QED Model of Resonance Phenomena in Quasionedimensional Multichain Qubit Systems with Axial Symmetry
首次给出了考虑链内和链间耦合的多链准维轴对称量子比特系统与量子化电磁场相互作用的解析解。本文预言了与电磁场强相互作用的准维系统光谱中附加谱线的出现。它们是非平稳记录条件的结果，是Rabi波包形成的结果，并且对应于积分反演的时间依赖性中的Rabi波包的恢复部分的傅立叶变换。认为有机导体的Su-Schrieffer-Heeger模型对完美准维碳锯齿形纳米管的适用性是随着直径减小而发生2D-1D转变的结果。
2011-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Three-body interaction in a magnon-Andreev-superconducting qubit system: collapse-revival phenomena and entanglement redistribution
Xi'an Jiaotong University（西安交通大学）
研究通过三体相互作用在磁极-安德里尤斯超导量子比特系统中实现量子态的塌缩-复兴现象和纠缠重分配，揭示其在探索新量子效应和混合量子平台中的潜力。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersive reservoir influence on the superconducting phase qubit
在本文中，一个解析描述的基础上的主方程。该主方程由超导相位量子比特系统形成，该超导相位量子比特系统耦合到扭转谐振器并由色散库阻尼。提出了一种分析方法，用于研究量子比特系统中的一些物理现象，如量子比特反转、纯度和负性。此外，这些现象进行了讨论的共振和非共振的情况下，许多不同的初始状态。从计算结果中发现，上述现象取决于分散的储层参数，导致他们的死亡。然而，色散库的存在导致系统相干性的完全破坏，导致量子比特与扭转共振器之间纠缠的死亡。
2015-09-19 cond-mat.supr-con quant-ph
Direct equivalence between quantum phase transition phenomena in radiation-matter and magnetic systems: scaling of entanglement
我们证明了在标准辐射-物质模型（Dicke模型）中产生的量子相变与无限协调的横向场XY模型属于同一普适类。有效的量子位-量子位交换相互作用与量子位-辐射耦合的平方成正比。导出了相应的两量子比特纠缠（并发）的通用有限尺寸标度，并提出了量子比特子系统的尺寸一致的有效哈密顿量。
2005-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonclassical Phenomena in Multiphoton Interferometry: More Stringent Tests Against Local Realism
论文共分为三个部分。第一部分对Alley-Shih和Ou-Mandel的干涉实验以及纠缠交换实验进行了新的理论分析。它表明，双光子和单光子可分辨性是不必要的实验是真正的测试对本地现实主义。第二部分基于Hilbert空间的简单几何性质，导出了M个量子比特在最大纠缠态下的新的、更强的贝尔不等式。将同样的方法应用于两个最大纠缠的量子比特，得到了局部测量装置的所有可能位置的不等式。最后，导出了在对称无偏2N端口上观测到的M个最大纠缠量子态的Greenberger-Horne- Zeilinger佯谬序列.论文的最后一部分是贝尔定理的数值方法。在两个和三个最大纠缠量子比特的情况下，每个观察者执行多达10个（两个量子比特）和多达5个（三个量子比特）的本地测量，违反本地现实主义的必要和充分条件，示出。数值结果还表明，在两个最大纠缠量子态（3 < N < 9）的情况下，适当定义的破坏幅度随N的增加而增加。在这两种情况下，这种方法既不涉及任何简化或额外的假设，也不利用问题的任何对称性。
2000-12-10 quant-ph
Qubit-Qutrit ($2 \otimes 3$) quantum systems: An investigation of some quantum correlations under collective dephasing
我们重新审视集体退相条件下的量子比特-量子三重态量子系统，并回答了一些迄今为止文献中还没有提出和解决的问题。特别是，我们研究了非平凡的{ \it时不变}纠缠和{ \it冻结}纠缠动力学的这种维希尔伯特空间的现象的可能性。有趣的是，我们发现对于量子比特-量子态系统，这两种特殊的特性是共存的，也就是说，我们不仅观察到某些量子态的时不变纠缠，而且我们还发现了许多量子态在衰变一段时间后冻结纠缠的证据。据我们所知，这两种现象在一维Hilbert空间中的存在性迄今尚未发现。所有以前的研究表明，如果有纠缠的冻结动力学，那么就没有时不变的纠缠，反之亦然。此外，我们还研究了某些态族的局域量子不确定性和其他相关性，并讨论了有趣的动力学。我们的研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统的类似研究的扩展。
2019-05-14 quant-ph
Area and volume as emergent phenomena from entangled qubits
该研究证明面积、体积等几何量可从多量子比特纠缠态中涌现，推导了不同维度几何量对应的量子比特纠缠态形式，构建并通过Qiskit实现了相应量子电路，为探索量子信息框架下的涌现几何提供了路径。
2025-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
Global Quantum discord of multi-qubit states
由Rulli和Sarandy [Phys. Rev. A \textbf{84}，042109（2011）]提出的全局量子不和谐（GQD）是量子不和谐对多体态的推广。本文给出了广义量子点的一个等价表达式，并得到了两类多比特态广义量子点的解析表达式。对GQD的突变和冻结现象也进行了讨论。
2012-04-26 quant-ph
Ultrastrong coupling phenomena beyond the Dicke model
研究了由单个$LC$谐振腔和多个超导量子比特对称耦合组成的电路QED系统中的光-物质有效相互作用。从最小电路模型开始，我们证明，除了通常的集体量子位-光子耦合之外，所得的汉密尔顿算子还包含直接的量子位-量子位相互作用，这对超强耦合机制中此类电路的基态和激发态性质具有剧烈影响。与标准Dicke模型所预期的超辐射相变相反，我们发现了一种相反的机制，即在非常强的相互作用强相互作用下，光子模式完全纠缠，并将量子比特投射到高度纠缠的基态。这些发现解决了先前关于电路QED中超辐射相存在的争议，但它们更普遍地表明，两个或多个原子腔QED设置的物理可能与通常假设的有很大不同。
2016-09-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Purity Swapping in the Jaynes-Cummings Model: Obtaining Perfect Interference Patterns from Totally Unpolarized Qubits
我们证明了Jaynes-Cummings模型中动力学纯度交换现象的存在。此外，我们表明，一个量子比特和一个通用的量子系统之间的纯度交换是可能的，只要它们通过非幺正矩阵元相互作用耦合。我们具体到量子光学拉姆齐干涉仪的情况。我们表明，使用纯度交换，一个完美的干涉图案可以在输出端口的干涉仪，即使我们从完全非偏振源。这个功能被证明是与再生的状态矢量在一半的复兴时间的现象。事实上，我们证明了Gea-Banacloce吸引子对量子比特输入态纯度的退化是鲁棒的。我们还表明，Tsallis熵T2是一个有用的纠缠单调允许一个直接关联纠缠与相互作用系统中的纯度交换。我们猜想一个Araki-Lieb型不等式T2的界限之间的相互作用系统的纯度的最大交换。
2009-03-29 quant-ph
Exploring postselection-induced quantum phenomena with time-bidirectional state formalism
在这里，我们提出的时间双向状态形式主义（TBSF）统一的一般方式的标准量子力学形式主义，没有后选择和时间对称的两个状态（密度）矢量形式主义，其中涉及后选择状态。在所提出的方法中，量子粒子的状态，称为时间双向状态，相当于两个粒子在相反的时间方向上传播的联合状态。对于一般的时间双向状态，我们推导出广义测量的结果概率，以及厄米观测量的平均值和弱值。我们还展示了如何得到的表达式减少到已知的特殊情况下，没有后选择和广义两态（密度）矢量。然后，我们开发层析成像协议的基础上相互无偏的基础和对称的信息完全的正算子值的措施，允许实验重建一个未知的单量子位时间双向状态。最后，我们采用开发的技术来跟踪一个量子比特的时间反演旅程的量子隐形传态协议实现了云访问噪声超导量子处理器。所得到的结果证明了存在一个后选择诱导量子比特的适当的时间箭头，这是从一个经典的观察者的时间箭头不同，并证明了TBSF的能力，探索量子现象所带来的后选择在噪声的存在。
2023-03-23 quant-ph
Dissipation-assisted quantum correlations in coupled qubits
我们从理论上研究了在一维量子比特链中建立多量子比特量子关联的可能性。我们结合水库工程策略与相干动力学产生多量子比特纠缠态。我们发现，相干和非相干动力学之间的相互作用的结果在稳定的（时间无关的）多体纠缠定态的产生。我们的结果将是相关的耗散产生的量子态的背景下，在短距离量子计算和探索集体现象的出现在多体开放量子系统的应用。
2016-11-30 quant-ph
Proposal for a Lorenz qubit
本文提出 Lorenz 量子比特概念，利用平均场扭转、线性放大与耗散在量子体系中实现可调谐 Lorenz 吸引子，推动非线性 Lorenz 动力学进入量子实验与量子信息领域。
2023-09-29 quant-ph
Non-Hermitian topology in a single driven-dissipative Kerr-Cat qubit
Longyan University（龙岩大学）；Fuzhou University（福州大学）
本文研究驱动-耗散Kerr-Cat量子比特中的非厄米拓扑，发现耗散导致猫量子比特基态间的双向跳变，与通常二能级系统的单向跳变形成鲜明对比，并揭示了三阶Liouvillian奇异点及其拓扑特性。
2026-06-03 quant-ph
Generation and Suppression of Decoherence in Artificial Environment for Qubit System
已知具有有限自由度的量子系统可以模拟系统和环境的复合物，如果假设环境的状态通过外部操纵而随机化。我们从理论上证明了单量子比特的任何相位退相干现象都可以用双量子比特系统来模拟，并在实验上演示了两个例子：一个是传输线中单量子比特的相位退相干，另一个是量子存储器中的相位退相干。我们进行核磁共振实验，采用双自旋分子，并清楚地测量这两种情况下的退相干。我们还证明了实验上的bang-bang控制有效地抑制退相干。
2007-02-10 quant-ph
Topological edge states and pumping in a chain of coupled superconducting qubits
拓扑绝缘体激发了各种量子模拟器的研究。利用量子比特频率和量子比特-量子比特耦合的可调谐性，我们证明了超导量子比特链可以模拟各种拓扑能带模型。当系统被限制在单自旋激发子空间时，通过改变相邻量子比特之间的耦合强度，可以等效地模拟Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型。在第一个量子比特被激发后的猝灭动力学中，证明了该量子比特链中拓扑边缘态的存在。这种激发沿着量子位-量子位耦合是均匀的链传播。相比之下，在我们的量子位链中，自旋向上的状态局限于第一个量子位，其余的量子位保持在自旋向下的状态。我们进一步证明了通过调制耦合强度和量子比特频率，自旋上的态可以沿着链进行输运。这证明了基于Rice-Mele模型的绝热泵浦。此外，我们还讨论了在现有的超导量子比特技术中，构造具有不同拓扑现象的其他拓扑模型的可能途径。
2017-11-18 quant-ph
Exchanging quantum correlations and non-local information between three qubit-syatem
讨论了通过Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）直接或间接相互作用的三个量子比特之间交换量子关联和非定域信息的可能性。初始状态设置和相互作用强度代表交换现象的控制参数。编码在不同分区上的非本地信息不超过初始信息。结果表明，DM相互作用产生纠缠的能力大于偶极相互作用。最大化三个量子比特之间的量子相关性的可能性随着相互作用强度的增加而增加，并且从大的初始量子相关性开始。通过控制偶极相互作用的强度可以实现长寿命的量子关联。
2022-02-25 quant-ph
Synthetic $π$-flux system in 2D superconducting qubit array with tunable coupling
该研究在二维超导量子比特阵列中实验实现了合成$\pi$-通量菱形系统，观察了特征动力学并演示了本征态制备方案，为探索几何、相互作用与量子信息编码的相互作用提供了平台。
2025-06-15 quant-ph
Freezing dynamics of entanglement and nonlocality for qutrit-qutrit ($3 \otimes 3$) quantum systems
我们研究了qutrit-qutrit量子系统的非平凡时不变纠缠和纠缠冻结动力学现象的可能性。我们没有发现纠缠不随时间变化的证据，但是，我们观察到量子态在衰减一段时间后纠缠冻结。有趣的是，量子态是变化的，而它们的纠缠保持不变。我们发现无退相干子空间和量子态衰变子空间的共同作用促进了这一现象。这项研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统观察到的类似现象的扩展。我们研究非局部性的一个特定的家庭的国家，并找到某些情况下，国家仍然保持纠缠，但他们可以松散的非局部性在有限的时间或保持非局部的所有时间。
2018-10-02 quant-ph
Confinement-Tunable Synthetic Gauge Fields and Floquet Topological Phenomena in a Driven Quantum Wire Qubit
University of Abomey-Calavi（阿博梅-卡利维大学）；University of Dschang（德尚大学）；Quantum Materials and Computing Group - QMaCG（量子材料与计算群 - QMaCG）；Instituteur principal de l’enseignement général, Délégation Régionale de l’Ouest, Délégation Départementale de la Menoua, Arrondissement de Nkong-Ni, École Publique de Batsing’la Chefferie, Bafou, Cameroun（喀麦隆巴富，班辛拉酋长国公立学校，孔克尼区，梅努瓦省教育厅，西部大区教育厅，普通教育首席教师）；University of Yaoundé I（雅温得第一大学）
通过双色驱动在量子线中实现可调制合成规范场，产生拓扑现象并推动拓扑量子计算
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum emulation of coherent backscattering in a system of superconducting qubits
在凝聚态系统中，时间反演对称性存在下的相干背散射和量子干涉导致了众所周知的现象，如弱局域化（WL）和普适电导涨落（UCF）。在这里，我们使用多通Landau-Zener跃迁避免交叉的高相干超导量子比特来模拟这些现象。当驱动波形是时间反演对称时，量子比特跃迁速率的平均值和标准偏差分别表现出谷和峰，类似于WL和UCF。这个量子位的更高相干性使得这两种效应都能够实现，与早期的工作arXiv：1204.6428形成对比，后者成功地模拟了UCF，但没有观察到WL。这个演示说明了使用非绝热控制来实现超导量子比特的量子仿真。
2020-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reading a qubit quantum state with a quantum meter: time unfolding of quantum Darwinism and quantum information flux
量子非马尔可夫性和量子达尔文主义是由一个共同的主题联系在一起的两种现象：量子系统与其相互作用的量子环境之间的量子信息通量。在这项工作中，利用量子碰撞模型，一个形式主义发起的Sudarshan和他的学校，我们将分析的效率与一个量子谐振子，作为一个米，获得一个量子比特的信息被转移到玻色子环境。我们将展示，在某些制度下，这种量子信息流是如何低效的，导致同时出现非马尔可夫和非达尔文行为
2020-01-30 quant-ph
Quantum coherence of two-qubit over quantum channels with memory
利用相干测度的公理化定义，如$l_{1}$范数和相对熵，研究了两量子比特系统通过量子信道的量子相干性现象，其中信道的连续使用是记忆的.详细讨论了不同类型的有记忆噪声通道，如振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道对量子相干性的影响。结果表明，具有记忆的量子信道可以有效地保护相干性免受噪声信道的影响。特别地，作为具有完美记忆的信道，量子相干性不受相位阻尼和去极化信道的影响。此外，我们还研究了具有记忆的量子信道的相干和退相干功率。
2016-12-28 quant-ph
Revealing correlated noise with single-qubit operations
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
通过单量子比特操作揭示空间相关噪声，利用集体现象和经典后处理实现高效检测。
2025-02-13 quant-ph
Towards an experimental demonstration of some novel qubit behavior
我们表明，x-偏振光子数态的量子角度测量结果的角度，这将永远不会对应于y轴的光子数为奇数，但对于一个偶数的光子，它总是可以。这种令人惊讶的效果的类比为其他粒子或离子（量子比特在他们的自旋状态），我们展示了为什么这样的效果不能在标准的SU（2）干涉仪中观察到。这种干涉仪的量子相位表示提供了如何修改其设备以证明这些现象的线索。相同的表示，然后使用提供洞察的范围和灵敏度，人们可以期望从量子相位统计推断算法，可以超过海森堡限制。
2015-11-30 quant-ph
Solid-state platform for cooperative quantum dynamics driven by correlated emission
本文建立固态自旋缺陷系综与共同磁库涨落相互作用的多体动力学理论框架，揭示铁磁浴诱导的超辐射与亚辐射协同现象，并证明其对无序和热涨落具有鲁棒性，为固态量子传感与多体纠缠生成奠定基础。
2025-07-04 quant-ph
Multi-qubit quantum phase gates based on surface plasmons of a nanosphere
利用格林函数方法研究了纳米球表面等离子体激元与量子发射体系综相互作用产生的Dicke亚辐射和超辐射。基于这样的研究，我们提出了一个确定性多比特量子相位门的方案。作为一个例子，两个量子比特，三个量子比特，和四个量子比特的量子相位门进行了详细的设计和分析。现象由于在金属中的损失进行了讨论。这些现象的潜在应用量子信息处理的预期。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Experimental measurement of the quantum geometric tensor using coupled qubits in diamond
几何学和拓扑学是基本概念，它们构成了许多有趣的物理现象的基础，如物质的拓扑态和拓扑缺陷。在量子力学中，量子态的几何完全由量子几何张量捕获。使用由金刚石中的NV中心形成的量子比特，我们进行了完整的量子几何张量的第一次实验测量。我们的方法建立在相干拉比振荡参数调制和量子几何的基础状态之间的强连接。然后，我们将我们的方法应用到一个系统的两个相互作用的量子比特，通过利用NV中心自旋和相邻的$^{13}$ C核自旋之间的耦合。我们的结果建立了相干动力学响应作为一个通用的量子几何探针，他们铺平了道路，在固态中的新的拓扑现象的检测。
2019-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of interaction induced blockade and local spin freezing in a NMR quantum simulator
实验模拟了两量子位和三量子位核磁共振（NMR）结构中的相互作用诱导的阻塞和局域自旋冻结。这些现象与里德堡封锁和里德堡偏向冻结相同。在里德伯阻断中，由于强范德华相互作用引起的能级移动，两个或多个原子的同时激发被阻断。在这种强相互作用状态下，还可以观察到里德堡偏置冻结，其中动力学被限制在子空间中，借助于具有不等振幅的多个驱动。在这里，我们用特定的跃迁选择性无线电波驱动NMR量子比特，同时通过量子态断层扫描间歇地表征量子态。这不仅使我们能够跟踪人口动态，而且还有助于探测量子相关性，通过量子不和谐，在封锁和冻结现象下进化。同时，我们的工作构成了第一个实验模拟这些现象的NMR平台，它也是第一个实验演示的里德伯偏置冻结。此外，这些研究开辟了有趣的量子控制的观点，利用上述现象的纠缠产生以及子空间操纵。
2021-01-08 quant-ph
Quantum simulation of a qubit with non-Hermitian Hamiltonian
针对非厄米哈密顿量量子模拟受资源和后选择概率限制的问题，本文提出固定深度变分电路方法，并在IBM超导量子比特上实现异常点附近$PT$破缺区域的模拟。
2025-02-19 quant-ph
Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding
量子资源理论是表征和量化相关量子现象并识别优化其用于不同任务的过程的强大框架。在这里，我们为magic定义了一个资源度量，magic是大多数容错量子计算机中广受欢迎的属性。与以前的文献相比，我们的配方是基于玻色子代码，在连续变量量子计算研究的工具。特别地，我们使用Gottesman-Kitaev-Preskill码来表示多量子比特态，并考虑维格纳负性的资源理论。我们的技术是有用的，以找到不同的应用程序的状态转换和一般酉合成，其中测量，辅助状态，和经典前馈是允许的资源下界。我们的魔法测量的解析表达式使我们能够将当前的分析扩展到小尺寸，很容易解决高达12个量子位的系统。
2022-05-30 quant-ph
The dynamic behaviors of local quantum uncertainty for three-qubit X states under decoherence channels
我们推导了三量子比特X态的局域量子不确定度的解析表达式。我们还给出了量子不和谐和负性的表达式。在混合GHZ态和Bell态的特殊情况下，讨论了这三种量子关联量词的比较。我们发现，局域量子不确定性给出了相同数量的非经典相关熵量子不和谐测量和超越负。我们还讨论了非经典关联在相位阻尼、去极化和相位反转通道作用下的动力学行为。我们发现局域量子不确定性具有更强的鲁棒性，在相位反转效应下，局域量子不确定性表现出复活和冻结现象。讨论了局域量子不确定性的单偶性。结果表明，它是一夫一妻制的三量子比特态。
2019-07-01 quant-ph
Investigating the Impact of Qubit Velocity on Quantum Synchronization Dynamics
本文研究运动量子比特与耗散腔耦合的自同步动力学，发现强耦合下速度和失谐可促进相位锁定与同步，为开放量子系统的相干调控提供新见解。
2025-04-11 quant-ph
Quantum Neuronal Sensing of Quantum Many-Body States on a 61-Qubit Programmable Superconducting Processor
提出量子神经元感知方法，在61量子比特超导处理器上仅测量一个量子比特即可分类多体态的遍历相与局域化相，展示了可行性与可扩展性。
2022-11-21 quant-ph
Entropy Dynamics in the System of Interacting Qubits
经典的热力学第二定律要求一个孤立系以非递减的熵演化。如果能量-孤立系的演化可以用单位量子信道来描述，这在量子力学中也成立。同时，通过非么正通道演化的系统的熵原则上可以减少。在这里，我们在H定理的背景下分析熵的行为。作为示例性现象，我们讨论了麦克斯韦恶魔（MD）操作量子位的行为以及两个量子位系统中的加热和冷却过程。我们进一步讨论了量子系统和库之间的小初始关联如何影响量子系统演化下熵的增加。
2018-04-18 quant-ph
Electromagnetically induced interference at superconducting qubits
我们研究超导量子比特的电磁感应干扰。量子比特与电磁场之间的相互作用可以为量子比特态提供额外的耦合通道，从而导致微波驱动量子比特中的量子干涉。特别地，分别由多模或单模相互作用引起的阱间弛豫或拉比振荡可以诱导有效的交叉。通过多模式热浴对环境进行建模，产生井间弛豫。与隧道耦合无关的弛豫诱导干涉提供了对量子比特与其环境之间相互作用的更深入理解。它也提供了一个有用的工具来表征松弛强度以及浴的特征频率。此外，我们还证明了在强驱动的二能级系统中，弛豫可以产生粒子数反转。另一方面，与Rabi振荡不同，Rabi振荡诱导的干涉涉及更复杂和调制的光子交换，从而提供了一种替代手段来操纵量子比特，具有更多可控参数，包括隧道耦合的强度和位置。它也为探索通量量子比特和相位量子比特等无交叉结构系统中的非线性量子现象和量子态操纵提供了实验平台。
2013-06-02 quant-ph
Probing the symmetry breaking of a light--matter system by an ancillary qubit
该研究利用辅助Xmon人工原子，实验观测到深强耦合的磁通量子比特-超导谐振器系统的真空场引发的宇称对称性破缺，为探索深强耦合区的新型量子真空效应提供了新途径。
2023-07-21 quant-ph
Qubit Vitrification and Entanglement Criticality on a Quantum Simulator
许多难以捉摸的量子现象都是从量子系统与其经典环境的相互作用中出现的。量子模拟器使我们能够通过使用测量操作来编程这种相互作用。测量通常会去除模拟器内量子位之间建立的部分量子纠缠。虽然在简单的情况下，当我们一个接一个地测量量子比特时，纠缠可能以恒定的速率消失，但是对于给定类别的量子态，在测量下纠缠的演化通常是未知的。在这里，我们证明了在量子模拟器中连续测量量子比特可以导致临界状态，分离纠缠的两个阶段。我们准备了一个纠缠叠加的基态的经典自旋模型，并表明，逐步测量量子位驱动器的模拟器进入一个自旋玻璃阶段的纠缠。通过以这种方式纠缠和测量多达48个量子比特，我们确定了玻璃化点及其临界指数，它们完全符合自旋玻璃理论。我们的研究结果表明，单独的测量可以触发纠缠临界，并表明耦合到一个经典的环境可以驱动更一般的量子态的临界现象。
2022-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-perturbative switching rates in bistable open quantum systems: from driven Kerr oscillators to dissipative cat qubits
Alice and Bob（爱丽丝与鲍勃公司）；Institut Quantique and Département de Physique Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学量子研究所与物理系）
本文利用路径积分技术预测单模双稳开放量子系统的切换率，针对满足隐含时间反演对称性的量子系统，提出精确估计猫态量子比特位翻转错误率的方法，避免了昂贵的数值模拟。
2026-04-17 quant-ph
Multiphoton Quantum Logic Gates for Superconducting Resonators with Tunable Nonlinear Interaction
我们提出了一个可调的非线性相互作用的超导谐振器对上的量子逻辑操作的实施，其中两个谐振器的相互作用是由transmon量子比特（qubit）介导的。这种相互作用的特征在于高的开-关耦合比，并且允许用于多光子腔态的量子信息处理的快速量子比特型和$d$能级系统（qudit）型操作。我们提出的分析和数值计算表明，这些操作可以进行几乎单位保真度在没有任何耗散现象，而物理双光子双谐振腔操作可以实现的保真度为99.9%的量子比特和谐振腔退相干的存在。这封信中提出的谐振器-量子比特-谐振器系统可以使用现有的平面或三维微波技术来实现。
2018-07-10 quant-ph
Qubit entanglement on a silicon photonic chip
纠缠--自然界中最微妙的现象之一--是量子信息应用的重要资源。大的纠缠团簇态已经被预测可以实现通用的量子计算，所需的单量子比特测量很容易用光子实现。在片上产生和控制量子比特纠缠是大规模系统的关键，量子信息是在光子路径中自然编码的，本文报道了一种硅光子芯片，它集成了共振增强源、滤波器和可重构光学器件，产生了路径纠缠的两量子比特态--最小的非平凡团簇态，并分析了它的纠缠.我们表明，基于环形谐振腔的自发四波混频源可以高度不可区分，尽管他们的非线性动力学，和第一个证据表明，他们的频率相关性很小，如预测。我们使用量子态层析术和严格的Bell-CHSH不等式来量化器件中的纠缠，证实了它的高性能。这项工作集成了构建设备和系统的基本组件，以大规模利用量子纠缠。
2014-11-21 quant-ph
Two-photon quantum Rabi model with superconducting circuits
我们提出了一个超导电路来实现一个双光子量子拉比模型的固态器件，其中一个量子比特和一个谐振器通过双光子相互作用耦合。我们分析了这种电路在强耦合状态下的输入输出关系，发现基本的量子光学现象被定性地改变了。例如，双光子相互作用示出产生单或双光子封锁时，泵浦场被施加到腔模式或量子位，分别。此外，我们推导了色散区中微扰超强双光子耦合的有效哈密顿量，其中双光子相互作用引入了依赖于量子比特态的克尔项。最后，我们分析了多量子比特双光子Rabi模型的光谱坍缩，发现临界耦合随量子比特数的变化存在一个标度。使用所提出的电路的实际参数，三个量子位足以达到崩溃点。
2017-12-08 quant-ph
Long-lived entanglement with Pulsed-driven initially entangled qubit pair
研究了在矩形和指数形激光脉冲作用下，不同初始纠缠量子比特对的纠缠特性。对于矩形脉冲，失谐量可以保护纠缠不退化，并控制纠缠的上下界。结果表明，当两个粒子都被激发时，纠缠的上界减小，而当只有一个粒子被激发时，纠缠的下界要好得多。当初始时间较小时，系统中出现纠缠退化、突然死亡和再生等现象.在矩形脉冲的作用下，出现了不同程度的长寿命纠缠行为.然而，在指数脉冲的情况下，我们得到一个不变的长寿命纠缠.对于组合情况（矩形$+$指数），我们证明了通过增加矩形脉冲区域的强度和降低指数脉冲的拉比频率可以产生一个小变量的长寿命纠缠.
2013-11-12 quant-ph
Observation of topological phenomena in a programmable lattice of 1,800 qubits
20世纪70年代，Berezinskii、Kosterlitz和Elderless的著名工作揭示了由低维材料（如超流体和超导体的薄膜）的拓扑性质所控制的物质的奇异相。这种现象的关键是在一个角自由度的旋涡和反涡的外观和相互作用-典型的经典XY模型-由于热波动。在二维伊辛模型中，这种角自由度在经典情况下是不存在的，但是通过添加横向场，它可以从挫折和量子涨落之间的相互作用中出现。因此，理论和模拟预测了量子系统中的无Kosterlitz（KT）相变。在这里，我们展示了一个大规模的量子模拟的这种现象在一个网络的1,800个原位可编程超导磁通量子位排列在一个完全受抑的正方形八角形晶格。关键的临界行为，我们观察到一个复杂的序参量的出现与连续的旋转对称性，和准长程序的发病系统接近临界温度。我们使用一个简单的，但以前没有证明的方法来统计估计与退火为基础的量子处理器，执行蒙特卡罗采样链的反向量子退火协议。观测结果与经典的模拟在一系列的哈密顿参数是一致的。我们预计，我们使用量子处理器作为可编程磁晶格的方法将在奇异材料的模拟和开发中得到广泛应用。
2018-03-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
A tunable coupler with ScS quantum point contact to mediate strong interaction between flux qubits
本文提出了一种量子电感耦合器（QUINC），它代表一个由ScS量子点接触闭合的超导回路，工作在深量子低温区，提供磁通量子比特之间的可调谐（Ising型）ZZ相互作用。这种耦合器被证明是很好的可调谐的外部控制磁通量，并提供大的量子位间的相互作用能$|J/k_{\rm B}|\simeq1$ K，因此是非常有前途的量子寄存器中的量子位耦合设备，以及用于研究基本的低温量子现象。分析了两量子比特系统的一些纠缠度量随量子比特间相互作用强度的变化。
2013-03-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum electrodynamic Aharonov-Bohm effect of charge qubit
我们预测，在量子电动势的影响下，电荷表现出无力的Aharonov-Bohm效应。在这项研究中考虑的具体系统是一个超导电荷量子比特与腔电磁场的非局域相互作用。我们发现，这种非局域相互作用引起了显着的量子电动力学现象，如真空拉比分裂和振荡，兰姆位移，条件下，量子位是位于一个电磁场的自由区域。我们的结果可以在一个实际的实验装置中得到验证，并提供了一个新的方法来研究Aharonov-Bohm效应结合量子电动力学。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stochastic Resonance Phenomena in Quantum Many-Body Systems
我们讨论了驱动耦合量子系统中的随机共振（SR）效应。我们构建动态和信息理论措施的系统的响应，表现出非单调的行为作为噪声强度的函数。我们分析的响应和量子相关性的存在下，缺乏单调性之间的关系，并确定参数制度的线性响应的故障可以链接到纠缠的存在。我们还表明，耦合自旋系统的链可以表现出阵列增强的响应，其中一个单一的谐振器的灵敏度增强作为最近邻耦合的结果。这些结果扩大了SR效应存在的范围，并且应该在超导量子比特阵列中观察到。
2007-04-25 quant-ph
Proposal of cavity quantum acoustodynamics platform based on Lithium Niobate-on-Sapphire chip
提出一种基于蓝宝石衬底铌酸锂芯片的可扩展混合腔量子声动力学平台，将超导transmon量子比特与声子集成电路集成，通过叉指换能器实现强压电耦合，为量子信息处理与量子声学研究提供新机遇。
2025-09-18 quant-ph
Spin Superfluid Josephson Phase Qubits
提出了一种基于自旋超流和自旋霍尔现象的宏观自旋电子量子比特。这种磁量子信息处理装置实现了超导相量子比特的自旋-超导电流模拟，并允许完全的电控制和读出。我们还表明，相互作用的磁相位量子比特阵列可以实现量子退火。这些器件可以通过标准的固态制造技术构建，从而实现可扩展性。然而，操作温度的上限原则上可以高于超导对应物，因为它最终由磁有序温度控制，磁有序温度可以比常规超导装置的临界温度高得多。
2017-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Environment induced dynamical quantum phase transitions in two-qubit Rabi model
本研究通过数值方法在耗散两量子比特Rabi模型中发现环境诱导的动力学量子相变，揭示了非平衡下两类临界现象及环境、量子比特相互作用对相变的关键影响。
2024-06-06 quant-ph
One-clean-qubit spectroscopy of simulated Kitaev chains
University of Basel（巴塞尔大学）；King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿产大学）
本文提出一种数字-模拟量子模拟协议，利用单洁净量子比特测量Kitaev链的单粒子谱，通过DQC1模型和经典后处理，仅需单自旋测量即可映射拓扑相变。
2026-09-11 quant-ph
Enhancement of sudden death of entanglement for driven qubits
我们研究了最近发现的两个量子比特系统的纠缠突然死亡现象，每个量子比特都被一个库独立地纵向阻尼，并受到连续的驱动。我们表明，驾驶产生，在相互作用的图片，一个有效的浴，有各种额外的噪声源（横向，热压缩，热纵向）的元素。结果表明，由于驾驶，猝死的时间减少，我们也验证了直接数值计算。我们认为，这种现象可以系统地研究使用超导量子比特驱动的微波场。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge qubit driven via the Josephson nonlinearity
我们研究了电荷量子比特中由于强微波通量驱动和周期约瑟夫森势之间的相互作用而出现的新的非线性现象。我们首先分析了系统的线性Landau-Zener-Stückelberg模型，并显示其不足之处，在一个驱动周期内的几个Landau-Zener交叉的周期系统。在实验上，我们用LC腔探测被驱动量子比特的准能级，这需要使用线性响应理论。我们还表明，我们的数值计算与实验数据吻合得很好。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersive Non-reciprocity between a Qubit and a Cavity
本研究通过共同耦合耗散中间模式实现transmon量子比特与超导腔的非互易色散相互作用，实验表征了相关动力学并提出简洁的非互易主方程模型，拓展了量子非互易现象的研究范式。
2024-03-09 quant-ph
