Accurate numerical solution to the finite-size Dicke model
利用扩展玻色相干态,提出了一种精确求解Dicke模型的数值方法。可触及的系统尺寸比文献中报道的高两个数量级。分析了基态能量、Berry相位和并发度等观测量的有限尺寸标度。调和了目前对并发度标度指数的分歧。
2008-09-30 quant-ph
Quantum Entanglement in the S=1/2 Spin Ladder with Ring Exchange
本文利用有限自旋集团精确对角化方法研究了四自旋环交换的$S=1/2$自旋梯中的纠缠度和块-块纠缠。研究了整体相图与基态纠缠的关系。结果表明,不同块大小和几何形状的块-块纠缠体现了系统更丰富的信息。我们发现,由于SU(4)对称性的存在,两格点块-块纠缠的极值点正好位于跃迁点。讨论了块-块纠缠的标度行为。我们的结果表明,块-块纠缠可以作为某些复杂自旋系统中量子相变的一个方便的标记。
2006-06-25 quant-ph
Entanglement between two macroscopic fields by coherent atom-mediated exchange of photons
利用两种不同的连续变量系统的标准,我们证明了泵浦和探测光束成为量子关联的情况下的电磁感应透明的样品中的Rb原子。我们的结果结合了两个重要的特点,在量子信息处理领域的实际实现。也就是说,我们证明了两个宏观光束之间存在纠缠,这种纠缠与原子介质中的强相干性有着内在的联系。
2002-05-19 quant-ph
Coherent heat exchange in a prethermalizing open quantum system
该研究通过量子随机热力学框架,在预热化开放系统中探究初始量子相干性对热交换及熵产生的影响,并利用端点测量方案推导热交换涨落定理,与两点测量方案对比,凸显相干性效应。
2025-08-05 quant-ph
Complementarity of which-path information in induced and stimulated coherences via four-wave mixing process from warm Rb atomic ensemble
本研究通过双路径干涉仪和两个四波混频原子系综,建立了诱导与受激相干性中干涉可见度、并发性和可预测性的互补关系,并区分了量子与经典行为。
2024-03-13 quant-ph
Coherent state exchange in multi-prover quantum interactive proof systems
我们证明了,在预先给定共享纠缠的情况下,任何数目的参与方都可以相干地将任何一个纯量子态交换为另一个纯量子态,而无需通信。这一事实的两个应用程序的多证明者量子交互证明系统的研究。首先,我们证明了存在一个单轮两个证明者的量子交互式证明系统,其中没有有限的共享纠缠允许证明者实现最优策略。更具体地说,对于每一个固定的输入字符串,存在一系列的证明者的策略,每一个策略需要更多的纠缠比最后一个,证明者说服验证者接受的概率接近1。然而,证明者不可能说服验证者肯定地接受有限数量的共享纠缠。第二个应用是一个简单的证明,多证明者量子交互式证明可以通过增加一轮通信来转换为具有近乎完美的完备性。
2011-03-10 quant-ph
Evaluating quantum teleportation of coherent states
从隐形传态过程中的信息交换出发,讨论了隐形传态相干态的判据。
2000-11-10 quant-ph
Photon exchange and entanglement formation during the transmission through a rectangular quantum barrier
当一个量子粒子穿过一个由量子场产生的矩形势时,粒子与场之间既发生了光子交换又发生了纠缠。我们提出的任何可能的光子交换过程的入射平面波和初始Fock,热和相干场状态的过渡振幅的分析结果。我们发现,对于相干光场态,纠缠与粒子的位置和光场中的光子数有关,而不是像通常那样与粒子的能量有关。除了纠缠的形成,显着的差异,经典的场处理也出现在光子发射和吸收,共振效应之间的对称性,如果场最初占据真空状态。
2014-10-17 quant-ph
Coherent population oscillations and an effective spin-exchange interaction in a $\mathcal{PT}$ symmetric polariton mixture
我们研究了在弛豫和连续泵浦的情况下,双阱结构中具有自相互作用和交叉相互作用非线性的激子-极化激元的两种混合物。我们确定的条件,使系统奇偶时间($\mathcal{PT}$)对称,并调查其动态和静态属性。我们表明,该系统可以表现出长期的相干振荡的两个势阱之间的两个极化激子组件的人口,并可以模拟一对自旋1/2粒子(量子比特)的动力学交换相互作用的存在。
2020-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent spin manipulation in an exchange-only qubit
三自旋量子比特的调制、操纵和测量是通过一个少电子三重量子点来实现的,其中所有的操作都可以通过调节最近邻交换相互作用来驱动。应用于两个附近的电荷传感器的多路复用反射计允许量子位读出。退相干被发现是一致的预测的基础上,具有均匀的功率谱的栅极电压噪声。发展了只交换量子比特的理论,并表明只有两个自旋的初始化就足以进行操作。概述了仅使用交换和静电相互作用的完全多量子位控制的要求。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of a triangular exchange-only spin qubit
本文展示了紧密堆积三角形排列的三电子单纯交换自旋量子比特的相干控制,实现了99.84%的单量子比特门保真度,且该紧凑几何结构易于扩展为更大规模的二维量子点阵列。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interaction-Assisted Spin Coherence in a Multimode Trapped Atomic Ensemble
College of William and Mary(威廉与玛丽学院)
本文研究多模囚禁原子系综中热占据导致的拉姆齐对比度衰减,提出弱轴分辨哈密顿理论,发现交换相互作用可恢复集体相干性,且交叉耦合遵循逆平方热标度。
2026-10-08 quant-ph
Coherent Tunneling by Adiabatic Passage of an exchange-only spin qubit in a double quantum dot chain
提出了一种基于绝热通道相干隧穿(CTAP)的方案,在线性排列的双量子点链中实现自旋量子量子态的交换。量子位的逻辑状态通过采用限制在双量子点中的三个电子的自旋状态来定义。完全通过电操作来获得门操作的可能性使得该量子位在用于实现量子算法的量子计算领域中成为有价值的架构。研究了外控制参数的影响以及退相对链中相干隧穿的影响。在绝热输运过程中,在一个恒定的能量简并本征空间内,链内部的双量子点中的态不被填充,而外部的混合态的瞬态布居被预测。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring Anyonic Exchange Phases Using Two-Dimensional Coherent Spectroscopy
本文通过二维相干光谱研究任意子交换相位,利用非线性响应函数的阈值行为揭示任意子间的分数统计,验证了非阿贝尔任意子的区分能力。
2025-11-21 cond-mat.str-el quant-ph
Thermodynamics of coherent energy exchanges between lasers and two-level systems
本研究探究激光与二能级系统耦合体系的量子热力学,提出缀饰激光概念澄清功的转移机制,验证Crooks涨落定理,修正强驱动下的热力学不一致性并推导全驱动区间一致的新主方程。
2025-01-16 quant-ph
Linear and non-linear coherent coupling in a Bell-Bloom magnetometer
热蒸汽中的自旋交换碰撞通常被认为是一种退相干机制。与此相反,我们表明,线性和非线性自旋交换耦合可以导致产生原子相干的Bell-Bloom磁强计。特别是,我们从理论上和实验上证明,非线性自旋交换耦合,以类似的方式作为一个波混合机制,可以创建新的模式的相干激发继承自然拉莫尔相干的磁性。所产生的相干态通过线性自旋交换相互作用进一步耦合,导致系统的自然相干寿命增加。值得注意的是,测量是在低密度铯蒸气和非零磁场,碰撞相干转移的标准条件之外。所讨论的策略是重要的自旋交换耦合的发展成为一个资源的基础上,室温碱金属蒸气的改进的测量平台。
2019-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Direct observation of coherent inter-orbital spin-exchange dynamics
我们报告的第一个直接观察到的快速自旋交换相干振荡之间的不同的长寿命电子轨道的超冷$^{173}$ Yb费米子。我们以一种独立于模型的方式来衡量推动这一连贯过程的交换相互作用的强度。这一观察使我们能够检索重要信息的轨道间碰撞性质的$^{173}$ Yb原子和铺平了道路,新的量子模拟的范例模型的双轨道量子磁性。
2015-05-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Entangling Bosonic Modes via an Engineered Exchange Interaction
在任何平台上实现鲁棒的通用量子计算最终都需要量子信息的相干存储和单个元素之间的(至少)一次纠缠操作。使用连续变量玻色子模作为量子元件是一种很有前途的途径,以保持量子信息的相干性,对自然发生的错误。然而,玻色子模式之间的操作可能具有挑战性。类似于离散变量自旋系统之间的交换相互作用,指数SWAP幺正[ $\mathbf{U}_{\mathrm{E}}\left(θ_c\right)$ ]可以在两个玻色子模式之间相干地转移状态,而不管选择的编码,实现了特定$θ_c$的确定性纠缠操作。在这里,我们开发了一个有效的电路来实现$\mathbf{U}_{\mathrm{E}}\left(θ_c\right)$,并实现在三维电路QED架构的操作。我们证明了高质量的确定性纠缠两个腔模式与几种不同的编码。我们的结果提供了一个至关重要的原始必要的普适量子计算使用玻色子模式。
2018-06-19 quant-ph
Coherent quantum dynamics in donor-bridge-acceptor systems: Beyond the hopping and super-exchange mechanisms
通过将最近发展的极化子变换量子主方程(PQME)与著名的Redfield和Forster量子输运理论进行比较,研究了模型供体-桥-受体系统的布居转移动力学.我们表明,PQME方法减少到这两个理论在各自的有效性限制和自然插值它们之间作为一个函数的系统浴耦合强度。通过探索我们的模型问题的参数空间,我们确定了新的制度的运输动力学在桥接系统中遇到的生物和有机的能量转移问题。此外,我们证明了三能级系统,如本文研究的代表理想的极小模型的量子相干传输的识别体现在超交换现象,不能被捕获的福斯特跳跃的方法。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Coherent Exchange and Decoherence in Dirac-Spin-Liquid Quantum Interconnects
Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院)
基于磁化率开放系统理论,研究通过二维U(1)狄拉克自旋液体浴耦合的两个局域量子比特,揭示磁化率实部驱动非局域交换、虚部导致退相干,并给出平均场及超越平均场的统一描述。
2026-06-01 cond-mat.str-el quant-ph
Coherent coupling of alkali atoms by random collisions
在温暖的碱蒸汽中,随机的自旋交换碰撞会引起快速的退相干,并使原子的自旋状态达到平衡。与此相反,在这里,我们证明了实验和理论上的一个碱物种的相干耦合到另一个物种,介导这些随机碰撞。我们发现,次要物种(钾)继承了主导物种(铷)的磁性,包括其寿命(T1),相干时间(T2),旋磁比,SERF磁场阈值。我们进一步表明,这种耦合可以完全通过改变磁场的强度来控制。最后,我们解释了这些现象的分析模式混合的两个物种通过自旋交换碰撞。
2015-05-09 physics.atom-ph quant-ph
Optical quantum memory for noble-gas spins based on spin-exchange collisions
本文提出一种将光子态映射到惰性气体自旋长寿命集体态的光学量子存储器方案,利用与碱金属蒸气随机碰撞产生的相干自旋交换相互作用,并分析了两种运行机制下的高效存储策略及实验性能。
2024-10-14 physics.atom-ph quant-ph
Contrasting exchange-field and spin-transfer torque driving mechanisms in all-electric electron spin resonance
University of Konstanz(康斯坦茨大学);Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);Ewha Womans University(梨花女子大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
本研究对比了电场驱动和自旋转移扭矩驱动机制在全电电子自旋共振中的作用,揭示了两种机制对量子相干控制的不同影响。
2025-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
From Approximate Floquet Engineering to Full Floquet Theory: Coherent Control of Chiral Spin Systems in Spintronics
Babe s , Bolyai University(巴贝什-博尧伊大学);National Institute for Research and Development of Isotopic and Molecular Technologies(同位素和分子技术研究发展国家研究所);National Center of Scientific Research(国家科学研究中心)
本文采用完整的Floquet空间形式,模拟了静态磁场B0和横向振荡场B1下驱动耦合电子自旋的动力学,揭示了手性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对自旋动力学的显著影响。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
All-electrical Coherent Control of a Single Rare-earth Spin Qubit
Center for Quantum Nanoscience (QNS), Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究所量子纳米科学中心);Ewha Womans University(梨花女子大学)
本研究实现了单个与Ti原子交换耦合的Er电子自旋的全电控相干操控,利用扫描隧道显微镜电子自旋共振揭示其各向异性,使拉比频率提升10倍,为稀土自旋操控开辟新路径。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrometry Using Coherent Exchange Oscillations in a Singlet-Triplet-Qubit
可以被可靠地控制和测量的两级系统在计量学和作为量子信息科学(QIS)的量子比特两者中都有希望。当两个态的叠加被准备好并允许自由演化时,系统的态以与态之间的分裂成比例的频率进动。在量子信息系统中,这种进动形成了量子比特通用控制的基础,而在计量学中,进动的频率提供了分裂的灵敏测量。然而,在相干时间$T_2$的时间尺度上,量子位由于与其噪声环境的相互作用而丢失其量子信息,导致量子位振荡衰减并对量子控制的保真度和基于量子位的测量的精度设置限制。因此,了解量子位如何与其环境耦合以及环境中噪声的动态是有效QIS实验和计量的关键。在这里,我们展示了测量的水平分裂和退相由于电压噪声的GaAs单重态-三重态量子比特在交换振荡。利用自由演化和哈恩回波实验,我们探测低频和高频环境波动,分别。在高频下测量的波动很小,允许量子位用作电荷传感器,灵敏度为$2 \times 10^{-8} e/\sqrt{\mathrm{Hz}}$,比RF单电子晶体管(RF-SET)的量子极限好两个数量级。我们发现,失相是由于非马尔可夫电压波动在这两个制度,并表现出意想不到的温度依赖性。基于这些测量,我们提供了建议,以改善$T_2$在未来的实验中,允许更高的保真度操作和改进的电荷灵敏度。
2013-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of three-spin states in a triple quantum dot
涉及单量子点中的单个自旋或双量子点中的耦合自旋的自旋量子比特已经成为量子信息处理应用的潜在构建块。已经提出,三重量子点可以提供额外的工具和功能。这些包括信息的编码,以获得对退相干的保护或允许全电操作,跨量子线路的有效自旋总线,以及利用三自旋Greenberger-Horn-Zeilinger量子态实现量子纠错。为了实现这些目标,我们首次展示了两个相互作用的三自旋态之间的相干操纵。我们采用Landau-Zener-Stückelberg方法来创建和操纵量子态的相干叠加。我们证实,我们能够保持一致性时,减少交换耦合的一个自旋与另一个,同时增加其与第三耦合。这种成对交换的控制是大多数自旋量子位架构的要求,但以前没有被证明。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph