Decoherence-free dynamical and geometrical entangling phase gates
结果表明,通过普通的激光寻址,可以在一个步骤内产生用于量子计算的两量子比特相位门。所获得的动力学或几何相位是由一个演化产生的,该演化对原子和腔的自发发射形式的耗散是鲁棒的,并且对控制参数的波动表现出弹性。这通过使用Pachos和Walther [Phys.Rev.Lett. 89,187903(2002)]和采用纠缠拉曼或STIRAP类跃迁,其限制系统到稳定基态的时间演化。
2005-08-28 quant-ph
Lower limit on decoherence introduced by entangling two spatially-separated qubits
结果表明,一般的波动耗散定理的地方上的品质因数的上限为任何量子门设计纠缠空间分离的量子比特。该界限仅取决于环境的光谱特性。该界限甚至适用于在无消相干子空间内执行量子计算的系统,但可以通过使用环境的非平衡压缩态或通过使用被构造为具有限于某些频率的响应的环境系统来优化。
2002-11-29 quant-ph
The entangling power of a "glocal" dissipative map
我们考虑两个量子比特耗散到局部和全局环境(通常在非零温度下)的模型,并有可能在纯局部耗散和纯全局耗散之间进行插值。相应的耗散动力学映射的特点是在其克劳斯运营商专注于平稳制度。然后,我们确定的条件下,纠缠可以引起这样的地图的行动。它的结果(相当违反直觉)是,为了在局部环境中产生纠缠,后者必须处于非零温度。
2016-06-27 quant-ph
Quantum Process Tomography of a Universal Entangling Gate Implemented with Josephson Phase Qubits
量子逻辑门必须在其标准输入基态上操作时以及在这些状态的复杂叠加上操作时正确地执行。使用超导量子比特的实验已经验证了用于例如受控非门[1,2]的特定实现的真值表,但是还没有完全表征用于输入状态的任意叠加的门操作。在这里,我们演示了使用量子过程层析成像(QPT)[3,4]来充分表征两个超导量子比特之间的通用纠缠门的性能。过程层析成像允许完整的门分析,但需要精确准备任意输入状态,控制随后的量子位相互作用,并同时单次测量输出状态。我们使用QPT来测量纠缠门的保真度,并量化影响门性能的退相干机制。除了展示有前途的保真度,我们的纠缠门具有300的开/关比,可调耦合水平将成为未来高保真设备的要求。这是双量子位系统中QPT的第一个固态演示,因为固态过程层析成像以前只使用单量子位进行了演示[5,6]。
2009-10-06 quant-ph
Temperature cooling in quantum dissipation channel and the correspondimg thermal vacuum state
我们研究了光学混沌光在具有阻尼参数k的量子耗散通道中的温度冷却问题,其方法是通过引入热真空态来揭示系统与库之间的纠缠效应。导出了温度冷却公式,该公式与参数k有关,通过调节k可以控制温度。
2015-11-18 quant-ph
An entangling quantum-logic gate operated with an ultrabright single photon-source
我们展示了由超亮固态单光子源驱动的光子量子逻辑门的明确纠缠操作。由微柱光学腔中的单个半导体量子点发射的不可区分的单光子被用作目标和控制量子比特。对于0.56个收集光子/脉冲的源亮度,测量的真值表与68.4%的理想情况重叠,对于0.17个光子/脉冲的源亮度增加到73.0%。大门被缠住了:在光源亮度为0.48时,贝尔态保真度高于纠缠阈值50%,在光源亮度为0.15时达到71.0%。
2013-03-04 quant-ph
Robust photon-spin entangling gate using a quantum-dot spin in a microcavity
半导体量子点(被称为人造原子)为固态量子网络和量子计算机带来了巨大的希望。实现量子网络的关键是实现光与物质的纠缠以及光与物质之间的相干量子态传输。在这里,我们提出了一个强大的光子自旋纠缠门与高保真度和高效率(高达50%),使用一个带电的量子点在双面微腔。这个门是基于由单个电子自旋引起的巨大的圆双折射,并且用作光学圆偏振器,其仅允许光的一个圆偏振分量根据电子自旋状态被透射。我们证明这种门可以用于单次量子非破坏测量单个电子的自旋,并可以作为纠缠过滤器,使光子自旋纠缠,自旋纠缠和光子纠缠以及光子自旋量子界面。这项工作使我们能够用单光子和量子点自旋构建固态量子网络的所有构件。
2009-01-26 quant-ph
Deterministic entanglement of Rydberg ensembles by engineered dissipation
我们提出了一个方案,利用耗散确定性地产生纠缠的强相互作用里德伯原子的系综。通过不同里德伯能级之间的微波驱动和与短寿命原子态耦合的共振激光的组合,可以将系综推向纠缠所有原子的暗稳态。不同里德堡态之间的长程共振偶极-偶极相互作用将纠缠扩展到范德瓦尔斯相互作用范围之外,具有纠缠大而远的系综的前景。
2014-07-04 quant-ph
Control Protocols for Entangling Gates for Group-IV Color-Centers in Diamond
Peter Grünberg Institute-Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心);Theoretical Physics, Saarland University(萨尔兰大学);Peter Grünberg Institute-Quantum Control (PGI-8), Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心)
研究固态自旋量子比特纠缠门控制难题,聚焦IV族色心,从量子控制角度出发,展示三种纠缠门类型,推导量子速度极限,介绍实现方法,探讨实验适用性。
2026-07-09 quant-ph
An analytical decomposition protocol for optimal implementation of two-qubit entangling gates
本文讨论了如何利用给定的可调两量子比特纠缠相互作用H_int来实现所需的两量子比特门U的问题.我们提出了一种基于SU(4)中酉矩阵的K_1AK_2分解的一般方法来解析地计算最小数目的两量子比特门U_int [基于H_int]和单量子比特旋转,以及实现U所需的这些操作的显式序列。我们通过计算实现(1)从标准基到Bell基的转换,(2)CNOT门,(3)两种相互作用-海森堡交换相互作用和量子感应耦合的量子傅里叶变换来说明我们的协议,并讨论我们的结果与固态量子比特的相关性。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of coherent errors during entangling operations in NV centers in diamond
针对金刚石NV中心纠缠操作中因非共振驱动相邻跃迁和垂直超精细张量分量导致的相干误差问题,提出基于同步效应的协议,通过选择合适参数集将误差纳入方案,实现最先进CNOT门中两种误差源的完全抑制,助力固体缺陷可扩展量子计算进展。
2025-03-21 quant-ph
Entangling color centers via magnon-antimagnon pair creation
本文提出利用非平衡磁环境中磁子-反磁子对的量子涨落,通过非局域耗散在空间分离的偶极耦合色心间诱导稳态纠缠,并推导出实现最大纠缠贝尔态的条件。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Precise high-fidelity electron-nuclear spin entangling gates in NV centers via hybrid dynamical decoupling sequences
固体中的色心,如金刚石中的氮空位中心,提供了受到良好保护和良好控制的局部电子自旋,可用于各种量子技术。此外,周围自旋核的长相干时间可以通过色心控制鲁棒的量子寄存器。我们设计了脉冲序列协议,驱动电子自旋产生强大的纠缠门与这些核记忆量子位。我们发现,相比单独使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG),Uhrig去耦序列和CPMG和Uhrig序列组成的混合协议提高了这些纠缠门的保真度,自旋控制范围和自旋选择性。我们提供的序列协议的解析表达式,也显示了我们的方法在金刚石中的氮空位中心的数值效果。我们的结果广泛适用于色心弱耦合到一个小数目的核自旋量子比特。
2020-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangling Superconducting Qubits via Energy-Selective Local Reservoirs
Purdue University(普渡大学)
本文通过参数驱动耦合实现超导量子比特的可编程局部热库,实现高保真度纠缠单激发态稳定,展示了可扩展的耗散制备与控制方法。
2026-08-13 quant-ph
Entangling a Hole Spin with a Time-Bin Photon: A Waveguide Approach for Quantum Dot Sources of Multi-Photon Entanglement
确定性的多光子纠缠源对于量子信息处理具有很大的吸引力,但在实验上实现具有挑战性。在本文中,我们展示了一个可缩放的源的时间仓编码Greenberger-Horne-Zeilinger和线性集群状态从固态量子点嵌入在纳米光子晶体波导的路线。利用自稳定双通干涉仪,我们测量自旋光子贝尔态与$(67.8\pm0.4)\%$保真度和设计的步骤,为显着的进一步改进。通过采用严格的共振激发,我们证明了$(95.7\pm0.8)\%$的光子不可逆性,这有利于多个团簇态的融合,从而扩大技术规模并产生更一般的图形态。
2022-06-09 quant-ph
Implementation of controlled multi-qudit operations for a solid-state quantum computer based on charge qudits
我们考虑了一种机制,通过使用辅助状态,在量子计算机的电荷-位置范例中产生可控的qudit-qudit相互作用。通过控制从量子点本身到这些辅助物上的隧穿速率,我们可以可控地切换缠结操作。我们考虑一个实际的架构,实现这样的计算机和检查相关的希尔伯特空间维度。
2003-05-09 cond-mat quant-ph
Microscopic theory of energy dissipation and decoherence in solid-state systems: A reformulation of the conventional Markov limit
我们提出并讨论了开放量子系统中能量耗散和退相干现象的一般密度矩阵描述,能够克服传统马尔可夫近似的固有局限性。特别是,所提出的替代绝热方案在任何时候都不会威胁到正性。我们的方法的关键思想在于时间对称化和粗粒化的散射项的刘维尔-冯诺依曼方程,在应用减少程序的环境自由度。由此产生的动力学是真正的林德布拉德一样,并恢复费米的黄金法则功能的半经典极限。暴露于非相干声子激发峰值周围的中心模式的半导体量子点的原型情况下的应用进行了讨论,突出了我们的形式主义的成功相对于传统的马尔可夫极限的关键问题。
2011-10-17 quant-ph
Decoherence-protected entangling gates in a silicon carbide quantum node
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究在硅碳中实现去相干保护的纠缠门,通过动态去耦与超精细相互作用结合,制备高保真度纠缠态,推动量子节点发展。
2026-02-03 quant-ph
Entangling capability of coherently controlled quantum processes
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University(萨班哲大学工程与自然科学学院)
该研究解析表征量子开关和时间翻转两种相干控制量子过程的纠缠能力,推导纠缠相关表达式,扩展分析至多种信道,揭示存在耗散时仍可生成最大纠缠,为相干控制量子过程的纠缠生成提供系统分析。
2026-09-02 quant-ph
Entangling two distant non-interacting microwave modes
我们提出了一个协议,能够准备两个远程和最初不相关的微波模式在纠缠定态,这是可证明的,只使用本地光学零差测量。该协议是连续变量纠缠交换的扩展,并利用两个混合四分光机电系统,其中纳米机械谐振器作为量子接口,能够纠缠光场和微波场。所提出的协议允许规避与微波光子相对于热噪声的脆弱性相关的问题,并且可以代表用于实现连接远程固态和超导量子位的量子网络的基本工具,这些量子位通常用微波场操纵。对光学模式的验证测量保证了纠缠交换的成功,而不需要对远距离微波场进行显式测量。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering long-lived entanglement through dissipation in quantum hybrid solid-state platforms
提出一种在固态量子比特系综中利用压缩固态浴的电磁噪声产生长寿命自旋压缩的方案,通过表面声波驱动铁磁浴进入非平衡压缩态,实现与自旋缺陷阵列的量子关联转移,为固态系统中产生鲁棒多体纠缠开辟新途径。
2025-04-04 quant-ph
Error-rejecting quantum computing with solid-state spins assisted by low-Q optical microcavities
基于圆偏振光子与量子点之间的界面,提出了一种将量子点(QD)嵌入单面光学微腔中进行差错抑制的有效量子计算方案.量子纠缠门(EG)的几乎统一的保真度可以实现一个可检测的错误,导致一个循环EG程序,这进一步提高了我们的建议的效率以及不完美的输入-输出过程中所涉及的错误的鲁棒性。与此同时,我们讨论了我们提出的关于两个固态自旋的EG的性能,并采用当前获得的实验参数,表明它在当前的实验技术下是可行的。它为固态量子计算和量子网络提供了一个很有前途的构建模块。
2017-01-01 quant-ph
Cross-entangling electronic and nuclear spins of distant nitrogen-vacancy centers in noisy environments by means of quantum microwave radiation
金刚石中的氮空位(NV)缺陷中心是在室温固态环境中产生纠缠态的强有力候选者。空间分离的NV系统中的量子关联,从几纳米到几公里的NV之间的距离,最近已经报道。本文研究了双模微波压缩(纠缠)光子(与两个最低NV电子自旋态共振)到初始非纠缠NV中心的纠缠转移。我们首先证明了从量子微波到孤立NV电子自旋的纠缠转移过程是可行的。然后,我们继续扩展以前的结果,以更现实的情况下,13 C核旋转浴周围的每个NV被包括在内,量化的纠缠转移效率和鲁棒性的影响下的移相/耗散嘈杂的核浴。最后,我们解决的问题,评估纠缠转移的可能性从压缩微波光到两个远程核自旋密切联系到不同的NV中心。
2018-07-26 cond-mat.other quant-ph
Watt-level coherent microwave emission from dissipation engineered solid-state quantum batteries
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Imperial College London(帝国理工学院)
通过耗散工程实现固态量子电池的高功率相干微波发射
2025-12-04 physics.app-ph quant-ph
Entanglement degradation in the solid state: interplay of adiabatic and quantum noise
我们研究了两个非相互作用的量子比特在具有典型固态纳米器件宽带光谱的独立浴中的纠缠退化。我们得到了目前实验上可实现的几类纠缠初态在绝热噪声存在下的共生的解析形式。我们发现,绝热(低频)噪声影响纠缠减少类似于纯退相噪声。由于量子(高频)噪声,纠缠在依赖于状态的有限时间内完全丢失。简要讨论了在片上实现本地操作和纠缠操作的可能性。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation-driven formation of entangled dark states in strongly-coupled inhomogeneous many-qubit systems in solid-state nanocavities
研究了在费米子和腔光子都存在消相干和耗散的情况下,强耦合到量子化电磁腔场的多量子比特系统的量子动力学,并考虑了不同量子比特与腔场耦合强度的变化及其跃迁频率的扩展.在Lindblad近似下,利用随机Schroedinger方程方法,导出了一类开放量子系统的含时量子态振幅和可观测量的紧致解析解.我们发现,依赖于初始的量子态的准备,量子位的系综可以演变成各种各样的多量子位纠缠态与量子位之间的相消或相长干涉。特别是,当只有一小部分量子比特最初被激发时,腔中的耗散将不可避免地驱动系统进入与腔完全解耦的鲁棒暗态,并且比腔场的衰减时间长得多。我们还确定的条件下,量子化腔场的相干耦合克服了在多量子比特系统的过渡频率的传播所造成的失相,并导致形成一个去耦的暗态。
2022-07-19 quant-ph
Hybrid solid state qubits: the powerful role of electron spins
我们回顾了利用电子自旋存储和处理量子信息的进展,特别关注电子自旋与多个量子自由度相互作用的能力。我们研究了固态混合量子比特(量子比特)的好处,这些量子比特是基于将电子自旋耦合到核自旋、电子电荷、光子和超导量子比特。这些好处包括量子位的相干存储时间超过秒,快速量子位操纵,单量子位测量,以及用于纠缠空间分离的基于物质的量子位的可扩展方法。通过这种方式,不同物理量子比特实现的关键优势被结合在一起,为实用的固态量子技术奠定了基础。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangling microscopic defects via a macroscopic quantum shuttle
在微观世界中,各种类型的纳米尺度的二能级系统,如囚禁离子、原子和光子,都可以实现多体纠缠。在从微米到毫米的宏观尺度上,最近的实验已经证实了超导约瑟夫森结电子量子线路的二分和三分纠缠。通过构建混合量子系统来弥合这些差异很大的长度尺度仍然具有挑战性。这样做可以允许在量子线路中操纵由宏观上大的距离分开的单个微观物体的纠缠。在这里,我们报告的诱导相干相互作用的两个本征二能级(TLS)之间形成的原子级缺陷在固体通过超导相位量子比特的实验演示。可调谐超导电路充当在两个微观TLS之间传递量子信息的穿梭机。我们提出了一个详细的实验和理论之间的比较,并找到了很好的协议在很宽的参数范围。然后,我们使用理论模型来研究量子系统的三个组件之间的纠缠的创建和运动。
2011-02-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Limitations of Noisy Quantum Devices in Computational and Entangling Power
Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院量子信息中心)
研究噪声量子设备在无纠错情况下的计算和纠缠能力限制,发现深度超过Ω(log(n))时,n量子比特设备与随机硬币无法区分,且多项式时间算法无计算优势。
2026-03-24 quant-ph
Optimal enhancement of the Overhauser and Solid Effects within a unified framework
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
本文提出了一种统一框架,通过量子主方程解释并优化Overhauser和Solid效应,确定了最优微波驱动幅度和电子-核耦合参数以实现最大极化增强。
2026-02-02 quant-ph
Entanglement Distillation between Solid-State Quantum Network Nodes
未来量子网络的潜在影响取决于网络节点之间共享的高质量量子纠缠。不确定的现实世界的不完美性需要通过本地量子操作来改善远程纠缠。在这里,我们实现纠缠蒸馏的量子网络的原始远程电子核两量子比特节点。我们证明了通过单光子介导的电子纠缠和核自旋中的强大存储,预示着远程纠缠态的两个副本的产生。在应用局部双量子比特门之后,单次测量预示着纠缠态的蒸馏,其保真度增加,可供进一步使用。此外,与以前的双光子介导方案相比,这种蒸馏协议显着加快了纠缠的产生。这里展示的生成,存储和处理纠缠态的关键组合打开了在扩展量子网络上探索和利用多粒子纠缠的大门。
2017-03-09 quant-ph
Quantum optimal control of the dissipative production of a maximally entangled state
纠缠产生可以是鲁棒的方法,故意将耗散到系统动力学的噪声。然而,附加耗散通道的存在可能限制该过程的保真度和速度。在这里,我们将展示如何使用量子最优控制技术来加快纠缠的产生,并在现实的设置中增加保真度,同时尊重典型的实验限制。对于纠缠两个捕获的离子量子位的示例[Lin等人,Nature 504,415(2013)],我们发现通过简单地优化实验中使用的激光束的偏振来提高保真度。更重要的是,当与优化的极化相结合时,离子内部状态之间的转换的交替组合能够实现更快的纠缠并将误差降低一个数量级。
2018-11-24 quant-ph
Modelling Markovian light-matter interactions for quantum optical devices in the solid state
理解光与物质之间相互作用的愿望激发了几个世纪的研究,导致了塑造我们世界的技术成就。当代研究光-物质相互作用的前沿之一是考虑量子效应占主导地位的机制。通过理解和操纵这些量子效应,大量新的量子增强技术变得触手可及。在这篇论文中,我探索和分析了量子光学器件的基本组件和过程,重点是固态量子系统。这包括不可区分的单光子源,纠缠光子态的确定性源,远程量子系统之间的光子预示纠缠生成,以及本地量子系统之间的确定性光学介导纠缠门。对于这种分析,我大量使用的分析量子轨迹的方法应用到一个一般的马尔可夫主方程的光学活性量子系统,我介绍作为一个光子数分解。这种方法允许许多现实的系统缺陷,如发射极纯退相,自旋退相干,和测量缺陷,要考虑到在一个简单和全面的方式。
2021-05-13 quant-ph
Manipulating intertwined orders in solids with quantum light
干涉有序普遍存在于强关联电子系统中,并导致量子材料中有趣的现象。在本文中,我们探索了通过量子光纠缠电子态来操纵纠缠有序的独特机会。使用量子Floquet形式主义来研究腔介导的相互作用,我们表明真空涨落有效地增强了电荷密度波的相关性,产生了一个相位与纠缠的电子秩序和光子的相干性,与假定的超辐射行为的热力学极限。此外,即使在腔中注入一个单光子,不同的订单,包括$s$ -波和$η$ -配对超导,可以选择性地增强。我们的研究提出了一种新的和可推广的途径来控制交织的秩序,并在量子材料中创造光物质纠缠。该机制和方法可以很容易地推广到更复杂的情况。
2020-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Universal Quantum Gate Set for Multi-Mode Schrödinger Cat States Stabilized by Non-Local Dissipation Engineering
University of Oslo(奥斯陆大学);Norwegian National Security Authority(挪威国家安全局)
研究利用非局域耗散工程稳定多模薛定谔猫态实现通用量子计算,通过克尔非线性振荡器链及低维描述实现单比特控制,耦合稳定阵列实现纠缠操作,经数值模拟验证,确立其为通用玻色子量子计算潜在架构。
2026-10-28 quant-ph
Criticality and Rigidity of Dissipative Discrete Time Crystals in Solids
考虑了由$π$脉冲训练周期驱动的耗散量子伊辛模型,研究了固体中的耗散离散时间晶体(DTC).在这个模型中,自旋之间的相互作用自发地打破了离散时间平移对称性,产生了耗散DTC,其中两个铁磁状态被每个脉冲交替切换。我们微观上描述的通用耗散由于热接触的平衡热浴使用布洛赫Redfield方程。与其他DTC研究相反,只要温度足够低,这种耗散稳定而不是破坏DTC阶数而无需微调。利用含时平均场论,自洽地求解了周期驱动、耗散和DTC序参量,研究了非平衡DTC相变,确定了临界指数,包括动力学指数.我们还发现了没有平衡对应物的相变:当在固定温度下改变脉冲间隔时,周期性驱动和耗散的非平凡相互作用引起重入DTC转变。此外,为了证明DTC的刚性,我们考虑不完美的$π$脉冲,显示DTC是强大的对小的缺陷,并发现离散时间准晶(DTQC)可以出现较大的缺陷。结合磁性材料中的实验建议,我们的结果为实现DTC和揭示真实固态材料中的非平衡临界现象铺平了道路。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Manufacturing low dissipation superconducting quantum processors
实现固态量子技术的应用将需要系统地降低这些系统中的噪声,特别是耗散。然而,当多个衰减通道存在于具有类似权重的系统中时,区分相对较小的变化的分辨率对于推断噪声水平的改善是必要的。对于超导量子比特,标称性能的不受控制的变化使得获得这样的分辨率具有挑战性。在这里,我们通过研究先前报道的242个薄膜超导谐振器和量子比特的质量的制造技术的特定组合来解决这个问题。我们的研究结果量化的基本过程对关键接口的耗散的影响。我们报告说,将多个小的改进集成在一起的制造过程的端到端优化可以在24个量子位上产生平均${\overline{T}_{1}=76\pm13~μ}$ s,其中最好的量子位具有${T_1\geq110~μ}$ s。此外,我们的分析将限制能量衰减率的三个制造相关的损失通道存在于国家的最先进的超导量子比特。通过这样的系统分析来理解耗散可能为低噪声固态量子计算机铺平道路。
2019-01-23 physics.app-ph quant-ph
Entanglement and non-locality between disparate solid-state quantum memories mediated by photons
通过光子交换使具有不同特性的量子系统纠缠在一起是构建未来量子网络的先决条件。证明在不同波长下工作的光的量子存储器之间存在纠缠进一步推动了这一目标。在这里,我们报告了一系列实验与铥掺杂晶体,作为一个量子存储器的794 nm的光子,掺铒光纤,作为一个量子存储器的波长为1535 nm的光子,光子对通过自发参数下转换创建的源。从两个存储器中重新发射后的光子的特征,我们发现非经典的相关性与$g^{(2)}_{12} = 53\pm8$的交叉相关系数;纠缠保持存储与$\mathcal{F}_{IO}\approx93\pm2\%$的输入输出保真度;和非局部性具有违反Clauser-Horne-Shimony-Holt Bell不等式与$S= 2.6\pm0.2$。我们的原理验证实验表明,纠缠持续通过不同的固态量子存储器在不同的波长下运行。
2019-05-21 quant-ph
Non-classical excitation of a solid-state quantum emitter
本研究利用量子化输入光对固态量子发射体进行共振激发,观察到单光子干涉、光子数依赖的非线性及双光子受激发射,并证明单光子可改变发射体状态,为量子网络和光子量子计算奠定基础。
2024-07-30 quant-ph
$GHZ$ state generation of three Josephson qubits in presence of bosonic baths
我们分析了一个纠缠协议,以产生三分Greenberger-Horne-Zeilinger态的系统中,由三个超导量子比特成对耦合。通过考虑每个量子比特与具有欧姆谱结构的独立玻色子浴的相互作用,研究了开放量子系统的动力学。为此,构造了一个微观主方程并精确求解。我们发现,这里讨论的协议是稳定的,对退相干和耗散由于外部浴的存在。
2013-10-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Using quantum state protection via dissipation in a quantum-dot molecule to solve the Deutsch problem
半导体量子点具有控制参数宽、尺寸小等优点,是实现固态量子计算的理想材料。考虑隧穿耦合的非对称双量子点,将激子态的自发发射和激光场的作用结合起来,保护了间接激子和基态的任意叠加态.作为副产品,我们展示了如何使用保护状态来解决Deutsch问题。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Depolarization dynamics in a strongly interacting solid-state spin ensemble
我们研究了金刚石中氮空位中心的偶极相互作用自旋的稠密系综的去极化动力学。我们观察到异常快速,密度依赖,和非指数自旋弛豫。为了解释这些观察结果,我们提出了一个微观模型,其中长程相互作用,无序和耗散的相互作用导致预测与当前和先前的实验结果定量一致。我们的研究结果铺平了道路的控制多体实验与长寿命和强相互作用的合奏固态自旋。
2016-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
All-optical quantum computing with a hybrid solid-state processing unit
提出了一种用于通用量子计算的混合量子固态处理单元结构。该架构允许不同物理系统中的远程和不相同的固态量子位相互作用并协同工作。所有的量子计算过程都是由经典场和腔QED的光学方法控制的。由于子系统的虚激励,使得本文方法具有对耗散过程不敏感的突出优点。此外,还提出了固态量子比特的量子数密度测量和态转移方法。该架构为实现更广泛意义上的可扩展量子计算开辟了前景,即不同的固态系统可以合并并集成到一个量子处理器中。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnon-mediated qubit coupling determined via dissipation measurements
该研究通过测量磁振子诱导的NV中心自能,实验确定磁振子介导的NV-NV耦合,并验证其与偶极耦合模型定量一致。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Predicted strong coupling of solid-state spins via a single magnon mode
该研究提出一种混合量子系统方案,将金刚石氮空位(NV)中心自旋与有机亚铁磁体的磁振子模式耦合,预测其协作性高于传统材料,为单自旋-单磁振子转换及微米尺度NV纠缠提供实用途径。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient multiqubit entanglement via a spin-bus
我们提出了一个实验上可行的架构与可控的远程耦合建立从本地交换相互作用。该方案由一个自旋总线组成,具有强大的,始终在线的相互作用,动态耦合到Loss和Diquenzo类型的外部量子位。长程相关性是由有限大小的链中出现的光谱间隙实现的。总线还可以形成用于多量子位纠缠操作的集线器。我们展示了如何多量子比特门可用于有效地产生$W$ -状态(一个重要的纠缠资源)。因此,自旋总线提供了一个可扩展的固态量子计算的路线,使用目前可用的实验资源。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph