共同作用下的四能级双$Λ$原子-光耦合系统中实现光涡旋交换的方案.我们研究了一个控制场携带光涡旋，另一个控制场没有光涡旋的情况下光与物质的相互作用。我们表明，涡旋控制光束的轨道角动量（OAM）可以通过四波混频（FWM）过程转移到产生的探测场，而无需打开和关闭控制场。这种OAM传输机制比双三角架方案简单得多，在双三角架方案中，只有当两个控制场携带相反螺旋度的光学涡旋时，才有可能交换涡旋。然后计算在这种OAM交换期间出现的损失。结果表明，单光子失谐量在减小损耗方面起着重要的作用。得到了使探测光场强度最大而损耗最小的最佳单光子失谐量的近似解析表达式。研究了相位失配对光涡旋交换的影响。我们表明，在相位失配的存在下，光学涡旋的交换仍然可以是有效的。
2018-07-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
An ultra-low field SQUID magnetometer for measuring antiferromagnetic and weakly remanent magnetic materials at low temperatures
本文提出了一种测量某些反铁磁体和一般弱反铁磁性材料外部磁场的新装置。该装置具有高灵敏度超导量子干涉器件（SQUID）磁力计，其磁场分辨率约为1000 nm。10 fT，在1.5 - 65 K的温度范围内对样品空间进行非电动热化，采用非电动样品移动驱动器和光学位置编码。为了最大限度地减少磁化率的影响，设置组件消磁，并实现与塑料材料在样品附近。在磁屏蔽室中运行该装置可以在原位获得远低于150 nT的明确的超低磁背景场。该装置能够研究无法用高场磁化率装置，光学方法或中子散射技术测量的固有弱磁性材料，为研究例如自旋螺旋多铁性，Skyrmion材料和自旋冰提供了新的机会。
2022-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.ins-det
