Multiple-spin coherence transfer in linear Ising spin chains and beyond: numerically-optimized pulses and experiments
研究了具有近邻耦合的线性伊辛自旋链中的多自旋相干转移。这些构成了未来量子计算设备中有效信息传输的模型，以及用于核磁共振光谱学中复杂光谱分配的许多多维实验的模型。我们补充以前的分析技术与系统的数值研究，我们获得了强有力的证据表明，一定的分析动机的家庭的限制控制是足够的时间最优的多自旋相干转移。在一个线性三自旋系统的情况下，额外的证据表明，使用这个家庭的限制控制的前分析脉冲序列是时间最优的，即使是任意的本地控制。此外，我们比较了脉冲序列的线性伊辛自旋链的脉冲序列更现实的自旋系统与非相邻自旋之间的额外的长程耦合。我们实验上实现了派生的脉冲序列在三个和四个自旋系统，并证明他们是适用于现实的设置下放松和实验的预防措施，特别是通过派生宽带脉冲序列，这是强大的频率偏移。
2011-10-24 quant-ph
Quantum chaos with spin-chains in pulsed magnetic fields
最近，人们发现，海森堡自旋链的动力学受到一系列周期脉冲从外部，抛物，磁场可以有一个密切的对应关系量子踢转子（QKR）。QKR是量子混沌的一个关键范例;它的经典极限是众所周知的标准映射。结果发现，一个单一的自旋激发可以转换成一对非色散，反向传播的自旋相干态相当于标准映射的加速器模式。在这里，我们考虑如何其他类型的量子混沌系统，如一个双踢量子转子或量子转子与双势阱可能实现的自旋链，我们讨论的可能性，关于操纵的单磁振子自旋波。
2006-12-11 quant-ph
Lemniscate phase trajectories for high-fidelity GHZ state preparation in trapped-ion chains
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究大学梅普赫伊）
本文提出一种莱姆斯曲线脉冲，通过特殊相位轨迹降低GHZ态制备保真度误差，使20离子链的保真度可达10^-4。
2026-04-02 quant-ph
Quantum state engineering in a five-state chainwise system by coincident pulse technique
本研究针对五态链式系统的量子态操控问题，提出基于重合脉冲结合绝热消除的解析方法，可实现高保真布居转移与任意相干叠加态构建，适用于多类量子控制相关领域。
2024-04-22 quant-ph
Designing Filter Functions of Frequency-Modulated Pulses for High-Fidelity Two-Qubit Gates in Ion Chains
量子计算机中的高保真双量子比特门经常受到波动的实验参数的阻碍。时变参数波动的影响导致量子比特上的相干噪声，这可以通过设计具有适当滤波函数的控制信号来抑制。在这里，我们开发了用于捕获离子量子计算机的Mølmer-Sørensen门的滤波器函数，该函数可以准确预测由于任何频率下的小参数波动而导致的门误差的变化。然后，我们设计的频率调制的激光脉冲的滤波器功能，并比较这种方法与脉冲是强大的静态偏移的运动模式频率。在实验上，我们测量了运动模的噪声谱，并将其用于设计滤波器函数，在五离子链中将门保真度从99.23（7）%提高到99.55（7）%。
2023-01-05 quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger state generation in qubit-chains via a single $π/2$-pulse
提出了一种在$N$耦合量子比特系统中产生Greenberger-Horne-Zeilinger态的方案。哈密顿模型假设$N$量子位之间存在$N$式相互作用，并且存在仅作用于一个自旋的可控时间依赖场。实现这样的场景是在实验范围内。由于哈密顿模型的对称性，动力学问题得到了精确的解决。详细讨论了在绝热和非绝热条件下产生GHZ态的可能性。
2021-12-17 quant-ph
Controlled quantum state transfer in $XX$ spin chains at the Quantum Speed Limit
量子速度极限可以在许多不同的情况下发现，特别是在通过量子自旋链的信息传播中。在同质链中，这意味着将信息从链的一端传输到另一端将需要一段时间$O(N/2)$，其中$N$是链长度。使用最优控制理论，我们设计的控制脉冲，实现接近完美的人口之间的极端的链在时间上的顺序为$N/2$，或更大，这取决于传输过程的功能进行研究。我们的研究结果表明，控制脉冲的动力学行为具有不同的长度的链是密切相关的，较大的控制时间意味着更复杂的控制脉冲比那些发现的时间上的顺序$N/2$，也较大的驱动能量。脉冲被构造为控制方案，涉及一个或两个致动器的链与交换耦合无静态无序。我们的研究结果还表明，两个致动器的计划是更强大的对存在的静态无序比计划，只使用一个。
2020-05-15 quant-ph
Almost perfect state transfer in quantum spin chains
几乎完美的状态转移（APST）的自然概念进行检查。它被应用到有效的量子线的建模与$XX$自旋链的帮助。结果表明，当链的1-激发能对有理数线性无关时，在镜像对称体系中发生APST。这个结果是作为丢番图逼近中的克罗内克定理的推论而得到的。APST发生在比完美状态转移（PST）限制少得多的条件下，而且还容纳了不可避免的缺陷。文中还讨论了一些实例。
2012-10-23 quant-ph
Batch Optimization of Frequency-Modulated Pulses for Robust Two-qubit Gates in Ion Chains
捕获离子量子计算机中的双量子比特门是通过施加自旋相关的力来产生的，这些力暂时使离子的内部状态与其运动纠缠在一起。激光脉冲被精心设计以在离子之间产生最大的纠缠门，同时最小化运动和离子之间的任何残余纠缠。当实际实验参数与理想情况不同时，门的质量受到影响。在这里，我们提高了鲁棒性的频率调制的莫尔默-Sørensen门运动模式频率偏移的优化平均性能的范围内的系统误差，使用批量优化。然后，我们比较这种方法与频率调制门优化的理想参数，包括一个分析的鲁棒性条件。数值模拟显示出良好的性能高达12个离子，和实验证明的方法上的两个离子链。
2021-12-20 quant-ph
Generalized Almost Complete Revivals in quantum spin chains
几乎完全复兴的概念最近已经推出。在量子多体系统中，局部可观测量可以在预定时刻几乎完全恢复到其最大值。在本文中，我们扩展了原来的程序，使复苏可能是从一个任意点上的布洛赫球的任意点。此外，在所提出的程序中，复活和塌陷部位不一定相同。我们还证明，对于高于$1/2$的自旋$S$，几乎完全的复苏被抑制为$1/S$。
2022-05-11 quant-ph
Almost perfect transmission of multipartite entanglement through disordered and noisy spin chains
我们展示了如何有效地发送一个M-partite纠缠态沿任意大小的自旋链。具体来说，我们展示了如何纠缠的M-partite W状态可以几乎无障碍地从一端（爱丽丝）传输到另一端（鲍勃）的自旋1/2链所描述的稍微修改的XX模型。我们实现了几乎完美的传输，而不使用外部磁场或调制链的自旋之间的耦合常数，这两种标准方法用于实现良好的传输效率。此外，本文提出的协议可以用来将与Alice的M-部W状态转换为与Bob的M '-部W状态（M不同于M'）。我们还调查了该协议的响应几种类型的混乱和噪声，并表明它是相当强大的小偏差的耦合常数的最佳有序和无噪声的情况下。
2020-05-14 quant-ph
Robust control pulses design for electron shuttling in solid state devices
本文研究固体器件中电子穿梭的鲁棒脉冲设计。这对于相干量子力学系统的许多实际应用至关重要。我们的目标是设计控制脉冲，可以传输电子沿链的捐助者，也使这个过程的参数不确定性的鲁棒性。我们将其表述为一组特殊酉群SU（n）上的最优控制问题，并推导出聚合传递保真度梯度的显式表达式。体硅中电离磷原子施主链的数值结果表明，我们的算法的有效性。
2012-10-30 quant-ph
Qubit(s) transfer in helical spin chains
研究了量子比特在螺旋链中的传输。我们考虑了单态和Bell态在多铁性自旋链上的转移以及电场控制单态和Bell对保真度的可能性。我们分析了纯的和不完美的多铁性自旋链。通过多铁性沟道有效转移自旋态的方案依赖于以规则间隔通过适当的电场脉冲的反冲。这种电场脉冲序列削弱了杂质对保真度的影响，并改善了通过螺旋链的状态转移。
2017-07-11 quant-ph
Dispersionless pulse transport in mass-spring chains: All possible perfect Newton's cradles
脉冲在由弹簧连接的$N$质量组成的均匀非耗散链上传播，很快就会因色散而发生畸变。在这里，它表明，适当的调制的质量和弹性常数，使它能够获得一个周期性的动态和完美的传输链端之间的任何类型的脉冲，因为初始配置演变到其镜像的半周期。这使得链条表现得像牛顿摆。通过基于正交多项式的已知算法，可以数值地解决从谱到动力矩阵，然后到相应的质量弹簧序列的一般逆问题，从而产生所有可能的"完美摇篮“。由于量子线性系统遵循与经典系统相同的动力学，这些结果也适用于量子情况：例如，在一端局域化的波函数将演变为它在相反链端的镜像。
2020-08-04 physics.class-ph quant-ph
Robust control of quantized motional states of a chain of trapped ions by collective adiabatic passage
本文提出了一种在囚禁离子链中产生振动Fock态的简单方法。该方法是快速和易于实施，因为只有一个单一的啁啾激光脉冲，同时解决所有的离子，是必需的。此外，由于该方法使用集体绝热通道，可以容忍激光脉冲的强度或频率的显著波动，并且该技术即使在Lamb-Dicke区域的边界上也表现良好。我们还演示了如何扩展这种技术，以创建非经典叠加态的离子的集体运动和Greenberger-Horne-Zeilinger状态的内部状态。由于只需要一个激光脉冲，在实际实验条件下产生的热效应小得可以忽略不计。
2008-05-09 quant-ph
Simulation of an entangled state in a chain of three nuclear spins system
研究了一维三核自旋链系统中纠缠态的形成，该系统通过Ising型相互作用进行弱相互作用，并考虑了第一和第二近邻相互作用.我们用两个脉冲（$π/2$和$π$脉冲）就可以得到这种纠缠态，并研究了获得这种纠缠态的效率与第二近邻相互作用耦合常数与第一近邻相互作用耦合常数之比（$J'/J$）的关系。我们发现对于$J'/J\ge 0.04$，纠缠态是很好定义的.
2006-08-28 quant-ph
Global Optical Control of a Quantum Spin Chain
结合自旋量子比特的长退相干时间与激子的快速光学操纵的量子处理器最近已经成为几个提议的主题。我在这里展示了任意的单量子比特门和纠缠双量子比特门可以在一个永久耦合的自旋量子比特链中执行，只需要使用激光脉冲来激发更高的躺态。它还表明，通用量子计算是可能的，即使这些脉冲被施加{ \it全局}到一个链;通过采用四个不同的量子位单元的重复模式，需要单独的量子位寻址被删除。目前的一些实验量子比特系统将有助于实现这一想法。
2006-06-23 quant-ph
String order melting of spin-1 particle chains in superconducting transmons using optimal control
利用最优控制来模拟模型哈密顿量是一种新兴的策略，其利用数字量子模拟方法来利用器件的固有物理。在这里，我们评估最优控制探测的非平衡特性的超导硬件模拟的超导保护拓扑（SPT）状态。假设一个可调transmon架构，我们铸造这些SPT状态的演变为一系列的一个和两个站点的脉冲优化问题，解决了泄漏约束的存在。从所产生的脉冲，我们数值模拟的时间依赖性熔化的扰动SPT字符串顺序在六个网站的模型与平均状态的保真度为$10^{-3}$。这些脉冲的可行性以及它们的有效应用表明，目前的量子计算系统可以实现弦序熔化的高保真模拟。
2022-03-23 quant-ph
Quantum computation in a Ising spin chain taking into account second neighbor couplings
我们考虑实现一个量子计算机在一个链的核自旋耦合的伊辛相互作用。量子算法可以在适当的射频脉冲的帮助下进行。除了标准的最近邻伊辛耦合，我们还允许第二个邻居耦合。它示出，如何应用2πk方法在这个更一般的设置，其中额外的耦合最终允许节省一些脉冲。我们用两个数值模拟来说明我们的结果：数字4的Shor素数分解和沿着3个量子比特链的量子比特的隐形传态。在这两种情况下，最佳拉比频率（抑制非共振效应）主要取决于第二近邻相互作用的强度。
2007-05-25 quant-ph
Optimization of multistate STIRAP by pulse shaping
Sofia University（索非亚大学）
研究提出脉冲整形方法优化多态STIRAP，扩展准平行本征能量方法到多态链，推导脉冲形状公式并应用于特定态链。数值模拟显示优化脉冲降低布居转移误差，提高鲁棒性，且在有损情况也有优势，还比较了不同角动量链的情况。
2026-11-04 quant-ph
Thirty five classes of solutions of the quantum time-dependent two-state problem in terms of the general Heun functions
我们得到了35个五参数类的量子含时两态模型可解的一般Heun函数。每个类由一对生成函数定义，其中第一个生成函数被称为幅度调制函数，第二个生成函数被称为失谐调制函数。这些课程提出了许多家庭的具体领域的配置与不同的物理性质所产生的适当选择的独立变量，实或复杂的转换。存在许多具有恒定失谐或恒定振幅的模型族、许多种类的可控振幅和/或失谐的啁啾脉冲、具有双或多个失谐的模型族、以及具有双或多个失谐的啁啾脉冲。（周期性）交叉，周期性幅度调制场配置，我们提出了几个常失谐场组态族，其成员是对称或非对称的双峰有限-具有峰之间的可控距离和每个峰的可控幅度的面积脉冲。我们表明，边缘形状，峰之间的距离以及峰的幅度几乎独立地控制，由不同的参数。我们确定的参数控制每个提到的功能，并讨论其他基本属性的脉冲形状。我们表明，脉冲边缘可以成为逐步的功能，并确定的位置限制垂直壁边缘。我们表明，脉冲宽度仅由两个所涉及的参数控制。对于这些参数的某些值，脉冲宽度发散，并且对于某些其它值，脉冲变得无限窄。我们发现，这两个参数的效果几乎是相似的，也就是说，这两个参数都能够独立地产生几乎相同的形状和宽度的脉冲。
2015-01-08 quant-ph
Formation of ultracold deeply-bound molecules via multi-state chainwise coincident pulses technique
本文提出一种基于多态链式重合脉冲技术的理论方法，通过三态和广义五态重合脉冲，在无强激光条件下实现了超冷分子从Feshbach态到深束缚态的高效布居转移并有效抑制中间态。
2024-03-22 physics.atom-ph quant-ph
Second-order shaped pulses for solid-state quantum computation
我们提出了高度优化的自重聚焦脉冲形状的几个旋转角度的构建和详细的分析。我们的特点是构造脉冲的系数出现在马格努斯展开到二阶。这允许通过计算相应的前导阶误差算子对序列和复合脉冲中构造的形状的性能进行半分析。高阶可以用我们以前提出的数值方法来分析。我们通过分析几个旨在防止脉冲幅度误差的复合脉冲来说明该技术，并对具有现场和最近邻耦合的潜在长链量子位的解耦序列进行说明。
2008-06-16 quant-ph
Analytic solutions for quantum logic gates and modeling pulse errors in a quantum computer with a Heisenberg interaction
我们分析和数值计算量子逻辑门在一维自旋链海森堡相互作用。针对基于逻辑量子比特的量子计算机，给出了基本单量子比特门和交换门的解析解。我们计算了实现量子逻辑门的不完美脉冲所引起的误差。数值计算表明，概率误差与$ε^4$成正比，相位误差与$ε$成正比，其中$ε$是与理想脉冲宽度的特征偏差。
2003-11-21 quant-ph
Preparation of Dicke States in an Ion Chain
我们从理论和实验上研究了在囚禁原子离子中制备Dicke态的方法。我们考虑一个线性链的$N$离子量子比特，准备在一个特定的Fock运动状态，$|m>$。通过向$N$量子比特全局施加激光脉冲并将运动激发转换为$m$翻转自旋来去除$m$声子。该脉冲的全局性质确保$m$翻转自旋由处于与Dicke状态$\D{N}{m}$非常近似的状态的所有目标离子共享。我们数值计算的保真度限制的协议，并发现小的偏差，从理想状态的$m = 1$和$m = 2$。我们已经证明了该协议的基本特征，通过准备状态$\D{2}{1}$在两个$^{25}$镁$^+$目标离子捕获同时与$^{27}$铝$^+$辅助离子。
2009-08-31 quant-ph
Almost perfect transport of an entangled two-qubit state through a spin chain
我们证明了，对于自旋为1/2的链，使用稍微修改的XX模型，可以几乎完美地将最大纠缠的两量子比特态从链的一端传输到另一端。这是在没有外部场或调制量子位之间的耦合常数的情况下实现的。我们还表明，这种策略适用于任何大小的链，是相对稳健的不完善的耦合常数之间的量子比特属于链。实际上，在某些情况下的小无序，我们得到更好的结果比那些预测的最佳有序和无噪声的情况。
2018-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Piecewise adiabatic population transfer in a molecule via a wave packet
我们提出了一类利用相干脉冲串实现量子态间强布居转移的方案，该方案通过一个波包实现广义绝热转移。研究了利用光学频率梳实现的脉冲间幅度变化的分段受激拉曼绝热通道和脉冲间相位变化的分段啁啾拉曼通道。在生产超冷基态分子的背景下，我们表明，几乎没有激发势的知识，强大的高效率转移是可能的
2008-05-06 quant-ph
Robust control of long distance entanglement in disordered spin chains
我们推导出时间形状的控制脉冲，用于在无序自旋链中产生长距离纠缠。我们的方法是基于一个依赖于时间的目标功能和时间的本地控制策略，允许确保在矩阵产品状态的链的描述总是有效的。通过这种方法，我们证明了即使对于基本上无序的相互作用景观也可以创建长距离纠缠。
2015-09-22 quant-ph
Tailoring laser pulses with spectral and fluence constraints using optimal control theory
在最优控制理论的框架内，我们开发了一个简单的迭代方案，以确定最佳的激光脉冲的光谱和通量的限制。该算法被应用到一个一维的非对称双井，其中的控制目标是转移粒子从基态，位于左井，第一激发态，位于右井。对于各种光谱和/或能量约束，获得第一激发态的极高占据。即使对于脉冲中不允许谐振频率的极端情况，该算法也实现了几乎100%的占用。
2005-04-21 quant-ph
Strong and almost strong modes of Floquet spin chains in Krylov subspaces
已知可积Floquet自旋链具有强零和$π$模式，它们是边界算子，除了与Floquet么正的离散对称性反对易之外，还分别与生成频闪时间演化的Floquet么正交换和反交换。因此，强模的存在意味着全谱的特征配对结构。弱相互作用将强模修改为几乎与Floquet幺正对易或反对易的几乎强模。给出了强模和几乎强模在两种不同Krylov子空间中的表现形式。一个是从Lanczos迭代得到的Krylov子空间，该子空间将Floquet哈密顿量生成的时间演化映射到具有最近邻跳跃的虚构链上的单个粒子的动力学上。第二个是从Arnoldi迭代得到的Krylov子空间，该子空间将Floquet幺正直接生成的时间演化映射到具有较长范围跳跃的虚构链上的单个粒子的动力学上。前者的Krylov子空间对Floquet么正对数的分支敏感，而后者则不敏感。讨论了Krylov子空间中的有效单粒子模型，强调了Krylov链的拓扑性质，这些性质保证了边界处$0$和$π$模式的稳定性.相互作用的作用进行了讨论。几乎强模的寿命表达式导出的Krylov子空间的参数，并与精确对角化。
2021-11-11 cond-mat.str-el quant-ph
Unconditional security of the Bennett 1992 quantum key-distribution scheme with strong reference pulse
证明了原Bennett 1992协议在强参考脉冲下的无条件安全性。我们表明，我们可以在接收器之前将投影放置到适当定义的量子位空间上，这使得分析像基于量子位的协议一样简单。与基于单光子的量子比特不同，即使在有损信道之后，在该方案中识别的量子比特也几乎肯定会被接收器检测到。这导致密钥生成速率与信道传输速率成比例，以便适当选择实验参数。
2009-09-03 quant-ph
Dissipative quantum control of a spin chain
讨论了在定制非幺正动力学的渐近极限下制备一般多体自旋链的方案。动力学要求目标状态的光谱分辨率、优化的相干脉冲、工程耗散和反馈。作为一个例子，我们讨论了一个纠缠反铁磁态的制备，并认为该程序可以应用于被困离子链或里德伯原子。
2015-07-10 quant-ph
Non-perturbative Dynamical Decoupling Control: A Spin Chain Model
本文考虑自旋链模型，通过数值求解精确模型来探索非微扰动力学解耦区，其中最近出现了一个重要问题（J. Jing，L.- A. Wu，J.Q.你和T Yu，arXiv：1202.5056.）.我们的研究揭示了非微扰动力学控制的一些普遍特征，无论环境类型和系统-环境耦合。我们已经表明，对于自旋链模型，有一个阈值和一个大的脉冲参数区域，可以实现有效的动态控制，在扰动解耦方案，其中允许的参数表示为一个点或收敛到一个非常小的子集，在大参数区域承认我们的非微扰方法。非微扰方法的一个重要含义是其在实验装置中实施动态控制方案的灵活性。我们的研究结果显示了一些有趣的功能，如链的大小独立性，脉冲强度上限，非连续的有效参数区域等非微扰制度，此外，我们发现，我们的非微扰计划是强大的对随机模型制造和时间依赖的随机噪声。
2012-03-24 quant-ph
Creation and characterization of leviton excitations in tight-binding chains
Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
本文研究有限紧束缚链中洛伦兹脉冲产生里维顿的机制，发现中间脉冲速度区间可形成干净态，且洛伦兹脉冲优于非洛伦兹形状，为晶格平台相干电子输运提供微观框架。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall 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
Single Photon Transport through an Atomic Chain Coupled to a One-dimensional Nanophotonic Waveguide
研究了单光子脉冲通过耦合到一维单模光子波导的线性原子链的动力学行为。我们推导了这个集体多体系统的含时动力学理论，它使我们能够研究光子输运和原子激发的实时演化。当只有一个原子时，我们的分析结果与以前的数值计算是一致的。对于一个原子链，由波导模式介导的原子间的集体相互作用可以显著地改变系统的动力学。光子的反射率可以通过改变耦合强度和光子线宽的比值或通过改变链中的原子数来调节。有限带宽的单光子脉冲的反射率甚至可以接近$100\%$。反射和透射光子的光谱也可以与单原子情况显著不同。在该系统中可以产生许多有趣的物理现象，如光子带隙效应、量子纠缠产生、类Fano干涉和超辐射效应等。在工程上，该系统可作为单光子频率滤波器、单光子调制器，并在量子信息中有重要应用。
2015-10-07 quant-ph
Bubble-Sort Exchange Networks: Symmetry Selection Rules and Language-Model Distillation on Exchange-Only Spin Chains
blueqat Inc.（BlueQat公司）
该研究构建了仅交换自旋链上的冒泡排序交换网络，推导了其对称选择规则，将GPT-2的下一个词分布蒸馏到该网络，在6个逻辑量子比特时达到低KL散度，且泄漏为资源。
2026-10-16 quant-ph
High-speed and high-connectivity two-qubit gates in long chains of trapped ions
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；IonQ, Inc.（IonQ公司）
本文提出了一种基于宽带激光脉冲的快速全对全纠缠门方案，实现长链中多达40个离子的非局部高保真度纠缠操作，展示了在近似均匀链中任意离子对的声子介导纠缠机制。
2026-05-16 quant-ph
Perfect state transfer on a spin-chain without state initialization
我们证明，完美的状态转移可以实现使用工程自旋链和干净的本地端链操作，而不需要初始化的介质状态，也不微调控制脉冲。这大大放宽了在相互作用自旋系统中获得量子信息可靠传输的先决条件。此外，它使我们能够阐明纯度，纠缠和操作之间的相互作用对一类多体系统可能有用的量子信息处理任务。
2008-12-10 quant-ph
Efficient electron transfer in quantum dot chains controlled by a cubic detuning profile via shortcuts to adiabaticity
在半导体纳米结构中实现长距离、快速、精确的电荷转移是可扩展电子器件的目标之一。本文从理论上研究了具有非线性时变轮廓的电场脉冲对电子沿半导体静电量子点线性链穿梭的控制。我们表明，这种基本的非线性以及绝热技术的捷径，以高保真度加速电子转移，同时仍然保持很大的鲁棒性下自旋翻转相互作用和不均匀性的耦合链。给定的保真度可以通过控制控制脉冲的最大扫描能量和持续时间来实验性地设置
2022-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermodynamic limit of Mazur bound on the spin stiffness of XXZ chain, using the almost-conserved Z-operator
这个简短的说明可以被认为是一个数学的补充[物理。106，217206（2011）]，即更详细地解释如何使用几乎守恒的Z算子在热力学极限中建立对高温自旋刚度的严格限制，所述几乎守恒的Z算子由求解各向异性海森堡（XXZ）自旋1/2链的边界驱动的林德布拉德方程产生。没有提到铃木的马祖尔界限的证明中使用的技术，但准局部自旋C* 代数和Lieb-Robinson界限被调用。
2012-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Interference effects in the reradiation of ultrashort electromagnetic pulses
在突发微扰近似下，研究了非均匀超短电磁脉冲与线性多电子原子链相互作用系统的再辐射问题。得到了任意原子数下再辐射谱的角分布。结果表明，光子辐射振幅的干涉效应导致了“衍射”极大值的出现。所得结果可以推广到二维和三维晶格和原子链的情况。所开发的方法还允许考虑晶格原子的热振动。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Decay rates of almost strong modes in Floquet spin chains beyond Fermi's Golden Rule
本文通过微扰理论研究了弱不可积Floquet自旋链中近强零模和π模的衰减率，发现其寿命由准能量守恒条件决定并正比于1/Jz^{2n}，同时给出了与精确对角化吻合的解析表达式。
2023-08-06 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical theory of single-photon transport through a qubit chain coupled to a one-dimensional nanophotonic waveguide
本文研究单光子脉冲通过耦合到一维纳米光子波导的量子比特链的传输动力学，推导了含时动力学理论，揭示了正频率耦合条件导致的偶极-偶极相互作用和光谱对脉冲形状及初始距离的依赖，并给出了单、双量子比特的解析结果。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast and selective coherent population transfer in four-level atoms by a single frequency chirped few-cycle pulse
本文报道并提出了一种利用单频啁啾脉冲实现四能级原子超快选择性布居转移的简单方案。结果表明，只要调节啁啾补偿参数，就可以将原子的布居转移到原子的预选态。还研究了该方案对激光脉冲参数变化的鲁棒性。所提出的方案对于分子中的选择性布居转移也是有用的。
2013-03-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Scalable design of tailored soft pulses for coherent control
我们提出了一个可扩展的方案来设计优化的软脉冲和脉冲序列的相互作用的量子多体系统的相干控制。该方案是基于集团展开和时间相关的微扰理论的数值实现。这种方法在数值效率方面具有显着的优势，并且比常用的Magnus展开更方便，特别是在处理高阶项时。我们通过为具有最近邻耦合的量子比特链设计2阶π脉冲和6阶8脉冲重聚焦序列来说明该方案。我们还讨论了软脉冲重聚焦序列在抑制低频环境引起的退相干方面的性能。
2005-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-tone pulse sequences and robust two-tone shaped pulses for three silicon spin qubits with always-on exchange
量子计算需要在可扩展平台上的高保真单量子比特和双量子比特门。硅自旋量子比特是实现这一目标的一个有前途的平台。在本文中，我们展示了如何执行单量子位和CZ门在一个线性链的三个自旋量子位与始终打开的交换耦合，这是相关的某些点和施主为基础的硅器件。我们还展示了如何使CZ门强大的电荷噪声和脉冲长度误差使用双音脉冲整形方法。鲁棒脉冲在交换或脉冲幅度波动为3.5%时保持99.99%的保真度，这是对未校正脉冲的改进，在未校正脉冲中，这种保真度只能在交换幅度波动高达2%或高达0.2%时保持。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lower bounds on high-temperature diffusion constants from quadratically extensive almost conserved operators
我们证明了一个一般定理，它提供了一个严格的下限的高温Green-Kubo扩散常数在局部相互作用的量子晶格系统，假设存在一个二次广泛的几乎守恒量-一个运营商的交换子与晶格哈密顿量是本地化的边界网站上。我们明确地证明和计算这样的约束在两个重要的模型在一个维度上，即在（各向同性）海森堡自旋1/2链和费米哈伯德链。
2013-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
