Qubit Rotation by STIRAP
我们介绍了一种新的量子比特旋转的程序，替代常用的方法的拉比振荡的控制脉冲面积。它是基于受激拉曼绝热通道（STIRAP）的技术，因此，它是强大的对实验参数的波动。此外，我们的工作表明，它在原则上是可能的，通过受激拉曼绝热通过执行量子逻辑操作。这开辟了寻找一个全新的类计划，以实现逻辑门。
2003-07-29 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage in optomechanics
受激拉曼绝热通道（STIRAP）描述了通过未被占据的中介态相干耦合的两个态之间的绝热布居转移。这使得STIRAP对介导态的损失具有鲁棒性，从而在原子和分子束研究、捕获离子物理学、超导电路、其他固态系统、光学、纠缠产生和量子比特操作中产生了深远的应用。光力学中的STIRAP已经被考虑用于光学频率转换，其中机械模式提供介导状态。考虑到具有特别高的机械品质因数的光机械设备的进步，机械模式之间的STIRAP具有产生宏观量子叠加和支持量子信息协议的前景。光腔模式可以调解机械模式之间的耦合，而没有光学损耗的有害影响。我们证明了两个机械模式之间的声子膜在中间系统的效率为86%和免疫光子损失通过介导的光学腔的STIRAP。
2021-03-18 physics.optics quant-ph
Ground State Microwave-Stimulated Raman Transitions and Adiabatic Spin Transfer in the $^{15}$Nitrogen-Vacancy Center
微波脉冲序列是相干操纵氮空位中心电子自旋基态的基础。在这项工作中，我们展示了受激拉曼跃迁（SRT）和受激拉曼绝热通过（STIRAP），两种方式来驱动的偶极-禁戒跃迁之间的两个自旋子能级的电子三重态基态的NV中心。这是通过多音拉曼微波脉冲来实现的，该多音拉曼微波脉冲经由用于SRT的虚拟电平或经由用于STIRAP的两个绝热且部分重叠的谐振微波脉冲来同时驱动两个失谐跃迁。我们建立了SRT和STIRAP动力学的理论框架，并通过观察单个NV中心基态的偶极禁戒跃迁，实验验证了布居反转的理论预言。两种方案的比较表明，与SRT相比，STIRAP的自旋交换具有更好的鲁棒性和成功性。
2021-03-25 quant-ph
Non-Hermitian shortcut to stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了一个非厄米推广的受激拉曼绝热通道（STIRAP），它允许一个增加的速度和保真度的绝热通道。这是通过在哈密顿量的对角（裸能量）项中添加平衡虚（增益/损耗）项并选择它们来实现的，使得它们恰好抵消非绝热耦合，以这种方式提供了绝热性的有效捷径。值得注意的是，对于在反直觉方案中使用延迟高斯形脉冲的STIRAP，哈密顿量的虚部项是与时间无关的。提出了一种基于光在三个倏逝耦合光波导中传输的非厄米STIRAP的可能物理实现。
2014-05-29 quant-ph
Efficient and robust adiabatic universal quantum computation using STIRAP on a qubit chain
结果表明，利用量子比特链作为指针寄存器的受激拉曼绝热通道，可以实现高效、鲁棒的普适量子计算。
2008-06-27 quant-ph
Optimal control of stimulated Raman adiabatic passage in a superconducting qudit
受激拉曼绝热通道（STIRAP）是一种广泛应用于各种量子系统中实现高保真和鲁棒量子控制的协议。然而，该协议在超导量子比特中的进一步应用受到仅由弱非谐性引起的布居泄漏的限制。在这里，我们介绍了一个最佳控制的捷径到绝热（STA）技术，以加快STIRAP协议在超导量子阱。通过改变STIRAP脉冲的形状，我们在实验上实现了快速（32 ns）和高保真度的量子态转移。此外，我们证明了我们的协议是强大的控制参数扰动。我们的受激拉曼捷径到绝热跃迁为量子信息处理提供了一种有效而实用的方法。
2021-11-22 quant-ph
Ramsey interferometry of nuclear spins in diamond using stimulated Raman adiabatic passage
本文首次实验演示了金刚石NV色心中$^{14}$N核自旋的STIRAP，并基于半STIRAP脉冲开发了广义拉姆齐干涉方案，增强了鲁棒性，为金刚石传感器长期稳定性提升铺路。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atom-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) Among Degenerate-Level Manifolds
我们研究了当三个能级（g，e和f）简并时，实现受激拉曼绝热通过（STIRAP）所需的条件，其中任意耦合有助于泵浦脉冲相互作用（g - e）和斯托克斯脉冲相互作用（e-f）。我们证明了在一般情况下，对于任意的纯态或混合初态，从简并态g集合中完全去除布居的充分条件是简并度不沿g，e和f的序列减小.我们表明，当这个条件成立时，它是可能的，以实现传统的STIRAP，从而绝热通道产生完整的人口转移的简并对应。实际上，该系统相当于一组独立的三态系统，在每个系统中可以实现STIRAP程序。我们描述了一个计划的酉变换，产生这个结果。我们还研究的情况下，这种退化约束不成立，并显示在这些情况下可以完成什么。例如，对于角动量状态时的g和f的水平的简并度小于e水平，我们展示了如何一个特殊的选择脉冲偏振和相位可以产生完全删除人口从g集。我们的计划可以是一个强大的工具，在退化系统的相干控制，因为它的鲁棒性时，选择性寻址的状态是不需要或不可能的。我们用几个解析可解的例子来说明分析，其中简并起源于角动量取向，如磁子级所表示的。
2004-12-11 quant-ph
Performance of superadiabatic stimulated Raman adiabatic passage in the presence of dissipation and Ornstein-Uhlenbeck dephasing
在本文中，我们评估了两个超绝热受激拉曼绝热通道（STIRAP）协议来自高斯和sin-cos脉冲，耗散和Ornstein-Uhlenbeck噪声下的能级。我们发现，对于小振幅的斯托克斯和泵浦脉冲，人口转移主要是直接通过counterdiabatic脉冲，而大振幅的传统STIRAP路径占主导地位。这种“对冲”导致了显着的鲁棒性对损耗的中间状态的耗散。对于小脉冲幅度和增加的噪声相关时间，性能降低，因为占主导地位的反绝热脉冲受到更多的影响，而对于大脉冲幅度，其中STIRAP路径占主导地位，对于中间相关时间（与脉冲持续时间相比），效率降低得更多。对于高斯超绝热STIRAP协议，我们还研究了泵浦脉冲和斯托克斯脉冲之间的延迟的影响，发现在噪声存在下，性能得到改善，增加延迟。我们的结论是，高斯协议与适当选择的延迟和正弦余弦协议执行得很好，即使在严重的噪声条件下。目前的工作预计将有广泛的应用，因为STIRAP在现代量子技术中发挥着至关重要的作用。
2020-08-27 quant-ph
Experimental demonstration of composite stimulated Raman adiabatic passage
我们实验证明复合受激拉曼绝热通道（CSTIRAP），它结合了复合脉冲序列和绝热通道的概念。该技术被应用于在稀土掺杂的固体中的布居转移。我们比较CSTIRAP与传统的单一和重复的STIRAP的性能，无论是在谐振或高度失谐制度。在后一种情况下，CSTIRAP提高了峰值传输效率和鲁棒性，与重复的STIRAP相比大大提高了传输效率。我们还提出并演示了一个通用版本的CSTIRAP，这表明改进的性能相比，最初提出的复合版本。我们的研究结果为新的STIRAP应用铺平了道路，这些应用需要重复的激励周期，例如，用于原子光学中的动量转移，或者用于量子存储器中的动力学解耦以反转任意叠加态。
2018-11-14 quant-ph
Comment on "Stimulated Raman adiabatic passage from an atomic to a molecular Bose-Einstein condensate"
从理论上研究了自由相互作用的~（87）Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的集体双色光缔合，着重研究了从原子到稳定分子凝聚体的受激拉曼绝热通过（STIRAP）.特别地，Drummond等人[Phys.Rev.A65，063619（2002）; cond-mat/0110578]已经预测粒子-粒子相互作用可以限制集体原子-分子STIRAP的效率，并且优化激光参数可以部分地克服该限制。我们建议，可以进一步提高分子转化效率，通过处理的初始冷凝物密度作为一个优化参数。
2004-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Stimulated Raman adiabatic passage analogs in classical physics
受激拉曼绝热通过（STIRAP）是一种在三态量子系统中产生相干布居转移的成熟技术。本文利用这种量子系统的薛定谔方程与经典系统的牛顿运动方程之间的相似性，讨论了STIRAP的几个经典类似问题，特别是运动带电粒子在准静态磁场的洛伦兹力作用下的运动，磁矩在缓变磁场中的取向，科里奥利效应和惯性系拖曳效应。像STIRAP一样，这些现象发生在违反直觉的有序场脉冲中，并且对相互作用性质的微小变化不敏感。
2008-12-01 math-ph math.MP physics.class-ph
Control of valence-electron motion in Xe cations using the stimulated-Raman-adiabatic-passage technique
University of Arizona（亚利桑那大学）
本文提出利用STIRAP技术控制氙离子价电子运动，通过量子态叠加调控实现超快电荷迁移，并结合阿秒光谱探测系统。
2026-01-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Generation of Dicke States with Phonon-Mediated Multi-level Stimulated Raman Adiabatic Passage
我们产生了两个和四个离子的半激发对称Dicke态。我们采用多能级受激拉曼绝热通道（STIRAP），其中间态是声子Fock态。这个过程对应于自旋压缩操作，并且在多能级STIRAP过程中产生半激发Dicke态。这种方法不需要对每个离子进行局部访问或制备声子Fock态。此外，由于它是一个绝热过程，因此它是稳健的。我们评估的迪克状态使用见证算子和确定的保真度的上限和下限，而不使用全量子层析成像。
2012-09-05 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage in physics, chemistry and beyond
1990年引入了受激拉曼绝热通过（STIRAP）技术，该技术允许在量子态之间进行有效和选择性的布居转移，而不会遭受由于自发发射而引起的损失（Gaubatz \emph{et al.}，\textbf{92}，5363，1990）。自那时以来，STIRAP已成为一种使能方法，在物理、化学等许多领域得到广泛成功的应用。这篇文章回顾了许多应用STIRAP强调发展自2000年以来，当最后一个主要审查的主题是书面（Vitanov \emph{et al.}，Adv.在。摩尔\textbf{46}，55，2001）。简要介绍了STIRAP理论及其在三能级系统中人口转移的早期应用，然后讨论了多能级系统的几种扩展，包括多态链和三脚架系统。主要侧重于原子分子物理的广泛应用（包括原子光学、腔量子电动力学、超冷分子的形成、精密实验等），量子信息（包括单量子比特和双量子比特门、纠缠态制备等），固态物理学（包括掺杂晶体、氮空位中心、超导电路等过程），甚至在经典物理中的一些应用（包括波导光学、频率转换、偏振光学等）。还介绍了STIRAP的新前景（包括光力学过程、分子宇称破坏的检测、非穿透Rydberg态的光谱学和X射线脉冲的布居转移）。
2016-11-14 quant-ph
Quantum process tomography of adiabatic and superadiabatic stimulated Raman passage
三能级系统的量子控制方法是近年来量子信息科学与技术的一个重要研究方向。在这里，我们提出了数值模拟使用现实的实验参数的量子过程层析成像在STIRAP（受激拉曼绝热通道）和saSTIRAP（超绝热STIRAP）。具体地说，我们确定了一个合适的基础，在运营商空间作为单位经营者连同8 Gell-Mann运营商，我们计算相应的过程矩阵，其中有$9\times 9=81$元素。我们讨论了这些结果的理想消相干的情况下，以及实验相关的情况下，包括消相干。
2021-11-23 quant-ph
Composite stimulated Raman adiabatic passage
介绍了一种用于三态量子系统相干控制的高保真技术，它结合了两种流行的控制工具-受激拉曼绝热通道（STIRAP）和复合脉冲。通过使用具有适当相位的部分延迟脉冲对的复合序列，可以通过相消干涉将阻止STIRAP达到单位保真度的非绝热跃迁消除到任意阶，因此可以使该技术任意精确。复合相位由简单的解析公式给出，不依赖于特定的脉冲形状、脉冲延迟和脉冲面积，具有普适性。
2013-06-04 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage in a $Λ$-system in the presence of quantum noise
我们利用一个微观导出的主方程研究STIRAP从辅助能级到初态和终态的衰变，并将我们的结果与以前使用的唯象模型的预测进行比较[P.A.伊万诺夫，N。Vitanov和K. Bergmann，Phys.Rev.A72，053412（2005）]。结果表明，我们的方法预测一个更高的效率。温度的影响也被考虑在内，证明在b-STIRAP热泵可以提高人口转移的效率。
2010-08-09 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage into continuum
我们提出了一种技术，它产生几乎完全电离的人口的离散状态耦合到一个连续的双光子跃迁通过一个有损耗的中间状态，其寿命是远远短于相互作用的持续时间。我们表明，使用违反直觉的有序脉冲，如在受激拉曼绝热通道（STIRAP），其中的脉冲耦合的中间状态的连续之前，部分重叠的脉冲耦合的初始和中间状态，大大增加了电离信号，并大大减少了人口损失由于自发发射通过有损状态。然而，对于来自该状态的强自发发射，电离永远不会完成，因为STIRAP所需的暗状态不存在。我们证明，这个缺点几乎可以完全消除通过创建一个激光诱导的连续结构（LICS）嵌入到连续的第三个控制激光的第三个离散状态。这种LICS在连续体中引入了一些一致性，这使得类似STIRAP的人口转移进入连续体。一个高度精确的解析描述和数值结果的高斯脉冲形状。
2010-10-06 quant-ph
Efficient qubit detection using alkali earth metal ions and a double STIRAP process
我们提出了一个方案，用于强有力的和有效的投影测量的量子比特组成的两个磁子能级的电子基态的碱土金属离子。该方案是基于两个受激拉曼绝热通道（STIRAP）涉及四个部分相干的激光场。我们展示了效率如何依赖于实验相关参数：拉比频率，脉冲宽度，激光线宽，单光子和双光子失谐，剩余激光功率，激光偏振和离子运动。
2007-10-10 quant-ph
Robust stability of quantum interference realized by coexisting detuned and resonant STIRAPs
受最近的一项实验的启发[物理学。\textbf{122}，253201（2019）]发现，由于共振和失谐的受激拉曼绝热通道（STIRAP）共存，在STIRAP中观察到了前所未有的量子干涉，我们全面研究了这种效应，以揭示其对激光噪声的外场波动、不完美共振条件以及激发态衰减的鲁棒性。验证了准暗态在保持时间内积累的辅助动力学相位可以灵敏地控制干涉条纹的可见度和频率，为精确测量超精细能量提供了新的标志。方案的鲁棒稳定性来自于STIRAP本身固有的优越性，它保证了在实际实现中量子干涉质量的显著保持。
2020-03-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Robust two-state swap by stimulated Raman adiabatic passage
量子态的有效初始化和操纵对于许多应用是重要的，并且它通常需要执行量子态的群体的高保真度和鲁棒交换的能力。受激拉曼绝热通过（STIRAP）已被称为执行一个三能级系统的基态人口的有效和强大的反转。然而，它的性能是敏感的系统的初始状态。在这方面的贡献，我们证明了一个轻微的修改STIRAP，我们引入了一个非零的单光子失谐，允许有效和强大的人口交换的任何初始状态。我们的研究结果对于利用双光子相互作用在基态量子比特中实现高效、稳健的态制备、动态解耦以及量子门的设计具有重要意义。
2022-12-29 quant-ph
Optimization of STIRAP-based state transfer under dissipation
利用微扰处理，我们量化了非绝热泄漏和系统耗散对受激拉曼绝热通道（STIRAP）过程传输保真度的影响。我们发现，优化传输时间，而不是耦合配置文件，导致一个显着改善的传输保真度。保真度的上限已被发现作为一个简单的分析功能的系统合作。我们还提供了一个系统的方法来有效地达到这个上限。
2016-03-05 cond-mat.mes-hall 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
Spatially strongly confined atomic excitation via two dimensional stimulated Raman adiabatic passage
研究了一种利用二维受激拉曼绝热过程实现原子物质波亚波长超局域化和图案化的方法。一个原子在其基态与环形光涡旋泵浦光束和行波斯托克斯激光束相互作用，在空间中具有恒定的（顶帽）强度分布。光束以反直觉的时间序列发送，其中斯托克斯脉冲在泵浦脉冲之前。同时与行波和涡旋光束相互作用的原子通过二维STIRAP被转移到终态，而位于涡旋光束核心的原子则保持在初态，从而在基态原子的空间分布中产生了一个超窄的纳米尺度原子斑.通过数值模拟，我们表明，二维STIRAP方法优于已建立的相干布居捕获方法，产生更强的约束原子激发。对Gross-Pitaevskii方程的数值模拟表明，利用这种方法可以在囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生二维亮孤子和暗孤子结构.该方法允许一个规避的限制设置固有的传统方法形成局部孤子的衍射极限，与纳米分辨率缺陷的位置和大小的完全控制。
2022-09-05 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
Modeling Quantum Optomechanical STIRAP
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Universiteit Leiden（莱顿大学）
研究量子光机械系统中STIRAP的实现，通过分析展示无损耗系统中分数STIRAP可生成机械Bell态，提出利用低温冷却技术实现高保真纠缠的方案。
2026-03-30 quant-ph
Experimental realization of stimulated Raman shortcut-to-adiabatic passage with cold atoms
在从量子信息处理到高精度测量的现代科学的许多领域中，量子系统的精确控制是基本要求。量子控制中一个非常重要的目标是尽可能快地准备好所需的状态，并在可用资源和实验约束的允许下具有足够高的保真度。受激拉曼绝热通过（STIRAP）是实现高保真态转移的一种鲁棒方法，但它需要足够长的操作时间来满足绝热标准。在这里，我们从理论上提出，然后实验证明一个捷径绝热协议，以加快STIRAP。通过修改拉曼脉冲的形状，我们实验上实现了一个快速和高保真的受激拉曼捷径绝热通道，对控制参数的变化是强大的。这里展示的全光、鲁棒和快速协议为控制量子系统提供了一种有效和实用的方法。
2016-05-17 quant-ph
Robust stimulated Raman shortcut-to-adiabatic passage by invariant-based optimal control
在基于绝热演化的三能级量子系统中，受激拉曼绝热通道（STIRAP）是一种在两个具有相同宇称的离散量子态之间精确转移布居数的有效方法。该技术在物理、化学等许多领域具有广泛的理论和实验应用。在这里，我们提出了一个普遍强大的方法来加快STIRAP与不变量为基础的捷径绝热。通过对动力学过程的控制，我们反求出了一族哈密顿量，该哈密顿量可以实现从第一层到第三层的快速、准确的布居转移，同时系统误差在总体上得到了很大的抑制.此外，详细的权衡之间的关系的中间态的人口和拉比频率的振幅在转移过程中示出。这些结果为今后量子信息处理中操纵三能级量子系统的演化提供了一条最佳途径。
2021-03-02 quant-ph
Implementation of STIRAP in degenerate systems by dimensionality reduction
考虑简并系统中受激拉曼绝热通道（STIRAP）过程的实现问题，以期能够使系统的波函数从任意初始叠加态转向任意目标叠加态.研究了由$ N-1$基态和一个共同的激发态通过激光脉冲耦合组成的$N$能级原子系统的情况.我们分析的一般情况下，初始和最终的叠加属于同一个流形的国家，我们也涵盖的情况下，他们是非正交的。我们证明，对于一个给定的初始和目标叠加，它总是可以选择的激光脉冲，使在一个转换的基础上，该系统被减少到一个有效的三能级$Λ$系统，和标准的STIRAP过程可以实施。我们的治疗导致一个简单的策略，以最小的计算复杂性，这使我们能够确定所需的绝热转向所需的激光脉冲形状。
2013-06-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Efficient STIRAP-like scheme for coherent population transfer by revisited optimal control theory
我们证明，最优控制理论（OCT）与状态依赖的约束，这取决于在每个时刻的系统的状态可以重现著名的反直观的机制受激拉曼绝热通道（STIRAP）。我们在一个Λ型三能级系统中研究了这种行为，并证明了它可以应用于顺序耦合的多能级系统。我们研究了这两种方法对脉冲涨落和衰减的鲁棒性。我们表明，新的OCT制定似乎是更强大的比STIRAP时，在脉冲中引入扰动。这种方法对于涉及相干损失的系统，例如具有离解或电离极限的分子系统，具有很大的用途。它还可能在化学反应控制、量子光学和量子信息处理中找到潜在的应用。
2017-01-06 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage-like protocols for amplitude transfer generalize to many bipartite graphs
绝热通过技术，用于驱动一个系统从一个量子态到另一个量子态，在物理和化学中有着广泛的应用。我们专注于在强耦合系统上空间传输量子振幅的技术，如受激拉曼绝热通道（STIRAP）和绝热通道相干隧穿（CTAP）。以前的结果被证明适用于某些图，如线性链，正方形和三角形格子，以及支链。我们证明，类似的协议的工作更普遍，在一个大类（半）二分图。特别是，在随机耦合下，绝热传输是可能的，在图上，允许一个完美的匹配时，发送器被删除，当接收器被删除。STIRAP/CTAP的许多有利的稳定性特性是继承的，我们的研究结果很容易适用于多个潜在的接收器和接收器之间的传输。我们数值测试传输之间的树叶的树，并发现令人惊讶的准确转移，特别是当使用跨越。我们的结果可能会在多台量子计算机之间的短距离通信中找到应用，并在图论中开辟了一个关于0值附近的谱隙的新问题。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Geometric phase gates based on stimulated Raman adiabatic passage in tripod systems
我们考虑了三脚架系统中的受激拉曼绝热通过（STIRAP）过程，并展示了如何产生所涉及的量子态的纯几何相变。几何相位由三个激光场控制，其中脉冲形状、相对场强和相位可以控制。基于这些几何相位，我们提出了一组适用于量子计算的通用门：一个量子位相位门，一个Hadamard门和一个两量子位相位门。
2007-01-31 quant-ph
Fast-Forward Assisted STIRAP
我们考虑了多原子分子中选择性振动布居转移的受激拉曼绝热通道（STIRAP）和快速向前场（FFF）联合控制。使用这种组合控制方案的动机是双重的：（i）克服当必须限制STIRAP场和脉冲持续时间以避免激发与目标转移竞争的群体转移时发生的转移低效率，以及（ii）克服由在状态的大流形中嵌入主动驱动的状态子集导致的转移低效率。我们表明，在一个子集的状态，耦合到背景状态，STIRAP和FFF的组合，不单独产生的过程，是有竞争力的所需的人口转移可以产生更大的人口转移效率比普通STIRAP具有类似的场强和/或脉冲持续时间。我们考虑的载体是提高HNC在驱动基态-基态非旋转HCN/HNC异构化反应中的产率和非旋转SCCl $_2$中一对近简并态之一的选择性布居。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Control with User-Defined Passage
受激拉曼绝热通道（STIRAP）是一种克服实验缺陷的标准技术，可用于实现稳健的量子态控制，在物理、化学等领域有着广泛的应用。然而，STIRAP是易受退相干，因为它需要很长的进化时间。为了克服这个问题，受激拉曼用户自定义通道（STIRUP）的建议，它允许用户设计的通道不同的STIRAP，但快速和强大的退相干和实验缺陷。在这里，我们进一步发展了一个更一般的STIRUP方法。与绝热性及其变体的简化方法相比，广义STIRUP方法更简单，且与更复杂的能级结构和多体系统相容。此外，广义STIRUP在几何相位测量、相干布居转移、量子态制备等方面有着重要的应用。具体地，作为例子，我们展示了如何实现高保真度的量子态转移和纠缠态的产生在一个健壮的方式通过STIRUP与最先进的实验超导电路。
2021-01-20 quant-ph
Shortcut to adiabaticity improvement of STIRAP based qubit rotation
本研究针对量子控制中STIRAP量子比特旋转方案的性能提升需求，将绝热捷径方法应用于该方案，通过4能级或5能级Λ系统实现，证明其可提升非绝热区域内量子比特旋转的保真度，助力量子逻辑门性能优化。
2024-06-25 quant-ph
Quantum signatures of chaos in a cavity-QED-based stimulated Raman adiabatic passage
非线性受激拉曼绝热过程（STIRAP）是一个动态探索混沌和非混沌相的有趣物理过程。在最近的论文Phys.Rev.Res.2，042004（R）（2020）中，这种现象在腔QED平台中实现。在那里，混沌的出现及其对STIRAP效率的影响主要表现在半经典极限。在本文中，我处理的问题，在一个完全量子多体框架。为了提取经典混沌系统的量子特征，我们证明了一个超时间有序相关器（OTOC）可以精确地捕获系统的混沌/非混沌特征。OTOC的预测结果与经典的李雅普诺夫指数（LE）量化的混沌相匹配。此外，它表明，对应于半经典的后续状态的量子路线遇到的单粒子纯度下降的混沌相内，描绘了混沌的后果。通过混沌相的动力学与多体量子态的扩展和参与的绝热本征态的数目的不可逆增加相关联。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Highly Efficient Creation and Detection of Ultracold Deeply-Bound Molecules via Chainwise Stimulated Raman Shortcut-to-Adiabatic Passage
本文提出链式受激拉曼绝热捷径（C-STIRSAP）方法，通过在绝热消除下将M型体系简化为有效Λ型结构，并借用反绝热驱动等方法，在无需强激光脉冲的条件下高效、鲁棒地制备超冷深束缚分子。
2024-01-04 quant-ph
Efficient formation of ground state ultracold molecules via STIRAP from the continuum at a Feshbach resonance
本文对热原子气体中费什巴赫共振附近的光缔合受激拉曼绝热通道（STIRAP）进行了完整的理论描述。我们表明，它是可能的，使用低强度的激光脉冲直接激发连续的费什巴赫共振和转移几乎整个原子布居的最低振转能级的分子基态。在宽共振的情况下，通常发现在几个双原子碱金属分子，我们的模型预测的转移效率$η$高达97%，对于一个给定的原子对，平均超过原子系综时，高达70%。最佳转移所需的激光强度和脉冲持续时间为$10^2-10^3$ W/cm $^2$和几个$μ$。这种效率与目前可用于产生稳定的双原子分子的技术相比或超过该技术，并且这种方法的多功能性简化了其对许多分子种类的潜在用途。
2008-12-16 quant-ph
Quantum Control in Qutrit Systems using Hybrid Rabi-STIRAP Pulses
本文介绍并从理论上分析了利用慢绝热STIRAP操作和短非绝热Rabi脉冲在qutrit系统中产生任意三能级的过程。在该方案中，快脉冲在基态和第一激发态之间产生叠加，而慢脉冲通过受激拉曼绝热通道（STIRAP）将任意布居转移到第二激发态。我们展示了能级种群和相位的高保真度量子控制，并描述了绝热性破坏下产生的误差。在一个配置中的辅助状态是可用的，我们展示了如何实现一个非拆除监测的相对阶段。这些方法是通用的，并且可以在具有至少三个可访问能级的量子系统可用的任何实验平台上实现。我们在这里详细讨论电路量子电动力学（QED）的实验实现的基础上得到的结果与transmon，其中使用的混合Rabi-STIRAP序列的人口控制已经实现。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Selective Vibrational Population Transfer using Combined STIRAP and Counter-Diabatic Fields
本文报道了在受激拉曼绝热通道（STIRAP）和反绝热场（CDF）联合驱动下，以SCCl $_2$中一对近简并态之一的选择性布居和提高HCN/HNC异构化反应中HNC产率为载体，研究了孤立多原子分子中的态-态振动能量转移.研究了初始态和目标态之间的跃迁偶极矩远小于背景态之间的跃迁偶极矩的情况，以及子态与背景态之间具有较大跃迁偶极矩的情况，考察了嵌在稠密态流形中的子态内的布居转移效率.我们表明，在一个子集的状态，这是耦合到背景状态，STIRAP字段和CDF的组合，不单独产生的过程，是有竞争力的所需的人口转移可以产生更大的人口转移效率比普通STIRAP与场强和/或脉冲持续时间类似的限制。我们还表明，一个孤立的三能级系统的精确CDF是一个有用的近似的精确CDF嵌入在背景状态的三个和五个状态的系统，我们报告的STIRAP +近似CDF控制协议的稳定性的研究CDF的变化。
2014-09-02 quant-ph
Quantum Sensing by Using STIRAP with Dressed States Driving
利用量子技术对物理量进行精确测量是一项具有实际意义的科学研究课题。本文提出了一种基于受激拉曼绝热过程中缀饰态驱动的新型量子传感模型。该模型对于不同的物理量，如磁场，质量，旋转等的传感器是通用的，所使用的系统可以从宏观尺度，如光机系统，到微观纳米尺度，如金刚石中的氮空位色心。通过研究DSD通道的色失谐动力学，结果表明，在非简并和简并色失谐区分别调谐更多的绝热过程和加速过程可以提高传感器的灵敏度。为了展示应用实例，我们将我们的方法应用于构建具有实际参数的光机械质量传感器和固体自旋磁力仪。
2020-03-16 quant-ph
Efficient coherent internal state transfer in trapped ions using Stimulated Raman Adiabatic Passage
我们实验证明了如何受激拉曼绝热通道（STIRAP）的过程中可以利用有效的相干内部状态转移在单个捕获和激光冷却的$^{40}$钙$^+$离子。通过荧光测量检测从D $_{3/2}$到D $_{5/2}$状态的转移，揭示未转移到D $_{5/2}$状态的群体。在一个装置中，已获得了95%的相干布居转移效率的水平，允许在一个字符串中的单个离子的内部状态检测。
2006-08-25 quant-ph
STIRAP-Inspired Robust Gates for a Superconducting Dual-Rail Qubit
本研究受STIRAP启发，通过引入单光子失谐，在超导双轨量子比特上实验实现了鲁棒的π和π/2旋转门，态制备保真度超0.98，数值预测超0.999，对参数漂移具有鲁棒性。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Integrability, stability, and adiabaticity in nonlinear stimulated Raman adiabatic passage
研究了原子与双原子分子通过非线性受激拉曼绝热过程（STIRAP）的双色光缔合动力学。这个系统在（线性）量子力学中有一个著名的对应物，并且最近在将量子绝热定理推广到非线性系统的背景下进行了讨论。在这里，我们使用另一种方法来研究系统的绝热性和稳定性：我们应用经典的哈密顿动力学方法。我们发现了非线性动力学不稳定性，完全可积的情况下，和改进的绝热条件。
2007-12-12 cond-mat.other physics.class-ph quant-ph
Fast and stable charging via a shortcut to adiabaticity
量子电池是量子热力学领域的一个新兴学科，主要用于量子系统的能量充电、存储和调度。在这项工作中，我们提出了一个快速和稳定的充电协议的基础上的绝热演化的暗态的三能级量子电池。它结合了传统的受激拉曼绝热通道（STIRAP）和量子无跃迁驱动技术。即使在反非绝热驱动强度的约束下，充电过程也可以被加速近一个数量级。为了在作为STIRAP典型平台的Rydberg原子系统中执行充电协议，修改了先决条件驱动脉冲以避免禁戒跃迁的约束。此外，我们的协议被发现是更强大的对环境的耗散和失相比传统的STIRAP。
2021-04-25 quant-ph
Collective Chirped STIRAP in a Pair of Three-Level Atoms: Dressed-Manifold Dynamics and Compensation of the Rydberg-Rydberg Interaction-Induced Detuning
Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
本文研究一对三能级原子中的集体啁啾STIRAP，通过缀饰流形分析揭示振荡转移机制，并证明频率啁啾可补偿Rydberg相互作用失谐，实现高效粒子数转移，为多能级系统绝热控制提供新框架。
2026-09-22 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage in an open quantum system: Master equation approach
提出了一种研究三态系统绝热布居转移中环境效应的主方程方法。与非厄米哈密顿方法的系统比较[N. Vitanov和S. Stenholm，Phys.Rev.A { \bf 56}，1463（1997）]表明，在弱耦合极限中，两种处理导致基本相同的结果。相反，在强阻尼限制的预测是完全不同的：特别是在STIRAP计划中的反直觉的序列原来是比预期的更有效。这一点可以用量子芝诺动力学来解释。
2010-03-18 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
Perfect stimulated Raman adiabatic passage with imperfect finite-time pulses
本文通过优化双高斯脉冲的截断与相对位置，在STIRAP中实现完美粒子数转移，并提出简单有效的绝热性判据，证明所需时间仅与不保真度成对数关系。
2023-07-04 quant-ph
High-fidelity multistate STIRAP assisted by shortcut fields
多态受激拉曼绝热通过（STIRAP）是一个允许量子系统两端绝热布居数转移的过程。该过程需要大的时间区域的驱动脉冲场（泵和斯托克斯），以抑制非绝热耦合，从而使绝热演化成为可能。为此，在本文中，多态STIRAP，加速和改善人口转移的变化，提出。除了通常的泵浦场和斯托克斯场之外，它还使用在状态之间施加的捷径场，这形成了系统的暗态。这些捷径消除了暗态和其他绝热态之间的耦合，从而导致（在理想情况下）链的两个端态之间的单位跃迁概率。五态系统的具体例子形成的两个简并的水平之间的过渡与角动量$J_g=2$和$J_e=1$或$J_e=2$的磁子级被认为是详细的，其中的快捷字段解析推导。所提出的方法比通常的“绝热性捷径”配方更简单，该配方规定了系统所有状态之间的捷径场，而本提案仅使用形成暗态的子能级之间的捷径场。这些结果在需要高保真量子控制的应用中具有潜在的意义，例如量子信息、原子光学、超冷分子的形成、腔QED等。
2020-04-17 quant-ph
On the topology of adiabatic passage
我们研究了本征能面的拓扑结构，其特征在于基于绝热通过的布居转移过程。我们表明，这种拓扑结构是分析人口转移和预测其最终结果的基本特征。我们重新解释了各种已知的过程，如受激拉曼绝热过程（STIRAP），频率啁啾绝热过程和斯塔克啁啾快速绝热过程（SCRAP）。此外，使用这张图片，我们展示了新的相关转移的可能性。特别是，我们表明，我们可以选择性地控制将在STIRAP过程中填充在λ或V系统的峰值幅度或脉冲序列的选择的水平。
2001-07-11 quant-ph
Cross-coupling effects in circuit-QED stimulated Raman adiabatic passage
受激拉曼绝热通过是一种可以用于三能级系统中鲁棒态制备的量子协议。它通常用于量子光学，但最近这种技术也引起了电路量子电动力学的注意。该协议依赖于两个缓慢变化的驱动脉冲，其经由中间状态耦合初始状态和目标状态，该中间状态保持未填充。在这里，我们研究的寄生耦合的驱动器到其他协议所需的过渡的不利影响。这种效应在具有几乎谐波能级结构的系统中最为突出，例如transmon。我们表明，在这些条件下，在存在退相干存在一个最佳的STIRAP振幅的人口转移。
2017-10-20 quant-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage via bright state in Lambda medium of unequal oscillator strengths
本文研究了在不同振子强度的λ型原子介质中，考虑传播效应的受激拉曼绝热通过亮态（b-STIRAP）的布居转移过程。用解析和数值计算方法证明了粒子数转移效率对跃迁振子强度比q_p/q_s的敏感性。我们发现q_p>q_s的情况比$q_p \leq q_s$的情况对布居转移过程更不利。在这种情况下，可以增加介质维数，同时允许有效的布居转移。找到了决定传播过程中相互作用绝热性的判据，并证明了表征布居数转移的混合参数是超光传播的。
2013-06-10 quant-ph
