Experimental study of quantum decoherence using nuclear magnetic resonance
利用核磁共振(NMR)研究了量子退相干。通过选择一个量子比特来模拟环境,我们研究了两个量子系统:一个单量子比特系统和一个双量子比特系统的退相干行为。实验结果与理论预测一致。我们的实验方案可以推广到多个量子比特组成的环境中。
2002-02-26 quant-ph
Realization of generalized quantum searching using nuclear magnetic resonance
根据理论结果,量子搜索算法可以推广到用几乎任何量子力学操作代替Walsh-Hadamard(W-H)变换。我们已经实现了广义算法使用核磁共振技术与氯仿分子的解决方案。实验结果表明理论与实验结果吻合较好。
2001-12-28 quant-ph
Projective measurement in nuclear magnetic resonance
证明了利用赝纯自旋态的核磁共振实验可以给出投影量子测量的可能结果和概率。物理系统是一个在液晶矩阵中的六个偶极耦合苯核自旋的集群。对于最大总自旋S=3的系统,给出了系统态为$S_Z$本征态之一时的$S_X$测量结果.
2006-05-02 quant-ph
Nuclear magnetic resonance spectroscopy with a superconducting flux qubit
从理论上分析了超导磁通量子比特(FQ)的核磁共振(NMR)谱性能。这种具有FQ的NMR是有吸引力的,因为可以在低温($\sim$ mK)和低磁场($\sim$ mT)的局部区域($\simμ$ m)中检测相对少量的核自旋,其中其他类型的量子传感方案不能容易地访问。含有核自旋的样品直接附着在FQ上,并且FQ用作磁力计以检测来自核自旋的磁场。特别地,我们考虑了两种类型的方法与FQ的NMR。其中之一是利用空间非均匀的核自旋激发,这是由空间非对称的射频~(RF)脉冲驱动引起的。这种不均匀性导致穿过FQ的环路的DC磁通量的变化,这可以通过对FQ的标准Ramsey测量来检测。另一种方法是在FQ上使用动态解耦来测量由核自旋的拉莫尔进动引起的交流磁场。在这种情况下,既不需要自旋激发也不需要自旋极化,因为信号来自核自旋的波动磁场。利用实验上可行的参数计算了FQ的最小可探测核自旋密度(数)。我们表明,这些方法的最小可检测密度(数)的核自旋是约$10^{21}$ /cm $^3$($10^8$)的积累时间为一秒。
2019-06-18 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance Implementation of a Quantum Clock Synchronization Algorithm
提出的量子时钟同步算法。L. Chuang(Phys.Rev.Lett,85,2006(2000))已经在三量子位核磁共振量子系统中实现。用空间平均法制备了有效纯态。两个分离的时钟之间的时间差可以通过NMR光谱直接读出来确定。
2004-11-24 quant-ph
Structural analysis of nuclear spin clusters via two-dimensional nanoscale nuclear magnetic resonance spectroscopy
二维核磁共振(NMR)在分子结构测定中是必不可少的。金刚石中的氮空位(NV)心被认为是实现纳米尺度核磁共振的一种优秀的量子传感器。在这项工作中,我们开发了一个计划的基础上的NV中心的量子控制的二维纳米级NMR光谱。我们对金刚石中两个耦合的$^{13}$ C核自旋的靶进行了原理验证实验。该方法利用类COSY序列进行时域数据采集,然后利用快速傅立叶变换(FFT)将数据转换到频域。利用二维核磁共振谱,可以分辨出核自旋集合的结构和位置。这项工作标志着解决单个分子结构的基本步骤。
2019-06-10 quant-ph
Uncovering many-body correlations in nanoscale nuclear spin baths by central spin decoherence
多体相关性可以对相互作用系统的性质产生关键的见解;然而,在多粒子物理学中,特别是在纳米尺度系统中,检测它们通常非常具有挑战性。在这里,以磷施主电子自旋在自然丰度29 Si核自旋浴作为我们的模型系统,我们发现在纳米级核自旋浴的多体关联产生可识别的签名在多脉冲动力学解耦控制下的中心自旋的退相干理论和实验。我们发现,当退耦脉冲数为奇数时,中心自旋退相干主要由二阶核自旋关联(成对触发过程)驱动。相反,当脉冲数为偶数时,四阶核自旋关联(对角相互作用重整化成对触发过程)主要负责中心自旋退相干。不同数量级的多体关联可以通过不同动力学解耦控制下的中心自旋退相干来选择性地检测,为探测纳米级核自旋浴中的多体过程提供了一种有用的方法。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quadrupole Shift of Nuclear Magnetic Resonance of Donors in Silicon at Low Magnetic Field
在电检测的磁共振谱中观察到硅中锑和铋施主的预期核磁共振频率的偏移大于1兆赫。通过离子注入的捐助者所产生的缺陷进行了讨论,作为源的有效电场梯度产生这些变化,通过四极相互作用与核自旋。用分子轨道理论对由施主和自旋相关的复合读出中心组成的耦合对的实验结果进行了定量建模。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
A magnetic-field insensitive gate set for trapped-ion nuclear spin qubits
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);ZuriQ AG(ZuriQ公司)
本文提出一套完整的磁场不敏感门组,利用电子自旋实现快速双量子比特相位门,同时保留核编码以保护量子比特免受磁场影响,适用于高磁场阱离子核自旋量子比特。
2026-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Efficient Dynamic Nuclear Polarization at High Magnetic Fields
通过应用一种新的动态核极化技术,包括电子和核跃迁的同时激发,我们已经提高了1000倍的15 N @ C 60中的氮原子核的核极化在一个固定的温度为3 K和磁场为8.6 T,超过两倍的最大增强报告日期。这种方法将允许在利用N@C60分子作为量子信息处理设备的组件的方案中初始化核量子位。
2006-11-28 physics.chem-ph quant-ph
Dynamical Magnetic and Nuclear Polarization in Complex Spin Systems: Semi-magnetic II-VI Quantum Dots
以有限核自旋的量子点中激子的自旋向磁性杂质中心自旋的转移为例,讨论了复杂自旋系统中的动态磁极化和核极化.激子是用电子和重空穴自旋通过与磁性杂质的交换相互作用、通过与有限数目的核自旋的超精细相互作用以及通过与光子的偶极相互作用来描述的。精确计算了激子辐射复合引起的量子跃迁之间激子、磁性杂质和核自旋的时间演化。波函数的崩溃和新的自旋极化激子的量子点的重新填充被示出导致磁性杂质的磁化以及核自旋极化的建立。阐明了电子自旋转移到磁性杂质和核自旋之间的竞争,同时产生暗激子。本文介绍的方法为研究复杂自旋系统中的光致动态磁极化和核极化提供了可能。
2012-05-17 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
Nuclear shape phase transitions within a correlation between two quantum concepts
本文首次揭示了过渡核在临界点对称性(CPS)X(3)和Z(4)附近的最小长度(ML)和形变依赖质量(DDM)这两个量子概念之间的关联。这种相关性可以被认为是这些CPS的新签名。这个新的签名使我们能够预测这些临界点的新候选核。
2018-08-22 nucl-th quant-ph
Casimir Forces Across Magnetic Plasmas at Nuclear Separations
本文提出理论并数值研究核尺度下源于真空涨落的磁卡西米尔效应,探讨其诱导磁电子-正电子等离子体所需黑体温度,并分析磁导率对屏蔽卡西米尔-汤川势及类介子质量量的影响。
2025-05-08 hep-ph hep-th quant-ph
Cooper quartet correlations in infinite symmetric nuclear matter
在变分多体理论中,我们研究了热力学极限下四组分费米子系统中的四重关联。本文将BCS型变分波函数推广到零温下对关联和四重关联共存的体系。特别注意的是,本框架的应用程序的α粒子凝聚对称核物质,氘和α凝聚共存的预期。我们还讨论了如何物理性质,如准粒子色散,可以修改的对和四重相关性,并显示在无限核物质中的团簇形成的层次结构。目前的结果也可能有助于多体系统中超越BCS范式的费米凝聚的跨学科理解。
2022-02-18 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Extreme nuclear magnetic resonance: zero field, single spins, dark matter...
液态核磁共振(NMR)的磁场强度非常低,以至于$J$ -耦合(分子内自旋-自旋)相互作用主导自旋哈密顿量,这种不寻常的状态为光谱学、量子控制和基础物理实验(包括寻找动机良好的暗物质候选者)的应用开辟了一个新的范例。一个有趣的可能性是将这种“极端NMR”与另一种-用单自旋量子传感器检测到的单核自旋结合在一起。这将使单分子$J$光谱学成为可能。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atom-ph
Coherence-preserving cooling of nuclear spin qubits in a weak magnetic field
提出弱磁场下⁸⁷Sr核自旋量子比特的保相干边带冷却理论,利用依赖m_J的AC Stark频移抑制超精细导致的核自旋混合,并支持由两个最低Zeeman子态定义量子比特。
2023-12-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph