当光子撞击平衡分束器时,会获得单光子最大纠缠态。其非局部性质在量子光学和基础界引起了激烈的争论。然而,很明显,仅由无源光学元件制成的标准贝尔测试无法揭示这种状态的非局部性。我们表明,单光子纠缠态的非局部性仍然可以在仅由分束器和光电探测器组成的量子网络中揭示。在我们的协议中,三个单光子纠缠态分布在一个三角形网络中,在光子路径中引入了不确定性,并创建了非局部相关性,而无需进行测量选择。我们讨论了一个具体的实验实现,并提供了我们的协议对标准噪声源耐受性的数值证据。我们的结果表明,单光子纠缠可能是一种有希望的解决方案,可以生成真正的网络非局部相关性,可用于基于贝尔的量子信息协议。
高能对撞机中基本粒子量子特性的测试开始出现。顶夸克和反顶夸克系统中的纠缠和贝尔不等式违反尤其令人感兴趣,因为顶夸克是经历级联衰变的不稳定粒子。我们争论顶夸克和反顶夸克在不同衰变阶段的空间分离标准。我们考虑了三个不同情况下的因果分离:顶夸克衰变、W 玻色子衰变以及轻子/喷流与宏观仪器接触时。我们表明,当要求顶夸克和 W 玻色子都在空间间隔内衰变时,事件的空间分数最小。对于通常需要贝尔不等式违反的高不变质量,这几乎与顶夸克衰变要求相同。我们还包括一个选项,用于将顶夸克衰变中的 b 夸克的角度相关性用于自旋相关性测量。我们要求顶夸克和 b 强子衰变都是空间分离的。再次,我们发现在高不变质量下,它几乎与顶夸克和反顶夸克之间的空间分离要求相同。我们为我们提出的标准提供了数值。如果满足这样的标准,则保证系统不存在因果关系。
量子关联和纠缠一样,代表了量子力学的特征,对这一现代物理学支柱的诠释提出了根本问题和挑战。尽管量子关联被广泛认为是在量子技术的许多任务中实现量子优势的主要资源,但它们的完整定量描述及其背后的公理基础仍在研究中。先前的研究表明,非局域关联的起源基于捕捉(从量子形式主义之外)量子不确定性本质的原理。特别是,最近引入的相对论独立性原理产生了一种将局域关联和非局域关联交织在一起的新界限。在这里,我们通过对纠缠光子对同时实现顺序和联合弱测量来测试这种界限,这使我们能够通过测量同一量子系统上不相容的可观测量来同时量化局域关联和非局域关联,而不会破坏其状态,而这在传统(投影)量子测量框架中通常是被禁止的。我们的结果表明量子关联程度存在一个根本的限制,揭示了不确定性在实现和平衡量子关联方面的深远作用。
摘要 在本文中,我们在具有 CP 破坏相互作用的标准模型背景下,研究了三体 H → γ l ¯ l 衰变(l = e , μ , τ )的量子纠缠特性,该模型位于轻子汤川区。我们的目的是阐明最终光子、轻子和反轻子在相空间中的纠缠分布。这些罕见的希格斯玻色子衰变发生在 1 圈水平,通过计算并发度和研究贝尔非局域性,为研究三体系统中基本相互作用的量子关联提供了独特的机会。此外,我们还探讨了衰变后和自蒸馏现象。多体纠缠测度比二体情况下的纠缠测度具有更丰富的结构,因此在对撞机现象学中值得更多关注。在这一方面,我们分析了这些三体希格斯玻色子衰变的新可观测量,这些可观测量可以扩展到高能范围内的其他多粒子系统。我们发现纠缠在最终粒子之间表现出来,偶尔在特定的运动学配置中达到最大纠缠状态。此外,这些衰变通道对于贝尔非局域性测试很有前景,但这种可观测量中的 CP 效应被轻子质量抑制。
非局域性是一个引人注目的概念,自量子理论诞生之初 [1,2] 至今,它一直吸引着学术界越来越多的兴趣。无论是通过贝尔非局域性 [3,4]、量子操控 [5,6]、一般的量子纠缠 [7],还是更广泛的量子不和谐 [8–11],非局域性一直是量子基础研究的核心。这是有原因的:由于多个实验证实了贝尔不等式的量子违反 [12–19],人们相信量子力学与经典力学有着根本的不同。这些研究带来了理论和技术突破 [20–28]。此外,甚至可以讨论时间中的纠缠 [29–33]。上述类型的非局域性与系统的制备(或制备和测量)有关。因此,它可以称为运动非局域性。使用模变量的概念引入的另一种非局域性[34]与量子系统遵循的运动方程有关,因此称为动态非局域性。尽管这些变量非常有前景,正如在连续系统量子信息的首次应用中已经证明的那样[35-38],但它们尚未得到社区相当一部分人的充分关注[39]。文献中考虑的最常见的模变量类型是模位置和模动量[35-48]。事实上,设ℓ和p0分别为长度和动量维数的参数,模算子
摘要 拓扑量子纠错码已成为实现大规模容错量子计算机目标的主要候选者。然而,在存在噪声的情况下量化这些大尺寸系统中的纠缠是一项艰巨的任务。在本文中,我们提供了两种不同的方法,以可定位的量子比特子集纠缠来表征噪声稳定器状态,包括表面和颜色代码。在一种方法中,我们利用适当构造的纠缠见证算子来估计基于见证的可定位纠缠下限,这可以在实验中直接获得。在另一种方法中,我们使用与稳定器状态局部幺正等价的图状态来确定可计算的基于测量的可定位纠缠下限。如果在实验中使用,这将转化为从特定基中的单量子比特测量中获得的可定位纠缠下限,这些测量将在感兴趣的子系统之外的量子比特上执行。为了计算这些下限,我们详细讨论了从稳定器状态获取局部幺正等效图状态的方法,其中包括一种新的可扩展几何方法以及一种适用于任意大小的一般稳定器状态的代数方法。此外,作为后一种方法的关键步骤,我们开发了一种可扩展的图形转换算法,该算法使用一系列局部互补操作在图中的两个特定节点之间创建链接。我们为这些转换开发了开源 Python 包,并通过将其应用于嘈杂的拓扑颜色代码来说明该方法,并研究可局部纠缠的见证和基于测量的下限如何随所选量子比特之间的距离而变化。
能够远距离分布纠缠的卫星的发射和第一次无漏洞违反贝尔不等式是里程碑,为建立量子网络指明了一条清晰的道路。然而,具有独立纠缠源的网络中的非局域性仅在简单的三部分网络中通过违反双局域性不等式得到实验验证。在这里,通过使用可扩展的光子平台,我们实现了由最多五个远距离节点和四个独立纠缠源组成的星型量子网络。我们利用这个平台来违反链式 n 局域性不等式,从而以与设备无关的方式见证了实施网络节点之间非局域相关性的出现。这些结果为相关领域的量子信息处理应用开辟了新的视角,其中观察到的相关性与标准局部隐变量模型兼容,但如果考虑到源的独立性,则是非经典的。
双曲性由格罗莫夫 [ Gro87 ] 引入,是几何群论中最突出的负曲率概念,具有强大的代数和算法意义 [ Gro87 、 Pau91 、 DG11 、 Sel95 、 ECH ` 92 ]。许多重要的群都具有某些负曲率,但不是双曲的,包括群的自由积、映射类群、许多三维流形的基本群、某些阿廷群和克雷莫纳群。这一观察导致了对双曲群各种推广的研究,例如相对双曲群 [ Far98 、 Osi06 、 Bow12 ]、圆柱双曲群 [ Osi16 、 DGO17 ] 和 Morse 局部到整体 (MLTG) 群 [ RST22 ]。对于任何这些推广,很自然地会问它们满足负曲率的哪些方面。本文重点讨论 MLTG 群。MLTG 群的一个主要特征是在 [ RST22 ] 中引入的,它能够消除 Morse 测地线的病态行为。例如,如果一个 MLTG 群包含 Morse 测地线,则它有一个 Morse 元;如果它包含 Morse 元,则它有一个与 F2 同构的子群。这对于一般群来说并非如此 [ Fin17 , OOS09 ]。因此,很自然地,我们会问,消除病态行为是否足以确保圆柱双曲性。
摘要 在本文中,我们引入了内在非局域性和量子内在非局域性作为贝尔非局域性的量化器,并证明它们在局部操作和共享随机性下满足某些理想性质,例如忠实性、凸性和单调性。然后,我们证明内在非局域性是使用以相关性 p 为特征的设备执行的任何设备独立协议的密钥协商容量的上限,而量子内在非局域性是从底层量子模型产生的相关性的相同容量的上限。我们还证明内在可控性是忠实的,它是使用以组合 ˆ r 为特征的设备执行的任何单边设备独立协议的密钥协商容量的上限。最后,我们证明量子内在非局域性受内在可控性的约束。
采用弱酸性电解液并采用 Zn 2+ /H + 双离子存储机制的水系锌离子电池在实现可与非水系锂离子电池媲美的高能量密度方面表现出巨大潜力。这项研究表明,水合碱离子调节碱金属插层钒酸盐层状化合物的形成。在各种钒酸盐材料中,锂插层钒酸盐具有最大的层间距和最无序的局部结构,在 0.05 A g -1 的 Zn 2+ /H + 双离子存储下表现出最大的存储容量 308 mAh g -1,并且原位 X 射线衍射和非原位 X 射线全散射和对分布函数分析证明了它具有改善的电荷转移和传输动力学和循环性能。我们的研究为设计用于高容量水系电池的层状钒酸盐材料提供了新的见解。