Decoherence vs entropy in neutron interferometry
分析了极化中子与磁场或移相器相互作用后,在不同统计涨落下的相干特性。我们试图通过中子的量子力学相干性的损失来探测相移分布的无序程度。我们发现位移熵的概念和中子退相干的概念不一定一致。在某些情况下,中子的波函数是更相干的,即使它与一个更无序的介质相互作用。
2001-01-11 quant-ph
Experimental decoherence in molecule interferometry
复杂分子是量子和经典现象之间的界面上的有趣对象。与早期物质波实验中研究的电子、中子或原子相比,它们具有复杂得多的内部结构,但在质心运动中仍然可以表现为量子物体。分子可能涉及大量的振动模式和高度激发的旋转状态,它们可以发射热光子、电子甚至原子,并且它们表现出与残余背景气体碰撞相互作用的大截面。这使得他们理想的候选人退相干实验,我们在这方面的贡献。
2021-01-20 quant-ph
Ramsey interferometry using the Zeeman sublevels in a spin-2 Bose gas
我们使用自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚体$^{87}$ Rb的塞曼子能级进行原子干涉。观察到的条纹强烈的峰值,条纹重复率高于基本拉姆齐频率被发现与一个简单的理论的基础上自旋旋转。通过适当地选择初始状态,该干涉仪可以作为一个有用的工具,用于磁力测量和旋量动力学的研究。
2013-03-04 quant-ph
Adiabatic Mach-Zehnder Interferometry on A Quantized Bose-Josephson Junction
提出了一种利用负电荷能量的量子化玻色-约瑟夫森结实现马赫-曾德尔干涉的方案。通过动力学分岔的量子绝热演化被用来实现光束的分裂和复合。负荷能保证了路径纠缠态的存在,使相位测量精度达到海森堡极限。提出了一种可行的检测方法。该方案在现有技术条件下是可以实现的。
2006-09-14 quant-ph
Influence of intrinsic decoherence on nonclassical properties of the output of a Bose-Einstein condensate
研究了Milburn内禀退相干模型中玻色-爱因斯坦凝聚体输出的非经典性质。结果表明,退相干抑制了原子激光的压缩特性。然而,如果满足一些非常特殊的条件,原子激光的压缩特性可以抵抗退相干。
2005-06-27 quant-ph
Robustness of quantum Fourier transform interferometry
分析了退相干和噪声对利用玻色子采样光子网络测量光学相位梯度的量子傅里叶变换干涉术的影响。这种新型的计量被证明是强大的相位退相干。还可以使用低阶相关来测量梯度,而没有实质性的退化。我们的研究结果涉及估计高达100 × 100矩阵永久。
2018-11-07 quant-ph
Decoherence from Internal Dynamics in Macroscopic Matter-Wave Interferometry
通常,退相干由与外部环境的耦合产生。然而,宏观对象一般都有其自身的环境,即内部自由度的复杂动力学。我们解决一个问题:当以及如何内部动力学退相干的质心运动的宏观对象的干扰。我们还将证明,弱局域化的宏观物体在无序的潜力,可以破坏这种退相干。
2004-09-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiqubit matter-wave interferometry under decoherence and the Heisenberg scaling recovery
大多数用于量子传感的物质波干涉(MWI)方案都是在没有噪声的理想情况下进行评估的。在这项工作中,我们提供了通用的多量子位MWI计划马尔可夫退相噪声下的评估。我们发现,对于某些类的MWI计划的比例因子是非线性依赖于询问时间,最大纠缠探针\emph{decreases}的最佳精度随着粒子数$N$的增加,对于独立和集体失相的情况。这一结果挑战了传统的智慧,发现在相移拉姆齐型干涉仪。我们通过研究多量子比特Sagnac原子干涉术用于旋转传感的最佳精度来开始分析。我们还发现,由于非常规的询问时间二次相位积累和指数退相过程之间的竞争,在无噪声情况下的最佳输入态Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态导致了大$N$区域中量子费舍尔信息的消失.然后,我们的评估进一步扩展到一般的MWI计划的量子传感与纠缠态和退相干。最后,我们尝试性地分析了一种量子纠错逻辑GHZ态,它有可能恢复海森堡标度并提高灵敏度。
2019-03-05 quant-ph
Single-atom aided probe of the decoherence of a Bose-Einstein condensate
我们研究了耦合到玻色-爱因斯坦凝聚体中的二能级原子。我们表明,使用这个系统可以探测到介观叠加涉及不同的经典类态的凝聚体的退相干的规则。该方案是适用的,无论冷凝物最初是在相干,热或更一般地在相干态的任何混合物。因此,可以研究原子损耗和有限温度对退相干的影响。我们还讨论了引起退相干的各种噪声源。
2008-02-22 quant-ph
Effect of Decoherence on the Dynamics of Bose-Einstein Condensates in a Double-well Potential
在平均场近似下,研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学行为。退相干效应被认为是通过分析冷凝水的耦合环境。两种类型的耦合考虑。当第一类耦合占主导地位时,退相干通过增加动力学振荡的阻尼来增强自陷,而来自第二类凝聚体-环境耦合的退相干则导致量子隧穿和自陷的破坏。
2007-04-29 quant-ph
Dissipation and decoherence in photon interferometry
利用量子动力学半群可以有效地模拟偏振光在光学介质中的传播。这些广义的时间演化一致地描述了导致相位相干性损失和耗散的现象,这些现象源于与大的外部环境的相互作用。实验室中的高灵敏度实验可以提供表征这些非标准效应的基本能量标度的严格界限。
2002-04-17 hep-th quant-ph
Quantum decoherence of an anharmonic oscillator monitored by a Bose-Einstein condensate
研究了在对称双势阱中被玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)监控的量子非谐振子的动力学行为。分析了测量装置在振荡器上引起的(非指数)退相干。详细的准经典和量子分析。在第一种情况下,对于一个任意的初始相干态,观察到两个不同的退相干制度:一个初始的高斯衰减,其次是幂律衰减较长的时间。这两个政权的特征时间尺度的报告。在全量子情况下,观察到的退相干的代数时间衰减的解析近似表达式。
2014-10-28 quant-ph
Bounding quantum gravity inspired decoherence using atom interferometry
已经提出了假设模型,其中明确的崩溃机制阻止叠加原理在大尺度上成立。特别是,模型介绍了埃利斯和同事[物理。B ${\bf 221}$,113(1989)]提出,量子引力可能是空间叠加态中大质量物体波函数坍缩的原因。我们在这里考虑最近的一个实验,该实验报告了原子在一秒的时间尺度上离域超过半米的干涉[Nature ${\bf 528}$,530(2015)],并表明相应的数据强烈地束缚了量子引力诱导的退相干,并在最初考虑的参数范围内排除了它。
2016-04-26 hep-ph quant-ph
Nonlinear quantum gates for a Bose-Einstein condensate
已经提出了用于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的量子干涉测量和量子信息处理,但是BEC以复杂的方式描述,例如使用量子场论或使用非线性微分方程。非线性量子力学与干涉测量和量子信息处理的核心叠加原理并不完全吻合,但可以兼容。因此,我们为量子门发展了一个严格的基础,通过求解演化方程获得,然后我们使用这个基础,结合量子控制技术和适当的状态采样技术,设计可行的非线性Hadamard门,从而可行,即,高对比度非线性Ramsey干涉测量法我们的方法BEC干涉和量子逻辑转移的范例,扩大到非线性量子力学的情况下,我们适用于BEC干涉和量子信息处理的情况下。
2022-04-28 quant-ph
Sensing spontaneous collapse and decoherence with interfering Bose-Einstein condensates
我们研究如何与玻色-爱因斯坦凝聚体的物质波干涉是受假设的崩溃模型和环境退相干过程。最近的原子喷泉实验与宏观臂分离的动机,我们专注于不同的双模叠加态的一阶和高阶相干性的可观察到的签名,以及它们的缩放与粒子数。这不仅可以用来评估环境退相干对多体相干性的影响,而且可以量化宏观现实崩溃模型被排除在此类实验之外的程度。我们发现相位相干分裂凝聚体的干涉条纹受退相干的影响最大,而独立干涉凝聚体的量子特征对宏观现实崩溃更有免疫力。如果在干涉图中分辨出高阶关联,则可以探测到超出单个原子水平的多体增强退相干效应。
2017-04-14 quant-ph
Optomechanical superpositions via nested interferometry
我们提出了一个在光机系统中实现宏观量子叠加的方案,通过使用单光子后选择和嵌套干涉仪检测它们。这种方法缓解了许多与先前用于测量宏观叠加的光学方案相关的挑战,并且仅需要设备处于弱耦合状态。它只需要对当前可实现的设备参数进行小幅改进,并且允许在不受系统光学衰减时间约束的时间尺度上观察退相干。观察新的退相干机制的前景进行了讨论。
2012-04-03 quant-ph
Internal decoherence in nano-object interferometry due to phonons
我们讨论的相干分裂和重组的纳米粒子在一个介观的“闭环”Stern-Gerlach干涉仪,其中可观察到的是一个单一的杂质嵌入在粒子的自旋。当与脉冲磁梯度相互作用时,这种自旋在粒子上产生力。我们计算的内部消相干所产生的位移杂质激发内部自由度(声子),可以提供Welcher Weg信息,并排除干扰。我们估计这个退相干通道的约束,把未来的干扰实验与大规模的对象。我们发现,对于广泛的质量,力和温度,声子不抑制Stern-Gerlach干涉与微尺度物体。然而,声子确实构成了较大宏观物体分裂的基本限制,如果施加的力诱导声子。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum limits in optical interferometry
光的非经典态在提高光学干涉实验的性能方面有着广泛的应用,引力波探测器就是一个很好的例子。尽管如此,退相干的存在大大阻碍了量子增强协议的性能。在这篇综述中,我们总结了量子精密测量的发展,特别侧重于光学干涉测量,并推导出基本的界限,可实现的量子增强精度的光学干涉测量考虑到最相关的退相干过程,包括:相位扩散,损失和不完善的干涉可见度。我们介绍了所有必要的工具,量子光学以及量子估计理论所需的范围。我们还讨论了实际的可达性的界限推导和应力,特别是量子增强干涉测量技术正在实施的现代引力波探测器接近最佳的。
2018-08-16 quant-ph
Multi-frequency perturbations in matter-wave interferometry
高对比度物质波干涉测量在各种基础量子力学实验以及技术应用中是必不可少的。因此,对比度和灵敏度通常由于去相干和去相位效应而降低。虽然退相干解释了由于与环境的纠缠而导致的系统中量子信息的一般损失,但退相是由于集体的时间依赖性外部相移,其可以与温度漂移、机械振动或电磁振荡相关。与退相干相反,退相原则上可以逆转。在这里,我们在实验和理论上证明了一种分析和减少电子干涉仪中由几个外部频率组成的失相噪声和扰动的影响的方法。该技术利用延迟线探测器的高空间和时间分辨率,通过二阶相关分析来揭示和消除失相扰动。它允许在扰动实验室条件下进行物质波实验,原则上可应用于电子、原子、离子、中子和分子干涉仪。
2015-08-27 quant-ph
Controlling decoherence speed limit of a single impurity atom in a Bose-Einstein-condensate reservoir
研究了单杂质原子在双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)库中的退相干速度极限(DSL)。我们演示了如何DSL的杂质原子可以通过工程BEC水库和实验现实的限制内的杂质电位进行操纵。我们表明,DSL可以通过改变关键参数,如冷凝物散射长度,BEC水库的有效尺寸,以及施加在杂质上的双阱势的空间配置来控制。我们揭示了控制DSL的BEC水库的频谱密度的根源的物理机制。
2018-09-28 quant-ph
Controlling Decoherence in Bose-Einstein Condensation by Light Scattering far off Resonance
结果表明,通过超辐射瑞利散射,强远共振泵浦激光作用于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),可以诱导多模量子化真空场与BEC的非破坏耦合.这种有效的相互作用将迫使BEC加上光场的整个系统从一个因式分解的初始态演化到一个理想的纠缠态,从而导致BEC中的量子退相干。由于有效耦合系数主要取决于泵浦光的拉比频率,因此可以通过调节泵浦光的强度来控制量子退相干过程。为了研究退相干对BEC的物理影响,我们研究了有效纠缠的真空模如何抑制BEC在完全分离的紧密双壁中的相干隧穿。
2000-02-13 quant-ph
Limitations of squeezing due to collisional decoherence in Bose-Einstein condensates
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中碰撞退相干对纠缠的限制。具体地说,我们考虑了从均匀凝聚体中耦合出来的光子和原子之间的相对数压缩。我们研究了具有一个或两个内部自由度的原子凝聚体中由于碰撞而引起的激发准粒子模式的衰变。这些模式的时间演变是确定的线性响应近似偏离平衡。我们利用Heisenberg-Langevin方程导出了密度的运动方程和决定压缩的更高的关联函数。这样,我们就可以证明,由于准粒子相互作用引起的退相干对可能达到的数压缩程度施加了重要的限制。我们的结果也是相关的,在其他实验的基础上纠缠,例如,在凝聚态原子气体中使用暗态的光的减速和停止的消相干时间的确定。
2002-02-01 quant-ph
Testing collapse models with Bose-Einstein-Condensate interferometry
本研究提出利用压缩态玻色-爱因斯坦凝聚原子的计数分布进行精密干涉测量,可大幅提升对连续自发定域(CSL)模型参数的探测灵敏度,有望检验并排除该模型的大量相关参数区间。
2023-05-06 quant-ph
Quantum Decoherence of Phonons in Bose-Einstein Condensates
本文将量子光学和量子信息科学的现代技术应用于玻色-爱因斯坦凝聚体,首次研究了孤立玻色-爱因斯坦凝聚体声子的量子退相干。在过去的几年中,声子的操纵和控制的重大进展突出了它们作为量子技术中的量子信息载体的潜力,特别是在量子处理和量子通信中。虽然大多数这些研究都集中在捕获离子和晶体系统,另一个有前途的系统,仍然相对未开发的是BEC。使用该系统的潜在益处最近已经被强调,提出了利用BEC中声子的量子态的相对论量子器件,以在原则上实现优于标准非相对论器件的性能。量子退相干通常是量子技术实际实现的限制因素,但在这里,我们表明,声子的量子退相干预计不会严重限制这些相对论量子器件的性能。
2017-12-12 quant-ph
Spin-mixing Interferometry with Bose-Einstein Condensates
非稳定旋量玻色-爱因斯坦凝聚体是制作非线性三模干涉仪的理想材料。我们的分析超越了标准的SU(1,1)参数化方法,因此提供了参数的制度,其中子散粒噪声的灵敏度可以达到相对于输入的总平均粒子数。退相干由于粒子的损失和有限的检测效率也被认为是。
2015-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence Free Neutron Interferometry
理想的单晶中子干涉仪对环境干扰,特别是机械振动非常敏感。对振动的敏感性是由于热中子的速度慢和在典型实验中遇到的长测量时间。因此,为了实现良好的干涉解决方案,以减少振动以外的通常用于光学实验必须探索。在这里,我们介绍了一个几何形状的中子干涉仪,是不太敏感的低频振动。这种设计可以与量子信息处理中描述的动态解耦方法和无退相干子空间进行比较。通过消除对庞大的振动隔离装置的需要,这种设计将使其更容易采用中子干涉测量法的广泛应用,并提高其灵敏度。
2016-02-18 nucl-ex physics.optics quant-ph
Spin Squeezing of a Bose-Einstein Condensate via Quantum Non-Demolition Measurement for Quantum-Enhanced Atom Interferometry
本文从理论上研究了利用量子非破坏测量来提高玻色凝聚原子干涉测量的灵敏度。特别是,我们关心的是提高现有的高精度原子干涉仪设备,因此限制自己稀释原子样品,并使用自由传播光,或光学腔在弱耦合制度。我们找到了最佳的参数制度,自旋压缩和原子损失之间的平衡,并发现显着改善灵敏度是可能的。最后,我们考虑使用压缩光,并表明这可以进一步提高灵敏度。
2020-05-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometry using spinor Bose-Einstein condensates
我们研究了在z方向上的主导偏磁场和耦合旋量态的垂直较小场的影响下,光学囚禁的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的时间演化。我们表明,如果偏置场依赖于时间的平方,旋量分量的相对相位影响最终状态的人口。这使得人们可以测量相对相位随时间演化的差异,从而在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中实现多臂干涉仪。
2008-12-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Interferometry using Adiabatic Passage in Dilute Gas Bose-Einstein Condensates
我们从理论上研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体中绝热通过的三阱干涉。具体来说,我们证明了分数相干传输绝热通道协议,使稳定的空间分裂的存在下,非线性相互作用。该方案的逆转产生BEC与三个孔的相位依赖性群体的相干重组。非线性相互作用对干涉测量的影响被量化,并发现导致中等相互作用强度的灵敏度增强。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence of Anyonic Charge in Interferometry Measurements
我们研究(非阿贝尔)任意子的拓扑荷的干涉测量。目标的拓扑电荷是从它对通过干涉仪发送的探测粒子的干涉的影响来测量的。我们发现,叠加的不同的任意离子的电荷a和a'在目标退相干(指数的探针粒子使用的数量)时,探针具有非平凡的单值性与可能与a融合的费用,给一个'。
2007-07-31 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Phonon Interferometry for Measuring Quantum Decoherence
宏观物体退相干的实验观测对于量子坍缩模型和量子到经典跃迁的研究具有重要意义。光学力学是一个很有前途的领域,因为它的精细控制和读出的机械运动的研究,这样的模型。然而,要监测机械叠加态足够长的时间来研究这种转变是具有挑战性的。我们提出了一个方案,使两个机械谐振器在空间叠加态中纠缠,使得所有的量子信息都存储在机械谐振器中。该方案具有通用性,适用于任何具有多种机械模式的光机系统。通过分析和数值模拟,我们表明,该计划是弹性的实验缺陷,如不完全的预冷,错误的后选择和低效的光机耦合。该方法克服了以前提出的方案的局限性,这些方案迄今为止阻碍了宏观量子动力学的研究。
2018-02-23 physics.optics quant-ph
Nonlinear quantum interferometry with Bose condensed atoms
在量子干涉测量中,控制和利用非线性相互作用对于实现高精度测量至关重要。包括玻色凝聚原子在内的超冷原子由于具有长的相干时间和高的可控性,被广泛用于实现量子干涉。本文综述了玻色凝聚原子量子干涉的理论研究进展。特别地,我们关注于原子-原子相互作用引起的非线性现象以及如何控制和利用这些非线性现象。在平均场描述下,由于原子与原子的相互作用,干涉图样中出现了物质波孤子,玻色-约瑟夫森结中存在宏观量子自陷。在多体描述下,原子与原子之间的相互作用可以产生非经典纠缠,利用这种纠缠可以实现超出标准量子极限的高精度测量。
2011-10-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interferometry with non-classical motional states of a Bose-Einstein condensate
我们用双脉冲Ramsey型干涉仪研究了非简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非经典运动态。用于操纵凝聚波函数的控制脉冲从最优控制理论获得,并直接优化以最大化干涉对比度。它们允许快速操纵的原子系综相比,固有的衰变和多体退相效应,从而达到92%的实验实施中的干涉对比度。
2014-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence in Bose-Einstein Condensates: towards Bigger and Better Schroedinger Cats
本文研究了两个不混溶内态的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子叠加。的退相干率所产生的薛定谔猫的计算和显示是一个显着的威胁,这种宏观量子叠加的BEC的。一个实验的情况下,由于热云的退相干率显着降低,由于陷阱工程和“对称化”的环境,允许薛定谔猫是一个近似的指针状态。
2000-04-05 cond-mat quant-ph
Surface Excitations, Energy Loss, and Decoherence in Electron Interferometry
Centenary College of Louisiana(路易斯安那州 centenary 学院)
本文建立了介电表面附近分束电子干涉测量中退相干的模式分辨描述,揭示了退相干率与电子能量损失谱的加权积分关系,并指出热权重可用于近场测温。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Decoherence in a quantum harmonic oscillator monitored by a Bose-Einstein condensate
研究了量子振子的动力学行为,其演化过程由囚禁在对称双阱势中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)监控。它表明,振荡器可能会经历不同程度的退相干取决于被测量的变量和状态中的BEC准备。这些范围从一个“相干”制度,其中只有振荡器的位置和动量的方差受到测量的影响,缓慢(幂律)或快速(高斯)退相干的平均值本身。
2010-11-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Double-Slit Interferometry with a Bose-Einstein Condensate
玻色-爱因斯坦“双缝”干涉仪最近已由(Y。Shin et.例如,物理修订信函92 50405(2004))。我们通过数值求解三维空间中的含时Gross-Pitaevski方程来分析干涉步骤。我们专注于绝热时间尺度的问题和虚假的集体激发的创建作为一个可能的来源,实验观察到的强退相。量子涨落的作用进行了讨论。
2004-04-06 cond-mat.other cond-mat.soft quant-ph
Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪,发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度,对于数目压缩的输入状态,可以克服散粒噪声限制,并增加到海森堡限制,提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后,我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum and classical features in the explanation of collisional decoherence
为了解释物质波干涉计量中碰撞退相干效应的定量估计,给出了一个最简单的理论论证。该论点强调了量子和经典特征在描述这种现象中的相关性,特别是显示了用于实验拟合的公式与经典线性玻尔兹曼方程中的损失项之间的联系。
2003-12-16 quant-ph
Quantum interferometry with complex molecules
本章回顾了最近的实验物质波干涉与大分子。从物质波物理的基本介绍开始,我们讨论了热激发多体系统的远场衍射和近场干涉。我们描述了退相干和退相效应所带来的限制,并展望了大分子和团簇干涉术未来的挑战。
2009-03-09 quant-ph
Path-Degenerate Quantum Interferometry for Loss Resilience in Gravitational-Wave Detectors
Universität Hamburg(汉堡大学);Russian Quantum Center, Skolkovo IC(俄罗斯量子中心,斯科尔科沃创新中心);Faculty of Physics, M V Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理学院)
提出路径简并量子干涉方案,通过消除额外光学子系统并集成变分输出来抑制退相干,实验证明可增强信号并提升引力波探测器的量子噪声抑制能力。
2026-10-19 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Atom interferometry with a weakly-interacting Bose Einstein condensate
我们演示了基于弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的原子干涉仪的工作。我们强烈地减少了相互作用引起的退相干,通常限制干涉仪的基础上被困的凝聚通过调谐的s-波散射长度几乎为零,通过磁费什巴赫共振。我们采用了一个$^{39}$ K凝聚体被困在一个光晶格,在布洛赫振荡是由重力。随着控制的散射长度更好,0.1 $a_0$,我们实现了数百毫秒的相干时间。原子样品的微米尺寸使我们的传感器具有高空间分辨率的测量力的理想候选人。我们的技术原则上可以扩展到其他测量方案,在囚禁原子干涉测量领域开辟了新的可能性。
2007-10-26 cond-mat.other quant-ph
Quantum information flow in impurity qubits interacting with Bose-Bose mixtures
本研究探讨了杂质量子比特与玻色-玻色混合物储库相互作用中的量子信息流,揭示了非马尔可夫动力学和集体退相干效应,并强调了种间相互作用对相干性和纠缠的关键影响。
2025-02-27 quant-ph
Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it
本文从理论上研究了双模态玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用诱导的从初始相干自旋态到介观相干自旋态叠加态(小猫态)的产生以及随后的相位恢复,包括由于粒子损失和总粒子数波动引起的退相干.在一个完整的多模描述中,我们提出了一个初始相干自旋态的制备过程,我们研究了预先存在的热涨落对相位恢复的影响,以及对自旋和轨道旋量的影响。
2017-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence from Long-Range Forces in Atom Interferometry
本文在海森堡绘景下研究原子干涉仪中由引力浴和带电宇宙射线等长程力背景引起的退相干,发现其对下一代实验的影响可忽略,退相干时间尺度约为数年。
2023-04-11 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic superpositions in Bose-Josephson junctions: Controlling decoherence due to atom losses
研究了原子损耗对超冷原子二元混合物非耗散动力学产生的相干态宏观叠加态的影响。我们确定不同的退相干情况下对称或不对称的损失率和相互作用能在这两种模式。在对称的情况下,叠加态中的量子相干性在单个损失事件之后丢失。通过适当调整的能量,我们表明,叠加可以得到保护,导致量子相关有用的原子干涉,即使在许多损失事件。
2013-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Graviton-induced which-path decoherence in matter-wave interferometry
Osaka Central Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Metropolitan University(大阪中央高等数学研究所(OCAMI),大阪公立大学)
研究物质波干涉测量中引力子诱导的路径信息退相干,通过对引力子求迹精确求解分支依赖演化,给出不同情况下退相干程度表达式,发现当前物质波干涉仪中辐射引力子诱导的退相干可忽略不计。
2026-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Unusual decoherence in qubit measurements with a Bose-Einstein condensate
我们考虑一个静电量子位位于双势阱中的无相互作用玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)附近,用于量子位的测量。通过追踪BEC变量,我们得到了量子比特密度矩阵的简单解析表达式。量子比特的演化表现出量子比特相干项的缓慢($\propto1/\sqrt{t}$)阻尼,然而,在静态量子比特的情况下,它变成高斯阻尼。这与大多数经典检测器产生的指数衰减形成对比。退相干通常是不完全的,并且强烈依赖于量子比特的初始状态。
2009-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modeling atom interferometry experiments with Bose-Einstein condensates in power-law potentials
最近涉及玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的原子干涉测量(AI)实验是在体积和询问时间的极端条件下进行的。应用于这些实验的标准平均场论的数值解提出了一个几乎棘手的挑战。我们提出了一个近似变分模型,提供了快速近似解决方案的框架格罗斯-Pitaevskii方程的幂律潜力。该模型非常适合设计和分析涉及BEC的人工智能实验,BEC被分裂,然后重新组合以形成干涉图案。我们推导出该模型的变分参数的运动方程,并说明了该模型可以应用于最近的AI实验中的步骤序列,其中BEC用于实现双Sagnac原子干涉仪旋转传感器。我们使用这个模型来研究有限尺寸和相互作用效应对单Sagnac干涉仪相移的影响。
2021-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise in Bose Josephson junctions: Decoherence and phase relaxation
预言了玻色约瑟夫森结中动态产生压缩态和相干态的宏观叠加。我们解决了这样一个结的量子动力学耦合到人口不平衡数运营商(相位噪声)的经典噪声的存在下,占,例如,实验相关的波动的磁场。我们计算了非马尔可夫区噪声引起的能见度衰减的修正。此外,我们预测,这样的噪声诱导的宏观叠加,这是独立的原子总数的组件之间的退相干的异常率,导致潜在的干涉应用。
2010-10-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-Induced Decoherence in the Bose-Hubbard model
退相干的传统概念依赖于与外部自由度集的相互作用-“浴”-系统在其中丢失量子信息。但是,浴缸的作用也可以通过观察者无法接近的任何内部自由度来发挥,在这个意义上,我们可以谈论“自诱导退相干”。通过模拟少体玻色-哈伯德哈密顿量的精确时间演化,我们提供了在纯态量子统计力学中提到的“时间典型性”意义上的量子纯度衰减的数值证据。我们分析的原因,这种纯度损失的相互作用的多体哈密顿量的结构差异与其非相互作用的对应物相比,发现在长期行为中的主要作用是由多体能谱的变化。
2019-09-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement in two site Bose-Hubbard model
本文研究了具有非线性阻尼的两个玻色-哈伯德模型的退相干和纠缠特性。我们应用热场动力学的技术,然后使用Hartree-Fock近似求解相应的主方程。在主方程解中出现的近似场算子的期望值是自洽计算的。我们对这个主方程进行小时间$t$求解,得到了解析解,从而计算了双模玻色子系统解的退相干和纠缠特性。
2014-03-14 quant-ph
Systematic analysis of relative phase extraction in one-dimensional Bose gases interferometry
针对一维玻色气体干涉测量中忽略纵向动力学的问题,提出解析修正公式并数值评估误差传播,刻画干涉测量的可靠性,为改进相位提取方法以观测新物理现象提供指导。
2025-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decay of quantum sensitivity due to three-body loss in Bose-Einstein condensates
由于大量原子的相干性质,玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在传感应用方面具有很大的潜力。已经提出了几个建议,以使用集体激发,如声子在BEC的量子增强感测在量子精密测量。然而,相关的高度非经典状态往往是非常容易受到退相干。在这篇文章中,我们研究了退相干的影响,由于无处不在的过程中的三体损失的BEC。我们发现强有力的限制范围广泛的参数,我们讨论的可能性,以限制这些限制。
2021-10-01 quant-ph