Dissipative dynamics and cooling rates of trapped impurity atoms immersed in a reservoir gas
我们研究了各向异性谐振势中中性原子的耗散动力学，这些中性原子浸没在不被谐振势捕获的库种中。考虑初始运动激发的原子沿一个方向，我们探讨了由此产生的自发发射水库激发，在一个范围内的陷阱参数从强到弱的径向约束。在不同的限制，这些过程是有用的基础上，类比激光冷却，或作为一种手段，介绍受控耗散多体动力学。对于现实的实验参数，我们分析的原子在衰变过程中的分布，并确定从一个有限的温度水库所产生的加热的影响。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative dynamics of atomic Hubbard models coupled to a phonon bath: Dark state cooling of atoms within a Bloch band of an optical lattice
分析了光晶格最低布洛赫带原子的激光辅助共振冷却方案。该方案借鉴了子反冲激光冷却的思想，在晶格中的原子耦合到BEC库的新环境中实施它们。在该方案中，布洛赫带之间的原子激发取代了正常激光冷却中原子的内部结构，光子的自发发射被BEC库中激发的产生所取代。我们分析了许多玻色子和费米子的冷却过程，并获得了可能的温度对应于我们的模型中的布洛赫带宽的一小部分。这个系统可以看作是一个多体开放量子系统的新实现。
2006-12-11 cond-mat.other quant-ph
Quantum algorithms for cooling: a simple case study
本研究针对低能量量子多体态制备问题，在简单可解费米子模型中探究冷却算法，推导弱耦合极限下的解析表达式，发现多频率和随机循环策略可提升性能，还提出抗噪优化协议，且冷却相比耗散态制备能量更低、更抗噪。
2025-07-25 quant-ph
Cavity cooling to the ground state of an ensemble quantum system
我们描述了一种方法，用于初始化一个纯粹的基态的量子比特的合奏，通过应用集体腔冷却技术在每个量子比特的存在下的本地退相噪声。为了解决系综系统的动力学，我们引入了一种耗散微扰理论的方法，该方法将平均哈密顿理论应用于时间耗散相互作用框架中，以找到系统动力学的平均有效微扰子。我们使用SU（4）代数生成器解析求解系综中任意数量量子比特的一阶微扰。我们发现，一阶的有效热弛豫描述了本地$T_1$热弛豫的基态的每个量子比特在系综中的速率等于集体腔冷却耗散率。所提出的技术应该允许并行初始化的高纯度的状态在大型系综量子系统的基础上的固态自旋。
2016-03-01 quant-ph
Boundary-rank obstructions and measurement-assisted recovery in dissipative flat-band preparation
School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院）
本研究揭示数守恒冷却在平带制备中的失败机制，提出边界秩障碍与测量辅助恢复方法，并证明在特定条件下可恢复全局吸引并保持目标哈密顿量。
2026-10-02 quant-ph
Self-replication of a quantum artificial organism driven by single-photon pulses
人工有机体是计算机程序，可以自我复制、变异、竞争和进化。这些类似生命的信息处理行为如何在各种远离平衡的物理系统中出现仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我设计了一个玩具模型，其中量子人工有机体（λ系统链）的自我复制的开始是由于添加到零温度环境中的单光子脉冲。该模型的结果在复制概率是成比例的光子吸收的工作，与耗散适应理论。出乎意料的是，自发突变是不可避免的，在这个模型中，由于罕见的，但有限的非共振光子的吸收。这些结果暗示自我复制可能是耗散适应和开放式进化之间的联系。
2021-05-03 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a hybrid atom-optomechanical system with a highly dissipative cavity
机械谐振子的量子压缩对于研究宏观量子效应和弱力的精确计量具有重要意义。本文研究了一个原子-光机混合系统，在该系统中，机械谐振腔的稳态压缩可以通过机械非线性和腔冷却过程来实现。通过数值模拟机械位移求积的稳态方差来评估该方案的有效性。该方案对光腔的耗散具有鲁棒性，在高耗散腔中可以有效地产生稳态压缩。
2015-12-21 quant-ph
Simultaneous cooling of an artificial atom and its neighboring quantum system
我们提出了一种用于冷却人造原子（例如，通量量子位）及其相邻的量子系统，后者由量子二能级系统或量子谐振器建模。通量量子比特通过操纵其状态来冷却，遵循状态布居数反转的逆过程，然后量子比特被打开以与相邻的量子系统共振地相互作用。通过重复这些步骤，可以同时冷却两个子系统。我们的研究结果表明，这种冷却是鲁棒的和有效的，无论所选择的量子系统连接到量子位。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Low-frequency Landau-Zener-Stückelberg interference in dissipative superconducting qubits
研究了连续驱动超导量子比特的Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉。在二阶微扰展开的基础上，我们发现了一个依赖于时间的稳态布居演化以及非对称的微波驱动Landau-Zener跃迁，这是由于非共振项在行波近似中被忽略了.对于低频驱动，由于非共振项的贡献，处于平衡态的量子比特布居是时间的周期函数。为了得到平均布居数，我们发现基于微扰方法的平均近似可以应用于低频区域。对于远小于退相干率的极低频率，我们通过将演化划分为离散时间步来发展非相干近似，在此期间相干性完全丧失。这些近似在频率和退相干率的大部分参数空间中给出了LZS干扰的全面解析描述，与数值模拟结果吻合良好，并提供了对系统动力学的简单但完整的理解。将该模型应用于微波冷却，可以得到实现有效微波冷却的最小频率。
2013-06-02 quant-ph
Hybrid quantum device with a carbon nanotube and a flux qubit for dissipative quantum engineering
我们描述了一个由微米尺寸的碳纳米管（CNT）纵向耦合到通量量子比特组成的混合量子系统。我们证明了这种设备的有用性，通过耗散量子工程产生高保真度的CNT非经典状态。CNT的边带冷却到它的基态和产生压缩的基态，作为光学压缩真空的机械模拟，是这里研究的耗散量子工程的另外两个例子。此外，我们展示了如何生成一个长寿的宏观不同的叠加（即，薛定谔类猫）状态。在某些条件下，这种猫态可以被捕获在暗态中，这可以通过检测控制场的光学响应来验证。
2017-05-13 quant-ph
Cooling distant atoms into entangled states via coupled cavities
提出了一种利用激光冷却在耦合腔系统中产生两个原子量子比特之间稳定纠缠的方案。在适当选择激光频率的情况下，目标纠缠态是唯一由于大失谐而不被激光激发的基态。其他基态的激光激发，与耗散过程一起，驱动系统到目标态，这是系统的唯一稳态。数值模拟表明，利用现有的合作度可以产生高保真度的最大纠缠态。
2012-05-24 quant-ph
Scaling properties of cavity-enhanced atom cooling
我们扩展了一个较早的半经典模型来描述耦合到M模的N原子在相干驱动的高精谐振腔中的耗散运动。描述包括通过自发发射和腔衰减的动量扩散。简单的解析公式的稳态温度和冷却时间为一个单一的原子推导出，并显示出令人惊讶的良好的协议与直接随机模拟的半经典方程N原子与适当的缩放参数。与标准的自由空间多普勒冷却进行了彻底的比较，并产生了较低的温度和冷却时间增强的一个因素的M倍的原子场耦合常数的比率的平方，腔衰减率。最后，它表明，激光冷却与可忽略的自发发射确实应该是可能的，特别是对于相对轻的粒子在强耦合场配置。
2001-03-26 quant-ph
Stabilization and Dissipative Information Transfer of a Superconducting Kerr-Cat Qubit
本研究针对量子硬件噪声影响算法性能的问题，探究向Cat-Qubit的耗散信息传输，验证了基于重复相互作用的耗散方案可实现量子信息成功传输，为量子机器学习提供替代硬件思路。
2023-07-23 quant-ph
Cooling a quantum circuit via coupling to a multiqubit system
研究了与人工量子比特系综电感耦合的量子LC电路的冷却效应。粒子可以通过它们与环境真空电磁场储存器的相互作用而独立地或共同地衰减。对于适当的浴温度和谐振器的品质因数，我们证明了一个有效的冷却远低于热背景。特别是，我们发现对于较大的样本，独立量子位的冷却效率更好。然而，对于集体相互作用的粒子，冷却过程可以更快。
2010-04-19 quant-ph
Cooling neutral atoms into maximal entanglement in the Rydberg blockade regime
提出了一种利用周期性集体激光泵浦和耗散相结合的冷却方案来制备里德堡封锁区中性原子的稳态纠缠。在每个循环中，受控的么正动力学过程可以选择性地将原子从非目标状态泵出，同时保持目标状态不变。随后的耗散过程通过工程自发发射重新分配基态的布居。经过多次循环后，系统将最终稳定到与初始状态无关的所需稳态。该方案不依赖于单个中性原子的相干寻址或里德伯相互作用强度的精细控制，原则上可以大大提高相关领域实验的可行性。
2022-08-17 quant-ph
Vortex formation and dynamics in two-dimensional driven-dissipative condensates
我们研究了格点玻色子在二维空间中的实时演化，其动力学由马尔可夫量子主方程控制。我们采用Wigner-Weyl相空间量子化，并推导出开放量子多体系统的泛函积分，它支配着Wigner-Weyl函数的时间演化。使用截断的Wigner近似，其中量子涨落只考虑在初始状态，而动力学是由经典的演化方程，我们研究了由于非厄米量子跳跃运营商的行动，构成耗散冷却机制的长程相关的积累。从一个对应于涡旋凝聚的初始无序态开始，耗散过程导致涡旋-反涡旋对的湮灭，并在后期建立准长程序。我们观察到，一个有限的涡密度生存的冷却过程，这与解析构造的无涡玻色-爱因斯坦凝聚体在渐近时间不一致。这表明需要包括截断维格纳近似之外的量子涨落，以完全捕获耗散玻色-爱因斯坦凝聚的物理学。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative phase decision without ground-state preparation
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
提出通过短时耗散冷却而非精确基态制备来识别基态量子相的方法，利用相敏可观测量在冷却动力学中的早期响应判定相，并在受挫海森堡链、Kitaev蜂窝模型和XXZ链中验证。
2026-06-27 cond-mat.str-el quant-ph
Cavity cooling of a single atom
所有传统的激光冷却原子的方法都依赖于原子的光泵浦和光子的自发发射的重复循环。随机方向的自发发射是从原子中去除熵所需的耗散机制。然而，对于强耦合到高精细度腔的单个原子，已经提出了替代的冷却方法;自发发射的作用被光子从腔中逃逸所取代。这种冷却方案的应用将改善原子腔系统用于量子信息处理的性能。此外，由于腔冷却不依赖于自发发射，它可以应用于无法通过传统方法进行激光冷却的系统;这些系统包括分子（不具有封闭跃迁）和玻色凝聚体的集体激发，它们被随机定向的反冲反冲破坏。在这里，我们演示了腔内偶极阱中单个铷原子的腔冷却。冷却机制导致延长的存储时间和改进的原子定位。我们估计，所观察到的冷却速率至少是5倍以上的自由空间冷却方法，可比的原子激发。
2004-03-03 quant-ph
Artificial-intelligence-based surrogate solution of dissipative quantum dynamics: physics-informed reconstruction of the universal propagator
提出基于Fourier神经算子的量子神经传播子代理模型，通过数据与物理信息损失训练，避免了昂贵迭代，可高效求解耗散量子动力学并演化任意初始态至任意长时间。
2024-02-05 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Dissipative quantum bifurcation machine: Quantum heating of coupled nonlinear oscillators
最近提出了一种无耗散非线性振子驱动网络，用于求解通过其分岔点的量子绝热演化的组合优化问题。在这里，我们研究的行为的量子分岔机的存在耗散。我们的数值研究表明，耗散量子分岔机的输出概率分布是玻尔兹曼型的，其中玻尔兹曼分布中的能量对应于优化问题的成本函数。我们解释玻尔兹曼分布的量子加热的概念，在一个单一的振荡器的情况下，多个耦合振荡器。目前的结果还表明，这种驱动耗散非线性振荡器网络可以应用于玻尔兹曼采样，这是使用，例如，人工智能领域的玻尔兹曼机器学习。
2017-07-11 quant-ph
Canonical Quantum Mpemba Effect in a Dissipative Qubit
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials, The Chinese University of Hong Kong（量子信息与技术材料国家重点实验室，香港中文大学）；The Chinese University of Hong Kong Shenzhen Research Institute（香港中文大学（深圳）研究院）
本研究通过耗散量子比特实现了规范量子迈珀姆巴效应，展示了高温初始态在弛豫动力学上比低温态快指数级，并提出实验实现方案。
2025-11-21 quant-ph
Two-photon cooling of a nonlinear quantum oscillator
研究了非线性量子振子与人工原子（量子比特）相互作用的冷却效应。考虑到量子比特-振子相互作用的非线性，我们考虑了通过非线性振子环境库的量子耗散。对于适当的浴温度和谐振器的品质因数，我们证明了有效的冷却低于热背景。由于光子相干函数的行为不同的偶数和奇数光子数的状态，我们描述了一种机制区分这些状态。所开发的分析形式主义是通用的，可以应用到广泛的系统。
2010-03-19 quant-ph
Optomechanical cooling and self-trapping of low field seeking point-like particles
在空间相关的光场中的原子被吸引到局部强度最大值或最小值，这取决于光和原子共振之间的频率差的符号。在开放的高Q光腔中，原子与光场的反作用产生耗散的动态光机械势，可以用来冷却和囚禁原子。将高场搜索器的传统情况扩展到蓝原子场失谐的制度，其中粒子是低场搜索，我们表明，固有的非线性原子场动力学仍然可以定制为冷却和陷阱接近零场强度。研究场的强度，粒子的本地化和动能腔驱动或泵的粒子从侧面，我们确定最佳的参数制度，亚多普勒冷却来捕获和最小的原子饱和。
2019-02-15 quant-ph
Qubit-assisted squeezing of the mirror motion in a dissipative optomechanical cavity system
我们研究了一个由囚禁在耗散光机械腔中的原子系综和微扰耦合组成的混合系统。结果表明，这样的混合系统是非常适合于产生稳态压缩的镜子运动在长时间限制下的未解决的边带制度。基于主方程和协方差矩阵的方法，我们详细讨论了各自的压缩效应，发现在这两种方法中，通过绝热消除高耗散腔模来简化系统动力学是非常有效的。在主方程方法中，我们发现压缩是冷却过程的结果，并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。而在协方差矩阵法中，我们可以近似地从简化的动力学方程得到稳态机械位置方差的解析结果。最后，我们比较了这两种不同的方法，发现它们是完全等价的平稳动态。该方案对于可能的涉及机械压缩的超精密量子测量具有重要意义。
2018-11-14 quant-ph
Cooling molecular vibrations with shaped laser pulses: Optimal control theory exploiting the timescale separation between coherent excitation and spontaneous emission
采用宽带光泵浦的分子的激光冷却涉及激光激发和自发发射之间的时间尺度分离。在这里，我们优化的光学泵浦步骤，使用成形的激光脉冲。我们推导了两个优化泛函，以驱动人口到那些激发态的水平，具有最大的自发发射率的目标状态。我们表明，当使用最优控制，激光冷却的分子工程，即使弗兰克-康登地图管理的过渡是优先加热，而不是冷却。我们的优化泛函也适用于其他自由度的激光冷却，只要冷却循环由相干激发和耗散去激步骤组成，其时标是分离的。
2013-08-04 physics.atom-ph quant-ph
Fault-Tolerant Dissipative Preparation of Atomic Quantum Registers with Fermions
我们提出了一个容错加载方案，以产生一个阵列的费米子在光晶格的高保真度所需的应用程序中的量子信息处理和建模的强相关系统。费米子的冷库扮演着双重角色，作为通过拉曼过程加载到晶格中的原子的来源，以及作为晶格原子的共振冷却的热浴。原子最初在每个晶格位置被转移到激发运动态，然后衰变到运动基态，在库中产生粒子-空穴对。转移到基态运动能级的原子不再耦合回库，并且运动基态中的双占据位点被泡利阻塞阻止。该方案与光抽运有很强的概念联系，并且可以扩展到加载原子的高保真图案。
2005-02-25 quant-ph
Ground state cooling of a nanomechanical resonator via a Cooper pair box qubit
在本文中，我们提出了一个计划的基态冷却的弯曲模式的纳米机械梁纳入一个环形的库珀对盒（CPB）电路。通过洛伦兹力耦合的光束运动循环CPB电路电流，能量被转移到CPB量子比特，作为一个耗散的两个层次的系统。冷却过程由作用在CPB上的失谐栅极电压驱动器驱动。我们分析了冷却力谱，并提出了一个广泛的参数制度的冷却速率和最终占领数的解析表达式。特别是，我们发现，冷却是优化在一个强大的驱动器制度，我们提出了基态冷却的必要条件。
2008-09-18 cond-mat.other quant-ph
Evaporative cooling of cold atoms at surfaces
我们从理论上研究了接近固体表面的冷铷原子的蒸发冷却。原子云的动力学通过耦合耗散的Gross-Pitaevskii方程与热云的量子玻尔兹曼描述（Zaremba-Nikuni-Griffin方法）来描述。我们还进行了实验，以允许与此模型进行详细的比较，并发现它可以捕捉到这个系统的关键物理提供完整的碰撞动力学的热云包括在内。此外，我们建议如何优化表面冷却，以获得最纯净和最大的冷凝。
2014-05-16 physics.atom-ph quant-ph
Cooling microwave fields into general multimode Gaussian states
我们发现，一组有损耗的多色调制量子比特可以用来耗散工程任意高斯态的玻色子模式。我们的想法特别适合超导电路架构，其中所有需要的成分都是实验可用的。这种多模高斯态的产生对于许多应用都是必要的，最值得注意的是基于测量的量子计算。我们建立在我们以前的一些建议，在那里我们展示了如何通过冷却和激光产生单模和双模压缩态。在将这些想法扩展到许多玻色子模式时必须特别小心，我们在这里讨论如何克服自然出现的所有限制和障碍。我们用一个由GHZ状态组成的充分工作的例子来说明我们的想法，但也测试了其他几个例子，如集群状态。所有这些例子使我们能够证明，使用一组N个有损耗的量子比特来将N个模式的玻色子链冷却到任何期望的高斯态是可能的。
2022-12-29 quant-ph
Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the $\textit{omg}$ architecture
University of Oregon（俄勒冈大学）
该研究在omg架构中实现了电路中间的基态冷却与辅助量子比特读出，为囚禁离子容错量子计算机提供了关键基础操作。
2026-08-14 quant-ph
Optimal limits of cavity optomechanical cooling in the strong coupling regime
介观机械谐振器的激光冷却无论是在理论研究还是在实际应用中都具有重要意义。我们提供了一个一般的框架来描述强耦合制度的腔辅助反作用冷却。通过对冷却动力学的研究，我们发现平均声子数的时间演化是依赖于频率混合的光-机耦合强度的函数。进一步的分析结果表明，当系统本征模满足频率匹配条件时，可得到最佳冷却极限。本文还提出了用动态耗散冷却方法降低瞬态冷却极限的方法。研究结果为强耦合条件下介观机械谐振器的反作用冷却优化提供了指导。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dissipative preparation of W states in trapped ion systems
我们提出了三个囚禁离子量子比特的耗散纠缠协议，并讨论了一个方案，使用交感冷却作为耗散机制。该方案依赖于定制的相消干涉，在三离子量子比特空间中产生六个纠缠W态中的任何一个。使用铍镁离子晶体作为一个例子系统，我们从理论上研究协议的性能和可能的误差源，包括离子晶体的热长期运动，校准缺陷，和自发光子散射的影响。我们估计，在典型的捕获离子实验中，$\sim$ 1 ms的相互作用时间可以达到$\sim$ 98%的保真度。这些协议避免了时间尺度层次结构，以更快地制备纠缠态。
2021-04-29 physics.atom-ph quant-ph
Dissipative binding of atoms by non-conservative forces
分子和超分子结构的形成是由作用在电子和原子核之间的保守力的键合引起的，并产生由相互作用势的最小值定义的平衡构型。在这里，我们表明，键合也可以发生的非保守力负责相互作用引起的相干布居捕获。束缚态产生于一个耗散过程，并在预定的原子间距离上表现为一个定态。值得注意的是，即使原子之间的相互作用是纯排斥的，这种耗散键也存在。耗散束缚态可以在现今的超冷原子或分子实验中产生和光谱研究，并且可以潜在地用于冷却强相互作用的量子气体。
2015-02-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Floquet-state cooling
我们证明，一个周期性驱动的量子系统可以采用一个准稳态，这是有效的冷得多的热库，它耦合到，在这个意义上说，某些Floquet状态的驱动耗散系统可以携带更高的人口比相应的未驱动系统的基态在热平衡。这是通过系统的Floquet转换矩阵元素的丰富的傅立叶谱而实现的，其分量通过适当的峰值储层状态密度单独处理。预计这种效果是重要的驱动固态系统与声子浴主要是在定义明确的频率。
2019-11-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ground-state cooling enabled by critical coupling and dark entangled states
我们用开放量子系统的方法分析了耦合到相互作用二能级系统系综的机械谐振器的冷却。使用一个精确的分析结果，我们发现最佳的冷却发生时，声子模式临界耦合（$γ\sim g$）的两个能级系统合奏。由于耗散衰减速率$γ$和耦合因子$g$之间的固有参数失配（$γ\gg g$），典型的系统在次优冷却状态下操作。为了克服这一障碍，我们表明，通过机械谐振器的应变分布仔细工程耦合参数允许声子冷却进行通过黑暗（subradiant）纠缠态的\emph{interacting}合奏，从而导致最佳的声子冷却。我们的结果提供了一个新的途径，基态冷却，并应访问的实验演示。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Efficiently tunable photon emission from an optically driven artificial molecule
在本工作中，我们研究了在单色电磁场驱动下，双量子点在共振隧穿和声子耗散过程中的发射特性。我们发现这两种情况下，有和没有声子，其比较允许确定耗散效应的发射光谱。所获得的结果的基础上，我们提出了有效的控制的共振荧光的人工分子，适合于光电应用。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driven-dissipative dynamics of a strongly interacting Rydberg gas
本文研究了激光作用下基态碱金属原子与里德堡态弱混合冷气体的非平衡多体动力学。在短于修饰态寿命的时间尺度上，原子之间有效的偶极-偶极或范德华相互作用可以导致强关联相的形成，例如原子晶体。使用半经典的方法，我们研究了长时间的动力学，由于自发发射和黑体辐射的消相干和耗散过程占主导地位，导致加热和熔化的原子晶体以及粒子的损失。这些影响可以通过在存在原子修整的情况下执行主动激光冷却来显著减轻。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Degenerate optomechanical parametric oscillators: cooling in the vicinity of a critical point
简并光机械参量振荡器是其中机械自由度耦合到经由外部泵浦激光器的参量下转换而非线性放大的腔模式的光学谐振器。在临界泵浦功率以下，下转换场是纯量子力学的，使得这种系统的理论描述非常具有挑战性。在这里，我们介绍一个理论的方法，是能够描述这种制度，即使在临界点本身。我们发现，下转换的字段可以引起显着的机械冷却，并确定这是一个冷却加热机制的过程负责。此外，我们表明，与天真的期望和半经典的预测，冷却是不是最佳的临界点，光子数是最大的。我们的方法打开了进一步分析混合耗散量子系统在临界点附近的可能性。
2016-02-16 physics.optics quant-ph
Energy exchange and fluctuations between a dissipative qubit and a monitor under continuous measurement and feedback
本文利用Lindblad方程研究连续测量与反馈下耗散量子比特和监测器间的稳态能量流及其涨落，揭示测量反作用诱导的冷却效应和非泊松涨落特性，为量子制冷机设计提供新思路。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Dicke time crystals: an atoms' point of view
本文通过消去耗散腔模建立Dicke模型的仅含原子有效理论，结合Floquet理论确定超辐射相边界，并预测具有次谐波响应的耗散时间晶体及其冷却式弛豫机制。
2024-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-dissipative quantum mechanics on a lattice: Simulating a fermionic reservoir on a quantum computer
受驱耗散多体问题是量子力学中最具挑战性的未解决问题之一。量子计算机的出现可以为有效地模拟这种驱动耗散系统提供独特的平台。但是，如何设计水库有很多选择。人们可以简单地使用辅助量子比特作为水库，然后通过算法冷却来数字模拟它们。一个更有吸引力的方法，它允许人们模拟一个无限的水库，是整合出浴自由度，并通过主方程描述驱动耗散系统，这也可以在量子计算机上模拟。在这项工作中，我们考虑的特殊情况下，非相互作用的电子的晶格驱动的电场和耦合到一个费米子恒温器。然后，我们提供了两个不同的量子线路：第一个重建的完整的动力学系统使用Trotter步骤，而第二个耗散准备最终的非平衡稳态在一个单一的步骤。我们在IBM量子体验上运行这两个电路。对于电路（i），我们实现了多达5个Trotter步骤。当部分重置在量子计算机上可用时，我们预计最大模拟时间可以显着增加。这里开发的方法建议的概括，可以应用于模拟相互作用的驱动耗散系统。
2020-08-17 cond-mat.str-el quant-ph
Bath engineering of a fluorescing artificial atom with a photonic crystal
我们演示了如何超导量子比特和微波光子晶体之间的耗散相互作用可以用于量子浴工程。该光子晶体具有阶跃阻抗传输线，该阶跃阻抗传输线抑制和增强态的量子谱密度，影响传输子电路的衰减跃迁。量子位通过与腔的色散耦合间接地与传输线相互作用。我们从量子比特的幺正动力学和耗散动力学两个方面描述了光子晶体的态密度。当量子比特被驱动时，它耗散到光子晶体的频率相关的态密度中。我们的结果是确定性地制备了量子比特叠加态作为光子晶体带边附近的相干驱动和耗散的稳态，并利用量子态层析对其进行了表征。我们的研究结果突出了如何从光子晶体多模环境形成量子控制的资源。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Solving the Liouvillian Gap with Artificial Neural Networks
我们提出了一种机器学习启发的变分方法来获得Liouvillian间隙，该间隙在表征开放量子系统的弛豫时间和耗散相变方面发挥着至关重要的作用。通过自旋双基映射，我们将密度矩阵映射到纯限制玻尔兹曼机（RBM）态，并将Liouville超算符变换为二秩非厄米算符。Liouvillian间隙可以通过变分实时演化算法在此非厄米算子下得到。我们应用我们的方法在一维和二维耗散海森堡模型。对于各向同性情形，我们发现可以解析地得到Liouvillian带隙，并且在一维情况下，甚至可以用Bethe近似方法精确地求解整个Liouvillian谱。通过比较我们的数值结果与他们的分析同行，我们表明，刘维间隙可以有效地访问RBM方法到一个理想的精度，无论维数和纠缠特性。
2021-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.other quant-ph
Synchronization and bistability of qubit coupled to a driven dissipative oscillator
我们数值研究了量子比特耦合到量子耗散驱动振子（谐振器）的行为。在临界耦合强度以上，量子位旋转变得与振荡器相位同步。在同步机制中，在某些参数下，量子比特表现出两个取向之间的隧穿，谐振器中光子数量的宏观变化。这些亚稳态的寿命可以非常长。同步导致量子比特辐射谱的急剧变化，出现了与最近观察到的人工单原子激光相对应的窄谱线[O。Astafiev { \it等} Nature { \bf 449}，588（2007）]。
2007-10-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con nlin.CD
Narrow-line-mediated Sisyphus cooling in the $^{3}\mathrm{P}_{2}$ metastable state of strontium
本文演示了锶$^{3}\mathrm{P}_{2}$态中窄线宽介导的Sisyphus冷却，结合多普勒冷却实现高效冷却，并通过光泵浦实现连续输出，原子数提升两倍，适用于下一代量子传感器。
2025-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anomalous statistics of laser-cooled atoms in dissipative optical lattices
本研究利用激光冷却原子系综的动量依赖耗散摩擦力特性，以其为反常扩散动力学测试平台，结合无限遍历理论工具分析稀有事件，揭示系统动力学转变，为统计物理基本概念提供新见解。
2023-01-25 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
