Dynamics of Entanglement and Nonclassical Correlation for Four-Qubit GHZ State
多量子比特纠缠对于量子信息处理是至关重要的，但其利用受到多量子比特系统周围环境的不利影响。因此，研究噪声下一般多体非经典关联的动力学，包括但不限于纠缠，是非常重要的。我们在实验中对四比特GHZ态在最常见的噪声下进行了研究，发现除了在退相信道中，非经典关联比纠缠更鲁棒。对于Pauli-X和Pauli-Y噪声以及与退相库相互作用的Bell对角态，量子不和谐呈现出动力学的突然转变，对于Pauli-Z和各向同性噪声，量子不和谐单调衰减。
2015-09-21 quant-ph
Nonclassical photon-pair source based on noiseless photon echo
提出一种基于稀土离子掺杂晶体中无噪声光子回波的类DLCZ方案，通过直接光学重相位产生可控延迟的相关光子对，可用于建立光子与自旋波激发间的长寿命量子关联。
2023-04-26 quant-ph
Deterministic nonclassicality for quantum mechanical oscillators in thermal states
量子非经典性是绝大多数量子信息应用的基石，其产生方法处于研究的前沿。任何方法都需要清除的障碍之一是退相干和噪声的隐约存在，它们对非经典性起作用，往往会完全消除它。本文证明了初始处于热平衡态的量子谐振子的非经典态可以通过将其耦合到单个二能级系统中而确定性地产生。这甚至可以在其中二能级系统最初处于基态的吸收区中实现。该方法是弹性的噪音，它实际上可能会受益于它，证明了系统具有较高的热能产生更多的非经典状态。
2017-02-27 quant-ph
Demonstration of a bright and compact source of tripartite nonclassical light
我们实验证明了在参量过程获得的三部分连续变量态中所期望的非经典光子数关联。我们的方案涉及一个单一的非线性晶体，其中两个相互关联的参数相互作用同时发生，并代表了一个明亮而紧凑的亚散粒噪声三方光场的来源。我们分析了泵浦强度对探测光子数和噪声降低量的影响，从而证明了实验数据和单模理论描述之间的良好一致性。
2008-10-22 quant-ph
Generating Nonclassical Quantum Input Field States with Modulating Filters
量子开放系统的行为，以及它们的输出响应，在非经典状态下由量子输入噪声驱动时，对量子技术至关重要。在这里，我们给出了明确的量子调制滤波器的结构，产生所需的非经典态（相干态，猫态，成形的单光子和多光子态）的量子光场从真空噪声输入。讨论了非经典态的特性（相干、纠缠、Fock态等）的调制滤波器，本身是一个线性无源开放系统，被转移到连续变量输出场状态。滤波器动态特性可以另外对输出进行整形以获得特定的目标状态。结果表明，由这些非经典输入驱动的一般量子马尔可夫系统的开放动力学等价于具有真空场输入的级联滤波器加系统模型。
2014-11-27 quant-ph
Quantum-optical channels that output only classical states
Glauber-Sudarshan对角“权重”函数提供了连续变量系统的经典态和非经典态的量子光学概念之间的自然划分。基于这种划分，如果一个通道对于任何输入状态都只输出经典状态，则该通道被称为非经典破坏。我们专注于多模玻色子高斯通道和分类那些是非经典打破引入一个标准，需要满足这些通道的矩阵。该标准可以被解释为这些通道的非经典性基准，因为它量化了阈值噪声，在该阈值噪声处存在输出状态的完全非经典到经典的转变，即，它量化了信道输出的非经典性对高斯噪声的鲁棒性。然后，我们证明了一个惊人的“对偶”之间的非经典打破和纠缠打破玻色子高斯通道。
2016-04-26 math-ph math.MP physics.optics
Entanglement-Enhanced Sensing in a Lossy and Noisy Environment
非经典态对于基于光学的量子信息处理是必不可少的，但它们的脆弱性限制了它们在实际场景中的效用，在这些场景中，损耗和噪声不可避免地降低（如果不是破坏）非经典性。在量子精密测量中利用非经典态产生的灵敏度优于所有经典方案，每个测量间隔向被探测的样品提供相同的能量。这些增强几乎无一例外地被量子退相干严重削弱。在这里，我们实验证明了一个纠缠增强的传感系统，是弹性的量子退相干。我们采用纠缠实现了20%的信噪比的改善超过最佳的经典方案中的纠缠打破环境的困扰由14 dB的损失和噪声背景75 dB强于返回的探测光。我们的研究结果表明，有利的量子传感技术可以开发的实际情况。
2014-11-21 physics.optics quant-ph
High nonclassical correlations of large-bandwidth photon pairs generated in warm atomic vapor
产生适合与原子相互作用的非经典光对应于广泛的量子光学社区所追求的关键目标。我们提出了一个前所未有的高度的非经典光子相关的温暖原子蒸气中的自发四波混频过程中产生的非经典光子对。我们展示了如何在蒸气室视口附近激发原子的独特组合，单激发激光束，双$Λ$能级方案，辅助光学泵浦和特定的光学滤波设置，允许产生的非经典光场的光谱带宽高达$560 \pm 20$ MHz和低双光子噪声。我们提供了一个特定的噪声机制，可观察到的光子相关性的技术和基本限制的定量分析。所提出的方案的整体技术简单性以及可用热原子蒸气实现的光谱匹配量子存储器的可用性，保证了实现GHz带宽按需非经典光源和高效量子通信节点的可行性。
2021-03-17 quant-ph
Atomic nonclassicality quasiprobabilities
虽然非经典量子态在概念上和作为量子技术的资源都很重要，但通常很难测试给定的量子系统是否表现出非经典性。介绍了一种简单的方法来证明非经典性，基于容易获得的集体原子正交测量，而不需要全状态层析成像。统计分析超出基态噪声水平，通过直接采样的正则化原子正交准概率。2x10^5铯原子压缩系综的非经典性得到了证明，其显著性高达23个标准差。
2012-10-08 quant-ph
Quantum pure noise-induced transitions: A truly nonclassical limit cycle sensitive to number parity
本文提出一个无经典极限的非线性阻尼量子振子模型，证明乘性噪声可诱导保守的非经典极限环，并具有Wigner负性和粒子数宇称敏感环流。
2023-06-09 nlin.AO nlin.CD quant-ph
Limitations to Dynamical Error Suppression and Gate-Error Virtualization from Temporally Correlated Nonclassical Noise
本文在开放量子系统框架下证明，时间关联非经典噪声会使受动力学解耦保护的量子门保真度依赖控制历史并饱和于较低值，揭示热库统计量再平衡对量子容错架构的关键限制。
2025-04-10 quant-ph
Nonclassical microwave radiation from the dynamical Casimir effect
研究了在超导量子干涉器件调制和终止的超导波导中，动态Casimir效应产生的微波辐射中的量子关联。我们应用非经典性测试和评估预测的场态的纠缠。对于实际的电路参数，包括热背景噪声，结果表明，所产生的辐射可以是严格的非经典的，可以有一个可测量的模间纠缠量。如果通过实验测量，这些非经典指标可以进一步证明这些电路中动态卡西米尔辐射的量子性质。
2012-07-09 quant-ph
Nonclassical radiation from a nonlinear oscillator driven solely by classical $1/f$ noise
本研究提出利用经典$1/f$噪声与低温声子库共同作用非线性振荡器，基于Redfield方程证明无需额外驱动即可产生非经典反聚束辐射，将普遍存在的本征噪声转化为量子技术可用资源。
2023-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of Strong Radiation Pressure Forces from Squeezed Light on a Mechanical Oscillator
量子增强传感是一种强大的技术，其中使用非经典状态来提高测量的灵敏度。对于增强的机械位移感测，已经示出光的压缩态减少限制测量噪声基底的光子计数噪声。然而，人们早就预测，用压缩光来抑制本底噪声，会不可避免地增加驱动机械系统的辐射压噪声。这样的非经典辐射压力力迄今为止被隐藏的测量强度不足和残余的热机械运动。由于最终的测量灵敏度依赖于这两个噪声源之间的微妙平衡，因此尚未观察到量子增强的极限。使用微波腔光机系统，我们观察到非经典辐射压力噪声，必然伴随着任何量子增强的测量精度。通过改变压缩的幅度和相位，我们根据海森堡不确定原理优化了机械不精确性和反作用噪声之间的基本权衡。随着测量强度的进一步增加，辐射压力最终主导机械运动。在这种情况下，光机相互作用可以被利用作为一种有效的量子非破坏（QND）测量的光场的振幅波动。通过压倒性的机械热噪声与辐射压力的两个数量级，我们证明了一个机械介导的测量的压缩与94%的有效零差效率。因此，在强辐射压力的作用下，机械运动增强了非经典光的测量，正如非经典光增强了运动的测量一样。
2016-01-11 quant-ph
Spectral control of nonclassical light using an integrated thin-film lithium niobate modulator
操纵非经典光的频率和带宽对于实现频率编码/复用量子计算、通信和网络协议以及桥接各种量子系统之间的光谱失配是必不可少的。然而，量子光谱控制需要由光、微波或声学介导的强非线性，这对于以高效率、低噪声和在集成芯片上实现具有挑战性。在这里，我们演示了使用集成的薄膜锂酸盐（TFLN）相位调制器的非经典光的频率偏移和带宽压缩。我们实现了创纪录的高电光频率剪切的电信单光子在太赫兹范围（$\pm$ 641 GHz或$\pm$ 5.2 nm），使高可见度的量子干涉之间的频率非简并光子对。我们进一步操作的调制器作为一个时间透镜，并证明了超过十八倍（6.55 nm至0.35 nm）的单光子带宽压缩。我们的研究结果展示了可扩展光子量子信息处理的片上量子光谱控制的可行性和前景。
2021-12-18 physics.optics quant-ph
Quantum channel of continuous variable teleportation and nonclassicality of quantum states
利用完全正映射和Glauber-Sudarshan $P$函数研究了双模压缩真空态中非经典量子态的噪声隐形传态.使用非经典深度作为传输性能的衡量标准，我们比较了隐形传态方案通过噪声信道的直接传输。噪声模型基于与真空场的耦合。结果表明，在一定范围内，隐形传态信道比直接传输信道具有更好的传输性能。并讨论了该区域的边界以及实现非经典隐形传态量子态的边界。我们的模型与Furusawa等人[Science { \bf 282}，706（1998）]实验中观察到的隐形传态保真度相当吻合。最后，我们提到在实际实验中传输非经典特征所需的条件。
2001-10-05 quant-ph
From the Hong-Ou-Mandel Effect to Quantum Sensing: Interference of Nonclassical Light with Partial Distinguishability and Noise
Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）；University of Warsaw（华沙大学）
论文利用相空间形式论等方法，研究噪声线性干涉仪中光的非经典态干涉，用于量子信息与传感。发现多光子Fock态新零概率事件，扩展高斯玻色子采样描述，探讨与量子多参数估计联系，揭示测量不相容性是基本限制。
2026-07-07 quant-ph
Quantum Measurement of Broadband Nonclassical Light Fields
基于量子关联函数的测量，研究了宽带辐射场光谱测量的量子统计性质。在其检测之前的光的光谱过滤与直接检测进行比较，然后对记录的光电流进行光谱分析。作为一个例子，我们研究了原子共振荧光光谱在两种滤波过程中的压缩谱。的条件下，检测的辐射的非经典签名是可能的。对于所考虑的例子，光电流滤波似乎是检测非经典性的最佳选择，这是由于光学滤波中的真空噪声效应。
2014-11-14 quant-ph
Transfer of nonclassical features in quantum teleportation via a mixed quantum channel
研究了双模压缩真空中受热环境影响的量子信道中连续变量态的量子隐形传态。压缩真空的每一个模式被假定经历相同的热影响。研究发现，当量子信道的混合双模压缩真空是可分离的时，任何可能强加于初始未知态的非经典特征都不能传递到接收站.双模高斯态是可分的当且仅当它有一个正的$P$函数，其中一个是双模压缩真空态.研究发现，由于量子信道中量子纠缠的脆弱性，在热环境下，量子隐形传态可能产生比直接传输更大的噪声。
2000-03-18 quant-ph
Quantum communication with macroscopically bright nonclassical states
我们分析了宏观明亮多模非经典光态的零差探测，并提出了它们在量子通信中的应用。我们观察到，零差检测是敏感的模式匹配的明亮的光的高度强烈的本地振荡器。不匹配的亮模式导致额外的噪声，这在技术上限制了宏观水平上高斯纠缠的检测。当模式匹配充分时，我们证明了利用明亮光束进行多模量子密钥分发是可行的。它最终将量子通信与可见光的经典光学技术融合在一起。
2015-11-26 quant-ph
Nonclassical states of light in a nonlinear Michelson interferometer
非线性量子精密测量方案可以导致比海森堡有限标度更快的测量不确定度。我们研究了嵌入克尔介质中的迈克耳孙干涉仪[Luis和Rivas，Phys.Rev.A92，022104（2015）]，其导致与其两个臂的长度的相对变化相对应的非线性强度相关相移。给出了最小可达测量不确定度的量子克拉美-罗界，并研究了实际中使该界饱和的要求。讨论了干涉仪输入光态的选择和输出端的读出策略。理想的，非经典状态的光，必须用来饱和的约束被发现是非常容易受到光子损失噪声。我们确定最佳状态在每个噪声水平，既有弹性的噪声和能够提供增强的灵敏度，并讨论实际实现的干涉测量方案使用这样的状态。
2021-12-06 quant-ph
Anatomy of entanglement and nonclassicality criteria
Institute of Nuclear Sciences, Hacettepe University（哈杰特佩大学核科学研究所）
本文研究了双模纠缠判据的内部结构，分析了四阶数和数相压缩态的非经典性判据，并提出了一种基于数相平面的改进判据，同时探讨了噪声面积作为纠缠度量的应用。
2026-05-18 quant-ph
Verifying single-mode nonclassicality beyond negativity in phase space
虽然相空间中的负性是非经典性的一个众所周知的特征，但各种各样的非经典态需要它们超越负性的表征。我们在相空间中建立了一个非经典性的框架，用直接的实验证据全面地描述了非经典态。这包括作为特例的负相空间分布，并进一步有效地分析了具有正相空间分布的量子态。我们证明了该方法只需检测相空间中的三个点，就能显著地检测出所有的非经典高斯态和任意维的所有非高斯态。我们的形式主义还提供了一个实验上可访问的下界的非经典措施的基础上跟踪距离。重要的是，这种基本方法可以进一步适用于构成实际的测试，在两个方向上寻找玻色子系统的粒子和波的性质，分别通过一个阵列的非理想开关检测器和粗粒度零差测量。所有这些测试在表征非经典状态时都是非常有效的，可以可靠地对抗噪声，为量子技术中的各种量子系统提供了通用工具。
2021-12-29 quant-ph
Direct experimental certification of quantum non-Gaussian character and Wigner function negativity of single-photon detectors
光量子探测器（如单光子探测器）的高度非经典特性对于光的量子态的制备以及量子精密测量和量子信息处理中的绝大多数应用是必不可少的。因此，研究光学量子测量的非经典特性既有重要意义，又有实际意义。在这里，我们提出并实验证明了一个程序的量子非高斯性和维格纳函数的负性，两个关键的非经典水平，光子量子探测器的直接认证。值得注意的是，我们的特点是高度非经典性质的探测器探测只有两个经典的热态和真空状态。实验证明了单光子雪崩二极管的量子非高斯性，并证明了该探测器的Wigner函数为负。我们的研究结果开辟了直接基准的光子量子探测器与一些经典状态的测量。
2021-01-10 physics.optics quant-ph
Quantum Communication with Correlated Nonclassical States
利用空间分离的两束光的正交相位振幅之间的非经典关联实现了具有高度抗截获性的双通道量子通信实验。对于该方案，对于相干"消息“的传输，任一信道单独可以具有任意小的信噪比（SNR）。然而，当发射的波束在授权检测时被适当地组合时，编码的消息原则上可以用源的原始SNR来恢复。一个实验演示已经实现了3.2 dB的改善，可能与相关的经典来源的SNR。扩展的协议，以提高其对窃听的安全性进行了讨论。
2000-03-21 quant-ph
Effects of Chirped Laser Pulses on Nonclassical Correlation and Entanglement of Photon Pairs from Single Atom
研究了任意激光脉冲激发对量子关联、纠缠的影响以及量子噪声的作用。瞬态量的精确计算使用的方法，提供精确的解决方案的朗之万场运营商的光子对由双拉曼原子驱动的激光脉冲。具有适当啁啾、延迟和/或失谐的短脉冲可以产生宽带光子对，并产生关于如何产生非常大的非经典相关的结果。我们发现短脉冲不利于纠缠的产生。先前发现的数量是相位敏感的，这是用来与脉冲面积的概念来解释的快速变化的纠缠与脉冲宽度和强度。光子关联和纠缠只受两种不同的初始条件的影响。分析加强了我们对这两个非经典概念的理解。
2008-03-15 quant-ph
Electron interference in mesoscopic devices in the presence of nonclassical electromagnetic fields
研究了介观干涉器件与非经典电磁场的相互作用。外部量子场在电荷上感应出相位因子。这个相位因子是标准Aharonov-Bohm相位因子的推广，在非经典电磁场的情况下是量子力学算符。它的期望值取决于描述非经典光子的密度矩阵，并决定了干涉。讨论了几个例子，表明非经典光子的量子噪声对电子干涉条纹的破坏很小。一个有趣的应用出现在远程电子干涉装置的背景下，用纠缠光子照射。在这种情况下，两个设备中的干扰电子变得纠缠。同样的想法也适用于非经典电磁场辐照的SQUID环。结果表明，通过约瑟夫森结的库珀对隧穿的统计特性依赖于光子的统计特性。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of pump-field scattering to nonclassical-light generation in a photonic band-gap nonlinear planar waveguide
在非线性平面波导中发生的光学参量过程可以作为具有非经典特性的光源。所产生的场的性质通过波导内部的光子带隙结构中的非线性相互作用场的散射而被实质上修改。线性算子振幅校正振幅平均值的量子模型提供了一个有效的挤压光的产生，以及与亚泊松光子数统计的光的产生的条件。非线性相互作用的相位失配的破坏性影响可以完全补偿使用适当的光子带隙结构内的波导。此外，在波导中可以达到入射光场的信噪比的增加。
2004-12-28 quant-ph
Nonclassicality in off-resonant Raman process
拉曼过程由于其简单性而被用于非经典态的产生和随后的应用。考虑到单光子非共振拉曼过程在长距离量子通信和量子存储中的实验可行性，本文详细研究了在非共振条件下产生非经典态的可能性。具体地说，我们研究了非共振拉曼过程中的非经典性的帮助下，使用更一般的解决方案比传统的短时间解决方案在完全量子处理的特征函数，并建立了频率失谐参数的意义，在非经典状态的产生。得到的特征函数仍然是高斯分布，并揭示了较大的频率失谐参数的值是有利的，在某些情况下，诱导非经典。单模和双模压缩和反聚束，以及模间纠缠的实验可访问的量子噪声波动的声子模式相干或混沌方面的报告。随后，研究了光子数和积分强度的联合分布，分析了在斯托克斯声子和泵浦声子模式下产生对的性能。本研究讨论了共振条件在非经典态产生中的作用，并建立了实验可控失谐参数可以用来探测和增强产生的非经典性。
2018-12-19 quant-ph
Correlation properties of interfering electrons in a mesoscopic ring under nonclassical microwave radiation
介观环中的干涉电子被经典和非经典微波辐照。电荷的平均强度作为时间的函数计算，它被发现，它取决于辐射电磁场的性质。对微波的各种量子态，计算了电子自相关函数，表明外场的量子噪声影响电荷的干涉。双模纠缠微波也被认为是和相应的可分离态的结果进行了比较。在这两种情况下，结果取决于两个频率的比率是有理数还是无理数。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Statistical mixtures of states can be more quantum than their superpositions: Comparison of nonclassicality measures for single-qubit states
如果玻色子态的Glauber-Sudarshan $P$函数不是经典概率密度，那么玻色子态通常被认为是非经典的（或量子的），这意味着只有相干态和它们的统计混合态是经典的。我们通过应用以下四种已知的非经典性度量来量化由真空和单光子态定义的单个量子比特的非经典性：（1）非经典深度$τ$，它与将非正的$P$函数变为正的高斯噪声的最小量有关;（2）非经典距离$D$，定义为给定态到最近经典态的Bures距离，它是单量子比特希尔伯特空间的真空;以及（3）负势（NP）和（4）并发势，它们是对应于纠缠度量的非经典性度量（即，分别为负性和并发性），用于通过在平衡分束器上将单量子比特状态与真空混合而产生的状态。我们表明，真空和单光子态的完全统计混合物是最非经典的单量子比特态的距离$D$为一个固定的值的深度$τ$和NP在整个范围$[0,1]$的值，以及NP为一个给定的值的$τ$，使$τ>0.3154$。相反，对于给定的$D$、NP对$D$和$τ$对NP，纯态是相对于$τ$的最非经典单量子比特态。我们还通过比较成对的单量子比特状态来展示这些非经典性度量的“相对性”：如果根据某种度量，一个状态比另一个状态更不非经典，那么根据另一种度量，它可能更非经典。此外，我们还发现，对于单比特态，并发势等于非经典距离。
2015-04-09 quant-ph
Deterministic Shaping of Quantum Light Statistics
Washington State University（华盛顿州立大学）
该研究提出了一种通过光子数选择性相互作用确定性塑造量子光统计的方法，利用非线性光学谐振腔实现结构化光态的生成。
2024-03-09 physics.optics quant-ph
Dynamical Decoupling of Nonclassical States in a Biased-Noise Spin Qudit
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney（新南威尔士大学电气与电信工程学院）；HPE Quantum, Emergent Machine Intelligence, Hewlett Packard Labs（惠普实验室）；Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL), NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心量子人工智能实验室）；KBR, Inc.（KBR公司）；ARC Centre of Excellence for Quantum Computer Performance & Integration (QPI)（量子计算机性能与集成卓越中心）；School of Engineering, RMIT University（皇家墨尔本理工大学工程学院）；USRA Research Institute for Advanced Computer Science（美国大学空间研究协会高级计算机科学研究所）
该研究针对硅中锑施主核自旋构成的 d=8 量子位，利用噪声偏置将动力学解耦开销从二次方降至线性，使高非经典态相干性提升5-10倍，逻辑叠加态相干时间延长至225ms。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adaptively partitioned analog quantum simulation on near-term quantum computers: The nonclassical free-induction decay of NV centers in diamond
针对近期量子计算机噪声大、连接受限导致难以开展大规模模拟量子模拟的问题，提出自适应分区环境的方法，在IBM量子平台上实现了金刚石NV中心自由感应衰减模拟并验证了非经典特性，为噪声近期量子机模拟大尺度材料提供灵活方案。
2023-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of noisy channels on the transmission of mesoscopic twin-beam states
光的量子特性是量子技术的关键资源，但在自然界中非常脆弱，可以被环境降解甚至隐藏。我们从理论和实验上证明，即使在存在重大损失和不同类型的噪声的情况下，介观双光束光的状态也可以保持其非经典性，从而表明它们在量子通信协议中编码信息的潜在有用性。我们开发了一个全面的一般分析模型的可测量的非经典性标准，并找到阈值的噪声和损失的生存纠缠在双光束。
2021-07-05 quant-ph
Nonclassical light at exceptional points of a quantum PT-symmetric two-mode system
从非经典光产生的角度分析了一个具有增益和阻尼的双模光学宇称-时间（PT）对称系统，该系统由量子二次哈密顿量和附加的小类克尔非线性项描述.揭示了两种不同类型的（不）稳定的定态。其中之一的性质与半经典例外点的存在有关，即，奇异退化的非厄米哈密顿描述所研究的系统没有量子跳跃。对数负性，主压缩方差，和子散粒噪声光子数的相关性，被认为是纠缠和非经典量词的演变进行了分析，在近似的线性算子校正的经典解决方案。在振荡制度，特别是在和周围的异常点，大大提高了非线性相互作用，因此，所产生的光的非经典性确定合适的条件为非经典光的产生。阐明了在量子态演化过程中，不可避免地伴随着衰减和放大的量子涨落的作用。分析了系统在不同初始条件下的演化过程。
2019-10-23 quant-ph
Nonclassical photon number distribution in a superconducting cavity under a squeezed drive
电路量子电动力学系统中强色散区的超导量子比特是探测腔模微波光子的有力探针。在这种情况下，量子比特光谱被分成多个峰，每个峰对应于腔中的单个光子数（离散ac斯塔克位移）。在这里，我们测量的量子比特的光谱在腔中，连续驱动与压缩真空场产生的约瑟夫森参量放大器。通过将量子比特光谱与考虑有限量子比特激发功率的模型拟合，确定了与光谱中的表观峰面积比不同的光子数分布。光子数分布表现出奇偶光子数振荡，定量地满足Klyshko的非经典性判据。
2017-08-25 quant-ph
Exploiting nonclassical motion of a trapped ion crystal for quantum-enhanced metrology of global and differential spin rotations
本文理论研究了通过耦合离子集体运动的压缩态产生非经典自旋态，利用特定振动模式定制关联，实现全局和差分旋转的量子增强传感，并提出协议评估有限尺寸效应、非均匀耦合和技术噪声的影响。
2024-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence of Quantum States after Noiseless Attenuation
使用分束器衰减量子态将引入噪声和退相干。在这里，我们表明，预告技术可以用来衰减薛定谔猫态和压缩真空态，而没有任何噪声或退相干[Mičuda等人，物理修订信函109，180503（2012）]。无噪声衰减也保留了非经典态（如压缩真空态）中的量子干涉效应。
2022-01-07 quant-ph
Nonclassical statistics of intracavity coupled $χ^{(2)}$ waveguides: the quantum optical dimer
提出了一个模型，其中两个$χ^{(2)}$非线性波导包含在一个腔适合于二次谐波产生。波导之间的倏逝波耦合被认为是弱的，并且这种耦合与波导内的非线性相互作用之间的相互作用引起经典极限的量子违反。当两个不稳定性竞争时，这些违规行为特别强烈，其中发现双光束行为几乎完全抑制基本强度差异中的噪声。此外，接近双跃迁完美的双光束的相关性被认为是在基本强度的总和，也自脉冲不稳定性以及从对称到非对称状态的过渡显示非经典的双光束的相关性的基本和二次谐波强度。结果基于从哈密顿量导出的包含腔阻尼效应的全量子朗之万方程。输出场的强度相关性的计算使用的线性化版本的朗之万方程通过正P表示。通过对截断Wigner表示的非线性Langevin方程的数值模拟，证实了分析结果。
2002-08-19 quant-ph
Quantum noise and mixedness of a pumped dissipative non-linear oscillator
研究了泵浦耗散非线性振子的量子噪声演化，用正交压缩参量和Fano因子表征，用量子von Neumann熵和线性熵量化混合度。该模型可以描述克尔非线性参量泵浦腔中信号模与热库的相互作用。讨论了初始纯态，包括相干态、Fock态和相干态的有限叠加态演化为同一个稳定的混合态，并通过量子相对熵和Bures度规得到了验证.它示出了解析和数值验证的稳态可以很好地近似为一个非经典的高斯态表现出正交压缩和亚泊松统计的冷热库。在很短的时间间隔内，混合度迅速增加，特别是对于初始Fock态和相干态的叠加态，然后随着演化时间的延长，混合度逐渐减小，所有初始态的混合度都相同，而非经典高斯态的混合度相对较低.
2004-08-27 quant-ph
Quantum Theory for Generation of Nonclassical Photon Pairs by a Medium with Coherent Atomic Memory
我们提出了一个完整的量子力学处理最近的实验集体量子记忆和生成的非经典相关的光子对从一个原子系综通过协议的Duan等。[自然{ \bf 414，} 413（2001）]。通过求解原子自旋波激发的运动方程，得到了光子数、光子统计以及Stokes场和反Stokes场之间的互相关随时间的演化关系。我们考虑一个低精细腔模型与集体增强的信噪比，这仍然是相当大的自由空间的限制。我们的结果解析地描述了量子关联对自旋退相干时间和读写激光之间的时间延迟的依赖关系，并很好地再现了观测数据，包括产生的脉冲形状、对Cauchy-Schwarz不等式的强烈违反以及反Stokes单光子脉冲的条件产生。该理论为量子信息的存储和提取提供了一种基本的量子描述方法，特别是在研究非经典脉冲的统计特性时。
2005-03-23 quant-ph
Generation and characterization of multimode quantum frequency combs
多模非经典光态是连续变量量子计算的重要资源，例如在团簇态计算中。它们可以通过使用线性光学操作混合不同的压缩光源来产生，或者直接在多模光学器件中产生。同时，频率梳也是高精度时钟应用和量子时间传输的完美工具。同步泵浦光参量振荡器（SPOPO）理论上可以产生多模非经典频率梳。在本文中，我们提出了第一个实验产生和表征的飞秒量子频率梳的SPOPO产生。特别地，我们给出了所产生的量子态的多模性质的实验证据，并通过研究这种状态的光谱噪声分布，我们表明，至少需要三个非经典的独立模式来描述它。
2011-11-07 physics.optics quant-ph
Design of a Specialized Low Noise Amplifier for Enhancing Non-Classicality in Quantum Applications
本研究设计了面向量子应用的HEMT基低噪声放大器，在4-8 GHz C波段实现<0.065 dB噪声系数，通过增加级数平衡增益，结合Qutip分析低温下开放量子系统特性，探究噪声系数与量子失谐的关联，为量子信号非经典性增强提供电路设计参考。
2024-08-15 quant-ph
Experimental study of nonclassical teleportation beyond average fidelity
量子隐形传态建立了两个可以进行经典通信的独立部分共享的纠缠态与连接双方的量子信道之间的对应关系。量子隐形传态的标准基准是基于输入态和输出态之间的平均保真度，它表明某些纠缠态并不导致可以被证明是量子的信道。最近的研究表明，如果我们考虑一个微调的见证，那么所有的纠缠态都可以被证明产生一个非经典的隐形传态通道。在这里，我们通过实验证明了一个完整的表征一个新的家庭这样的证人，在物理学评论快报提出的类型。119，110501（2017）在不同的噪声条件下。此外，我们展示了非经典的隐形传态使用量子态，不能达到平均隐形传态保真度以上的经典限制。我们的研究结果在量子信息协议中具有重要意义，也可能导致量子技术的新应用和质量认证。
2018-02-27 quant-ph
Quantum Dynamics of Collective Spin States in a Thermal Gas
室温及以上的碱金属或稀有气体原子系综由于其长寿命自旋而在量子光学和计量学中有着广泛的应用。它们的集体自旋态保持非经典非局域关联，尽管在体和边界的原子热运动。在这里，我们提出了一个随机的，完全量子描述的原子扩散在这些系统中的效果。我们采用布洛赫-海森堡-朗之万形式来解释来自扩散和对应于典型壁涂层的各种边界条件的量子噪声，从而模拟具有空间原子间关联的非经典自旋态的动力学。作为例子，我们应用该模型计算了自旋噪声谱，压缩自旋态的时间弛豫，以及混合系统中两个自旋物种之间的相干耦合。
2020-08-02 quant-ph
Quantum noise effects with Kerr nonlinearity enhancement in coupled gain-loss waveguides
研究同时具有固有量子噪声和非微扰非线性的量子系统的动力学性质通常是困难的。在具有宇称-时间（PT）对称性的增益-损耗波导耦合器中，由于输入相干光的强度可能急剧增加，系统中加入的非线性效应可以极大地增强克尔效应，并有望产生具有巨大光子数的输出光场的宏观纠缠态。同时，量子噪声也伴随着光场的放大和耗散。在量子噪声和非线性效应的共同作用下，系统的量子动力学行为变得十分复杂。然而，在以往对非线性PT对称系统的研究中，忽略了重要的量子噪声效应。在这里，我们提出了一个解决方案，这个非微扰量子非线性问题，显示系统的实时演化的可观测量。增强的克尔非线性被发现会引起一个以前未知的退相干效应，这是无关的量子噪声，并施加限制出现的宏观非经典。与线性系统不同的是，量子噪声对系统的动力学特性有着重要的影响，并且可以在增强的Kerr非线性效应的作用下产生非经典光场态。本文首次研究了耦合增益损耗波导的量子非线性动力学噪声，有助于更好地理解广义非线性系统中的量子噪声效应。
2015-05-26 quant-ph
Multi-photon state engineering by heralded interference between single photons and coherent states
我们发展了一种利用量子催化通过相干态和Fock态之间的干涉产生多光子非经典态的技术。通过调制相干场强度，催化剂光子的数量和它们干涉的分束器的比率，可以产生广泛的非经典现象，包括高达1.25 dB的压缩，反和超聚束光子统计和状态，表现出超过90%的保真度位移相干叠加态。我们进行量子催化实验，显示到非经典制度的可调性。我们的协议不受弱非线性的限制，而弱非线性是大多数已知的制备多光子非经典态的策略的基础。该协议的连续迭代可以直接控制Fock基中高阶项的权重，为量子计算、通信和计量学中应用的“设计者”多光子态的有条件制备铺平了道路。
2012-11-01 quant-ph
Modeling of Fluctuations in Dynamical Optoelectronic Device Simulations within a Maxwell-Density Matrix Langevin Approach
本研究提出含c数随机噪声项的全波麦克斯韦-密度矩阵模拟工具，结合Lindblad方程与麦克斯韦方程组，用量子朗之万理论处理涨落，用于主动光子器件的噪声特性模拟，相关实现已在mbsolve框架中公开。
2024-01-31 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Unconditional entanglement interface for quantum networks
纠缠驱动着几乎所有提出的量子信息技术。通过将1550 nm双模压缩真空态的一部分上转换到532 nm，我们证明了在宽分离频率之间产生强连续变量纠缠。在1550和532 nm场的联合正交测量中观察到非经典相关性，显示出低于真空5.5 dB的最大噪声抑制。我们的多功能技术结合了强非经典相关性，大带宽，并在原则上，纠缠的电信波长1550 nm的任何光波长的能力。
2016-05-12 quant-ph
Robustness of contextuality under different types of noise as quantifiers for parity-oblivious multiplexing tasks
本研究针对奇偶校验无关多路复用（POM）任务，通过分析和数值工具估计不同噪声下语境相关性的鲁棒性，发现3到1场景中对 depolarisation 的鲁棒性及基下 dephasing 鲁棒性最小值可量化非经典优势，并建立了任意n到1场景鲁棒性与成功率的关系以限制编码比特数。
2025-01-22 quant-ph
Nonclassical time correlation functions in continuous quantum measurement
量子系统的连续投影测量通常会导致动力学的抑制，称为芝诺效应。可替代地，可以进行广义非投射的、所谓的"弱"测量。这样的测量通过其强度参数来参数化，该参数可以在没有动力学的理想强测量（严格的芝诺效应）和以几乎自由动力学但观察模糊为特征的弱测量之间连续插值。在这里，我们分析的随机特性，在所产生的观测轨迹的不确定性分量。观测不确定性的原因包括固有的量子不确定性、测量对系统的影响（反作用）和探测器噪声。这是方便的分离，后者，系统独立的贡献，从系统相关的不确定性，本文展示了如何实现这种分离。系统相关的不确定性被发现在准概率，尽管其较弱的属性，满足弱的正性条件。我们讨论了这种准概率的基本性质，特别强调了它的时间关联函数以及它们与沿观测轨迹的全关联函数的关系，并用简单的例子说明了我们的一般结果.我们证明了在两层系统中使用关于准概率的四阶时间关联函数违反了经典宏观实在论.
2012-01-16 quant-ph
Reduction of optimum light power with Heisenberg-limited photon-counting noise in interferometric gravitational-wave detectors
我们研究了量子噪声的行为，提出了干涉引力波探测器的灵敏度的基本限制，依赖于输入光的状态的属性。我们分析的情况下，特别准备的非经典输入状态，减少光子计数噪声的海森堡极限。与通常的配置相比，这导致实现标准量子极限所需的最佳光功率的大幅降低。
1999-04-13 gr-qc quant-ph
Nonclassical Cutoff Fluctuations in Squeezed-Light-Driven High-Harmonic Generation
Griffith University（格里菲斯大学）；University of Southern Queensland（南昆士兰大学）
该研究探讨了在压缩光驱动下高次谐波生成（HHG）的截断波动特性，通过量子光学方法揭示了压缩态对HHG观测结果的影响，并展示了压缩如何抑制谐波截断的波动低于标准量子极限。
2026-05-21 quant-ph
