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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 量子态真正非高斯的一个充分条件

    摘要： 我们证明，具有正参数c的位置算符x?和动量算符p?的期望值可作为识别量子非高斯态（即无法表示为高斯态混合的态）的工具。与量子态层析成像不同，我们的条件可通过高效零差检测轻松验证，仅需测量两个正交正则分量。我们证实该方法甚至能检测具有正定维格纳函数的量子非高斯态——这种情况无法通过相空间分布的负性来判定。此外，我们还证明该条件能在信号衰减超过50%时，表征由真空态与四光子整数倍叠加构成的量子非高斯态类。

    关键词： 维格纳函数、量子信息、连续变量、非高斯态、正交测量、高斯态

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光机械猫态的创建、存储与检索

    摘要： 我们分析了一种用于创建、存储和检索光力薛定谔猫态的方法，其中包含机械振子两种不同宏观状态的量子叠加。在该量子存储协议中，首先在光学腔内制备光学猫态，随后将其转移至机械模式进行存储，并通过控制场实现后续读取。我们采用正P相空间表示法对光力猫态的量子存储协议进行数值模拟——该方法为猫态提供了紧凑的正值表示，从而能对这种高度非经典的量子系统进行概率性模拟。有效实施模拟必须采用重要性采样技术。为验证猫态量子存储的有效性，我们考察了多种猫态特征指标并展示其计算方法。同时通过解析求解简化模型的标准主方程，研究退相干效应对猫态的影响，从而与数值结果进行对比。针对维格纳函数负性这一猫态特征指标，我们解析推导出给定机械振子环境温度下负性消失所需时间的上界，并证明其与数值方法的一致性。这些精确解方案能完整处理实验中的退相干效应，该实验涉及利用时域模式匹配的输入输出脉冲来创建、存储和检索机械猫态。我们的分析涵盖了光力振子的内部光模与机械模，以及与之纠缠的全部输入输出场模集合。该模型包含了机械库热效应导致的退相干，以及光学损耗和机械损耗。

    关键词： 薛定谔猫态、维格纳函数、退相干、量子存储器、正P相空间表示、光机械

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 悬浮光力学中的维格纳函数重建

    摘要： 我们展示了利用零差检测从单个被捕获粒子的运动边缘分布重建维格纳函数的方法。研究表明，即使在捕获激光的连续测量影响下，也能生成悬浮光力系统的量子态。我们针对自由空间聚焦激光束捕获粒子的情形（特别是不含光学腔的情况）描述了光-机械耦合机制。通过该方案重建的实验数据维格纳函数与热运动态预期的高斯分布完全吻合，这为悬浮光力学中的量子态制备开辟了新途径。

    关键词： 高斯态、维格纳函数、量子态层析、悬浮光力学

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于催化量子剪刀的非高斯量子态的制备与非经典性

    摘要： 基于Pegg等人提出的量子剪刀装置，本文实现了一种非高斯量子态制备方案。在考虑单光子输入与单光子检测的量子光催化时，给出了催化量子剪刀的等效算符以理解量子剪刀的物理本质。当采用相干态作为输入态时，对于非对称分束器，输出态可截断为零光子、单光子和双光子分量；对于对称分束器，输出态仅截断为零光子和双光子分量。通过平均光子数、信噪比、压缩效应和维格纳函数讨论了所制备非高斯量子态的非经典性。结果表明：调节相干态振幅与分束器透射率时，输出态可呈现强非经典特性。

    关键词： 维格纳函数、量子剪刀、非高斯态、非经典性、压缩

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 光子反冲光谱学：系统偏移与非经典增强

    摘要： 在光子反冲光谱学中，如Hempel等人[C. Hempel等，《自然·光子学》7卷630页(2013年)]和Wan等人[Y. Wan等，《自然·通讯》5卷3096页(2014年)]所示，信号源自光谱照明对囚禁离子运动产生的反冲效应。该方法利用离子晶体中声子检测的极高效率，因此特别适用于具有宽非循环跃迁的物种——这类物种的荧光光子检测难以实现。本文基于声子模式维格纳函数的?？?普朗克方程，建立了描述光子反冲光谱学的理论模型。该模型正确解释了实验中观测到的多普勒加热与冷却导致的系统频移。此外，我们研究了通过制备和检测声子模式非经典态来增强光谱灵敏度的量子计量方案。

    关键词： 维格纳函数、量子计量学、多普勒效应、非经典态、?？?普朗克方程、囚禁离子、光子反冲光谱学

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 光子添加双模相干态叠加的非经典性

    摘要： 我们研究了通过向双模相干态添加任意数量光子所生成的量子态的非经典特性。这种新型量子态同时也是光子添加双模相干态（PATMCS）的叠加态。研究表明，PATMCS的归一化因子与拉盖尔多项式相关。我们还解析讨论了该态的量子统计特性、压缩效应、纠缠及非定域性。结果表明，PATMCS是一种具有负维格纳函数、负正交分量压缩和违反贝尔-CHSH不等式的新颖非经典、压缩及纠缠态。

    关键词： 纠缠、贝尔-CHSH不等式、量子叠加态、维格纳函数、和压缩

    更新于2025-09-04 15:30:14