The Quantum Double Slit Experiment With Local Elements of Reality
本文用量子场论的形式对双缝实验进行了完全局域化处理。我们的论述主要是教学性质的，并证实了这样一个事实，即量子双缝干涉有一个完全局部的描述，它不受通常与波粒二象性有关的任何假定的悖论的影响。波粒二象性确实消失了，取而代之的是场的图景，在这种图景中，粒子不应被视为实在的基本元素，而只代表某些特定场组态的激发。我们的处理是一般的，可以适用于任何其他现象，涉及任何玻色子或费米子场的量子干涉，空间和时间。为了完整性，我们提出了完整的治疗单量子位干涉在相同的精神。
2021-04-22 quant-ph
High-dimensional Angular Two-Photon Interference and Angular Qudit States
利用角位置-轨道角动量纠缠光子，我们提出了一个实验，通过利用参数下转换光子的相关性来产生$D$维量子系统的最大纠缠态，即所谓的量子态。角衍射掩模包含$N$ -在每个双光子的臂中的狭缝定义了维度为$N^2$的量子点空间，由光子的替代路径跨越。由于相位匹配条件，双光子将仅通过对称相对的角度狭缝，在这些不同路径之间产生最大纠缠态，这些纠缠态可以通过符合计数的高阶双光子干涉条纹检测到。本文报道了$N$角缝与$N = 2, 4, 5, 6, 10$的数值结果，分别对应于$D=N^2=4,16,25, 36,100$维量子希尔伯特空间.我们讨论了相关的实验参数的实验实施所提出的方案，使用空间光调制器（SLM），和自发参量下转换（SPDC）产生的双光子。量子态的纠缠可以用并发度来量化，并发度可以用干涉条纹的可见度来表示，也可以用纠缠见证来表示。这些结果为制备高维纠缠量子态提供了一种新的手段，为量子模拟和量子信息协议提供了一个基础资源。
2020-02-24 physics.optics quant-ph
Quantum nonlocal double slit interference with partially coherent qubits
研究部分相干量子纠缠光束的相干性变化对非局域双缝量子干涉的影响，发现通过控制泵浦参数可实现高质量且接近1的干涉可见度，增强抗介质畸变鲁棒性。
2025-03-02 quant-ph
The curious case of the double-slit experiment and a black hole
这个实验被认为是一种将信息从黑洞内部传输到外部的方法。事实证明，它并不以所描述的形式工作（可能不是以任何形式），但自然界阻止量子力学效应使用量子相关性传输可用信息的方式很有启发性。在这个过程中，人们可以学习一些量子理论，以及量子光学。建议的计划使用双缝实验，在延迟选择设置的方式（见金等。等人），其中发生干涉的区域（在“信号”光子之间）在空间上与进行延迟选择（具有“空闲”光子）的区域分离。事实上，这个双重延迟的选择，也就是这个思想实验，有一个闲置的光子滑入事件视界，并作为试图从内部到外部进行通信的方法。
2017-07-25 quant-ph
Understanding Modified Two-Slit Experiments using Path Markers
本文通过引入光子正交偏振态作为路径标记，理论分析修改的双缝实验，证明到达特定探测器的干涉光子始终来自双缝，从而用可测试的量子关联澄清了波粒二象性悖论。
2023-03-09 quant-ph
Random Delayed-Choice Quantum Eraser via Two-Photon Imaging
我们报道了一个基于纠缠光子对的双光子成像方案的延迟选择量子擦除实验。在探测到通过双缝的光子后，通过测量其远距离纠缠孪生子，随机延迟选择擦除或不擦除哪条路径信息，然后由一组联合探测装置分别同时记录光子的类粒子和类波动行为。本发明的擦除器利用双光子成像。光子的完整路径信息通过“鬼像”传递到它的遥远的纠缠孪生子。在读取双光路的“完全信息”或“部分信息”之间，在鬼像的傅立叶变换平面上进行选择。
2007-06-14 quant-ph
High-Dimensional Entanglement of Photonic Angular Qudits
我们提出了一种方法，用于产生纠缠光子态在高维中，所谓的量子点，利用量子相关的轨道角动量（OAM）纠缠光子，通过自发参量下转换产生。包含$N$角狭缝的衍射掩模放置在孪生光子的路径中，定义了$N^2$维的量子点空间，由OAM纠缠光子的替代路径跨越。我们用共现的方法量化了路径纠缠光子的高维纠缠，并给出了一个适用于纯态的解析表达式。我们报告的数值结果作为一个函数的角孔径的情况下，高维OAM纠缠和高维路径纠缠的情况下，产生的$N \times M$角狭缝的并发。我们的研究结果为制备和表征高维纠缠量子态提供了新的手段，这是量子模拟和量子信息协议的基础资源。
2021-10-14 quant-ph
Quantum Coherence and Path-Distinguishability of Two Entangled Particles
从理论上分析了一个纠缠粒子干涉实验，其中一个纠缠粒子（粒子1）在被固定探测器探测到之前要经过一个多缝。此外，我们还引入了一种机制，可以找出粒子1通过了n个狭缝中的哪一个。纠缠对的另一个粒子（粒子2）沿着不同的方向前进，并在可变的空间分离位置被检测到。在符合计数中，粒子2显示n-狭缝干涉。证明了粒子2的归一化量子相干性$\mathcal{C}_2$和粒子1的路径可达性$\mathcal{D}_{Q1}$受不等式$\mathcal{D}_{Q1} + \mathcal{C}_2 \le 1$约束.这是一种{ \em非定域}对偶关系，它将一个粒子的路径可达性与另一个粒子的量子相干性联系起来。
2019-02-13 quant-ph
Full-field quantum correlations of spatially entangled photons
空间纠缠的双光子使得研究高维纠缠成为可能，而拉盖尔-高斯模是离散单光子模空间最常用的基础。在此基础上，迄今为止，只有方位角自由度已被实验研究，由于其基本原理和实验简单。我们证明了完全的空间纠缠确实是可以通过实验获得的，即，我们已经发现了具有可忽略的互相关的实用的径向检测模式。这使我们能够证明混合方位角-径向量子关联在希尔伯特空间中，每个光子超过100个维度。
2012-04-25 quant-ph
Noncausal Superluminal Nonlocal Signalling
基于光子对动量纠缠EPR孪晶的量子非定域影响，提出了一个经典超光速信号传输的思想实验。信号发送器测量纠缠对的纯系综中粒子的位置或动量，使它们的孪生子成为局域粒子或平面波。信号接收器使用由光学滤波器系统修改的双狭缝干涉仪以干涉方式区分这些结果。由于波函数的坍缩被假定为瞬时的，因此该信号可以被超光传输。我们表明，该方法规避了无信号定理，因为接收器是能够修改的解纠缠波函数之前，他的测量。我们提出了一个基于思想实验的超光速量子电报的可能的实际实现的计划。
1999-07-06 quant-ph
Gravitational Waves detection and spectroscopy with a Double-slit Quantum Eraser
我们提出了利用预告光子探测引力波的方法。预示光子是在参数下转换过程期间产生的那些光子，其通过检测和计数其相关或纠缠双胞胎的重合而被“标记”，因此可以与背景噪声区分开，而与设置中使用的相关/纠缠类型无关。在不失一般性的情况下，我们用一个gedanken实验来说明我们的建议，在这个实验中，引力波的存在会导致与Walborn量子擦除器\cite{wal02}的双缝和测试偏振器相关联的参考系的相对旋转。在这个思想实验中，GW是通过量子擦除器在恢复的干涉图样的暗条纹中检测到预示的光子来揭示的。其他类型的纠缠，如动量-空间或能量-时间，可以用来获得预示光子，以便在未来与高频GW干涉检测器一起使用，当足够明亮的相关光子源可用时。
2009-09-08 astro-ph gr-qc quant-ph
Spatially correlated photonic qutrit pairs using pump beam modulation technique
高维量子系统在量子信息、计算和通信中有着非常重要的作用。虽然光子的偏振自由度是许多研究的常见选择，但它仅限于两个正交状态，因此用于操作的量子位。在本文中，我们从理论上模拟以及实验验证了一种新的方案，近似光子qutrits通过调制泵浦光在一个自发的参量下转换过程中使用三狭缝光圈。新兴的双光子场的行为像qutrits和被发现是高度相关的空间自由度，并有效地表示空间相关的qutrits与皮尔逊系数高达0.9。原则上，该系统为我们提供了一个可扩展的体系结构，用于生成和实验更高维的相关量子。
2018-05-30 quant-ph
Propagation of spatially entangled qudits through free space
研究了高维量子系统纠缠态的传播。量子态是利用自发参量下转换产生的孪生光子的横向关联产生的。它们的自由空间分布是在实验室规模下进行的，传播态保持了与原始形式的高保真度。纠缠量子比特的使用允许增加可以传输的信息量，并且还可以保证通信方的更多隐私。因此，研究量子纠缠态的传播对于构建量子通信网络具有重要意义。
2006-05-29 quant-ph
Tripartite quantum correlations obtained by post-selection from twin beams
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Joint Laboratory of Optics of Palacky University and Institute of Physics of CAS（帕拉茨基大学与捷克科学院物理研究所光学联合实验室）；Faculty of Science, Palacký University（帕拉茨基大学理学院）
通过后选择双束部分获得具有三元量子关联的非经典场
2026-01-20 physics.optics quant-ph
Relational Blockworld: Towards a Discrete Graph Theoretic Foundation of Quantum Mechanics
基于我们对量子力学（QM）的解释，我们提出了一种基于图的离散路径积分形式，称为关系块世界（RBW）。在我们的方法中，过渡振幅不被视为所有场配置的总和，而是用于测量离散微分算子和离散作用源向量的对称性的数学机器。因此，我们将路径积分限制在离散微分算子的行空间中，该空间也包含离散源向量，以避免奇异性。在这种方式中，我们得到的两个源的过渡振幅在一个“梯形”图与N个顶点。我们在双缝实验的背景下解释这个解决方案。
2009-03-15 quant-ph
Quantum to Classical Transition per the Relational Blockworld
从量子领域到经典领域的过渡是在非相对论性量子力学的关系块世界（RBW）解释的背景下描述的。我们首先介绍RBW，讨论它的哲学含义，并通过所谓的“量子说谎者实验”提供一个解释方法的例子。“然后，我们使用gedanken双缝实验提供了一个量子到经典跃迁的简单例子。最后，我们推测RBW的外推到量子场论，建议需要一个新的物理原理的基础上时空关系论。因此，RBW提出了一种新的方法来研究新物理，为新物理的证伪提供了一种手段。
2006-05-22 quant-ph
Moiré patterns in quantum images
我们在参量下转换产生的孪生光子之间的空间量子关联中观察到莫尔条纹。空间周期性结构非局部叠加，产生典型的莫尔条纹的拍频。这一结果带来了有趣的观点，关于这种量子光学设置的可编程应用。
2004-12-15 quant-ph
Incoherent Imaging with Spatially Structured Quantum Probes
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（量子信息与计算联合中心，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（量子信息联合研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Maryland（马里兰大学电气与计算机工程系）
本文提出基于孪生光束回波的量子成像协议，利用空间结构量子探针和量子探测策略，同时实现吸收与荧光成像，支持位移场重建，适用于常规及超衍射成像，并可作为通用量子成像模块。
2026-10-20 quant-ph
Optical vortex knots - one photon at a time
费曼将双缝实验描述为“一种不可能，绝对不可能用任何经典方式解释的现象，它是量子力学的核心“。双缝实验，一次一个光子，通过产生对应于来自两个狭缝的光的干涉（波现象）的条纹图案，戏剧性地展示了量子物体的粒子-波二象性，即使在一次只有一个光子（粒子）通过设备的时候。光的粒子波二象性也适用于多路干涉形成的复杂三维光场，然而，这一点尚未得到证明。在这里，我们观察粒子波的三维场的二重性，通过产生一个三叶形的光学涡旋结-一个光子的时间。这一结果证明了一个基本的物理原理，即粒子-波对偶性意味着空间（空间上不同的模式之间）和时间（通过模式叠加的复杂演化）的干涉，并对拓扑纠缠单光子态，轨道角动量复用和拓扑量子计算产生影响。
2017-01-06 physics.optics quant-ph
Information encoding in the spatial correlations of entangled twin beams
本文提出将信息编码在高度多空间模式纠缠孪生光束的空间关联分布中，利用泵浦角谱调控关联并通过远场互相关测量提取，为高容量量子信息通道和量子增强成像提供新自由度。
2022-11-23 physics.optics quant-ph
