Measurements of entanglement over a kilometric distance to test superluminal models of Quantum Mechanics: preliminary results
正如\emph{EPR}论文(Einstein,Podolsky e Rosen,1935)所示,量子力学是一种非定域理论。贝尔定理和随后的实验排除了只使用局部隐变量模型来解释量子关联的可能性。一些作者认为,量子关联可能是由于超光速通信,在一个优选的参考系中以速度\emph{$v_{t}>c$}各向同性传播。对于\emph{$v_{t}$}的有限值和某些特殊情况,量子力学和超光速模型会导致不同的预言。到目前为止,没有发现偏离量子力学的预测,只有超光速\emph{$v_{t}$}的下限已经建立。在这里,我们描述了一个新的实验,增加了最大可探测的超光速,我们给出了一些初步的结果。
2017-02-15 quant-ph
Do entanglements need some superluminal hidden connection?
局部隐变量理论无法解释纠缠所揭示的相关性。很明显,对相关性的解释是站在非局域效应的立场上的,但是没有人曾经探测到任何以超光速s. t运动的载流子。他们可能认为遥远的粒子之间存在某种超光速联系,以便根据相关性调整结果。这段文字解释说,创造相关性的作用是由这里所谓的“负面”发挥的。这是从独立粒子的波函数中去除的部分,以获得纠缠。正如这里所显示的,对于杜粒子实验,否定性存在于杜粒子波包中。它们进入粒子被测试的两个区域,s.t.否定者“知道”一个粒子的反应,并消除另一个粒子的禁止反应的可能性。
2019-10-05 quant-ph
Relating quantum incoherence, entanglement and superluminal signalling
在此,我们检查两部分纠缠使用思想实验,将非相干混合状态的属性的不可能性的超光速(FTL)信令。我们表明,如果出现了一种方法来区分由相同的密度矩阵描述的粒子系综,但使用不同的纯态产生的纠缠特性(即,非经典相关性)可以用来创建一个FTL信号装置。我们并不声称超光速信号是可能的,相反,我们建立了当前物理理论的上述属性之间的逻辑联系,这到目前为止还不明显。
2020-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement, Nonlocality, Superluminal Signaling and Cloning
论文是一本书的一章。在它的建议,发送速度比光信号诉诸量子非局域性和减少过程的详尽审查,连同批判性的分析和反驳的所有建议。本章最有趣的部分是讨论量子克隆问题的部分。实际上,N.赫伯特该建议不工作,只是因为假设一个可以克隆非正交状态。这种机器与量子理论不相容的事实(即,所谓的不克隆定理)已经证明,第一次,由本章的作者在他的裁判报告赫伯特的论文。在论文的最后一部分,分析了最近的一些(不同的,但同样不正确的)建议,并提出了他们基本上是错误的原因。
2013-05-17 quant-ph
Role of the Drive in Mediating Correlations Between Two Qubits Through a Shared Dissipative Cavity
Department of Physics, Faculty of Science, University of Hormozgan(霍尔木兹甘大学理学院物理系)
该研究通过数值精确主方程,揭示共享耗散腔的驱动类型决定两量子比特关联形式,参数驱动可产生无纠缠的量子失协,特定时间调制参数驱动能产生可被温度破坏的纠缠,且参数驱动对单量子比特相干性保护最优。
2026-10-06 quant-ph
Distributed entanglement induced by dissipative bosonic media
我们描述了一个方案,并给出了解析结果,该方案允许在耗散玻色子介质中产生两个原子的稳态纠缠。介导玻色子模和腔模之间的共振耦合产生三个集体原子衰变通道。这种耗散动力学,以及由经典微波场诱导的幺正过程,驱动两个原子的对称或非对称纠缠的稳定状态的条件下的微波场的相位的选择。分析了非共振介导的玻色子模对稳态纠缠的影响。无论初始态如何,都可以获得高保真度的纠缠,并且保真度与协同性参数成线性关系。保真度对经典驱动场拉比频率的波动不敏感。
2012-06-27 quant-ph
Quantum spatial superpositions and the possibility of superluminal signaling
本文分析涉及空间量子叠加与场相互作用的超光速信号思想实验,从纠缠传播角度阐明其不可能性的量子根源,并给出更一般的证明。
2023-09-29 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Entanglement, intractability and no-signaling
我们考虑的问题,推导出无信号条件的假设,从复杂性理论的角度来看,宇宙不是一个指数的地方。不允许这样的推导的一个事实是存在{ \em多项式超光速}门,假设的原始操作,使超光速信号,但不是棘手问题的有效解决方案。因此,如果这一假设是物理学的基本原理,那么它要么必须补充额外的假设来禁止这种门,要么不可能,无信号不是一个普遍的条件。然而,这种门可能是隐含的,虽然没有被认为是这样,在一个十年前的量子光学实验,涉及位置-动量纠缠光子。在这里,我们描述了一个可行的修改版本的实验,似乎明确证明了这个门的作用。一些明显的反诉被证明是无效的。我们认为多项式超光速操作的意外可能性的出现,因为一些实际测量的量子光学量是不能描述为标准的量子力学可观测量。
2010-05-19 quant-ph
Engineering nonlinear boson-boson interactions using mediating spin systems
Centre for Quantum Materials;Technologies, School of Mathematics;Physics, Queen’s University Belfast, BT7 1NN Belfast, UK
提出一种利用中介自旋系统调控玻色系统间交叉克尔等非线性相互作用的协议,可生成纠缠相干态与N00N态,通过数值模拟验证了玻色寄存器内纠缠与目标哈密顿量预期结果的一致性。
2025-11-13 quant-ph
Distribution of continuous-variable entanglement by separable Gaussian states
使用{ \it可分离}中介辅助物使两个系统在遥远位置纠缠是T. Curiosity { \it et al}. [Phys. Rev. Lett. { \bf 91},037902(2003)]。我们表明,这样的纠缠分布是可能的高斯态,使用一定的三模完全可分离的混合高斯态和线性光学元件在实验中很容易获得。两种模式的状态通过在两个分束器上顺序混合而变得纠缠,而第三种模式在协议的所有阶段都保持可分离。
2008-04-24 quant-ph
No-signaling, intractability and entanglement
我们考虑的问题,推导出无信号条件的假设,从复杂性理论的角度来看,宇宙不是一个指数的地方。不允许这样的推导的一个事实是存在{ \em多项式超光速}门,假设的原始操作,使超光速信号,但不是棘手问题的有效解决方案。因此,如果这一假设是物理学的基本原理,那么它要么必须补充额外的假设来禁止这种门,要么不可能,无信号不是一个普遍的条件。然而,这种门可能是隐含的,虽然没有被认为是这样,在一个十年前的量子光学实验,涉及位置-动量纠缠光子。在这里,我们描述了一个可行的修改版本的实验,似乎明确证明了这个门的作用。一些明显的反诉被证明是无效的。我们认为多项式超光速操作的意外可能性的出现,因为一些实际测量的量子光学量是不能描述为标准的量子力学可观测量。
2009-06-16 cs.CC quant-ph
A scheme for multipartite entanglement distribution via separable carriers
在网络节点之间可靠地分配纠缠的能力是开发有效的量子通信协议和实现有用的量子网络的基本要求。在不同的背景下,已经证明了两个远程系统可以通过与载体系统的局部相互作用而纠缠,该载体系统总是保持在相对于这些远程粒子的可分离状态。我们开发了一种策略,通过可分离的载体,可以应用到任何数量的网络节点,以实现各种纠缠分布模式的纠缠分布。我们表明,我们的协议的结果在多方纠缠,而调解的过程中的载体总是在一个可分离的状态相对于网络。我们提供的例子展示了我们的方法的灵活性,并提出了一个方案的原则,该协议的实验演示。
2022-06-20 quant-ph
Entanglement Before Spacetime in Quantum-Gravity-Induced Interactions
University of Exeter(埃克塞特大学)
该研究在形式不变的扭矢框架中重新表述了量子引力诱导纠缠,揭示了牛顿相的产生依赖于时空几何的破坏。
2026-02-05 quant-ph
Experimental entanglement distribution by separable states
在宏观上分离的各方之间的纠缠分布代表了未来量子信息网络的关键协议。令人惊讶的是,理论上已经证明,两个遥远的系统可以通过发送第三个中介系统来纠缠,而第三个中介系统与它们中的任何一个都不纠缠。这种可能性似乎与直觉相矛盾,即为了分发纠缠,被传输的系统总是需要与发送者纠缠。在这里,我们通过交换一个子系统来实验性地分配纠缠,并成功地证明了这个子系统与两方中的任何一方都没有纠缠。我们的实现依赖于一个特定的三模高斯态的准备,包含热噪声,拆除纠缠在两个三个二分分裂。在可分离模式的传输之后,可以通过量子干涉来去除该噪声。我们的工作展示了一种意想不到的纠缠分布变体,并提高了对设计多体量子信息网络所必需的理解。
2013-03-07 quant-ph
Witnessing non-classicality beyond quantum theory
我们提出了一个一般性的论点,表明如果一个物理系统可以调解本地两个量子系统之间的纠缠的产生,那么它本身必须是非经典的。值得注意的是,我们没有假设任何经典或量子形式主义来描述介导的物理系统:我们的结果遵循一般信息理论的原则,从最近提出的构造信息理论。这一论点为最近提出的基于量子探针中引力诱导纠缠的引力非经典性测试提供了不可或缺的理论基础。
2020-08-09 quant-ph
Entanglement-Driven Energy Exchange in a Two-Qubit Quantum Battery
该研究针对双量子比特量子电池的胞间能量转移问题,采用Lindblad主方程建模,揭示了量子纠缠程度与能量转移效率的正相关关系,证明增强纠缠可显著提升能量转移效率。
2024-12-27 quant-ph
Gravity entanglement, quantum reference systems, degrees of freedom
我们讨论了引力介导的纠缠效应的物理解释。我们展示了如何用量子参考系来解读它。我们精确地指出了调节纠缠的单一引力自由度。我们澄清为什么纵向和横向自由度之间的区别是无关的结果的解释。我们讨论LOCC定理和解释的效果之间的关系,其不同的相关性,分别为,量子引力和量子信息社区,和兴奋的原因所提出的前景检测。
2022-07-07 gr-qc quant-ph
Gravitationally-induced entanglement between two massive particles is sufficient evidence of quantum effects in gravity
所有现有的量子引力方案都有同样的深层问题。他们的预测很难在实践中得到检验。与电磁场不同,引力场中的量子效应非常小。其根本原因是引力耦合常数比控制光-物质相互作用的精细结构常数小约43个数量级。例如,引力子--某些量子引力理论所预言的引力场的假设能量量子--的探测被认为实际上是不可能的。在这封信中,我们采用了一种完全不同的量子信息论方法,它绕过了量子引力难以测试的问题。我们提出了一个实验,通过探测两个质量,每个质量在两个位置的叠加,来见证引力场中的量子特征。首先,我们证明了这样一个事实,即任何能够在两个量子系统之间调解纠缠的系统(例如场)本身必须是量子的。这一论点是一般性的,不依赖于任何具体的动态。然后,我们提出了一个实验来检测两个质量之间通过引力相互作用产生的纠缠。通过我们的论证,质量之间的纠缠程度是介导相互作用的场的量子化的间接证据。值得注意的是,这个实验不需要对引力本身进行任何量子控制。它也比其他提议更接近实现,例如检测引力子或检测量子引力真空波动。
2017-12-09 gr-qc quant-ph
Distributed Trotterization with optimal time-scaling entanglement cost
The University of Hong Kong(香港大学);Queen Mary University of London(伦敦大学女王玛丽学院);Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(科学技术研究局)
该研究针对分布式量子模拟的纠缠成本问题,提出自适应纠缠消耗的重复直到成功协议,实现随演化时间线性缩放的最优纠缠成本,为高精度分布式量子模拟提供资源高效方案。
2026-08-27 quant-ph
Multipolar and nonlocal effects in plasmon-mediated entanglement generation
Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学);University of Pretoria(比勒陀利亚大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
研究量子技术中纳米光子学里等离子体介导纠缠产生的多极和非局部效应,采用腔量子电动力学方法,发现多极模式和尺寸依赖阻尼影响纠缠,探讨其在基于纠缠量子传感中的潜在意义。
2026-07-21 quant-ph
A proposal for a feasible quantum-optical experiment to test the validity of the No-Signaling Theorem
受Greenberger [Physica Scripta T76,p.57(1998)]关于超光速信号的提议的启发,并受Zou,Wang和Mandel [Phys. Rev. Lett. 67,p.318(1991)]显示在没有符合检测的多粒子纠缠中的干涉效应,我们提出了一个可行的量子光学方案,该方案旨在表明远距离双方之间的信息超光速传输能力
2013-01-20 physics.gen-ph quant-ph
Quantum Interactions with Closed Timelike Curves and Superluminal Signaling
在量子信息的文献中,关于封闭类时曲线(CTC)量子相互作用的Deutsch模型(D-CTC)和投影模型(P-CTC)都有大量的结果。因此,有一个初步的论点利用纠缠,CTC相互作用将使超光速,实际上,有效的瞬时信号。在信号的发送者和接收者之间的类空分离的情况下,接收者是否测量纠缠态或解纠缠态的局部部分以访问信号可以取决于参考系。我们提出了一个一致性条件,优先考虑在类空分离的情况下,纠缠的角度或解开的角度。对于D-CTC相互作用,一致性条件优先考虑状态解纠缠的参考系,而对于P-CTC相互作用,该条件选择纠缠态。使用的一致性条件,我们表明,有一个程序,允许爱丽丝信号鲍勃在过去通过类空分离的爱丽丝和克里奥,类空分离的克里奥和鲍勃之间的中继超光速通信。这为经典领域的时间旅行悖论打开了大门。Ralph(arXiv:1107.4675)首先指出了P-CTC的这一点,但我们表明,Ralph的“无线电过去”的程序是有缺陷的。由于D-CTC和P-CTC都允许经典信息围绕时空环路发送,因此从Aaronson和Watrous(Proc.Roy.Soc.A,465:631-647(2009))对于CTC增强的经典计算的结果可以得出,访问P-CTC的量子计算机将具有PSPACE的能力,相当于D-CTC增强的量子计算机。
2014-02-21 quant-ph
Stationary two-qubit entanglement mediated by one-dimensional plasmonic nanoarrays
Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学);University of Pretoria(比勒陀利亚大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
研究通过金属纳米粒子介导量子比特间纠缠,采用有效模型探讨介导粒子数量对稳态并发度的影响,发现奇数阵列对纠缠衰减更鲁棒,能在超一微米间距维持稳态纠缠,为量子点独立空间光学探测提供可能。
2026-07-21 quant-ph
An entanglement-based protocol for simultaneous reciprocal information exchange between 2 players
本文提出一种基于量子纠缠的互惠同时信息交换协议,在可信第三方担保和验证但不获知信息内容的前提下,实现两个互不信任方同时安全地交换信息。
2023-04-18 quant-ph
Implementation of electromagnetic analogy to gravity mediated entanglement
本文通过单原子内电子与原子核间磁场介导相互作用实现引力介导纠缠的电磁类比,验证介导场非平均场描述,并首次用物质量子比特完成GME量子模拟。
2023-04-14 quant-ph
Qubit Mediated Time Robust Entangling of Oscillators in Thermal Environments
我们考虑两个分离的振荡器最初处于平衡状态,并与热环境持续相互作用,并提出了一种使用中介量子比特使它们纠缠的方法。适当的相互作用允许开放系统的分析处理,消除了微调相互作用时间的必要性,并导致纠缠对有限温度的高容忍度。振荡器之间由此产生的纠缠可以通过依赖于振荡器奇偶性测量的贝尔不等式或通过将纠缠有条件地提取到两个相互不相互作用的量子比特上来验证。后者的过程也表明,所产生的混合纠缠态的振子是一个有用的资源纠缠量子比特。通过考虑环境的影响,采取可行的量子位振荡器相互作用和测量设置,该方案应该可以在各种实验设置中实现。为主方程的解所提出的方法也可以适用于涉及相同形式的量子位-振子相互作用的各种问题
2009-12-11 quant-ph
Interference in quantum field theory: detecting ghosts with phases
讨论了量子场论中干涉定域性原理的含义。作为一个例子,我们考虑两个电荷通过介导量子场的相互作用和由此产生的干涉图样,在洛伦兹规范。使用海森堡图片,我们建议,检测相对相位或纠缠在干涉实验中的两个电荷之间是等同于访问经验的规范自由度与所谓的鬼(标量)模式的领域在洛伦兹规范。这些结果意味着鬼模是可测量的,因此与物理相关,与通常认为的相反。他们还提出了关于定域性原理和规范不变性原理之间关系的有趣问题。我们的分析也适用于谐波规范中的线性化量子引力,因此对最近提出的基于纠缠的引力非经典性的证据有影响。
2022-07-22 quant-ph
Non-Gaussian macroscopic entanglement of motion in a hybrid electromechanical device
我们提出了一个方案纠缠的运动中的两个大质量的物体在混合机电架构。这种纠缠是由两个机械振子与一个超导量子比特的相互作用产生的。我们证明了所产生的宏观纠缠态是非高斯的,其寿命受到量子比特相干时间的限制。通过适当控制量子比特,可以在很宽的参数范围内实现纠缠。我们确认我们的计划的性能,通过数值求解量子光学主方程,包括噪声源。研究了耦合率的不对称性和机械热噪声等缺陷对纠缠态的影响,并展示了它们如何影响纠缠态的数量和寿命。由于量子比特的非线性性质,机械谐振器的初始高斯态演化为准稳态非高斯态,这对于连续变量系统中的普适量子信息处理至关重要。因此,这项工作为实现通用连续变量量子网络迈出了第一步。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Transfer Dynamics in a Two-Leg Spin Ladder Under a Selective Magnetic Field
Department of Physics, Omidiyeh Branch, Islamic Azad University(伊斯兰阿扎德大学奥米迪亚赫分校物理系);Queensland Quantum and Advanced Technologies Institute, Griffith University(格里菲斯大学昆士兰量子与先进技术研究所)
研究了在各向异性Heisenberg(XXZ型)模型下,选择性磁场作用于中介跑阶的两腿自旋链中双部分子纠缠的动态转移,展示高保真度的纠缠转移并建立保真度参数空间。
2026-03-29 quant-ph
Developing the Deutsch-Hayden approach to quantum mechanics
本文完善 Deutsch-Hayden 量子力学形式体系,证明信息流描述的唯一性并纳入测量与混合态,进而用其分析纠缠交换,排除非局域效应和超光速信号。
2007-11-02 quant-ph
Stochastic quantization weakening and quantum entanglement decoherence
研究了Madelung提出的量子流体力学类比中的量子力学的非定域性。分析了量子势在产生量子力学非定域动力学中的作用。这项工作表明如何在存在噪声的非本地属性以及量化的行动受到干扰。随机QHA动力学在很大程度上取决于相互作用的强度:强有界系统(如线性系统)导致量子纠缠随机行为,而弱有界系统可能无法保持大距离上的量子叠加,并可能失去宏观尺度的量子相干性,从而获得经典的随机演化。研究表明,在随机方法的框架下,量子弱有界系统之间存在自由是可能的。随机QHA模型表明,波函数坍缩到本征态(由量子微观系统与经典(宏观)系统的相互作用导出)可以由模型本身描述为到稳态的动力学量子(弛豫)过程。由于波函数衰减到本征态的时间代表了测量的最小持续时间,最小不确定原理被证明与关于光速作为相互作用的最大传输速度的相对论假设是相容的。关于这一问题,本文证明了相对论量子势(来自Dirac方程)的Lorenz不变性使得在量子纠缠态的测量中不存在信息的超光速传输的假设成立。
2014-12-23 quant-ph
Quantum entanglement in physical and cognitive systems: a conceptual analysis and a general representation
我们提供了一个一般性的描述纠缠的现象,在二分系统,因为它体现在微观和宏观的物理系统,以及在人类的认知过程。我们这样做是通过观察,当真正的符合测量被认为是违反的“边际定律”,除了贝尔-CHSH不等式,也是可以预期的。这种情况可以在量子形式主义中描述,不仅在状态的水平上,而且在测量的水平上考虑纠缠的存在。然而,在特定联合测量的“局部”水平上,通过采用微调的张量积表示,纠缠仅被纳入状态的描述始终是可能的。但是,只有当有充分的理由将结果态描述为(非纠缠)乘积态时,才应该考虑上下文张量积表示。这通常不是真的,因此,纠缠资源通常必须在状态和测量中分配。鉴于在物理实验室中观察到的对边缘定律的大量违反,迄今为止还不清楚微物理系统中的纠缠是否仅被理解为“状态的纠缠”,或者也被理解为“测量的纠缠”。但是,即使测量也会纠缠,相应的违反边缘定律(无信号条件)也不会意味着超光速通信是可能的。
2019-03-21 q-bio.NC quant-ph
Josephson vortex interaction mediated by cavity modes: Tunable coupling for superconducting qubits
本文提出了一个描述超导传输线中约瑟夫森涡旋(磁通子)相互作用的量子力学模型。涡流通过线性波的发射和吸收(电磁腔模式)相互作用。我们表明,在一个经典的制度,这种特殊类型的相互作用是由通量子的瞬时速度的产品。在量子体系中,该性质提供了涡旋之间的可调谐耦合,其可用于涡旋量子比特的纠缠。涡旋相互作用的物理机制类似于基于捕获离子的量子比特。不同类型的传输线介导的涡流相互作用的建议。
2003-03-11 cond-mat.supr-con quant-ph
Causality, Measurement, and Elementary Interactions
信号因果性是量子测量理论和相对论共同的基本性质,是理解非定域测量效应与基元相互作用之间联系的关键。为了防止这些效应在产生和观察过程之间传递信息,它们必须由构成测量的各种纠缠相互作用引起,正如投影公设所暗示的那样。它们也必须是非确定性的,正如玻恩概率法则所反映的那样。纠缠产生过程的非决定论解释了为什么相关类型的信息不能在基本系统中被实例化,以及为什么非定域效应的顺序在原则上是不可观测的。这种观点提出了一个简单的假设,在纠缠相互作用过程中的振幅的非局部转移,这产生了直接的实验结果。
2011-07-02 quant-ph
Matter-Field Exchange Generates Entanglement, Not Classical Gravity
University of Oxford(牛津大学);The University of Hong Kong(香港大学)
研究量子物质与经典引力场混合理论中两质量系统纠缠产生机制,通过微扰量子场论框架分析,指出其是物质扇区串扰效应,非经典引力介导纠缠,还给出消除该效应的预测。
2026-07-07 gr-qc quant-ph
Long-range quantum entanglement in dielectric mu-near-zero metamaterials
提出兼容NV金刚石色心技术的全介电mu-near-zero超材料平台,实现超17个自由空间波长的长程量子纠缠,concurrence提升一个数量级并展现反聚束特征。
2025-04-27 physics.optics quant-ph
Entanglement and localization in long-range quadratic Lindbladians
本文提出耦合局域浴的一维无相互作用无自旋费米子随机 Lindbladian 模型,揭示幂律指数 $p$ 调控的稳态纠缠局域化相变及其表征。
2023-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
The Smearing of Quasi-Particles: Signatures in the Entanglement Entropy of Excited Many-Particle Systems
本文研究激发态纠缠熵从面积律到体积律的过渡,通过数值模拟和费米液体理论揭示准粒子导致纠缠熵随能量线性增长,其斜率反映准粒子权重并随相互作用增强而减小。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Physics from information
这是对因果范围内的相空间信息损失是主要物理定律的关键组成部分这一观点的持续审查。假设信息是基本的,并且信息以有限的速度传播,人们可以发现基本的物理定律,如牛顿第二定律和爱因斯坦方程,简单地描述了物质或时空跨越因果视界的能量-信息关系(dE = TdS)。量子力学与物质穿越Rindler视界的相空间信息损失有关,这解释了为什么即使有量子纠缠也不可能实现超光速通信。这种方法也解释了爱因斯坦引力的Jacobson热力学形式和Verlinde熵引力的起源。当应用于宇宙因果视界时,该猜想可以重现观测到的暗能量和零宇宙学常数。量子纠缠、路径积分和全息术也是这个理论的自然结果。
2012-01-28 gr-qc hep-th quant-ph
Improving resilience of the Quantum Gravity Induced Entanglement of Masses (QGEM) to decoherence using 3 superpositions
本文提出在QGEM协议中引入第三个嵌入量子比特的质量形成3量子比特装置,发现当叠加平行时在5秒内纠缠生成率最高且对退相干更具弹性,并通过联合Pauli基测量优化减少所需测量次数,为实施QGEM实验提供了新途径。
2022-02-15 gr-qc quant-ph
Higgs Boson Spookiness: Probing Quantum Nonlocality with Spacetime-Resolved $H\rightarrowτ^+τ^-$ Decays
University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校)
本文探讨未来高精度ee希格斯工厂通过时空分辨测试希格斯衰变中的量子非局域性,利用τ轻子衰变顶点测量自旋相关性,排除超光速纠缠信号理论。
2026-03-30 hep-ex hep-ph quant-ph
A direct controlled-phase gate between microwave photons
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);Department of Physics, National University of Singapore(新加坡国立大学物理系)
本文提出利用微波光子在两个超导谐振腔中的直接非线性耦合实现受控相门,通过抑制非线性耦合器的退相干和泄漏,提高量子存储寿命。
2026-04-05 quant-ph
Interplay of exchange and superexchange in triple quantum dots
最近的半导体量子点实验已经证明了利用大的量子点来介导超交换相互作用并在远距离自旋之间产生纠缠的能力。这为在更大的量子点网络中选择性地耦合远程自旋对开辟了一种可能的机制。利用这个机会需要更深入地了解如何控制这些系统中的超级交换交互。在这里,我们考虑一个三点系统安排在线性和三角形几何。我们使用组态相互作用计算调查的超交换和最近邻交换相互作用的位置,失谐,和电子数的调解点是不同的。我们发现,超交换过程强烈增强和增加的范围内的净自旋-自旋交换的点接近线性配置。此外,我们表明,交换相互作用的强度敏感地依赖于在介体中的电子数。我们的研究结果可以作为一个指导,以协助进一步的实验努力,扩大到更大的,二维量子点阵列。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial
在实验室中合成多体量子系统可以帮助进一步了解量子材料的涌现行为,其特性可以为能量转换,信号传输或信息处理提供改进的方法。虽然大多数工程多体系统或量子模拟器由具有局部相互作用的晶格上的粒子组成,但由于量子纠缠和关联的快速时空增长,具有长程相互作用的量子系统对建模和研究特别具有挑战性。在这里,我们提出了一个可扩展的量子模拟器架构的基础上的线性阵列的超导量子比特本地连接到一个可扩展的光子带隙超材料。超材料既充当介导量子位-量子位相互作用的量子总线,又充当用于多路复用量子位-状态测量的读出通道。作为初步的演示,我们实现了一个10量子比特的一维玻色-哈伯德模型的模拟器与原位调谐的跳跃范围和现场相互作用。我们使用基于量子多体混沌的测量有效协议来表征系统的哈密顿量。此外,我们研究了系统的多体淬火动力学,通过全局位串统计揭示了预测的交叉从可积遍历跳跃范围的增加。本文提出的超材料量子总线架构可以扩展到二维晶格系统,并用于产生宽范围的量子比特相互作用,扩展了模拟量子模拟的可访问哈密顿量,并增加了实现基于门计算的量子线路的灵活性
2022-08-18 quant-ph
Controlled long-range interactions between Rydberg atoms and ions
我们从理论上研究了囚禁离子与耦合到里德伯态的原子的相互作用。与基态原子的情况相比,里德伯能级的强极化率使原子和离子之间的相互作用强度增加了许多数量级,并且可以介导超过微米。我们计算出,这种相互作用可以用来产生原子和离子的运动或内部状态之间的纠缠。此外,离子可以用作总线,用于调解原子自旋之间的自旋-自旋相互作用,类似于离子阱量子模拟中大量采用的技术。所提出的方案具有吸引人的功能,因为它映射到原子上的捕获离子量子系统的好处,而不会明显阻碍其内在的可扩展性。不需要离子或原子的基态冷却,并且该设置允许完全动态控制。此外,该方案在很大程度上不受离子微动的影响。我们的研究结果是感兴趣的混合量子信息平台的开发和实施量子模拟的固态物理。
2016-02-15 physics.atom-ph quant-ph
Unraveling the origin of higher success probabilities in quantum versus semi-classical annealing
量子退火的目的是找到最佳的解决方案,复杂的优化问题,使用一个合适的量子多体哈密顿编码的解决方案,在其基态。为了找到解,通常将可解的初始哈密顿量的基态以图解方式演化为指定的最终哈密顿量的基态。在这里,我们探讨是否以及何时一个完整的量子表示的动力学导致更高的概率,最终在所需的地面相比,一个经典的平均场近似。作为一个简单的,非平凡的例子,我们的目标是相互作用玻色子的基态被困在一个紧密的束缚晶格与小的局部缺陷,通过打开远程相互作用。已经有两个原子在四个网站通过两个腔模式相互作用证明足够复杂,表现出显着的差异之间的全量子模型和平均场近似的腔场介导的相互作用。我们发现一个大的参数区域非常成功的量子退火的半经典方法在很大程度上失败。在这里,我们看到了强有力的证据,证明了纠缠的重要性,以接近最优解。量子模型还减少了高目标占用概率的最小时间。与扩大希尔伯特空间是有益的天真期望相反,希尔伯特空间的不同数值截止揭示了较低截止的改进性能,即非物理缩减的希尔伯特空间,用于短的模拟时间。因此,完整量子动力学的不太忠实的表示有时会在更短的时间内产生更高的数值成功概率。然而,足够高的截止值证明与在单次运行中获得长模拟时间的近乎完美的保真度有关。总体而言,与基于经典场近似的模拟相比,我们的结果基于量子模型表现出明显的改进。
2021-10-11 quant-ph
Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing architecture
利用多体纠缠作为各种量子信息处理任务的资源已经有了广泛的发展。本文主要研究了任意自旋本征态的制备,这些本征态的子集包含了重要的纠缠源,如Dicke态以及其他一些难以制备的亚辐射态。利用这些状态的对称性,我们考虑每对量子比特之间的均匀成对交换耦合。从给定自旋本征态与单个量子比特态的乘积态开始,可以使用简单的时间演化来制备另一个自旋本征态。这种扩展铺平了一个确定性的方法来准备任意的Dicke状态的线性步骤。我们讨论了在此成本建立在以前的工作W状态确定性准备对数电路深度的改进。改进的算法需要多次迭代将自旋角动量泵入系统,类似于Grover搜索中的振幅放大。作为一个用例来演示所提出的方案,我们选择了一个系统的非相互作用的静态自旋量子连接到一个铁磁水库。从储存器中出现的飞行量子位连续地与静态量子位局部相互作用,介导所有对之间的间接交换相互作用。
2020-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Relativistic Quantum Mechanics and Quantum Field Theory
本文提出了经典相对论粒子力学的一般公式,强调超光速和非定域相互作用与相对论是相容的。然后基于多时间波函数和时空概率解释,给出了固定粒子数(有自旋或无自旋)的相对论量子力学的显相对论协变表述.这些结果被用来制定相对论QM的Bohmian解释在一个明显的相对论协变的形式。结果也推广到量子场论(QFT),量子态表示的波函数取决于无限数量的时空坐标。相应的量子场论的玻姆解释描述了无穷多个粒子的轨迹。尽管粒子的轨迹是连续的,但有限数量粒子的产生和毁灭的出现是由描述与粒子探测器纠缠的测量的量子理论引起的。
2019-11-13 hep-th quant-ph
A Universal Quantum Computer From Relativistic Motion
University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(皮尔姆研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学);Institute for Quantum Computing(量子计算研究所)
本研究提出一种基于相对论运动的变分量子线路通用量子计算架构,通过量子场介导纠缠与调控量子比特运动构建通用门集,推导了保真度下界并验证了量子傅里叶变换的实现可行性。
2025-05-15 cs.LG gr-qc quant-ph
Signal-Locality and Subquantum Information in Deterministic Hidden-Variables Theories
事实证明,任何再现隐藏变量“量子平衡”分布的量子理论的确定性隐藏变量理论,都必须在假设的“非平衡系综”的统计水平上预测瞬时信号的存在。这个“信号局部性定理”概括了德布罗意和玻姆的导频波理论的另一个特征,对于这个理论,人们已经知道信号局部性只在平衡状态下才成立。假设一定的对称性,下界推导出的“非定域性程度”的单态,定义为(平衡)分数的结果在一个翼的EPR实验的变化,响应于在遥远的角度设置的转变。显式计算表明,这些界限是满足导频波理论。非定域性的程度被解释为“亚量子信息”的平均位数传输超光,平衡合奏。有人提出,这个量可能会提供一个新的量子态的纠缠度量,和量子信息领域将受益于一个更明确的隐变量的方法。有人认为,信号定域性定理支持在其他地方提出的假设,即在遥远的过去,宇宙在隐变量水平上放松到一种统计平衡状态,在这种状态下,非定域性恰好被量子噪声所掩盖。
2001-12-23 gr-qc hep-th quant-ph
When do quantum systems source gravity and how can we test it?
The University of Queensland(昆士兰大学)
该研究提出一种保守的半经典引力理论,通过环境诱导退相干机制解释引力的产生,不修改标准量子理论,同时预测了宇宙常数的变化。
2026-10-01 gr-qc hep-th quant-ph