Noise-correlation spectrum for a pair of spin qubits in silicon
该研究分析硅中相邻自旋量子比特的噪声相关性，发现低频强相关及电学起源，为多量子比特噪声评估提供工具。
2022-08-30 quant-ph
Noise to lubricate qubit transfer in a spin network
我们考虑了自旋网络中的量子态转移，结果表明，利用自由动力学不可能达到高保真度。然而，添加某些类型的噪声可能有助于此目的。事实上，我们引入了一个模型的高斯白噪声影响的自旋-自旋耦合（边缘），除了那些链接到输入和输出节点，并证明它提高了状态转移的保真度。观察到的噪声效益是无标度的，因为它适用于任何大小的量子网络。保真度增强的量取决于噪声强度以及它所应用的边缘的数量，可以如此之高以使保真度接近1。
2013-09-30 quant-ph
Modelling the effect of charge noise on the exchange interaction between spins
我们描述了如何通过交换相互作用耦合的一对自旋上的电荷噪声的影响可以通过建模电荷波动作为一个随机电报噪声过程中使用概率密度函数计算。我们推导了一对自旋的含时超算符随涨落幅度和速率变化的解析表达式。我们表明，该理论可以扩展到包括多个波动，特别是波动的谱分布。这些超算符可以包含在为自旋电子学或量子信息处理而设计的自旋系统状态的时间相关分析中，以确定交换波动的散肩效应。
2009-04-01 quant-ph
Spin-qubit noise spectroscopy from randomized benchmarking by supervised learning
我们展示了一种方法来获得频谱的$1/f$噪声自旋量子比特设备随机基准，辅助监督学习。噪声指数表示噪声内的相关性，通过训练双层神经网络来确定，该双层神经网络具有校正噪声和不校正噪声的脉冲序列的随机基准测试结果之间的比率。训练完成后，神经网络能够预测指数的绝对误差约为0.05，与现有的方法。然后通过训练另一个神经网络来评估噪声幅度，该神经网络具有来自未校正序列的随机基准测试结果的衰减保真度。在噪声指数已知的情况下，预测噪声幅值的相对误差可低至5%。我们的研究结果表明，神经网络是能够预测随机基准测试的噪声谱，这可以是一种替代方法来测量自旋量子比特设备中的噪声谱。
2019-03-28 quant-ph
Detecting quantum noise of a solid-state spin ensemble with dispersive measurement
Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Department of Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF（弗劳恩霍夫应用固体物理研究所）
本研究提出利用色散测量技术，通过同频检波检测来检测固态自旋集体的量子噪声，并提出通过检测自旋压缩来评估纠缠态的量子计量学性能。
2026-02-03 quant-ph
Assessment of a silicon quantum dot spin qubit environment via noise spectroscopy
保持足够长的相干性以执行有意义的计算是大规模量子计算机实现途径上的主要挑战之一。来自环境的噪声是退相干的主要影响因素，但可以通过工程设计和控制解决方案来减轻。然而，这只有在彻底了解主要噪声源及其频谱之后才有可能。在本文中，我们采用硅量子点自旋量子比特作为一个噪声器件来研究量子比特所经历的噪声环境。我们比较了这种量子比特与硅量子比特中注入的磷施主在相同的环境和测量设置下对电噪声的敏感性。我们的研究结果表明，正如预期的那样，量子点自旋量子比特是更敏感的电噪声比施主自旋量子比特由于较大的斯塔克位移，和噪声光谱数据显示在中频（2-20 kHz）的显着的电荷噪声贡献。
2018-05-25 quant-ph
Spin projection noise and the magnetic sensitivity of optically pumped magnetometers
本文提出基于平均场密度矩阵动力学的光泵磁力仪自旋投影噪声与磁灵敏度计算方法，适用于高低场并揭示SERF区域中超精细自旋关联导致进动频率处SPN降低的新特征。
2024-02-22 quant-ph
Intrinsic Quantum Noise in Faraday Rotation Measurements of a Single Electron Spin
法拉第旋转是实现量子点中电子自旋量子非破坏测量的一种方法。为了描述法拉第旋转，通常使用基于量子化电子自旋态和经典电磁场的半经典模型。这种处理忽略了电子和光子自由度之间的纠缠，产生内在的量子噪声，限制了这种技术的最终灵敏度。我们提出了一个完整的量子力学描述法拉第旋转，并量化这种固有的噪声。在此基础上提出了一种测量自旋态纯度的方法。
2008-10-31 quant-ph
Dispersive measurement of spin shot noise in a Bose--Einstein condensate
本文利用双色探针偏振旋转和功率平衡稳定，在最佳失谐下实现了铷原子BEC的自旋散粒噪声色散测量，验证了自旋方差对原子数的线性依赖，为多组分BEC量子涨落研究和原子自旋传感器精度提升开辟了新途径。
2025-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-noise correlations and spin-noise exchange driven by low-field spin-exchange collisions
自旋交换碰撞的物理学推动了基础物理学中的几项发现以及医学成像和核磁共振中的众多应用。我们在这里报告的自旋噪声交换，自旋噪声从一个原子物种转移到另一个的实验观察和理论依据。自旋噪声交换的签名是在低磁场下总自旋噪声功率的增加，在1 mG的量级上，其中两种自旋噪声共振重叠。其物理机制是由自旋交换碰撞引起的两粒子自旋噪声关联。
2014-09-28 cond-mat.mes-hall math.PR physics.atom-ph
Spin noise spectroscopy of a noise-squeezed atomic state
自旋噪声谱是一种新兴的研究各种自旋系统动力学的强有力的技术，也超越了它们的热平衡和线性响应。本文在Bell-Bloom型磁强计中研究了室温下中性原子的自旋涨落。在间接泵浦和参激作用下，该系统会产生噪声压缩。我们的测量不仅揭示了在磁共振的原子信号正交的噪声分布的强烈不对称性，但也提供了深入了解其产生和演变背后的机制。特别是，在频谱中的结构被确定，这允许调查的主要依赖关系和噪声过程的特征时间尺度。所得结果与参量诱导噪声压缩相容。值得注意的是，即使在宏观原子相干性丢失的情况下，噪声谱也提供了关于自旋动力学的信息，有效地提高了测量的灵敏度。我们的工作促进了自旋噪声光谱作为一种通用的技术，在广泛的基于自旋的磁传感器的噪声压缩的研究。
2020-12-23 physics.atom-ph quant-ph
Rashba spin-orbit interaction and shot noise for spin-polarized and entangled electrons
我们研究了自旋极化电流和纠缠电子对的散粒噪声在一个四探针（分束器）的几何形状与当地的Rashba自旋轨道（s-o）相互作用的传入引线。在散射形式主义，我们发现，散粒噪声表现出Rashba诱导的振荡连续聚束和反聚束。我们发现，纠缠态和三重态可以识别通过其Rashba相位在噪声测量。对于双通道的铅，我们发现一个额外的自旋旋转由于s-o诱导的带间耦合，提供了增强的自旋控制。我们表明，s-o相互作用决定的Fano因子，提供了一种直接的方法来测量Rashba的耦合常数，通过噪声。
2002-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-optical noise spectroscopy of a solid-state spin
噪声光谱学阐明了自旋系统中的基本噪声源，从而作为开发具有长相干时间的自旋量子比特的必要工具，用于量子信息处理、通信和传感。但是，当微波功率太弱而不能产生自旋的拉比旋转时，现有的依赖于微波场的噪声光谱学技术变得不可行。在这里，我们展示了一种替代的全光学方法来执行噪声光谱。我们的方法利用相干拉曼旋转的自旋状态与控制的定时和相位，实现Carr-Purcell-Meiboom-Gill脉冲序列。分析这些序列下的自旋动力学，使我们能够提取的噪声频谱的一个密集的合奏的核自旋与一个单一的自旋在一个量子点，迄今为止，只有理论建模。通过提供超过100 MHz的光谱带宽，我们的方法可以研究各种固态自旋量子比特的自旋动力学和退相干。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum trajectories in spin-exchange collisions reveal the nature of spin-noise correlations in multi-species alkali vapors
碱蒸汽中的自旋交换碰撞是一些基础和应用研究的基础，如原子核结构研究和基本对称性测试、超灵敏原子磁力计、磁共振和生物磁成像。自旋交换碰撞导致自旋相干性的损失，并伴随产生自旋噪声，这两种现象都是量子精密测量的核心。在这里，我们开发的自旋交换碰撞的量子轨道图片，符合他们长期以来的系综描述使用密度矩阵。然后，我们使用量子轨迹来揭示自旋噪声相关性的性质，自发地建立在多物种的原子蒸气，经常用于最敏感的自旋测量。
2019-10-11 physics.atom-ph quant-ph
Charge noise and spin noise in a semiconductor quantum device
模拟二能级原子的固态系统正在积极开发中。提高这些系统的量子相干性，例如使用半导体量子点的自旋量子比特或单光子发射器，涉及处理噪声。噪声源是半导体固有的，并且是复杂的。电荷噪声在量子位的位置处导致波动的电场，自旋噪声在波动的磁场中，并且两者都可以导致光学和自旋状态的退相和退相干。我们使用一种微创、超灵敏的局部探针：来自单个量子点的共振荧光来研究超纯半导体中的噪声。我们区分电荷噪声和自旋噪声通过其光学签名的关键区别。推导了电场和磁场的噪声谱。电荷噪声的噪声谱可以完全由半导体中的局部电荷缺陷系综中的波动来描述。我们证明了"半导体真空"的光学跃迁在50 kHz以上的频率：通过在足够高的频率下操作的设备，我们证明了变换限制的量子点光学线宽。
2013-01-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitation- and state-transfer through spin chains in the presence of spatially correlated noise
我们研究了环境噪声对自旋网络和自旋链的影响。除了一个独立的浴在系统中的每个自旋的共同模型，我们还考虑了噪声与有限的空间相关长度。我们提出了新的动力学和消相干自由子空间的出现，增加相关长度的失相和消散的环境。这导致一个自旋被未耦合的周围自旋弛豫阻塞。然后，我们考虑通过一个自旋链的消相干的存在下，完美的状态转移，并讨论了空间噪声相关长度的转移质量的依赖关系。我们定性地确定不同的功能，在自旋转移问题的退相和耗散环境。
2013-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Relaxation due to Charge Noise
研究了电荷噪声对量子点中电子自旋量子比特的退相干影响。我们发现，在最低阶，纯退相通道被抑制的$1/f$电荷噪声和约翰逊噪声，使电荷噪声导致一个纯粹的弛豫通道的退相干。由于较弱的磁场依赖性，在栅极限定的GaAs或Si量子点或InAs自组装量子点中，在低磁场下，由电荷噪声引起的自旋弛豫速率可以支配声子噪声。此外，在较大的InAs自组装量子点中，由于声子噪声引起的自旋弛豫速率在高磁场下可以得到抑制，而由于电荷噪声引起的自旋弛豫在低和高磁场下都可以占主导地位.从数值上讲，在1特斯拉的电场中，由于典型的电荷噪声导致的自旋弛豫时间在Si中约为$100$ s，对于具有$1$ meV限制的栅极限定量子点，在GaAs中约为$0.1$ s，并且在具有$4$ meV限制的InAs自组装量子点中约为$10$ $μ$ s。
2014-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cross-correlation spin noise spectroscopy of heterogeneous interacting spin systems
我们开发和应用一种微创的方法来表征物种间的自旋相互作用，通过检测自旋波动单独。我们认为一个异质的两个组件的自旋系综在热平衡，通过二进制交换耦合相互作用，我们确定的内在自旋波动表现出的两个物种之间的互相关。我们的理论预测实验证实使用“双色”光学自旋噪声光谱相互作用的Rb和Cs碱蒸汽的混合物。结果使我们能够探索严格的热力学平衡条件下的自旋交换和总自旋弛豫率。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Readout of a solid state spin ensemble at the projection noise limit
rd Institute of Physics, University of Stuttgart（斯图加特大学第三物理研究所）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)（集成量子科学与技术中心）；Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF)（弗劳恩霍夫应用固态物理研究所）
研究通过直接量子非破坏性读取固态氮空位中心集体，超越光子shot噪声极限，接近固有自旋投影噪声，实现自旋集体内在波动的直接观测，为固态量子传感器提供实用工具。
2025-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Flux noise in disordered spin systems
已知随机分布在超导导线的表面和界面处的杂质自旋在超导量子干涉器件中引起通量噪声，从而提供超导量子比特中的退相干机制。虽然磁通噪声的特点是实验，微观模型的自旋动力学仍然未知。第一原理理论在计算上太昂贵，无法捕捉大尺度上的自旋扩散，第三原理将自旋动力学集中到一个单一的唯象自旋扩散算子中，该算子无法描述量子噪声机制，也无法连接到微观模型和无序场景。在这里，我们提出了一个中间的“第二原理”方法来描述一般的自旋耗散和磁通噪声的量子制度。它导致的解释，磁通噪声产生的密度的顺磁子激发在边缘的线，与顺磁子-顺磁子相互作用导致自旋扩散，和顺磁子和其他自由度之间的相互作用导致自旋能量弛豫。在高频率下，我们得到了一个上限的磁通噪声，表明在实验中观察到的（超）欧姆噪声并不源自相互作用的自旋杂质。我们应用该方法在二维正方形晶格中的海森堡模型与随机分布的空位和最近邻自旋耦合常数交换。对磁通噪声的数值计算表明，磁通噪声遵循观测到的幂律$A/ω^α$，其振幅$A$和指数$α$依赖于温度和不均匀性。这些结果进行了比较，在铌和铝设备的实验。该方法建立了磁通噪声实验和微观哈密顿识别相关的微观机制和指导策略，以减少磁通噪声之间的联系。
2022-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
The classical nature of nuclear spin noise near clock transitions of Bi donors in silicon
量子浴能否近似为经典噪声是中心自旋退相干的一个基本问题，也是设计抗噪声量子控制的一个重要实际问题。基于硅中铋施主的自旋量子比特与核自旋浴具有可调的相互作用，并且在所谓的时钟跃迁（CT）处对磁噪声一阶不敏感。因此，该系统是研究核自旋浴的量子/经典性质的理想选择，因为量子位-浴相互作用强度决定了浴上的反作用，从而决定了经典噪声模型的适当性。我们建立了一个高斯噪声模型，噪声关联由量子计算确定，并比较了经典噪声近似的全量子浴理论。我们通过多达128个脉冲的动态去耦序列实验测试我们的模型，发现与模拟和测量电子自旋相干时间接近一秒的良好一致性-特别是使用天然硅。我们的理论和实验研究表明，从核自旋浴的噪声是类似于经典的高斯噪声，如果量子比特的反作用的浴是小的内部浴动力学相比，是接近CT的情况下。然而，远离CT，中心自旋对浴的反作用是这样的，需要量子模型来精确地模拟自旋退相干。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement of Spin Projection Noise in Broadband Atomic Magnetometry
我们使用量子非破坏自旋测量来测量宽带原子磁力计的灵敏度。一个冷的，偶极捕获的铷原子样品在非磁性环境中提供了一个长寿命的自旋系统，并通过顺磁法拉第旋转进行非破坏性探测。校准过程采用已知的参考状态，最大熵或“热”自旋状态和基于定量成像的原子计数，以识别探针和自旋系统中的电子，量子和技术噪声。测量实现的灵敏度比投影噪声水平高2.8 dB（如果抑制光学噪声，则高6dB），并且将实现挤压增强宽带磁力测定[Geremia等人PRL 94，203002（2005）]。
2009-11-24 physics.atom-ph quant-ph
Spectroscopy of Surface-Induced Noise Using Shallow Spins in Diamond
本文报道了金刚石中几个纳米深氮空位中心所经历的噪声谱随深度、表面涂层、磁场和温度的变化。分析揭示了一个双洛伦兹噪声谱与表面电子自旋浴一致，由于自旋-自旋相互作用和声子耦合相关的更快的动力学较慢的动态。这些结果揭示了新的机制负责的表面噪声影响浅自旋在半导体界面，并提出了进一步研究的可能方向。我们展示了从表面噪声的动态解耦，为从纳米级NMR到量子网络的应用铺平了道路。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin decoherence and electron spin bath noise of a nitrogen-vacancy center in diamond
从理论上研究了金刚石中单个氮空位中心的自旋退相干。利用自旋相干态P表象方法，模拟了N电子自旋包围的NV中心的相干演化。我们发现，自旋退相干时间以及NV中心的自由感应衰减依赖于N自旋的空间配置。NV中心的自旋退相干速率（1/T2）和退相速率（1/T2*）均随N个自旋的浓度线性增加。利用P-表示方法，我们还演示了N自旋浴的噪声谱的提取，这将提供有前途的途径，设计一个最佳的脉冲序列，以抑制金刚石中的退相干。
2012-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise-resistant optimal spin squeezing via quantum control
纠缠原子态，如自旋压缩态，代表了新一代量子传感器和原子钟的一个有前途的资源。我们证明，最优控制技术可以用来大大提高自旋压缩的程度在强相互作用的多体系统，即使在存在噪声和缺陷。具体来说，我们提出了一个协议，是强大的噪声优于传统的方法。潜在的实验实施进行了讨论。
2015-06-08 cond-mat.other quant-ph
Incoherence induced sign change in noise cross-correlations: A case study in the full counting statistics of a pure spin pump
本文计算了非绝热纯自旋泵的全计数统计，特别着重于二阶和三阶矩。我们发现，不相干性可以改变自旋散粒噪声互相关的符号从负到正，这意味着纠缠的自旋单态电子源，一个真正违反直觉的结果。另一方面，第三个时刻被证明是更有弹性的不连贯性。
2009-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear spin dynamics, noise, squeezing and entanglement in box model
在中心自旋盒模型中，得到了多核自旋极限下核自旋动力学非线性方程的一个紧致解析解。沿着外部磁场的总核自旋分量是守恒的，并且两个垂直分量取决于电子自旋极化而进动或振荡，其频率由核自旋极化确定。作为我们解的应用，我们计算了核自旋噪声谱，并描述了在没有系统激发的情况下核自旋压缩和多体纠缠的影响。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence of a driven electron spin qubit actively decoupled from quasi-static noise
半导体量子点中电子自旋量子比特的相干性主要受到低频噪声的影响。在过去的十年中，人们一直致力于通过材料工程来减轻这种噪声，从而大大提高了空闲量子位的自旋退相时间。然而，在尾旋操纵过程中，环境噪声的作用，它决定了控制保真度，是不太了解。我们展示了一个电子自旋量子比特，其在驱动演化中的相干性受到高频电荷噪声的限制，而不是任何半导体器件所固有的准静态噪声。我们采用了反馈控制技术来主动抑制后者，证明了在砷化镓量子点中的$π$ -翻转栅保真度与$99.04\pm 0.23\,\%$一样高。我们表明，驱动演化相干性是有限的拉比频率，其频谱类似于同位素纯化硅量子比特中观察到的$1/f$噪声的纵向噪声。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin noise spectroscopy under resonant optical probing conditions: coherent and non-linear effects
利用高灵敏度法拉第旋转光谱技术，在共振和非共振光探测条件下，测量了非相互作用铷原子的磁化涨落噪声。自旋噪声频谱依赖于探测光失谐相对于D2-过渡揭示了清晰的签名的相干耦合的参与电子水平。结果用扩展的Bloch方程解释，包括均匀和非均匀增宽机制。我们的测量结果进一步表明，自旋噪声起源于激发态在高强度的集体效应。
2011-09-20 physics.atom-ph quant-ph
Spin noise spectroscopy of optical light shifts
理论和实验表明，光致非平衡自旋噪声谱是揭示探测跃迁结构和相干效应的有效方法。事实上，使用亚稳态氦，自旋噪声谱显示出在拉莫尔频率附近的双峰结构。这一以前未观察到的特征是由于所涉及的能级的光位移，并强烈依赖于探测功率，失谐和偏振方向。数值和解析模型都很好地再现了分裂自旋噪声谱的细节：这种技术因此允许简单而直接地测量光的位移，并且其偏振依赖性允许以非模糊的方式揭示能级结构。
2022-12-01 physics.optics quant-ph
Shot noise and spin-orbit coherent control of entangled and spin polarized electrons
我们扩展我们以前的工作散粒噪声纠缠和自旋极化电子在分束器的几何形状与自旋轨道（\textit{s-o}）相互作用的传入的引线（引线1）。除了占的Dresselhaus和Rashba自旋轨道项，我们提出了一般公式的散粒噪声的单重态和三重态内的散射方法。我们确定了完整的散射矩阵的系统的情况下，通过弱\textit{s-o}相互作用诱导通道anticrossings与\textit{two}轨道通道耦合的铅。我们发现，这种带间耦合相干传输电子之间的通道，并产生一个额外的调制角-依赖于Rashba和Dresselhaus相互作用强度-这使得进一步独立的相干控制的电子穿越传入的引线。我们推导出各种相关对的显式散粒噪声公式（例如，贝尔态）和铅自旋极化。有趣的是，单重态和\textit{each}的三重态定义沿着垂直于铅1（与本地\textit{s-o}相互作用）的量子化轴和平面的分束器显示独特的散粒噪声附近的通道anticrossings的注入能量，因此，可以区分所有的三重态，除了单重态，通过噪声测量。我们还发现，自旋-轨道诱导的背散射内铅1降低了噪声振荡的可见性，由于额外的分区噪声在这方面的领先优势。最后，我们考虑了两粒子波包注入到多个离散态的导线中，发现通过噪声聚束和反聚束仍然可以观察到两粒子纠缠。
2005-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous high-density spin noise in a strongly interacting atomic vapor
本研究在稠密铷蒸气中观测到由共振偶极-偶极相互作用导致的反常自旋噪声谱，通过两体数值模型验证了其源于原子对相互作用而非单粒子动力学，为多体自旋噪声研究开辟新途径。
2024-11-25 physics.atom-ph quant-ph
Magnetic sensitivity beyond the projection noise limit by spin squeezing
我们报道了在磁敏原子系综中自旋压缩和纠缠的产生，以及利用该系统进行的纠缠增强场测量。在f=1的超精细基态中，在8.5 × 10^5个激光冷却的Rb-87原子系综中制备了最大喇曼相干，并通过合成光量子非破坏测量压缩了集体自旋.这准备了一个状态，具有大的自旋对准和噪声低于投影噪声水平的混合取向变量。根据Wineland准则，观察到3.2dB的噪声降低和2.0dB的压缩，这意味着纠缠和非纠缠优势。增强的灵敏度证明在现场测量中使用的取向转换。
2012-11-23 physics.atom-ph quant-ph
Hole spin qubits in Si FinFETs with fully tunable spin-orbit coupling and sweet spots for charge noise
空穴自旋量子位中的强自旋轨道耦合使得能够实现快速和电可调的栅极，但同时增强了量子位对电荷噪声的敏感性。抑制这种噪声是半导体量子计算中的重大挑战。在这里，我们从理论上表明，孔硅FinFET不仅与现代CMOS技术非常兼容，而且它们呈现出完全消除电荷噪声的工作最佳点。这些甜蜜点的存在是材料的各向异性和FinFET横截面的三角形形状之间相互作用的结果，并且它不需要对器件的静电进行极端微调。我们提出了如何出现在沿不同晶轴生长的FinFET的甜蜜点，我们详细研究了这些设备的行为如何改变时，横截面积和纵横比是不同的。我们确定了最大限度地提高量子比特性能的设计，并为可扩展的基于自旋的量子计算机铺平了道路。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous noise spectra in a spin-exchange-relaxation-free alkali-metal vapor
本研究对SERF区域的非极化$^{87}$Rb蒸气做自旋噪声谱研究，发现其噪声谱偏离洛伦兹模型，结果与含基态超精细态关联的模型吻合，对量子传感等领域的噪声校准有参考意义。
2024-03-28 physics.atom-ph quant-ph
Spin noise of exciton-polaritons in microcavities
本文发展了半导体微腔中激子-极化激元在非共振非极化泵浦下的自旋涨落理论。结果表明，相应的自旋噪声是敏感的散射率在系统中，基态的占领，极化激元的统计，和相互作用。在极化激元激光机制中，由于极化激元凝聚体的形成，自旋噪声谱急剧变窄，而由于相互作用引起的自旋退相干，其形状可以变得非洛伦兹。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spin relaxation in a Si quantum dot due to spin-valley mixing
研究了Si量子点中电子自旋量子比特在电噪声作用下的弛豫。特别是，我们澄清了导带谷的存在如何影响自旋弛豫。在单谷半导体量子点中，自旋弛豫是通过自旋-轨道相互作用通过自旋和包络轨道状态的混合实现的。在Si中，弛豫也可以通过自旋态和谷态的混合来实现。我们发现，额外的自旋弛豫通道，通过自旋谷混合和电噪声，确实是重要的电子自旋在硅量子点。通过考虑Si器件中的自旋-谷和谷内自旋-轨道混合以及约翰逊噪声，我们发现自旋弛豫速率在塞曼分裂与谷分裂相匹配的热点处达到峰值。此外，由于较弱的场依赖性，在低磁场下，由于约翰逊噪声引起的自旋弛豫速率可以支配声子噪声，这与最近的实验很好地吻合。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-alignment noise in atomic vapor
在传统的自旋噪声光谱学中，探测激光监测顺磁体的自旋取向的波动，其被揭示为顺磁体的回转性的波动，即，圆双折射对于大于1/2的自旋，存在更高阶的自旋排列--自旋排列--它也表现出自发涨落。我们从理论和实验上表明，取向波动表现为噪声的线性双折射。在磁场中，与自旋取向的涨落相反，自旋取向的涨落表现为探测束椭圆率在两倍拉莫尔频率处的噪声，其观察的最有效几何形状是光沿磁场传播的法拉第配置。我们在铯蒸气池中探测到了D2线（852.35nm）的自旋对准噪声。椭圆噪声的磁场和偏振依赖性与发展的理论完全一致。
2019-12-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Negative Spin $Δ_T$ noise Induced by Spin-Flip Scattering and Andreev Reflection
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国立科学教育与研究中心物理科学学院）；National Institute of Science Education and Research, HBNI（国立科学教育与研究中心，HBNI）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）
本文研究正常金属-自旋翻转器-正常金属-绝缘体-超导体（N-sf-N-I-S）结中的自旋 $Δ_T$ 噪声，发现自旋 $Δ_T$ 噪声在自旋翻转散射和安德烈夫反射的共同作用下会发生从正到负的符号反转，而电荷 $Δ_T$ 噪声始终为正，从而揭示了自旋分辨 $Δ_T$ 噪声与量子散粒噪声的区别，并提供了一种探测超导混合器件中自旋相关散射机制的新方法。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall eess.SP physics.app-ph
Shot Noise of Spin-Decohering Transport in Spin-Orbit Coupled Nanostructures
我们推广的量子散粒噪声的散射理论，包括完整的自旋密度矩阵的电子注入到一个量子相干纳米结构的自旋过滤或铁磁电极由各种自旋相关的相互作用。这种形式主义产生的自旋分辨散粒噪声功率为不同的实验测量设置-与铁磁源极和铁磁或正常的漏电极-其评估的扩散多通道量子线与Rashba（SO）自旋轨道耦合显示自旋退相干和退相如何导致电荷电流波动的大幅增强（其特征在于Fano因素$> 1/3$）。然而，这些过程和相应的散粒噪声的增加被抑制在狭窄的电线，使电荷传输实验测量的Fano因子$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$在铁磁体/SO-耦合线/顺磁设置也量化的程度的相位相干传输自旋-我们预测的自旋极化矢量和$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$的大小之间的一一对应关系。
2006-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Spin Noise in the Central Spin Model
我们从理论上研究了量子点中原子核的自旋涨落。我们采用中心自旋模型，该模型考虑了原子核与电子自旋的超精细相互作用。我们提出了一个分析解决方案的框架下，所有的超精细耦合常数被假定为相等的箱模型近似。这些结果与数值模拟结果吻合较好。结果表明，在较高的磁场下，核自旋噪声谱具有以核塞曼频率为中心的双峰结构，谱的形状受超精细常数分布的控制.
2018-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Correlation function of spin noise due to atomic diffusion
本文利用顺磁法拉第旋转方法研究了在N $_2$缓冲气体存在下，非极化Rb蒸气在紧聚焦探测光束中的自旋噪声谱。本文导出了高斯探测光束中自旋噪声时间-关联函数的扩散分量的解析形式。我们还获得了在扩散存在下，在紧聚焦或准直高斯光束的极限下自旋噪声的频谱的解析形式。特别是，我们发现，在一个紧密聚焦的探测光束的光谱线型可以是独立的缓冲气体的压力。在实验上，我们发现计算和测量的自旋噪声谱的N $_2$气体的压力范围从56到820欧姆之间的良好协议。
2017-12-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Scaling and Universality at Noise-Affected Non-Equilibrium Spin Correlation Functions
Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院物理系）；School of Quantum Physics and Matter Science, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基本科学研究院量子物理与物质科学学院）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)（北京数学与应用研究所）
该研究探讨了噪声影响下非平衡自旋相关函数的标度与普适性，揭示了噪声诱导的混合模式及动力学相图的振荡区域。
2026-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Measuring spin-noise correlation function via time reversal
本文提出通过将数字化信号与其时间反演副本相乘并平均来测量自旋噪声自关联函数，并以较低计算成本在铯蒸气实验中验证了其可替代傅里叶变换自旋噪声谱学。
2024-10-21 physics.data-an physics.optics quant-ph
Evidence for temperature dependent spin-diffusion as a mechanism of intrinsic flux noise in SQUIDs
在超导量子干涉器件（SQUID）中观察到的本征磁通噪声被认为是由于电子自旋杂质的涨落引起的，但实验中观察到的频率和温度依赖性与通常的1/f模型不一致。我们提出了理论计算和实验测量的rf-SQUID通量量子比特的通量噪声，显示如何这些观察，和以前报道的测量，可以解释的自旋扩散常数随温度的增加。我们适合测量的磁通噪声在16个设备，在20 - 80 mK的温度范围内，自旋扩散模型。这使我们能够提取自旋扩散常数及其温度依赖性，表明自旋系统接近自旋玻璃相变。
2013-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Holstein Primakoff spin codes for local and collective noise
University of New Mexico（新墨西哥大学）；RMIT University（皇家墨尔本理工大学）；Kyoto University（京都大学）
本文提出基于Holstein-Primakoff近似的自旋码，用于应对局部和集体噪声，通过无测量的局部错误恢复机制提升量子纠错的鲁棒性。
2026-02-01 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Quantum Zeno effect under continuous spin noise measurement in a quantum dot-micropillar cavity
从理论上描述了微柱腔中带电量子点所代表的自旋-光子界面中的量子Zeno效应。该系统中的电子自旋与透射光子的偏振态纠缠在一起，它们的连续探测导致电子自旋在外磁场中的进动变慢，并引起自旋弛豫。得到了自旋测量速率的微观表达式，并计算了自旋噪声的二阶和四阶关联函数，证明了量子Zeno效应对自旋统计的影响.我们证明，自旋测量的量子极限可以达到任何探测频率使用零差非爆破自旋测量，这最大化的量子信息增益率。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
