Non-Markovian transient spectroscopy in cavity QED
我们从理论上分析了离开腔的瞬态场的测量,作为研究腔量子电动力学(QED)中非马尔可夫动力学的工具。结合动态去耦脉冲序列,瞬态光谱可以用于恢复由于不均匀加宽而在静止腔透射光谱中可能被遮蔽的光谱特征。这里介绍的形式主义可以被利用来执行原位噪声光谱学,揭示了一个强大的签名的量子噪声所产生的非对易观测值,一个纯粹的量子效应。
2022-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Shelving Readout of Superconducting Qubits in Circuit QED
提出了一种测量片上微波谐振器中超导量子比特内部状态的方法。我们表明,一个量子比特状态可以与越来越大的腔相干场的产生,而另一个仍然与真空。通过用常规设备测量出射谐振器场,可以实现有效的单次QND样量子位读出,从而能够在用于捕获离子的电子搁置技术的精神下实现高保真度测量。我们期望所提出的想法可以适用于不同的超导量子位设计,并有助于进一步提高量子位读出保真度。
2009-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Polarization degenerate solid-state cavity QED
一个包含电荷控制量子点(QD)的偏振简并微腔,使所有的偏振自由度的光的腔QED系统,我们探索通过共振激光光谱的平等耦合。我们首先测量了两个细分裂中性量子点跃迁的干涉,发现这个V型三能级系统与相干偏振相关腔QED模型非常吻合。我们还研究了一个带电的量子点,遭受退相干,并发现在这种情况下,可用性的全极化自由度是至关重要的,以揭示量子点跃迁的动力学。我们的研究结果为基于电子自旋-光子极化纠缠的无后选择量子器件的研究铺平了道路。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Spin Initialisation and Readout with a Cavity-Coupled Quantum Dot in an In-Plane Magnetic Field
本文通过腔QED计算证明单模线偏振腔可在面内Voigt磁场中同时实现量子点自旋的高保真初始化与读出,并给出两种腔构型下的最优参数区间。
2024-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing cavity QED via anti-squeezing: synthetic ultra-strong coupling
我们提出并分析了一种方法,其中参数(双光子)驱动的腔是用来指数增强光物质耦合的通用腔QED设置,与时间相关的控制。我们的方法允许增强弱耦合系统,使它们进入强耦合区(耦合超过耗散率),甚至进入超强耦合区(耦合与腔频率相当)。作为一个例子,我们展示了该方案如何允许使用弱耦合系统来自动制备超强耦合系统的高纠缠基态。由此产生的状态可以用于远程纠缠应用。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Simulation of Non-perturbative Cavity QED with Trapped Ions
讨论了用囚禁离子系统模拟非微扰腔QED效应。具体来说,我们解决了扩展的迪克模型与集体偶极场和直接偶极-偶极相互作用,这代表了一个最小的一组模型,用于描述在超强和深强耦合制度的轻物质相互作用的实现。我们表明,这种方法可以用于国家的最先进的捕获离子设置调查激发光谱或子和superradiant基态,这是目前无法访问的任何其他物理系统之间的过渡。我们的分析还揭示了访问这种非微扰制度与大量的偶极子,这使得模拟多偶极腔QED未来的量子模拟平台的一个特别具有挑战性的测试用例的内在困难。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-linear dispersive regime of cavity QED: The dressed dephasing model
在腔量子电动力学(QED)的色散区的系统正在接近色散近似的有效性的极限。我们提出了一个模型,它考虑到非线性修正的敷料的原子的字段。我们发现,在纯退相的存在下,光子填充腔作为一个热浴原子,诱导非相干弛豫和激发。这些影响被证明是减少可实现的信噪比腔QED实现,其中原子是间接测量通过腔传输,特别是在电路QED。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Comment on "Electrostatics-induced breakdown of the integer quantum Hall effect in cavity QED''
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与现象量子研究所)
本文对安多林纳等人关于腔量子电动力学中静电诱导整数量子霍尔效应破坏的研究进行了评论。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
A protocol to preserve quantum coherence in cavity QED
我们考虑了腔QED器件中的量子退相干问题,并研究了薛定谔猫作为相干叠加沿时间保持的可能性。
1999-05-10 quant-ph
Teleportation of Cavity Field States via Cavity QED
本文讨论了两种腔场态的隐形传态方案。在第一个方案中,我们考虑在相干态中制备的腔,在第二个方案中,我们考虑在零和一个Fock态的叠加中制备的腔。
2004-10-29 quant-ph
Secret sharing of quantum information via entanglement swapping in cavity QED
提出了一种基于腔QED中纠缠交换的量子信息秘密共享方案。在我们的方案中,腔衰减和热场的影响都被消除了。
2006-01-21 quant-ph
Quantum simulation of Dirac fermion mode, Majorana fermion mode and Majorana-Weyl fermion mode in cavity QED lattice
量子模拟的目的是使用强调相同数学模型的可控实验室系统来模拟量子系统。腔QED晶格系统是模拟相对论量子效应规定系统。在腔QED格子中,我们量子模拟了Dirac费米子模、Majorana费米子模和Majorana-Weyl费米子模以及它们之间的交叉。我们还提出了不同模式激发的场算符之间的不同解析关系。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
A Cavity QED Implementation of Deutsch-Jozsa Algorithm
Deutsch-Jozsa算法是Deutsch算法的推广,Deutsch算法是第一个编写的算法。我们提出的方案,实现Deutsch算法和Deutsch-Jozsa算法通过腔QED。
2005-11-23 quant-ph
Quantum optics and cavity QED with quantum dots in photonic crystals
本章主要研究半导体量子点在光子晶体腔中的外延生长量子光学。首先,我们将简要介绍光子晶体和量子点,然后介绍腔量子电动力学(QED)效应,特别强调在量子点-光子晶体平台上演示这些效应。最后,我们将重点讨论这种腔QED效应的应用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scheme for the implementation of a universal quantum cloning machine via cavity-assisted atomic collisions in cavity QED
我们提出了一个在腔QED背景下实现Buzek [Phys.Rev.A54,1844(1996)]的$1\to2$通用量子克隆机的方案. et.al该方案要求原子之间的碰撞过程是腔辅助的,原子穿过真空态的非共振腔场。腔场仅被虚拟地激发以面对退相干问题。这就是为什么对腔品质因数的要求可以放宽。
2003-01-08 quant-ph
Secure quantum dense coding via tripartite entangled GHZ state in cavity QED
研究了利用纠缠GHZ态在三个用户之间安全编码经典信息的经济协议。我们在腔QED中实现了原子量子比特的方案,其中原子在经典场的帮助下同时与高度失谐的腔模相互作用。该方案对腔场衰减和热场不敏感,因此基于目前的腔QED技术是可能实现的。
2005-11-07 quant-ph
Measurement-induced qubit state mixing in circuit QED from up-converted dephasing noise
我们观察到测量诱导的量子比特态混合在一个transmon量子比特色散耦合到一个平面读出腔。我们的研究结果表明,在量子位读出失谐频率的退相噪声是由读出光子上转换,造成虚假的量子位状态转换,从而限制了读出的非破坏性字符。此外,我们使用量子比特跃迁率作为工具,以提取在f ~ 1 GHz的等效通量噪声谱密度,并找到从$1/f^α$拟合到低于1 Hz的测量通量噪声谱密度的外推值的协议。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Secure quantum dialogue via cavity QED
利用腔QED中原子的演化规律,提出了一种基于腔QED的安全量子对话协议。本协议采用两步传输和酉运算编码。采用两种安全检查方法来保证其传输的安全性,以抵御外部窃听者的主动攻击。该协议利用腔量子电动力学中任意两个Bell态之间的纠缠交换和共享的秘密Bell态,避免了信息泄漏问题。与已有的基于腔QED的抗信息泄漏量子对话协议相比,该协议在量子测量方面具有优势。
2022-05-05 quant-ph
Qubit-Initialisation and Readout with Finite Coherent Amplitudes in Cavity QED
研究了腔中二能级原子量子比特的任意态到有限振幅相干态腔场的幺正转移。这种转移可以用来提供一个有效的读出测量的原子上的光场的后续测量或作为一种方法,用于初始化一个固定的原子状态-所谓的“吸引子状态”,研究以前的情况下,一个无限强的腔场。我们表明,通过适当调整相干振幅和演化时间,量子比特将其所有信息转移到场,获得与初始状态无关的高纯度的选择状态。
2010-06-04 quant-ph
Phase-selective reversible quantum decoherence in cavity QED experiment
提出了一种新的可行的腔QED实验来分析量子互补和纠缠导致的可逆量子退相干。利用与环境的相位选择性操纵,它是演示如何互补特别是诱导可见性的保存,而量子退相干是更进步的,由于系统和环境之间的显着纠缠。这种效应可以直接观察到使用建议的腔QED测量。
2001-08-27 quant-ph
Scheme for preparation of W state via cavity QED
本文提出了一种利用腔QED产生多腔最大纠缠W态的物理方案。该方案所需的所有操作都是对相互作用时间进行一次调制。
2003-07-24 quant-ph
Entanglement distillation for atomic states via cavity QED
本文提出了一种利用原子碰撞在远离共振腔中实现非最大纠缠原子纯态的腔QED浓缩的物理方案。该方案最大的优点是在蒸馏过程中没有腔模的激发。因此对型腔的质量要求大大放宽。
2003-07-24 quant-ph
Cavity QED with separate photon storage and qubit readout modes
我们提出了实现腔量子电动力学设置,其中强烈不同的寿命的光子工程在不同的谐波模式相同的腔。我们在超导传输线谐振器中实现了这一点,超导量子比特耦合到不同的模式。一个腔模式强耦合到用于量子比特状态读出的检测线,而第二个长寿命模式用于光子存储和相干量子操作。我们演示了基于边带的光子相干性测量,n个光子Fock态的产生和边带Rabi频率与n的平方根的缩放,使用可以扩展到实现基于边带的双量子位逻辑门的方案。
2009-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Generation of entangled photon pairs in optical cavity-QED: Operating in the bad cavity limit
我们提出了一个确定性产生偏振纠缠光子对的光腔QED方案,该方案即使在坏腔极限下也具有高保真度。该方案基于一个受激四能级原子与两个空光腔模的绝热相互作用过程。利用Monte-Carlo波函数模拟方法研究了腔-QED源的保真度及其在退相干情况下的纠缠性能。在坏腔的限制,接近一个预测的最先进的实验参数值的结晶度。
2008-12-28 quant-ph
Effective generation of entangled states and realization of quantum gate operations in cavity QED
由于一些问题,本文已被作者撤回。
2008-04-01 quant-ph
Generation of entangled states of two three-level atoms in cavity QED
提出了一个利用腔辅助碰撞产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。由于腔场仅为虚激发,原子与腔场之间没有量子信息传递。
2003-03-04 quant-ph
Trapping of single atoms in cavity QED
通过将激光冷却和囚禁技术与腔量子电动力学(QED)技术相结合,在一个小的、高精细度的强耦合腔模中囚禁了单个铯原子。观察到的寿命为单个原子被困在腔模式是$τ\approx 28$ ms,并受到波动的光的力量所产生的远失谐腔内场。这种在腔QED中捕获原子的初步实现将使量子信息科学中的各种协议成为可能。
1999-08-02 quant-ph
Scheme for implementing quantum information sharing via tripartite entangled state in cavity QED
研究了利用腔QED中的三方纠缠态在两个用户之间安全地分配和重构单比特量子态的经济协议。我们的方案是不敏感的腔衰减和热场。
2006-08-05 quant-ph
Cavity QED with molecular defects coupled to a photonic crystal cavity
本文提出一种混合方法,通过永久光谱调谐将多个相干分子发射体耦合到光子晶体腔中,实现集体量子态的受控形成,为可扩展的多体腔量子电动力学和化学设计的量子系统奠定基础。
2025-06-02 quant-ph
Controlling entanglement sudden death and birth in cavity QED
提出了一种通过施加和调节经典驱动场来控制腔量子电动力学系统中纠缠生灭的方案,该系统由两个相互作用的原子组成,每个原子与各自的真空场局域相互作用.
2009-06-07 quant-ph
C++QED: An object-oriented framework for wave-function simulations of cavity QED systems
我们提出了一个有效地进行Monte Carlo波函数模拟腔QED与运动粒子的框架。它在很大程度上依赖于C++中实现的面向对象编程范式,并且可扩展和适用于模拟开放的相互作用量子动力学。为用户提供了许多"元素“,例如泵浦移动粒子、泵浦损耗腔模式和各种相互作用,以组成复杂的相互作用系统,该系统包含在各种配置的电磁场中移动的若干粒子,并对这些系统进行波函数模拟。提供了一些工具,以促进新要素的实施。
2007-01-29 quant-ph
Proposal for direct measurement of concurrence via visibility in a cavity QED system
提出了一种直接测量两量子比特腔系统并发度的实验方案。它基于腔QED技术,利用原子作为飞行量子比特,并依赖于原子几率的两粒子可见性与腔系统的并发性的一致性。该方案适用于两量子比特腔系统的任意纯初态。
2008-04-21 quant-ph
Cavity-assisted single-shot $\textit{T}$-center spin readout
Rice University(莱斯大学);Smalley-Curl Institute, Rice University(斯莫利-柯尔研究所,莱斯大学)
针对光学接口固态自旋量子信息处理的高保真自旋读出需求,提出两种腔耦合单个$\textit{T}$中心电子自旋的单次读出理论方案,经实际参数计算两种方案均能在10μs内实现超99%的读出保真度。
2026-09-15 quant-ph
Single-shot optical readout of a quantum bit using cavity quantum electrodynamics
提出了一种利用腔量子电动力学实现量子比特单次光学读出的方法。我们选择性地将与不同量子比特基态相关的光学跃迁耦合到腔中,并利用腔transmittance的变化来产生由许多光子组成的量子比特读出信号。我们表明,这种方法即使在量子位没有标准共振荧光测量所需的良好循环跃迁时,也可以实现单次光学读出。我们计算的概率,测量检测到正确的自旋状态使用的例子,在各种实验条件下的量子点自旋,并证明它可以超过0.99。
2016-02-13 quant-ph
Efficient scheme for atomic entangled states with cavity QED system
提出了一种在腔QED系统中制备原子纠缠态的方案。它利用两个系统之间的拉曼跃迁或受激拉曼绝热通道,使两个三态$Λ$型原子在单模腔中的基态纠缠。它不需要对腔场进行测量,也不需要原子检测,并且可以以确定性的方式实现。由于该方案对腔场衰减和原子自发发射都不敏感,所产生的纠缠态在量子信息处理中可能有一些有趣的应用。
2010-04-12 quant-ph
Molecular optomechanics in the anharmonic cavity-QED regime using hybrid metal-dielectric cavity modes
使用精心设计的混合金属-介质谐振器,我们研究了分子光学力学在强耦合制度($g_{\rm }^2/ω_m {>} κ$),这体现在非谐波发射线的腔发射光谱($κ{<}ω_m$)的边带分辨区域。这种非线性光机械强耦合制度是通过金属-介电腔系统,不仅产生深亚波长等离子体约束,而且介电类约束时间比那些从典型的本地化等离子体模式大于两个数量级。这些混合的金属-电介质腔模式使人们能够研究用于单分子拉曼散射的量子等离子体的新途径。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Generation of arbitrary Fock states via resonant interactions in cavity QED
我们提出了一个产生任意Fock态的方案|在腔QED中使用N个共振里德伯原子。原子与光场的相互作用时间通过斯塔克位移来控制,斯塔克位移的调整方式是每个原子向腔中传输一个光子,使原子探测变得无用。影响原子-场相互作用控制的涨落也被考虑。
2008-04-16 quant-ph
Scalable cavity-QED-based scheme of generating entanglement of atoms and of cavity fields
我们提出了一个基于腔QED的产生原子间纠缠的方案。该方案可扩展到任意数目的原子,并可用于产生各种多体纠缠态,如Greenberger-Horne-Zeilinger态,W态和团簇态。此外,通过原子与光子的角色转换,该方案还可以实现腔场间的纠缠。我们还介绍了一个方案,可以产生一个任意的多部场图状态。
2008-03-20 quant-ph
Continuous variable quantum cloning via the Cavity QED with trapped ions
提出了一种利用囚禁离子腔QED系统实现相干态最优$1\to N$克隆机的可行方案。在本方案中,腔模的副本作为克隆机的输出出现在振动模处,腔模作为辅助模实现克隆。进一步证明了这种系统可以产生多模量子态,从而实现远腔相干态的最佳对称$1\to N$遥克隆。
2001-12-07 quant-ph
Entangled States Generated via Two Superconducting Quantum Interference Devices(SQUIDs) in cavity QED
提出了一种利用微波脉冲在热腔中产生两个超导量子干涉器件纠缠态的方案。
2006-01-21 quant-ph
Two-photon nonlinearity in general cavity QED systems
我们研究了一般腔QED系统中的双光子非线性效应,包括弱耦合和强耦合,并考虑了原子的辐射损耗。单光子和双光子传播子的解析形式。通过测量这两种耦合机制,我们揭示了光子波包产生大的非线性依赖于腔Q值的条件。我们还讨论了辐射损耗对非线性的影响。
2004-03-16 quant-ph
Teleportation of Atomic States via Cavity QED for a Cavity Prepared in a Superposition of Zero and One Fock States
本文讨论了原子态的两种隐形传态方案。在第一个方案中,我们考虑原子在一个三能级级联配置,在第二个方案中,我们考虑原子在一个三能级λ配置。提出的实验实现利用腔量子电动力学,涉及里德伯原子与在$|ψ>_{C}=(|0> +|1>)/\sqrt{2}$态制备的微脉泽腔的相互作用
2004-10-29 quant-ph
Continuous pumping and control of mesoscopic superposition state in a lossy QED cavity
在这里,我们考虑连续泵浦的耗散QED腔和导出的依赖于时间的密度算符的腔场最初准备作为一个叠加的介观相干态。这种叠加的相干性的控制进行了分析,考虑到注入的二能级里德伯原子束通过腔。我们的治疗方法与其他方法进行了比较。
2000-02-17 quant-ph
An Introduction to Quantum Computing using Cavity QED concepts
我们提出了一个简洁而完整的概念处理量子计算实现腔量子电动力学(CQED)。本文旨在为从其他领域进入该领域的专业人士提供简要概述,他们可能在技术培训期间没有讨论过量子计算背后的概念。
2012-10-08 quant-ph
Efficient and High-Fidelity Generation of Atomic Cluster State with Cavity-QED and Linear Optics
提出了一种利用腔量子电动力学(QED)和线性光学产生原子量子比特团簇态的方案。我们的计划是强大的不完美的因素,如耗散,光子损失,探测器效率低下。对该方案的实验可行性进行了讨论。
2007-03-14 quant-ph
Scheme for remote implementation of partially unknown quantum operation of two qubits in cavity QED
通过构造两个量子比特部分未知量子操作远程实现协议[王安民:PRA,\textbf{74},032317(2006)]的恢复操作,提出了一种在腔QED中实现该协议的方案.采用长寿命的里德伯原子作为量子比特,原子与腔场的相互作用是非共振的。最后,分析了该方案的实验可行性。
2007-01-27 quant-ph
Circuit QED Spectra in the Ultrastrong Coupling Regime: How They Differ from Cavity QED
本文分析电路QED中超强耦合下的光谱,发现与腔QED不同,系统与输出端口的耦合方式导致独特光谱特征。
2024-10-02 quant-ph
Enhanced Spontaneous Emission Into The Mode Of A Cavity QED System
我们研究了在正交偏振模的弱激发下,腔QED系统中由自发发射到模中的光。在腔QED的中间制度与可比的相干和退相干耦合常数,我们发现到未驱动腔模式的发射增强超过18.5倍的立体角所预期的模式。一个包含三个原子能级和两种偏振模式的模型定量地解释了这些观测结果。
2007-02-16 quant-ph
Universal Quantum Cloning in Cavity QED
我们提出了一种在腔量子电动力学(CQED)实验中实现通用量子克隆机[UQCM,Hillery和Buzek,Phys.Rev.A { \bf 56},3446(1997)]。该UQCM作用于与高$Q$腔的电磁场相互作用的原子的电子态。我们在这里讨论的具体情况下的$1 \to 2$克隆过程中使用一个或两个腔的配置。
2002-07-08 quant-ph
Implementation of three-qubit Grover search in cavity QED
利用三个里德伯原子与单模微波腔的共振相互作用,基于三量子比特量子门的思想[Phys.Rev.A73,064304(2006)],考虑了弱腔衰减条件下三量子比特Grover搜索算法的实现.我们模拟了在腔衰减影响下的搜索过程,并表明我们的方案可以有效地实现高保真度地找到标记态。所需的操作是非常接近的达到与当前的腔QED技术。
2007-07-03 quant-ph
Purifying two-bit quantum gates and joint measurements in cavity QED
使用腔QED设置,我们展示了如何实现一个特定的联合测量两个原子的容错方式。基于该方案,我们说明了如何实现量子通信的噪声信道时,本地操作受到错误。我们还提出了一个方案来执行和纯化一个通用的二位门。
1997-08-19 quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后,我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度,并展示了深远的作用,延迟上的着装共振,允许显着提高极化激元寿命(由许多数量级),调谐的共振,以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振,和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态,在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Quantum Search with Two-atom Collisions in Cavity QED
我们提出了一个利用腔量子电动力学实现两量子比特Grover量子搜索算法的方案。圆形里德伯原子被用作量子比特(qubit)。它们与非谐振腔的电磁场相互作用。量子门动力学由腔辅助碰撞提供,对退相干过程具有鲁棒性。我们提出了详细的程序和分析实验的可行性。
2002-03-29 quant-ph
Entangling homogeneously broadened matter qubits in the weak-coupling cavity-QED regime
在分布式量子信息处理中,飞行的光子会纠缠被限制在腔体中的物质量子比特。然而,当物质量子比特被均匀加宽时,腔QED通常需要强耦合机制,这在实际的实验装置中很难实现。在这里,我们表明,高保真纠缠操作是可能的,即使在弱耦合制度,其中阻尼(退相,自发发射,和腔泄漏)压倒量子比特和腔之间的相干耦合。我们的建议使得分布式量子信息处理能够使用比以前要求低得多的技术来执行。
2012-05-01 quant-ph