Implementing quantum logic operations, pseudo-pure states and the Deutsch-Jozsa algorithm using non-commuting selective pulses in NMR
我们实验证明了选择性脉冲在核磁共振进行量子计算的有用性。已经提出了三种基于选择性脉冲激发的不同技术来制备处于赝纯态的自旋系统。我们描述了新的“portmanteau”门的设计使用水平人口的选择性操纵。给出了Deutsch-Jozsa算法在两量子比特和三量子比特量子计算机上的选择脉冲实现。
2000-02-05 quant-ph
The basic principles to construct a generalized state-locking pulse field and simulate efficiently the reversible and unitary halting protocol of a universal quantum computer
它已被证明（Arxiv：Quant-PH/0507236），而基于状态锁定脉冲场的可逆幺正停机协议是构造高效量子搜索过程的关键部件，而状态锁定脉冲场是产生可逆幺正停机协议的关键部件。本文对可逆幺正停止协议和广义锁态脉冲场进行了深入的理论研究。详细研究了构造锁态脉冲场和设计可逆酉停止协议的基本原理。广义锁态脉冲场一般依赖于时间和空间变量。它可以是一系列依赖于时间和空间的电磁脉冲场，也可以包含依赖于时间和空间的势场。因此，可逆的和幺正的停止协议建立了状态锁定脉冲场一般由一系列的时间和空间相关的幺正演化过程。它示出了如何构建量子控制过程，以有效地模拟可逆和单一的停机协议。提出了一种改进的基于可逆幺正停止协议的子空间约简量子程序和电路，作为进一步构造高效量子搜索过程的关键部分。提出了一个简单的原子物理系统，即双势阱中的原子离子或中性原子，来说明如何产生锁态脉冲场以及如何实现可逆的幺正停止协议。
2006-11-27 quant-ph
Implementation of Conditional Phase Shift gate for Quantum Information Processing by NMR, using Transition-selective pulses
在核磁共振（NMR）领域，量子信息处理的实验实现已经很好地建立。条件相移门的实现是一个重要的步骤，它导致了Grover搜索算法和量子傅里叶变换等重要算法的实现。该门已在核磁共振中用耦合演化方法实现。我们在这里演示的条件相移门使用过渡选择脉冲的实施。作为门的一个应用，我们演示了Grover的搜索算法和量子傅里叶变换的模拟和实验使用过渡选择脉冲。
2003-11-16 quant-ph
Quantum Computing by Two-Dimensional NMR using Spin- and Transition-Selective Pulses
使用二维NMR的量子计算最近已被描述为使用标量耦合演化技术[J. Chem. Phys.，109，10603（1998）]。本文描述了利用选择性脉冲实现二维核磁共振量子计算。使用两个和三个量子位实现了许多逻辑门，其中一个额外的观察者自旋。实现了一些多合一门（或Portmanteau门）。Toffoli门（或AND/NAND门）和OR/NOR门在三个量子位上实现。Deutsch-Jozsa量子算法的一个和两个量子位，使用一个额外的工作量子位，也已经实现了使用选择性脉冲后，创建一个相干叠加态，在二维的方法。
2000-06-27 quant-ph
Orchestrating an NMR quantum computation: the N=3 Deutsch-Jozsa algorithm
Deutsch-Jozsa算法的三量子位NMR实现的开发的详细描述[Collins等人，A 62，022304（2000）]。理论和实验技术用于减少算法的演变步骤到一个序列的NMR脉冲进行了讨论。这包括一般脉冲序列编译技术的描述，间接耦合门实现的各种方案，实验脉冲参数化技术和脉冲相位的簿记方法。
2001-05-10 quant-ph
Shaped Pulses for Energy Efficient High-Field NMR at the Nanoscale
通过金刚石中的氮空位中心实现光学检测磁共振在高磁场下面临挑战，这包括控制脉冲的能量消耗增加以及灵敏度降低。在这里，我们解决这些挑战与微波控制序列中的成形脉冲的设计，实现了数量级的降低能耗和随之而来的增加灵敏度相比，标准的礼帽微波脉冲。本文提出的方法具有通用性，可应用于任何受脉冲控制序列影响的量子传感器。
2018-10-31 quant-ph
A genetic algorithm for finding pulse sequences for NMR quantum computing
我们提出了一种遗传算法，找到一组脉冲序列，或旋转，为一个给定的量子逻辑门，实现核磁共振。我们证明了该方法的实用性，通过显示可以发现CNOT和Shor算法的中心部分（N=15）的较短序列。像这里介绍的遗传算法这样的人工智能技术在简化工作量子计算机的实现方面具有巨大的潜力。
2004-04-29 quant-ph
Hamiltonian of Homonucleus Molecules for NMR Quantum Computing
推导了同核分子作为计算源的核磁共振量子计算在旋转坐标系下的哈密顿量。由此得到的哈密顿量不同于文献中出现的常规哈密顿量。结果表明，设计用于异核自旋的控制脉冲可以通过简单地用具有适当选择的脉冲宽度的软脉冲代替硬脉冲而转化为同核自旋的脉冲。为了证明我们的哈密顿量的有效性，我们进行了几个实验，采用胞嘧啶作为同核分子。所有的实验结果表明，我们的哈密顿量准确地描述了自旋的动力学，而传统的哈密顿量失败。最后，我们使用我们的哈密顿量精确控制场的不均匀性补偿与一对$π$脉冲。
2005-03-18 quant-ph
Realization of Fredkin Gate by Three Transition Pulses in NMR Quantum Information Processor
三量子位条件交换门（Fredkin gate）是一种通用门，可用于创建任何逻辑电路，并且有许多直接用途。本文在丙氨酸溶液中实验实现了只有三个跃迁脉冲的Fredkin门。目前还没有用较少的脉冲实现Fredkin门的实验报道。此外，我们的方案结构简单，易于在实验中实现。
2002-04-19 quant-ph
Ultralong Photon Echo Storage Using Optical Locking
利用一对控制脉冲，在三脉冲光子回波中实现了超长光子存储，其恢复效率超过50%。控制脉冲通过将激发态原子转移到一个辅助态，然后再返回，有条件地冻结原子的退相过程。所观测到的光子回波衰减时间远大于自旋均匀衰减时间，这对于长距离量子通信是很有潜力的。
2009-12-18 quant-ph
Proposal for enhanced resolution in nanoscale NMR: quantum sensing with pulses of finite duration
金刚石中的氮空位（NV）色心是开发量子传感器的一个非常重要的平台，包括单自旋和单分子NMR。微波脉冲的重复序列大大增强了对弱单自旋信号的检测;在这些动态解耦（DD）技术中，在实验中扫描的关键控制参数是脉冲之间的时间间隔，$τ$。在这里，我们表明，事实上，脉冲持续时间提供了一个强大的附加控制参数。虽然以前，不可忽略的脉冲宽度被认为只是实验误差的来源，但在这里，我们阐明了潜在的量子动力学：我们确定了量子态交叉的景观，这些交叉通常是关闭的（不活动的），但可以通过从零开始调整脉冲宽度来可控地激活（打开）。我们确定这些交叉点与最近观察到的，但意想不到的下降（所谓的假下降）看到的量子相干性的NV自旋。有了这种新的理解，这些尖锐特征的位置和强度都可以精确控制;它们与短持续时间微波脉冲的通常更广泛的相干性下降共存，但它们的尖锐度允许使用量子金刚石传感器或其类似物进行更高分辨率的光谱分析。
2017-05-26 quant-ph
Development of Neural Network-Based Optimal Control Pulse Generator for Quantum Logic Gates Using the GRAPE Algorithm in NMR Quantum Computer
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；Centre for Quantum Engineering and photonics Technology, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学量子工程与光子技术中心）；Koc University（科奇大学）
本文提出利用神经网络生成核磁共振量子计算机中任意单量子位逻辑门的最优控制脉冲，通过GRAPE算法训练网络，实现高效执行量子门操作，提升量子最优控制能力。
2025-10-31 quant-ph
Composite Dipolar Recoupling: Anisotropy Compensated Coherence Transfer in Solid-State NMR
在粉末样品的固态NMR光谱中，偶极-偶极耦合驱动的相干转移实验的效率受到核间矢量相对于外部磁场的取向的分散的限制。在这里，我们介绍了一般的设计原则和脉冲序列，接近全偏振转换效率的所有微晶取向的粉末中的魔角旋转实验。该方法补偿由于取向依赖偶极耦合相互作用和不均匀的射频场引起的相干散焦。补偿方案非常简单地实现为补偿脉冲的支架（梳），其中可以插入要改进的脉冲序列。补偿的程度可以调整，并且应该作为整个脉冲序列的效率和长度之间的折衷来平衡。数值和实验数据表明，该补偿方案显着提高了已知的偶极再耦合固态NMR实验的效率。
2006-01-04 quant-ph
Designing short robust NOT gates for quantum computation
最初在核磁共振（NMR）中开发的复合脉冲已经在实验量子信息处理（QIP）中广泛使用，以减少系统误差的影响。到目前为止，大多数使用的脉冲都是简单地从现有的NMR设计中改编而来的，尽管已经开发了用于设计具有任意精度的复合脉冲的技术，但结果相当复杂，几乎没有应用。在这里，我描述了设计短而有效的复合脉冲来实现强大的非门的技术，将NMR和QIP的现有见解结合在一起，并提出了一些新的复合脉冲。
2013-05-07 quant-ph
Pulse Sequences for NMR Quantum Computers: How to Manipulate Nuclear Spins While Freezing the Motion of Coupled Neighbours
我们展示了如何将耦合的多自旋系统划分为一个小的“活跃”自旋子集，这些自旋在化学位移或标量耦合算子下演化，以及一个更大的“旁观者”自旋子集，这些自旋返回到它们的初始状态，就好像它们的运动被暂时冻结一样。这使我们能够实现基本的单量子位和双量子位操作，从中可以构建适用于量子计算的$N$ -量子位上的一般操作。的原则是通过实验说明的三个耦合质子的2，3-二溴丙酸，但该方法适用于任何自旋1/2核和系统包含任意数量的耦合自旋。
1998-11-17 quant-ph
Singlet state creation and Universal quantum computation in NMR using Genetic Algorithm
量子算法的实验实现需要酉算子分解。在这里，我们把酉算子分解作为一个优化问题，并使用遗传算法，一个全局优化方法的启发，自然界的进化过程的算子分解。作为应用，我们将其应用到NMR量子信息处理中，找到了一种利用全局硬脉冲进行普适量子计算的概率方法。我们还证明了有效的创建单重态（作为贝尔态的特殊情况）直接从热平衡使用最佳序列的脉冲。
2012-05-19 quant-ph
Efficient decoupling and recoupling in solid state NMR for quantum computation
提出了一种偶极耦合自旋大网络的解耦和选择性再耦合方案。该方案依赖于宽带的组合，去耦脉冲序列施加到所有的核自旋与带选择性脉冲序列的单自旋旋转或再耦合。选择性耦合所需的进化时间开销是独立的自旋的数量，受时间尺度的限制，我们讨论的可行性。该方案可以提高固态NMR量子计算架构的可扩展性。
2004-11-15 quant-ph
Noise-resistant off-resonance π-rotation realized in an NMR system
School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
该研究在NMR系统中提出双脉冲与十八脉冲序列实现非共振π旋转，十八脉冲序列抗噪声性能更优，保真度达0.9997±0.0006，为量子比特精确控制提供了新方法。
2026-10-14 quant-ph
A Simple and Convenient Measure of NMR Rotor Fidelity
我们描述了一个简单的计划，用于计算的保真度的复合脉冲时，被认为是一个通用的转子。
2001-03-12 quant-ph
Pulse sequence design for high field NMR with NV centers in dipolarly coupled samples
针对低扩散样品中偶极耦合干扰NMR光谱信息提取的问题，提出基于NV系综传感器的高场脉冲序列协议，通过同步RF和MW消除核耦合并增强信号，可准确识别固态系统能量位移。
2025-08-25 quant-ph
Quantum Logic Gates and Nuclear Magnetic Resonance Pulse Sequences
我们演示了如何在原则上可以使用NMR来实现构建量子计算机所需的所有元素，并简要讨论了量子逻辑的见解在开发新型脉冲序列中的潜在应用，以及在更传统的NMR实验中的应用。
1998-05-22 quant-ph
Non-adiabatic Arbitary Geometric Gates in 2-qubit NMR Model
本文研究了一个两量子比特核自旋系统，利用非绝热操作实现了任意几何的量子相位门。利用多谐频率的单脉冲磁场对2量子比特的量子态进行瞬时操纵。利用共振跃迁近似，可以解析地求解两个核自旋的含时哈密顿量。在不采用绝热近似的情况下，得到了波函数随时间的演化。确定了磁脉冲的频率、幅值、各谐波分量的相位以及脉冲持续时间等参数，实现了任意非绝热几何相位门。推导了非绝热几何控制相位门和A-A相位。
2006-12-16 quant-ph
Hierarchical Genetic Algorithm Approach to Determine Pulse Sequences in NMR
我们开发了一类新的遗传算法，计算确定有效的脉冲序列，以实现一个量子门U的三量子位系统。该方法被证明是相当普遍的，并且相同的算法可以用于获得各种目标矩阵的有效序列。当自旋-自旋耦合常数$J_{12}=J_{23}=J$和$J_{13}=0$满足时，我们通过有效地实现等式反转门来证明这一点。我们还提出了新的脉冲序列来实现奇偶校验门和扇出门，这是大约50%的效率比以前的最好的努力。此外，这些序列被示出为需要显著更少的RF功率用于其实施。该算法在传统的遗传算法框架中引入了几个新的功能。我们使用矩阵而不是线性链，这些矩阵的列具有定义良好的层次结构。该算法是一个遗传算法耦合到一个快速局部优化，因此是一个混合遗传算法。它显示出快速收敛，并且在标准个人计算机上在MATLAB平台上运行需要大约20分钟来导出用于任何目标8 × 8矩阵$U$的有效脉冲序列。
2009-12-04 quant-ph
Design and application of robust rf pulses for toroid cavity NMR spectroscopy
我们提出了强大的射频（rf）脉冲，容忍的因素，在B1场的不均匀性，显着提高了潜在的环形腔谐振器的NMR光谱应用。基于最优控制理论，采用梯度上升脉冲工程（GRAPE）算法对点到点（PP）和酉旋转（UR）脉冲进行了激励、反演和重聚焦优化。此外，应用于绝热BIR-4 UR脉冲方案的优化参数化（OP）算法实现了超短（50微秒）脉冲，与标准实现相比具有可接受的性能。OP还发现了一类新的非绝热脉冲形状，在BIR-4框架内具有改进的性能。然而，没有一个OP-BIR 4脉冲与更普遍优化的UR脉冲竞争。新脉冲的优点在模拟和实验中得到了证明。特别是，这里提出的DQF COSY结果代表了使用环形探针的2D NMR光谱的第一个实施。
2010-11-29 physics.chem-ph quant-ph
We present a framework that uses a continuous frequency space to describe and design solid-state NMR experiments. The approach is similar to the well established Floquet treatment for NMR, but is not restricted to periodic Hamiltonians and allows the design of experiments in a reverse fashion. The framework is based on perturbation theory on a continuous Fourier space, which leads to effective, i.e., time-independent, Hamiltonians. It allows the back calculation of the pulse scheme from the desired effective Hamiltonian as a function of spin-system parameters. We show as an example how to back…
2022-07-12 physics.chem-ph quant-ph
Exact solutions for time-optimal control of spin I=1 by NMR
本文用NMR研究了自旋I=1的四极核的时间最优控制问题。与基于选择性脉冲的传统方法相比，该控制使用由自由演化间隔分隔的非选择性脉冲来实现。利用Cartan分解，得到求控制场参数的方程组。对重要的单量子门（选择性旋转和量子傅里叶变换）找到了部分时间最优解，并观察到最小实现时间与门的全局相位的强相关性。最小时间的解析值与数值结果一致。
2015-06-04 quant-ph
Default-off inter-qubit interactions in NMR quantum computing in rotating solids
介绍了一种偶极重耦合技术，作为实现魔角自旋下固态核磁共振量子门操作的新方法。量子位间相互作用的默认关闭性质提供了一种简单的方式来控制操作，而不需要复杂的量子位去耦脉冲。
2005-12-02 quant-ph
Experimental Realization of Discrete Fourier Transformation on NMR Quantum Computer
本文报道了离散傅里叶变换在核磁共振量子计算机上的实验实现。实验结果与理论结果一致。利用本文介绍的脉冲序列，理论上可以在任意L比特量子数上实现DFT。
1999-05-25 quant-ph
The exact solution for the free induction decay in a quasi-one-dimensional system in a multi-pulse NMR experiment
在最近邻相互作用近似下，得到了高温和低温下一维多脉冲实验中自由感应衰减的精确解。对氟磷灰石单晶中准一维$^{19}$ F核自旋系统进行了实验研究。理论计算结果与实验数据吻合较好。
2019-10-23 cond-mat.other quant-ph
Experimental NMR Realization of A Generalized Quantum Search Algorithm
在一个2量子比特的核磁共振异质结系统中实现了一种广义的量子搜索算法，其中标记态和预备态的相位反转被$π/2$相位旋转所取代。与标准Grover算法相比，量子算法以更小的步长搜索标记状态。通过与另一种广义的相位旋转分别为$π/2$和$3π/2$的量子搜索算法的比较，论证了量子搜索中的相位匹配要求。给出了包括非90度脉冲的脉冲序列。
2001-06-13 quant-ph
The Fantastic Four: A plug 'n' play set of optimal control pulses for enhancing nmr spectroscopy
我们提出了高度鲁棒的，基于最佳控制的整形脉冲，旨在取代给定脉冲序列中的所有90°和180°硬脉冲，以提高性能。特别注意确保脉冲可以简单地以一对一的方式取代原始硬脉冲，而不对现有序列进行任何额外的修改。因此，每个核的四个脉冲的集合由相同持续时间的90°和180°点对点（PP）和万向旋转（UR）脉冲组成。这些1 ms脉冲在20 kHz（1H）和35 kHz（13 C）的谐振偏移上提供均匀的性能，并容许（+/-）15%（1H）和（+/-）10%（13 C）的相当大的射频（RF）不均匀性/误校准，使它们特别适合于小到中等大小分子的NMR（对于其，脉冲期间的弛豫效应可忽略不计）在600 MHz的可获得的和广泛使用的谱仪场强度下进行。传统的硬脉冲序列的实验性能被证明是大大提高，通过将新的脉冲，每组被称为神奇四侠（Fanta 4）。
2012-09-01 physics.chem-ph quant-ph
Pseudorandom Selective Excitation in NMR
在这项工作中，平均哈密顿理论被用来研究选择性激发下的一系列小翻转角$θ-$脉冲$(θ\ll 1)$，施加周期性[这对应于DANTE脉冲序列]或非周期性的自旋1/2系统的发展。首先，平均哈密顿描述的DANTE脉冲序列的开发，这样的描述被确定为是有效的，无论是在或非常远离DANTE谐振频率，这只是整数倍的脉冲间延迟的倒数。对于其中伪随机地选择脉冲间延迟的非周期性激励方案，如果$θ$脉冲的相位与时间延迟一致地调制，则可以选择性地激励单个谐振。这样的选择性脉冲被称为伪随机DANTE或p-DANTE序列，并且其中发现p-DANTE的平均哈密顿描述的条件类似于针对DANTE序列发现的条件。它还表明，平均在不同的p-DANTE序列，是选择性的相同的谐振可以帮助减少在远离谐振频率的频率激发，从而提高表观选择性的p-DANTE序列。最后，给出了p-DANTE序列的实验演示和与理论的比较。
2010-07-20 quant-ph
Nutation-Based Longitudinal Sensing Protocols for High-Field NMR With Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond
针对特斯拉级高场下NV-NMR快速脉冲序列难以驱动的问题，提出DRACAERIS协议以低拉比频率检测纵向磁化，经分析其抗脉冲缺陷和失谐效应更优，且确定了可行实验参数。
2024-04-16 physics.chem-ph quant-ph
Chirp Excitation
本文介绍了核磁共振宽带啁啾激励脉冲的设计。我们首先发展了一个三阶段模型来理解核磁共振中的啁啾激发。然后，我们展示了如何啁啾$π$脉冲可以用来重新聚焦啁啾激发脉冲的相位。由此产生的磁化强度仍然存在一些相位色散。我们展示了如何使用两个啁啾$π$脉冲而不是一个脉冲的组合来消除这种色散，从而留下较小的剩余相位色散。这里提出的激励脉冲序列允许激励任意大的带宽，而不增加峰值射频幅度。虽然本文中提出的方法已经出现在其他地方，我们提出了完整的分析处理，阐明了这些方法的工作。
2017-05-15 quant-ph
Experimental realization of a fetching algorithm in a 7 qubit NMR quantum computer
从未排序的数据库中搜索标记项目是一个重要的科学问题，也是计算设备的基准。使用一个7量子位的液体核磁共振量子计算机，我们已经成功地证明了一个混合的量子提取算法，发现标记的项目，只有一个单一的查询。其基本思想是量子计算机的并行操作。我们给出了7个量子比特相干控制的详细脉冲序列。该脉冲序列不仅可用于系综量子计算，而且可作为一种通用的控制门，用于量子算法的实验设计和其他量子计算机方案中的一般量子信息处理任务.还提供了可扩展到任意量子比特数的算法的推广。
2002-07-15 quant-ph
Search for optimum labeling schemes in qubit systems for Quantum Information processing by NMR
最佳的标记方案导致有效的实验协议的量子信息处理的核磁共振（NMR）。这里描述了一个系统的方法，找到最佳的标签计划为一个给定的计算。该计划描述了四极系统和自旋1/2系统。最后，利用跃迁选择性脉冲技术，在一个4量子比特系统中，利用NMR实验实现了一个量子全加器。
2004-02-29 quant-ph
Pursuit and Review of Magnetic Resonance Imaging (MRI) based Quantum Computing -- Qubit Generation, Spin Purification, Tailored RF Pulses and MRI Sequences for Quantum Computing
本研究提出一种基于MRI技术、利用水质子NMR生成多量子比特的新方法，结合局部反向梯度实现高均匀场单频量子比特，可室温运行并复用MRI现有软硬件，能为量子计算提供复杂信号处理能力。
2025-05-21 quant-ph
Experimental Realization of an NMR Quantum Switch
本文报道了利用核自旋和磁共振脉冲实现量子开关的实验。利用~（13）C标记氯仿溶液中H和C的核自旋携带信息，然后施加核磁共振脉冲，实现旁路或交叉功能，从而实现开关。与传统的空间域或时域交换机相比，这种交换结构具有更高的可扩展性，因此可以通过简单地增加I/O端口的数量来构建高吞吐量的交换设备。此外，它不仅可以作为交换经典信息的器件，还可以作为量子信息网络的构建块。
2004-05-28 quant-ph
NMR Simulation of an Eight-State Quantum System
利用NMR模拟了激发沿一维原子链的传播。作为模拟量子计算机使用的物理系统是液晶矩阵中的133-Cs（自旋7/2）核。用一个特殊的7频脉冲模拟了迁移的哈密顿量，并通过跟踪粒子数从8个自旋能级之一向另一个能级的转移来监测动力学。
2001-01-05 quant-ph
Ultralong quantum optical storage using reversible inhomogeneous spin ensembles with an optical locking method
提出了一种新的多比特量子光数据存储方法，在连续共振拉曼光数据脉冲激励下的自旋非均匀可逆系统中，存储时间可以远远超过自旋相位衰减时间。超长存储时间是通过改进的重相过程的光学布居锁定机制获得的。这为利用量子存储器进行长距离量子通信的量子中继器提供了潜力，其中超长存储时间起着重要作用。
2008-04-23 quant-ph
A smoothing monotonic convergent optimal control algorithm for NMR pulse sequence design
在过去的十年中，人们对在相干量子可控系统中使用基于最优控制的方法越来越感兴趣。这种方法的多功能性已经在核磁共振（NMR）中以特别优雅的方式被证明，其中相干和耗散自旋动力学过程之间的自然分离使得能够在长时间内进行相干量子控制，以将实验塑造成几乎理想地采用自旋系统和外部操纵。这导致了新的设计原则，以及强大的新的实验方法，在磁共振成像，液态和固态NMR光谱。为了使这种发展继续下去并扩大，至关重要的是要不断改进底层的数值算法，以提供与当前仪器上的实现最佳兼容的数值解，同时数值稳定并提供快速单调收敛到目标。针对这些目标，我们在这里提出了一个平滑单调收敛算法的磁共振脉冲序列设计，提高优化稳定性，导致平滑脉冲序列更容易实现实验和潜在的理解内的分析框架现代NMR光谱。
2010-02-08 math.OC physics.chem-ph quant-ph
Robust quantum information processing with techniques from liquid state NMR
虽然核磁共振（NMR）技术不太可能导致大规模量子计算机，但它们非常适合研究基本现象和开发新技术。实际上，许多现有的NMR技术很可能会在量子信息处理中找到用途。在这里，我描述了如何使用复合旋转（复合脉冲）方法来开发对系统误差具有鲁棒性的量子逻辑门。
2003-01-07 quant-ph
Quantum Phase Transition of Ground-state Entanglement in a Heisenberg Spin Chain Simulated in an NMR Quantum Computer
利用核磁共振量子计算机，我们在实验上模拟了海森堡自旋链的量子相变。用多脉冲序列产生哈密顿量，在核自旋系统的（伪纯）基态中制备有效哈密顿量，并使海森堡链从乘积态变为纠缠态，最后变为不同的乘积态.
2004-11-08 quant-ph
An NMR Analog of the Quantum Disentanglement Eraser
我们报道了在液态核磁共振量子信息处理器上实现的三自旋量子去纠缠擦除器。该实验的一个关键特征是使用脉冲磁场梯度来模拟投影测量。这种能力是朝着实验可控系统的发展迈出的重要一步，该系统可以模拟任何量子动力学，包括相干和退相干。
2001-04-26 quant-ph
An implementation of the Deutsch-Jozsa algorithm on a three-qubit NMR quantum computer
介绍了一种利用高分辨核磁共振（NMR）实现量子计算机的新方法。其关键特征是同时施加两个或多个线选择性射频脉冲。利用2，3-二溴丙酸中三个耦合质子的400 MHz核磁共振谱研究了三量子比特量子计算机。它已被用来实现Deutsch-Jozsa算法，用于区分常数和平衡函数。扩展到包含更多耦合自旋的系统是简单的，不需要更长的实验。
1998-08-21 quant-ph
Motion of free spins and NMR imaging without a radio-frequency magnetic field
本文用自旋独立的~ $\tfrac 12$的量子处理解释了无射频磁场的核磁共振成像。总磁化强度由它们各自的波函数确定。理论处理，量子力学的基本公理和明确解决的薛定谔方程的动能的一部分，它给出了自由自旋的运动的基础上，被召回。它解释了自旋噪声谱的相移与其振幅相比，传统的NMR谱。此外，它还解释了在没有RF脉冲的情况下获得的NMR图像的相对良好的信噪比。这一推导对于新的磁共振成像序列或核磁共振量子计算的发展都是有帮助的。
2015-04-19 quant-ph
Use of composite rotations to correct systematic errors in NMR quantum computation
我们实现了一个系综量子计数算法的三个NMR光谱仪与1H共振频率为500，600和750 MHz。在更高的频率下，结果明显偏离天真的理论预测。这些系统误差几乎可以完全归因于非共振效应，这可以通过使用最初由Tycko开发的完全补偿复合旋转脉冲序列来基本上校正。我们还推导出一个解析表达式生成这样的序列与任意旋转角度。
1999-11-16 quant-ph
A solid-state NMR three-qubit homonuclear system for quantum information processing: control and characterization
基于丙二酸分子的用于量子信息处理的三量子位13 C固态核磁共振（NMR）系统被用于展示通过强调制射频脉冲的高保真通用量子控制。这种控制是在强耦合机制下实现的，其中选择性量子位寻址和两量子位相互作用的时间尺度是相当的。
2005-11-22 quant-ph
Fourier Synthesis Methods for Control of Inhomogeneous Quantum Systems
在相干光谱学、成像和量子信息处理领域中，寻找能够补偿控制量子系统演化的参数中的色散的控制律（脉冲序列）是一个重要的问题。将复合脉冲技术用于此类任务具有悠久且广为人知的历史。本文介绍了量子系统动力学中色散补偿的傅里叶综合控制律设计方法。我们专注于NMR光谱和NMR成像应用中出现的系统模型。
2007-05-17 quant-ph
Concatenated Composite Pulses Applied to Liquid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
在核磁共振（NMR）中广泛应用的复合脉冲的基础上，发展了一种具有高精度的量子信息处理（QIP）幺正运算，即连续复合脉冲（CCCPs）。CCCP同时补偿两种类型的系统误差，这对于NMR中的已知复合脉冲是不可能的。我们的实验表明，CCCP不仅在QIP中，而且在NMR中是强大的和通用的工具。
2020-01-09 cond-mat.other physics.chem-ph physics.ins-det
Influence of the nuclear Zeeman effect on mode locking in pulsed semiconductor quantum dots
半导体量子点中的电子自旋的相干性通过经由核聚焦的锁模而被强烈增强，其中电子自旋与周期性脉冲的同步被缓慢地转移到半导体材料的核自旋，由这些核自旋之间的超精细相互作用介导。驱动电子自旋拉莫尔振荡的外部磁场也使核自旋受到类似塞曼的耦合，尽管这种耦合要弱得多。对于实验中使用的典型磁场，核塞曼效应的能量尺度与超精细相互作用的能量尺度相当，因此它是不可忽略的。本文定量分析了核塞曼效应对锁模的影响。在一个微扰的框架内，我们计算的Overhauser场分布后，一个长时间的脉冲。我们发现，核塞曼效应可以交换共振和非共振频率。我们区分模型与一个单一的类型和多种类型的核。对于后一种情况，共振的位置取决于各个$g$因子，而不是平均值。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conventional control strategies for NV centers in quantum sensing are based on a two-level model of their triplet ground state. However, this approach fails in regimes of weak bias magnetic fields or strong microwave pulses, as we demonstrate. To overcome this limitation, we propose a novel control sequence that exploits all three levels by addressing a hidden Raman configuration with microwave pulses tuned to the zero-field transition. We report excellent performance in typical dynamical decoupling sequences, opening up the possibility for nano-NMR operation in low-field environments.
2021-04-29 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Information processing by NMR: Preparation of pseudopure states and implementation of unitary operations in a single-qutrit system
理论上的量子信息处理（QIP）已经从使用量子比特成熟到使用量子比特（具有状态> 2的系统）。由于大多数实验实现都是使用量子位进行的，因此使用量子位进行的实验工作很少。在本文中，我们展示了实验实现的qutrit系统的核磁共振（NMR），利用氘（自旋-1）核部分取向的液晶相。利用跃迁选择脉冲，在这个单量子系统中实现了赝纯态的制备和幺正操作。
2003-07-31 quant-ph
Suspended Long-Lived NMR Echo in Solids
我们报道了在固体中偶极耦合核自旋系统中观察到的极长寿自旋态。“悬浮回波”实验使用简单的受激回波脉冲序列，并产生非平衡态，其寿命比自旋-自旋动力学的特征时间T2长许多数量级。大量的信息可以在这种长寿命状态下编码，以多自旋相关的形式存储，随后通过应用单个“读取”脉冲来检索。
2013-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
