Quantum State Driving along Arbitrary Trajectories
本文从量子最速降线问题出发，求解有限资源下沿任意轨迹驱动量子态的最短时间及哈密顿量，推广至混合态，并与反绝热驱动对比，揭示Berry相位的作用。
2023-07-17 quant-ph
Geometrical, topological and dynamical description of $\mathcal{N}$ interacting spin-$\mathtt{s}$ under long-range Ising model and their interplay with quantum entanglement
理解可积量子系统的几何、拓扑和动力学结构与量子信息任务中可利用的量子现象（如量子纠缠）之间的联系是几何信息科学中的一个主要问题。本文在长程伊辛模型下研究了$\mathcal{N}$与$\mathtt{s}$相互作用的物理系统中的这些问题。我们发现相关的动力学，确定相应的量子相空间，我们推导出相关的Fubini研究度量。通过应用Gauss-Bonnet定理和高斯曲率的推导，我们证明了动力学发生在球面拓扑流形上。然后，我们分析了在任意和循环演化过程下得到的几何相位，并通过建立时间最优演化来解决量子最速线问题。此外，通过将系统缩小到两个自旋- $\mathtt{s}$系统，我们从两个不同的角度探讨了相关的纠缠;第一个是几何性质，涉及到纠缠度和几何结构之间的相互作用的调查，如Fubini-Study度量，高斯曲率和几何相位。第二个是动力学性质的，解决了纠缠对进化速度和测地距离的影响。此外，我们还基于纠缠度解决了量子最速线问题。
2023-03-02 quant-ph
Nonadiabatic quantum state engineering driven by fast quench dynamics
在量子信息科学中有许多任务利用非过渡绝热动力学。这种动力学受绝热定理的约束，绝热定理自然地对量子系统的演化施加了速度限制。在这里，我们研究了一种量子态工程的方法，利用一个捷径的绝热演化，这是基于快速淬火在连续时间的哈密顿演化。特别是，这个过程是能够提供状态准备比绝热brachistochrone更快。值得注意的是，在这种方法中的演变时间被证明是最终限制其“成本“，提供的平均工作率（平均功率）的淬火过程。我们说明了这一结果的情况下，可以在实验中实现的核磁共振设置。
2014-03-03 quant-ph
Semiclassical dynamics of a spin-1/2 in an arbitrary magnetic field
本文考虑自旋相干态路径积分描述自旋1/2系统在任意时间依赖的磁场中的动力学行为。将路径积分定义为维纳正则化表达式的极限，半经典近似导致在端点处具有跳跃的连续最小作用路径。所得到的半经典传播子与精确的量子力学传播子一致。角度变量的非线性变换允许在不解决边界值问题的情况下确定半经典路径和跳跃。因此，半经典自旋动力学很容易用数值方法来处理。
1999-04-29 math-ph math.MP quant-ph
Impacts of Intrinsic Noise and Quantum Entanglement on the Geometric and Dynamical Properties of the XXZ Heisenberg Interacting Spin Model
针对磁场下XXZ海森堡双自旋系统，本文统一分析内在退相干、纠缠、量子态几何距离与速度，并求解含噪量子最速降线及几何相位问题。
2025-07-23 math-ph math.MP quant-ph
Integrable spin-1/2 Richardson-Gaudin XYZ models in an arbitrary magnetic field
我们建立了包含任意磁场的最一般的自旋1/2可积Richardson-Gaudin模型，得到了一个完全各向异性（XYZ）模型。自旋为1/2的限制放松了通常的可积性限制，允许自旋之间的耦合缺乏Richardson-Gaudin模型通常的反对称性质的一般解决方案。完整的一套保守的费用明确地构建和满足一组二次方程，允许在外部磁场的完全各向异性的中心自旋的数值处理。虽然这种方法没有提供精确本征态的表达式，但它允许获得它们的本征值，然后可以从赫尔曼-费曼定理计算局部观测值的期望值。
2018-10-14 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Impact of space-time curvature coupling on the vacuum energy induced by a magnetic topological defect in flat space-time of arbitrary dimension
Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学物理系）；Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院博戈柳博夫理论物理研究所）；Institute of Physics and Technology, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute（伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院物理与技术研究所）
本文研究了磁拓扑缺陷对真空能的影响，发现鲁宾边界条件下真空能依赖于曲率耦合参数ξ，并探讨了其在不同参数下的依赖关系。
2026-02-18 hep-th math-ph math.MP
Variational Approach to Hydrogen Atom in Uniform Magnetic Field of Arbitrary Strength
推广Feynman-Kleinert变分法，计算了任意温度下均匀磁场中氢原子的量子统计与温度相关的有效经典势.零温度极限产生的电子结合能，这是相当准确的所有磁场强度和展品，特别是正确的对数增长在大的领域。
2000-05-17 quant-ph
Magnetic monopoles with generalized quantization condition
本文研究了具有任意磁荷的点状磁链理论。它表明，一个适当的描述需要利用非酉表示的旋转群和非结合的推广的规范群和纤维丛理论。
2002-08-29 hep-th math-ph math.MP
Arbitrary mixture of two charged interacting particles in a magnetic Aharonov-Bohm ring: persistent currents and Berry's phases
通过一个具有约束态的玩具模型的精确解，在二粒子水平上研究了可分辨相互作用带电粒子的Aharonov-Bohm物理。不可及的磁通量的影响分布在质心和内部对能级之间，并且两个能级相互影响的非平凡方式展示了相互作用、非平凡拓扑、Aharonov-Bohm通量和带电量子混合物的特性之间的相互作用。解析表达式的能谱，波函数，（通量依赖）的结合和电流密度的临界相互作用的推导，这些提供了罕见的可能性，从相互作用的纳米系统的角度来研究持续电流。确定了两个循环绝热过程，一个耦合到质量中心行为，另一个定义在两体相互作用势上，相关的Berry相也通过解析确定;发现这些过程与电和概率（持续）直接相关电流以非平凡的方式被证明是普遍的（独立于相互作用的实际形式）。对于中性系统，两体贝瑞相与电流的直接联系在相同粒子的情况下消失了-因此揭示了带电混合物的特性对于表现出这些普遍行为至关重要。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Relativistic quantum dynamics of twisted electron beams in arbitrary electric and magnetic fields
构造了扭曲（涡旋）Dirac粒子的广义相对论量子动力学.本文导出了相对论扭曲电子在任意电场和磁场中的Foldy-Wouthuysen表象的哈密顿量和运动方程。提出了一个验证结果的关键实验。本文预言了在磁场中扭曲电子束的辐射轨道极化的新的重要效应，它导致内禀轨道角动量在磁场方向上的非零平均投影。
2019-02-19 hep-th physics.class-ph quant-ph
Internal and external dynamics of antihydrogen in electric and magnetic fields of arbitrary orientation
本文研究了反氢原子在任意取向的电场和磁场中的运动。我们的目标是找到一个精确的模型，外部（中心的电荷）和内部动力学，这将使我们能够描述反氢运动在一个现实的方式。在分析了产生反氢的电荷交换反应和反氢去激发的运动学之后，讨论了特殊场位形下的动力学。最后，我们给出了任意场位形时反氢原子所受作用力的表达式。一般公式在特殊场组态中约化时与我们以前独立得到的结果相符合。重点是电荷动力学的中心和准确的内部量子特性。
2012-06-22 physics.atom-ph quant-ph
Recursive polarization of nuclear spins in diamond at arbitrary magnetic fields
我们介绍了一种替代的路线，动态计算的核自旋主机的氮空位（NV）中心的金刚石。我们的方法阐明了光学，微波和射频脉冲递归地转移自旋极化从NV电子自旋。使用相同的基本原理的两个互补的变体，我们证明了氮核自旋初始化接近80%，在室温下，无论是在合奏和单NV中心。与现有方案不同，我们的方法不依赖于水平反交叉，因此适用于任意磁场。这种多功能性应该证明是有用的应用范围从纳米计量灵敏度增强NMR。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analytic description of atomic interaction at ultracold temperatures II: Scattering around a magnetic Feshbach resonance
从多通道量子亏损理论出发，导出了任意分波$l$中磁费什巴赫共振及其周围原子相互作用的解析描述，给出了适用于任意$l$宽共振和窄共振的超冷原子在费什巴赫共振周围散射的解析公式.解决的其他相关问题包括（a）任意$l$的磁费什巴赫共振的参数化，（b）任意$l$的“宽”和“窄”共振及其不同散射特性的严格定义，以及（c）通过磁场调谐有效范围和广义有效范围。
2011-05-30 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Frenkel electron on an arbitrary electromagnetic background and magnetic Zitterbewegung
给出了相对论自旋二分之一粒子的位置和自旋的拉格朗日量，它包含了必要的约束条件和动力学方程。该模型对任意磁矩值$μ$和任意电磁背景都是一致的。我们的方程与Frenkel的方程在Frenkel的近似下相吻合，后者是由Frenkel得到的。从近似方程到精确方程的过渡产生了理论的两个结构修正。首先，自旋张量的Frenkel条件转化为Pirani条件。其次，正则动量不再与速度成正比。因此，即使当$μ=1$（Frenkel情况）时，完全方程和近似方程预测粒子的不同行为。动量和速度之间的差异意味着对自旋轨道相互作用的额外贡献。为了估计贡献，我们找到了精确解的情况下，均匀磁场的完整方程。当Frenkel电子绕圆运动时，我们的粒子经历磁{ \it Zitterbewegung}，即在磁场的方向上以快粒子的康普顿波长量级的振幅振荡。此外，该粒子具有偶极矩。
2014-06-26 hep-th quant-ph
Solving The Travelling Salesman Problem Using A Single Qubit
Zentrum für Optische Quantentechnologien, Universität Hamburg（汉堡大学光学量子技术中心）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Universität Hamburg（汉堡大学超快成像中心）
本文提出利用单个量子比特通过量子并行性原理解决旅行商问题，相比现有方法更高效且具有扩展性潜力。
2024-12-23 cs.CC math.OC quant-ph
Pretty good fractional revival via magnetic fields: theory and examples
本文建立了任意大小子集上的分数共谱性与相当好的量子分数恢复理论，并据此给出磁场诱导该现象的条件及实例。
2023-11-29 math.CO quant-ph
Polarizing the electronic and nuclear spin of the NV-center in diamond in arbitrary magnetic fields: analysis of the optical pumping process
将一组量子比特初始化为给定的量子态是量子信息协议物理实现的基本先决条件。本文讨论了金刚石中单个氮空位中心的电子自旋和核自旋的极化。我们的初始化方案使用了一系列的激光，微波和射频脉冲，我们优化了激光脉冲的泵浦参数。速率方程模型的制定，解释了自旋系统的激光脉冲的效果。通过测量Rabi振荡和Ramsey型自由感应衰变，我们实验确定了相关自旋态的布居随激光脉冲持续时间的变化。对实验数据进行了分析，确定了速率方程模型的抽运速率。
2017-07-25 quant-ph
Theory of photon condensation in an arbitrary gauge condensed matter cavity model
推导了电磁场中凝聚物质转变为光子凝聚相的任意规范判据，证明其规范不变性，并揭示光子凝聚可在空间均匀场中发生且其磁电特性依赖于规范选择。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance Implemenations of Remote State Preparation of Arbitary Longitudinal Qubit and Remote State Measurement of a Qubit
从布洛赫球上的赤道或极地大圆中选择的量子位可以远程制备，其中Einstain-Podolsky-Rosen（EPR）状态共享和cbit通信。我们将这个协议推广到布洛赫球上的任意纵向量子比特，其中方位角φ可以是任意值，而不仅仅是零。实验实现了使用液态核磁共振（NMR）技术的广义方案。此外，我们已经实验证明远程状态测量（RSM）上的任意量子比特提出的帕蒂。
2002-08-13 quant-ph
The Energy Eigenvalues of the Two Dimensional Hydrogen Atom in a Magnetic Field
本文用渐近迭代法求出了二维氢原子在任意拉莫尔频率下的能量本征值。我们首先显示的能量本征值为无磁场的情况下解析，然后我们得到的能量本征值为强和弱磁场的情况下，在一个迭代的方法为$n=2-10$和$m=0-1$状态为几个不同的任意拉莫尔频率。精确地确定了磁场对能量本征值的影响。结果与其他方法的结果非常一致，我们的方法适用于其他方法失败的情况。
2007-03-13 quant-ph
Automatic Detection of Nuclear Spins at Arbitrary Magnetic Fields via Signal-to-Image AI Model
针对金刚石NV中心量子传感器信号复杂、低磁场下标准建模失效且噪声显著的问题，提出一种信号转图像深度学习模型，可在任意磁场、无先验核知识及含噪条件下自动检测核自旋数与超精细耦合，数值模拟显示超精细常数估计平均误差低于2 kHz。
2024-04-11 quant-ph
Quantum Torque on a Non-Reciprocal Body out of Thermal Equilibrium and Induced by a Magnetic Field of Arbitrary Strength
本文研究热平衡外非互易体在任意强度磁场诱导下的量子扭矩，给出真空环境中阻尼振子模型的精确解析表达式，并推广到缓慢旋转情形，通过高低温展开揭示共振模式和非线性磁场效应的贡献。
2023-09-25 hep-th quant-ph
Imprinting Patterns of Neutral Atoms in an Optical Lattice using Magnetic Resonance Techniques
我们利用微波辐射在磁场梯度中制备了一维光晶格中的任意图案的中性原子。我们给出了一个详细的说明目前的局限性，并提出了克服这些局限性的方法。我们的研究结果有直接相关的寻址的平面，字符串或单原子在高维光晶格的量子信息处理或量子模拟与标准的方法在当前的实验。此外，我们的研究结果铺平了道路，任意单量子位控制与单网站的分辨率。
2009-12-13 physics.atom-ph quant-ph
Quantum sensing with arbitrary frequency resolution
量子传感利用良好控制的量子系统来执行具有高灵敏度和精度的测量。我们已经实现了一个具有任意频率分辨率的量子传感的概念，独立于量子位探针，仅受外部同步时钟稳定性的限制。我们的概念利用量子锁定检测来连续探测感兴趣的信号。利用金刚石中单个氮空位中心的电子自旋，我们证明了在MHz带宽上具有70 uHz频率分辨率的振荡磁场的检测。连续采样进一步保证了出色的灵敏度，对于在一小时间隔内测量的170 nT测试信号，达到超过10，000：1的信噪比。我们的技术在磁共振光谱学、量子模拟和灵敏信号检测中有应用。
2017-06-06 quant-ph
The Hydrogen Atom in Combined Electric and Magnetic Fields with Arbitrary Mutual Orientations
对于磁场和电场联合作用下的氢原子，我们研究了量子谱、经典动力学和能级统计分布对两个外场相互取向的依赖关系。共振能量和振子强度得到精确对角化的哈密顿量在一个完整的基组，甚至远高于电离阈值。在斯塔克鞍点附近的高激发能处，本征能随场间夹角的变化而表现出强的能级排斥。大的避免交叉发生在具有相同的近似守恒的主量子数n的状态之间，并且这种状态的流形内混合不能用传统的微扰理论来解释，甚至不能定性地解释。然而，它是很好地再现了一个扩展的微扰理论，考虑到所有的角动量和龙格-伦茨矢量之间的耦合。大的避免交叉被解释为经典intramanifold混沌的量子表现。经典的Poincaré截面曲面揭示了混合的正则-混沌流形内动力学，最近邻间距的统计分析也支持这一解释
1997-09-08 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Nonassociativity, Dirac monopoles and Aharonov-Bohm effect
研究了带有任意磁荷的狄拉克算符所关联的奇异弦的Aharonov-Bohm（AB）效应。它表明，新出现的困难，在解释AB效应可能会被删除，通过引入非关联路径依赖的波函数。这就证明了具有任意磁荷的狄拉克磁弦不存在AB效应。
2005-03-09 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
