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XX Spin-1/2蜂窝晶格中的纠缠和量子相关性
在存在横向磁场（TF）的情况下，二聚旋转1/2 XX蜂窝模型的基态相图已知。在没有磁场的情况下，已经确定了两个量子相，即N´eel和二聚相。也通过施加磁场来出现倾斜的N´eel和顺磁性（PM）阶段。在本文中，使用两种互补的数值精确技术，兰科斯精确对角线化和密度矩阵恢复归一化组（DMRG）方法，我们通过关注量子相关性，同意和量子不和谐（QD）来研究此模型。我们表明，量子相关性可以捕获与先前结果一致的基态相图范围内量子临界点的位置。尽管同意和QD是短期的，但有关长期临界相关性的信息。此外，我们还解决了一种“磁性”行为，该行为是从饱和场周围纠缠的场开始的。
互信息作为总相关性变化的度量的不可靠性
以各种形式伪装的相关性是经典和量子系统中一系列重要现象的基础，例如信息和能量交换。量子互信息和相关矩阵的范数都被视为总相关性的适当度量。我们证明，当应用于同一系统时，这两个度量实际上可以表现出明显不同的行为，至少在两种极端情况下除外：当没有相关性时和当存在最大量子纠缠时。我们通过提供相互作用的二分系统度量的时间导数的解析公式来进一步量化差异。我们认为，要正确解释相关性，应该考虑相关矩阵（以及子系统的简化状态）提供的全部信息。标量（例如相关矩阵的范数或量子互信息）只能捕捉相关性复杂特征的一部分。作为一个具体的例子，我们表明在描述与相关性相关的热交换时，这两个量都不能完全捕捉潜在的物理特性。作为副产品，我们还证明了具有局部和短程相互作用的系统中量子互信息的面积定律，而无需假设马尔可夫性或最终热平衡。
见证凝聚态物质中的纠缠和量子关联：综述
检测和认证材料中的纠缠和量子关联具有根本性和深远的意义，并且最近取得了重大进展。它既影响对量子多体现象基础科学的理解，也影响对适用于新技术的系统的识别。在量子信息理论的背景下，已经开发出适用于凝聚态物质的框架，将测量与纠缠和相干性联系起来。它们以纠缠见证和量子关联测量的形式出现。全面回顾了这些量的基础理论、它们与凝聚态实验技术的关系以及它们在真实材料中的应用。此外，还介绍了它们在协议等中的用途、见证和测量的相对优缺点，以及在关联电子、纠缠动力学和纠缠光谱探针等方面的未来前景。通过提供从基础到应用的易于理解和实用的处理，考虑到这项新兴研究的跨学科性质和正在进行的重大进展。特别强调了可通过集体测量获得的量，包括通过磁化率和光谱技术。这包括磁化率见证、单纠缠、并发和双纠缠、双点量子不和谐以及量子相干性测量（如量子 Fisher 信息）。
新型大平面离子晶体的量子相关性...
存储在射频阱中的线性离子库仑晶体已导致量子信息科学领域的最先进实验，对单个粒子及其之间的相互作用具有出色的控制。这使得线性离子晶体成为量子计算、模拟、计量和传感领域实验的主要平台之一。然而，将这些系统扩展到超过 50 个粒子同时保持对它们的精确实验控制已被证明具有挑战性，但对于执行超出传统计算能力的计算或模拟而言是必需的，这是实验量子信息科学的主要目标。本论文报告了一种新的实验装置的设置，该装置通过摆脱传统的线性离子晶体配置并改为捕获平面离子晶体，实现对射频阱中比以前更大的离子库仑晶体的量子控制。利用第二空间维度的方法开辟了缓解线性离子晶体中遇到的一些与缩放相关的技术限制的方法。另一个好处是可以自然地实现二维粒子的相互作用，特别是用于扩展可在量子模拟中直接研究的模型范围。虽然之前在射频阱中对平面离子库仑晶体的量子控制方面的努力仅限于小系统，但我们的工作标志着首次将这种控制扩展到 100 个离子之外。这篇论文提供了证据，表明可以克服平面离子库仑晶体中出现的已知挑战，例如射频加热、微运动和结构相变，从而为量子模拟应用构建一个强大的实验装置。该装置的功能在表征测量和利用量子关联（尤其是纠缠）的实验中得到证明。
队列行驶轨道测试与风洞数据的相关性
本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证，也不承担任何法律责任或义务，也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
真正的时间相关性可以证明量子维度
对单个系统进行连续测量产生的相关性可用于构建 Kochen-Specker [ 1 ] 和 Leggett-Garg 不等式 [ 2 ]，这两个不等式可检验系统的动态和测量是否可以用经典描述。具体而言，如果一个理论满足宏观现实主义和非侵入可测性假设，则 Leggett-Garg 不等式成立。量子力学不满足这些条件，实验中观察到违反 Leggett-Garg 不等式的情况 [ 3 , 4 ]。此外，非语境不等式也已被实验违反（例如 [ 5 ]）。这引发了对哪些时间相关性可以在量子力学中实现的问题的研究 [ 6-10 ]。对于空间场景，即贝尔场景，众所周知存在量子力学中无法获得的无信号相关性 [ 11 ]。与此相反，对于时间场景，如果不限制量子系统的维数和测量类型，就有可能在量子理论中获得所有相对于过去不表现出信号的相关性 [ 12 , 13 ] 。但如果系统的维数受到限制，则无法实现某些相关性 [ 13 ] 。这使得人们可以利用时间相关性来测试量子系统的维数。顺序测量也可用于见证量子相干性 [ 14 ] 。证明最小量子维度是一项重要任务，原因如下。首先，人们已经认识到，对于量子信息理论中的某些应用（例如量子密钥分发），高维系统比低维系统更具优势 [ 15 , 16 ] 。其次，高维系统已在当前技术范围内，例如光子系统 [ 17 – 21 ] 。这需要证明系统的维度可以在实验中访问和操纵。维度见证是对于最大维度成立的不等式，因此违反这些不等式会为维度提供一个下限。它们被提出用于不同的场景。其中一些依赖于对测量类型的假设 [22-24]，例如它们的投影性质或系统的时间演化应该是（至少在粗粒度时间尺度上）马尔可夫的 [25,26]，或者只应用可逆变换 [27]。对于二分系统 [28]，使用贝尔不等式已经获得了与设备无关的维度见证，对于单系统 [29-34]，在准备和测量 (P&M) 场景中也获得了与设备无关的维度见证。在该场景中，从一组状态 {ρξ} 中准备状态，然后从一组测量中选择一个测量
terahertz控制和透射电子显微镜中的时间相关性
超快电子显微镜提供了一种类似电影和时间的材料结构动力学的访问，但是到目前为止，基本原子运动或电子动力学的速度太快而无法解决。在这里，我们通过激光生成的Terahertz光的单光周期报告了透射电子显微镜中电子脉冲的全光控制，压缩和表征。这个概念提供了孤立的电子脉冲，并将透射电子显微镜的空间分辨率与通过激光光周期提供的时间分辨率合并。我们还报告了多电子状态的全光控制，并在时域中找到了实质性的两电子和三电子反相关。这些结果开辟了可能性原子和电子运动的可能性，以及它们在时空中基本维度上的量子相关性。
持续的非高斯相关性Rydberg Atom阵列
高斯相关性出现在一大批从平衡中淬灭的多体量子系统中，如最近在耦合的一维超级流体的实验中所证明的[Schweigler等。，nat。物理。17，559（2021）]。在这里，我们提出了一种机制，通过该机制，rydberg原子阵列的初始状态可以在全局淬火后保留持续的非高斯相关性。该机制基于植根于系统基态对称性的有效动力学阻滞，从而防止了淬灭哈密顿量下的疗法动力学。我们提出了如何使用Rydberg Atom实验观察这种影响，并证明了其在几种类型的实验误差方面的韧性。由于受保护的非高斯远离平衡，这些长寿的非高斯州可能将实际应用作为量子记忆或稳定资源用于量子信息方案。
博士后奖学金：量子网络关联的非交换多项式优化
背景：表征量子网络相关性对于发现和定量评估基于量子非局域性的网络协议至关重要。执行此任务的少数已知工具称为量子膨胀层次结构 [ 1 ] 及其变体，效率低下：由于它们需要引入量子网络元素的多个副本，因此它们很快就会变得难以计算，并且在实践中只能解决最基本的网络，即使在那里也只能取得有限的成功。此外，它们最终的收敛是一个悬而未决的问题，除了数值极限之外，它们可能具有未知的基本极限 [ 2 ]。由于量子理论的数学形式，这些工具本质上与非交换多项式优化相关 [ 3 ]。它们改编自著名的 Navascu´es-Pironio-Ac´ın (NPA) 层次结构 [ 4 ]，该层次结构可以通过任意好的层次结构（以增加计算复杂度为代价）来表征单个量子源相关性，这些边界被表述为可以通过数值求解的半正定程序。
探索纠缠光子相关性如何增强光谱
由高度相关或“纠缠”光子对组成的量子光源越来越成为经典光源的流行替代品，以执行显微镜和光谱法。纠缠的光子对可以复制并增强光谱信号，并且与通常用于执行这些测量的脉冲激光系统相比，具有实际优势。例如，纠缠的光子是固有的低频率，可以在没有不希望的光效应的情况下进行测量，例如样品加热和退化或非理想的光诱导样品行为。此外，与具有可比频率带宽和时间分辨率的最先进的脉冲激光系统相比，可以对纠缠的光子源进行纠缠和操纵。在一起，这些功能可以允许开发不依赖笨重，昂贵的激光系统，这些激光系统需要专家团队进行维护。反过来，这种仪器的发展可以使更多的原子和物质表征的外来形式更广泛地访问。