Coherent Tunneling Adiabatic Passage with the Alternating Coupling Scheme
使用绝热通道技术来介导粒子通过真实空间而不是相空间的传输正在成为一种有趣的可能性。研究了交替隧穿矩阵元的相干隧穿绝热通道(CTAP)的性质。这种几何形状,以前没有考虑在硅范例中的施主,提供了一个有趣的远程量子传输的路线。我们介绍了简化的耦合协议,瞬态本征谱,以及一个现实的门设计这个运输协议。使用对具有30 nm施主间距、120 nm总链长的5施主器件的隧道耦合的成对处理,我们估计绝热操作所需的时间尺度为~ 70 ns,该时间完全在测量的电子自旋和估计的电荷弛豫以及硅中磷施主的时间内。
2009-09-14 quant-ph
Coherent population transfer with polariton states in circuit QED
本文提出利用绝热捷径方法加速超导电路中的STIRAP过程,在电路QED极化激元Λ系统中实现快速高保真的超绝热相干布居转移。
2023-10-31 quant-ph
Adiabatic quantum computation along quasienergies
将幺正算符的准能量和本征向量的参数变形应用于量子绝热算法的设计。传统的标准绝热量子计算沿着参数依赖的哈密顿量的本征能量进行。相比之下,离散绝热计算利用绝热通道沿准能量的参数依赖的酉算子。例如,这样的计算可以通过参数化的量子线路的级联来实现,其中参数具有绝热但不可避免的离散变化。最近提出了一种沿准能绝热通过的设计原理:Cheon关于酉算子的准能和本征空间非完整性可用于实现非完整绝热算法[Tanaka和Miyamoto,Phys.Rev.Lett. 98,160407(2007)],其构成离散绝热算法的非平凡族。除了引入一个参数外,将一个标准绝热算法移植到非完整绝热算法是很简单的|v>,它可用来调节准能的间隙,以控制运行时间步长。在Grover的数据库搜索问题中,|v>对于性质不同的,即,功率或指数,运行时间步长显示出质的不同。奇怪的是,在建立基于电路模型的标准量子计算和非完整绝热量子计算模型之间的等价性时,表明了|增大本征值的间隙在定性上是可以忽略的。
2009-10-19 quant-ph
Fast quasi-adiabatic dynamics
我们工作的理论和应用程序的快速准绝热方法,以加快缓慢的绝热操作的量子系统,通过驱动一个控制参数尽可能接近绝热极限在整个协议的持续时间。具体来说,我们表明,在一个两能级系统中的人口反转,分裂和两个相互作用的玻色子的共隧穿,和搅拌的Tonks-Girardeau气体环上实现多体旋转和非旋转状态的介观叠加,可以显着加快。
2015-05-29 quant-ph
Adiabatic creation of coherent superposition states via multiple intermediate states
我们考虑一个绝热的人口转移过程,类似于公认的受激拉曼绝热通道(STIRAP)。在我们的系统中,态具有非零的角动量$J$,因此,耦合激光场诱导态的磁子能级之间的跃迁。特别地,我们讨论了在具有耦合模式$J=0\Leftrightarrow J=1$和$J=1\Leftrightarrow J=2$的系统中产生相干叠加态的可能性。初始时,系统处于J=0状态。我们表明,通过两个延迟,重叠的激光脉冲,它是可能的,以创建任何最终的叠加态的磁子级$|2,-2>$,$|2,0>$,$|2,+2>$。此外,我们发现,所施加的脉冲的相对相位不仅影响最终的叠加态的相位,但概率振幅以及。我们表明,如果我们固定的形状和脉冲之间的时间延迟,最终的状态空间可以完全覆盖通过改变两个脉冲的偏振和相对相位。进行数值模拟,我们发现,我们的转移过程是近绝热的整个参数集。
2003-09-09 quant-ph
Quasi-adiabatic Grover search via the WKB approximation
在各种应用中,人们感兴趣的是中间演化时间的量子动力学,绝热近似是不够的。在这里,我们开发了一个准绝热近似的基础上的WKB方法,旨在为这样的中间演化时间。我们将其应用到一个单一的量子位在一个随时间变化的磁场的问题,和汉密尔顿格罗弗搜索问题,并表明,已经在一阶,准绝热WKB捕捉微妙的功能,错过了绝热近似的动态。然而,我们也发现,该方法是敏感的类型的插值时间表中使用的Grover问题,并可能会导致无意义的结果错误的时间表,由于损失的归一化。相反,当使用众所周知的最佳调度时,它再现了二次Grover加速比。
2017-07-26 quant-ph
Coherent spectral hole burning and qubit isolation by stimulated Raman adiabatic passage
我们描述了如何受激拉曼绝热通道(STIRAP)可以应用于创建光谱孔在非均匀加宽系统。由于STIRAP的鲁棒性,我们的提议保证了高灵活性和准确性,并且与传统的光谱烧孔技术不同,它可能需要显著更少的时间资源,因为它不依赖于中间激发态的自发衰变。我们调查的影响方案的失相和耗散以及无意驾驶的不希望的过渡,由于有限的分裂的初始和目标状态。最后,我们表明,脉冲可以被逆转,以创建一个广泛的光谱孔内的窄吸收结构,它可以被用作量子比特的精确量子操作的非均匀加宽的少能级系统。
2019-03-28 quant-ph
Coherent control techniques for two-state quantum systems: A comparative study
我们评估各种来源的错误时,试图产生一个指定的相干变化的两个状态的量子系统使用六种流行的相干控制技术:共振激发,绝热以下,复合绝热通道,通用复合脉冲,捷径绝热,和单发脉冲。作为误差源,我们考虑空间强度分布,渡越时间变化,不均匀展宽,多普勒展宽,不必要的啁啾和形状误差。对于各种错误类型,不同的技术成为最佳执行者,但总体而言,我们发现通用复合脉冲执行最一致,并且与所有其他程序相比,对错误最有弹性。
2021-02-25 quant-ph
Adiabatic quantum state transfer in tight-binding chains using periodic driving fields
从理论上提出了一种利用外加周期驱动场实现锯齿形紧束缚链中高保真相干绝热输运的方法。该方法被证明是强大的对静态晶格哈密顿量的缺陷和混乱,是容忍下一个最近的邻居相互作用,并使相干运输长链,而不需要一个本地控制和定时的捕获潜力。
2014-08-08 quant-ph
The time evolution of coherent atomic system and probe light in an EIT medium
给出了三能级EIT介质中Maxwell-Bloch方程的绝热解。利用绝热近似公式和慢变包络条件研究了EIT系统和探测光的密度矩阵元随时间的演化。
2004-09-18 quant-ph
Classical Non-equilibrium Phases from a Quantum Perspective: Quasi-adiabatic evolution and Local Ansatz for Solving The Equilibrium State of Local Stochastic Dynamics
从一个简单的映射的生成器的本地随机动力学的量子哈密顿量,我们推导出一个条件,这使我们能够使用准绝热演化,因此与带隙的量子相位与非平衡的。这导致我们研究可逆矩阵乘积算子。最后,我们提出了一个构造局部随机动力学的矩阵乘积表示的Perron-Frobenius向量。另外,我们还免费得到了动力学满足细致平衡的一般形式。
2015-12-09 quant-ph
Phase shifts in nonresonant coherent excitation
远离共振的脉冲激光场在两个原子态之间产生的激发可以忽略不计,但可能引起相当大的相移。获得的相位通常通过使用绝热消去近似来计算。我们分析了这种近似的准确性,并推导出其适用于相位计算的条件。我们占各种来源的不完善,范围从较高的条款绝热消除膨胀和不可逆的人口损失耦合到额外的国家。我们发现,就相移而言,绝热消除是准确的,只有一个非常大的失谐。我们表明,绝热近似是一个更准确的方法来评估的相移,具有广阔的域的有效性,精度进一步提高了超绝热校正,这降低了误差远低于$10^{-4}$。此外,由于绝热粒子数返回的影响,绝热和超绝热近似允许计算的相移,即使是一个适度的大失谐,甚至当峰值拉比频率大于失谐;在这些制度的绝热消除是完全不适用的。我们还得到了几个精确的表达式的相位使用完全可溶的两个状态和三个状态的分析模型。
2009-11-25 quant-ph
Quasi-Adiabatic Processing of Thermal States
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
该研究通过分析热态的准绝热处理,验证了绝热演化协议的性能,并展示了在横向场异斯模型中能量收敛的多项式速率及非对角贡献的定量一致性和定性行为。
2026-03-04 quant-ph
Note on Coherent States and Adiabatic Connections, Curvatures
我们给出了一个可能的推广Zanardi和Rasetti(quant-ph/9904011)的文件中的例子。对这一推广的情形,给出了绝热联络、曲率等的显式表示。
1999-10-15 hep-th math-ph math.MP
Quasienergy anholonomy and its application to adiabatic quantum state manipulation
研究了在秩1微扰影响下量子映射的参数依赖性。虽然Floquet算子的地图和它的频谱有一个共同的周期相对于扰动强度$λ$,我们展示了一个例子,其中没有quasienergy也没有本征向量服从相同的周期:经过一个周期性的增量$λ$,quasienergy到达最近的更高的一个,而不是初始的,表现出一个anholonomy,这支配另一个anholonomy的本征向量。概述了它在量子态操纵中的应用。
2007-04-17 quant-ph
Pulse-driven near-resonant quantum adiabatic dynamics: lifting of quasi-degeneracy
我们研究了由脉冲驱动的两能级系统的量子动力学,该脉冲在小振幅下开始近共振,产生非绝热演化,并在较大振幅下诱导绝热演化。这个问题进行了分析,在升降机的退化上升幅度。对于线性上升和指数上升的情况,该方程都有精确解。在幂律上升的情况下,给出了近似解。这使我们能够确定近似公式的线形共振激发的各种形式的脉冲,如截断的触发脉冲。我们还分析和解释的各种叠加状态,可以通过半斯塔克啁啾快速绝热通道(半SCRAP)过程。
2003-12-09 quant-ph
Comment on ``Quasienergy anholonomy and its application to adiabatic quantum state manipulation''
在他的信[A]。Tanaka和M. Miyamoto,Phys. Rev. Lett. 98,160407(2007)],Tanaka和Miyamoto引入了一个踢旋模型,指出了奇异特征值非完整性的普遍存在性。他们继续展示了该模型在量子态操纵和量子信息处理方面的潜在效用。虽然我们认为他们的模式是不同的有用的,他们的论点是启发性的,在我们看来,有三个缺失的因素,在文章中,没有他们的讨论似乎是不完整的,应用前景有限。它们是关于动力学相、规范势和绝热性的。
2007-11-01 quant-ph
Principle of least action for quasi-adiabatic state transfers with dissipation
本文提出一种优化准绝热状态转移协议的通用形式体系,通过将系统维持在暗子空间以实现高保真度,并将残余保真度损失表示为经典作用量,从而利用最小作用量原理得出保真度上限及最优转移时间,应用于双量子比特系统获得了最优状态转移保真度的全面表征。
2024-03-20 quant-ph
Quantum control via chirped coherent anti-Stokes Raman spectroscopy
提出了一种适用于相干反斯托克斯拉曼散射光谱的啁啾脉冲量子控制方案(C-CARS),旨在最大化分子中的振动相干性。这意味着在CARS的四波混频过程中,泵浦光、斯托克斯光和探测光这三个入射脉冲都有啁啾,以满足绝热通过的条件。该方案是在旋波近似和绝热消去激发态流形的框架下导出的,将四能级系统简化为"超有效“二能级系统。该方法的鲁棒性、光谱选择性和绝热性质有助于改进现有CARS光谱传感、成像和探测方法。我们还表明,振动自由度的激发的选择性可以通过仔细选择的光谱啁啾率的脉冲控制。
2022-12-16 quant-ph
Coherent Tunneling by Adiabatic Passage of an exchange-only spin qubit in a double quantum dot chain
提出了一种基于绝热通道相干隧穿(CTAP)的方案,在线性排列的双量子点链中实现自旋量子量子态的交换。量子位的逻辑状态通过采用限制在双量子点中的三个电子的自旋状态来定义。完全通过电操作来获得门操作的可能性使得该量子位在用于实现量子算法的量子计算领域中成为有价值的架构。研究了外控制参数的影响以及退相对链中相干隧穿的影响。在绝热输运过程中,在一个恒定的能量简并本征空间内,链内部的双量子点中的态不被填充,而外部的混合态的瞬态布居被预测。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vibrational response functions for multidimensional electronic spectroscopy in the adiabatic regime: a coherent-state approach
多维光谱是一个特别有洞察力的工具,用于研究核动力学和电子动力学的相互作用,这在许多光物理过程和光化学反应中起着重要的作用。在这里,我们提出了一个相干态表示的振动动力学和广泛使用的线性位移振子模型的响应函数。解析表达式最初推导的情况下,三阶响应函数的N-能级系统,与基态初始化的振荡器(零温度限制)。然后将所得结果推广到M阶响应函数的情形,其中M是任意的。正式推导被翻译成一个简单的配方,从而显式的解析表达式的响应函数可以直接从费曼图。我们进一步推广到整个初始相干态的集合,形成一个过完备的基础。这使得人们在原则上得到的依赖性的响应函数的任意初始状态的振动模式,并在这里适用于热状态的情况下。最后,一个非厄米哈密顿方法是用来包括在上述表达式的振动弛豫的影响。
2022-07-25 quant-ph
Ultrafast coherent control of spinor Bose-Einstein condensates using stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了利用受激拉曼绝热通道(STIRAP)来提供一种快速高保真的方法来实现旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的SU(2)旋转。过去的演示BEC光学控制遭受的困难所产生的集体增强的自发发射和低效率的双光子跃迁起源于选择规则。我们在这里提出了一个新的计划,允许任意相干旋转的两个组件的BEC,同时克服这些问题。数值试验表明,对于\ce{^{87}Rb}的BEC,$ 10^4 $原子和$ \SI{1}{\micro\second} $的门时间,由于自发发射的退相干可以被抑制到可以忽略不计的值。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quasi-holonomy in non-adiabatic quantum evolution
Uppsala University(乌普萨拉大学);Universität Siegen(锡根大学)
研究非绝热量子时间演化中沿复格拉斯曼流形回路子空间的准全纯性,通过分解薛定谔演化,获依赖动力学传播子的有效几何生成元,探讨多种分解方式及相关问题。
2026-09-04 quant-ph
Adiabatic pumping of topological corner states by coherent tunneling in a 2D SSH model
通过相干隧穿在二维SSH模型中实现拓扑角态的高效绝热泵送,提升传输保真度和效率。
2025-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin entangled state transfer in quantum dot arrays: Coherent adiabatic and speed-up protocols
量子态的远距离传输是大规模量子信息处理不可缺少的一部分。提出了一种新的方案,利用相干绝热通道从量子点阵列的一边到另一边实现了两电子纠缠态的转移。该协议是介导的脉冲隧道势垒。在第二步中,我们寻求通过捷径加速绝热技术。这显著地减少了操作时间,并且因此最小化了退相干的影响。对于现有技术的固态设备的典型参数,加速协议具有纳秒范围内的操作时间,并且在主要相干性损失开始之前终止。该方案为固态量子信息处理中的纠缠传输提供了一个很有前途的候选方案。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent injecting, extracting, and velocity filtering of neutral atoms in a ring trap via spatial adiabatic passage
本文介绍了一种将中性原子注入、抽取和速度过滤到通过隧道耦合到两个附加波导的环形阱中的相干技术。通过精确跟踪横向空间暗态,所提出的技术允许在环和输入/输出波导之间进行有效且鲁棒的速度相关的原子布居转移。我们推导出了空间绝热通道的显式条件,该条件依赖于沿输入波导的原子速度以及横向振动态之间的初始布居数分布。通过数值积分相应的二维薛定谔方程和$^{87}$ Rb原子和光偶极环阱的最新参数值,验证了我们的建议的有效性。
2014-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Coherent adiabatic transport of atoms in radio-frequency traps
绝热相干输运是近年来提出的一种高保真度的非均匀环境中单原子质心态设计方法。虽然这一过程背后的基本理论已经很好地理解,但其实验观察的几个概念性挑战仍有待解决。其中之一是目前可用的光学或磁性微陷阱系统在依赖于时间调节隧穿速率同时始终保持渐近捕获状态之间的共振方面的困难。在这里,我们建议,这两个要求可以满足在一个非常高的程度上在一个实验现实的设置原子芯片上的射频陷阱的基础上。我们表明,可以实现接近100%的保真度的操作,这些系统也允许显着的改进与相互作用的原子云进行绝热通道。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent Atom Transport via Enhanced Shortcuts to Adiabaticity: Double-Well Optical Lattice
相干原子输运的理论研究目前主要局限于具有简谐囚禁势的一维模型系统。在这里,我们研究这个重要的现象-一个先决条件的各种量子技术应用的基础上冷中性原子-在更复杂的物理环境。更具体地说,我们研究了快速原子输运的运动{\em双阱光学晶格},其三维(非谐)的潜力是不可分离的$x-y$平面。首先,我们提出了特定的配置声光调制器,引起在这个平面中的任意方向上的移动晶格效应。然后,我们确定移动晶格的轨迹,使单原子运输使用两类量子控制方法:绝热性(STA)的捷径,这里利用的形式的逆向工程的基础上的二次动量动力学不变量的刘易斯-Riesenfeld型,和他们最近提出的修改称为增强STA(eSTA)。随后,我们通过数值求解相关的时间依赖性薛定谔方程来量化由此产生的单原子动力学,并通过评估各自的量子效率来比较STA和eSTA的传输效率。我们表明,-除了浅晶格的制度-eSTA方法始终优于其STA对应。该研究对基于碰撞纠缠双量子比特门的中性原子量子计算和通过引导原子干涉术的恒定均匀力的量子传感具有直接意义。
2022-07-09 quant-ph
Coherent State Mapping Ring-Polymer Molecular Dynamics for Non-Adiabatic quantum propagations
介绍了相干态映射环聚合物分子动力学(CS-RPMD),这是一种精确描述电子非绝热动力学的新方法。这种新的方法是通过使用相干态映射表示的电子自由度(DOF)和环聚合物的路径积分表示的核自由度。CS-RPMD哈密顿量在态相关势中不包含任何珠间耦合项,这是确保正确的电子拉比振荡的关键特征。Hamilton的运动方程被用来采样初始配置和传播的轨迹,保持与经典的辛演化的分布。在映射变量的特殊单珠限制中,CS-RPMD保留了细致平衡。数值试验表明,这种方法与两个状态的模型系统的精确量子结果在很宽的范围内的电子耦合非常好的协议。
2017-11-18 physics.chem-ph quant-ph
Coherent transport of spin by adiabatic passage in quantum dot arrays
我们介绍了一个绝热传输协议的自旋态的大量子点阵列,是基于随时间变化的调制的海森堡交换相互作用中存在的磁场梯度。我们将此协议称为自旋-CTAP(绝热通道相干传输),类似于为量子点阵列中的电荷态转移开发的相关协议。这种绝热协议对脉冲缺陷的不敏感性对于读出扩展的自旋量子位阵列具有潜在的优势。当静态交换相互作用在整个阵列中变化时,自旋CTAP的量子控制版本是可能的,其中转移过程取决于阵列中间的自旋状态。这种条件操作可以用来产生N比特纠缠GHZ态。利用一个真实的噪声模型,我们分析了自旋CTAP操作的鲁棒性,发现高保真度(>95%)的自旋本征态转移和GHZ态制备在当前的设备是可行的。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent electronic transfer in quantum dot systems using adiabatic passage
我们描述了一个在三重量子点系统中的两个空间分离的量子点之间进行全电、快速、绝热布居转移的方案。电子在中间的点上没有时间,并且在转移过程中不会改变其能量。虽然是相干布居转移方法,但该方案可以很好地证明在非相干电子计算(例如量子点元胞自动机)中是有用的,其中它可以为其他非相干设备提供相干优势。它也可以被认为是II型量子计算的一个极限情况,其中对于单个门操作存在足够的相干性,但是对于操作之后的叠加的保持则不存在。我们将我们的分析扩展到许多介入点的情况,并解决了通过多点系统传输量子信息的问题。
2005-10-25 cond-mat.other quant-ph
Coherent transport by adiabatic passage on atom chips
绝热技术提供了一些最有前途的工具,以实现高保真控制的质量中心的自由度的单原子。由于它们的主要要求是遵循系统的本征态,因此对定时和场强稳定性的约束通常较低,特别是对于陷获系统。在本文中,我们提出了一个详细的例子,一种技术,在不同的波导之间的原子芯片上的单原子的气动传输。为了确保所有条件都得到满足,我们进行了全三维模拟系统,使用实验现实的参数。我们还详细介绍了我们的方法,利用GPU计算的力量,在非常合理的时间尺度上的消费台式机上模拟系统。
2013-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic preparation of a fractional quantum Hall fluid by coherently pumping atoms from a Bose-Einstein condensate
Pitaevskii BEC Center, INO-CNR and Dipartimento di Fisica, Università di Trento(皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心,意大利国家研究委员会物质研究所和特伦托大学物理系);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德大学物理系);Technische Universität Berlin, Institut für Physik und Astronomie(柏林工业大学物理与天文学研究所)
提出一种利用时间依赖相干耦合将原子从大稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体泵浦到强相互作用态,从而绝热制备多粒子分数量子霍尔流体的方案,通过避免拓扑相变保持绝热间隙,数值评估显示可超越当前实验粒子数。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-Energy coherent states and adiabatic scattering
时间-能量平面上的相干态为研究绝热散射提供了一个自然的基础。在此基础上,我们将散射矩阵的(对角)矩阵元素与冻结的壳层散射数据联系起来。我们描述了一个完全可解的模型,并表明,在冻结的数据中的错误不能单独由维格纳时间延迟估计。我们引入了能量位移的概念,共轭的维格纳时间延迟,并表明,对于传入状态$ρ(H_0)$的能量位移决定了传出状态。
2002-02-14 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Fully quantum non-adiabatic dynamics in electronic-nuclear coherent state basis
使用高斯波包的直接动力学方法必须仅依赖于局部性质,例如波包中心的梯度和海森,以便与通常的量子化学方法兼容。因此,波包之间的势能面的矩阵元通常必须近似。结果表明,如果用一种改进的价键理论代替通常的MO理论,可以精确地得到矩阵元。这是因为分子哈密顿量只包含库仑势,不同基函数(由高斯核轨道和电子轨道组成)之间的矩阵元素都是众所周知的。在价键理论中,可以避免自洽场计算,使矩阵元成为核坐标的解析函数。一种模拟非绝热量子动力学的方法,其中相干态的轨迹传播“在飞行中”的绝热势能面,而不进行近似的矩阵元素负责轨道之间的耦合。
2016-04-25 physics.chem-ph quant-ph
Coherent trapping in small quantum networks
我们考虑一个三节点的全连接网络(三角洲网络),显示出一个连贯的人口捕获现象发生,推广的结果为已知的Lambda网络支持暗态。这种结构中的传输提供了解陷阱的签名,可以由外部控制触发。在环境的存在下,它对它的马尔可夫性是敏感的。系统参数的绝热调制可以产生相干布居转移,类似于受激拉曼绝热通过现象。该协议对非绝热跃迁的鲁棒性进行了研究。相干纳米结构,这些现象是相关的量子传输和量子协议的建议。
2019-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancement of field generation via maximal atomic coherence prepared by fast adiabatic passage in Rb vapor
实验证明了在Rb原子蒸气中,利用分数阶受激拉曼绝热通道激发原子相干性,可以增强原子蒸气中的相干拉曼散射。实验结果与数值模拟结果吻合较好。结果支持的可能性,提高灵敏度的CARS准备原子或分子的相干使用短脉冲。
2003-11-12 quant-ph
Interferometry using spatial adiabatic passage in quantum dot networks
我们表明,空间绝热通道的技术可以用来实现一个电子干涉仪的几何形状类似于传统的Aharonov-Bohm环,通过使用相干传输绝热通道调制的设备的粒子的运输。该装置显示了系统的绝热和非绝热行为之间有趣的相互作用。非绝热和绝热行为之间的转变可以经由系统参数和协议被制定的总时间来调谐。观察到类似于静电Aharonov-Bohm效应的末态布居中的干涉效应。
2009-12-16 quant-ph
Ultra-broadband Heteronuclear Hartmann-Hahn polarization transfer
基于多量子算符代数空间理论,研究表明,在异序耦合双自旋系统中,振幅调制和频率调制的准绝热激发(90 °)脉冲可以实现超宽带异序Hartmann-Hahn极化转移,而绝热反转脉冲通常难以实现有效的宽带Hartmann-Hahn转移.绝热和准绝热脉冲具有一个重要性质,即在其激活带宽内,脉冲的翻转角与脉冲持续时间无关,并且带宽随着脉冲持续时间而增加。这一性质对于用准绝热90度脉冲构造异频Hartmann-Hahn转移序列具有重要意义。理论分析和数值模拟表明,异序Hartmann-Hahn转移发生在双自旋系统的偶数阶多量子算符代数子空间中。多量子算符代数空间形式对用准绝热90度脉冲构造超宽带异质Hartmann-Hahn转移序列具有重要的指导意义。
2002-05-08 quant-ph
Quasi-Diabatic Propagation Scheme for Simulating Polariton Chemistry
推广了准非绝热(QD)传输方案,模拟了分子-腔混杂系统中的非绝热极化激元动力学。绝热Fock态是分子绝热电子态和光子Fock态的张量积态,它被用作动力学传播的局部定义的绝热态。这些局部定义良好的非绝热态允许使用任何非绝热量子动力学方法进行动力学传播,并且这些态的定义将在每个核时间步更新。我们使用几种最近发展起来的非绝热映射方法作为非绝热动力学方法来模拟耦合到光腔的Shin-Metiu模型中的极化激元量子动力学。从映射方法得到的结果提供了非常准确的人口动力学相比,数值精确的方法和优于广泛使用的混合量子经典的方法,如Eklfest动力学和最少开关表面跳跃的方法。我们设想,在这项工作中开发的广义量子点计划将提供一个强大的工具,通过允许非绝热动力学方法和从头算极化激元信息之间的直接接口来执行非绝热极化激元模拟。
2022-09-21 quant-ph
Convergence and adiabatic elimination for a driven dissipative quantum harmonic oscillator
我们证明了一个由Lindblad动力学驱动的谐振子,其中典型的驱动和损失通道是双光子过程而不是单光子过程,收敛到一个由两个振幅相反的相干态构成的受保护子空间。然后,我们的特点是缓慢的动力学引起的微扰单光子损失在这个受保护的子空间,通过执行绝热消除的Lindbladian动力学。
2015-03-21 quant-ph
Limits of Adiabatic Clocking in Quantum-dot Cellular Automata
量子点元胞自动机设备网络的最大工作频率的最终界限尚未建立。我们认为,这种网络的绝热性在两个状态的近似时钟是通过调制的点间隧穿势垒。估计的最大工作频率,将允许99%的概率观察到正确的逻辑输出的QCA网络设计中使用的基本组件的一个子集。在相干极限和一个简单的耗散模型进行模拟。我们从量子退火的角度来处理基于隧道的时钟问题,并提出了一种改进的时钟时间表,允许更快的操作。使用驱动QCA线的分析解决方案,我们表明,在相干限制的最大工作频率下降与线长度的平方,潜在地限制了时钟区域的大小。
2019-10-31 quant-ph
Sensing electrons during an adiabatic coherent transport passage
研究了三量子点系统中电子绝热相干转移(CTAP)的探测问题。在理想的情况下,该协议相当于外部点之间的完美变化传输,同时始终消失中心点的占用,从而使测量及其反作用变得毫无意义。尽管如此,即使对方案进行了微小的修改,也会在中心点建立一个小种群。我们研究了测量反作用的贝叶斯形式主义模拟的瞬时检测时,最大占用的点。我们发现,测量反作用和非绝热动力学之间的相互作用引起的协议,这定量同意与连续检测处理的成功概率的变化。我们引入了一个相关的测量信号,以证明一个成功的CTAP协议,其中,在弱测量限制,证实了消失的占领的中心点的中心点的非占用。我们所提出的相关信号意味着适当的实验方法,以确认CTAP。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chaos assisted adiabatic passage
本文研究了在两个连续的激光脉冲驱动下,多能级非简谐系统(无限深方阱)中粒子受激拉曼绝热通过(STIRAP)的动力学过程.在激光脉冲产生混沌的相空间区域,粒子可以相干地转移到不同于传统STIRAP预测的能态。看来,向混乱的过渡可以提供一个新的工具来控制STIRAP的结果。
2004-09-26 quant-ph
Wireless adiabatic power transfer
我们提出了一种在两个线圈之间进行有效的中程无线功率传输的技术,通过将相干驱动的双态量子系统的绝热通道过程适应于无线能量传输的领域。所提出的技术被证明是强大的噪声,谐振约束,和其他干扰存在于附近的线圈。
2010-10-30 quant-ph
Robust Multiple-Range Coherent Quantum State Transfer
提出了一种多程量子通信信道,实现了量子态的高保真度相干双向量子态传输。在我们的方案中,信息载体(量子比特)和它的远程伙伴都被耦合到同一条数据总线,即,在中心处具有单个缺陷的N}-位点紧密结合链。在弱相互作用条件下,我们的系统等效于一个三能级系统,其中两个载流子态的相干叠加构成暗态。绝热耦合允许经由两个载波之间的暗状态的良好可控的信息交换定时。数值结果表明,我们的计划是强大的和有效的实际不可避免的数据总线的扰动缺陷,以及环境失相噪声。
2015-12-07 quant-ph
Measurement back-action on adiabatic coherent electron transport
研究了三阱系统中电子通过绝热通道相干转移时附近测量装置的反作用。测量由耦合到中间阱的量子点接触电容器提供,从而充当对三阱系统的电荷配置敏感的检测器。我们通过将整个{三阱+探测器}视为封闭的量子系统来解释这种连续测量。这导致了一组耦合微分方程的密度矩阵的扩大系统,我们解决了数值。这种方法允许研究测量过程的单个实现,同时跟踪检测器输出,这与实验特别相关。特别是,我们发现通过点接触的电子分布出现了一个新的峰值。随着中间势阱和探测器之间耦合的增加,这一特征变得更加突出,并伴随着CTAP方案保真度的大幅下降。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometry of adiabatic Hamiltonians for two-level quantum systems
本文用平面曲线微分几何的方法给出了绝热区量子力学二能级系统相干动力学问题的表达式。我们表明,有一个自然的平面曲线对应的哈密顿系统的几何量有一个简单的物理解释。特别地,曲线的曲率具有非绝热耦合的作用。
2015-01-14 quant-ph
Coherent Adiabatic Spin Control in the Presence of Charge Noise Using Tailored Pulses
从理论和实验两方面研究了GaAs双量子点中单重态-三重态能级交叉的有限时间Landau-Zener跃迁。在高行驶速度限制下扫过防交叉导致可见度小的振荡。在这里,我们演示了如何增加振荡的可见性,同时保持扫描时间短于T2* 使用一个定制的脉冲与失谐依赖的水平速度。我们的研究结果表明,一个因素~2.9的振荡可见性的改善。特别是,我们能够获得约0.5的Stückelberg振荡的可见性,这证明了量子位态的等权重叠加的创建。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inhomogeneous quasi-adiabatic driving of quantum critical dynamics in weakly disordered spin chains
我们引入了一个非均匀的方案来驱动一个弱无序的量子自旋链准螺旋地通过一个量子相变,并使末态的剩余能量最小化。同时到达临界点的自旋数量由磁场被调制的长度尺度控制,引入有利于绝热动力学的有效尺寸。剩余能量对这个长度尺度和磁场扫出链的速度的依赖性被证明是非单调的。我们确定的最佳抑制的最后状态的剩余能量的条件,并表明,非均匀驱动可以优于传统的绝热计划的基础上均匀的控制领域的几个数量级。
2016-12-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced shortcuts to adiabaticity for coherent atom transport in a family of two-dimensional dynamical optical lattices
Fraunhofer ITWM(弗劳恩霍夫工业数学研究所);University of Kaiserslautern-Landau (RPTU)(凯泽斯劳滕-兰道大学);Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
本文提出了一种增强的绝热捷径方法,用于在二维动态光学晶格中实现更高效和鲁棒的相干原子传输。
2026-02-09 quant-ph
Interferometry using Adiabatic Passage in Dilute Gas Bose-Einstein Condensates
我们从理论上研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体中绝热通过的三阱干涉。具体来说,我们证明了分数相干传输绝热通道协议,使稳定的空间分裂的存在下,非线性相互作用。该方案的逆转产生BEC与三个孔的相位依赖性群体的相干重组。非线性相互作用对干涉测量的影响被量化,并发现导致中等相互作用强度的灵敏度增强。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Long-time coherent quantum behaviour of the D-Wave machine
大量的实验已经证明了D-Wave量子计算机长时间运行的量子行为。据报道,单个通量量子比特的退相干时间为纳秒量级,这比在秒的时间尺度上进行计算所需的时间要短得多。在我们的贡献中,我们研究了一个模型的四个量子比特与一个声子耦合和(可选)的环境粒子的高密度的状态,称为gravonons。计算表明,当没有引力子存在时,量子比特中的电流在某个时候翻转,绝热演化停止。含时波泛函成为许多激发态的不可校正的叠加。结果表明,当考虑引力子纠缠时,可以有效地抑制电流翻转,并允许继续绝热演化。然而,这种绝热演化是高维时空中的相干演化,不能理解为四维时空中薛定谔含时方程的解。与薛定谔的时间发展相比,演化速度大大减慢,但仍然是绝热的。我们的模型的性质正确地反映了实验发现的行为的D波机和解释的因素$10^8$的差异之间的退相干时间和量子计算时间。观察和我们的解释是在类比的$10^8$差异因子发现,当比较实验结果的吸附质量子扩散速率与薛定谔的时间依赖方程的预测,这也可以解决在一个模型中的耦合到引力子。
2015-03-31 quant-ph
Complete energy conversion between light beams carrying orbital angular momentum using coherent population trapping for a coherently driven double-Λatom-light coupling
提出了一种在双Λ原子-光耦合的冷原子云中实现轨道角动量激光脉冲之间完全能量转换的方法。一对共振的空间相关的控制场使原子处于位置相关的相干布居囚禁态,而一对弱得多的涡旋探测光束在相干驱动的原子介质中传播。利用绝热近似,导出了探测光束的传输方程。我们考虑的情况下,第二个控制字段是不存在的原子云的入口处和第一个控制字段在原子介质的结束时变为零。在这种情况下,入射涡旋探测光束可以将其OAM转移到生成的探测光束。我们表明,这种能量转换的效率接近绝热条件下的单位。另一方面,通过使用空间独立的控制场分布,最大转换效率仅为1/2。
2019-07-11 quant-ph