Landau-Zener-Stuckelberg interferometry in multilevel superconducting flux qubit
Landau-Zener-Stuckelberg干涉术在量子二能级系统中得到了广泛的研究，特别是在超导磁通量子比特等人工系统中。随着驱动场振幅的增加，更多的能级参与量子演化，导致粒子数反转和许多有趣的干涉图样。这些干涉图样可以用于获得表征系统的参数和探测量子比特的退相机制。最近，实验已经扩展到具有更高频率和更大幅度的驱动场的区域，其中干涉图案表现出更复杂的特性。在这篇文章中，我们给出了一个普遍的描述在低频和高频制度中观察到的特性。除了解释已经观察到的实验结果外，我们的理论模型预测了许多有趣的现象，这些现象可以通过未来的实验来证明。
2010-03-10 quant-ph
Low-frequency Landau-Zener-Stückelberg interference in dissipative superconducting qubits
研究了连续驱动超导量子比特的Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉。在二阶微扰展开的基础上，我们发现了一个依赖于时间的稳态布居演化以及非对称的微波驱动Landau-Zener跃迁，这是由于非共振项在行波近似中被忽略了.对于低频驱动，由于非共振项的贡献，处于平衡态的量子比特布居是时间的周期函数。为了得到平均布居数，我们发现基于微扰方法的平均近似可以应用于低频区域。对于远小于退相干率的极低频率，我们通过将演化划分为离散时间步来发展非相干近似，在此期间相干性完全丧失。这些近似在频率和退相干率的大部分参数空间中给出了LZS干扰的全面解析描述，与数值模拟结果吻合良好，并提供了对系统动力学的简单但完整的理解。将该模型应用于微波冷却，可以得到实现有效微波冷却的最小频率。
2013-06-02 quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Interferometry in $\mathcal{PT}$-symmetric Non-Hermitian models
本文系统地研究了Landau-Zener（LZ）跃迁和Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉的非厄米概括。LZ跃迁概率，或带的人口，计算一个通用的非厄米模型和他们的渐近行为进行了分析。然后，我们专注于非厄米系统与一个真正的绝热参数和研究的LZS干涉形成了两个相同的避免水平交叉。四个不同的情况下，确定的干涉和跃迁概率的解析公式计算每种情况下。强调了非埃尔米特的情况下，其对应的埃尔米特之间的差异和相似之处。特别地，源自于两个能级交叉处的质量项的符号变化的几何相位仍然存在于非厄米系统中，表明其对非厄米性的鲁棒性。我们进一步应用我们的非厄米LZS理论来描述一维宇称-时间$(\mathcal{PT})$反对称非厄米Su-Schrieffer-Heeger模型中的Bloch振荡，并提出了一个利用光子波导阵列来模拟这种动力学的实验方案。朗道-齐纳跃迁以及LZS干涉测量法可以通过光束强度分布和由分布的质心测量的跃迁概率来可视化。
2019-11-28 quant-ph
Nonadiabatic Landau-Zener-Stückelberg-Majorana transitions, dynamics, and interference
自从Landau、Zener、Stückelberg和Majorana（LZSM）的开创性工作以来，人们已经知道驱动量子二能级系统会导致其状态之间的隧穿。尽管已知这些跃迁之间的干涉很重要，但直到最近，它才变得既可访问，又可控制，并且对工程量子系统有用。在这里，我们系统地研究了LZSM物理学的各个方面，并回顾了相关文献，显著地扩展了[Shevchenko，S. N.，S. Ashhab和F. Nori（2010），“Landau-Zener-Stückelberg interferometry，”Phys.Rep.492，1]。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase sensitive Landau-Zener-Stückelberg interference in superconducting quantum circuit
由超导量子比特和谐振器组成的超导电路量子电动力学（QED）体系结构是探索量子物理和量子信息处理的有力平台。利用超导量子计算技术，我们实验研究了电路QED中的相敏Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉现象。我们的实验涵盖了大范围的LZS跃迁参数，并证明了LZS诱导的类拉比振荡以及相位相关的稳态布居。
2021-01-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Spectroscopy of a Superconducting Flux Qubit
提出了一种测量超导磁通量子比特能谱的新方法。与传统的频谱方法不同，该方法利用短三角脉冲驱动量子比特通过反交叉，产生朗道-齐纳-施托克堡干涉图样，从中提取能谱信息。不安装微波线，可以简化实验装置，减少不必要的噪声影响。此外，该方法可以应用于其他量子系统，从而打开了用线性脉冲校准和操纵量子比特的可能性。
2010-09-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Manipulating the Majorana Qubit with the Landau-Zener-Stückelberg Interference
构造一个普适的Majorana量子比特操作方案是拓扑量子计算的核心问题。我们研究了Majorana量子比特中的Landau-Zener-Stückelberg干涉，并证明了这种干涉可以用来实现可控操作。马约拉纳量子比特由具有拓扑纳米线约瑟夫森结的rf SQUID组成，该拓扑纳米线具有马约拉纳束缚态。在SQUID中，磁通量脉冲可以驱动马约拉纳量子比特的量子演化。当脉冲的幅度围绕超导通量量子$2e/\hbar$调谐时，量子位经历两次朗道-齐纳跃迁。两个跃迁之间的Landau-Zener-Stückelberg干涉使Majorana量子比特旋转，角度由脉冲的时间尺度控制。这种旋转操作在Majorana量子比特上实现了高速单量子比特门，这是拓扑量子计算的必要成分。
2015-04-13 cond-mat.supr-con quant-ph
Interplay of charge and spin coherence in Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry
我们研究了双电子双量子点中的朗道-齐纳动力学，其中自旋态可以与电荷态相关，并且能级速度可以以依赖于时间的方式调节。我们表明，正确的解释实验数据是唯一可能的有限时间效应时，考虑到。此外，我们的形式主义允许在声子介导的超精细弛豫和电荷噪声诱导的退相的存在下的部分绝热动力学的研究。我们的研究结果表明，电荷噪声严重影响朗道-齐纳-Stückelberg-Majorana干涉条纹的可见度。这表明电荷相干性必须与自旋相干性同等对待。
2013-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simulating quantum dynamical phenomena using classical oscillators: Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interferometry, latching modulation, and motional averaging
量子系统可以由正弦信号、矩形信号或噪声信号驱动。在文献中，这些制度被称为朗道-齐纳-Stuckelberg-Majorana（LZSM）干涉，闭锁调制，和运动平均，分别。我们证明，这些明显的和有趣的效果也是固有的经典两态系统的动态。我们讨论如何实现这样的经典系统使用机械，电气或光学谐振器。除了这种动力学现象的根本利益连接经典和量子物理，我们相信，这些是有吸引力的经典模拟量子系统。
2018-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dzyaloshinskii-Moriya and dipole-dipole interactions affect coupling-based Landau-Majorana-Stückelberg-Zener transitions
理论上已经证明，当线性斜坡作用于两个自旋中的一个时，仅通过交换相互作用耦合的两个自旋（量子比特或量子比特）经历基于耦合的联合朗道-马约拉纳-施特克尔伯格-齐纳（LMSZ）跃迁。在适当的参数条件下，这种跃迁将驱动双自旋系统进入最大纠缠态。本文定性和定量地研究了Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用和偶极-偶极（d-d）相互作用对两个量子点的量子动力学的影响。两个自旋的丰富的哈密顿模型，与以前的微观模型共享相同的C2对称性，这再次带来了新的量子动力学问题的精确处理。本文透明地揭示了DM和d-d相互作用产生独立的，增强或阻碍，修改的动力学行为预测的两个自旋完全耦合的交换相互作用。值得注意的是，在本文所发展的理论的基础上，在受控LMSZ方案中测量磁化强度的时间演化，可以提供描述自旋系统的三种耦合的相对权重的信息。这种可能性是非常重要的，因为它允许在原则上合理的微观模型的选择，在一个给定的物理场景中采用。
2020-05-30 quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg interference in a multimode electromechanical system in the quantum regime
量子力学中机械谐振器的研究不仅为大质量物体的量子力学的基本性质提供了深入的了解，而且为新型混合量子技术引入了有前途的平台。在这里，我们展示了一个超导量子比特和许多声学模式的量子制度之间的可配置的相互作用。具体来说，我们将展示如何连续的朗道-齐纳-施托克伯格（LZS）隧道型的过渡，这发生在一个系统是通过避免交叉耦合能级调谐时，在多模系统中的干扰。这项工作的进展实验LZS干涉覆盖的情况下，耦合的水平是那些量子比特与众多的机械振荡器在量子极限。这项工作开辟了通过参数调制控制多个声学模式的应用。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mirror, mirror: Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interferometry of a superconducting qubit in front of a mirror
研究了超导量子比特在半无限传输线中的Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana干涉测量。transmon型量子比特位于谐振电磁场的节点处，隐藏在电磁场之外。“镜子，镜子”简要地描述了这个系统，因为量子位充当了另一面镜子。我们通过施加正弦磁通泵来调制量子比特的谐振频率。我们通过测量系统中弱探针的反射系数来探测光谱。光谱中出现了显著的干涉图样，这可以解释为修饰量子位中的多光子共振。我们的计算与实验符合得很好。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Leveraging Landau-Zener-Stückelberg interference for accelerating diabatic quantum annealing
Qilimanjaro Quantum Tech.（Qilimanjaro量子技术）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Barcelona Supercomputing Center（巴塞罗那超级计算中心）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
本文通过识别Landau-Zener-Stückelberg干涉机制，提出一种少参数变分调度ansatz，实现非绝热量子退火的指数级加速，并证明相干性是其关键资源。
2026-06-08 quant-ph
Exact Classification of Landau-Majorana-Stückelberg-Zener Resonances By Floquet Determinants
最近的实验表明，Landau-Majorana-StUkelberg-Zener（LMSZ）干涉测量法是一种有力的工具，用于不仅在原子系统中而且在各种固态量子系统（诸如量子点中的自旋、超导量子位和金刚石中的氮空位中心）中演示和利用量子相干性。在这项工作中，我们提出并开发了一个通用的（和，在原则上，准确的）理论形式主义，以确定和表征的干涉共振，是LMSZ干涉测量的标志。与早期的方法不同，我们的方案不需要任何近似，使我们能够发现重要的和以前未知的共振结构的功能。我们还讨论了我们的结果的实验观测性。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum interference capacitor based on double-passage Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry
量子技术在电子学中的应用自然导致了相干单电子电路的概念，其中单个电荷被相干地使用以提供增强的性能。在这项工作中，我们提出了一个相干的单电子器件，作为一个电可调电容器。该系统表现出电容与电压的正弦关系，其中电容的幅度变化，并且电压周期可以通过电气手段来调谐。该设备概念基于耦合两能级系统的双通道Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉测量，该系统进一步隧道耦合到电子库。我们通过在耦合到电子库的单电子双量子点中执行Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉术来实验测试该模型，并表明电容振荡的电压周期与激发频率成正比，并且振荡的幅度取决于系统的动力学参数：本征弛豫和相干时间，以及到储层的隧穿速率。我们的工作开辟了一个机会，使用双量子点的非线性电容，以获得增强的设备功能。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener-Stuckelberg interferometry
在避免交叉处的能级之间的跃迁被称为朗道-齐纳跃迁。当二能级系统（TLS）受到足够大幅度的周期性驱动时，会发生一系列跃迁。在转变之间累积的相位（通常称为Stuckelberg相位）可导致相长干涉或相消干涉。因此，系统的物理观测量表现出对各种系统参数的周期性依赖性。这种现象通常被称为Landau-Zener-Stuckelberg（LZS）干涉测量法。与LZS干涉测量相关的现象发生在各种物理系统中。特别是，最近在超导TLS（量子比特）中进行的LZS干涉测量实验已经证明了使用这种干涉测量作为获得表征TLS及其与控制场和环境相互作用的参数的有效工具的潜力。此外，强驱动可以实现对量子系统的快速可靠控制。在这里，我们回顾了最近的实验结果LZS干涉，我们提出了相关的理论。
2010-07-11 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Interference of Microwave Dressed States of a Superconducting Phase Qubit
我们首次观测到超导相位量子比特与微波场相互作用产生的修饰态的Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉。LZS干涉条纹对各种外部参数和量子比特初始状态的依赖性与理论预测在定量上非常一致。这种修饰态之间的LZS干涉使我们能够轻松地控制四体固态系统的量子态，证明了用这种独特方法实现高效的多体量子逻辑门的可行性。
2011-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Revealing the system-bath coupling via Landau-Zener-Stückelberg interferometry in superconducting qubits
在这项工作中，我们提出了一种方法来揭示类型的环境噪声在强驱动的超导磁通量子比特通过分析的朗道-齐纳-Stückelberg（LZS）干涉。我们研究了直流+交流磁场驱动下磁通量子比特的两能级和多能级动力学。我们发现，LZS干涉图案表现出定义良好的多光子共振，其形状强烈依赖于时间尺度和耦合到量子浴的类型。对于横向系统浴耦合的情况下，n-光子共振是窄的，几乎对称的直流磁场的几乎所有的时间尺度，而在纵向耦合的情况下，他们表现出从一个广泛的对称到反对称形状的弛豫时间的顺序的时间的变化。我们发现这种动态行为相关的解释几个LZS干涉实验中的固定制度是不完全达到。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Interferometry in dissipative Circuit Quantum Electrodynamics
我们研究了耗散效应下cQED结构中的Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉术。具体来说，我们考虑的是由直流+交流信号驱动的超导量子比特，并耦合到传输线谐振器，但我们的结果是有效的一般量子比特谐振器设备。考虑到环境，我们假设谐振器耦合到欧姆量子浴。Floquet-Born-Markov主方程的数值求解，以获得任意振幅的驱动器和不同的时间尺度的系统的动力学。我们揭示了量子比特-谐振器相互作用中强耦合和超强耦合机制之间的谐振模式的重要差异，这主要是由于系统能谱中光子带隙的大小。我们确定在LZS模式的量子位间隙和光子间隙的贡献，显示大的驱动振幅的图案呈现编织结构，由于不同的间隙贡献的组合交叉。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of the two-photon Landau-Zener-Stückelberg-Majorana effect
研究证明三能级系统中双光子虚过程可驱动 LZSM 跃迁，在 transmon qubit 实验实现 98% 布居数转移并观测到 LZSM 速度加倍，且对频幅偏移具鲁棒性。
2024-02-16 cond-mat.other quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg spectroscopy of a fluxonium quantum circuit
研究大振幅非共振周期性驱动下Fluxonium电路的时间平均布居数，通过数值模拟和Schrieffer-Wolff变换解析多能级结构下的Landau-Zener-Stückelberg光谱，为快速非绝热单比特门和纠缠协议提供预测性见解。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing charge noise in bilayer graphene quantum dots by Landau-Zener-Stückelberg-Majorana spectroscopy
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；JARA-FIT；nd Institute of Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学第二物理研究所）；Peter Grünberg Institute (PGI-9), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所（PGI-9））；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；CST - Compound Semiconductor Technology, RWTH Aachen University（亚琛工业大学化合物半导体技术）；University of Vienna, Faculty of Physics（维也纳大学物理系）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本文利用LZSM干涉谱学研究双层石墨烯量子点中高频电荷噪声，提取出约0.5-0.9 neV/√Hz的噪声谱密度，表明热噪声或电子-声子耦合主导电荷退相干过程。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of Schrödinger cat states through photon-assisted Landau-Zener-Stückelberg interferometry
薛定谔猫态有许多应用，从量子信息处理到高精度测量。在本文中，我们提出了一个概念上的新方法来创建这样的猫态，基于光子辅助朗道-齐纳-施托克伯格干涉在一个混合系统组成的量子比特耦合到光子腔。我们证明，通过初始化量子比特在其基态之一，执行三个连续的扫描的量子比特的能量分裂的1-光子共振，并最终投影到相同的基态，光子场的宇称可以纯化到非常高的程度;当初始光子状态是一个相干态，最终的状态将非常接近薛定谔猫态。我们提出了数值模拟，证实我们的协议可以与高保真度（$\sim 0.99$）的相干态的合理大小（$|α|^2 \sim 10$）。此外，我们建议，我们的协议也可以用来转移量子信息之间的量子比特和正交猫态的叠加在腔中。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inverse Landau-Zener-Stuckelberg problem for qubit-resonator systems
我们在理论上考虑LaHaye等人[Nature 459，960（2009）]实现的超导量子比特-纳米机械谐振器（NR）系统。首先，我们研究了通过低频NR的频移来探测强驱动量子比特的状态的问题。在耦合是电容性的情况下，测量的量可以与所谓的量子电容相关。我们的理论结果与实验观察到的结果一致，即在谐振驱动下，频率偏移反复改变符号。然后，我们制定并解决逆朗道-齐纳-斯塔克伯格问题，其中我们假设驱动量子位的状态是已知的（即由其他设备测量），并旨在找到量子位的哈密顿量的参数。特别地，对于我们的系统，量子比特的偏置由NR的位移定义。这可以提供用于监测NR的位置的工具。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg interferometry in pair production from counterpropagating lasers
本文利用新近发现的含时狄拉克方程的解计算了线偏振对向传输激光器中电子-正电子对的产生率。后者是在动量空间中求解的，在那里它形式上等价于描述强驱动二能级系统的薛定谔方程。该解决方案是从一个简单的狄拉克方程的变换，并给出了紧凑的形式的双合流Heun的功能。通过与二能级系统的类比，表明对于高强度激光，当绝热能隙最小时，通过周期性的非绝热跃迁产生对。这些跃迁在对光谱中产生了复杂的干涉图案，让人想起分子物理学中的朗道-齐纳-施蒂克尔伯格现象：累积的相位导致建设性或相消干涉。绝热脉冲模型被用来研究这一现象，并显示出良好的协议与精确的结果。
2012-07-19 hep-ph physics.optics quant-ph
Single spin Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry of Zeeman-split states with strong spin-orbit interaction in a double quantum dot
采用Floquet频闪方法，研究了周期驱动双量子点中Zeeman-spit四能级系统中Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）干涉诱导的单自旋态演化.自旋守恒和自旋翻转隧穿过程与电偶极自旋共振（EDSR）之间的相互作用，在一个单独的点和增强的LZSM多能级交叉与相邻的量子点的微波（MW）频率，驱动振幅，点间失谐，和磁场的函数进行了研究。参数空间中的一些特殊点被识别，所有三个特征被合并。在这种三重交叉共振条件下，点间隧穿与EDSR频率下每个点中的快速自旋演化相结合。EDSR的谐波显示在自旋相关的隧道映射与可变磁场和MW频率。结果适用于具有强自旋轨道相互作用的电子和空穴系统，并可能有助于开发新的量子比特器件中的自旋控制和读出的时间效率方案。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Non-Hermitian Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry
本文在具有非互易隧穿的非厄米 N 体相互作用玻色子系统中研究非线性 LZSM 干涉，揭示非互易性与非线性对能谱、相变及干涉图样的作用。
2023-01-02 quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Interferometry for Majorana Qubit
受最近实验的刺激，成功观察到纳米线拓扑超导体中具有偶数和奇数电子的两个超导态，正如从两个末端马约拉纳准粒子（MQ）的存在所预期的那样[Albrecht \textit{et al.}，Nature \textbf{531}，206（2016）]，我们提出了一种利用量子隧穿效应操纵马约拉纳量子位的方法。原型装置由两个一维（1D）拓扑超导体耦合的隧道结，可以通过栅极电压控制。我们表明，在电流注入，超导相位差的时间演化在结诱导振荡的能级的马约拉纳宇称态，而水平交叉是避免了一个小的耦合能量的MQ在个别的一维超导体。这导致了马约拉纳宇称态之间的朗道-齐纳-施蒂克尔伯格（LZS）干涉。调整电流脉冲和栅极电压，可以建立LZS干涉测量法，其提供对马约拉纳量子比特的任意操纵。利用结辐射的微波可以监测Majorana量子比特的LZS旋转。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Alternative fast quantum logic gates using nonadiabatic Landau-Zener-Stückelberg-Majorana transitions
研究基于 Landau-Zener-Stückelberg-Majorana 干涉和绝热-脉冲模型的替代性量子逻辑门范式，通过非共振驱动与绝热-非绝热交替，优化参数提升单比特和双比特门速度，适用于多种多能级量子系统。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamic transition in Landau-Zener-Stückelberg interferometry of dissipative systems: the case of the flux qubit
我们研究了耦合到欧姆量子浴的多能级系统中的Landau-Zener-Stuckelberg（LZS）干涉术。我们考虑的是直流+交流磁场驱动的超导磁通量子比特的情况，但我们的结果可以应用于其他类似的系统。我们发现一个动态的过渡表现在LZS干涉图案的结构中的对称性变化，绘制为交流振幅和直流失谐的函数。动态过渡是从一个LZS模式与近对称多光子共振反对称多光子共振在很长的时间（以上的弛豫时间）。我们还表明，在量子浴中的谐振模式的存在下，可以阻碍动态跃迁时的谐振频率的量子比特间隙的顺序。我们的结果是通过数值计算的有限时间和渐近稳定的人口的量子比特状态，使用Floquet-Markov方法来解决一个现实的模型的通量量子比特考虑多达10个能级。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Three-Level Landau-Zener Dynamics
我们计算Landau-Zener概率的3能级系统的线性扫描的3 $\times$ 3哈密尔顿$H(t)$的非耦合能级。研究了两类对称的哈密顿算子：对于$H(t) \in$ su（2）（可表示为三个自旋为1的矩阵的线性组合），用抛物柱面$D$函数得到了问题的解析解.对于$H(t) \in$ su（3）（可表示为八个Gell-Mann矩阵的线性组合），得到了数值解.在绝热状态下，完全的粒子数转移在大的时间内是渐近的，但在中间时间，所有三个能级都被填充，并且Stückelberg振荡通常是明显的。对于开放系统，（其中与水库发生相互作用），我们数值求解马尔可夫量子主方程的密度矩阵与Lindblad运营商模型与各向同性高斯白噪声的相互作用。我们发现Stückelberg振荡被抑制，人口概率的时间衰减规律不是一个简单的指数。
2019-02-25 quant-ph
Fast quantum gates based on Landau-Zener-Stückelberg-Majorana transitions
本文提出基于LZSM强驱动协议的快速量子门实现方法，通过解析方程确定驱动参数，避免实验扫描，并优化参数以抑制环境退相干，实现单比特门和双比特门。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Symmetry-protected Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interference and non-adiabatic topological transport of edge states
本文研究类手性镜像对称性保护的LZSM干涉，利用完全相消干涉在极短时间内实现态转换，并应用于SSH链拓扑边缘态的非绝热拓扑输运。
2025-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Quantum simulation of the pseudo-Hermitian Landau-Zener-Stückelberg-Majorana effect
本研究在超导量子处理器上，通过Naimark扩张结合辅助比特后选择，实现了赝厄米拓展的非PT对称LZSM模型的量子模拟，验证了该非厄米系统的动力学特性与理论预测一致。
2024-02-02 cond-mat.other quant-ph
Degenerate Landau-Zener model in the presence of quantum noise
简并的Landau-Zener-Majorana-Stückelberg模型由两个简并的能级组成，其能量随时间变化，并且存在耦合两个能级的状态的相互作用。在绝热极限下，它允许粒子数从一个能级的态转移到另一个能级的态。与环境的相互作用的存在影响该过程的效率。然而，识别可能的消相干自由子空间允许工程师的量子噪声可以最小化的耦合方案。
2019-07-27 quant-ph
Classical analog of Stückelberg interferometry with two coupled mechanical resonators
纳米机械耦合谐振器近年来在物理学基础研究和高精进探测、传感等领域的广泛应用中引起了人们的广泛关注。通过对两个耦合谐振腔的Landau-Zener跃迁和Rabi振荡的研究，证明了这样的双模系统是一个经典的二能级系统，具有量子力学二能级系统的相似性。在这里，我们构造了一个Stückelberg干涉仪与两个耦合的杠杆驱动系统通过避免交叉两次。通过测量在朗道-齐纳跃迁处获得的非绝热相位，我们揭示了双模和量子两能级系统之间的深入模拟。我们的研究为用经典器件构建干涉仪开辟了新的机会。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg interference in edge state pumping
本文研究一维模型中绝热边缘态泵浦的非绝热性问题，发现该过程涉及边缘态与体态间的非绝热点，可用 Landau-Zener-Stückelberg 干涉描述，并揭示了弱无序长链中泵浦崩溃的机制，为实验研究边缘态 LZS 动力学提供平台。
2024-11-12 physics.optics quant-ph
Nonlinear Landau-Zener-Stückelberg-Majorana problem
在标准的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）问题中，偏置扫描速率和间隙都是与时间无关的，并且完全表征了LZSM问题。我们考虑的非线性LZSM问题，其中至少有一个的两个特征参数的变化，作为系统穿越避免交叉区域。与理想化的线性LZSM问题相比，这种情况导致可以被认为是对任何现实情况的更准确的描述。我们考虑扰动非线性的情况下，其中的非线性增加了小的校正的线性问题，和基本的非线性的情况下，其中的扫描和/或最小间隙函数是定性不同的线性LZSM问题。在微扰非线性的情况下，我们推导出的Dykhne-Davis-Pechukas（DDP）公式的基础上的LZSM跃迁概率的解析表达式，考虑到领先的标准LZSM公式的修正。我们比较推导的近似表达式与数值模拟结果和评论的有效性的近似。特别地，如果在避免的交叉遍历的有限持续时间内，非线性项与线性项相比是小的，则微扰近似是有效的。我们的研究结果也提供了DDP公式的有效性的信息。除了回顾以前在文献中处理的基本非线性的情况下，我们分析了一个基本上非线性的扫描函数，描述了一个几乎平方脉冲的情况。
2022-12-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Majorana's approach to nonadiabatic transitions validates the adiabatic-impulse approximation
该研究重新探讨Majorana的非绝热跃迁方法，重推Landau-Zener-Stückelberg-Majorana公式，证实其发表早于另外三位学者，并得到含相位的完整波函数，为量子控制与量子信息研究提供支持。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stückelberg interference in a superconducting qubit under periodic latching modulation
当量子比特的能级间隔在一个避免的交叉点上被周期性地调制时，就会发生隧穿到激发态的现象，从而产生朗道-齐纳-施蒂克尔伯格干涉。到目前为止研究的调制类型对应于电平间隔的连续变化。在这里，我们研究周期性锁存调制，其中电平分离在两个值之间突然切换，否则保持恒定。在这种情况下，传统的方法的基础上的渐近朗道-齐纳（LZ）公式的转移概率是不适用的。我们发展了一个新的绝热脉冲模型的系统的演变，并推导出共振条件。此外，我们推导出的解析结果的基础上的行波近似（RWA）。绝热脉冲模型和RWA的结果进行了比较与一个完整的数值模拟。这些理论预测进行了测试，在实验装置组成的transmon的磁通偏置调制与方波的形式。观察到丰富的光谱，具有明显的特征，对应于两个制度：慢调制和快调制。这些实验结果表明，在非常好的协议与理论模型。此外，相对于众所周知的正弦调制的情况下的差异进行了讨论，理论和实验。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-Mediated Entanglement Generation Via Landau-Zener Interferometry
我们展示了量子控制和纠缠产生使用的朗道-齐纳分束器通过耦合两个transmon量子比特的超导腔形成。通过避免交叉的腔介导的量子比特-量子比特的单通道提供了朗道-齐纳跃迁公式的直接测试。连续扫描导致朗道-齐纳-施托克伯格干涉图样，其可见度可以通过调节非绝热和绝热区域的水平速度来灵敏地调谐。双量子位态层析成像表明，贝尔态可以通过单通道产生，保真度为78%，受量子位弛豫的限制。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized Adiabatic Impulse Approximation
多能级系统中的非绝热跃迁现象出现在物理学的各个领域，但一般地分析其动力学并不容易。在本文中，我们建议将绝热脉冲近似推广到多级系统。这种近似方法被证明是等价于一系列的单一的演变，并有利于评估的动力学数值。特别是，我们分析了Landau-Zener网格模型和多级Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉模型的动力学，并确认结果与数值评估的精确动力学吻合得很好。我们还导出了多电平系统中发生相消干涉的条件。
2021-12-10 quant-ph
Interaction induced Landau-Zener transitions
通过考虑量子临界Lipkin-Meshkov-Glick模型，我们分析了一种新型的Landau-Zener跃迁，其中人口转移是由相互作用介导的，而不是从直接的非绝热耦合。对于这种情况，在平均场水平的动力学极大地影响量子干涉。特别是，无论Landau-Zener扫描有多慢，对于某些参数，几乎没有发生人口转移，这与常规的Landau-Zener模型形成鲜明对比。对于中等大小的系统，这种违反直觉的平均场行为在量子情况下不会重复。这可以归因于量子涨落和多能级朗道-齐纳-施托克伯格干涉对上述现象具有“退相”效应的事实。我们还发现量子和平均场模型之间的差异，在如何转移概率的规模与扫描速度。
2014-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stückelberg interferometry using spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice
研究了光晶格中自旋-轨道耦合冷原子的时间演化，其能谱具有两个避免交叉的双带。施加一个力，使原子经历两个连续的朗道-齐纳隧穿，同时横向避免交叉。Stückelberg干涉产生于两个隧穿之间绝热演化过程中积累的相位。这个阶段是规范场相关的，因此提供了新的机会来测量合成的规范场，这是通过计算自旋跃迁概率后，双通道过程进行验证。计算了系统的自旋几率随时间的变化和时间平均的自旋几率，发现了共振态，并证明了手征布洛赫振荡和富自旋-动量锁定行为。
2020-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
DRAG-Compatible Leakage Suppression in Landau--Zener Control via Isoprobability Twins
Center for Quantum Technologies, Department of Physics, Sofia University（索非亚大学量子技术中心物理系）
提出等概率孪生模型概念，通过Delos-Thorson变换构造不同脉冲形状但跃迁概率相同的模型，在IBM量子处理器上实验验证了LMSZ和AEH孪生模型的等价性，并利用余弦LMSZ等概率模型结合DRAG技术将泄漏抑制超过三个数量级。
2026-06-17 quant-ph
Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interference in a 3D transmon driven by a chirped microwave
通过用微波场驱动3D transmon，我们产生了有效避免的能级交叉。然后我们啁啾微波频率，这相当于通过扫描避免的交叉驱动系统通过避免的能级交叉。双通道啁啾产生的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉与数值结果吻合得很好。我们的方法完全适用于其他不含本征可避免能级交叉的量子系统，为量子控制和量子模拟提供了一种可供选择的方法。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Nonadiabatic transitions in Landau-Zener grids: integrability and semiclassical theory
我们证明了两个能带的线性时间依赖交叉的一般模型是可积的。也就是说，该模型的哈密顿量具有二次依赖于时间的交换算子。我们将这一特性应用于四态Landau-Zener（LZ）模型，该模型以前曾用于描述电子在两个半导体量子点之间穿梭的Landau-Stückelberg干涉实验。可积性，然后导致简单的，但不平凡的确切关系的过渡概率。此外，可积性导致一个半经典理论，提供了在这些模型中的所有参数值的跃迁概率的解析近似。结果预测了一个动态的相变，并显示出相似的外观模型属于不同的拓扑类。
2021-01-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Harnessing the GaAs quantum dot nuclear spin bath for quantum control
我们从理论上证明了利用核自旋可以相干控制双量子点中的双电子自旋态。超精细相互作用导致自旋单重态和ms = +1三重态T_+之间避免交叉。我们表明，单重态和三重态的相干叠加，可以实现使用有限时间朗道-齐纳-Stückelberg干涉。在这个系统中，相干旋转速率由塞曼能量设定，导致~1纳秒的单自旋旋转。通过考虑与核自旋池的耦合，我们分析了该自旋量子比特的相干性，结果表明T_2^* ~ 16 ns，与实验数据符合得很好。我们的分析进一步表明，有效的单量子比特和两个量子比特的控制可以实现使用朗道-齐纳-Stückelberg干涉。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Partial Landau-Zener transitions and applications to qubit shuttling
推广了 Landau-Zener 模型，引入瞬时本征态的不同路径，证明其能显著改变跃迁概率，并应用于半导体量子点中电荷和自旋穿梭的谷间跃迁动力学。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge qubit driven via the Josephson nonlinearity
我们研究了电荷量子比特中由于强微波通量驱动和周期约瑟夫森势之间的相互作用而出现的新的非线性现象。我们首先分析了系统的线性Landau-Zener-Stückelberg模型，并显示其不足之处，在一个驱动周期内的几个Landau-Zener交叉的周期系统。在实验上，我们用LC腔探测被驱动量子比特的准能级，这需要使用线性响应理论。我们还表明，我们的数值计算与实验数据吻合得很好。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zermelo's navigation problem through the lens of quantum annealing: How the Landau-Zener approximation leads to an efficient classical solution
Oslo Metropolitan University（奥斯陆城市大学）；Amsterdam University of Applied Sciences (AUAS)（阿姆斯特丹应用科学大学）
将Zermelo导航问题转化为量子退火框架，利用qutrit和Landau-Zener近似，发现计算复杂度仅为二次，揭示了可高效利用的经典结构。
2026-06-08 quant-ph
Ab-intio study of ultrafast charge dynamics in graphene
单层石墨烯提供了一种理想的材料来探索基本的光场驱动干涉效应之一：Landau-Zener-Stückelberg干涉。然而，在动量空间中直接观察到干涉图样是不可能的，朗道-齐纳-施蒂克尔伯格干涉只能通过光学感应的剩余电流间接观察到。在这里，我们表明，瞬态电子动量密度（EMD），一个对象，可以很容易地在实验中获得，提供了一个很好的描述动量分辨电荷激发。我们采用国家的最先进的含时密度泛函理论计算，证明通过直接比较的EMD与导带占有率，从投影的时间传播波函数到基态，这两个数量是在极好的协议。即使是最强的激光脉冲，我们发现，电子动力学几乎完全由$π$带，与过渡到其他波段强烈抑制。因此，基于简单模型的紧束缚方法有望为石墨烯中的激光诱导电子动力学提供良好的描述。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Time-domain quantum interference in graphene
从类Schwinger机制获得的电子动量密度进行评估的石墨烯样品浸没在均匀的时间依赖性电场。基于石墨烯低能电子和量子电动力学（QED）之间的类比，借用强场QED的数值方法，并与近似解析方法进行比较。它表明，在一定范围内的实验可访问的参数，对生产收益序列的绝热演变，然后由非绝热朗道-齐纳过渡，让人想起的Kibble-Zurek机制描述拓扑缺陷密度在二阶相变。对于某些领域的配置，这将产生在动量空间的绝热脉冲模型和Landau-Zener-Stückelberg干涉解释的干涉图案。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener without a Qubit: Unveiling Multiphoton Interference, Synthetic Floquet Dimensions, and Dissipative Quantum Chaos
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文在非线性多能级玻色子系统中研究Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉，通过两个超导谐振器实验展示弱非线性下的类两能级干涉、强非线性下的Kerr多光子共振，并理论证明LZSM峰合并可导致耗散量子混沌。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
