Density matrix of the superposition of excitation on coherent states with thermal light and its statistical properties
提出了一种用热噪声相干态叠加激发态描述的光束密度矩阵,并计算了其在Fock空间中的矩阵元。导出了SECST波束传输的最大信息量。它比相干光的大,并随激发光子数的增加而增大。通过计算密度矩阵的Wigner函数,证明了该矩阵的非经典性.
2008-07-07 quant-ph
Thermal breakdown of coherent backscattering: a case study of quantum duality
利用量子对偶性理论研究了两个简谐囚禁原子的相干后向散射。包括反冲和多普勒频移接近的光学共振,我们计算的干涉可见度以及量的路径信息,无论是零温度和有限的温度。
2006-04-05 quant-ph
Sub-wavelength Coherent Imaging of a Pure-Phase Object with Thermal Light
本文首次报道了用热光观察纯相位物体的亚波长相干像,它代表了一种精确的傅里叶变换。我们证明了鬼影成像方案(GI)检索对象的振幅透射率知识,而不是像HBT型成像方案那样的透射强度。
2006-12-19 quant-ph
Atomic Inversion and Entanglement Dynamics for Squeezed Coherent Thermal States in the Jaynes-Cummings Model
该研究在Jaynes-Cummings模型框架下,以光子计数分布为工具,分析了热光子(经典噪声)与压缩光子(量子噪声)在相干场背景下的抗衡作用,及其对原子反转和纠缠动力学的显著影响。
2023-01-05 quant-ph
Mixing thermal coherent states for precision and range enhancement in quantum thermometry
本研究提出通过热库与纵向耦合谐振器的二能级系统耦合,制备反向位移热相干态混合态,验证其特性后发现该谐振器探针可提升量子测温的精度并拓宽适用温度范围。
2024-12-05 quant-ph
Coherent Excitation of Rydberg Atoms in Thermal Vapor Microcells
介观原子系综的相干控制和里德伯原子的阻塞是可积门和单光子源等量子器件的基础。到目前为止,实验进展仅限于使用超冷原子的复杂实验装置。在这里,我们表明,相干里德伯原子光谱在微米大小的热蒸气室的相干时间为100纳秒是可以实现的。我们研究了主量子数在30到50之间的态。我们的研究结果表明,在100- 300 ℃温度范围内,尺寸约为阻塞半径~ 2 μ m的微胞是研究低维强相互作用里德堡气体、构造量子门和单光子源的理想材料.
2009-08-03 quant-ph
Distinguishing coherent and thermal photon noise in a circuit QED system
在腔-QED体系中,由于AC斯塔克效应,来自剩余腔光子的光子数波动导致量子比特退相。这些不需要的光子源自各种来源,例如热辐射、剩余测量光子和串扰。使用耦合到传输线腔的电容性分流磁通量子比特,我们展示了一种基于时域自旋锁定弛豫术的噪声谱重建来识别和区分相干光子和热光子的方法。使用这些测量,我们在我们的系统中的限制退相源的热光子,而不是相干光子。通过改善通向腔的线路上的低温衰减,我们成功地抑制了残余热光子并实现了$T_1$限制的自旋回波衰减时间。自旋锁定噪声谱技术可以很容易地应用于其他量子比特模态,用于识别一般的非对称非经典噪声谱。
2018-01-01 quant-ph
Coherent Ro-vibrational Revivals in a Thermal Molecular Ensemble
我们报道了氮分子热系综振动相干性演化的实验和理论研究。通过相干反斯托克斯拉曼散射检测振动相干性的旋转退相和再定相。振转耦合的存在和旋转浴的离散能谱导致一个全新的类的完整和分数振转复苏。在纳秒时间尺度上,亚皮秒时间分辨率的丰富的振转动力学使我们能够确定二阶振转常数$gamma_e$和评估控制退相干的新的可能性。
2012-02-18 quant-ph
Squeezed coherent states as thermal-like ones (on the problem of incorporating thermodynamics into quantum theory)
在我们的论文[1]中,我们提出了一种将随机热力学引入量子理论的新方法。它是基于一致包含的整体随机环境影响的任意Bogoliubov真空建模的概念。在我们的研究中,我们实现了一种基于波函数描述“物体+任意真空”系统状态的可能性。在热涨落和量子涨落同时发生的情况下,需要量子语言的事实变得特别明显。这允许分析不同类型的量子态并估计它们对热效应描述的适用程度。我们的研究的主要结果归结为这样一个事实,即压缩相干态(SCS)不能用来一致地解释量子热效应的条件下的物体平衡与随机环境在任何温度下。
2012-11-13 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent fields in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积随耗散时间减小的讨论,研究了热通道中加光子相干场的非经典性。当衰减时间超过阈值时,维格纳函数变为正值。对于加单光子相干态,我们导出了热通道中衰减时间的精确阈值。对于任意部分负维格纳分布函数,给出了热浴平均光子数与衰变时间阈值之间的一般解析关系。最后,简要讨论了SPACS在量子计算中的可能应用。OCIS代码:270.0270、270.2500、000.5490
2007-10-19 quant-ph
Power and Efficiency of a Thermal Engine with a Coherent Bath
我们考虑一个由重复的弱相互作用驱动的量子引擎,它与一个热浴的全同三能级原子。该模型首先由Scully等人[Science,2003]引入,其表明能量简并基态之间的相干性作为热力学资源,其允许具有相干性依赖的热化温度的热循环的操作。我们认为一个类似的发动机的准静态限制,并发现基态的相干性也决定了热化率,因此增加输出功率和发动机效率只有当热化温度降低,揭示了一个更微妙的角度一致性作为一种资源。这允许我们通过调整相干性和相对冲程持续时间来优化输出功率。
2019-09-24 quant-ph
Coherent feedback-enhanced asymmetry of thermal process in open quantum systems: Cavity optomechanics
本研究通过相干反馈增强开放量子系统中热过程的非对称性,揭示了不可逆性与量子关联的联合分析重要性,并展示了在腔量子电动力学系统中熵产生增强的可能性。
2025-12-15 quant-ph
Collective coherent population trapping in a thermal field
分析了在宽带热场诱导的退相干过程影响下,三能级原子基态叠加态的相干布居囚禁效率。我们证明了在单个原子中,当原子跃迁受热场影响时,不存在完美的CPT。当两个原子跃迁中只有一个受热场影响时,可能出现理想的CPT。在两个原子跃迁都受到热场影响的情况下,我们证明了无论热场的强度如何,原子的集体行为都可以避免对CPT的破坏作用。得到了原子上能级布居数的解析表达式,它可以被看作是热退相干水平的度量。结果表明,原子间的集体相互作用可以显著增强粒子的布居捕获,即原子数越多,上能级的布居越少。用半经典缀饰原子模型解释了这一现象的物理根源。通过证明多原子集体(纠缠)态的存在性,引入了多原子集体相干布居囚禁的概念,其存储容量大于独立原子的等效态的存储容量。
2006-06-01 quant-ph
Coherent imaging with pseudo-thermal incoherent light
我们研究了利用伪热源产生的空间非相干光束进行相干鬼像的基本特性。光束的相干性和它们之间的相关性之间的互补性被证明通过显示鬼衍射和普通衍射图案之间的互补性。因此,为了使鬼成像方案工作,具有非相干光束是至关重要的。显示的信息的可见性的鬼图像变得更好,作为对象的大小相对于散斑大小减小,因此,分辨率和可见性之间存在显着的折衷。实验结果得到了理论和数值模拟的支持。
2005-04-11 quant-ph
Non-classicality of photon added coherent and thermal radiations
非高斯辐射场的产生和分析是近年来研究的热点。产生这种非高斯的最简单的方法是通过将光子加(减)到高斯场。有趣的是,当光子被添加到经典高斯场时,所得到的态表现出{ \em非经典性}。两种重要的经典高斯辐射场是相干态和热态。在这里,我们研究的非经典特性的状态时,光子添加到他们。这些态的非经典性表现在维格纳函数的负性上。我们还计算出了{ \em纠缠势},这是最近提出的一种衡量这些态的非经典性的方法。我们的分析表明,光子附加相干态是非经典的所有种子光束强度,其非经典性增加的光子数增加。当加入光子时,热态在所有温度下都表现出非经典性;温度越低,它们的非经典性越高。
2006-04-26 quant-ph
Quantum optomechanics beyond the quantum coherent oscillation regime
与热环境的相互作用使机械振荡器的量子态退相干。当相互作用足够强时,使得在振荡周期内引入多于一个的热声子,量子相干振荡被阻止。这通常被认为排除了广泛的量子协议。在这里,我们介绍了一个脉冲光机械协议,允许基态冷却,一般线性量子非破坏测量,光机械状态交换,和量子态准备和层析成像,而不需要量子相干振荡。最后,我们展示了如何协议可以打破通常的热限制的脉冲力的传感。
2017-04-24 quant-ph
Pure and Mixed State Entanglement Dynamics in Tavis-Cummings Model with Squeezed Coherent Thermal States
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院)
研究在Tavis-Cummings模型中,通过纯态和混合态的纠缠动力学比较,探讨压缩相干热态对纠缠行为的影响。
2026-01-01 quant-ph
Entanglement dynamics in intensity-dependent double Jaynes-Cummings model for squeezed coherent thermal states
本文研究强度相关双Jaynes-Cummings模型中压缩相干热态下各子系统的纠缠动力学,揭示压缩与热光子互补作用及纠缠突然死亡现象,并表明适当选择相互作用参数、失谐和Kerr非线性可有效消除纠缠死亡。
2025-08-21 quant-ph
Schmidt-like coherent mode decomposition and spatial intensity correlations of thermal light
实验研究了准热光强度关联函数的相干模分解特性。我们利用空间模式选择技术研究光子对的横向纠缠,并表明它可以扩展到表征经典的空间相关。我们的研究结果表明,存在一个独特的一个给定的热源基础上的相干模式,相关的方式非常类似的施密特模式的空间纠缠光子。
2012-10-11 physics.optics quant-ph
Quantum capacity of channel with thermal noise
研究了热噪声信道的量子容量。在假设相干信息在其附近为凸或凹的条件下,得到了极值输入态。当输入能量趋于无穷大时,微扰理论证明了相干信息在相同热态输入的乘积处达到最大。对于低噪声信道,得到了量子容量,它等于单次容量。
2006-03-29 quant-ph
A comparison between higher-order nonclassicalities of superposition engineered coherent and thermal states
本文通过SUP算符构造相干态和热态,并首次系统比较两者的高阶非经典性,同时分析探测器非单位量子效率的影响。
2023-04-13 quant-ph
Characteristic function and quasi-probability distribution of photons and of squeezed coherent photons
本文研究了光子热态下压缩相干光子的p序特征函数及其傅里叶变换,即准分布函数,计算了压缩相干光子的平均数和数方差。从先前的特征函数计算的所有性质可以用于经由参数变换来计算处于压缩相干光子的热状态的光子的所述性质。特别地,可以通过参数变换获得平均数和数方差。
2021-01-12 quant-ph
Generalized coherent states in thermal field dynamics in the frame of diagonal ordering operator technique
University Politehnica Timisoara(蒂米什瓦拉理工大学);Serbian Academy of Nonlinear Sciences (SANS)(塞尔维亚非线性科学学会)
本文在diagonal ordering operator技术框架下,研究了热场动力学中变形玻色子系统的广义相干态及其与热力学量的关系。
2025-12-22 quant-ph
Quantum key distribution with phase-encoded coherent states: Asymptotic security analysis in thermal-loss channels
我们考虑相干态量子密钥分发的离散字母编码方案。发送方将有限大小的字母表中的字母编码成相干态,相干态的振幅对称地分布在以相空间的原点为中心的圆上。我们研究了这种相位编码的相干状态协议在直接和反向和解假设在通信信道中的损失和热噪声的渐近性能。特别是,我们表明,仅使用四个相移相干态是足够的,用于生成密钥速率的顺序$4 \times 10^{-3}$位每通道使用在约15 dB的损失,在现实的过量噪声的存在下。
2018-03-07 physics.optics quant-ph
Entangling-gate error from coherently displaced motional modes of trapped ions
捕获离子量子计算中的纠缠门主要针对具有初始运动分布的静止离子,所述初始运动分布是热的并且接近于基态。然而,未来的系统将可能由于例如以下原因而引起显著的非热激励,离子传输、更长的操作时间和阱阵列的增加的空间范围。在本文中,我们分析了这种相干运动激发对纠缠门误差的影响,通过对一对被困离子量子比特进行Molmer-Sorenson(MS)门的模拟,其中热激发和相干激发都存在于门开始时的共享运动模式中。我们发现,少量的相干位移显着侵蚀门的性能在实验噪声的存在下,我们证明,只施加有限的控制相位的位移可以抑制这种错误。然后,我们使用的实验数据,从传输离子的MS门误差在现实条件下的相干位移的影响进行分析。
2021-09-10 quant-ph
Circuit Complexity for Coherent-Thermal States in Bosonic String Theory
针对玻色弦理论,本文在光锥规范下构造热场双重态并得到相干热弦态,进而用协方差矩阵方法和群流形最短测地线计算其电路复杂度。
2023-08-28 hep-th math-ph math.MP
High Fidelity Artificial Quantum Thermal State Generation using Encoded Coherent States
Information Sciences Institute, University of Southern California(南加州大学信息科学研究所);Ming Hsieh Department of Electrical and Computer Engineering, University of Southern California(南加州大学明海希电气与计算机工程系);Department of Physics and Astronomy, University of Southern California(南加州大学物理与天文学系)
通过编码弱相干激光态的相位和振幅,使第三方在监测通信信道时无法区分人工生成的热噪声态与自发辐射态,实验验证了生成态与理论热态的保真度超过0.98。
2024-10-11 physics.optics quant-ph
Mean parity of single quantum excitation of some optical fields in thermal environments
详细研究了热通道中激发二项式态、激发相干态和激发热态的平均宇称(原点处的维格纳函数)。发现单光子激发二项式态和单光子激发相干态在热通道中的平均宇称方面具有一定的相似性。我们发现负平均宇称可以作为光场单光子激发的非经典性的一个指标,特别是对于单光子激发的热态。
2010-06-11 quant-ph
Coherent thermal conductance in multilayer photonic crystals
利用S矩阵方法精确计算了一维多层光子晶体的相干热导。特别地,我们研究了在双层结构的平板的Si/真空或Al $_2$ O $_3$ /真空的辐射热通量的精确表达式的装置的热导。我们比较我们的结果与在以前的作品中获得的结果。我们的研究结果表明,耦合的表面模式,以及材料损耗起着至关重要的作用,在定义的热导的PC。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
First-order decomposition of thermal light in terms of a statistical mixture of pulses
我们研究了热光和相干脉冲之间的联系,构建了产生与热光相同的一阶等空间点关联函数的单脉冲混合物。我们提出的混合物涉及(i)脉冲与高斯线型和窄带宽,和(ii)脉冲的相干时间相匹配的热光。我们描述的混合物和脉冲的性质。我们的研究结果引入了一个替代的描述热光的多频相干态,有效的宽带线性光-物质相互作用的描述。我们预计我们的结果将与时间分辨测量相关,这些测量旨在探测系统的动态,就好像它们是由自然热光激发的一样。
2014-11-28 quant-ph
Electrical read out for coherent phenomena involving Rydberg atoms in thermal vapor cells
我们提出了一种非常灵敏和可扩展的方法来测量铷原子的热蒸气室中的高激发里德堡态的布居。我们在一个5毫米的电接触池中检测里德伯电离电流。测得的电流被发现是在良好的协议与理论的里德伯人口的基础上的主方程的三个层次的问题,包括电离通道和在相应的温度下的全多普勒分布。电流检测的信噪比明显优于纯光学技术。
2012-09-28 physics.atom-ph quant-ph
Energetic cost of measurements using quantum, coherent, and thermal light
量子测量是量子信息研究和应用中的基本操作,具有重要的作用。我们研究如何使用量子,相干,和经典的热态光的电路量子电动力学设置影响量子测量的性能,通过比较各自的测量反作用和测量信噪比每光子。在强色散极限,我们发现,热光是能够进行量子测量与相干光的效率相当,都优于单光子光。然后,我们分析了每个测量方案的热力学成本。我们发现,单光子光显示出的优势,在每信息增益的能量成本,达到基本的热力学成本。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Effect of thermal noise on atom-field interaction: Glauber-Lachs versus Mixing
含有热噪声的相干信号是辐射的混合态。有两种不同的类这样的状态,一个高斯态获得的Glauber-Lachs混合和非高斯态获得的热态和相干态的正则概率混合。虽然这两个版本都是包含噪声的信号状态,但噪声的影响在Glauber-Lachs版本中不太明显。这两种不同的噪声添加方式的影响被认为是在原子-场相互作用的背景下,特别是,时间演化的粒子数反转和原子-场纠缠进行了研究。量子特性,如粒子数反转和纠缠动力学中的反转-复活,由于热噪声的存在而减弱。结果表明,由于热噪声的存在而丢失的功能恢复的过程中的光子添加。
2012-01-30 quant-ph
Coherent-state constellations and polar codes for thermal Gaussian channels
光通信信道本质上是量子力学的,因此我们必须超越经典信息理论来确定它们的通信容量,并找到最高速率的有效编码和解码方案。热通道,从线性耦合的领域的热环境,是特别实际的相关性;其经典容量最近已经建立,但其量子容量仍然未知。虽然容量设定了可靠通信速率的最终限制,但它并不保证这种速率可以通过实际手段实现。在这里,我们构造有效的编码热信道,实现经典容量和所谓的高斯相干信息传输的经典和量子信息,分别。我们的代码是基于结合极化码与离散化的信道输入到一个有限的“星座”的相干状态。经典信息的编码可以使用线性光学来完成。
2017-07-04 cs.IT math.IT quant-ph
Bosonic quantum communication beyond the thermal threshold
Scuola Normale Superiore(意大利高等师范学院);Inria, Télécom Paris–LTCI, Institut Polytechnique de Paris(法国国家信息与自动化研究所,巴黎电信学院-通信与电子学实验室,巴黎理工学院)
该研究证明玻色热衰减器的单模高斯态相干信息下界为精确上确界,发现非高斯输入可提升相干信息,在η=0.7841时证实量子容量为正,确定了玻色量子通信可行的新高噪声区域。
2026-07-31 quant-ph
Harvesting correlations from thermal and squeezed coherent states
本文研究了Unruh-DeWitt粒子探测器从热相干态和压缩相干态中捕获纠缠和互信息。我们证明(对于任意的空间维度,开关配置文件和检测器涂抹),而探测器的纠缠收获能力随场温度$T$单调下降,收获的互信息与$T$呈线性增长。我们还证明了从一般压缩相干态中捕获纠缠与相干振幅无关,但强烈依赖于压缩振幅。此外,我们发现高度压缩态i)允许探测器捕获比真空更多的纠缠,ii)确保捕获的纠缠不会随着空间分离而衰减。最后,我们分析了压缩态的空间不均匀性及其对捕获的影响,并研究了当压缩是带限的时候,我们实际上可以从压缩态中提取多少纠缠。
2018-09-14 gr-qc hep-th quant-ph
Long-lived quantum coherent dynamics of a $Λ$-system driven by a thermal environment
我们提出了一个三能级$Λ$系统的量子相干动力学的理论研究驱动的热环境(如黑体辐射),这是一个重要的构建模块的光合捕光模型和量子热引擎。通过求解非久期Bloch-Redfield主方程,我们得到了基态粒子数和相干动力学的解析结果,并根据$Δ/[r f(p)]$之比大于或小于1,将非相干驱动$Λ$ -系统的动力学区域分为欠阻尼和过阻尼,其中$Δ$是基态能量分裂,$r$是非相干泵浦率,并且$f(p)$是跃迁偶极子排列参数$p$的函数。在欠阻尼制度,我们观察到长寿命的相干动力学,持续$τ_c\simeq 1/r$,即使初始状态的$Λ$ -系统包含没有相干的能量基础。在过阻尼制度的$p = 1$,我们观察到的相干准稳态的出现与寿命$τ_{c} = 1.34 (r/Δ^{2})$,这有较低的冯诺依曼熵相比,传统的热态。我们提出了一个实验方案,观察噪声诱导的相干动力学亚稳He $^*$原子驱动的x偏振非相干光。我们的研究结果表明,热激发可以产生实验观察到的长寿命量子相干动力学的原子和分子$Λ$系统的基态子空间中的相干驱动的情况下。
2022-10-14 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Observation of coherent oscillations in association of dimers from a thermal gas of ultracold atoms
本文报告了在超冷原子热气体形成弱束缚二聚体的转化效率中观测到相干振荡,发现通过强调制脉冲诱导的非绝热跃迁可恢复因热能导致的相干性丧失,并得到了理论与数值计算的支持。
2023-04-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
GHZ-type and W-type entangled coherent states: generation and Bell-type inequality tests without photon counting
研究了GHZ型和W型三模纠缠相干态。这两种类型的纠缠相干态都违反了具有阈值光子检测的贝尔不等式的Mermin版本(即,没有光子计数)。利用线性光学元件和阈值探测器可以实现对GHZ型纠缠相干态的贝尔破坏实验。然而,为了证明W-型纠缠相干态的Bell型不等式违反,需要额外的非线性相互作用。我们还提出了一种在自由传播光场中产生W型纠缠相干态的方案。产生所需的资源是单光子源,相干态源,分束器,移相器,光电探测器和克尔非线性。我们的方案不一定需要强克尔非线性相互作用,即,弱非线性可以用来产生W型纠缠相干态。此外,它还对单光子源和光子探测器的低效率具有鲁棒性。
2006-07-12 quant-ph
Generation of GHZ-type and \emph{W}-type entangled coherent states of three-cavity fields
在色散腔量子电动力学的背景下,我们提出了制备三腔GHZ型和\emph{W}型纠缠相干态的实验方案。该方案可以推广到制备$n$ -腔场的GHZ型和\emph{W}型纠缠相干态。对方案的讨论表明,利用现有技术是可以实现的。
2005-09-16 quant-ph
Coherent oscillation in a linear quantum system coupled to a thermal bath
我们考虑的时间发展的密度矩阵的系统耦合到一个热浴,在模型中,超越了标准的两级系统,通过添加的能量激发自由度,并通过一个更复杂的代数取代自旋代数的可能性。我们发现的条件下,增加耦合到浴以上的一定水平降低了熵产生的速率,其中的限制行为是一个无耗散的正弦振荡,可以解释为许多模式的非耦合系统的同步。
2000-08-31 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Entanglement between two qubits one of which interacts with a thermal field
本文研究了偶极耦合二能级原子间的纠缠。建立了一个原子在无损耗腔中与单模热场相互作用,另一个原子在腔外自由运动的模型。我们考虑了原子相干性对纠缠行为的影响。结果表明,对于相干态和非相干态,只要腔平均光子数很小,热场就能引起原子间的高纠缠。在所考虑的模型中,即使两个原子最初处于激发态,原子也会纠缠。我们还导出了对于相干初态,纠缠度弱依赖于偶极-偶极相互作用的强度。
2015-05-16 quant-ph
Interplay of classical and quantum dynamics in a thermal ensemble of atoms
在相干场驱动的原子热系综中,量子叠加的演化如何与光抽运和原子扩散的经典动力学竞争?是光抽运首先准备了热系综,随后发展相干叠加,还是相反:相干叠加的原子通过光抽运被驱动到稳态?使用频闪探测技术,在这里,我们实验探索这些问题。用100 ns脉冲探测了实验模拟的铷原子中的封闭三能级类双折射组态,该组态由强相干控制和非相干场驱动。探测器传输的时间演变显示了初始过冲与打开控制,导致类似于激光无反转(LWI)的情况。相应的上升时间由相干动力学决定,在原子的热系综中具有明显的半周期拉比跳变的实验特征。我们的研究结果表明,事实上,光泵驱动原子在一个显着更长的时间尺度,维持叠加的暗态的稳定状态。最终的控制关闭导致传输突然下降,具有用于识别封闭和开放系统的普遍存在的签名。数值模拟和玩具模型预测证实了我们的说法。这些研究揭示了与热系综中的原子相关的丰富而复杂的动力学的新见解,否则在状态准备的冷原子系综中不存在。
2016-01-04 physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear coherent heat machines and closed-system thermodynamics
所有现有的热机都是耗散的开放系统。因此,它们不能完全一致地运作。我们建议用一个完全不同的热力学范式来取代这种传统的热力学范式,即热机是由几个场模式组成的非线性相干封闭系统。它们的热态输入通过非线性相互作用转化为非热输出,具有受控的量子涨落和以选定模式提供工作的能力。这种新的范式允许桥接量子相干和热力学描述。
2022-07-31 physics.optics quant-ph
Thermalization of a strongly interacting closed spin system: From coherent many-body dynamics to a Fokker-Planck equation
热化已经被证明发生在一些封闭的量子多体系统中,但实际热化动力学的描述是非常复杂的。在这里,我们提出了一个模型-在一个和两个维度-我们可以分析表明,演变到热平衡是由一个福克-普朗克方程从基本的量子动力学。我们的方法不依赖于弱耦合浴和系统自由度的正式区分。结果表明,窄能壳层内的跃迁导致了熵主导的动力学,并建立了细致平衡条件,确定了最终的平衡态和非平衡态弛豫.
2012-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Light storage via coherent population oscillation in a thermal cesium vapor
本文报道了在室温下铯原子蒸气中通过相干布居振荡(CPO)现象实现光的存储。实验中,探测场的光学信息被存储在铯原子D_2超精细跃迁F = 3 - F' = 2的塞曼子能级所构成的λ三能级系统的两个基态的CPO中。我们直接表明,这种CPO为基础的存储器是非常不敏感的杂散磁场的不均匀性,并提出了一个寿命主要是有限的,只由原子运动。测量光谱的理论模拟也被开发,并在非常好的协议与实验。
2014-09-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Long-lived Coherent Phonons Reveal Competing Thermal and Many-Body Dynamics in $α$-In$_{2}$Se$_{3}$
利用飞秒瞬态光栅光谱和第一性原理计算,研究了$\alpha$-In$_{2}$Se$_{3}$中长寿命相干声子,揭示晶格相干性与热及多体相互作用的竞争机制。
2026-10-06 physics.atm-clus quant-ph
Fundamental Limits of Thermal-noise Lossy Bosonic Multiple Access Channel
玻色子通道描述了量子力学的许多实际通信链路,如光学,微波和射频。我们调查的玻色子多址接入信道(MAC)中存在的热噪声添加的环境,当发射机利用高斯状态输入的最大速率。我们开发了一个外边界的热噪声损耗玻色子MAC的容量区域。我们还发现,在发射机的相干态的使用是实现容量的限制,高和低的平均输入光子数。此外,我们验证了相干态的容量实现的和速率的信道。在非渐近状态下,当发射机受到全局平均光子数约束时,相干态是最优高斯态。然而,令人惊讶的是,使用单模压缩态可以增加的容量超过由相干态编码时,每个发射机是光子数单独约束。
2022-07-17 cs.IT math.IT quant-ph
Dissipation Driven Coherent Dynamics Observed in Bose-Einstein Condensates
Tsinghua University(清华大学);Tongji University(同济大学);East China Normal University(华东师范大学);Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
该研究首次实验观测到由耗散驱动的相干量子多体振荡,并通过理论计算验证了其物理机制,展示了耗散作为控制量子多体动力学新工具的潜力。
2024-08-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Comment on "Thermal, Quantum Antibunching and Lasing Thresholds from Single Emitters to Macroscopic Devices"
在最近的一封信[物理。126,063902(2021)],M. A. Carroll等人导出了一个模型,用于分析确定腔体中发射器的热、集体反聚束和激光发射机制。根据他们的模型,纳米激光器表现出一个明显的阈值,在该阈值处,相干激光场以有限的泵浦速率从分叉出现。该相干场的幅度随着泵浦速率的进一步增加而增加。这种行为与单模高$β$纳米激光器中向激光的转变的通常观点形成对比,根据该通常观点,随着泵浦速率的增加,进入激光模式的强自发发射导致从热态到相干态的平滑转变。在这里,我们证明了作者忽略了他们的模型方程中的重要项,这导致了分叉和理想的单色场以有限的泵浦速率出现。
2021-10-17 physics.optics quant-ph
Optical control and coherent coupling of spin diffusive modes in thermal gases
本文研究热原子气体中自旋扩散模式的光学选择性激发与操控,发现抗光泵浦系统误差的模式条件,并揭示空间不均匀泵浦可诱导长寿命模式间的相干耦合,为提升碱金属热气体量子技术性能提供新途径。
2024-02-26 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Coherent Release Fronts in Krylov Chains and Thermal AdS$_2$ Response
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所)
研究有限Krylov扇区向共形尾部的相干释放,推导精确占据核及移动截断极限,并探讨热AdS$_2$实现中弱耦合极限下的响应特性。
2026-10-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Light transport in cold atoms and thermal decoherence
利用相干后向散射干涉效应,从实验和理论上研究了冷原子蒸气中光的相干输运如何受到原子散射体剩余运动的影响。随着原子云温度的增加,干涉对比度显着降低emphazising的作用,运动诱导的退相干共振散射,即使在温度的子多普勒制度。我们推导出相应的相干时间的解析表达式。
2006-03-17 cond-mat.other quant-ph
Thermal Light as a Mixture of Sets of Pulses: the Quasi-1D Example
热光和相干脉冲之间的关系是一个重要的和实际的问题。我们现在知道,热光不能被表示为单个脉冲的统计混合。在本文中,我们问是否热光可以表示为一组脉冲的统计混合物。我们考虑一维波导中的热光,并找到一个凸分解成本地化的,非单色模式的正交相干态的产品。
2017-07-05 physics.chem-ph physics.optics quant-ph