Quantum Clock Synchronisation based on entangled photon pairs transmission
讨论了通过量子信道交换纠缠光子对的两个原子钟同步的可能性。实际上这样一个计划的实施建议进行了讨论。
2000-09-28 quant-ph
Optimal Clock Speed of Single-Qubit Operations on Open Quantum Systems
量子算法的有效实现需要具有高保真度的单或多量子比特门。在这份报告中,我们报告说,在开放量子系统上的单量子比特门操作的保真度有一个最大值对应的驱动振幅的最佳值的存在下,驱动诱导的退相干。为了证明这一点,我们使用了之前报道的波动调节量子主方程[Phys. Rev. A 97,063837(2018)]。保真度被发现是一个函数的驱动引起的耗散项以及所产生的量子位环境耦合的弛豫项,因此,它的行为与驱动振幅的非单调。最佳驱动振幅的存在意味着开放量子系统上的单量子比特操作将具有最佳时钟速度。
2019-11-18 quant-ph
Classical and Nonclassical Time Dilation for Quantum Clocks
适当的时间,理想的时钟,和助推器是很好地理解经典,但微妙的是在量子物理学。我们表明,量子时钟设置在运动中通过动量提升不见证经典的时间膨胀。然而,使用速度提升,我们发现在量子钟和经典观察者都处于运动状态的两种情况下都有理想的行为。如果没有内部状态依赖力,就会产生额外的效应。因此,我们得到观察到的频率偏移离子阱原子钟,表示一个小的额外的转变,也显示了出现的非理想行为的理论时钟模型。
2020-04-23 quant-ph
Ideal quantum clocks and operator time
在薛定谔图像的任何量子理论的框架内,给出了一个普遍的算符时间概念。为此,某些系统被强调为理想量子时钟。它们的定义从理想时钟的共同性质和传统量子理论的一般假设出发。任何这样的理想量子钟都允许定义对称时间算符T。T和哈密顿量H必然满足时间-能量不确定关系。泡利反对任何时间算子存在的论点并不成立,因为T是对称的,但不是自伴的。
2015-11-09 quant-ph
Entangled Quantum Clocks for Measuring Proper-Time Difference
我们报告说,纠缠对的量子时钟(非简并量子比特)可以被用作一个专门的检测器,用于精确测量的差异,每个组成的量子时钟的经验,适当的时间。我们描述了为什么所提出的计划将是更精确的测量的固有时间差比两个单独的量子时钟的计划。我们认为,所提出的方案可以用于相对论的精度测试的可能性。
2002-03-22 quant-ph
Clocking the Quantum Sojourn Time: Spurious Scatterings and Correction to the Larmor Clock
我们在量子钟的背景下重新审视量子力学逗留时间的概念,以询问是否可以在不影响波动动力学的情况下对逗留时间进行计时。在认识到,积极的条件逗留时间是不能确保即使在物理上共同进化的时钟机制的情况下,我们追溯其起源的非平凡的无意散射所产生的差异,但弱,所产生的非常时钟的潜力。具体来说,我们的调查集中在拉莫尔自旋旋转为基础的酉时钟,这些非物理的贡献已经实现了缓解校正的数学装置提取逗留时间。得到了基于自旋进动和基于自旋进动的两种方案的修正。这样得到的逗留时间被发现有适当的高,低能量的限制,原来是正定的任意潜在的。这里提供的方案是通用的,呼吁等同于酉以及非酉时钟的时钟诱导的扰动耦合到系统的哈密顿量。
2021-06-29 quant-ph
Time-Energy Uncertainty Relation for a Quantum Clock as a Control Device
研究了作为控制器件的量子钟。控制过程的质量是由被控系统的扰动状态与未扰动状态的偏差大小来表征的。不确定性关系,涉及的持续时间的过程和能量的时钟的质量的控制。
2011-08-17 quant-ph
A Quantum Mechanical Pendulum Clock
本研究提出一种仅依赖热资源的量子区域光力学摆钟模型,其擒纵机构由腔中发射器提供、依赖极限环运行,可突破热力学不确定关系提升精度,增加发射器数量可趋近宏观摆钟行为,用于研究量子-经典转变。
2025-06-12 quant-ph
Optimizing Passive Quantum Clocks
我们描述了被动原子钟协议的基础上的原子的量子讯问。与以前的技术不同,我们的协议是自适应的,并利用有关时钟状态的先验信息。为了减少与理想时钟的偏差,每个询问通过用于原子状态准备和测量的半定程序进行优化,其目标函数取决于先验信息。我们对时钟状态的了解是根据贝叶斯模型来维护的,该模型考虑了噪声和测量结果。我们实现了一个完整的模拟运行的时钟与幂律噪声模型,并通过应用我们的技术发现显着的改善。
2014-04-15 quant-ph
Quantum time-of-flight measurements: kick clock versus continuous clock
对事件发生的持续时间或瞬间的测量经常通过将感兴趣的系统耦合到“时钟”来“操作性地”建模。根据这些模型中的几个,操作方法在低能量下受到限制,因为时钟的扰动不允许精确地再现为隔离的系统定义的对应的理想时间量。我们表明,对于可以设置为测量停留时间或到达时间的飞行时间测量模型,可以通过扩展时钟使用脉冲耦合而不是连续耦合正常工作的能量范围来克服这些限制。
2002-05-22 quant-ph
Single-Photon-Based Clock Analysis and Recovery in Quantum Key Distribution
本文研究了量子通信场景下的时钟恢复标准,并在 time-bin 量子密钥分发协议中实验验证了基于量子的时钟恢复系统,其量子比特误码率和密钥率性能与传统服务信道共享时钟相当。
2023-11-23 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance Implementation of a Quantum Clock Synchronization Algorithm
提出的量子时钟同步算法。L. Chuang(Phys.Rev.Lett,85,2006(2000))已经在三量子位核磁共振量子系统中实现。用空间平均法制备了有效纯态。两个分离的时钟之间的时间差可以通过NMR光谱直接读出来确定。
2004-11-24 quant-ph
Quantum Clock Synchronization: a Multi-Party Protocol
我们提出了一个多方量子时钟同步协议,利用共享的先验纠缠和经典信息的广播来同步空间分离的时钟。值得注意的是,只有任何一方有必要公布经典信息。因此,该方法的效力与当事人的相对所在地无关。建议的方案是稳健的,不需要精确的程序步骤顺序。
2001-12-19 quant-ph
Gigahertz Clocked Quantum Key Distribution in Passive Optical Networks
提出了两种基于光纤的量子密钥分发系统的多用户方法,它们都与标准电信光纤兼容。
2006-05-04 quant-ph
Entanglement of quantum clocks through gravity
在广义相对论中,时空图像为每一条世界线指定了一个理想时钟。在理想状态下,由于这些时钟的引力效应被忽略,并且根据一个时钟的时间流不会受到附近世界线上时钟的影响。然而,如果时间是从操作的角度来定义的,它是遵循广义相对论和量子力学原理的物理时钟的指针位置,那么这样的图景至多是一种方便的虚构。具体地说,我们表明,广义相对论质能等价意味着时钟之间的引力相互作用,而能量本征态的量子力学叠加导致一个非固定的度量背景。仅基于这两个原则在这种情况下成立的假设,我们证明了时钟必然会通过时间膨胀效应纠缠在一起,最终导致单个时钟的相干性丧失。因此,由单个时钟测量的时间并没有被很好地定义。然而,广义相对论的时间概念在经典的时钟极限中得到了恢复。
2017-03-08 quant-ph
Accuracy enhancing protocols for quantum clocks
时钟产生的时间信息的准确性可以通过允许它们彼此通信来提高。在这里,我们考虑一个基本场景,量子时钟接收低精度时间信号作为输入,并询问它是否可以生成更高精度的输出。我们提出的协议,使用一个量子时钟与$d$维状态空间,以实现一个因子的$d$,足够大的$d$的精度增强。如果不允许对输入信号的反馈,则这种增强是暂时的。通过反馈,可以无限期地保持精度提高。我们的协议是特定于量子时钟的,可以用来在网络中同步它们,定义一个比非交互或经典时钟更精确的时间尺度。
2019-12-03 quant-ph
A reply to "Quantum Clock Synchronization"
最近,Jozsa等人提出了一种利用量子纠缠实现远程时钟的量子时钟同步(QCS)协议,该协议的目标是消除经典同步技术中存在的随机噪声。然而,如前所述,QCS依赖于每个纠缠对中的两个成员经历相同的幺正演化,即使它们被传输到不同的位置。这基本上等同于完美的爱丁顿慢时钟传输协议,因此,不是对经典技术的改进。我们将讨论这一点,并提出建议的方式,QCS可能仍然使用。
2000-07-11 quant-ph
Clock Synchronization based on Second-Order Quantum Coherence of Entangled Photons
我们提出了一种基于参量下转换产生的纠缠光子之间的二阶量子干涉实现两个时钟同步的算法。该程序是不同的标准爱因斯坦双向时钟同步方法中,光子的相关性被用来定义的参考帧中的宏欧曼德尔(HOM)干涉仪的同步事件。一旦HOM干涉仪被平衡,通过在一个臂中使用可调节的光学延迟,同时产生的光子的到达时间由每个时钟记录。关于到达时间的经典信息从一个时钟发送到另一个时钟,并且完成到达时间的相关性以确定时钟偏移。
2003-11-24 quant-ph
3.3 Gigahertz Clocked Quantum Key Distribution System
提出了一种基于光纤的量子密钥分发系统,工作频率为3.3GHz。该系统显示出显著增加的关键汇率潜力,并在850 nm的波长下工作。
2006-05-05 quant-ph
Feynman's Clock for open quantum systems
我们证明了将封闭量子系统的时间演化编码为基态问题的Feynman钟构造可以推广到开放量子系统。在我们的形式主义,非厄米费曼钟哈密顿的合奏的基态产生随机轨迹,这解开了林德布拉德主方程的演变。通过这种方式,人们不仅可以使用费曼钟来模拟量子系统的演化,还可以模拟它与环境(如热浴或测量仪器)的相互作用。给出了一个简单的二能级原子自发发射的数值例子,并进行了分析。
2014-06-21 quant-ph
On Decoherence in Quantum Clock Synchronization
我们研究了两个量子版本的爱丁顿时钟同步协议中存在的退相干。第一个协议使用最大纠缠态来实现海森堡极限的时钟同步。第二个协议在不使用纠缠的情况下达到了极限。我们证明了这两个协议的等价性下的任何单量子比特的退相干模型,本身不提供同步信息。
2006-05-01 quant-ph
Using coherent feedback for a periodic clock
本研究提出一种基于量子受驱振荡器与相干量子反馈的全量子周期性时钟,证实其存在极限环且精度优于经典测量反馈时钟,通过超导腔实验验证了特性,为量子自主时钟实现提供支撑。
2024-10-30 quant-ph
Quantum key distribution system clocked at 2 GHz
本文介绍了一种改进的量子密钥分发测试系统,该系统采用了一种经过特殊改装的商用硅单光子雪崩二极管,工作在高达2GHz的时钟频率下。使用改进的探测器提高了光纤测试系统在传输距离和量子误码率方面的性能。
2006-05-08 quant-ph
A quantum network of clocks
精确的原子钟的发展带来了许多科学和技术的进步,在现代社会中发挥着越来越重要的作用。共享的定时信息构成了定位和导航的关键资源,在全球定位系统(GPS)等应用中,定时准确度与精度之间存在直接对应关系。通过结合精密计量学和量子网络,我们在这里提出了一个量子,合作协议的操作网络组成的地理上遥远的光学原子钟。使用非局域纠缠态,我们证明了全球网络资源的最佳利用,并表明,这样的网络可以操作的基本限制附近的量子理论产生一个超精确的时钟信号。此外,网络的内部结构与量子通信的基本技术相结合,保证了内部和外部威胁的安全性。实现这样一个全球量子时钟网络可以允许构建一个具有前所未有的稳定性和准确性的实时单一国际时标(世界时钟)。
2013-10-22 quant-ph
Quantum network of neutral atom clocks
提出了一种在空间分离光学原子钟中产生中性原子完全纠缠GHZ态的方案。在我们的方案中,局域操作利用里德伯激发之间的强偶极-偶极相互作用,从而产生涉及系综中所有原子的快速可靠的量子操作。远距离系综之间的必要纠缠是由单光子量子信道和集体增强的光-物质耦合介导的。这些技术可用于建立最近提出的基于中性原子光钟的量子钟网络。我们具体分析了使用中性Yb系综的该方案的可能实现。
2016-03-20 quant-ph
Quantum clocks and their synchronisation - the Alternate Ticks Game
时间在我们对周围世界的直观理解中起着至关重要的作用。然而,在量子力学中,时间通常不被视为一个可观测的量;它只是作为物理系统运动定律中的一个参数。在这里,我们对时间采取一种操作方法。为了实现这一目标,我们考虑量子时钟,即,产生可观测时间尺度的量子系统。然后,我们研究量子时钟的质量,以保持同步的能力。为了量化这一点,我们引入了“交替滴答游戏”,并分析了一些相关的策略,这个游戏。
2015-06-03 quant-ph
Ticking-clock performance enhanced by nonclassical temporal correlations
我们研究了非经典时间相关性在提高离散时间场景中滴答作响的时钟的性能方面的作用。我们发现,滴答作响的时钟的最优模型的问题是有关违反Leggett-Garg型的时间不等式制定的条款,可能是侵入性的,连续的测量,但在一个系统的内存容量有限。滴答作响的时钟激发了一系列时间不等式的推导,这些不等式显示了经典和量子相关性之间的差距,尽管不涉及输入。我们表明,量子滴答时钟模型实现的精度超过经典的界限也是那些违反Leggett-Garg型时间不等式的有限序列,我们调查他们的连续时间限制。有趣的是,我们表明,在离散时间的情况下,最佳的经典时钟模型没有一个明确的连续时间限制,这是量子模型中不存在的功能。
2021-07-29 quant-ph
Optimized Multi-Party Quantum Clock Synchronization
分布式量子时钟同步的多方协议已经被要求提供对时钟精度的通用限制,即精度随着参与方成员的数量n单调下降。但是,这只适用于同步,当一个限制自己的W-状态。这项工作表明,使用禅态,W态的推广,导致提高的准确性,当\lfloor n/2 \rfloor的成员具有它们的量子位时具有最大值,|1> value.
2011-05-01 quant-ph
Quantum Clock Synchronization Based on Shared Prior Entanglement
我们证明了两个空间上分离的当事人(爱丽丝和鲍勃)可以利用共享的先验量子纠缠和经典通信,建立一对同步的原子钟。与经典的同步方案相比,我们的协议的准确性是独立的Alice或Bob的知识,他们的相对位置或中介介质的属性。
2000-06-30 quant-ph
Improving Quantum Clocks via Semidefinite Programming
现代量子逻辑时钟的精度已经超过了标准原子喷泉钟。这些时钟还提供了更大程度的控制,因为在时钟查询之前和之后,我们能够应用所选择的酉运算和测量。在这里,我们利用这些选择,并提出了一种数值技术,旨在提高这些时钟的精度。我们使用一个贪婪的方法,最大限度地减少一个嘈杂的经典振荡器的相位方差相对于一个完美的频率标准的询问步骤后,我们不优化连续的询问或探测时间。我们考虑任意的先验频率知识和比较时钟与不同数量的离子和查询交错与单一控制。我们的技术是基于量子查询复杂性的半定规划公式,一种首先在推导算法下限的背景下开发的方法。半定规划的应用程序的一个固有的连续的问题,如这里考虑需要离散化,我们推导出的错误的界限,并表明,它可以适当地小。
2011-07-26 quant-ph
Classical and Quantum Frequency Combs for Satellite-based Clock Synchronization
本文探讨经典与量子频率梳用于星基光学时钟同步的前景,指出经典方法受限于标准量子极限,而量子频率梳可借助压缩与纠缠实现超越,并分析了部署挑战与应用意义。
2024-10-20 quant-ph
The Faraday Quantum Clock and Non-local Photon Pair Correlations
我们研究了利用法拉第效应作为量子钟来测量倏逝光子通过磁折射结构的穿越时间。法拉第效应既可以作为相移器,也可以作为圆偏振的滤波器。只有基于法拉第相移特性的测量与穿越时间测量相关。法拉第偏振滤波可能会导致非局域(Einstein-Podolsky-Rosen)双光子相关的损失,但这种损失可以在不牺牲时钟精度的情况下避免。我们表明,连续路径之间的相消干涉的机制是负责超光速遍历时间测量的时钟。
1999-04-12 quant-ph
Quantum clocks driven by measurement
本文提出一种由测量驱动的量子时钟方案,利用超导transmon量子比特与共面谐振器耦合,通过零差探测监测腔输出,证明测量本身可诱导相干振荡,并揭示零温下好时钟需要高能量耗散率与熵产生的基本原理。
2024-11-26 quant-ph
Robust Quantum Control against Clock Noises in Multi-Qubit Systems
多量子比特量子系统的高精度操作需要严格时钟和同步的多通道控制信号。然而,实际任意波形发生器(AWG)总是遭受随机信号抖动和信道延迟,导致不可消除的状态或门操作错误。本文分析了时钟噪声引起的平均门误差,并由此导出了一个量化控制对时钟噪声鲁棒性的估计公式。这种措施,然后通过同伦优化算法找到鲁棒控制。我们还介绍了我们最近提出的随机优化算法,b-GRAPE,通过随机生成的时钟噪声样本训练鲁棒控制。两个量子比特的数值仿真结果表明,这两种算法可以大大提高控制对时钟噪声的鲁棒性。同伦算法的收敛速度比b-GRAPE算法快得多,但后者可以实现更强大的控制时钟噪声。
2019-03-25 quant-ph
Cyclotomic quantum clock
继我们最近对量子锁相中的分圆效应的研究之后[M. Planat和H. C. Rosu,Phys. Lett. A 315,1(2003)],我们在这里简要讨论了Salecker和Wigner量子钟的分圆扩展。我们还暗示了在普朗克尺度下时间的一种可能的分圆结构
2003-12-09 quant-ph
Are there quantum bounds on the recyclability of clock signals in low power computers?
即使一个逻辑网络由逻辑可逆门操作组成,如果门实现由外部时钟信号控制,计算过程可能具有高耗散率。这是一个悬而未决的问题,全球时钟机制是否一定涉及不可逆的过程。然而,可以表明,它是不可能的,以提取任何定时信息从微物理时钟而不干扰it.applying最近的结果量子信息理论,我们可以显示一个硬件无关的下限的定时信息,是必然被破坏,如果一个试图复制的信号。对于低能量信号,边界变得更紧,即,定时信息变得越来越量子化。
2002-02-11 quant-ph
Einstein's quantum clocks and Poincare's classical clocks in special relativity
爱因斯坦的答复外尔的重要性,在广义相对论的身份来源的谱线是众所周知的。我们表明,已经在狭义相对论,爱因斯坦的定义的时间单位从原子发射的频率是深刻的不相容的庞加莱的经典概念的时间在他的狭义相对论的基础上的对偶性“真时当地时间”。利用Weisskopf对原子同一性的量子性质的分析,我们证明了同一性的概念隐含在爱因斯坦的相对性原理中。相反,在庞加莱的相对论逻辑中,洛伦兹变换的使用补偿了原则上真实的差异(长度的收缩和持续时间的膨胀)。因此,在狭义相对论中,“量子-经典”的界线清楚地在两个时钟概念之间穿过。
2001-01-31 quant-ph
Autonomous quantum clocks: does thermodynamics limit our ability to measure time?
时间仍然是物理学中最不容易理解的概念之一,尤其是在量子力学中。一个中心目标是找到测量时间的基本极限。主要障碍之一是时间不是可观察的,因此必须间接测量。在这里,我们探讨这些问题,通过引入一个模型的时间测量,是完整的和自主的。具体来说,我们的自主量子时钟由一个处于热平衡的系统组成--这是任何系统作为时钟运行的先决条件--由最少的资源供电,即两个不同温度的热浴。通过详细分析这个特定的时钟模型,我们发现,热力学的热力学定律规定的散热量和时钟的性能,其精度和分辨率之间的权衡。我们的研究结果还表明,基本的熵产生与任何自主量子时钟的操作相关联,假设量子机器不能在有限的功率下实现完美的效率。更一般地说,自主时钟为探索量子理论及其他领域的时间基本问题提供了一个自然的框架。
2017-08-04 quant-ph
Quantum clocks and the temporal localisability of events in the presence of gravitating quantum systems
量子理论的标准表述依赖于确定事件的局部化和因果顺序的固定时空度量。在广义相对论中,度规受到物质的影响,当物质表现出量子力学行为时,度规将变得不确定。在这里,我们开发了一个框架,可操作地定义事件和它们的本地化相对于量子时钟参考系,也在引力量子系统的存在。我们发现,当时钟相互作用的引力,事件的时间局部化成为相对的,取决于参考系。这种相对性是一种不确定度量的标志,在这种度量中,事件可以以不确定的因果顺序发生。即使度规是不确定的,对于任何事件,我们都可以找到一个参考系,在这个参考系中,局域量子运算采取标准的幺正膨胀形式。当改变时钟参考系时,这种形式被保留,产生相对于量子参考系变换的物理协变量。
2020-06-05 quant-ph
Ticking clocks in quantum theory
本文通过单一自然原理刻画有限量子系统中的滴答时钟,导出其二分结构与最一般动力学,并建立区分抽象信息和可访问信息的信息论框架。
2023-06-02 quant-ph
Quantum methods for clock synchronization: Beating the standard quantum limit without entanglement
我们介绍的时钟同步方法,利用非简并二能级量子系统的绝热交换:滴答量子比特。涉及N个独立量子比特与频率$ω$的交换的方案给出了按比例缩放为$(ω\sqrt{N})^{-1}$的同步精度,即,作为标准量子极限我们介绍了一种协议,该协议利用N个相干交换的频率$ω$的一个量子位,导致的精度,规模为$(ωN)^{-1}\log N$。该协议在不使用纠缠的情况下超越了标准量子极限,我们认为这种缩放是量子力学允许的时钟同步的基本极限。我们分析了这些协议的性能时,使用一个有损信道。
2005-10-04 quant-ph
Passive Optical Network Approach to GigaHertz-Clocked Multiuser Quantum Key Distribution
介绍了量子密钥分发技术在基于光纤的宽带无源光接入网中的应用。该应用基于我们的850 nm波长千兆赫时钟速率单接收机系统,与现有的电信光纤兼容,并利用了目前接入网中未使用的波长带。开发的量子密钥分发网络能够以高达3 GHz的时钟频率进行与城域网接入链路跨度(10 km)一致的距离传输。
2006-12-15 quant-ph
A quantum optomechanical Mach clock
我们介绍了一个量子热力学系统,它可以作为一个热钟,类似于恩斯特马赫首先介绍的热钟,其中接触的冷却体之间的温度差可以用作一种关系时间。我们的模型是基于一个光学机械系统中,由于腔冷却速率的调制耦合到一个热浴的机械系统,光子在两个腔之间不可逆地转移。我们对比系综平均视图与一个单一的系统视图使用连续测量的理论,我们表明,通过使一个弱的连续测量系统之间的能量差,一个自然的马赫热钟出现在一个适当的半经典极限。我们研究量子涨落如何修改这一结果。
2017-08-08 quant-ph
Quasi-order of clocks and synchronism and quantum bounds for copying timing information
任何具有非平凡时间演化的(经典或量子)系统的统计状态都可以解释为时钟的指针。这种时钟的质量由其在不同时间的状态的统计可重复性给出。如果一个时钟被用作产生另一个时钟的资源,后者最多可以具有该资源的质量。我们表明,这一原则,形式化的准秩序,意味着许多物理过程的约束。类似地,两个(量子或经典)时钟同步的程度可以通过同步的准序来形式化。由于经典时钟只能存在于无限能量的极限中,因此,量子不可克隆和不可广播定理限制了量子定时信息的获取。我们通过比较两个输出系统的Fisher定时信息与输入系统的定时信息来定量地说明这一点。对于经典的信号处理在量子制度,我们的结果意味着,信号失去其本地化的时间,如果它被放大和分布到许多设备。
2001-12-22 quant-ph
Implementation of field two-way quantum synchronization of distant clocks across a 7 km deployed fiber link
双向量子时钟同步不仅具有飞秒级的同步能力,而且能够抵抗对称延迟攻击,因此成为一种有前景的远距离时钟比较和同步方法,具有更高的精度和安全性。在这封信中,一个氢脉泽和一个Rb钟之间的双向量子同步的现场测试,通过一个7公里长的部署光纤连接。受铷钟频率稳定度的限制,在30 s时达到的时间稳定度测量为32 ps。通过应用光纤微波频率传输技术,稳定性提高了一个以上的数量级,达到1.9 ps,即使在30 s内获得的光子对的数量只有1440,由于所利用的符合测量系统的低采样率。该方案的实现证明了双向量子时钟同步方法的实用性,可推广到现场应用。
2021-12-24 quant-ph
Feedback-Induced Advantage in Quantum Clockworks
University of Copenhagen(哥本哈根大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Technische Universität Wien(维也纳工业大学);Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院)
本文提出反馈控制的量子钟表框架,证明反馈能提升信号噪声比,从而推动量子计时的极限。
2026-10-01 quant-ph
1GHz clocked distribution of electrically generated entangled photon pairs
量子网络是实现分布式量子计算和量子通信的基础。纠缠光子是一种关键资源,其应用包括量子密钥分发、量子中继和量子中继器。集成在量子网络中的所有组件都必须同步,因此符合一定的时钟频率。在量子密钥分发这一最为成熟的技术中,时钟速率已经达到并超过了1GHz。在这里,我们展示了第一个电脉冲亚泊松纠缠光子源与现有的光纤网络在这个时钟速率下运行兼容。纠缠LED基于InAs/InP量子点在主电信窗口发射,每个发射周期的多光子概率小于10%,最大纠缠保真度为89%。我们使用这个设备来演示GHz时钟的纠缠量子比特分布在一个安装的光纤网络之间的两个点4.6公里。
2021-11-02 quant-ph
A Lorentz-invariant look at quantum clock synchronization protocols based on distributed entanglement
最近的工作提出了一种可能性,即量子信息理论技术可用于非本地同步原子钟。量子时钟同步的一种算法要求在同步双方之间分配纠缠的纯单态。这种远程纠缠分布通常会在分布式单态中产生相对相位误差,然后需要异步纯化。我们提出了一个完全相对论分析的QCS协议,这表明异步纠缠纯化是不可能的,因此,建议QCS计划仍然是不完整的。我们讨论了可能的研究方向,在量子信息理论,这可能导致一个完整的,工作QCS协议。
2000-10-27 quant-ph
Quantum Clock Synchronization for Future NASA Deep Space Quantum Links and Fundamental Science
以高精度和准确度测量、保持和分配时间的能力是科学探索的基本能力。除了基础科学之外,时间同步是公共和私人通信、导航和测距以及分布式传感等技术应用中不可或缺的功能。我们提出了一个卫星和地面时钟的量子网络的实现,能够实现皮秒精度的量子时钟同步。所提出的QCS网络的实现提供了双重优势:(1)对于经典应用而言,比当前可能的时间同步网络更准确、鲁棒和安全,以及(2)满足未来量子通信网络的更严格的同步要求的资源。
2022-09-29 quant-ph
Quantum Clock Synchronization with a Single Qudit
多进程网络中非故障进程的时钟同步是许多技术中必不可少的。一个可靠的系统必须能够在某些组件发生故障导致网络中分布不正确或冲突的信息时,对非故障进程进行故障处理。同步这种网络的任务与可检测的拜占庭协议(DBA)有关,当且仅当少于三分之一的进程出错时,可以使用递归算法来解决这个问题。在这里,我们介绍了一个非递归的量子算法,解决了DBA,并实现了时钟同步,在存在任意多个故障进程,仅使用一个单一的量子系统。
2015-01-23 quant-ph
Quantum spectroscopy of single spins assisted by a classical clock
单二能级系统的量子光谱学大大提高了我们探测微弱信号的能力。最近人们意识到,对于经典信号,量子光谱学的精度和分辨率主要受到信号的相干性和用于测量时间的时钟的稳定性的限制。量子探针的相干时间可以明显更短,不是分辨率测量的主要限制因素。在这里,我们解决了量子信号光谱学的类似问题,例如量子传感器用于检测单个核自旋。我们提出并分析了一种新的相关光谱技术的性能是有限的目标自旋的相干时间和时钟的稳定性。
2018-07-28 quant-ph
Ideal quantum clocks and the measurement of time
最近引入的“理想量子钟”(IQC)的概念进行了扩展。特别地,它表明,在一定的pre-Hilbert空间中的IQC的时间算子是正则共轭的IQC的哈密顿量。进一步讨论了IQC如何与另一个物理系统D相互作用,以及IQC在多大程度上测量了D的任何规定的初始和最终状态的时间差。
2014-02-18 quant-ph
Synchronizing quantum and classical clocks made of quantum particles
我们证明了在空间的潜在自由区域中的量子对象的经典到达时间的量子校正,如由Galapon [Phys. Rev. A { \bf 80},030102(R)(2009)]计算的,可以通过为对象的波函数选择适当的位置相关相位来消除直到给定的$\hbar$阶。这意味着我们可以使物体的量子到达时间尽可能接近其相应的经典到达时间,从而使我们能够同步经典和量子时钟,分别使用物体的经典和量子到达时间来告诉时间。我们提供了一个同步这样的时钟的例子,利用量子对象与位置相关的相位印在对象的初始波函数与使用的脉冲电位。
2016-09-15 quant-ph
Analytical Model of Clock Drift in Quantum Key Distribution and a Simple Synchronization Algorithm
ID Quantique SA(ID量子公司);Department of Applied Physics, University of Geneva(日内瓦大学应用物理系)
针对量子密钥分发中的时钟同步问题,提出一种基于检测时间戳直接补偿频率失配和时间偏移波动的简单同步算法,无需专用同步信道或辅助量子比特序列,在低光子计数和高信道损耗下仍有效。
2026-05-26 quant-ph