Controlling and reversing the transition from classical diffusive to quantum ballistic transport in a quantum walk by driving the coin
我们表明,标准的量子步行量子到经典的过渡,其特征在于弹道扩散扩散的步行者的位置,可以通过外部调制的硬币状态。我们说明通过显示经典的扩散和量子弹道扩散之间的振荡使用数值和渐近精确的封闭形式的解决方案,我们证明了步行者是在一个可控的不相干的混合物的经典和量子步行与可逆的量子到经典的过渡。
2013-02-22 quant-ph
Illinois Express Quantum Network for Distributing and Controlling Entanglement on Metro-Scale
本文描述了在芝加哥地区光纤上实现的量子网络,给出了该网络的拓扑结构和控制结构,并给出了量子隐形传态和量子与经典数据在同一光纤链路上共存的初步结果。
2021-11-19 quant-ph
Controlling Quantum State Reduction
每一次测量都将对象留在一个由可能结果索引的状态族中。这个族,称为后验态,通常是被测可观测的本征态族,但通过控制物体-仪器相互作用,它可以是任意的状态族。一个潜在的可实现的对象-设备相互作用测量位置的方式,后状态是一个任意的波函数的平移。特别地,位置可以在不扰动处于动量本征态的物体的情况下测量。
1998-05-12 quant-ph
Controlling Entanglement Generation in External Quantum Fields
两个非相互作用的二能级原子浸入一个共同的浴池中,当以马尔可夫的完全正动力学演化时,它们可以相互纠缠。对于由外部量子场构成的环境,可以详细研究这种现象:人们发现纠缠的产生可以通过改变浴温度和原子之间的距离来控制。值得注意的是,在某些情况下,量子关联可以在渐近长时间区域中持续存在。
2005-08-19 quant-ph
Controlling the Ratchet Effect for Cold Atoms
由定向电流表现出的低阶量子共振已经在冷原子中实现。在这里,我们表明,通过增加实验上可实现的增量踢棘轮势的强度,一个非常高阶的量子共振可能会自然出现,可以诱导更大的棘轮电流比低阶共振,与基本的经典极限是完全混乱的。这些结果为控制冷原子的量子输运提供了一种方法。
2007-11-27 quant-ph
Controlling the quantum computational speed
通过正交性速度随时间的演化来研究量子计算的速度。除了失谐量外,经典处理的外场分量和量子处理的耦合参数对计算速度也有重要影响。已经表明,光子的数量对计算速度没有显著影响。然而,它是非常敏感的失谐量和相互作用耦合参数的变化。
2008-02-05 quant-ph
Controlling discrete quantum walks: coins and intitial states
在离散时间中,硬币量子行走,硬币自由度提供了一个潜在的更广泛的控制范围内的步行的演变比在连续时间量子行走。本文探讨了正则图的一些可能性,也报告了小循环图的周期行为。
2003-06-17 quant-ph
Controlling quantum state transfer in spin chain with the confined field
作为量子态转移的谱宇称匹配条件(SPMC)的证明,我们用解析和数值方法研究了在外部切向受限磁场中海森堡链中单磁振子态的传输.结果表明,当系统的色散关系近似满足SPMC时,初始高斯波包可以在较长的距离上近似理想地恢复到对应位置。
2005-11-28 quant-ph
Controlling quantum transport by measurement-rate modulation
Universidad de Sevilla(塞维利亚大学);Tecnológico de Monterrey(蒙特雷科技大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
本研究提出通过测量速率时间调制控制开放系统动力学的机制,在可精确求解的量子粒子模型中推导了周期与随机切换下的电流表达式,确定了控制电流方向的芝诺-反芝诺输运交叉机制。
2026-08-14 quant-ph
Controlling interactions between quantum emitters using atom arrays
我们研究二维原子阵列作为一个平台来修改单个量子发射器的电磁环境。具体来说,我们证明了控制发射线宽,共振频率的变化,和本地增强的驱动场是可能的,由于强偶极-偶极相互作用有序,亚波长原子配置。我们证明,这些效应可以用来显着增强原子阵列内的远距离量子发射器之间的相干偶极-偶极相互作用。可能的实验实现和潜在的应用进行了讨论。
2020-05-05 quant-ph
Controlling quantum effects in enhanced strong-field ionisation with machine-learning techniques
我们使用机器学习技术研究了强激光场中双原子分子增强电离的非经典途径和量子干涉。量子干涉提供了一个桥梁,这有利于分子内的人口转移。它的频率高于系统固有的场的频率,并取决于几个因素,例如初始波包的状态或核间分离。使用降维技术,即t分布随机邻居嵌入(t-SNE)和主成分分析(PCA),我们一次调查多个参数的影响,并找到最佳条件,增强电离在静态场,和控制电离释放双色驱动字段。这种受控电离表现为时间相关自相关函数中的阶跃行为。我们解释遇到的功能与相空间参数,并建立了一个层次的参数控制电离通过相空间维格纳准概率流,如特定的相干叠加状态,电子局域化和内部核距离范围。
2022-05-06 physics.atom-ph quant-ph
Quantum gates with neutral atoms: Controlling collisional interactions in time dependent traps
我们从理论上研究了通过控制原子碰撞开关微观势来实现基本双量子位量子门的具体方案。特别是,我们计算的保真度的门操作的配置,其中两个原子之间的势垒被瞬间删除,并在一定的时间后恢复。可能的实施方式可以基于由磁场和电场产生的微陷阱,或者由激光诱导的电势。
1999-05-20 quant-ph
Controlling the quantum speed limit time for unital maps via filtering operations
一个系统从一个初始状态到一个最终正交状态所需要的最小时间被称为量子速度极限时间。量子限速时间可以用来量化量子演化的速度。量子演化的速度随着量子速度极限时间的减小而增加。在这项工作中,我们将使用基于相对纯度的量子速度限制时间的界限。它适用于任意初始状态。在这里,我们研究了滤波操作对量子限速时间的影响。将观察到,对于滤波操作参数的某些间隔,量子速度极限时间通过增加滤波操作参数而减小,并且对于某些其它间隔,量子速度极限时间通过减小滤波操作参数而减小。
2020-06-18 quant-ph
Controlling quantum random walk with a step-dependent coin
我们报告的可能性,控制量子随机行走的步骤依赖硬币。硬币的特征在于(单个)旋转角度。考虑到不同的旋转角度,可以找到这种行走的不同概率分布,包括:完全本地化,高斯和非对称的喜欢。此外,我们探讨了熵的步行在两个上下文中,概率密度分布的位置空间和步行者的内部自由度空间(硬币空间)。我们表明,熵的位置空间可以减少一个步骤依赖硬币的步骤数,完全相反,步行与步骤无关的硬币。对于硬币空间的熵,当硬币行走时,发现了一个阻尼振荡,而当硬币行走时,发现了一个阻尼振荡,而当硬币行走时,熵的行为依赖于旋转角。总的来说,我们证明了,如果应用步骤依赖的硬币,具有简单倡议的量子行走可能会表现出相当复杂和变化的行为。这提供了用阶跃依赖硬币控制量子随机行走的可能性。
2018-08-22 quant-ph
Validating and controlling quantum enhancement against noise by motion of a qubit
开放量子系统的量子特性的实验验证和控制对于任何量子信息目的都是重要的。我们将运动的原子量子位视为泄漏腔内速度可调的量子存储器,采用量子见证作为量子性评估的品质因数。我们表明,这个模型构成了一个固有的物理实例,量子证人不正常工作,如果没有适当的优化。然后给出了最优的中间盲测量,使量子见证成为量子相干性的忠实测试者。因此,我们发现,更大的速度保护量子对噪声,导致混合量子比特光子纠缠的寿命延长和更高的相位估计精度。因此,控制量子比特的运动显示出它本身就是一个量子增强器。
2019-11-17 quant-ph
Controlling entanglement by direct quantum feedback
讨论了利用直接量子反馈机制在腔中两个原子的电子态之间产生纠缠。我们比较了不同的控制哈密顿量和检测过程对纠缠产生性能的影响,表明我们在Phys. Rev. A { \bf 76} 010301(R)(2007)中提出的基于量子跳跃的反馈可以保护高纠缠态不受退相干的影响.我们提供的分析结果,解释跳跃反馈的鲁棒性,并通过仔细检查我们的模型中的不完善和近似的影响,还分析了实验实施的角度。
2008-07-07 quant-ph
Controlling quantum walks with coin eigenstates
当初始状态用硬币算符的本征态表示时,量子行走的控制变得特别透明。我们表明,群速度密度获得一个更简单的形式时,在此基础上表示。这使我们能够更深入地了解初始硬币状态对量子行走动力学的作用并控制它。我们发现硬币的本征向量导致量子行走的极端状态。该方法说明了两个例子的量子行走线。
2014-05-29 quant-ph
Controlling open quantum systems using fast transitions
在量子力学中,幺正控制和退相干似乎是不可调和的。当量子系统与环境相互作用时,控制策略通常会由于退相干而失败。在这封信中,我们提出了一个时间最优的酉控制协议适用于量子开放系统。该方法是基于在避免交叉的封闭系统的能量谱的跳跃非绝热和突然开关转换。我们表明,该控制协议的速度满足量子速度限制所施加的基本界限,从而使该计划的理想应用需要避免退相干。我们表明,我们的方法可以实现复杂的控制策略,在量子开放系统的高精度。
2013-02-19 quant-ph
Quantum walks in two dimensions: controlling directional spreading with entangling coins and tunable disordered step operator
我们研究了一个2-D无序时间离散量子行走的基础上1-D '广义大象量子行走'的纠缠硬币运营商的假设,并铺平了道路,一组新的属性。我们表明,考虑一个方向上的给定的混乱,它是可能的,以控制在另一个方向上的传播和纠缠的程度。这一观察有助于断言,这种随机量子行走作为一个可控的退相干通道,随机度是可调参数,并突出了量子系统中关于信息和传输的维度的作用。
2022-09-13 quant-ph
Controlling the dynamics of open quantum systems with periodic driving field
本文研究了周期驱动场作用下开放量子系统的精确动力学。结果表明,与静态调整系统的就地能量既可以产生又可以破坏无耗散的局域束缚态不同,周期性驱动既可以保持已有的局域束缚态,也可以破坏其中的一部分局域束缚态,但不能产生新的局域束缚态.利用驱动场参与的能量转移图像,我们找到了驱动振幅较弱时局域束缚态的生存条件。对于强驱动的情况,由于对原来存在的局域束缚态的强能量重整化,该条件被打破。由于量子态对驱动场的基频的敏感性,退相干动力学的这些性质可能有助于控制量子态对抗退相干。
2021-06-07 quant-ph
Controlling open quantum systems: Tools, achievements, and limitations
利用量子物理学的两个基本要素--相干和纠缠--的量子器件的出现,重新激发了人们对控制开放量子系统的兴趣。成功的实现面临的挑战是在设备操作层面上保留相关的非经典特性。一个主要的障碍是由与环境的相互作用引起的退相干。最优控制理论是一种工具,可以用来确定控制策略的存在退相干。我们在这里回顾最优控制方法的最新进展,允许解决典型的任务,在设备操作的开放量子系统和讨论的例子弛豫优化动力学。最优控制理论也是一个有用的工具,利用控制的环境。我们讨论的例子,并指出未来可能的扩展。
2016-03-30 quant-ph
The Energy Cost of Controlling Mesoscopic Quantum Systems
我们确定的最小能量控制任何介观量子系统的任意马尔可夫噪声过程的存在下的演化。该结果提供了制冷的基本成本的介观等效物,设置了在平衡之外操作的介观设备的最小功耗,并且允许计算任何控制协议的效率,无论是开环还是反馈控制。作为例子,我们计算了维持一个量子比特在基态的能量消耗,纳米机械谐振器的分解边带冷却的效率,并讨论了量子信息处理的能量消耗。
2015-09-03 quant-ph
Controlling the polarisation correlation of photon pairs from a charge-tuneable quantum dot
在一个可以控制量子点电荷态的装置中,研究了单个量子点中双激子衰变所发射光子的直线偏振之间的相关性。优化来自中性激子状态的发射使双激子衰减的操作效率最大化。这对于诸如纠缠光子的触发源的单点应用是重要的。随着器件上的偏压降低,发现两个光子之间的相关性急剧下降,因为带负电荷的激子的发射变得显著。寿命测量表明,电子自旋散射是可能的原因。
2007-06-06 quant-ph
Controlling quantum entanglement through photocounts
我们提出了一个协议,以产生和控制两个子系统(系统${\cal S}$)的状态之间的量子纠缠,通过对第三个子系统(监控器${\cal M}$)进行测量,与${\cal S}$。为了比较起见,我们首先考虑一个理想的,或瞬时投影测量,如冯诺依曼所假设的。然后,我们比较它与更现实的或广义的测量程序的基础上光计数${\cal M}$。进一步考虑到相互作用项(${\cal S}$和${\cal M}$之间)包含一个量子非破坏变量${\cal S}$,并讨论了利用光计数在${\cal M}$上获得的信息重建${\cal S}$初始态的可能性和局限性.
2002-04-11 quant-ph
Controlling nonlocality of bipartite qubit states via quantum channels
本文分析了从X态导出的量子信道,刻画了破坏Bell CHSH条件的逆Choi-Jamiolkowski映射(非定域性生成),发现稳态偏离最大混合态时该信道区域收缩,并证明特殊情况仅需单参数即可简化非定域性分析。
2025-02-03 quant-ph
Controlling long ion strings for quantum simulation and precision measurements
将基于捕获离子的量子模拟器缩放到大量离子,创建了完全可控的量子系统,该系统变得无法用数值方法来实现。当使用高度各向异性的捕获势将离子限制在长的线性串的形式时,必须克服几个挑战以实现延伸超过数百微米的量子系统的高保真相干控制。在本文中,我们描述了一个装置进行多离子量子模拟,包括单离子相干控制,我们用来证明纠缠在50离子字符串。此外,我们提出了一套实验技术探测离子量子位的拉姆齐和卡尔-珀塞尔-梅布姆-吉尔(CPMG)脉冲序列,使检测(和补偿)的电力线同步磁场的变化,测量的路径长度波动,以及耦合到离子弦的椭圆激光束的波前。
2021-12-21 quant-ph
Controlling the uncontrollable: Quantum control of open system dynamics
对开放量子系统的控制是实现现代量子科学技术的重要组成部分。我们证明这样的控制,采用一个philically一致的框架,考虑到驱动器可以修改与环境的交互。这种效应被纳入动力学方程,导致控制依赖耗散,这种关系作为开放系统控制的关键要素。控制过程的热力学反映为能量向环境的单向流动,导致大熵产生。通过分析熵变状态到状态的转换,如加热和冷却,显示控制范例。此外,在耗散条件下的量子门的产生证明了非幺正复位地图与完全的记忆损失和一个通用的单,双量子比特幺正门。
2022-05-12 quant-ph
Controlling photon transport in the single-photon weak-coupling regime of cavity optomechanics
研究了光机械腔与两个空腔耦合的光机械系统中少光子输运的光子统计性质。通过用零时间延迟的二阶关联函数解析推导单光子和双光子电流,我们证明了由于非线性相互作用和多径干涉,在单光子强耦合和单光子弱耦合两种情况下都可以实现光子阻塞.此外,我们的系统可以应用于量子光学二极管,单光子源,和量子光学电容器。结果表明,这种基于光子反聚束的光子输运控制器件不需要严格的单光子强耦合条件。我们的研究结果为光力学的相干操纵提供了一个很有前途的平台,在量子信息处理和量子线路实现方面具有潜在的应用价值。
2015-07-01 quant-ph
Controlling wave function localization in a multiple quantum well structure
用数值方法研究了多量子阱势场中粒子的波函数动力学。作为量子力学隧穿的结果,被设计为局限于一个阱中的初始波函数可以在一定时间后局限于其他阱中,并且有时在阱之间跳跃,这取决于分隔阱的势垒的高度和宽度。这一特性在控制量子阱异质结构中的电子输运方面具有潜在的应用价值
2012-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Understanding and controlling N-dimensional quantum walks via dispersion relations. Application to the 2D and 3D Grover walks: Diabolical points and more
从色散关系的角度分析了N维离散量子行走。这使得了解已知的属性,以及设计新的空间扩展的初始条件时,被认为是。这是通过推导连续介质中的波动方程来实现的,这些波动方程通常是薛定谔类型的,并且允许设计有趣的行为,例如无变形的弹道传播,或者产生几乎平坦的概率分布,这是数值证实的。然而,有一些特殊的点,能量表面显示交叉点,在它们附近,动力学完全不同。应用程序的二维和三维Grover行走。
2013-05-13 quant-ph
Controlling Quantum Rotation With Light
考虑了强时变场驱动下量子转子(分子)动力学中的半经典灾变。我们表明,对于足够强的字段,可以通过时域聚焦现象,随后形成的角度彩虹和荣耀状的角度结构,实现在转子角分布的尖峰。几种情况下,导致增强角压缩提出了使用专门设计和优化的脉冲序列。从激光场作用下的分子取向到重离子碰撞,以及脉冲光晶格中冷原子的压缩,在许多过程中都可以观察到这些预测的效应。
2002-01-13 quant-ph
Controlling excess noise in fiber optics continuous variables quantum key distribution
我们描述了一个工作在1550 nm的连续变量相干态量子密钥分发系统,该系统完全由标准的纤维光学和通信元件,如集成光学调制器、耦合器和快速InGaAs光电二极管组成。该装置由发射机和接收机组成,发射机在复平面内随机调制一个具有双高斯分布的相干态,接收机采用有限时间分辨的散粒噪声零差探测器。通过使用反向协调协议,该设备可以传输高达1 Mb/s的原始密钥速率,并具有针对高斯或非高斯攻击的已证明的安全性。本光纤设置的秘密信息速率的依赖性作为线路传输和过量噪声的函数进行了研究。
2005-12-01 quant-ph
Controlling Unknown Quantum States via Data-Driven State Representations
针对初始状态未知的量子系统控制难题,提出一种用少量测量数据构建状态表示并结合强化学习生成控制操作的机器学习算法,实现了对未知多体及非高斯连续变量量子态的精确控制。
2024-06-13 quant-ph
Diverse methods and practical aspects in controlling single semiconductor qubits: a review
本文综述了共振激发、绝热捷径、复合脉冲和量子最优控制等方法,及其在单半导体自旋与电荷量子比特高保真、抗噪声量子门实现中的实践。
2024-12-04 quant-ph
Controlling the transport of an ion: Classical and quantum mechanical solutions
我们研究了不同的控制技术的性能,在国家的最先进的分段小型化离子阱的离子传输。我们采用经典的轨迹和量子波包传播的数值优化,以及来自基于不变的逆向工程和几何最优控制的解析解。我们发现,准确的穿梭,可以进行以下的陷阱振荡周期的操作时间。最大速度受到可以施加在离子上的最大加速度的限制。当使用从经典动力学获得的控制波包传播,波包压缩是唯一的量子效应,发挥了很大范围的捕获参数。我们表明,这可以通过来自基于不变量的逆向工程的补偿力进行校正,而不会显着增加操作时间。
2013-12-15 quant-ph
Controlling the Dynamical Evolution of Quantum Coherence and Quantum Correlations in $ e^{+}e^{-} \to Λ\barΛ$ Processes at BESIII
本研究针对基本粒子系统维持量子相干的难题,分析BESIII上$e^{+}e^{-} \to Λ\barΛ$过程中量子相干与关联对散射角的依赖,发现经典关联可延缓其衰减,为高能物理与量子信息研究提供新参考。
2025-10-29 quant-ph
Controlling transfer of quantum correlations among bi-partitions of a composite quantum system by combining noisy environments
研究了由两个量子比特和两个独立的、不同的噪声环境组成的复合系统的各种双划分的关联动力学。这两个量子比特彼此之间没有直接的相互作用,而是与它们的环境局部地相互作用。包括纠缠在内的经典和量子关联最初仅在两个量子比特之间准备。我们发现,与相同的噪声环境的情况下,纠缠和量子关联转移的方向可以通过组合不同的噪声环境来控制。振幅阻尼环境决定了复合系统中两个分块之间是否存在纠缠转移。当一个量子比特耦合到振幅阻尼环境,而另一个耦合到比特翻转环境时,我们发现一个非常有趣的结果,即所有的量子和经典关联,甚至纠缠,原来存在于量子比特之间,可以完全转移到耦合到比特翻转环境和振幅阻尼环境的量子比特。我们还注意到,通过结合不同的噪声环境,可以区分量子关联与经典关联和纠缠。
2010-12-14 quant-ph
Controlling the Spontaneous Emission Rate of Single Quantum Dots in a 2D Photonic Crystal
我们观察到在二维α光子晶体中单个InAs量子点的大的自发发射率变化。与体半导体中的QD相比,与腔共振的QD显示出高达8倍的发射速率增加。相反,非共振量子点表示高达五倍的速率淬火的光学态的局部密度(LDOS)是在光子晶体减少。在这两种情况下,我们证明了光子反聚束,表明该结构是一个按需单光子源,脉冲持续时间从210 ps到8 ns。我们用时域有限差分(FDTD)模拟解释了量子点发射率的抑制,并与实验结果吻合良好。
2005-04-20 quant-ph
Controlling the superradiant phase transition in the quantum Rabi model
针对少体系统中量子拉比模型QPT控制的挑战,提出对强耦合区域二能级系统施加周期性频率调制的方案,构建各向异性模型以实现超强可调耦合,可在强耦合区观测并外部控制QPT。
2025-02-14 quant-ph
Controlling decoherence via $\mathcal{PT}$-symmetric non-Hermitian open quantum systems
研究了非厄米玻色浴对二能级自旋系统动力学的影响。选择浴的非厄米哈密顿量,使得当非厄米性被关闭时,它收敛到谐振子哈密顿量。我们计算了自旋系统的动力学,发现非厄米性对系统的相干性既有积极的影响,也有消极的影响。然而,通过适当地选择非厄米性参数和系统浴相互作用的相位,可以完全消除退相干。我们还研究了当水浴只作用于一个自旋时,该水浴对双自旋系统纠缠的影响。
2019-07-23 quant-ph
Enhanced entanglement and controlling quantum steering in a Laguerre-Gaussian cavity optomechanical system with two rotating mirrors
该研究在含光学参量放大器的拉盖尔-高斯旋转腔光机系统中,通过调节参量增益、相位和旋转镜频率,增强了镜-镜及镜-腔纠缠并实现三部分纠缠,同时发现量子导引方向性由旋转镜频率决定,呈现单向或双向不对称性,有助于非局域关联理解与纠缠验证。
2023-03-12 quant-ph
Controlling NMR spin systems for quantum computation
本文回顾 NMR 量子计算从七自旋实现 Shor 算法到遭遇规模化瓶颈的发展,指出研究重点已转向精确高效的自旋态操控,并强调其在原理验证中的持续价值。
2024-02-02 quant-ph
Controlling the quantum state of a single photon emitted from a single polariton
我们详细研究了从单极化激元态到单光子态的高保真转移以及随后的单光子零差探测的最佳条件。我们假设,使用各种可能的技术,单极化激元最初已被存储为一个自旋波光栅内的冷原子云的低精细腔。然后使用辅助光束将该状态转换为单光子光脉冲。我们优化的检索效率,并确定本地振荡器的模式,最大限度地提高零差效率这样的光子。我们发现,这两个效率可以有接近一个在一个大的区域的实验参数的值。
2012-02-28 quant-ph
Quantum control without access to the controlling interaction
在我们的模型中,一个固定的哈密顿量作用在量子系统及其控制器的联合希尔伯特空间上。我们表明,在何种条件下测量,状态的准备,和单一的系统上的实现可以进行量子操作的控制器。事实证明,可观测A的测量和单参数群exp(iAr)的实现可以通过几乎相同的控制操作序列来执行。此外,A + B、(AB + BA)和i [A,B]的测量过程可以从A和B的测量来构造。这表明,观测量集合的代数结构可以用测量装置和被测系统的联合希尔伯特空间上的幺正演化的李群结构来解释。一个具有最近邻耦合的自旋链模型表明,控制器和系统之间的边界线可以一致地移动。
2001-03-06 quant-ph
Controlling quantum critical dynamics of isolated systems
控制孤立量子系统通过临界点的非绝热动力学在从量子模拟到有限时间热力学的各种领域都很有意义。我们简要地回顾了不同的方法设计协议,最大限度地减少激发(缺陷)的生产在一个封闭的量子临界系统驱动的平衡。我们绘制出具体的驱动方案的作用,这一过程中,指出他们的实验相关性,并讨论其实施的背景下,超冷原子和自旋系统。
2014-10-09 cond-mat.str-el quant-ph
Controlling error orientation to improve quantum algorithm success rates
从噪声量子门构造的量子算法的成功概率不能从比较噪声和理想门的单参数度量准确地预测。我们通过检查具有相干误差的系统并比较从复合脉冲序列构建的两个量子比特门的不同选择的算法成功率来说明这一概念,其中残余门误差与酉变换相关。因此,所有的序列具有相同的错误相对于理想的门在任何距离的措施,是在酉变换不变。然而,通过选择不影响最终结果的误差方向和在共轭受控非之间抵消的误差方向,电路的成功可能会有很大的不同,如Clifford电路、编译Toffoli门和量子模拟算法所示。结果表明,该实用程序的误差最小化和优化的错误方向,并在一个单一的算法中使用多个控制序列相同的门类型的优点。
2018-10-17 quant-ph
Controlling a group velocity of light by magnetic field
我们证明了受驱动准简并二能级原子系统中的量子干涉可以通过外加磁场来控制。我们证明,光学控制的机制是基于量子干涉,它允许一个实现电磁诱导的透明和电磁诱导的吸收在一个原子系统。这种介质的色散允许人们通过施加的磁场将光脉冲传播的群速度控制为超慢或超光速。
2004-07-22 quant-ph
Controlling distilleries in fault-tolerant quantum circuits: problem statement and analysis towards a solution
量子硬件的故障敏感性将迫使量子计算机执行容错量子线路。这些电路基于量子纠错码,越来越多的证据表明,最实用的选择之一是表面码。基于表面码的量子线路的设计方法集中在电路的布局上,而不强调硬件可用性的降低及其对执行时间的影响。电路布局没有被调查的实际情况下,这里提出的问题被忽视,直到现在。为了实现容错和实现基于表面码的计算,需要大量的计算资源(硬件和时间)用于在称为蒸馏的过程中制备特殊的量子态。本文介绍了量子电路(负责状态蒸馏的电路部分)如何影响表面码保护的量子线路的布局的问题,并分析了减少执行电路所需资源的权衡。第一个算法解决方案,实施和评估的另外量子线路。
2018-06-19 quant-ph
Quantum Codes for Controlling Coherent Evolution
在核磁共振中,通过相干平均(通过RF脉冲序列实现)和量子码(可以防止非相干演化)获得了对自旋动力学的控制。在这里,我们讨论量子码的设计和实现,以防止相干进化。给出了一个详细的例子,用于保护两个数据量子比特在哈密顿量中的弱耦合(Ising)项下不演化的量子代码,使用一个不在实验时间尺度上演化的“隔离”辅助。该代码是实现在一个三自旋系统的液态NMR光谱13 C-标记的丙氨酸,并测试了两个初始状态。它还表明,相干进化和孤立的附属,代码存在,不需要的附属最初是在一个(伪)纯状态。最后,它表明,即使与非孤立的附属量子码存在,可以防止弱耦合下的进化。给出了一个六量子位代码的例子,该代码保护两个数据自旋到一阶。
2000-06-02 quant-ph
Controlling qubit transitions during non-adiabatic rapid passage through quantum interference
在绝热快速通过中,量子比特的布洛赫矢量通过缓慢反转它所耦合的外部场来反转,并且它最初沿着该外部场对准。在非绝热扭曲快速通过中,外场被允许围绕其初始方向以方位角θ(t)扭曲,同时它被非绝热地反转。对于多项式扭曲,则为\sim Bt^{n}。我们发现,对于n \ge 3,多个量子比特的共振可以发生在一个单一的反转的外部场,产生强烈的干扰效应的量子比特跃迁概率。干涉的特性可通过改变加捻强度B来控制。相长干涉和相消干涉是可能的,极大地增强或抑制量子位跃迁。这些可控干涉效应的实验证实已经发生。讨论了这种干涉机制在构造快速容错量子CNOT和NOT门中的应用。
2004-02-17 quant-ph
A Quantum Klystron -- Controlling Quantum Systems with Modulated Electron Beams
量子跃迁的相干控制--量子技术中不可或缺的--通常依赖于量子系统与电磁辐射的相互作用。在这里,我们从理论上证明了时间调制的自由空间电子束的非辐射电磁近场可以用于量子系统的相干控制。我们表明,这样的操作可以进行只有经典的控制电子束本身,是很容易实现与当前的技术。这种方法可以利用电子的小德布罗意波长,提供一种具有纳米级空间分辨率的光谱选择性量子控制的途径。
2021-07-13 physics.atom-ph quant-ph
Controlling Stationary One-Way Steering via Thermal Effects in Optomechanics
量子操纵是一种比纠缠更强但比Bell非定域性更弱的量子关联。在压缩光抽运、红边带驱动的光机系统中,研究了热效应下两个机械模的稳态高斯转向及其不对称性。在解决边带制度使用实验可行的参数,我们表明,高斯转向可以创建从压缩光的两个机械模式的量子涨落转移。此外,可以通过控制挤压程度或环境温度来观察单向转向。对两种模式的高斯转向和高斯Rényi-2纠缠的比较研究表明:一方面,转向和纠缠在不同的情况下都会出现类似突然死亡的现象,转向会提前消失;另一方面,转向被发现比纠缠更强,然而,保持不变的高斯Rényi-2纠缠的上限,并迅速衰减到零下的热噪声。
2018-10-15 quant-ph
Controlling Irreversibility and Directional Flow of Light with Atomic Motion
运动原子的多普勒效应可以产生光的不可逆性。研究表明,考虑原子运动的电磁感应透明(EIT)方案中的激光场可以控制两个反向传播的探测场在原子气室中的定向传播。量子相干性效应可用作光学晶体管。两个输出光场的干涉显示了用于确定原子平均速度的有用特性,并可用作量子速度计。我们还发现EIT中色散相的符号具有独特的性质,这有助于解释干涉中的某些特征。
2008-07-22 quant-ph
On the complexity of controlling quantum many-body dynamics
我们证明了多体量子系统的任意时间演化可以逆转,即使在只有部分哈密顿量可以控制的情况下。通过最优控制获得的反向动态-与标准的时间反转程序相反-对外部噪声源非常鲁棒。我们提供了一个下界的控制复杂性的多体量子动力学方面的流形支持它的尺寸,阐明了在这种情况下,可积性所发挥的作用。
2014-05-05 cond-mat.stat-mech quant-ph