Realization scheme for continuous fuzzy measurement of energy and the monitoring of a quantum transition
研究了共振外场驱动下单个二能级系统能量的连续模糊测量。分析给出的框架内的唯象限制路径积分方法(RPI)(有效地减少到薛定谔方程与复杂的哈密顿量),以及参考一类具体的物理实现的微观物理细节。在RPI方法中,证明了对于适当调整的futility,可以从测量读数E(t)中读出关于系统状态演变的信息。它进一步表明如何测量这种类型的可能实现的一系列弱和短的相互作用的两个层次的系统与量子力学米系统。在每次相互作用之后,宏观测量装置使仪表转变成两种状态之一。结果用于生成能量读出E(t)。通过这种方式,证明了与RPI方法的完全一致,从而获得了操作解释。
1998-12-26 quant-ph
How continuous quantum measurements in finite dimension are actually discrete
我们证明了在有限维中,具有连续结果集的量子测量总是等价于具有有限结果的连续随机测量选择。
2007-02-07 quant-ph
Device independent witness of arbitrary dimensional quantum systems employing binary outcome measurements
设备无关维见证(DW)是一种显着的方式来测试的尺寸的量子系统在一个测量和测量的情况下施加最小的假设的内部特征的设备。然而,随着维数的增加,实现数据仓库的主要障碍出现了由于许多结果量子测量的要求。在这篇文章中,我们提出了一个新的变种广泛研究的通信任务(随机访问码),并采取其平均收益的DW。所提出的DW适用于任意大的量子系统,只采用二进制结果测量。
2019-01-04 quant-ph
Experimental realization of a single qubit SIC POVM on via a one-dimensional photonic quantum walk
对称信息完全正算符值测量(SIC-POVM)是一类重要的量子测量,对各种量子信息处理任务都有重要意义。SIC-POVM的优点是为量子态提供了一个无偏的估计器,具有完全断层扫描所需的最少数量的结果。我们提出了一个实验方法上的光子量子行走,可用于实现单量子比特上的SIC-POVM。单光子位置的投影测量对应于SIC-POVM关于单光子偏振的元素。
2014-12-07 quant-ph
On the realization of Bell observables
我们展示了如何在一个二分量子系统的贝尔观测可以通过局部观测通过控制幺正变换。对于连续变量,该结果适用于对应于两个辐射模式的非常规外差测量的Bell观测值,其通过50-50分束器连接到由单模零差测量给出的两个局部观测值。提出了一种简单的连续变量受控幺正变换方案,该方案仅需两个压缩器、一个参量下变频器和两个分束器。
2004-06-11 quant-ph
Realization of positive-operator-valued measures by projective measurements without introducing ancillary dimensions
我们提出了一个方案,可以实现一类正算子值的措施(POVM)通过执行一系列的投影测量的原始系统,在这个意义上说,对于任意输入状态的概率分布的测量结果是忠实地再现。一个必要和充分条件的POVM是可实现的,以这种方式也得到了。与Neumark定理所提供的规范方法相比,我们的方法具有不需要辅助系统的优点。此外,一个任意的POVM可以实现通过利用我们的协议在一个扩展的空间,这是通过添加只有一个额外的维形成。
2006-09-12 quant-ph
Realization of a quantum random generator certified with the Kochen-Specker theorem
本文实验实现了基于量子语境性和Kochen-Specker定理认证的量子随机数发生器,通过严格理论证明确保输出结果的值不确定性,并验证了其不可计算性。
2017-09-12 quant-ph
Continuous-variable quantum non-demolishing interaction at a distance
提出了一种可行的远距离连续变量量子非破坏相互作用系统。如果两个遥远的实验者能够在本地执行相同的QND相互作用,那么所提出的实现只需要一个单一的量子信道和它们之间的经典通信。在最近的量子光学实验室的建议设置的一种可能的实现进行了讨论和高斯噪声的影响,在量子信道上的质量的实施进行了分析。在一定距离处有效实现QND相互作用可以是远程实验室之间可能的分布式量子CV实验的基本步骤。
2004-04-01 quant-ph
Experimental Realization of Maximum Confidence State Discrimination for the Extraction of Quantum Information
我们提出了第一个实验演示的最大置信度测量策略的量子态歧视。将此策略应用于任意一组状态,为每个输入状态分配测量结果,当实现时,该测量结果给出状态确实存在的最高可能置信度。在基于偏振的自由空间干涉仪中实现了区分三个等概率对称量子比特态的理论最佳测量。测量结果的最大置信度为2/3。这是第一次明确证明,在最佳的最小误差测量的置信度的改善是可能的线性相关状态。
2006-10-27 quant-ph
Experimental realization of optimal detection strategies for overcomplete states
我们提出了广义测量的光学偏振的结果,旨在提供三个或四个不同的结果之一。这使得我们能够区分非正交偏振态,其误差概率接近量子理论所允许的最小值。对三个(三重)或四个(四重)等概率对称非正交偏振态的集合采用这些最佳检测策略,我们获得的互信息超过了使用传统(冯诺依曼)偏振测量可获得的最大值。
2001-03-05 quant-ph
Quantum Mechanical Realization of a Popescu-Rohrlich Box
我们考虑由前选择和后选择决定的量子系综。与只有预先选定的合奏的情况下,我们表明,在这种情况下,在中间时间的测量结果的概率满足因果关系只有很少,这样的合奏一般可用于因果关系断开的区域之间的信号。我们表明,在限制条件下,有一定的非平凡的二部合奏,满足因果关系。这些系综导致了CHSH不等式的破坏,它超过了Tsirelson给出的最大量子破坏界$B_{\rm CHSH}\le 2\sqrt2$,并获得了最大破坏的Popescu-Rohrlich界$B_{\rm CHSH}\le 4$。这可以被视为超相关性的后验实现,最近被称为Popescu-Rohrlich盒。
2007-04-10 quant-ph
Test of nonlocality for a continuos-variable state based on arbitrary number of measurement outcomes
我们提出了一个方案来测试任意数量的测量结果纠缠连续变量态的贝尔不等式。Bell关联函数可以表示为具有复杂序参量的相空间准概率函数,它可以通过局部CV-量子比特相互作用直接实验确定,也可以通过层析重建间接实验确定.我们表明,连续变量系统可以给这些贝尔不等式比开发的两个结果的可观的更强的侵犯。因此,在保持相空间方法的可行性的同时,我们的方案提高了其效率。
2006-09-11 quant-ph
Continuous measurements in probability representation of quantum mechanics
讨论了量子力学概率表象下的连续量子测量。引入了与特定测量结果相关联的辛层析图像的部分经典传播子,其中应用了通过受限路径积分的连续测量的表示。经典传播的系统进行非选择性测量的总和,这些部分传播在整个结果集。阐述的方法说明考虑非选择性的量子振荡器和粒子的位置测量。
2021-07-05 quant-ph
The "mean king's problem" with continuous variables
我们提出的解决方案的“平均国王的问题”在连续变量设置。我们表明,在这种情况下,一个随机选择的投影测量的典型变量x和p的任何线性组合的结果可以确定任意精度。此外,我们表明,该解决方案反过来是一个解决方案的相关的“合取”版本的问题,唯一的连续变量,推理任务是确定所有的联合结果的同时测量的任何数量的线性组合的x和p。
2007-10-16 quant-ph
Realization schemes for quantum instruments in finite dimensions
我们提出了一个一般的膨胀方案的量子仪器连续的结果空间在有限维的,在有限维的附属物上进行的间接POVM测量。一般的结果,然后应用到一个大类的工具所产生的运营商框架,其中包含组协变的仪器作为一个特定的情况下,并允许构造膨胀方案的基础上测量的辅助,然后由一个有条件的前馈操作的输出。在紧算符框架的情况下,我们的构造推广了量子隐形传态和远程克隆,产生了一个广义的隐形传态方案,其中仪器是通过在发送端的联合POVM结合在接收端的条件前馈操作来实现的。
2009-04-14 quant-ph
Robust certification of arbitrary outcome quantum measurements from temporal correlations
从未知提供商接收的量子设备的认证是在将设备用于任何信息处理任务之前的主要要求。在这里,我们建立了一个协议,用于认证的一个特定的一组$d$ -结果量子测量(与$d$是任意的),在一个设置,包括一个准备,然后按顺序进行两次测量。我们提出了一组时间不等式有关不同的$d$涉及关联函数对应于连续的测量结果,不满足量子设备。利用这些不等式的量子违反,我们证明了特定的$d$ -结果量子测量在一些最小的假设下,可以在实验中有效地满足。我们的认证协议既不需要纠缠,也不需要任何关于所考虑系统的维度的先验知识。我们进一步表明,我们的协议是强大的对实际的非理想实现。最后,作为我们的协议的一个分支,我们提出了一个方案,真正的量子随机性的安全认证。
2022-05-18 quant-ph
Experimental realization of a programmable quantum-state discriminator and a phase-covariant quantum multimeter
我们提出了两个可编程量子测量设备的光学实现。第一个用于明确区分量子比特的两个非正交态。要区分的特定状态对由程序量子位的量子态指定。第二个设备可以在位于布洛赫球赤道上的任何基础上对单个量子位执行冯诺依曼测量。同样,基由程序量子位的状态选择。在这两种情况下,数据和程序量子位都由光子的偏振态表示。实验装置利用了两个贝尔态可以单独通过线性光学来区分的事实。剩下的两个贝尔态对应的结果代表了一个不确定的结果。
2004-01-27 quant-ph
Continuous variable tomographic measurements
使用Albini等人的最新结果。表示量子零差层析成像在一个单一的可观察的(作为一个归一化的正算子测量),我们构建了一个广义马尔可夫核转换(的测量结果统计),这个可观察到(的测量结果统计)的协变相空间可观察。我们还考虑了逆问题。最后,我们添加了一些评论的量子理论的理由,这些观测值的实验实现平衡零差和8端口检测技术,分别。
2009-06-02 quant-ph
Continuous quantum measurement and Itô formalism
本文导出了一种新的量子随机微分学,用以表示位置算符的连续量子测量。给出了被观测粒子的量子态的封闭的非线性量子随机微分方程。构造了连续位置测量的可能物理实现。
2018-12-30 quant-ph
The Discrete-Continuous Logic and its possible quantum realizations
提出了一种新的广义概率命题逻辑,即离散-连续逻辑(DCL),其中每个广义命题(GP)都表示为具有单位迹的2 × 2非对角正矩阵.我们证明,在此类命题集合上,可以定义离散逻辑运算(连接词),例如否定和强逻辑析取,此外还可以定义连续运算(逻辑旋转)的一个参数组。我们证明了任意经典命题(在此逻辑中由纯对角矩阵表示)可以被认为是两个相同GP的强析取的结果。这一事实给了我们一个很好的理由来假设DCL是普通命题逻辑的一个基本逻辑子结构,它被我们的意识记录下来。我们相信,DCL的拟议版本将在物理学(量子逻辑)和认知科学(心理意象)中找到许多应用,以更好地理解心理大脑操作的特殊性质。
2013-06-11 physics.soc-ph quant-ph
Proofs of network quantum nonlocality in continuous families of distributions
在脱离二分爱因斯坦-波多尔斯基-罗森体系的情况下研究非定域性,可以揭示量子力学的许多基本特征。最近,一种基于机器学习构建网络局部模型的方法导致了一种猜想,即[arXiv:1905.04902]的量子三角分布族不允许三角局部模型在比原始证明更大的范围内。我们证明了这个猜想的一部分是肯定的。我们的方法包括减少家庭的原始,四个结果的分布家庭的二进制结果的,然后使用通货膨胀技术来证明,这些家庭的二进制结果分布不承认三角局部模型。这是第一次成功地使用暴胀来证明网络中的量子非定域性,而网络的非定域性无法用其他方法证明。此外,我们提供了一种方法来扩展网络非局部性的参数化家庭的具体分布的参数的连续范围内的证明。在这个过程中,我们产生了大量的网络贝尔不等式的三角形的情况下,二元的结果,这是独立的利益。
2023-02-28 quant-ph
Expectation-Realization Interpretation of Quantum Superposition
本文提出量子叠加的期望-实现诠释,将叠加态解释为以波状概率加权的本征态期望,用内在随机实现取代波函数坍缩、多世界和退相干等概念,并可推广到量子路径及贝尔不等式检验。
2025-11-06 quant-ph
Observation of a continuous time crystal
时间晶体被分为离散或连续,这取决于它们是否自发地打破离散或连续的时间平移对称。虽然离散时间晶体自从最近被发现以来已经在周期性驱动系统中被广泛研究,但是连续时间晶体的实验实现仍然悬而未决。本文报道了在连续泵浦的耗散原子-腔系统中观察到的极限环相,其特征是腔内光子数的振荡。我们观察到这种振荡的相位对于不同的实现是随机的,因此这种动力学多体状态自发地打破了连续时间平移对称性。所观察到的鲁棒性的极限环对时间扰动确认实现连续时间晶体。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Periodic discretized continuous observables are neither continuous nor discrete
量子力学的大多数基本特征,如非定域性和上下文性,都表现在离散的有限维系统中。然而,许多利用这些性质的量子信息任务无法直接适应连续变量系统。为了访问这些量子特征,连续的量子变量可以通过将它们的不同值合并在一起来离散,从而产生具有有限数量“$d$“结果的可观测量。虽然直接测量确实证实了它们明显的离散特征,但在这里,我们采用量子物理学的一个显著特征,即相互无偏性,来表明这种粗粒度的可观测量在某种意义上既不是连续的,也不是离散的。根据$d$,可观测量可以再现离散或连续行为,或者两者都不再现。为了说明这些结果,我们提出了一个例子,这种测量的建设,并采用它在光学实验中确认存在四个相互无偏的测量与$d = 3$的结果在一个连续变量系统中,超过相互无偏的连续变量可观的数量。
2021-03-30 quant-ph
Covariant correlation-disturbance and its experimental realization with spin-1/2 particles
本文提出了任意维度空间中序列$n$-结果量子测量的关联与扰动精确折中关系,通过中子光学实验验证了其有效性,并利用该最优关系直接估计了单光子探测器的特征噪声。
2025-06-02 quant-ph
Experimental realization of nondestructive discrimination of Bell states using a five-qubit quantum computer
Gupta等人提出了一种允许非破坏性或间接Bell测量的分布式量子测量方案,(Int. J. Quant。Infor. \textbf{5}(2007)627),并且随后由Samal等人使用基于NMR的三量子比特量子计算机实验地实现,(J. B,\textbf{43}(2010)095508)。在目前的工作中,使用最近由IBM公司放置在云中的基于五量子比特超导的量子计算机进行了类似的实验。实验证实,贝尔态可以以非破坏性的方式构造和测量,具有相当高的保真度。本研究的结果和先前在基于NMR的实验中获得的结果进行了比较。该研究表明,为了使一个可扩展的SQUID为基础的计算机,错误的门(在目前的技术)必须大大减少。
2017-05-10 quant-ph
Continuous Variable Quantum Information Processing
量子系统的可观测量既可以是离散谱,也可以是连续谱。例如,在测量光状态的光子数时,将产生离散的结果,而光的正交幅度的测量将产生连续的结果。如果使用量子系统的连续自由度来编码、处理或检测信息,则进入连续变量(CV)量子信息处理领域。本文综述了循环伏安量子信息处理的基本原理,重点介绍了该领域的最新进展。我们将讨论量子信息系统的三个主要阶段:准备阶段,其中量子信息被编码为相干态和单光子态的CV;处理阶段,其中CV信息被操纵以执行指定的协议;以及检测阶段,其中CV信息使用零差检测或光子计数来测量。
2010-08-20 quant-ph
Teleportation of entanglement for continuous variables
研究了用Greenberger-Horne-Zeilinger形式的三重态隐形传送连续变量的纯两粒子纠缠态。找到了联合测量所需的三粒子基,它描述了单个粒子的动量和另外两个粒子的总动量及相对位置的测量。讨论了利用光的压缩态实现光场的方法。
2000-07-04 quant-ph
Continuous-variable and hybrid quantum gates
我们提出了几种连续变量SWAP门的构造方案,并提出了一种厄米特广义多体连续控制的^n-NOT门。本文介绍和研究了混合控制非门和控制交换门,并讨论了它们在离子俘获系统中的物理实现。这些连续变量和混合量子门可用于相应的连续变量和混合量子计算。
2001-09-26 quant-ph
Experimental realization of post-selected weak measurements on an NMR quantum processor
后选择实验结果的能力是一个有用的理论概念和实验工具。在弱测量的背景下,后选择可以导致令人惊讶的结果,例如特征值范围之外的复杂弱值。通常后选择是通过投影测量来实现的,这在NMR等系综系统中很难实现。我们展示了在NMR量子信息处理器上进行后选择弱测量的第一个实验。我们的设置是用于测量复杂的弱值和弱值的范围外的特征值。解决系综量子计算机中后选择问题的方案是通用的,可以应用于任何基于电路的实现。该实验为研究和利用投影测量难以实验实现的系统中的后选择和弱测量铺平了道路。
2014-06-06 quant-ph
Dissipation-induced topological transitions in continuous Weyl materials
许多拓扑非平凡的系统最近已经实现了使用电磁,声学和其他经典的基于波的平台。作为一类最简单的三维拓扑系统,Weyl半金属在这方面引起了极大的关注。然而,在耗散的存在下,拓扑Weyl状态的鲁棒性,这是常见的最经典的实现,还没有详细研究。在本文中,我们证明了Weyl材料的对称性在拓扑电荷的湮灭中起着至关重要的作用。我们考虑一个连续的等离子体介质的具体例子,并比较两种可能的实现的Weyl点色散的基础上打破时间反演对称性(互易性)或打破反演对称性。我们从理论上表明,拓扑状态是从根本上更强大的非互易实现的损失。我们的研究结果阐明了耗散对三维拓扑材料和超材料的影响。
2020-04-14 physics.optics quant-ph
Compact convex structure of measurements and its applications to simulability, incompatibility, and convex resource theory of continuous-outcome measurements
我们介绍了后处理预序和等价关系的一般测量的可能无限维的一般概率理论所描述的序单位Banach空间$E$与Banach predual。我们定义测量空间$\mathfrak{M}(E)$为$E .$上连续测量的后处理等价类的集合。我们定义$\mathfrak{M} (E)$上的弱拓扑为最弱拓扑,在该拓扑中,对于任何有限的标号系综是连续的,并表明配备有对应于测量的概率混合的凸运算的$\mathfrak{M}(E)$可以被视为规则地嵌入在局部凸T2空间。我们还证明了测量空间$\mathfrak{M}(E) $是无限维的,除了当系统是$1$维的,并给出了后处理单调仿射泛函的一个特征。我们将这些一般结果的问题的可模拟性和不兼容的测量。我们表明,鲁棒性措施的不可模拟性和不兼容性相吻合的最佳比率的状态歧视概率的测量(S)相对于可模拟或兼容的测量,分别。后者的结果不兼容的测量推广了最近的结果有限维量子测量。在整个文件中,任何弱$\ast$连续测量可以任意近似的弱拓扑结构的后处理增加网的有限结果测量的事实是系统地用于减少有限结果的情况下的讨论。
2020-04-08 math.FA quant-ph
Realization and Calibration of Continuously Parameterized Two-Qubit Gates on a Trapped-Ion Quantum Processor
本文在QSCOUT离子阱处理器上实现连续参数化Mølmer-Sørensen门,通过校准光移和虚拟相位推进,实现任意角度纠缠并提升性能,最终将XX相互作用转换为ZZ相互作用。
2025-04-08 physics.atom-ph quant-ph
The breaking of continuous scale invariance to discrete scale invariance: a universal quantum phase transition
我们提供了一个评论的物理学与相变,其中连续的尺度不变性被打破成离散的尺度不变性。描述了这种跃迁的丰富特征,包括本征态几何阶梯的突然形成、无不动点的低能普适性、标度反常和Berezinskiii-Kosterlitz-无标度性。这种转变的重要作用,在各种著名的单和多体量子系统的讨论,以及最近的实验实现。特别关注的是最近在石墨烯的实现。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Trigonometric Continuous-Variable Quantum Gates: Realization with Trapped Ions and Nonperturbative Wigner Negativity
Stony Brook University(石溪大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室);The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Old Dominion University(老道明大学)
研究用囚禁离子对三角连续变量门原语进行基准测试,通过在QSCOUT平台实验演示并测试单双量子模式余弦门,利用集体运动模式实现有限步电路,专注门级表征,测量相关概率并与模拟比较,为相关模拟和算法提供可重复使用构建块。
2026-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Cavity quantum electrodynamics of continuously monitored Bose-condensed atoms
我们研究了玻色凝聚原子在光场连续监测下的腔量子电动力学。由于每个随机实现的给定检测记录,个别运行自发地打破了原子云的空间分布的对称性,这种对称性可以通过考虑许多实现的系综平均值来恢复。我们表明,腔光机械激发的凝聚体可以被设计为针对特定的集体模式。这是通过利用集体模式和光场的空间结构和对称性来实现的。腔场既可用于集体模的强驱动,也可用于集体模的测量。在弱激发极限下,凝聚腔系统可以用作灵敏的声子检测器,其通过对腔外的光子进行计数来操作,所述光子已经被期望的声子选择性地散射。
2015-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact model reduction for discrete-time conditional quantum dynamics
本研究提出一种基于量子概率代数方法的离散时间量子滤波器降维技术,在保留测量分布与可观测量期望值的同时,通过可观性分析实现一般条件量子系统的精确约简,并经典型算例验证。
2024-05-09 cs.SY eess.SY quant-ph