Antibunching and Photon Blockade in a coupled Single Quantum Dot-Cavity System
本文介绍了由微腔中的量子点组成的系统中的光子阻塞和反聚束效应。我们给出了共振和非共振光子阻塞的解析条件，适用于小的外部泵浦振幅值。从这些结果出发，我们讨论了系统的量子态特性的主方程形式主义和突出的数量，如静态和动态的静态二阶相关性和单光子纯度。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon-pair blockade in a Josephson-photonics circuit with two nondegenerate microwave resonators
我们提出在一个由直流电压偏置的约瑟夫森结串联一个超导电荷量子比特和两个非简并微波谐振器组成的约瑟夫森光子电路中产生光子对阻塞。两级电荷量子比特被用来创建电荷传输的双态关系，也就是说，同时发生的库珀对隧穿事件被抑制。当约瑟夫森频率与电荷量子比特和两个共振器的共振频率之和相匹配时，我们证明了两个共振器可以以两个强关联光子的反聚束对的形式释放能量.本工作提供了一种实用的方法来产生一个明亮的微波源的反聚束光子对，具有潜在的应用范围从光谱学和计量学的量子信息处理。
2022-03-29 quant-ph
Entangling quantum logic gates in neutral atoms via the microwave-driven spin-flip blockade
针对中性原子量子比特，本文提出利用Rydberg缀饰辅助态和微波驱动自旋翻转阻塞实现高保真两量子比特纠缠门，并证明中等阻塞区域可提升速度、降低衰减且增强抗噪性。
2024-01-17 quant-ph
Microwave probes Dipole Blockade and van der Waals Forces in a Cold Rydberg Gas
我们表明，微波光谱的致密里德伯气体被困在超导原子芯片的偶极封锁制度直接揭示了偶极-偶极多体相互作用能谱。我们用这种方法来研究里德伯云的膨胀下的排斥范德华力的影响和冻结气体近似的崩溃。这项研究为多体系统的量子模拟和强相互作用里德伯原子链中的量子信息传输开辟了一条有前途的路线。
2015-02-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Enhancement of Rydberg Blockade via Microwave Dressing
本文提出利用微波缀饰增强原子系综中的里德伯-里德伯相互作用，并通过改变原子云长度与阻塞半径之比及光读取统计实验验证了增强效果，为量子控制提供了新平台。
2025-04-08 physics.atom-ph quant-ph
Suppression of high-frequency components in off-resonant modulated driving protocols for Rydberg blockade gate
针对失谐调制驱动的Rydberg阻塞门，本文提出滤除基函数高频分量并结合数值优化设计波形的系统方法，提升了门的保真度、速度与鲁棒性。
2023-06-06 quant-ph
Dissipation-induced nonreciprocal magnon blockade in a magnon-based hybrid system
我们提出了一个实验上可实现的非互易磁振子器件在单磁振子水平上利用磁振子阻塞的磁振子为基础的混合系统。微波腔中虚光子介导的相干量子比特-磁振子耦合导致复合模的能级非谐性。相反，相应的耗散对应物，由波导中的行进微波引起，产生能级的不均匀加宽。结果，这两种相互作用的协同效应导致了方向依赖的磁振子阻塞的出现。我们表明，这可以证明通过研究等时间的二阶关联函数的磁振子模式。我们的研究开辟了一条途径，工程师在量子制度的非互易磁振子设备只涉及少量的磁振子。
2021-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonreciprocal photon blockade in a spinning microwave magnomechanical system through kerr-magnon and optical parametric amplifier
Akal University（阿卡尔大学）；Ibnou Zohr University（伊本·佐尔大学）；Nantong University（南通大学）；Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主诺拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学）；Sunway University（双威大学）；Chandigarh University（昌迪加尔大学）；University of Bisha（比沙大学）
本文提出利用 Kerr-磁子相互作用和光学参量放大器的非线性效应，在旋转微波磁机械系统中实现并主动控制强光子阻塞，通过分析模型和数值模拟验证非 reciprocity 光子阻塞效应，并分析热噪声、探测场幅值和磁偶极耦合强度的影响。
2026-03-19 quant-ph
Triply Resonant Photonic Crystal Nanobeam Cavities for Unconditional Photon Blockade
Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington（华盛顿大学电气与计算机工程系）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；CUNY Graduate Center（纽约市立大学研究生中心）；Department of Physics, University of Massachusetts, Dartmouth（麻省大学达特茅斯分校物理系）；Center for Scientific Computing and Data Science Research, University of Massachusetts, Dartmouth（麻省大学达特茅斯分校科学计算与数据科学研究中心）
研究三重共振纳米束谐振腔在硅光子平台上实现无条件光子阻塞的可行性，通过高Q值和有效模式体积实现单光子非线性效应。
2026-03-20 physics.optics quant-ph
Off-resonant modulated driving gate protocols for two-photon ground-Rydberg transition and finite Rydberg blockade strength
近年来，通过非共振调制驱动的双量子比特控制相位门的概念被引入到中性原子量子比特平台中，用于单光子和双光子基态里德堡跃迁。为了实际上达到更好的性能，需要进一步的发展来克服这种有前途的方法在以前的讨论中的一些已知的限制。在这里，我们彻底分析了各种调制风格的双光子跃迁，展示了非共振调制驱动协议的多功能性。此外，我们表明，它是可能的，以改善特定的有限里德伯封锁强度值的性能改进的设计过程。特别地，对封锁强度的降低的要求可以直接与中性原子的量子位阵列中的连接性的改善相关联。这些进展与原子波函数从时间演化中获得几何相位这一核心特征密切相关，该几何相位开始和结束于同一个量子态。在现有合理的实验条件下，即使考虑到技术误差和冷原子温度的影响，我们预计这些协议的保真度也可以达到NISQ的基本要求。
2022-10-01 physics.atom-ph quant-ph
Simultaneous blockade of a photon phonon, and magnon induced by a two-level atom
微波光-磁混合系统由于具有超强的微波光子-磁振子耦合以及磁振子和声子的长寿命，近年来成为相干信息处理的一个很有前途的候选者。作为一种量子信息处理器件，单激发的实现对于杂化系统具有特殊的意义。本文将单个二能级原子引入光-磁系统，证明了非常规的相消干涉阻塞不能同时阻塞光子和磁振子。同时，在单激发共振条件下，即使在弱光力学区也可以同时实现光子、声子和磁振子的阻断，但声子阻断仍需要低温条件。
2020-09-21 quant-ph
The Bright Side of Coulomb Blockade
通过测量微波谐振腔中直流偏压约瑟夫森结的辐射，研究了动态库仑阻塞（DCB）的光子（亮）面。在这种情况下，库珀对隧穿是非弹性的，并且与2eV的能量转移到谐振器模式中相关联。我们同时测量了谐振腔谐振频率处的库珀对电流和光子发射率。我们的结果显示了两个制度，其中每个隧道库珀对发射一个或两个光子进入谐振腔。所发射的辐射的光谱特性占DCB理论的扩展。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ising Blockade of Resonant Transport in Dense Spin Ensembles
Institute of Theoretical Physics, Shanxi University（山西大学理论物理研究所）
通过引入伊辛阻塞机制，解释了密集无序偶极自旋系综中共振能量输运的异常缓慢弛豫，并提出了无自由参数的修正标度律，统一了三维和二维系统中的标度指数。
2026-10-30 quant-ph
Blockade-induced resonant enhancement of the optical nonlinearity in a Rydberg medium
我们预测的共振增强的非线性光学响应的相互作用里德伯气体的条件下的电磁感应透明。这种增强源于一个双光子过程，该过程在强控制场的作用下使一对原子的电子态共振耦合。我们计算的光学响应的三能级系统，明确包括中间态的动力学。我们得到了弱经典探测场三阶极化率的解析表达式。当探测场失谐量等于控制场拉比频率时，非线性吸收在双光子共振时表现出最强的共振行为。介质的非线性色散表现出各种空间形状，这取决于相互作用强度。基于所开发的模型，我们提出了一个现实的实验方案，通过执行传输测量来观察共振。
2019-09-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Low-entropy arrays of microwave-shielded molecules prepared by interaction blockade
Institute for Molecules and Materials, Radboud University（鲁道夫大学分子与材料研究所）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；James Franck Institute and Department of Physics, The University of Chicago（芝加哥大学詹姆斯·弗兰克研究所和物理系）
通过相互作用阻塞技术，实现微波屏蔽分子在运动基态的高保真度单分子制备，为大规模极性分子阵列在量子计算和精密测量中应用奠定基础。
2026-02-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Effects of molecular resonances on Rydberg blockade
我们研究了与里德伯原子的复杂分子相互作用相关的共振对里德伯阻断的影响。我们发现，在短的原子间距离的双激发原子对之间的密集间隔的分子势成为与光激发的可分辨共振。这样的分子共振限制了里德堡阻断中个体激发的相干控制。作为例子，我们计算了Rb原子在$100s$态渐近线附近的分子相互作用势，以表征这种有害的分子共振，确定了分子的共振损失率和非均匀光移。技术，以避免不希望的影响的分子共振进行了讨论。
2015-08-11 physics.atom-ph quant-ph
Two-qubit controlled-PHASE Rydberg blockade gate protocol for neutral atoms via off-resonant modulated driving within a single pulse
中性原子阵列是研究量子逻辑门的理想平台，人们一直致力于提高双量子比特逻辑门的保真度。我们报告了我们最近的研究结果，在构建一个不同类型的两个量子比特控制相位量子门协议与中性原子启用里德堡封锁，其目的是在鲁棒性和高保真度。它依赖于调制的驱动脉冲与特殊定制的平滑波形，以获得适当的相位积累的量子门。其主要特点包括在单个脉冲内完成门操作，不需要单独的位置寻址，对封锁移位的精确值不敏感，同时抑制了布居泄漏误差和旋转误差。在考虑原子运动、激光功率波动、功率不平衡、自发发射等误差的情况下，我们期望该协议具有较高的保真度，并希望该协议能在其他量子比特平台的量子门设计和量子最优控制的其他领域中产生新的应用.
2019-10-18 physics.atom-ph quant-ph
Photon blockade in weakly-driven cavity QED systems with many emitters
我们利用散射矩阵理论分析了弱驱动相干驱动CQED系统中的光子阻塞。通过用单光子和双光子Fock态近似弱相干驱动，我们将传输和双光子关联函数的计算复杂度从指数降低到了多项式.这使我们能够轻松地分析基于腔的系统包含$\sim$ 50量子发射器与适度的计算资源。利用这种方法，我们研究了共振和失谐多发射极CQED系统中增加发射极数目时极化激子光子阻塞的相干统计-我们发现，增加发射极数目会降低共振系统中的光子阻塞，并改善失谐系统中的光子阻塞。我们还分析了通过这个系统的极化激子和亚辐射光子阻塞的发射频率的非均匀加宽的影响。
2019-05-29 quant-ph
Resonant and off-resonant microwave signal manipulation in coupled superconducting resonators
我们提出了一个实验演示，以及一个理论模型的集成电路设计的微波场的操作下降到单光子水平。所述装置由经由第二频率可调谐谐振器耦合到传输线的超导谐振器制成。可调谐谐振器可以用作固定谐振器和传输线之间的可调谐耦合器。此外，两个谐振器之间的微波场的操纵是可能的。特别是，我们证明了交换的字段从一个谐振器到另一个通过脉冲的两个谐振器之间的频率失谐。系统的行为，这决定了如何可以操作的设备，分析作为一个功能的一个关键参数的系统，耦合谐振器的阻尼比。我们表现出良好的协议之间的实验和模拟，实现了通过求解一组耦合微分方程。
2019-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
On-demand population of Andreev levels by their ionization in the presence of Coulomb blockade
提出利用共振微波驱动布居并电离 Andreev 能级、借助残余库仑排斥确定性制备纳米线 Josephson 结奇/偶宇称态的机制，并解释相关实验。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation induced dipole blockade and anti-blockade in driven Rydberg systems
本文从理论和实验上研究了受驱动里德伯系统中自发产生的污染里德伯原子引起的竞争阻塞和反阻塞效应。这些污染物原子提供了强偶极-偶极相互作用的来源，并在系统的行为中起着至关重要的作用。我们从理论上研究这个问题，使用两种不同的方法。第一种是累积展开近似，其中我们忽略了三阶和更高的连接相关。使用这种方法的情况下，共振驱动，多体封锁半径图片出现，我们发现定性与以前的实验结果一致。我们进一步预测，随着原子密度的增加，Rydberg布居数对Rabi频率的依赖关系将从二次依赖关系过渡到较低的Rabi频率的线性依赖关系。我们通过在两个不同的原子密度下观察这种交叉来实验研究这种行为。我们证实，较大的密度系统有一个较小的交叉拉比频率比较小的密度系统。第二种理论方法是一组唯象的非齐次速率方程。我们比较了我们的速率方程模型的结果[E. A. Goldschallen等人，PRL 116，113001（2016）]，并发现这些速率方程为共振和非共振驱动提供了稳态Rydberg布居的定量良好的标度行为。
2017-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dispersive Photon Blockade in a Superconducting Circuit
在耦合到超导电荷量子比特的超导共面波导腔中实现了介导的光子-光子相互作用。这些非共振相互作用阻止光子通过腔的传输。这种所谓的色散光子阻断的特征在于测量总透射功率，同时改变入射到腔上的光子的能谱。观察到具有四个不同台阶的阶梯，并且可以理解为与量子点中的电子输运和库仑阻塞类似。这项工作与以前的努力不同，因为腔量子比特激发保留了光子性质，而不是量子比特和光子的杂交，并为未来的凝聚态实验提供了所需的无序容忍度。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral cavity-magnonic system for the unidirectional photon blockade
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理与信息技术学院）；Xi’an Key Laboratory of Optical Information Manipulation and Augmentation（西安光学信息操纵与增强重点实验室）
基于手性腔-磁子系统实现单向光子阻塞，通过控制磁场方向实现单向单光子发射。
2026-01-26 quant-ph
From blockade to transparency: controllable photon transmission through a circuit QED system
强的光子-光子非线性相互作用是光子封锁的必要条件。此外，这种非线性也会导致腔场的非线性行为。本文分析了超导电路QED系统中探测场与光子阻塞的关系，指出当探测场处于超导区时，不会发生光子阻塞。这种光子阻塞是库仑阻塞的微波光子学模拟。我们进一步证明了通过这种系统的光子传输可以控制（从光子阻塞到透明）的检测场。数值计算表明，我们的建议是实验实现与目前的技术。
2014-02-01 quant-ph
Improving photon blockade, entanglement and mechanical-cat-state generation in a generalized cross-Kerr optomechanical circuit
University of Isfahan（伊斯法罕大学）；Iranian Center for Quantum Technologies（伊朗量子技术中心）
该研究提出了一种改进广义交叉凯尔光学机械电路的方案，通过引入非线性耦合增强光子阻塞、纠缠和机械猫态生成，适用于量子传感与通信。
2023-12-11 quant-ph
Many-body quantum coherence and interaction blockade in Josephson-linked Bose-Einstein condensates
本文研究了两个约瑟夫森连接的玻色-爱因斯坦凝聚体中的多体量子相干性和相互作用阻断。我们引入了不受系统对称性和总粒子数$N$限制的普适算子来表征多体相干性。我们再现了大$N$的{ \em对称}系统的相干涨落和数压缩的结果，揭示了在{ \em非对称}系统和小$N$系统中可能出现的一些特殊现象.对于不对称系统，我们表明，由于不对称性和粒子间相互作用之间的相互作用，相干波动被抑制显着时，$|E_{C}/E_{J}|\ll 1$，和{\it共振隧穿}和{ \it相互作用阻断}发生大值的$|E_{C}/E_{J}|$，其中$E_C$和$E_J$的相互作用和隧穿能量，分别。我们强调，共振隧穿和相互作用的封锁可能会允许创建具有前景的技术应用的单原子器件。我们证明了对于有限温度下的系统，自陷态的形成会导致反常行为。
2008-02-01 quant-ph
Spin squeezing and Schrödinger cat generation in atomic samples with Rydberg blockade
提出了一种制备原子系综中与一对基态相关的集体自旋自由度压缩态和类薛定谔猫态的方案。该方案利用了由原子激发到Rydberg态所提供的有效Jaynes-Cummings相互作用和由原子基态之间的共振Raman耦合所实现的有效J_x相互作用。动力学演化与一个常数的哈密顿量和绝热变化的两个相互作用项进行了研究。结果表明，通过进一步的共振激光场的作用，可以抑制时变哈密顿量下的非绝热转移，并显著加快向最大压缩（J_z=0）集体自旋态的演化.
2012-05-31 quant-ph
Extended two-body Rydberg blockade interaction with off-resonant modulated driving
针对冷原子量子比特平台连接性不足的挑战，提出利用缓冲原子和非共振调制驱动扩展二体Rydberg阻塞相互作用，实现远距离双比特纠缠门，推动全连接阵列发展。
2023-11-28 physics.atom-ph physics.comp-ph physics.optics
Detecting phonon blockade with photons
当涉及很少的声子时，测量机械系统的量子动力学仍然是一个挑战。我们表明，超导微波谐振器线性耦合的机械模式构成了一个非常强大的探头，这个范围。通过调节栅极电压，这种新的耦合可以比通常的辐射压力相互作用强得多。我们着重于声子阻塞的检测，表明它可以通过测量腔中光的统计来观察。其根本原因是两个谐振器之间纠缠态的形成。我们的方案实现了一个声子约瑟夫森结，引起声子和光子之间的相干振荡，以及自陷制度的耦合小于一个临界值。从自陷到振荡状态的转变也是由耗散动态地诱导的。
2011-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid photon-phonon blockade
我们描述了一种新型的封锁在一个混合模式产生的线性耦合的光子和声子模式。我们把这种效应称为混合光子-声子封锁，并展示了它是如何在一个驱动的非线性光机械超导系统中产生和检测的。因此，我们研究玻色子数相关的光子，声子和混合模式的线性耦合微波和机械谐振器与超导量子比特插入其中之一。我们发现这样的系统参数，我们观察到八种不同的组合，无论是封锁或隧道效应（定义通过子和超泊松统计，分别）的光子，声子，和混合玻色子。特别是，我们发现，混合光子-声子阻塞可以通过混合光子和声子模式，不表现出阻塞。
2022-10-22 quant-ph
Resonantly Tunable Majorana Polariton in a Microwave Cavity
本文研究了微波谐振腔中一维Kitaev链的频谱。在非共振区，腔的频率偏移可以用来识别耦合系统的拓扑相变。在谐振状态下，系统的拓扑结构可以通过微波腔的占用来控制，而且，对于大量的光子（经典极限），物理学变得类似于磁驱动系统（Floquet绝缘体）。我们还数值分析了有限链，并显示存在的退化子空间的存在下，可以解释为一个\textit{Majorana polariton}的腔。
2012-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Polariton quantum blockade in a photonic dot
研究了强激子-光子耦合下，嵌入量子阱的光子量子点的非线性动力学行为。在主方程的方法内，我们研究了极化激元量子阻塞和单光子态的产生，由于极化激元-极化激元相互作用作为光子点的几何形状，光谱线宽和量子阱激子和受限光子模式之间的能量失谐的函数。计算了连续波和脉冲激励下的二阶相干函数$g^{(2)}(t,t')$。
2005-11-14 cond-mat.other quant-ph
Resonant excitation of single and coupled qubits for coherent quantum control and microwave detection
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院B.维尔金低温物理与工程研究所）
本文研究了量子比特系统中共振多光子激发的理论，分析了量子动态和弛豫过程，探讨了多光子共振、布洛赫-西格尔位移和人口倒置等现象。
2026-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Antibunched photon-pair source based on photon blockade effect in a nondegenerate optical parametric oscillator
非经典光源，如关联光子对，在量子光学和量子信息处理系统中起着重要的作用。本研究提出一种在非简并光学参量振荡器中产生反聚束光子对的方法。结果表明，当系统参数满足一定条件时，产生的光子在次谐波模中表现出强烈的反聚束行为，并且光子之间存在强关联。特别是，平均光子对数共振增强。还观察到，传统的光子阻断有助于这种现象。此外，有趣的是注意到基模光子可以阻挡次谐波模光子。我们把这种现象称为异质光子阻塞。
2020-12-01 quant-ph
Rydberg interaction induced enhanced excitation in thermal atomic vapor
本文给出了热原子蒸气中里德伯激发或里德伯反阻塞相互作用诱导增强的实验演示。我们利用光外差探测技术测量了双光子激发到里德堡态的里德堡布居数。观察到了不满足双光子共振条件的反阻塞峰，同时观察到了通常的双光子共振峰，这不能用无相互作用的三能级原子系统模型来解释。利用三能级原子系统的缀饰态，建立了一个热原子汽态的双原子相互作用模型，解释了实验观测。一个非线性的依赖性的蒸汽密度观察到的反封锁峰，也随着增加的Rydberg态的主量子数。一个很好的协议之间的实验观察和建议的相互作用模型。我们的结果暗示了在热原子蒸气中使用里德伯反阻塞的量子逻辑门的可能应用。
2017-10-16 quant-ph
Photon blockade in quadratically coupled optomechanical systems
研究了单色光场弱驱动下二次耦合光机械腔的稳态光子统计。我们通过计算腔光子的二阶关联函数来研究光子阻塞。通过将系统限制在零光子、单光子和双光子子空间内，我们得到了关联函数的近似解析表达式。通过求解包含光学耗散和力学耗散的量子主方程，我们还数值研究了关联函数。结果表明，在深分辨边带和单光子强耦合区，单光子共振驱动将导致光子阻塞，而光子阻塞受到机械环境热噪声的限制.
2013-08-29 quant-ph
Selective Rydberg pumping via strong dipole blockade
高激发里德堡能级间的共振偶极-偶极相互作用主导了中性原子间的短程相互作用，标度为$1/r^3$。在这里，我们利用强偶极-偶极相互作用和多频驱动场的组合效应，提出了一种类型的选择性里德伯泵浦机制。在双原子$\{|00\rangle, |01\rangle,|10\rangle,|11\rangle\}$的计算基础上，这种机制允许$|11\rangle$被共振泵浦到单激发里德堡态，而其他三个态的跃迁被抑制。从数学形式的角度，我们得到了中性原子基态的Föster共振。利用受控$Z$门的保真度定义来评价这种选择性里德伯抽运的性能，这种选择性里德伯抽运表现出对原子间距偏差、Föster共振缺陷起伏和双激发里德伯态自发发射的鲁棒性。作为该机制的应用，我们详细讨论了在现有的实验条件下，通过基态封锁制备两原子最大纠缠对称态和通过工程自发发射制备最大纠缠反对称态的方法.
2020-10-30 quant-ph
Photon blockade with a trapped $Λ$-type three-level atom in asymmetrical cavity
提出在非对称法布里-珀罗腔中利用$Λ$型三能级原子，结合非谐本征能谱与微波场诱导的量子干涉，实现大范围腔失谐下的强光子阻塞及方向依赖的非互易光子阻塞，为产生高质量非互易单光子源提供可行途径。
2023-10-23 quant-ph
Asymmetric blockade and multi-qubit gates via dipole-dipole interactions
由于里德伯原子之间的强相互作用和可调相互作用，可以用来实现快速的两量子比特纠缠门。我们提出了一个通用的两量子比特的里德伯封锁门的推广到多量子比特的里德伯封锁门，同时涉及许多控制量子比特和许多目标量子比特。这是通过使用强微波场来修饰附近的里德伯态来实现的，导致不对称封锁，其中控制-目标相互作用比控制-控制和目标-目标相互作用强得多。这些多量子比特门的实现可以大大简化量子算法和状态准备。为了说明这一点，我们表明，25个原子的GHZ态可以创建仅使用三个门与7.8%的误差。
2020-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Reservoir- and Measurement-free Microwave Initialization of Semiconductor Spin Qubits
RIKEN（理化学研究所）
本文展示了一种无储层、无测量的固定微波脉冲序列初始化硅自旋量子比特对的方法，通过单重态-三重态物理实现高保真初始化，为可扩展量子处理器提供了新方案。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
The role of antisymmetric orbitals and electron-electron interactions on the two-particle spin and valley blockade in graphene double quantum dots
本文实验研究了双电子双层石墨烯双量子点中的自旋和能谷阻塞，发现该阻塞受反对称轨道、电子-电子相互作用及能谷g因子差异限制，并基于速率方程模拟验证了相关能级跃迁。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-Dielectric Resonant Cavity Electro-Optic Transduction Between Microwave and Telecom
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
基于全电介质共振腔实现微波与电信波光电转换，具备高效率和低噪声的特性，适用于高精度微波场传感和量子转换
2026-01-19 quant-ph
Observation of Photon Blockade in a Tavis-Cummings System
本文在包含超导腔与最多3个transmon量子比特的Tavis-Cummings系统中观察到了微波光子阻塞，并利用光子数分辨光谱学证实了极化激元形成及亚泊松光子统计。
2025-01-30 quant-ph
Unconventional magnon excitation by off-resonant microwaves
人们普遍认为，物理系统只有在驱动频率与系统的正常模式频率相匹配时才能对周期性驱动做出显著响应，这导致共振。非共振现象很少被考虑，因为很难实现物理系统和非共振波之间的强耦合。在这里，我们研究了磁系统的响应压缩光，并令人惊讶地发现，最大限度地激发时，有效的驱动频率是几个数量级大于共振频率的磁振子。产生的磁振子被压缩，这带来了通过外部磁场可调谐压缩的优点。此外，我们还证明了这种非共振准粒子激发在所有存在玻色子相干参变相互作用的混合系统中是普遍存在的，它是一种纯粹的量子效应，根源于压缩真空中粒子的量子涨落.我们的发现可能为研究非共振现象提供了一条非常规的途径，并可能进一步有利于混合物质-光系统在连续变量量子信息中的应用。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interfering pathways for photon blockade in cavity QED with one and two qubits
从理论上研究了原子腔QED系统中的量子干涉导致的光子阻塞现象，其中两条不同跃迁路径之间的相消干涉阻止了双光子激发。在这里，我们首先研究了单原子腔QED系统通过原子或腔驱动。结果表明，在一定条件下，腔驱动的情况会导致量子干涉诱导的光子阻塞，而原子驱动的情况不会导致这种干涉诱导的光子阻塞。然后，我们研究了双原子情况，发现在原子驱动的情况下出现了额外的跃迁路径。我们发现，只有当原子的共振频率不同于腔模频率时，这条额外的跃迁路径才会导致量子干涉引起的光子阻塞。此外，在这种情况下，实现干涉诱导光子阻塞的条件与系统的内禀参数无关，这一条件可用于产生弱耦合和强耦合的反聚束光子源。
2019-07-13 quant-ph
Coulomb blockade in microscopic material defects as a source of decoherence and noise in solid-state quantum circuits
National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）；Royal Holloway University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）
研究固态量子器件中退相干问题，通过扫描门显微镜发现源于金属颗粒库仑阻塞和微波驱动电荷隧穿的新退相干机制，其与TLS缺陷不同且常被传统技术误判，消除金属颗粒可抑制此机制提升器件性能。
2026-07-20 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Fast Rydberg gates without dipole blockade via quantum control
我们提出一个控制里德伯激发的中性原子间相互作用的方案，以实现快速高保真量子门。不像偶极封锁机制已经在文献中发现，我们驱动共振的原子与状态相关的激发里德堡能级，我们利用由此产生的偶极-偶极相互作用，诱导受控的原子运动的陷阱，在最近的离子阱量子计算建议中讨论的类似方式。这导致原子获得所需的门相位，这是一个动态和几何贡献的组合。该计划的保真度进行了研究，包括小的非谐性和温度的影响，合理实现的实验参数与有前途的结果。
2005-11-12 quant-ph
Power Dependent Resonant Frequency of a Microwave Cavity due to Magnetic Levitation
本研究针对超导微波腔中迈斯纳悬浮永磁体的场景，测量了腔谐振频率及品质因数随输入功率、温度的变化，指出频率变化源于磁体与腔内射频场的相互作用，为量子悬浮相关研究提供了实验支撑。
2022-11-13 quant-ph
Generation of doubly excited Rydberg states based on Rydberg antiblockade in a cold atomic ensemble
里德伯原子之间的相互作用可以显著地改变里德伯激发动力学。在共振驱动场作用下，处于高位态的里德伯-里德伯相互作用可以引起原子共振的位移，从而使二次里德伯激发变得不可能，导致里德伯阻断效应。在相关效应中，光与原子的里德伯态的非共振耦合有助于里德伯反封锁效应，其中里德伯相互作用产生共振条件，其促进里德伯原子气体中的二次激发。在这里，我们研究了光与物质的相互作用和非共振双光子激发的动力学，包括两个和三个原子的里德伯相互作用及其对冷原子系综中激发态动力学的影响。在一个实验激励的制度，我们找到了最佳的物理参数，如拉比频率，双光子失谐，和泵的持续时间，以实现显着提高产生双激发集体原子态的概率。由于里德伯反封锁效应，这导致了大的自相关值，并使该系统成为高纯度双光子Fock态源的潜在候选者。
2019-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Study of Rydberg blockade mediated optical non-linearity in thermal vapor using optical heterodyne detection technique
我们证明了热蒸气中双光子激发到里德伯态的阻塞现象。一种基于光外差的技术被用来测量在强激光束的存在下，通过双光子共振耦合到里德伯态的探测光束远离共振到铷的D2线的色散。当耦合到主量子数n = 60的里德堡态时，观察到色散峰的密度相关抑制。用里德伯阻塞现象解释了实验观察。实验测得阻塞半径约为2.2 μ m，这与热蒸汽中双光子共振的多普勒宽度所引起的定标一致。我们的结果为在热蒸汽中实现基于里德伯阻塞的单光子源和强单光子非线性提供了可能。
2016-05-21 physics.atom-ph quant-ph
Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所）
针对频分复用量子门中离共振微波音调引起的干扰，提出主动干扰抑制方法，通过引入离共振正交或准正交音调使门保真度随音调数平方反比提升，并优化频率分配缓解快速振荡导致的保真度下降。
2026-06-24 quant-ph
Atomic microwave-to-optical signal transduction via magnetic-field coupling in a resonant microwave cavity
原子蒸气提供了许多机会来操纵跨越宽范围的电磁波谱的电磁信号。这里，具有音频调制的微波信号通过利用原子微波-光学双谐振和由谐振高Q微波腔放大的磁场耦合来对光信号中的信息进行编码。使用这种方法，音频信号被编码为GHz载波中的幅度或频率调制，通过电缆或自由空间传输，通过腔增强的原子-微波相互作用解调，最后，光学检测以提取原始信息。这种原子腔信号转换技术提供了一种强大的手段，通过它在微波场和光场之间传输信息，所有这些都使用相对简单的实验装置，而无需有源电子器件。
2020-01-09 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Resonant and first-order dipolar interactions between ultracold molecules in static and microwave electric fields
我们从理论上研究了在微波或静电电场作用下极化的超冷极性分子之间的碰撞。我们系统地研究了磁场强度，微波极化，和失谐的旋转跃迁的依赖。我们计算的损失，在两体碰撞，实验上观察到的，并比较纯一阶偶极相互作用的预期结果。对于在静态电场作用下极化的基态分子，其动力学行为可用一阶偶极相互作用精确描述。对于微波修整，相反，共振偶极碰撞占主导地位的碰撞过程中，分子沿分子间轴重新取向，并与过渡偶极的全部强度相互作用。对于红色失谐，重取向只能在极端拉比频率下被抑制。对于蓝色失谐的微波，共振偶极相互作用占主导地位，甚至高拉比频率，导致微波屏蔽圆极化和结构性损失，由于共振线极化。计算结果给出了费米$^{23}$ Na、$^{40}$ K和玻色子$^{23}$ Na、$^{39}$ K分子的数值结果。
2021-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Photon-Blockade Analogue Nonreciprocal Absorption in Spatiotemporal Metasurfaces
School of Electronics and Computer Science, University of Southampton（南安普顿大学电子与计算机科学学院）
本研究提出了一种基于超导-半导体超材料的非互易吸收器件，利用时空调制实现单向吸收，为量子信息处理和微波光子学提供新途径。
2026-08-06 cond-mat.supr-con physics.app-ph quant-ph
