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Kerr介质中驱动参数振荡器的量子动力学
在本文中，我们第一次分析了质量和频率时间依赖性的参数振荡器。我们表明，可以从另一个参数振荡器的进化算子获得恒定质量和时间依赖频率的进化算子，然后是时间转换t→r t 0 dt'1 / m（t'）。然后，我们通过研究沿振荡器运动的时间依赖性力的影响，在Kerr培养基的影响下，在Kerr培养基中，参数振荡器的量子动力学进行。从分析和数值的观点分析了时间依赖性振荡器的量子动力学，这是两个主要策略：（i）小kerr参数χ，以及（ii）小构件参数k。在以下内容中，为了调查生成状态的特征和统计特性，我们计算自相关函数和mandel Q参数，并且为了更详细地说明，我们在相位空间上获得了（Quasi）概率分布，例如Glauber -Sudarshan P-功能和Husimi分布，并作为非classicality Criteriation。
量子傅里叶光学基础
摘要 全量子信号处理技术是大多数信息量子技术成功发展的核心。本文开发了连贯而全面的方法和数学模型，以全量子术语描述任何输入光量子态的傅里叶光信号处理。本文首先介绍光子的空间二维量子态，该量子态与其波前相关，可表示为二维创建算子。然后，通过将傅里叶光学处理装置分解为其关键组件，我们努力获得二维创建算子的量子幺正变换或输入/输出量子关系。随后，我们利用上述结果开发并获得一些基本傅里叶光学装置的量子类似物，例如通过 4f 处理系统的量子卷积和具有周期性瞳孔的量子 4f 处理系统。此外，由于光脉冲整形在各种光通信和光学科学领域的重要性和广泛应用，我们还提出了一个全量子术语的类似系统，即具有 8f 处理系统的量子脉冲整形。最后，我们将结果应用于光量子态的两个极端示例。一个基于相干（Glauber）状态，另一个基于上述每个光学系统的单光子数（Fock）状态。我们相信本文开发的方案和数学模型可以影响量子光信号处理、量子全息术、量子通信、量子雷达和多输入/多输出天线的许多领域，以及量子成像、量子计算和量子机器学习算法中的更多应用。
基于量子场论的量子信息
这是一系列论文中的第一篇，旨在根据量子场论中的不等时间关联函数来发展相对论量子信息论。在本文中，我们重点介绍了两种形式，它们可以一起提供适合进一步发展的有用理论平台：1）使用量子时间概率 (QTP) 方法进行量子场测量；2）用于因果时间演化的封闭时间路径 (CTP) 形式。QTP 将探测器纳入量子描述，同时强调测量记录是宏观的，可以用经典时空坐标来表示。我们首先给出 n 个测量事件概率的 QTP 公式的新的、基本的推导。然后，我们通过编写关联相关生成函数的显式公式来证明 QTP 与封闭时间路径形式的关系。我们利用 CTP 形式的路径积分表示，以便用路径积分来表示测量概率。之后，我们提供 QTP 形式的一些简单应用。特别是，我们展示了 Unruh-DeWitt 探测器模型和 Glauber 的光电探测理论如何作为极限情况出现。最后，由于量子关联是相对论量子信息和测量中的关键概念，我们强调了 CTP 双粒子不可约有效作用所起的作用，它使我们能够利用非平衡量子场论的资源来实现我们所述的目的。
克尔介质中驱动参量振荡器的量子动力学
相干态是一个重要的概念，其特征值关系为 ˆ a | α = α | α as，是研究和描述辐射场的一个非常方便的基础，它是由薛定谔于 1926 年在对量子谐振子的研究 1 – 4 中首次提出的。然而，基于相干态和光电检测的量子相干理论已由 Glauber、Wolf、Sudarshan、Mandel、Klauder 等人在 20 世纪 60 年代初发展起来，它与经典辐射场中的量子态最为相似，因此被认为是经典力学和量子力学的边界。Glauber 的创新工作于 2005 年获得诺贝尔奖，以表彰他。事实上，相干态已经成为量子物理学中最常用的工具之一，在各个领域，特别是在量子光学和量子信息中发挥着非常重要的作用。相干态使我们能够使用 Wigner 等人早期开发的准概率来描述光在相空间中的行为 7 。相干态的重要性在于它们的概括已被证明能够呈现非经典辐射场特性 8 – 10 。激光作为一种极具潜力的相干光的表现标志着对光与物质之间非线性相互作用的广泛研究的开始 11 。这可以通过实验通过将相干态穿过克尔介质来实现，这是由于出现了可识别的宏观相干态叠加，即所谓的猫态 12 。当克尔介质的入口状态是正则相干态时，Kitagawa 和 Yamamoto 引入了克尔态作为克尔介质的输出 13 。克尔效应会产生正交压缩，但不会改变输入场光子统计特性，即它仍然是泊松分布，这是正则相干态输入的特性，用于产生相干态的叠加 14 – 16 。这里值得注意的是，光在克尔介质中的扩散也以非谐振荡器样本为特征，非谐项取为 ˆ np ，其中 p 为整数（p > 1）17 , 18 。该振荡器模式可以被评估为描述注入具有非线性磁化率的传输线（例如光纤）的相干态的演变。用相干态的量子力学描述的激光束在通过非线性介质时会经历各种复杂的改变，包括量子态的崩溃和复活。在任何线性或非线性的演变中，耗散总是会发生。耗散效应通常导致振幅的减小，但是，如果相互作用发生在原子尺度上，量子效应就会很显著 19。非线性相干态是标准相干态最突出的概括之一 20 。一个合适的问题是：如果初始相干态的时间演化受到时间相关谐振子哈密顿量的影响，并与时间相关外部附加势 21 – 24 耦合，会发生什么情况？时间相关谐振子有很多种，例如参数振荡器 11、25 、卡尔迪罗拉-卡奈振荡器 26、27 和具有强脉动质量的谐振子 28 。
通过马尔可夫链的复杂扩展
摘要。我们通过快速混合马尔可夫链的镜头研究分区函数的代数特性，尤其是零位置。TE经典Lee-Yang计划通过定位分区函数的复杂零来启动相变的研究。马尔可夫连锁店除了用作算法外，还用于模拟趋于平衡的物理过程。在许多情况下，马尔可夫链的快速混合与没有相变（复杂零）的不存在。先前的工作表明，没有相变的缺失意味着马尔可夫链的快速混合。，我们通过效力概率工具来揭示了相反的联系，以分析马尔可夫链以研究分区功能的复杂零。我们激励的例子是在푘均匀的超图上的独立性多项式，其中最著名的无零智慧政权显着落后于政权，在该政权中，我们迅速将马尔可夫链用于基础超图独立集。特别是，已知GLAUBER动力学在最大程度δ的 - 均匀的超图中迅速混合，规定δ2푘 / 2。另一方面，独立性多项式在푘-均匀超图上的点1周围最著名的零柔性需要δ≤5，与图上的结合相同。通过引入马尔可夫链的复杂扩展，我们将现有的渗透论点升级到复杂平面，并表明，如果δ2푘 / 2，马尔可夫链将在复杂的邻里收敛，而独立多项式本身不会在同一邻居中消失。在同一制度中，我们的结果还意味着均匀随机独立集的大小的中心限制定理，以及针对某些常数훼훼훼훼훼훼푛훼훼훼훼훼훼훼훼훼훼훼훼的确定性近似算法的确定性近似算法。
三量子比特态家族中的混合性、相干性和纠缠
现代物理学的最新发展表明，量子关联（例如量子纠缠）及其与量子相干性的关系在理解各种物理系统的性质方面发挥着重要作用。相干性不仅在经典理论（例如射线光学）中研究，而且在各种量子系统中得到讨论，例如与量子信息论相关的系统。1938 年，Zernike 首次在经典场传播理论领域引入了相干度的概念 [1]。接下来在 1950 年，Hanbury Brown 和 Twiss 研究了恒星干涉仪系统中的高阶相干性 [2]。量子相干理论由 Glauber [3,4] 和 Sudarshan [5] 于 1963 年提出，随后由 Metha 和 Sudarshan [6] 于 1965 年进一步发展。另一方面，我们可以在 [7] 和 [8,9] 中分别找到对经典和量子相干理论的详尽介绍。量子相干理论在量子光学领域的研究中得到了广泛的应用 [3,4]。近年来，人们在各种模型中研究了量子相干性和纠缠之间的关系，包括描述高 Q 腔中原子集合的模型 [10]、光机械系统 [11]、两个强耦合的玻色子模式 [12] 或三模光机械系统 [13]。纠缠系统在量子信息论中有着各种实现，特别是在量子通信、量子密码学 [14] 和量子计算 [15–22] 中。最大或强纠缠态在量子隐形传态[23-26]或安全量子通信[27,28]等过程中起着重要作用。因此，加深对纠缠性质及其与其他形式的量子关联和相干性的关系的认识仍然至关重要。因此，在我们的研究中，我们不仅会考虑纠缠和相干之间的关系，还会考虑状态的混合性。描述纠缠和混合性[29-35]或相干性和混合性[36-41]或相干性的量之间的相互关系
单光子在量子通信和计算中的应用
实际上，这确实意味着人们应该能够知道在给定的足够短的时间窗口内检测到了多少光子（与典型寿命发射器的数量级相当）。这实际上很难通过实验来实现，因为探测器通常无法足够快地从一次检测恢复到下一次检测，并且它们通常不太擅长区分在如此短的时间窗口内检测到的光子数量。这就是著名的 Hanbury Brown 和 Twiss (HBT) 实验的由来，其中使用 50/50 分束器来测量 g (2) 函数（参见图 1 正文）。这个想法非常简单。取一个单光子源，并在分束器的每个输出端口使用两个单光子探测器对其进行分析，真正的单光子将无法同时触发两个探测器。因为只有一个能量量子，即光子，所以粒子行为会显现出来，并且一次只能触发一个探测器，但不能同时触发两个探测器。这非常方便，因为我们可以通过使用两个探测器来规避探测器问题，因为当一个探测器启动并因此在一段时间内无法使用时，第二个探测器已准备好接收潜在的第二个光子。因此，观察到的光子反聚束行为告诉您，如果您在分束器之后通过两个探测器获得同时检测，则在两个探测器之间零延迟（τ=0）和 g (2) (0)=0 时不应发生同时检测。使用术语反聚束是为了强调我们在某一时刻有且只有一个光子 1 。我们说我们具有发射器的光子反聚束。格劳伯表明量子形式可以以同样的方式应用于这个实验 [Gla63a]。从那时起，人们就开始对物质与光子的相互作用进行详细描述和研究，但直到 1977 年，H. Kimble、M. Dagenais 和 L. Mandel [Kim77] 才通过实验证明单光子确实存在。他们利用了来自激发热原子束的单原子跃迁。光统计的第一个结果表明，单光子确实存在，它们不仅仅是某种方便的理论工具。1.1.1.3 N =1 福克态与弱相干态
内部方法与...
JúlioCézarRosade Souza Junior 1，Karine Terra de Souza 1，Glauber Monteiro Dias 1。脱氧核糖核酸（DNA）酸是用于遗传研究的原材料，因此，开发了实验室技术以获得足够的浓度和完整性。从不同方法中进行DNA的评估对于选择要执行的分析的最合适的选项很重要。 分子分析中使用的技术需要质量高的核酸，即未质量，具有良好的纯度（没有污染物，例如糖，蛋白质和苯酚），并且以适当的浓度浓度。 商业套件寻求以处理时间和较小样品的输入提供此类特征，但是高成本是一个限制。 因此，这项工作的目的是比较与样品的浓度和完整性有关的两种DNA提取方法。 从参与研究项目的44个人的外周血样本中提取 DNA。 将血液放在带有EDTA的收集管中。 所评估的提取方法是盐盐法和“ Dneasy血液与组织”试剂盒（Cat 69504，Qiagen）。 通过分光光度计测量纳米型1000。 “ Dneasy血液与组织”试剂盒提取的样品的平均浓度为20.38±8.03 ng/µl（260/280 = 1.78±0.09和260/230 = 3.72±5.4），产率为15 ng/l llood。 两种方法都产生了具有OD260/280〜1.8的高纯度DNA样品。从不同方法中进行DNA的评估对于选择要执行的分析的最合适的选项很重要。分子分析中使用的技术需要质量高的核酸，即未质量，具有良好的纯度（没有污染物，例如糖，蛋白质和苯酚），并且以适当的浓度浓度。商业套件寻求以处理时间和较小样品的输入提供此类特征，但是高成本是一个限制。因此，这项工作的目的是比较与样品的浓度和完整性有关的两种DNA提取方法。DNA。将血液放在带有EDTA的收集管中。所评估的提取方法是盐盐法和“ Dneasy血液与组织”试剂盒（Cat 69504，Qiagen）。通过分光光度计测量纳米型1000。“ Dneasy血液与组织”试剂盒提取的样品的平均浓度为20.38±8.03 ng/µl（260/280 = 1.78±0.09和260/230 = 3.72±5.4），产率为15 ng/l llood。两种方法都产生了具有OD260/280〜1.8的高纯度DNA样品。通过人类方法提取的样品（盐盐）的平均浓度为246.9±222.6 ng/µl（260/280 = 1.82±0.050和260/230 = 2.01±0.43），产率为24 ng血液DNA/l。正如预期的那样，内部方法的产量高于套件，成本较短，时间较长（约24h）。商业套件的优点是快速处理时间和减少样品输入数量。由于一些血液样本显示了收集管中的凝块，因此与内部提取的标准偏差很高，这影响了提取性能。因此，可以得出结论，腌制技术简单，高效且成本较低，用于人类血液样本DNA提取，而通过“ Dneasy Blood＆Tissue“ kit”执行的方法，在较短的时间执行了更长的成本。
关联玻色子量子场多模态的纠缠和光学非经典性
有几种方法可以质疑物理系统状态的具体量子力学特性。首先，人们可能会问它的相干性有多强。量子态相干叠加的存在是物质波干涉现象的起源，因此，这是一个典型的量子特征，对此提出了几种测量和证据（有关最近的综述，请参阅 [1]）。其次，当所研究的系统是二分或多分系统时，其组成部分的纠缠是另一个内在的量子特征。有大量文献探讨了各种测量方法来量化给定状态中包含的纠缠量 [2–14]。最后，对于玻色子量子场的模式，出现了第三种非经典性概念，通常称为光学非经典性。根据格劳伯的观点，光场的相干态（及其混合态）被视为“经典”，因为它们具有正的格劳伯-苏达山 P 函数 [15]。从那时起，多年来人们开发了多种光学非经典性测量方法，以测量与光学经典状态的偏离 [15–41]。光场量子态的这三种不同的、典型的量子属性被认为可作为量子信息或计量学的资源 [38, 39, 42–44]。那么自然而然地就会出现一个问题：这些属性之间有着什么样的定量关系。例如，在 [45] 中，给出了使用非相干操作从具有给定相干度的状态中可以产生多少纠缠的界限：这将相干性与纠缠联系起来。在 [46] 中，状态的相干性和光学非经典性被证明是相互关联的：远对角线密度矩阵元素 ρ ( x, x ′ ) 或 ρ ( p, p ′ ) 的显著值（称为“相干性”）是状态的光学非经典性的见证。我们的目的是建立多模玻色子场的光学非经典性和二分纠缠之间的关系。直观地看，由于所有光学经典态都是可分离的，因此强纠缠态应该是强光学非经典态。相反，仅具有弱光学非经典性的状态不可能高度纠缠。为了使这些陈述精确且定量，我们需要测量纠缠度和光学非经典性。作为评估二分纠缠的自然指标，我们使用形成纠缠 (EoF) [4]。关于光学非经典性，我们使用最近引入的单调性 [38, 39]，我们将其称为总噪声单调性 ( M TN )。它是通过将纯态上定义的所谓总噪声∆x2+∆p2扩展到混合态（通过凸屋顶结构，参见(1)）得到的，对于该值来说，它是光学非经典性的一个完善的量度[38–41]。我们的第一个主要结果（定理 1 和 1'）在于，对于 n = n A + n B 模式的二分系统的任意状态 ρ，EoF(ρ) 关于 M TN (ρ) 的函数有一个上限。特别地，当 n A = n B = n/ 2 时，这个上限意味着包含 m 个纠缠比特的状态必须具有光学非经典性（通过 M TN 测量），并且该光学非经典性随 m 呈指数增长。作为应用，我们表明，当可分离纯态撞击平衡光束分束器时可以产生的最大纠缠度由该状态的光学非经典性的对数所限制，通过 M TN 测量。换句话说，虽然众所周知分束器可以产生纠缠 [28, 47, 48]，但纠缠量受到本态光学非经典性程度的严重限制。定理 1 和 1' 中的界限可以很容易地计算出纯态的界限，因为 EoF 与还原态的冯·诺依曼熵相重合，而 M TN 与总噪声相重合。然而，对于混合态，界限与两个通常难以评估的量有关。我们的第二个主要结果（定理 2）解决了这个问题