Stochastic approach to evolution of a quantum system interacting with a wave packet in squeezed number state
本文提出随机方法,推导量子系统与压缩数态波包相互作用的滤波与主方程,并给出量子轨迹及光子统计的解析公式。
2023-03-21 quant-ph
A complete analysis of spin coherence in the full-loop Stern Gerlach interferometer using non-squeezed and squeezed coherent states of the Quantum harmonic oscillator
多年来,不同的研究小组提出了不少建议,利用斯特恩-格拉赫效应在相当长的时间尺度上在微米级的中性测试质量之间建立稳定的宏观空间叠加。Bose等人和同事在2017年提出的一个这样的提议使用这个想法来表明,如果没有量子相干介质的存在,两个质量就不能引力纠缠。这种方法的一个关键方面涉及SG干涉仪的可见性的测量,该测量提供了在波包在位置和动量空间两者中组合之后在总干涉时间上守恒的自旋相干程度的估计。然而,这个想法的成功实施需要几个实验参数的知识。为此,我们提出了一个严格的数学分析的可见性在一般SG干涉仪的非压缩和压缩的热相干态的量子谐振子。此外,我们推导出的温度上的初始准备的波包的测试质量所需的非压缩和压缩相干态的约束。我们表明,对于微米量级的波包分裂尺寸,可以使用1.0e-14 - 1.0e-15 kg量级的质量来实现这样的建议,时间间隔高达0.5秒。我们的研究结果表明,对于压缩的情况下,所需的温度可以按比例放大几个数量级(与非压缩的情况下),如果一个考虑压缩的动量空间中的最初准备的波包。
2022-07-23 quant-ph
A self-interfering clock as a "which path" witness
我们实验证明了一种新的干涉测量范式:自干涉时钟。我们将一个时钟分裂成两个空间上分离的波包,并观察到一个具有稳定相位的干涉图样,表明分裂是相干的,即,钟同时出现在两个地方然后,我们使时钟波包以不同的速率“滴答”,以模拟适当的时间滞后。时钟的时间和它的路径之间的纠缠产生了“哪条路径”的信息,这影响了时钟自干扰的可见性。相比之下,在标准干涉测量中,时间不能产生“哪条路径”的信息。作为时钟,我们使用两个自旋态叠加的原子。这第一个原理验证实验可能对时间和广义相对论的研究以及它们对退相干和波包坍缩等基本量子效应的影响产生深远的影响。
2015-05-21 quant-ph
Anomalous decay of a prepared state due to non-Ohmic coupling to the continuum
在非欧姆模型下,我们研究了预备态$E_0$到连续介质{E_k}的衰减.这意味着偶联是$|V_{k,0}| \propto |E_k-E_0|^{s-1}$与$s \ne 1$。我们发现,无论模型的细节有一个普遍的广义维格纳时间$t_0$的生存概率$P_0(t)$的演变为特征。速率方程现象学所暗示的一般衰变行为是一个减慢的拉伸指数,反映了带形的逐渐分辨率。但是,根据模型的非普适特征,幂律衰减可能会占据主导地位:只有当欧姆耦合到连续统时,我们才会得到一个对连续统内耦合的性质不敏感的鲁棒指数衰减。分析突出了微扰和非微扰特征在动力学中的共存。事实证明,有特殊的情况下,$t_0$反映在传播过程中,而不仅仅是在生存概率,相反的天真的线性响应理论的期望。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission as a single-photon source: Pulse shape and efficiency of one-photon Fock state preparation
在色散和吸收介质中的精确量子电动力学框架下,我们研究了高$Q$腔中初始处于上态的二能级原子辐射的量子态,包括出射光子属于同时覆盖腔内外区域的波包的情况.对于原子-场连续相互作用和原子-场短时相互作用,我们确定了激发态出射波包的时空形状,并计算了波包携带单光子Fock态的效率。此外,我们还接触了量子噪声理论,其中腔内场和腔外场被视为近似代表独立的自由度,从而可以引入两个独立的希尔伯特空间。
2007-11-01 quant-ph
Assisted tunneling of a wave packet between square barriers
对一维正方形势垒间波包的辅助隧穿问题进行了解析处理。精确计算了模拟具有任意时间依赖性的恒定电场的电势的隧穿率。势垒的极谱决定了衰减时间。微扰增强了隧穿几率。结果举例说明了一个简化模型的核$\ds α$衰变。
2009-01-30 nucl-th quant-ph
Cavity-assisted spontaneous emission of a single three-level atom as a single-photon source
研究了经典泵浦的$Λ$型三能级原子在同时具有辐射和无用损耗的谐振腔中的受激喇曼相互作用。结果表明,在受激绝热拉曼通道区,腔助电磁场的激发出射波包可以高效地制备成单光子Fock态。在这种情况下,波包的时空形状不依赖于泵浦场的相互作用形状,只要原子与泵浦的相互作用相对于原子与腔辅助场的相互作用有时间延迟。因此,该方案可以用来产生一系列相同的辐射脉冲,每个几乎单光子Fock态。进一步表明,通过控制原子与腔场的相互作用时间,可以控制出射波包的时空形状。
2009-11-19 quant-ph
Dynamic generation of entangling wave packets in XY spin system with decaying long range couplings
我们研究了具有$1/r^{2}$衰变长程耦合的XY模型中两个远距离位点之间自旋纠缠的动态产生。由于该模型中磁振子的线性色散关系$ε(k)\sim |k|$,我们证明了一个位置良好的自旋态可以动态分裂成两个运动的纠缠局域波包而不改变它们的形状。有趣的是,当这两个波包在快周期$τ=π$之后在完全相反的位置相遇时,初始的良好定位状态可以完全重现。数值计算证实了分析结果,即使考虑的环系统的尺寸$N$高达几千。研究了耦合强度的截断近似。数值模拟结果表明,即使耦合强度的取值范围被截断到相对于自旋系统尺度而言较短的尺度,上述结论仍然成立。
2006-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
A time frequency analysis of wave packet fractional revivals
我们表明,自相关函数的时频分析,在许多方面,一个更合适的工具来解决分数复苏的波包比通常的时域分析。当波包的相干结构是短暂的并且在其完全恢复之前衰减时,该优点在重建其初始状态中是至关重要的。我们的计算是基于模型的例子分数复苏的Rydberg波包的圆形状态。最后,我们提供了一个分析调查,完全同意我们的数值观测效用的时频分析研究的波包分数复苏。
2007-06-11 quant-ph
Transition state theory for wave packet dynamics. II. Thermal decay of Bose-Einstein condensates with long-range interaction
本文应用过渡态理论计算了具有长程相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的热衰变率。如果接触相互作用是吸引的,则这种凝聚体的基态是亚稳态的,并且足够的热激发可能导致其坍缩。过渡态理论的使用是通过在变分框架内描述凝聚体并将变分参数局部映射到经典相空间来实现的,正如在前面的论文[A. Junginger,J. Main和G. Wunner,submitted to J. Phys. A].我们应用这个程序高斯波包和单极1/r相互作用的凝聚体比较衰减率通过使用不同数量的耦合高斯试验波函数,以及不同的正常形式的订单目前的结果。
2012-02-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
The helical quantum two-body problem and its wave packet dynamics
Universität Hamburg(汉堡大学)
研究螺旋量子双体问题中波包的动力学,揭示多势阱对瞬态演化和空间尺度振荡的影响。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space
Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collège de France(卡斯特勒-布塞尔实验室,巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,法兰西公学院);Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, UT3, Université de Toulouse, CNRS(碰撞聚集反应实验室,联合研究单位5589,FERMI,图卢兹第三大学,图卢兹大学,法国国家科学研究中心)
利用量子气体显微镜对单原子波包在连续空间中的原位分布进行成像,为研究多体系统微观性质提供新方法。
2024-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Wave packets in QFT: leading order width corrections to decay rates and clock behaviour under Lorentz boosts
本文研究了量子场论中用波包表示局域化粒子时对衰变率的宽度修正,发现衰变率存在量级为 $a^2/M^2$ 的修正,且在 Lorentz boost 下波包时钟行为偏离标准 Lorentz 因子,存在量级为 $a^2v^2/M^2$ 的修正。
2021-06-25 hep-th quant-ph
A Continuously Observed Two-level System Interacting with a Vacuum Field
讨论了量子芝诺效应和量子佯谬。量子芝诺悖论声称,一个连续观测的系统,准备在一个状态,这不是一个本征态的哈密顿算符,永远不会衰变。为了恢复不稳定系统的经典行为,我们考虑了一个分别处于激发态和Poincare不变真空态的二能级系统与玻色场的相互作用.利用含时微扰理论,我们计算了有限时间内二能级系统的自发衰变几率。利用标准变元得到量子芝诺佯谬,我们考虑N个测量,其中N趋于无穷大,我们得到非衰变概率律是纯指数的,因此恢复了经典行为。
2007-03-19 quant-ph
Uniform Semiclassical Approach to Fidelity Decay: from Weak to Strong Perturbation
我们研究保真度衰减的一个统一的半经典的方法,在三个微扰制度,即微扰制度,费米黄金法则(FGR)制度,和李雅普诺夫制度。本文导出了宽度为$\sqrt{\hbar}$阶($\hbar$为有效普朗克常量)的初始高斯波包保真度的半经典表达式。本文还研究了初始高斯波包的保真度在半经典方法中引入的两个时间尺度上的短时衰减。在微扰区,数值计算证实了保真度在高斯衰减之前先有FGR衰减。用Levy分布近似作用差的分布,解释了在经典极限下弱混沌系统中观察到的FGR区的非FGR衰变.在李雅普诺夫系统中,当有限时间李雅普诺夫指数在经典极限内有较大的波动时,保真度对数的平均值在一定时间内可能具有近似的李雅普诺夫衰减.
2004-12-02 quant-ph
Threshold effects in high-energy vortex state collisions
本文通过量子场论方法研究高能涡旋态碰撞中的阈值效应,以拉盖尔-高斯与高斯波包碰撞产生重粒子对的玩具过程为例,发现波包非单色性导致阈值模糊,且未证实近阈值增强,反而在碰撞参数趋于零时观察到与轨道角动量相关的截面凹陷。
2023-07-05 hep-ph quant-ph
Transition state theory for wave packet dynamics. I. Thermal decay in metastable Schrödinger systems
我们演示了过渡态理论在亚稳薛定谔系统中的波包动力学中的应用,该系统通过波函数的变分分析来逼近,并且其动力学在依赖于时间的变分原理的框架内描述。经典的过渡态理论的应用,这需要一个经典的Hamilton函数的知识,是可能的,通过映射的变分参数到经典的相空间坐标和构造一个适当的哈密顿量的作用变量。这种映射,这是由一个正常的形式扩展的运动方程和一个额外的适应的能量泛函,以及要求变分的anastomy进行了详细讨论。证明了该程序的适用性的立方模型势,我们计算的冻结高斯波函数的热衰减率。用窄的试探波函数得到的衰变率与用相应点粒子的经典标准形得到的结果完全一致。具有更宽的试验波函数的结果甚至超出了经典方法,即,他们同意那些使用量子标准形式。本文提出的方法将在以后的论文中应用于玻色-爱因斯坦凝聚体。Junginger,M. Dorwarth,J. Main,and G. Wunner,submitted to J. Phys. A].
2012-02-13 nlin.CD quant-ph
How many atoms get excited when they decay?
我们分析了一个由基态和辐射不稳定的激发态叠加而成的二能级系统的时间演化。我们表明,通过选择适当的手段检测的辐射场,我们可以引导发射器的演变,并预示着其准备在充分的激发态。我们确定的概率发生这种“激发过程中的衰变”的远程发射器。
2017-02-28 quant-ph
Anomalous Spreading of Power-Law Quantum Wave Packets
我们引入幂律尾量子波包。我们表明,它们可以被看作是本征函数的哈密顿与物理潜力。我们证明了这些包的自由演化提出了一个渐近衰减的最大值的波包,这是异常的间隔的特征幂律指数。我们还证明了在自由空间中波包的演化过程中,波包的有限矩数是一个守恒量。
1999-12-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Manipulating the shape of electronic non-dispersive wave-packets in the hydrogen atom: numerical tests in realistic experimental conditions
我们证明了线极化谐振微波场和平行静态电场的组合可以在里德伯原子中产生非色散电子波包。静态电场允许操纵的椭圆轨迹的形状的波包是propagatedon.Exact量子数值计算的现实实验参数表明,波包演变的线性轨道上可以很容易地在实验室中制备,无论是通过直接的光激发或通过制备一个原子在极端斯塔克状态,然后慢慢地打开微波场。后一种方案似乎对实验上的不完美性有很强的抵抗力。一旦线性轨道上的波包被激发,静态场就可以用来操纵轨道的形状。
2002-06-06 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Master equations and quantum trajectories for squeezed wave packets
物质与压缩态光场的相互作用大多是在场关联时间很小的近似下处理的。处理具有更一般相关性的压缩光的方法目前涉及显式地对产生光的系统进行建模。我们发展了一个通用的输入-输出理论的一种特殊形式的窄带压缩光-压缩波包模式-只关心压缩场的统计和波包的形状。这种形式主义使我们能够推导出输入输出关系和主方程。我们还考虑使用光子计数和零差测量来检测散射场,这需要推导随机主方程。场的非马尔可夫性质在主方程中表现为方程的耦合层次。我们说明了这些后果的衰变和共振荧光的两级原子在这种领域的存在。
2021-09-12 quant-ph
Generalized wave-packet model for studying coherence of matter-wave interferometers
本文提出了一种广义的原子波包在物质波干涉仪中的演化模型。该方法提供了一种有效的工具,用于分析原子干涉仪的性能使用的原子云制备在一个陷阱作为玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)或作为热系综。动态特性,如波包的大小和相位的模型的预测是非常一致的显式数值解的非线性Gross-Pitaevskii方程,使快速计算的干涉性能的制度,完全的数值解变得不切实际。作为一个出发点,静态的BEC在谐波陷阱中的TF近似推广到整个范围的原子-原子相互作用强度:从非相互作用的原子(低密度)的标准TF限制(高原子密度,只要凝聚近似仍然成立)。特别是,这种概括允许一个很好的估计原子云的性质沿过渡从三维到准一维BEC在一个细长的陷阱。然后,我们开发了一个理论模型的波包演化的时间依赖性的条件。该模型适用于广泛的动力学问题,涉及演化的时间依赖性的潜力,并在一个不断变化的平均场原子排斥由于分裂和分离的波包。我们使用该模型研究两种影响干涉相干性的效应:不完美的空间重组在两个状态的干涉仪(所谓的“Humpty-Dumpty效应”)和相位扩散由于数量的不确定性在两个干涉仪臂,这是以前研究彻底只为干涉计划中的BEC在两个武器停留被困(例如,在一个双阱势)。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decay of a quasi-stable quantum system and quantum backflow
准稳定量子系统的衰变主要涉及一个输出几率流密度。然而,在从指数衰减到逆幂律衰减的过渡期间,存在这样的时间间隔,在该时间间隔期间,该电流虽然很小,但是是向内的。在本文中,这种内向流与量子回流相关联。此外,对于最初被限制在空间中的随时间演化的自由波包,存在大量的回流。
2019-10-11 quant-ph
Recurrence properties of quantum observables in wave packet dynamics
本文研究了单模辐射场与非线性介质相互作用的两种典型模型的量子力学期望值时间序列的递推性质。从递归时间分布,返回地图和递归图,我们得出结论,适当的观测量有关的字段的动态可以从准周期性双曲性,根据非线性的程度和偏离相干的初始状态的字段。我们建立,在一个简单的二分模型中,该领域是有效的一个开放量子系统,一个衰减的指数递归时间分布,一个双曲动力系统的特性,与混沌时间演化的特征在于一个积极的李雅普诺夫指数。
2009-12-29 quant-ph
Quantum control of entangled photon-pair generation in electron-atom collisions driven by laser-synthesized free-electron wave packets
本文提出了一种利用激光合成自由电子物质波的相干控制方法。与利用光学相干性来控制物质波动力学的相干控制方案相比,我们分析了相反的情况,并研究了由激光雕刻的相干自由电子物质波驱动的量子光发射的控制。我们将这一概念应用于电子-原子碰撞中纠缠光子对发射的控制,其中入射电子波包与靶原子$B$碰撞,通过干涉共振增强多光子电离母原子$A$来设计。每个电离路径导致电子波包,相干干涉在时间演化的连续。它们的相互相干性可以通过调节对干扰路径有贡献的电离场的频率分量的相对相位或时间延迟来控制。本文报道了在辐射光级联辐射中,靶原子与合成电子波包碰撞后受到非弹性激发而衰变时,纠缠光子对产生的相干控制.
2021-02-04 quant-ph
Quantum time dilation in atomic spectra
当时钟在相对论性动量波包的叠加中运动时,就会发生量子时间膨胀。我们利用一个受激的类氢原子的寿命作为一个时钟来演示量子时间膨胀如何体现在自发发射过程中。所得到的发射率不同时,相比的发射率的动量波包的顺序$v^2/c^2$的混合物中制备的原子。由于动量波包之间的相干性,这种效应伴随着对多普勒频移的量子校正。该量子多普勒频移影响$v/c$阶的谱线形状。然而,与量子时间膨胀的效果相比,它对衰变率的影响被抑制了。我们认为,光谱实验提供了一个技术上可行的平台来探索量子时间膨胀的影响。
2021-03-07 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Sub-nanosecond Electro-optic Modulation of Triggered Single Photons from a Quantum Dot
单光子波包的控制是发展由不同物理系统通过光子相互作用而构成的混合量子系统的重要资源。在这里,我们将这种控制扩展到由量子点发射的触发光子,与电光调制的辐射衰减相比,在时间尺度上快速地对单光子波包进行时间成形。特别地,同步调制由具有指数衰减波包的量子点中的激子的复合产生的双光子带单光子以产生高斯形单光子波包。我们探索了其他脉冲形状,并研究了这种技术用于提高量子点产生的单光子的不稳定性的可行性。
2011-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring the Lyapunov exponent using quantum mechanics
我们研究了两个波包的时间演化,这两个波包在相同的初始状态下制备,但在略微不同的哈密顿量下演化。对于混沌系统,我们确定了导致波包重叠函数随时间指数衰减的情况。我们表明,足够弱的扰动,指数衰减遵循费米黄金法则,而通过使两个哈密顿量之间的差异更大,特征指数衰减时间成为李雅普诺夫指数的经典系统。我们通过数值研究二维动力系统的重叠衰减函数来说明我们的理论研究结果。
2001-12-10 cond-mat nlin.CD quant-ph
Angular momentum effects in neutron decay
本文研究自由中子在结构化态下β衰变的角动量效应,分析三种非平面波态,发现质子谱角分布对波包结构敏感,可用于提取特征并反映空间对称性。
2025-02-27 hep-ph quant-ph
Stability of wave packet dynamics under perturbations
本文介绍了一种新的方法来研究波包动力学在哈密顿量扰动下的稳定性。我们的方法依赖于半经典近似,但非微扰。两个单独的贡献的量子保真度被确定:一个因素来自分散的波包,而另一个因素是由分离的轨迹的扰动的经典系统远离相应的未扰动的轨迹。此外,我们估计这两个贡献的经典李雅普诺夫指数,并找到一个衰减的保真度,一般来说,至少是指数,但也可能是双指数。后一种情况下示出实现为倒谐波振荡器。
2005-09-06 nlin.CD quant-ph
Spatial entanglement and massive neutrino oscillations produced by orbital electron capture decay
中微子和反冲核的双粒子波函数被发现作为一个时间长于类氢离子的电子俘获衰变寿命的远区初值问题的解决方案。在这个过程中产生的中微子反冲纠缠是动量守恒的结果,并且与态的波包结构密切相关。由于中微子混合,联合波包包含中微子质量本征态包的相干叠加。这是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森思想实验的新的物理实现,在量子光学和量子信息学中没有类似物。本文提出了一类可能的中微子与反冲核的配准实验。结果表明,由于空间关联,在有反冲的符合实验中可以观察到中微子振荡。
2011-11-03 hep-ph nucl-th quant-ph
Quantum decay into a non-flat continuum
我们研究了预备态到非平坦连续谱的衰减。我们发现,生存概率$P(t)$可能会出现拉伸指数或幂律衰减,这取决于模型的非通用功能。还有一个不依赖于函数形式的普适特征时间$t_0$。只有对于平坦的连续谱,我们才能得到一个对连续谱内耦合性质不敏感的鲁棒指数衰减。分析突出了微扰和非微扰的特点在局域态密度的共存,和非线性依赖的$1/t_0$的耦合强度。
2010-04-06 quant-ph
Wave functions and tunneling times for one-dimensional transmission and reflection
结果表明,在给定的与时间无关的势的单粒子一维散射问题中,对于相同制备粒子的整个量子系综的每个状态,存在唯一的一对(子系综)解的薛定谔方程,其中,我们假设,分别描述传输和反射:在非稳态的情况下,对于任何时刻,这些函数都是正交的,它们的和描述了所有粒子的状态;以恒定的范数演化,其中一个函数在晚些时候接近透射波包,另一个函数接近反射波包。对于透射和反射,1)在散射事件之前和之后,粒子的平均动能是相同的,2)在一般情况下,平均起始点不同于所有粒子的起始点。结果表明,对于反射,在对称势垒的情况下,粒子的运动域是由势垒区域的中点为界。我们定义(精确和渐近)的传输和反射时间,并表明,我们的形式主义的基本结果,原则上,检查实验。
2004-04-12 quant-ph
Visualizing the collapse and revival of wavepackets in the infinite square well using expectation values
我们研究了无限深方势阱中波包的短期、中期和长期时间依赖性。除了强调波包复兴的出现之外,即,在扩展波包重新形成接近其初始形状和宽度的情况下,我们还详细检查了到塌陷阶段的方法,其中位置空间概率密度几乎均匀地分布在阱上。我们专注于可视化这些现象的位置和动量空间,以及通过以下的时间依赖的期望值和位置和动量的不确定性。我们讨论的时间尺度波包崩溃,使用自相关函数分析,以及专注于期望值,并找到两个相关的时间尺度,描述不同方面的衰减阶段。在附录中,我们简要地讨论了波包的复苏和崩溃,在一个更一般的,一维幂律势$V_{(k)}(x) = V_0|x/a|^k$,它插入之间的情况下的谐振子($k=2$)和无限的井($k=\infty$)。
2003-07-06 quant-ph
Wave packet autocorrelation functions for quantum hard-disk and hard-sphere billiards in the high-energy, diffraction regime
本文研究了一个波包的时间演化,波包代表一个量子粒子在一个几何上开放的台球中运动,台球由许多固定的硬磁盘或硬球散射体组成。利用多重碰撞展开技术,我们提供了高能衍射区中波包随时间变化的自相关函数的第一原理分析计算,其中粒子的德布罗意波长度虽然与散射体的尺寸相比很小,大到足以防止在粒子的自由飞行路径的数量级的距离上形成几何阴影。球散射系统必须被充分稀释,以便实现这种高能衍射状态。除了总的指数衰减之外,自相关函数表现出对应于波包的部分恢复的相对强的峰的一般复杂的序列。指数衰减(或逃逸)率和复兴峰结构主要由潜在的经典动力学决定。逃逸率之间的关系,和李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵对应的经典系统,以前已知的硬盘台球,加强推广到三个空间维度。含时自相关函数的量子力学计算结果与半经典周期轨道理论的预言一致。
2006-07-18 nlin.CD quant-ph
Field-induced decay of quantum vacuum: visualizing pair production in a classical photonic system
真空衰变现象,即由于量子电动力学真空在外场中的不稳定性而产生的电子-正电子对,是狄拉克理论的一个显着预测,其实验观察仍然缺乏。在这里,一个经典的波动光学模拟真空衰减,光在弯曲波导超晶格中的传播的基础上,提出。我们的光子模拟使一个简单的和实验上可访问的可视化对生产过程中的空间作为一个最初的负能量高斯波包,代表一个电子在狄拉克海,振荡电场的影响下,打破了。
2010-09-01 quant-ph
Irreversible Evolution of a Wave Packet in The Rigged Hilbert Space Quantum Mechanics
众所周知,具有复能量的状态不能是自伴算符的本征态,如哈密顿算符。共振,即具有指数衰减的可观测量的状态,不是属于传统希尔伯特空间的向量。人们可以用一种不寻常的数学形式来描述这些共振,这种数学形式基于所谓的Rigged Hilbert Space(RHS)。在RHS中,具有复能量的状态被表示为伽莫夫矢量(GV),并且它们模拟衰变过程。本文研究了反向谐振子的GV,用解析和数值方法研究了波包的不稳定演化。我们引入背景函数来研究初始数据不仅仅由GV的总和组成,我们分析了属于特定函数空间的不同波包。我们的工作为不可逆波的传播可以通过Rigged Hilbert空间量子力学来研究这一观点提供了支持,并为不可逆动力学的实验研究提供了新的思路。
2016-08-10 math-ph math.MP physics.optics
Capturing the spectrotemporal structure of a biphoton wave packet with delay-line-anode single-photon imagers
提出一种基于延迟线阳极单光子探测器的新技术,实现高效测量频率纠缠双光子,仅需几分钟即可获得时间和频谱分辨图像,显著快于传统方法,为多模量子科学实验铺平道路。
2024-07-23 quant-ph
Decay of Coherence and Entanglement of a Superposition State for a Continuous Variable System in an Arbitrary Heat Bath
我们考虑的情况下,一对粒子最初在一个叠加态对应于一个分离的波包对。我们计算\emph{exactly}这个非高斯状态由于与\emph{arbitrary}热浴相互作用的时间发展。我们发现,一致性不断衰减,正如预期的那样。然后,我们研究纠缠,发现在有限的时间系统变得可分离(不纠缠)。因此,我们看到纠缠猝死在连续变量系统中也很普遍,这应该引起纠缠系统设计者的关注。
2010-05-20 quant-ph
Universal Quantum Computation by Scattering in the Fermi-Hubbard Model
哈伯德模型可能是粒子在晶格上相互作用的最简单的模型,但是其动力学的模拟仍然超出了当前数值方法的范围。在这篇文章中,我们表明,一般的量子计算可以编码到物理波包传播通过一个平面图,与散射相互作用的费米哈伯德模型。因此,在平面图上模拟模型就像模拟量子计算一样困难。我们给出了两种不同的论证,证明了在强耦合的极限下,对作为费米真空激发的波包和填充率为一半的空穴波包的模拟都是困难的。在由t-J模型描述的后一种情况下,在散射事件中只有反射而没有透射,这与经典硬球的情况相同。从这个意义上说,这种结构提供了一个量子力学模拟的弗雷德金-托弗利台球计算机。
2014-09-15 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Preservation of quantum coherence under Lorentz boost for narrow uncertainty wave packets
我们考虑了相对论增强对单粒子高斯波包的影响。作为动量和助推参数的函数,研究了由助推观测器测量的波函数的相干性。使用各种配方的相干性,它表明,在一般的相干性衰减的状态的动量的增加,以及应用到它的提升。然而,采用一个独立的基础配方,我们表明,相干性可能会被保存,即使是大的提升应用于窄的不确定性波包。我们的结果定量地举例说明了实际可实现的中子波函数。
2017-05-25 gr-qc hep-th quant-ph
Scalar scattering amplitude in Gaussian wave-packet formalism
我们在树级的高斯波包形式主义计算$s$通道$2\to2$标量散射$ϕϕ\toΦ\toϕϕ$。我们发现,波包的影响,包括移动的极点和宽度的传播的$Φ$,即使我们不考虑的时间边界效应$2\to2$,提出了较早。结果可以解释为,一个重标量$1\to2$衰变$Φ\toϕϕ$,考虑到$Φ$的产生,不表现出在状态的时间边界效应,除非我们进一步考虑在边界效应的$2\to2$散射。我们还显示各种平面波的限制。
2020-08-17 hep-ph hep-th quant-ph
Characterization of Polariton Dynamics in a Multimode Cavity (II): Coherent-Incoherent Transition Driven by Photon Loss
本文通过复本征谱与非厄米波包传播分析,揭示可调多模腔中光子损耗驱动的相干—非相干转变及上下极化激元支的互补动力学。
2025-07-25 physics.chem-ph quant-ph
Emergence and Collapse of Quantum Mechanical Superposition: Orthogonality of Reversible Dynamics and Irreversible Diffusion
基于量子系统的建模与(经典)非平衡态热力学的帮助下,叠加原理的出现和崩溃都在同一个框架内理解。两者都取决于在关键的方式上是否保持平均正交性之间的可逆薛定谔动力学和不可逆的扩散过程。此外,当处理单个自由高斯波包时,所述正交性已经完全发挥作用。在一个应用中,量子力学的“衰减的波包“被证明是简单地从亚量子扩散与特定的扩散率随时间变化,由于粒子的热环境的变化。因此,高斯波包的精确量子力学轨迹分布和速度场,以及玻恩定则,都是完全从经典物理学推导出来的。
2010-04-26 quant-ph
Photonic CZ gates based on few-photon scattering from emitter-cavity systems
School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院)
本文分析基于发射器-腔系统的光子CZ门性能,发现单双光子波包形状优化存在权衡,导致平均保真度限制在约60%。
2026-09-23 quant-ph
Quantum coherence measures in entangled atomic systems
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本研究探讨了相对论加速对纠缠原子系统中量子相干度量的影响,分析了不同情景下相干性的变化规律。
2025-11-25 quant-ph
Decoherence from a spin-chain with three-site interaction
研究了两量子比特与自旋链在弱耦合区三格点相互作用下的量子不和谐和纠缠随时间的演化。如果量子系统从贝尔态演化,量子关联在环境的临界点在很短的时间内衰减到零。我们发现三格点耦合强度存在一个特殊的区间,在这个区间内,量子不和谐和纠缠的衰减可以被延迟。当量子比特初始制备在Bell对角态时,纠缠的衰减也延迟在特定的时间间隔内,但量子不和谐的衰减增强。此外,还观察到了经典退相干与量子退相干之间的突变。我们发现在三位相互作用的特定范围内,跃迁时间可以延长,而各向异性程度可以缩短跃迁时间。
2012-10-18 quant-ph
Non-Hermitian wave packet approximation for coupled two-level systems in weak and intense fields
本文介绍了二能级系统布洛赫光学方程的一种精确的非厄米薛定谔近似。这种近似提供了一个完整的描述的激发,弛豫和退相干动力学在弱和强激光场。在这种方法中,传播量子系统的波函数而不是密度矩阵就足够了,只要通过自动调整的时间相关增益和衰减速率来考虑弛豫和退相。所开发的形式主义适用于电磁辐射的散射和吸收的问题,由相互作用的两个层次的发射器组成的薄层。
2016-02-11 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Nonexponential decay of an unstable quantum system: Small-$Q$-value s-wave decay
研究了不稳定量子系统的衰变过程,特别是对指数衰变规律的偏离。我们证明了当$Q$值很小时,s波衰减不再存在指数周期,这里的$Q$值是系统中初始预备态的能量与连续本征态的最小能量之差.我们还导出了这种衰变过程发生的定量条件,并讨论了什么样的系统适合观测这种衰变。
2005-02-07 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Neutrino and antineutrino oscillations from decay of Z boson
作为一个初值问题的解,得到了Z玻色子衰变后中微子和反中微子的双粒子波函数。这种状态的波包包含大量中微子和反中微子的相干叠加,导致它们的味对应物的独立振荡。可能的实验,以观察一个轻子或两个轻子从同一衰变和三个独立发射对的振荡被认为是。
2012-01-15 hep-ph nucl-th quant-ph
Loschmidt echo decay from local boundary perturbations
研究了二维混沌台球中半经典波包随时间演化对边界局部扰动的敏感性。为了这个目的,我们地址,解析和数值,时间衰减的Loscherche回波(LE)。我们发现LE随时间呈指数衰减,其速率等于从原始台球中通过移除其边界的扰动影响区域获得的经典逃逸率。最后,我们提出了实验观测LE衰变的主要方案。
2007-01-10 nlin.CD quant-ph
Displacement Echoes: Classical Decay and Quantum Freeze
受中子散射实验的启发,我们研究了保真度的衰减,其中波包是由一个完美的时间反演操作后,进行相空间位移重建。在半经典极限下,我们证明了衰减率一般由经典动力学的李雅普诺夫指数给出。对于小的位移,我们还表明,在一个短时间的李雅普诺夫衰减,衰减冻结远高于遍历值,因为量子效应。我们的分析结果证实了数值模拟。
2007-04-23 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Decay law and time dilatation
研究了运动不稳定粒子的衰变规律。通常的时间膨胀公式规定,以动量$p$和质量$M$运动的不稳定状态的衰变宽度为$\tildeΓ_{p}=ΓM/\sqrt{p^{2}+M^{2}}$,其中$Γ$是静止系中的衰变宽度。与以前的研究一致,我们表明,在QM以及QFT的上下文中,这个方程是\textit{not}正确的,只要量子测量是在一个参考系中进行的,其中不稳定粒子的动量$p$(注意,动量本征态是\textit{not} QM中的速度本征态)。然后,我们给,据我们所知的第一次,一个改进的公式的解析表达式,我们表明,从$\tildeΓ_{p}$的偏差有一个最大的$p/M=\sqrt{2/3},$,但通常是\textit{very}小。然后,结果可以很容易地推广到一个动量波包,也可以推广到任意的初始状态。在这里,我们给出了非衰变概率的一个非常一般的表达式。作为下一步,我们表明,当一个不稳定状态的动量/速度为零时,需要小心:即,所得到的状态与不稳定状态的基础元素的重叠为零(它已经衰减了!)。然而,当考虑速度的扩展时,再次发现$\tilde{Γ}_{p}$通常是非常好的近似。速度波包的研究是一个有趣的课题,它是本论文的主要成果之一。\textbf{ }最后,应该强调的是,狭义相对论没有任何突破,但像往常一样,在量子力学中,人们应该指定对哪种状态进行哪种测量。
2016-04-16 hep-ph quant-ph
Flipping electric dipole in the vibrational wave packet dynamics of carbon monoxide
受里德堡原子-离子束缚态偶极翻转机制启发,研究发现一氧化碳$^1Σ^+_g$电子基态振动波包动力学中存在偶极翻转,且可通过相干态参数调控其动力学特征。
2024-03-06 physics.atom-ph quant-ph