Collective quantum coherent oscillations in a globally coupled array of qubits
本文报道了在低耗散谐振腔中N个量子比特阵列（二能级系统）中的相干集体量子动力学效应的理论研究。单个量子比特的特征在于能级差$Δ_i$，并且我们考虑了参数$Δ_i$的扩展。非相互作用量子位显示具有N个不同频率的相干量子拍频，即$ω_i=Δ_i/\hbar$。腔光子的虚发射和吸收提供了量子比特之间的长程相互作用。在存在这种相互作用的情况下，我们分析单个量子位$C_i(t)$的量子关联函数，以获得两个集体量子力学相干振荡，其特征在于频率$ω_1=\barΔ/\hbar$和$ω_2=\tildeω_R$，其中$\tildeω_R$是通过相互作用重整化的腔的谐振频率。当$ω_1 \simeq ω_2$ .
2013-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rabi oscillations of a qubit coupled to a two-level system
研究了耦合到涨落子上的量子比特与水浴接触时的拉比振荡问题。一个计划，考虑到相位和能量弛豫的唯象方式，同时充分考虑到四能级系统的量子动力学的驱动AC场。当量子比特和涨落子接近共振时，拉比振荡被显著抑制。讨论了涨落器状态对读出信号的影响。这种效果被证明是修改所观察到的信号显着。这可能与Simmonds等人最近的实验有关。93，077003（2004）]。
2005-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle decay rate of Josephson charge qubit oscillations
我们分析了电荷量子比特中拉比振荡的衰减，该电荷量子比特由一个通过约瑟夫森结连接到有限尺寸超导体的库珀对盒组成。我们集中讨论超导体中准粒子对衰变率的贡献。准粒子通过约瑟夫森结会使量子位远离电荷简并，从而破坏拉比振荡。我们发现了准粒子对开放和孤立系衰变率的贡献随温度的变化关系。前一种情况是实现的，如果正常状态的陷阱是包括在电路中，或者如果只有一个涡旋驻留在量子位;衰变率具有激活温度依赖性的激活能等于超导能隙$Δ$。在与环境隔离的超导量子位中，如果电子的数量是偶数，则激活能等于$2Δ$，而对于奇数电子，激发量子位状态的衰减速率在零温度的极限下保持有限。我们估计一个量子比特的现实参数的衰减率。
2006-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pseudo-Rabi oscillations in superconducting flux qubits in the classical regime
介观器件中的非线性效应可以有量子和经典的起源。我们证明了一个处于经典态的三结磁通量子比特在外场作用下可以产生低频振荡，而外场与系统的（高频）谐振模$ω$共振.与_quantum_ Rabi振荡的情况类似，这些伪Rabi振荡的频率比$ω$小得多，并且与外场的振幅近似线性地成比例。这种经典效应可以可靠地与它的量子对应物区分开来，因为它不仅可以由共振频率$ω$及其次谐波（$ω/n$）处的外部扰动产生，而且可以由其泛音（$nω$）处的外部扰动产生。
2007-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux qubit noise spectroscopy using Rabi oscillations under strong driving conditions
通过研究强驱动条件下拉比振荡的衰减，我们推导出超导磁通量子比特中的高频磁通噪声谱。量子比特的大非谐性及其与微波线的强电感耦合使得高振幅驱动成为可能，而不会引起显著的额外退相干。拉比频率达到1.7 GHz，接近量子位的4.8 GHz的能级分裂，这是一个波动波近似作为驱动动力学模型被打破的区域。在宽频率范围内观察到的通量噪声的谱密度随着频率的增加而降低，直到300 MHz，其中谱密度与从自由感应衰减测量获得的1/f谱的外推不是很远。我们讨论了由于表面电子自旋的磁通噪声的可能来源。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasi-particle transitions in charge-phase qubits probed by rf oscillations
我们研究了SQUID配置的Al电荷相位量子比特中的跃迁，该量子比特电感耦合到RF储能电路，该RF储能电路使得可以通过测量量子比特的电感来读出状态。根据通量和电荷偏置以及射频振荡的幅度，我们探测了量子比特状态的基态或动态变化，我们将其归因于随机单准粒子隧穿到量子比特岛上和离开量子比特岛以及与量子比特交换能量。在这个模型中，准粒子诱导的量子比特的跃迁的选择规则进行了讨论。
2007-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
Continuous Monitoring of Rabi Oscillations in a Josephson Flux Qubit
在共振辐射下，量子系统可以在时间上经历相干（拉比）振荡。我们在一个连续观测的三约瑟夫森结通量量子比特中报告了这种振荡的证据，该量子比特耦合到一个调谐到拉比频率的高质量储能电路。除了简单之外，这种拉比光谱学方法还能实现约2.5微秒的长相干时间，对应于有效量子位品质因数\~7000。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Distinguishing quantum from classical oscillations in a driven phase qubit
拉比振荡是量子二能级系统在共振微扰影响下的相干跃迁，其频率低得多，取决于微扰振幅。这是介观系统中量子相干演化的特征之一。最近，[N。Gronbech-Jensen和M. Cirillo，Phys. Rev. Lett. 95，067001（2005）]，在相位量子位（电流偏置的约瑟夫森结）中，这种效应可以通过由于有效势的非谐性而产生的经典振荡来模拟。然而，我们发现经典和量子效应之间的质的差异。首先，虽然量子拉比振荡可以由谐振频率的次谐波（多光子过程）产生，但当系统在泛频处被激发时，经典效应也存在。第二，在经典情况下，共振的形状是典型的不对称;而量子共振则由对称的洛伦兹方程描述。第三，势的非谐性导致了经典情形下谐振频率的负移，而量子情形下则相反。我们表明，在相关的参数范围内，这些功能可以自信地区分真正的拉比振荡从他们的经典Doppelganger。
2008-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature dependence of coherent oscillations in Josephson phase qubits
实验研究了微波脉冲驱动下超导相位量子比特中拉比振荡和拉姆齐条纹的温度依赖性。在很宽的温度范围内，我们发现这些相干振荡的衰减时间和振幅几乎不受热涨落的影响。对于未驱动的量子比特，在从热激活逃逸到量子隧穿的交叉温度以上观察到振荡。在两能级极限下，一旦热涨落的能量kT大于量子比特的能级间距，相干量子比特响应迅速消失。我们的观测为超导量子比特中退相干的起源提供了新的线索。实验数据表明，在不降低已经实现的相干时间的情况下，相位量子比特可以在比目前报道的温度高得多的温度下运行。
2007-05-01 cond-mat.supr-con
Decoherence and Rabi oscillations in a qubit coupled to a quantum two-level system
在本文中，我们回顾了我们最近的一些结果的问题，一个量子比特耦合到一个量子二能级系统。我们考虑退相干动力学和量子比特对振荡外场的响应。
2006-04-20 cond-mat.supr-con
A tunable rf SQUID manipulated as flux and phase qubit
我们报告了两种不同的操作程序的可调谐rf SQUID。首先，我们将这个系统作为一个通量量子比特来操作，其中两个通量状态之间的相干演化是由能量势的快速变化引起的，将其从双阱变成单阱。在其中一个井中测得的再俘获概率的相干Larmor样振荡的频率范围为6至20 GHz，理论上预期的上限为40 GHz。此外，在这里，我们还报告了作为相位量子比特的相同设备的操作。在相位区，通过施加谐振微波驱动器来实现能量状态的操纵。尽管这两种操作方法在概念上存在差异，但所测得的拉莫尔振荡和微波驱动的拉比振荡的衰减时间相当相似。由于拉莫尔振荡的频率更高，无微波量子位操纵允许更快的相干操作。
2009-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana oscillations and parity crossings in semiconductor-nanowire-based transmon qubits
我们表明，微波（MW）光谱在超导纳米线为基础的transmon量子比特提供了一个强有力的签名的存在下，在结中的马约拉纳束缚态。这是由于外部磁场将导线调谐到拓扑状态，并且由于它们在有限长度导线中的波函数空间重叠，出现的马约拉纳模式的能量分裂在零能量附近振荡。特别是，我们讨论了如何这些马约拉纳振荡，以及伴随的费米子宇称开关的基态的交界处，导致不同的光谱特征-在一个间歇的可见性的吸收线的形式-强烈偏离标准transmon行为。相比之下，非振荡零模式，如拓扑平凡的Andreev束缚态产生足够光滑的潜力，表现出整体标准transmon响应。MW响应中的这些差异可以帮助确定连接是否包含拓扑马约拉纳。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Method for direct observation of coherent quantum oscillations in a superconducting phase qubit. Computer simulations
介观超导系统中量子态之间相干振荡的时域观测迄今为止仅限于从读出统计恢复与时间相关的概率分布。我们提出了一种直接观测相位量子比特中拉比振荡的方法。通常在GHz范围内的外部源引起量子位能级之间的跃迁。量子比特回路中产生的超电流拉比振荡由电感耦合到相位量子比特的高质量谐振储能电路检测。在这里，我们提出了一个经典的对象（谐振回路）与量子对象（相位量子比特）的相互作用的详细的计算机模拟的结果。我们明确占回的坦克电路和一个单一的测量结果的不可预测的性质。根据模拟结果，用常规的核磁共振脉冲傅立叶技术可以检测到MHz范围内的拉比振荡。
2003-03-04 cond-mat.supr-con
Method for direct observation of coherent quantum oscillations in a superconducting phase qubit
迄今为止，介观超导系统中量子态之间相干振荡的时域观察仅限于从读出统计数据恢复与时间相关的概率分布。提出了一种直接观测相位量子比特中拉比振荡的新方法。通常在GHz范围内的外部源引起量子位能级之间的跃迁。量子比特回路中产生的超电流拉比振荡由电感耦合到相位量子比特的高质量谐振储能电路检测。对持续电流量子比特的零温度和非零温度进行了详细的计算。根据对失相和弛豫时间的估计，可以使用常规的射频电路检测该效应，拉比频率在MHz范围内。
2002-10-23 cond-mat.supr-con
Signatures of quantum phase transitions in the dynamic response of fluxonium qubit chains
我们计算了一维磁通量子比特链通过共用电感耦合的微波导纳。尽管它的简单，这个系统表现出丰富的相图。临界施加的磁通量将均匀基态与具有表现出非均匀持续电流的基态的相分离。取决于阵列的参数，相变可以是常规的连续相变，或者具有相变-不相称的性质。此外，量子涨落会影响跃迁，并可能导致无间隙的“浮动相”的存在。伴随着过渡的软模式的签名出现作为一个特征的频率依赖性的耗散部分的导纳。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Environmentally-Induced Rabi Oscillations and Decoherence in Phase Qubits
研究了具有谐振频率的隔离电路对dc SQUID相位量子比特的退相干效应。SQUID相位量子比特与其环境之间的耦合通过量子耗散/相干性的Caldeira-Leggett公式来建模，其中环境的谱密度与隔离电路的导纳有关。当量子比特的频率至少比隔离电路的谐振频率大两倍时，我们发现量子比特的退相干时间比典型的欧姆机制大两个数量级，其中量子比特的频率远小于隔离电路的谐振频率。最后，我们表明，当量子比特频率与隔离电路共振时，出现振荡非马尔可夫衰减，因为dc SQUID相位量子比特及其环境自生成特征时间尺度短于退相干时间的拉比振荡。
2007-12-07 cond-mat.supr-con
Strong-field effects in the Rabi oscillations of the superconducting phase qubit
拉比振荡已经在许多超导设备中观察到，并且代表量子计算机中量子比特（qubit）的原型逻辑操作。我们利用三能级多光子分析来理解超导相位量子比特（电流偏置约瑟夫森结）在高微波驱动功率下的行为。交流斯塔克位移，单光子拉比频率，和双光子拉比频率的分析和数值计算结果进行了比较，与Nb/AlOx/Nb隧道结的直流SQUID相位量子比特的测量。理论与实验结果吻合较好。
2007-03-02 cond-mat.supr-con
RFSQUID-Mediated Coherent Tunable Coupling Between a Superconducting Phase Qubit and a Lumped Element Resonator
我们演示了超导相位量子比特和集总元件谐振器之间的相干可调谐耦合。的耦合强度介导的磁通偏置的RF SQUID在非滞后制度。通过调节施加到RF SQUID的磁通偏置，我们改变了相位量子比特和谐振器之间的有效互感，从而改变了耦合能量。我们通过观察相位量子比特光谱中分裂大小的调制，以及通过观察共振时真空拉比振荡频率的调制，验证了耦合强度从0到$100 MHz$的调制。测量的光谱分裂和真空拉比振荡符合理论预测。
2010-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multilevel effects in the Rabi oscillations of a Josephson phase qubit
本文介绍了在一定的微波驱动功率和频率失谐范围内对Nb/AlOx/Nb直流超导量子干涉器件（SQUID）相位量子比特进行拉比振荡测量的结果。考虑到器件的轻微非谐能级结构，几个激发态在量子比特动力学中起重要作用，特别是在高功率下。为了研究这些能级的影响，通过测量器件到电压态的隧穿逃逸率来监测多光子拉比振荡，该隧穿逃逸率对激发态布居特别敏感。我们比较观察到的振荡频率与一个简化的模型构建的全相位量子比特哈密顿量，也比较依赖于时间的逃逸率测量与一个更完整的密度矩阵模拟。良好的定量协议之间的数据和模拟，使我们能够识别共振（类似于交流斯塔克效应），拉比频率的抑制，泄漏到更高的激发态的移位。
2009-12-06 cond-mat.supr-con
Decoherence in rf SQUID Qubits
我们报告使用脉冲微波和快速通量脉冲的射频SQUID量子比特的相干时间的测量。修改后的rf SQUID，描述了一个双阱电位，具有独立的，在原位，控制的倾斜和势垒高度的潜力。相干振荡的衰减主要由激发态和低频通量噪声的寿命决定，并且与通过微波光谱、磁通量阱之间的共振隧穿和激发态的衰减获得的这些量的独立测量一致。振荡的波形进行了比较，有限的衰减率和失谐和平均低频通量噪声的分析结果。
2008-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent Quantum Dynamics of a Superconducting Flux Qubit
我们观察到了由三个约瑟夫森结组成的超导磁通量子比特的两个量子态之间的相干时间演化。通过共振微波脉冲来操纵携带相反的宏观持续电流的两个状态的叠加。用附加的超导量子干涉装置测量开关事件，结果显示出高保真度的量子态振荡。在强微波驱动下，有可能诱发数百次相干振荡。对该第一样品的脉冲操作产生900纳秒的弛豫时间和20纳秒的自由感应失相时间。这些结果对未来的固态量子计算具有重要的意义。
2003-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent oscillations in a superconducting tunable flux qubit manipulated without microwaves
我们用纳秒长的磁通量脉冲来操纵可调谐超导磁通量子比特的能量势，实验证明了这种量子比特的相干振荡。两个持续电流状态的占据概率振荡的频率范围从6 GHz到21 GHz，可调通过磁通脉冲的振幅。所展示的操作模式允许实现量子门，其花费小于100 ps的时间，因此与其他超导量子比特相比快得多。这种类型的量子位的另一个优点是它对热和磁场波动都不敏感。
2008-09-08 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Theory of weak continuous measurements in a strongly driven quantum bit
利用高质量储能电路（线性探测器）对强驱动超导量子比特进行连续光谱测量的研究正在进行中。检测器的输出函数，即电压波动和阻抗的谱，用量子比特谱和磁化率表示。用Bloch-Redfield近似和旋转波近似计算了量子比特环中电流涨落的非平衡谱和驱动量子比特耦合到热浴的线性响应函数。定量分析了量子比特对量子阱和量子阱对量子比特的反作用效应。我们表明，坦克的电压谱提供了详细的信息的频率和量子比特的拉比振荡的衰减率。它被发现，无论是效率的光谱测量和测量引起的退相干的量子位表现出谐振行为的拉比频率接近谐振频率的坦克。我们确定的条件下，当光谱观测的拉比振荡的磁通量子比特与坦克电路可以被认为是一个弱的连续量子测量。
2003-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rabi oscillations in a qubit coupled to a quantum two-level system
考虑了耦合到量子二能级系统中的量子比特受谐振外场驱动的问题。我们进行了系统的数值分析的问题，通过改变相关参数。数值计算同意一个简单的直观的图片，即一个考虑到四能级能谱，拉比振荡的简单原则和退相干的基本影响的预测。此外，它们还揭示了一些其他有趣的现象。我们提供的各种功能，我们在数值计算中观察到的解释，并讨论它们如何可以在实验中使用。特别是，我们提出了一个实验程序来表征两级系统的环境。
2006-07-11 cond-mat.supr-con
Quantum feedback control of a superconducting qubit: Persistent Rabi oscillations
测量行为通过将可能态的叠加投射到一个单一的（尽管是概率性的）结果中，在量子世界和经典世界之间架起了一座桥梁。这个“瞬时”过程的时间尺度可以用弱测量来拉伸，这样它就采取了一种逐渐随机走向最终状态的形式。值得注意的是，临时测量记录足以使用反馈连续跟踪和操纵量子态。我们使用一个近无噪声的参量放大器来监测一个共振驱动的量子二能级系统--超导量子比特的动力学。高保真测量输出用于主动稳定拉比振荡的相位，使其能够无限期地持续下去。这个新功能显示了对抗退相干的希望，并为连续的量子纠错定义了一条道路。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Detection of a persistent-current qubit by resonant activation
我们提出了一种新的方案来检测持续电流量子比特的量子态。它依赖于测量超导量子干涉器件（SQUID）等离子体频率对量子比特状态的依赖性，我们通过共振激活来检测。在测量脉冲仅为5ns的情况下，我们观察到具有高可见度（65%）的拉比振荡。
2004-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermi pockets and quantum oscillations of the Hall coefficient in high temperature superconductors
近年来，高磁场和低温下高温超导体的量子振荡测量迎来了一个新的时代。这些实验探索了超导性产生的正常状态，并提供了由电子和空穴口袋组成的重建费米表面的证据，在这种可能性以前被认为是遥远的制度。更具体地说，已经发现霍尔系数根据昂萨格量子化条件振荡，只涉及基本常数和口袋的面积，但符号为负。在这里，我们解释的理论，所谓的正常状态表现出隐藏的顺序，$d$ -密度波，打破对称性，标志着时间反转，平移的晶格间距，并旋转一个角度$π/2$，而任何两个对称操作的产品被保存。我们分析的成功强调了对称性自发破缺、费米面重构和常规准粒子的重要性。我们主要关注的版本的顺序是相称的基础晶格，但也触及的后果，如果顺序是不相称的。结果表明，而公度阶导致两个独立的振荡频率作为所施加的磁场的逆的函数，不公度阶导致三个独立的频率。然而，振荡幅度由构成费米口袋的载流子的迁移率决定。
2008-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Higher-Order Sideband Transitions and First-Order Sideband Rabi Oscillations in a Superconducting Flux Qubit Coupled to a SQUID Plasma Mode
我们报告的超导磁通量子比特的光谱测量和时域测量的结果。直流超导量子干涉仪（SQUID），用于读出的量子位，和一个并联电容器形成一个LC谐振器产生SQUID等离子体模式。在一个简单的测量方案中观察到更高阶的红色和蓝色边带，因为谐振器的谐振能量，600 MHz，与热能相当。我们还观察到载流子跃迁和一阶边带跃迁的拉比振荡。因为量子位耦合到dc SQUID的单臂，所以量子位-SQUID耦合在零偏置电流下是显著的，在零偏置电流下观察到这些现象。载波跃迁和边带跃迁的拉比周期之间的比率进行比较，从耦合常数，这是单独确定的估计。该结果可以通过假设谐振器的初始激励来解释。
2013-05-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Quasienergies and dynamics of superconducting qubit in time-modulated field
我们分析了超导量子比特的动力学和存在时间调制外场时的多阶拉比振荡现象。这样的场也被呈现为由两个光谱分量组成的双色场，这两个光谱分量从量子比特共振频率对称地失谐。这种方法导致获得定性的量子效应，超出了单色激发量子位的情况。计算了“超导量子比特+时间调制场”复合系统在不同共振态下的Floquet态和准能量。我们分析了准能与外场振幅的依赖关系，证明了准能之间的差异零点。我们表明，作为一项规则，量子比特状态的人口表现出非周期性振荡，但我们证明了特定的重要制度，其中人口的动态成为定期。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Resolution of two apparent paradoxes concerning quantum oscillations in underdoped high-$T_{c}$ superconductors
最近在欠掺杂高温超导体中的量子振荡实验似乎暗示了两个悖论。第一个悖论是关于角分辨光电子能谱（ARPES）中电子袋的签名明显不存在。第二个悖论是在量子振荡实验中有一个小电子袋的明显特征，但还没有证据表明相应的空穴袋的频率大约是电子袋的两倍。如果费米表面重构是由于一个相称的密度波，假设Luttinger和规则有关的口袋的面积和载流子的总数举行，这个空穴口袋应该存在。在这里，我们提供了这些明显的悖论从相称的$d$ -密度波理论的可能解决方案。为了解决第一个悖论，我们计算了ARPES谱函数相关的障碍，自然的一类实验相关的材料在量子振荡研究。的光谱函数的强度显着降低的电子口袋的无序相关长度的中间范围内，通常不到一半的空穴口袋是可见的，模仿费米弧。接下来，我们从一个精确的传输矩阵计算的Shubnikov-de Haas振荡，通常的障碍影响电子口袋比空穴口袋更显着。然而，当另外包括来自混合状态中的涡旋的散射时，它消除了与空穴袋相对应的频率。因此，如果我们是正确的，将有必要在更高的磁场和更高质量的样品进行测量，以恢复空穴频率。
2009-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurements of nanoresonator-qubit interactions in a hybrid quantum electromechanical system
在过去的十年里，探索力学系统运动自由度的基本量子特性的实验得到了迅速发展。一种有希望的方法是使用混合机电系统，包括超导量子比特和微波电路。然而，这些系统的发展面临的一个关键挑战是实现力学和量子位之间的强耦合，同时减少量子位和力学模式与环境的耦合。在这里，我们报告的测量量子位耦合的机械谐振器系统组成的超高频纳米谐振器和长相干时间超导transmon量子位，嵌入超导共面波导腔。结果表明，纳米谐振器和transmon具有相称的能量和transmon相干时间是一个数量级大于所有以前报道的量子位耦合纳米谐振器。此外，我们表明，这种新的混合量子系统的数值模拟与光谱测量结果吻合良好，并建议在我们的设备中的纳米谐振器驻留在低的热占用数，其基态附近，作为一个耗散浴看到的量子位。我们还概述了如何这个系统可以很快被开发为一个平台，用于实施更先进的实验与直接相关的量子信息处理和量子热力学，包括纳米谐振器量子噪声特性的研究，水库工程，和nanomechanical量子态的产生和检测。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Relaxation and decoherence in a resonantly driven qubit
通过解析求解量子比特的布洛赫方程，研究了在谐振交流场驱动下，量子比特与环境耦合时的弛豫和退相干。发现受驱动量子比特的退相干可以分解为本征退相干和场相关退相干。内禀退相干时间等于量子比特在自由衰变时的退相干时间，而场依赖退相干时间等于量子比特在受驱动振荡时的弛豫时间。推导了弛豫时间和退相干时间的解析表达式，并应用于微波驱动SQUID磁通量子比特的研究。所得结果与数值求解主方程所得结果吻合良好。通过测量量子比特在自由衰变和共振驱动振荡中的布居演化，可以利用量子比特在自由衰变和共振驱动振荡中的弛豫时间与退相干时间之间的关系来提取量子比特的退相干和退相时间。
2007-05-08 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Quantum Dynamics of a Microwave Driven Superconducting Phase Qubit Coupled to a Two-Level System
我们提出了一个分析和全面的描述耦合到一个微观两能级系统（TLS）的微波共振驱动超导相位量子比特的量子动力学，涵盖了广泛的外部微波场强度。我们的模型预测了几个有趣的现象，在这样一个交流驱动的四能级二分系统，包括反常拉比振荡，高对比度拍拉比振荡，和非凡的双光子跃迁。我们在耦合量子位TLS系统中的实验结果与理论模型的预测在定量上非常一致。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Conservation of Angular Momentum in a Flux Qubit
超导电流在磁通量子位中顺时针和逆时针方向之间的振荡不守恒量子位的角动量。为了补偿这种效应，包含量子比特的固体必须与电流一致地振荡。这需要量子位的量子态与宏观体的量子态的纠缠。问题是，电流量子振荡的慢退相干是否与宏观固体量子态的快退相干一致。这个问题是在一个完全可解的量子模型中分析的量子位嵌入在一个绝对刚性的固体和弹性模型，守恒的总角动量。我们表明，虽然通量量子比特的量子态，在一般情况下，大量的旋转状态的混合物，缓慢的退相干是允许的，如果系统是宏观大。讨论了量子比特态与机械转动纠缠的实际意义。
2011-12-28 cond-mat.supr-con
Coherent oscillations in weakly anharmonic NbSe2 qubit
本文展示了基于范德华材料NbSe2的弱非谐量子比特，其弛豫时间达6.5微秒，远超其他vdW量子比特，且对光子噪声鲁棒，为量子技术集成和暗物质探测奠定基础。
2025-10-10 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum information processing with superconducting qubits in a microwave field
本文研究了在非经典微波场中具有超导环的库珀对盒的量子动力学。我们证明了单光子和多光子过程中拉比振荡的存在，并提出了一种新的基于微波耦合约瑟夫森量子比特的量子计算方案（包括1比特和条件2比特门）.
2003-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theoretical investigation of a CDDW Hamiltonian for YBCO to explore the possibility of quantum oscillations in specific heat
研究了欠掺杂YBCO的手征d密度波（CDDW）平均场哈密顿量。我们考虑了公度密度波序，它使实空间晶格的晶胞加倍，并导出了在没有磁场的情况下CDDW态的熵表达式。我们表明，过渡到CDDW状态引起的不连续性的发生在CDDW状态和正常状态之间的熵密度差在八个点（热点）的边界上的减少布里渊区。手性诱导的异常能斯特信号主要来自这些热点附近的点，而不是以前的作者报道的空穴袋。我们还显示了量子振荡的可能性，在考虑系统中的存在下，一个不断变化的磁场的比热。
2009-06-05 cond-mat.supr-con
Magnetic breakdown and quantum oscillations in electron-doped high temperature superconductor $\mathrm{Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4}}$
最近的更精确的实验已经揭示了在c轴电阻率中的慢和快量子振荡，该c轴电阻率对于过掺杂的电子掺杂的高温超导体$\mathrm{Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4}}$来说几乎是最佳的。在这里，我们研究这个问题的费米面重建的角度使用精确的传输矩阵方法和Pichard-Landauer公式。在这种方法中，既不需要磁击穿的准经典近似，也不需要朗道能级的{ \em ad ho}c展宽，就可以研究高场量子振荡。基本的哈密顿量是一个平均场哈密顿量，它包含了一个双重的相称费米面重构。虽然所考虑的特定平均场是$d$ -密度波，但类似的结果也可以通过自旋密度波的模型获得，正如前面明确证明的那样。结果是一致的磁击穿的相互作用，在重建的费米面和Shubnikov-de Haas振荡的小间隙。
2011-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting qubit manipulated by fast pulses: experimental observation of distinct decoherence regimes
一种特殊的超导量子干涉器件（SQUID）量子比特，表示为双SQUID量子比特，可以通过施加快通量脉冲来快速修改其势来操纵。在这个系统中，我们观察到相干振荡表现出非指数衰减，表明一个非平凡的退相干机制。此外，通过改变脉冲高度在不同条件（不同振荡频率）下调谐量子比特，我们观察到两个不同的退相干制度之间的交叉和存在一个“最佳”点，其中量子比特对固有噪声仅弱敏感。我们发现，这种行为是在协议的模型，考虑基本上是由低频噪声的贡献所造成的退相干，并讨论了实验结果和可能的问题。
2011-10-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum synchronization in disordered superconducting metamaterials
本文对无序超导量子超材料（SQM）中的集体相干量子力学振荡进行了理论研究，SQM是人工制造的相互作用量子比特阵列（二能级系统）。量子位参数中不可避免的无序导致量子位频率的大幅扩展，并且在量子位之间不存在电磁相互作用的情况下，单个量子位的这些单独的量子力学振荡通过传播通过无序SQM（$D(ω)$）的电磁波的频率相关传输中的大量小的谐振降来表现。我们发现，即使相邻量子位之间的弱电磁相互作用可以克服无序，并建立完全或部分\emph{synchronized}量子力学动态的无序SQM。在这样的状态下，大量的量子比特显示集体量子力学振荡，这种集体行为表现为$D(ω)$依赖性中的几个巨大的共振下降。在一维SQM中，显示集体（同步）量子力学行为的系统$r_0$的大小被确定为$r_0 \simeq a [K/δΔ]^2$，其中$K$、$δΔ$、$a$相应地是最近邻相互作用的能量、量子比特能量分裂的扩展以及量子比特之间的距离。我们发现，这种现象有一个起源于安德森局域化的自旋型激发中产生的SQM。我们的分析也是在一个很好的符合最近的实验上的电动力学的无序一维SQMs。
2016-10-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum oscillations in $\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$ from an incommensurate $d$-density wave order
我们考虑量子振荡实验$\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$从一个无公度费米面重建的角度使用一个精确的传输矩阵方法和Pichard-Landauer公式的电导率。所考虑的特定密度波阶是周期为8的$d$密度波，其中电流密度被单向调制。电流调制也自然地伴随着周期-4位点电荷调制在同一方向上，这是与最近的磁共振测量一致。在原则上，朗道理论也允许周期4键电荷调制，这是没有讨论的，但应该是简单的纳入在未来。这种情况导致了一个自然的，但不是唯一的，解释为什么只有一个电子口袋的振荡观察到，和一个空穴口袋的频率约为两倍的两倍，由两倍相称的顺序，以及相应的Luttinger总和规则，没有观察到。然而，甚至更高的磁场也可能揭示电子袋频率的一半或更小的空穴袋。这可能是在可实现的高场测量的边界，因为至少有几个完整的振荡必须清楚地解决。
2012-03-01 cond-mat.supr-con
Landau-Zener-Stückelberg-Majorana lasing in circuit QED
我们通过实验证明了在Landau-Zener-Stückelberg-Majorana体系中受驱动的两能级量子系统对探测信号的放大（和衰减），在实验中，超导量子比特强耦合到微波腔，在传统的电路量子电动力学安排中。两种不同类型的通量量子比特，特别是传统的约瑟夫森结量子比特和相位滑移量子比特，显示出类似的结果，即，在放大发生的工作点处产生激光。实验数据解释的相互作用的探测信号与拉比样振荡。后者是由量子比特驱动期间Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）跃迁的建设性干涉产生的。这些振荡的发生和得到的数据与分析和数值计算的比较给出了详细的描述。
2016-09-23 cond-mat.supr-con
Theory of quantum magneto-oscillations in underdoped cuprate superconductors
磁振荡的动力学和磁响应函数的几个欠掺杂的铜酸盐可能是最引人注目的观察之一，因为欠掺杂的铜酸盐的许多探针清楚地指向一个非费米液体的正常状态。他们在远低于上临界场的涡旋状态下的观察引起了对它们正常状态起源的怀疑。在这里，我提出了一个解释的磁振荡作为新兴的量子干涉的涡旋晶格和棋盘式调制的电子态密度的STM与原子分辨率揭示在一些铜酸盐超导体。当涡格的周期与棋盘格的周期相当时，棋盘格有效地钉扎涡格。该条件产生响应函数相对于磁场B的1/ \sqrt{B}周期性，而不是常规正常状态振荡的1/B周期性。我们的解决方案的Gross-Pitaevskii型方程的组成的带电玻色子占的d波对称性的序参数和棋盘式调制描述以及与YBa 2Cu 4 O 8的隧道二极管振荡器电路的谐振频率的变化和振荡部分的霍尔电阻和磁化率在混合状态的YBa2Cu3O6.5。
2008-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Improving the lifetime of the NV center ensemble coupled with a superconducting flux qubit by applying magnetic fields
实现量子计算的最有前途的系统之一是混合系统，其中超导通量量子比特扮演量子处理器的角色，NV中心系综用作量子存储器。我们从理论和实验上研究了磁场对这种混合系统的影响，发现在NV中心系综上施加几个mT的磁场可以提高真空Rabi振荡的寿命。在这里，我们构建了一个理论模型，再现真空拉比振荡与/无磁场施加到NV中心，我们确定的原因，磁场可以影响NV中心系综的相干特性。从我们的理论分析中，我们定量地表明，磁场实际上抑制了非均匀加宽的应变在NV中心。
2015-03-31 cond-mat.supr-con quant-ph
Inferring superposition and entanglement from measurements in a single basis
我们讨论了在不同的时间使用一个单一的测量基础上，可以从一个和两个量子比特系统的测量中推断出什么。我们表明，在合理的物理假设下，以四分之一周期间隔进行这样的测量足以证明相关测量基态之间的一个或两个量子比特的相干振荡。因此，可以仅从这样的测量推断，在相干振荡实验中已经创建了两个测量基态的近似相等的叠加。类似地，可以推断在涉及假定的SWAP门的实验中已经创建了两个量子比特的近最大纠缠态。即使相关的量子系统只是近似的量子比特，这些结果也适用。我们讨论应用于基础量子物理实验和量子信息处理调查。
2003-06-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Linear Response for pseudo-Hermitian Hamiltonian Systems: Application to PT-Symmetric Qubits
基于最近在利用超导量子比特模拟伪厄米哈密顿系统方面取得的进展，我们分析了它们在小的含时微扰下的量子动力学。特别是，我们开发的线性响应理论制定适用于各种pHH系统，并将其与文献中可用的。我们推导了广义时间量子力学关联函数$C(t)$和含时动态磁化率$χ(t) \propto \text{Im} ~C(t)$的解析表达式。我们将我们的结果应用到两个\textit{PT}对称的非厄米量子系统：一个单量子比特和两个无偏/有偏量子比特耦合的交换相互作用。对于这两个系统，我们得到的本征值和本征函数的哈密顿量，确定\textit{PT} -对称性未破缺和破缺的量子相位和它们之间的量子相变。量子比特极化的动态磁化率（$z$ -总自旋的投影）$χ(t)$的时间振荡与{ \it ac}诱导的不同本征态之间的跃迁有关，我们分析了振荡频率和振幅对增益/损耗参数$γ$和相互作用强度$g$的依赖关系.研究$χ(t)$的时间依赖性，我们观察到不同类型的振荡，即无阻尼，重阻尼和放大的，相关的本征态之间的跃迁与破坏（未破坏）$PT$对称性。这些预测可以在微波传输实验中得到验证，从而允许对pHH系统进行受控模拟。
2022-11-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
