Taming identical particles for discerning the genuine non-locality
基于对称/外代数(SEA)和微因果关系,本文提供了一种分析全同粒子产生的子系统纠缠的综合方法。我们的方法修正了无标记方法(NLA),使之可以量化任何类型的全同粒子的纠缠,特别是费米子的宇称超选择规则。全同粒子态的非定域性质可以用全同粒子的全希尔伯特空间的可因式分解性来分析,这与非全同粒子态的非定域性质是完全等价的。全同粒子系统和非全同粒子系统之间的这种形式上的对应关系被证明对于量化全同粒子产生的非定域性是有用的,例如全同粒子的最大CHSH不等式违反和GHJW定理。
2021-02-19 quant-ph
Identical classical particles: half fermions and half bosons
我们研究了自然界中已知的三种情况下的粒子不相容性问题:全同经典粒子,全同玻色子和全同费米子。利用不同类型的粒子与具有不同对称性的希尔伯特空间矢量相关联的事实,我们建立了几种不同的算符,如粒子数1和粒子间关联算符,对一对相同的(a)经典粒子,(b)玻色子和(c)费米子的状态的期望值之间的关系。我们发现一对全同经典粒子的量子行为恰好具有半费米子和半玻色子的特征。
2013-08-08 quant-ph
Fragmentation of identical and distinguishable bosons' pairs and natural geminals of a trapped bosonic mixture
在两种全同玻色子的混合物中,有两种类型的玻色子对,一种是全同玻色子对,另一种是可区分玻色子对。本文用可解模型--对称简谐相互作用模型研究了囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中电子对的碎裂。通过对角化类内和类间约化的两粒子密度矩阵,分别显式地收缩了由相同或可区分玻色子组成的对的自然双子。讨论了混合物中电子对碎裂的性质,阐明了混合物质心和相对质心坐标的作用,并推广到高阶约化密度矩阵.作为补充结果,构造了玻色混合物波函数的精确Schmidt分解。两种粒子之间的纠缠是由它们各自质心坐标的耦合决定的,并且在粒子数无限大的极限下纠缠不会消失,在这个极限下,任何有限阶的粒子内和粒子间约化的密度矩阵都是100\%凝聚的.简要讨论了影响。
2021-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement and non-locality in quantum protocols with identical particles
我们研究了纠缠和非局域性在利用全同粒子系统的量子协议中的作用。与可区分粒子的情况不同,纠缠和非定域性的概念对于那些成分不能区分和单独处理的系统仍然存在争议。我们澄清了为什么唯一的方法,避免不协调和悖论是基于第二量子化形式主义,它是纠缠的模式,可以填充的粒子,真正重要的是什么,而不是粒子本身。事实上,通过一个隐形传态协议,我们表明,不一致的配方,迫使纠缠和非局域性的相同的粒子,而不是他们可以占据的模式的属性。其原因在于,正交模式总是可以解决,而相同的粒子不能。
2021-04-13 quant-ph
Entanglement in a two-identical-particle system
介绍了全同粒子系统中纠缠的定义。给出了两全同粒子系统的可分性判据。分析了该定义的物理意义。应用到两玻色子和两个费米子系统。研究发现全同玻色子系统中存在新的纠缠和关联现象,它们可能在量子信息领域有应用。
2001-04-20 quant-ph
Entangling three identical particles via spatial overlap
相同粒子之间的量子关联是量子技术的核心。对两个相同粒子的一些研究表明,粒子之间的空间重叠和不可分割性是产生二分纠缠的必要条件。另一方面,在实验室中控制多个相同粒子的实际困难限制了对两个以上粒子系统的扩展研究。在这项工作中,我们提出了两个基本类的真正的三方纠缠,即,GHZ和W类,这是实验证明与三个相同的光子。我们还表明,三重纠缠类衰减从真正的纠缠到完全分离的粒子变得更容易区分彼此。我们的研究结果支持的预测,粒子的不可分割性是一个基本要素纠缠相同的粒子。
2022-03-02 quant-ph
Derivation of the Symmetry Postulates for Identical Particles from Pilot-Wave Theories
全同粒子(包括任意子)波函数的对称性,在量子力学的导波公式中,得到了严格的非相对论推导。特别是,parastatistics被排除在外。结果有一个严格的概括n粒子和旋波函数。与其他非相对论方法的关系进行了简要讨论。
2003-02-12 quant-ph
On linearity of separating multi-particle differential Schrödinger operators for identical particles
我们证明了微分薛定谔算子的阶层是分离的通常的(反)对称张量积相同的粒子,必然是线性的,并提供了一些猜测的量子线性的来源。
2004-01-29 quant-ph
Identical Quantum Particles and Weak Discernibility
我们研究了最近的一个论点,即具有反对称态(费米子)的“等同”量子粒子是弱可辨别的对象,就像在完全对称的情况下(例如布莱克的球体)的非自反相关的普通对象一样。我们的结论是,该论点使用了一个沉默的前提,这是不合理的量子的情况下。
2007-03-02 quant-ph
Temporal quantum eraser: Fusion gates with distinguishable photons
本研究针对线性光学门依赖不可区分光子的难题,提出通过时间量子擦除器保障输入光子态交换对称性的方法,实现可区分光子下融合门的理想运行,验证于两类平台,为线性光学量子信息处理提供新可能。
2024-12-16 quant-ph
Identical particles are indistinguishable but..
结果表明,当量子系统的粒子处于良好的分化状态时,它们可以被视为不同的。这个简化的假设允许考虑与宇宙其他部分隔离的量子系统,并证明了许多关于相同系统的直观陈述。然而,它表明,这种简化可能会导致错误的结果,在熵的计算。关键词:量子力学,全同系统,熵
2008-08-22 quant-ph
Momentum-space decoherence of distinguishable and identical particles in the Caldeira-Leggett formalism
本文在Caldeira-Leggett形式框架下,研究了线性势场中最小和非最小测不准积(拉伸)高斯波包的动量空间退相干。作为一个无量纲的测量退相干,纯度,一个数量出现在定义中的{ \it线性熵},考虑到拉伸参数的作用进行了研究。特别强调的是著名的猫态和玻色子和费米子相比,可区分的粒子的开放动力学。对于猫态,拉伸参数加速了退相干,而外部线性势强度不影响退相干时间,只是干涉图样发生了移动。此外,在动量空间中,对于最小不确定性乘积高斯波包,没有观察到干涉图样。关于玻色子和费米子,我们已经讨论的问题是,不可分辨粒子的波函数的对称性如何在退相干过程中表现出来,在这里,退相干过程被理解为由于经典统计随时间逐渐出现而导致的不可分辨性的丧失。我们已经观察到,玻色子和费米子的初始聚束和反聚束特性,分别在动量空间中不保存作为环境参数,温度和阻尼常数的函数。然而,费米子分布比可区分分布略宽,这些分布与玻色子分布相似。这种普遍的行为可以解释为这种开放动力学的动量空间中波函数对称性的残留提醒。
2021-11-04 quant-ph
Identical Quantum Particles as Potential Parts
University at Albany (SUNY)(奥尔巴尼大学(纽约州立大学))
本文探讨了量子粒子相同性与测量主动性的关系,提出粒子应被视为整体的潜在组成部分,从而推导出时空身份受限等新结论。
2026-03-25 quant-ph
Correlation in states of two identical particles
我们将两个相同粒子状态下的相关性识别为1-粒子约化密度矩阵中已包含的信息之外的剩余信息,并提出了一种基于最大熵原理的相关性测度.我们得到了关联测度的解析结果,这使得它对任意两粒子态都是可计算的。我们还表明,在相同的两粒子态与不同的粒子类型的相关程度将减少以下顺序:玻色子,费米子,和可区分的粒子。
2008-10-09 quant-ph
Remarks on identical particles in de Broglie-Bohm theory
有人认为,拓扑方法的(反)对称性条件的量子态的收集相同的粒子,定义在“减少”的配置空间,是特别自然的德布罗意-玻姆导波理论的角度来看。
1998-11-20 quant-ph
Transverse Isotropy in Identical Particle Scattering
指出当Sommerfeld参数有一个临界值时,全同带电玻色子散射的截面在90 °附近的很宽的角范围内是各向同性的,这个临界值完全取决于粒子的自旋.这种现象可以观察到的系统的讨论。
2000-03-24 quant-ph
Criteria for the entanglement of composite systems of identical particles
我们确定了一个检测描述两个全同粒子系统的纯二分量子态纠缠的一般判据。这样一个标准是基于两个考虑的斯莱特-施密特数的费米子和玻色子类似的施密特分解和评价的冯诺伊曼熵的单粒子约化统计运营商。
2004-10-12 quant-ph
On Teleportation in a System of Identical Particles
研究了全同粒子系统中一个光子的未知偏振态的隐形传态问题。已经表明,空间自由度,即三个光子的动量的不同方向,对于全同粒子系统中的隐形传态是非常重要的。空间自由度的引入增加了单粒子态空间的维数。鉴于这种增加,一个四维子空间的两个粒子的状态,这是类似的状态空间所跨越的贝尔状态在一个系统的两个可区分的量子比特,可以在实验配置中分离。
2010-09-03 quant-ph
The influence of the symmetry of identical particles on flight times
在这项工作中,我们的目的是显示如何对称的全同粒子可以影响自由粒子的时间演化的非相对论和相对论域。为了这个目标,我们考虑一个系统的两个可区分的或不可区分的(玻色子和费米子)粒子。研究了两类初始条件:相同动量的不同初始位置和相同动量的相同初始位置。在每种情况下,计算到达“屏幕”的粒子的飞行时间分布。与可区分的粒子或玻色子相比,费米子显示更广泛的分布,导致这里分析的所有情况下的早期和晚期到达。波函数的对称性似乎加速或减慢了粒子的传播。由于交叉项的存在,某些初始条件会导致费米粒子的双峰态。在非相对论域中,当分析短时生存概率时,如果交叉项变得重要,人们会发现费米子重叠的衰减比可区分粒子的衰减快,而可区分粒子的衰减又比玻色子的衰减快。这些结果在短时间内是有趣的,因为它们意味着著名的量子芝诺效应对玻色子比对费米子更强。当费米子被δ势垒散射时,费米子也比玻色子更早到达。此外,粒子的对称性不影响平均隧穿飞行时间,它是由相时间的可区分的粒子。
2021-05-31 quant-ph
Entanglement of Identical Particles and the Detection Process
我们引入了探测器级纠缠,这是一个统一的纠缠概念,考虑到在探测过程中可能会删除多粒子的信息。这一概念意味着粒子的有效不变性的测量,这是由测量设置控制,并量化的程度(反)对称化的波函数对物理观测的影响。最初不可区分的粒子可以在它们向可区分性的转变中获得或释放纠缠,它们的量子统计行为取决于它们的初始纠缠。我们的研究结果表明,纠缠不能单独归因于一个相同的粒子的状态,但检测过程必须纳入分析。
2012-04-17 quant-ph
Extracting entanglement from identical particles
全同粒子和纠缠都是量子力学的基本组成部分。然而,当相同的粒子以单一的空间模式凝聚时,基于可清晰识别的子系统的纠缠的标准概念就崩溃了。这使得许多人得出结论,与可区分的粒子系统相比,这种系统对量子信息任务的价值有限。相反,我们表明,任何形式上出现在相同粒子之间的纠缠,包括纯粹由于对称化引起的纠缠,都可以提取到独立模式的纠缠态中,然后可以应用于任何任务。实际上,模系统的纠缠与不可达全同粒子间的纠缠是一一对应的。这解决了长期以来关于这种状态的资源能力的争论,特别是玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩状态,同时也揭示了无源光网络中纠缠如何以及何时产生的新观点。因此,我们的结果揭示了纠缠,压缩和不可压缩性之间的新的基本联系。
2014-04-22 quant-ph
Entanglement of Identical Particles and Coherence in the First Quantization Language
本文提出了一种用第一量子化语言(1QL)描述全同粒子纠缠的形式。我们的1QL形式主义使人们能够利用所有成熟的量子信息工具来理解不可区分的,包括减少密度矩阵和熟悉的纠缠措施。在这种形式下,纠缠量与粒子的空间相干性之间的严格的定量关系是可能的。我们的纠缠检测过程是Killoran等人(2014)提出的具有模式分裂的全同粒子纠缠提取协议的推广。
2019-05-02 quant-ph
Increasing identical particle entanglement by fuzzy measurements
我们研究了模糊测量对全同粒子(费米子和玻色子)自旋纠缠的影响。我们首先考虑一个理想的测量仪器和定义的运营商,检测的空间和自旋部分的密度矩阵作为粒子距离的函数的对称性。然后,移动到只能在一定范围内检测粒子位置的现实设备,令人惊讶地发现粒子之间的纠缠随着检测范围的扩大而增加。
2005-10-17 quant-ph
Dynamical symmetrization of the state of identical particles
我们提出了一个动力学模型的状态对称化的两个相同的粒子产生的空间分离事件的独立来源。我们采用这样的假设,即这对非相互作用的粒子最初可以用张量积状态来描述,因为它们在原则上是可区分的,因为它们是类空分离的。当粒子相互接近时,粒子碰撞会发生量子跳跃,这会消除它们的可伸缩性,并将两粒子状态投影到一个适当的(反)对称状态。碰撞时间的概率密度可以使用粒子波包的维格纳函数来准经典地估计,或者使用适当调整的到达时间算子从完全量子力学的考虑中导出。此外,态的对称化可以形式上看作是自发测量碰撞时间的结果。我们表明,对称测量进行相同的粒子可以在原则上区分的产品和对称状态。我们的模型及其结论可以通过实验来检验。
2021-05-29 quant-ph
Hitting time for quantum walks of identical particles
量子粒子在某些图上随机传播时,速度比经典粒子快。一个粒子到达一个距离上的目标节点所需的时间,即命中时间,在量子游走中比在经典随机游走中要少。然而,我们不知道相互作用的量子粒子在不同的图上传播的速度有多快。在这里,我们提出了我们的结果的命中时间的量子行走的相同的粒子在循环图,并与我们以前的研究结果的有用性相同的相互作用的粒子在量子信息理论。我们观察到,相互作用的费米子遍历周期图的速度比非相互作用的费米子。我们发现,传播的速度与费米子纠缠:相互作用的费米子保持遍历循环图,只要他们的纠缠增长。我们的结果表明纠缠在量子粒子传播中的作用。这些结果对于理解全同粒子的量子输运性质具有重要意义。
2018-11-11 quant-ph
Symmetry-assisted resonance transmission of identical particles
本文报道了与Hong-Ou-Mandel实验中观察到的不同的、在共振势垒同侧入射的全同粒子的波包散射中的新的干涉效应。这些变化包括平均传输次数和完整计数统计的显著变化,以及全粒子传输通道中的“聚束”和“反聚束”效应。由于涉及到几个共振,在势垒中的两个能级系统的伪共振驱动,可能会导致散射概率的急剧增强的粒子之间的时间延迟的某些值。
2015-09-16 quant-ph
Quantum Statistics of Identical Particles
全同粒子系统总是服从玻色统计或费米统计的经验规则,通常是通过将它加到非相对论性量子力学的公理中而强加给理论的,结果是其他统计行为被先验地排除在外。一个更普遍的方法是问,还有哪些多粒子统计与全同粒子的不可约性相一致。这种策略提供了一种方法来讨论可能违反的泡利不相容原理,它导致了一些有趣的问题有关的准备状态和超选择规则下的置换群的不变性。
2022-07-27 quant-ph
$N$ identical particles and one particle to entangle them all
在量子信息中,W态是一类中心的多体纠缠态,因为它们对噪声的鲁棒性和在许多量子过程中的使用。然而,它们的产生仍然是一项艰巨的任务,其难度随着粒子的数量而增加。我们报道了一个简单的可扩展的概念方案,其中一个辅助模式的单个粒子作为W态的纠缠催化剂,用于其他$N$分离的相同粒子。该方案的一个关键的新颖方面是它的普适性,它基本上利用了空间的不可分割性,适用于玻色子和费米子,而不需要进行本质的改变。我们的建议代表了一个新的范例内的实验准备的多粒子纠缠的基础上的量子不可逆性。
2017-08-22 quant-ph
Identical particles and entanglement
本文讨论了两个全同粒子系统的纯二分量子态是否纠缠的两个一般判据。第一个考虑的可能性归属于一套完整的客观属性,每个粒子属于组成系统,而第二个是基于两个考虑斯莱特-施密特数的费米子和玻色子模拟的施密特分解和评价的冯诺伊曼熵的一个粒子减少统计运营商。
2005-09-28 quant-ph
Performances and robustness of quantum teleportation with identical particles
当量子隐形传态用真正相同的大质量粒子进行时,不可分割性允许我们传送可寻址的自由度,这些自由度不识别粒子,而是例如正交模式。该协议的关键资源是纠缠态,但粒子总数的守恒不允许完美的确定性隐形传态,除非资源状态中的粒子数达到无穷大。在此,我们研究了在上述极限下隐形传态性能的收敛性,并给出了渐近完美隐形传态的充分条件。我们也将这些条件应用到受噪声影响的资源状态的情况。
2015-12-08 quant-ph
Approximate solutions for N-body Hamiltonians with identical particles in D dimensions
本文提出了一种基于包络理论的方法来计算$N$ -体哈密顿量在$D$维($D\ge 2$)中的近似解。在一些有利的情况下,近似特征值可以解析地确定,并且可以是下限或上限。研究了它在最小长度的$N$ -体系统中的应用,给出了特征值通解的半经典解释。
2013-11-13 quant-ph
Distinguishability-induced many-body decoherence
本文证明当全同量子客体因内部未观测自由度统计混合而获得有限可区分性时,多体干涉现象随粒子数呈指数抑制,并讨论了其对冷原子与光子线路实验的影响。
2024-09-05 quant-ph
Activating remote entanglement in a quantum network by local counting of identical particles
量子网络中的量子信息和通信处理通常使用相同的粒子。尽管如此,粒子的量子统计性质在大规模网络中的物理作用仍然难以捉摸。在这里,我们表明,正是费米子的不可分割性使得它可能在多节点量子网络中的纠缠传输的新机制。这个过程激活了遥远的站点之间的远程纠缠,这些站点没有共同的过去,只通过本地计数相同的粒子和经典通信。这些结果构成了本技术的关键成就,并为基于费米子的非局域量子关联的更稳定的多级转移开辟了道路。
2019-06-22 quant-ph
Quantum Logical Structures For Identical Particles
在这项工作中,我们讨论了与不可区分的粒子有关的逻辑结构。用于开发这些结构的大部分框架在[17,28]和[20,14,15,16]中介绍。我们使用这些结构和建设,讨论可能的本体相同的particles。换句话说,我们使用这些结构来描述不可区分粒子情况下量子系统的逻辑结构,并得出可能的物理含义。我们还回顾了文献中的一些建议,这些建议可能会被认为是在量子逻辑传统的框架内关于不可分割性的问题。除了这些讨论和建设,我们提出新的技术成果,即,格理论结构的全同粒子的有限维的情况下。这种方法在量子逻辑和不可区分粒子的稀缺文献中并不存在。
2013-05-22 quant-ph
Identical two-particle interferometry in diffraction gratings
我们研究了不可分辨粒子的衍射和干涉。我们考虑一些例子,波函数和检测概率可以在一个分析的方式进行评估。两粒子系统的衍射图样在玻色子、费米子和可分辨粒子的情况下表现出了臭名昭著的差异。在近场干涉测量的例子中,两个费米子系统的交换效应导致存在双重检测概率为零的平面。本文还讨论了它与基于关联函数的全同粒子系统方法的关系。特别地,我们将看到,这些函数反映了衍射光栅的基本周期性结构,就像在噪声干涉测量中一样。
2010-03-11 quant-ph
Ruling out the class of statistical processes involving two noninteracting identical particles in two modes
在广义概率理论(GPT)的框架下,我们说明了一类统计过程的情况下,两个noninteracting相同的粒子在两种模式,满足一个很好的动机概念的物理条件,即双随机性和无相互作用条件Karczewski等。等(Phys. Rev. Lett. 120,080401(2018)),这不能通过量子力学过程实现。这类统计过程被一个额外的要求排除在外,这个要求被称为强加在两个粒子演化上的演化条件。我们还表明,任何统计过程的两个非相互作用的全同粒子在两个模式,满足所有的三个物理条件,可以实现在量子力学使用分束器操作。
2019-07-18 quant-ph
Entanglement, identical particles and the uncertainty principle
如果在推导这个不等式时使用对称化的观测量,则得到了N个全同纯纠缠粒子系统的一个新的测不准关系(UR)。这个新的表达式可以写成这样的形式,我们确定一个明确表示组成系统的粒子之间的量子相关性的项。对于两个和三个粒子的特殊情况,利用Schwarz不等式,我们得到了新的下界UR是不同于标准的。
2016-08-18 quant-ph
Spatial Asymmetry For Particle Pairs And The Spin-Statistics Theorem
我们讨论了在什么条件下全同粒子仍然是可区分的,以及粒子排列和交换之间的关系。我们表明,我们总是可以定义置换对称的状态向量。当粒子完全不可区分时,交换等价于置换,因此这种置换对称状态向量的交换本征值总是+1。当粒子在物理上是可区分的,即使在其他方面是相同的,交换不对称性就会出现,并且可以从当区分特征被颠倒时产生的变换来计算。在一个共同的参照系中,任何两个向量的相对取向之间存在着基本的空间不对称性,即使在向量重合的极限下也会持续存在。对于一对粒子,它们的自旋量子化框架之间的这种不对称性使它们即使在其他方面相同时也可以区分。在传统的结构中,这种区别没有得到适当的考虑。粒子交换相当于反转这种相对取向-这需要一个粒子相对于另一个粒子在自旋量子化框架上旋转2 π,从而导致传统的交换阶段。
1998-10-06 quant-ph
Group-theoretical Structure of the Entangled States of N Identical Particles
我们给出了N个全同粒子纠缠态的群论分类。利用置换群与单幺正群之间的对偶性,明确了量子纠缠与N个全同粒子态的交换对称性之间的联系.每个粒子都有n个能级,并跨越n维希尔伯特空间。我们把粒子的一般状态称为q单位。给出了Nq单位空间的直积关于具有确定置换对称性的状态的分解。一个态的基本纠缠的性质可以与整数N的划分类别有关。最大纠缠态是由直积空间中较少纠缠态的线性组合产生的。我们还讨论了最大纠缠的性质及其度量。
2000-06-23 quant-ph
State-independent contextuality with identical particles
最近有人指出,当考虑全同粒子的不可约性时,量子上下文的状态无关性可能会丧失。在这里,我们证明了量子态无关的上下文存在于任何系统的一个以上的相同的玻色子qudits,并为大多数系统的费米子qudits。唯一的例外是d费米子量子点的情况,因为那里反对称子空间的维数是1,这不足以满足上下文。对于所有其他情况,要么对称性排除了物理态的存在,要么我们提供了一个明确的方法来产生量子态独立的上下文相关。
2013-02-27 quant-ph
Entanglement robustness and geometry in systems of identical particles
利用基于可交换观测量代数的可分性定义分析了分布在M个不同模式的N个玻色子系统中二分纠缠的鲁棒性,这是处理相同粒子时的自然选择.在这个框架内,纠缠的鲁棒性和广义鲁棒性的表达式可以显式地给出大类玻色子态:它们的纠缠内容通常比可区分粒子态的纠缠内容更稳定。利用这些结果,N玻色子态空间的几何结构可以明确地解决。
2012-04-17 quant-ph
Constructing and Constraining Wave Functions for Identical Quantum Particles
我解决的问题,解释为什么波函数相同的粒子必须是对称或反对称(对称二分法)在两种解释的量子力学,其中包括粒子以下明确的轨迹,除了或代替,波函数:玻姆力学和牛顿量子力学(a.k.a.许多相互作用的世界)。在这两种情况下,我认为,如果解释是制定适当的,对称二分法可以推导出来,不需要假设。
2016-08-30 quant-ph
Quantum teleportation with identical particles
我们研究的是大质量粒子的隐形传态。不可压缩性要求被传送的相关自由度不是粒子,而是可寻址的正交模式。在粒子总数守恒的约束下,讨论了量子隐形传态的性能。后者不可避免地降低了传送保真度。此外,即使一个相位参考,由耦合到水库,绕过约束,它不恢复完美的确定性隐形传态。后者只有在某些特殊的资源纠缠态和粒子数趋于无穷大时才能实现。有趣的是,其中一些态是多粒子原子相干态和加载到双势阱中的冷原子的基态,它们是在实验中常规制备的。
2015-02-27 quant-ph
Experimental observation of entanglement duality for identical particles
最近的研究表明,全同粒子的纠缠具有一种称为二元论的特征[Phys. Rev. Lett. 110,140404(2013)],这是从根本上与量子不可分割性。本文报道了一个实验,首次观察到了两个相同光子的纠缠对偶性,这两个光子被不同的路径标记时表现为偏振纠缠,而被偏振态标记时表现为路径纠缠。通过调节纠缠光子的频率或到达时间的失配,我们将光子不可分辨性从量子极限调整到经典极限,观察到纠缠对偶性在经典不可分辨性出现时消失,证实了它是量子不可分辨粒子的一个特征。
2014-08-22 quant-ph
The Stark interaction of identical particles with vacuum electromagnetic field as quantum Poisson process suppressing collective spontaneous emission
在考虑耦合常数耦合常数上的二阶项(Stark相互作用)的情况下,基于系统量子态的幺正变换,利用微扰理论得到了描述全同量子粒子系综与无光子真空电磁场共振相互作用的有效哈密顿量.结果表明,在马尔可夫近似下,一阶耦合常数的有效哈密顿项用量子Wiener过程表示,而二阶项用量子Poisson过程表示.在研究过程中,人们发现斯塔克相互作用在系综动力学中起着重要的作用,从而影响了相当多的全同粒子的系综的集体自发衰变。已经发现了新的基本效应,即,在相同粒子的足够密集的系综中的激发守恒和在具有确定数量的粒子的激发系综的集体衰减过程中的超辐射抑制。
2011-01-18 quant-ph
Generalized Probabilistic Description of Noninteracting Identical Particles
我们研究了多端口中全同非相互作用粒子的操作描述。特别是,我们寻找物理动机的限制,解释他们的聚束概率。我们专注于一个对称的3端口,在这个端口中,我们的广义概率框架所允许的三个超量子粒子将以3/4的概率聚集在一起。然后,通过对某些输入态施加乘积演化的额外要求,可以恢复2/3的玻色子边界。这些态的特征在于,与复合系统非常相似,它们的熵等于其单粒子子态的熵之和。然而,这一原理不足以排除高阶多端口中超量子粒子的可能性。
2017-11-19 quant-ph
Exact analytical non-Hermitian formulation of the time evolution of decay of one and two identical quantum particles
利用共振态的形式给出了一个和两个完全相同的非相互作用粒子衰变的时间演化的解析解。结果表明,单粒子初态和两个全同粒子纠缠的对称和反对称初态的含时波函数以及由此得到的生存概率和非逃逸概率,沿指数和长时间非指数衰减机制以不同的形式演化.特别是,对于最后一个政权,他们表现出不同的逆幂的时间行为。
2017-02-14 quant-ph
Pairing Correlations and Separability Conditions in Identical Particle Systems
全同粒子系统中的量子关联和纠缠一直是一个令人困惑的问题,引起了广泛的兴趣和广泛不同的方法。Kraus \emph{et al.},[Phys.Rev.A \textbf{79},012306(2009)]基于费米子系统中的配对相关性和使用见证形式主义来检测配对,介绍了一种新的方法。在这方面的贡献,这种方法已被扩展到玻色子系统和分离性的基础上的费米子和玻色子的配对关联的界限已经获得。一个两粒子湮灭算符被用来构造一个两粒子观测量作为候选见证。对玻色系统引入了两种不同类型的可分性定义,并讨论了每种类型的可分性界。
2019-11-27 quant-ph
Group Theory and Representation Theory for Identical Particles
Dartmouth College(达特茅斯学院);AWS Center for Quantum Computing(亚马逊量子计算中心)
本文探讨了群论与表示论在描述相同粒子系统中的数学基础,结合第一和第二量化方案,为量子信息科学提供背景理论。
2025-12-16 quant-ph
Quantum correlations of identical particles subject to classical environmental noise
本文基于[H. M. Wiseman等人,菲丝Rev. Lett 91,097902(2003)]。这种粒子的不和谐然后被用来评估两个相同的玻色子(费米子)系统中的量子相关性,其中粒子在一维晶格中执行哈伯德哈密顿量描述的量子随机行走。粒子的动力学要么不受干扰,要么受到经典环境噪声的影响-例如随机电报,粉红色或棕色噪声。观察到的结果是一致的粒子的纠缠,我们观察到,粒子之间的现场相互作用有一个重要的保护作用的关联对系统的退相干。
2016-04-27 quant-ph
Quantum statistical effects in multi-channel wave packet scattering of non-interacting identical particles
对于多个不相互作用的全同粒子以不同的波包状态进入多通道散射体,我们构造了一个产生各种散射结果的概率的母函数。这用于评估散射到给定(第$m$个)通道中的粒子$\overline{n}_m$的平均数、单通道统计和通道间相关性。我们发现,对于最初不相关的粒子,不变性改变单通道统计,而不改变的值的$\overline{n}_m$。对于不相关的玻色子和费米子,聚束和反聚束行为可以在极端情况下概率检测到,使所有粒子散射到同一个通道中,或者没有粒子散射到一个或多个通道中。作为一个例子,我们考虑一个腔与一个单一的长寿命的谐振访问的粒子,这使得他们“堆积”内的散射。
2016-06-21 quant-ph
Interference of Identical Particles from Entanglement to Boson-Sampling
在多体态的可靠制备、相干传播和有效探测方面的进展,最近使许多全同粒子的集体量子现象成为人们关注的焦点。本教程介绍了多玻色子和多费米子干涉的物理描述当前的实验和新的方法来量子计算的理解。该领域的动机是通过两个粒子的情况下,不相关的,经典动力学的可区分的粒子相比,量子行为相同的玻色子和费米子。玻色子的聚束与费米子的反聚束相反,而这两种粒子构成了两体两能级纠缠的等价源。不可区分和可区分粒子的领域通过单调过渡连接,其尺度由干涉粒子的相干长度定义。当我们转向更大的系统时,任何试图通过两粒子范式来理解许多粒子的尝试都失败了:与两粒子聚束和反聚束相反,玻色子和费米子可以表现出相同的特征,并且相干效应主导了统计行为。多玻色子干涉的模拟称为玻色子采样,与费米子相比,它的计算复杂度在质量上更高。玻色子和费米子之间的等级也是多体纠缠产生的特征,玻色子再次明显优于费米子。最后,在许多不可区分和许多可区分粒子之间的量子到经典跃迁具有非单调结构。虽然相同的物理原理支配着小型和大型系统,但集体多体干涉的内在复杂性的部署使更多的粒子行为不同。
2014-05-08 quant-ph
Identical particles as a genuine non-local resource
本文研究了全同粒子在Bell型实验中作为非定域资源的可能性,证明了几乎所有全同粒子状态都能在经典无源线性光学装置中展现非定域性,揭示了粒子不可区分性与Bell非定域性之间的联系。
2024-04-26 quant-ph
Quantum entanglement of identical particles by standard information-theoretic notions
全同粒子间的量子纠缠是量子信息理论中的一个基本问题。然而,它的正确确定仍然是一个悬而未决的问题,阻碍了对多粒子系统的普遍理解和利用。已经开发了基于操作员的方法,试图克服这个问题。我们介绍了一种基于状态的方法,作为第二次量子化,不标记相同的粒子,并提出了概念和技术的进步相比,以前的。它建立了任意波函数重叠,局部测量和粒子性质(玻色子或费米子)在评估纠缠的概念通常用于在量子信息理论的可区分的粒子,如部分跟踪的定量作用。我们的方法进一步表明,将相同的粒子带入相同的空间位置功能作为纠缠门,为最近的超冷原子实验观测提供了基本的理论支持。这些结果为设置和解释在粒子重叠可以计数的现实场景中利用量子相关性的实验铺平了道路,如玻色-爱因斯坦凝聚体,量子点和生物分子聚集体。
2016-03-06 quant-ph