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对噪声压缩光中不完美光子增减违反贝尔不等式的响应

DOI：10.1103/PhysRevA.98.052131 期刊：Physical Review A 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 违反贝尔不等式是检测复合量子系统（无论有限维还是无限维）中量子关联的显著方法。我们研究了在噪声环境下，通过对单模或双模压缩光两模中的光子进行增/减操作时，基于赝自旋算符的局域实在性违背所导致的后果。无噪情况下，研究表明：单模光子增/减操作会使最大贝尔不等式违背值整体提升，但违背程度随压缩强度变化会呈现单调性与非单调性的相互作用。此外发现，在低压缩度或光子增/减数较少时，双模同时减光子比加光子能产生更强的局域实在性违背——不过若比较纠缠含量则不会出现这种排序关系。当孪生光束发生器存在缺陷时，所得态的压缩度会低于预期。在此类情形下，或光子增/减操作不完美及存在局域噪声时，受噪声影响的双模压缩态对局域实在性的违背程度总会降低。但有趣的是，光子增/减操作通常能通过增强违背值或将非违背态转化为违背态来克服噪声的不良影响，从而起到激活作用。
作者： Saptarshi Roy，Titas Chanda，Tamoghna Das，Aditi Sen(De)，Ujjwal Sen
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研究概述 实验方案

研究目的

研究在噪声存在的情况下，对双模压缩光的一个模式或两个模式进行光子添加或扣除时，基于赝自旋算符的局域实在性违背所导致的后果。

研究成果

该研究表明，在双模压缩真空态中，光子增减操作能增强贝尔不等式的违背程度，且在特定条件下光子减法有时比加法产生更高的违背值。研究还发现这些操作可缓解噪声与缺陷的影响，使原本无法违背贝尔不等式的态也能呈现违背现象。该成果为连续变量系统中量子关联的操控提供了新见解，有助于量子信息处理任务。

研究不足

该研究主要是理论性的，数值模拟为研究结果提供了支持。所提出情景的实验实现（尤其是在光子增减和高精度噪声控制方面）可能面临挑战。分析仅限于特定类型的噪声和缺陷。

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