Considerations on an Optical Test of Popper's Experiment
我们提出了一个详细的分析,以前出版的实现波普尔的实验使用纠缠鬼成像。我们的分析,这是基于光学衍射积分,表明,对于前面描述的配置,一个不可测量的粒子(信号光子在这里)的横向扩展不增加成反比的宽度,其虚拟的限制时,其纠缠的孪生被限制在横向尺寸的物理狭缝。相反,我们表明,传播的未测量的粒子进行不依赖于其虚拟限制在公布的配置的宽度。相反,它以由重影成像系统的数值孔径确定的速率几何地扩散。我们进一步提出了一种替代配置,其中未测量的粒子的扩展不增加其虚拟限制的宽度成反比。我们讨论了这些结果的关系,波普尔的预测。
2015-01-27 physics.optics quant-ph
Experimental Realization of Quantum Violation of Entropic Noncontextual Inequality in Four Dimension Using IBM Quantum Computer
在量子信息理论中,熵不等式是非上下文性的充分必要条件。在这里,我们首先在实验上证明了在一个四能级量子系统中,通过使用五量子比特的IBM量子计算机的熵的非上下文不等式的破坏。实验结果证明了局部实在论模型的不存在。
2018-05-23 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
Maximal violation of Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality for four-level systems
利用八端口分束器的无偏测量,详细研究了四维二分系统的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式。得到了在这种测量下该不等式的最大值和最小值的统一公式。基于这些公式,我们证明了最佳非最大纠缠态比最大纠缠态的抗噪声能力提高了6%。我们还给出了最佳状态和最佳角度,这是重要的实验实现。
2004-03-22 quant-ph
Violation of Bell-CHSH inequality using imperfect photodetectors with optical hybrid states
我们表明,一个贝尔不等式测试使用一个偏振的单光子和相干场之间的光学混合状态,可以对检测效率低下高度鲁棒。贝尔违反发生直到效率变得低至67%,即使其程度随着检测效率降低而变小。我们考虑开/关和光子数奇偶性测量,分别为贝尔测试,他们在类似的条件下产生。如果检测效率高于98.68%,奇偶性测量给出更大的贝尔违反接近Cirel'son的界限,而开/关测量给出更大的,但适度的违反检测器效率的现实值。实验实现我们的建议似乎是可行的,在不久的将来实施的一个无漏洞的贝尔不等式测试。
2013-11-08 quant-ph
Bell inequalities tailored to optimal global randomness certification
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科技研究所);Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院量子使能计算中心,理论物理中心);Department of Algorithms and System Modeling, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学电子、电信与信息学院算法与系统建模系);ICREA-Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avançats(ICREA-加泰罗尼亚高级研究学院)
提出两族新的贝尔不等式,用于任意输出数d的最优全局随机性认证,通过最大纠缠态实现量子违背,认证2log d随机比特。
2026-07-22 quant-ph
Entangled-state generation and Bell inequality violations in nanomechanical resonators
我们从理论上研究的条件下,多模纳米机械谐振器,作为一个纯粹的机械参量振荡器,可以驱动到高度非经典状态。我们发现,当器件可以被冷却到接近基态,并且满足一定的模式匹配条件时,可以在量子纠缠态中制备出不同的谐振腔模式,这些模式利用零差正交测量违反了贝尔不等式。我们分析了这种贝尔不等式违规的参数制度,虽然实验上具有挑战性,我们相信,实现这样的国家是触手可及的。这是一个典型的量子光学实验的重新想象,通过使用代表有形机械振动的声子。
2014-02-20 quant-ph
Violation of Bell's inequality with quantum-dot single-photon sources
我们研究了利用确定性单光子源实现无环洞的贝尔不等式违反的可能性。我们提供了一个详细的分析方案,以实现这样的违规行为在长距离与设备无关的量子密钥分发立即扩展。我们研究了在现实世界中的单光子源,包括有限程度的光子不可逆性,单光子纯度,和整体源效率的关键实验缺陷是不可避免的影响。我们基准的性能要求,以最先进的确定性单光子源的基础上的量子点在光子纳米结构,并发现实验实现似乎是触手可及的。我们还评估了一个后选定的版本的协议,放宽了苛刻的要求,相对于源效率的要求。
2022-05-04 quant-ph
Automated generation of photonic circuits for Bell tests with homodyne measurements
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, Institut de physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、理论物理研究所);Leonardo Innovation Labs – Quantum Technologies(莱昂纳多创新实验室——量子技术)
本文提出自动化框架,利用深度强化学习和量子光学模拟设计光子电路,实现显著违反CHSH不等式的贝尔测试实验。
2026-03-02 quant-ph
Experimental violation of a Bell inequality with two different degrees of freedom of entangled particle pairs
我们通过实验证明了光子对在两个不同自由度(即一个光子的路径(线动量)和另一个光子的偏振)下对贝尔不等式的破坏,从而实现了光子对的混合纠缠.通过自发参量下转换和相干偏振到光路转换产生混合纠缠光子对。对于该光子,分析了其路径的叠加,并对其双光子进行了偏振叠加。在CHSH不等式中,这两个测量之间的相关性给出S=2.653+/-0.027的S参数,并且因此对于两个不同的DOF违反局部现实超过24个标准差。这从实验上支持了纠缠是一个与希尔伯特空间的具体物理实现无关的基本概念的观点。
2009-04-22 quant-ph
Test of macroscopic realism with coherent light
宏观实在论是经典世界的一个基本特征,它与量子理论相矛盾。测试宏观实在性的一个优雅的方法是应用Leggett-Garg不等式(LGI),但测量的非侵入性在实践中是具有挑战性的。在这项工作中,我们报告的LGI破坏的路径观察到的复合干涉实验与相干光。实验结果证实了相消干涉的发生,这本身就提供了宏观真实性破坏的证据。本实验采用精确的弱测量模型,利用对现实的破坏与侵入强度无关的优点,实现了直接测量,增强了宏观尺度验证的说服力。
2023-02-17 quant-ph
On detecting violation of local realism with photon-number resolving weak-field homodyne measurements
局部隐变量(LHV)模型的不存在的现象基准其在设备无关的量子协议中的使用。如今,光子数分辨弱场零差测量允许实现象征性的gedanken实验。唉,声称我们没有LHV模型来进行这样的实验:(a)单光子激发一对空间模,(b)弱压缩真空态中的两个空间模,涉及恒定的本振子强度,这是没有根据的。对于(a)一个精确的LHV模型解决了其原始表述中关于“单光子非定域性”的争议。只有在本地振荡器开启或关闭的情况下进行的测量才没有LHV模型。
2021-04-21 quant-ph
Arbitrarily large violations of non-contextuality in single mode photon states with positive Wigner function
Banaszek,Wódkiewicz等人(\cite{Banaszek},\cite{Chen},\cite{Chen-Zhang})令人惊讶地发现双模压缩真空可以以$\sqrt{2}$的因子违反Einstein-Bell定域性不等式,尽管该态具有正的Wigner函数。在这里,我使用更一般的格里森-科亨-斯佩克非语境性假设\cite{Gleason}来表达古典性。然后,我推导出嵌入在无限维连续变量希尔伯特空间中的$N$赝自旋的相关性的非上下文Bell不等式,并表明它们的最大可能量子破坏是由一个因子$2^{(N-1)/2}$。我找到了达到最大违反的量子态。我还表明,熟悉的位移压缩真空为一个单一的光学模式,它有一个积极的维格纳函数,可以违反一个因素$0.842 (\sqrt{2})^{N-1} $奇$N \geq 3$的不等式。任意大的非经典性意味着即使在单模光子态中实现伪自旋测量也可能在量子信息任务中提供与具有大$N$的纠缠$N$量子位系统类似的机会。
2019-03-28 quant-ph
Experimental Synchronization of Independent Entangled Photon Sources
现实的线性量子信息处理需要能够在相同或远距离位置同步产生纠缠光子对。在这里,我们报告的实验实现同步产生的独立纠缠光子对。通过在纠缠交换实验中观察到3.2标准差的贝尔不等式违反,证实了同步的质量。本实验所发展的技术对未来线性光学实现量子中继器和量子计算具有重要意义。
2005-02-23 quant-ph
Bell Inequality Violation with Vacuum-One-Photon Number Superposition States
本研究提出一种基于单量子点共振荧光的纠缠生成新方案,利用真空-单光子数叠加态经分束器退局域化实现时间箱纠缠,观测到贝尔不等式违反,简化了实验要求并为固态纠缠光子源提供可扩展路径。
2025-11-19 quant-ph
Storing a single photon as a spin wave entangled with a flying photon in telecomband
量子存储器是量子通信和可扩展线性量子计算的重要组成部分。存储双色纠缠光子,其中一个光子在远距离通信波长,另一个光子与量子存储器兼容,对于借助量子中继器实现基于光纤的长距离量子通信具有很大的优势。在这里,我们报道了一个在冷原子系综中将与处于偏振态的通信光子纠缠的光子存储为原子自旋波的实验实现,从而建立了通信带光子与原子系综存储器在偏振自由度上的纠缠。重构的密度矩阵和对Clauser Horne Shimony Holt不等式的破坏清楚地表明了量子纠缠在存储过程中的保持。我们的结果对于建立基于冷原子系综的长距离量子网络是非常有希望的。
2016-02-11 quant-ph
Berry phase in entangled systems: a proposed experiment with single neutrons
研究了几何相位,特别是Berry相位对纠缠自旋为1/2系统的影响.我们详细讨论的情况下,几何相位生成的希尔伯特空间的一部分。我们能够通过使用"自旋回波“方法来消除动力学相位的影响。我们分析了Berry相位对Bell角的影响以及对贝尔不等式的最大破坏。此外,我们建议在中子干涉测量的实验实现我们的设置。
2004-01-28 hep-ph quant-ph
Testing the equivalence principle with time-diffracted free-falling quantum particles
利用物质波在时间上的衍射,从两个方面在量子水平上检验了引力的等效原理。首先,我们考虑一个准单色粒子束入射到快门上,它在时间$t = 0$被移除,并由于引力场而下落。概率密度表现出一组真正量子性质的依赖于质量的振荡,从而反映了对弱等价原理的量子违反,尽管强等价原理仍然有效。我们估计的违反程度的衍射时间效应的宽度。其次,基于超冷原子和中子操纵的最新进展以及超冷中子在平面镜上方引力场中量子态的实验观测,我们研究了初始处于引力量子束缚态的粒子束突然释放时的衍射。在这种情况下,我们通过比较从初始波包的平均位置的飞行时间与从反射镜测量的飞行时间来量化违反的程度。我们表明,在这种情况下,弱和强版本的等效原理被违反。我们证明了等价原理与量子力学的相容性在宏观(大质量)极限下得到恢复。超冷中子,铯原子和大分子的可能实现进行了讨论。
2022-07-09 physics.atom-ph quant-ph