Theory of quantum fluctuations of optical dissipative structures and its application to the squeezing properties of bright cavity solitons
本文提出了一种研究非线性光学腔中耗散结构量子涨落的方法,并以简并的I型光学参量振荡器为例进行了说明。该方法包括:(i)通过集体变量描述,明确考虑到量子噪声引起的耗散结构的漂移,以及(ii)扩展与线性化Langevin方程中控制波动演化的线性算子相关的双正交基中的剩余内部波动。我们得到了压缩谱和强度涨落谱的一般表达式。然后从理论上研究了一种特殊的耗散结构,即亮腔孤子的压缩特性。在回顾了我们以前的结果,即在线性近似下,存在一个与系统参数无关的完全压缩模之后,我们考虑了分叉点处的压缩,以及用平面波本振子场进行压缩检测,并考虑了检测器尺寸对可检测压缩程度的影响。
2007-02-07 quant-ph
Dissipative versus Conditional Generation of Gaussian Entanglement and Spin Squeezing
集体原子自旋的自旋压缩可以有条件地通过光探测和随后的零差检测来实现,就像在量子非破坏测量中所做的那样。最近的研究表明,适当设计的耗散动力学也可以无条件地产生压缩。我们在高斯描述中比较了这两种方法,并在所有高斯光-物质相互作用中进行了优化。我们发现,在基于耗散的最优无条件格式中,压缩尺度为$d^{-1/2}$。相比之下,基于光测量的最佳条件方案--实际上不是量子非破坏测量--可以提供压缩,其在中等光学深度的最相关区域中缩放为$d^{-1}$。我们的结果也直接适用于两个原子系综的非局域自旋压缩形式的纠缠的产生。
2013-05-28 quant-ph
Linearized analysis of dissipative Two Axis Counter Twisting (TACT) squeezing for Metrology
本文分析了退极化信道耗散下的双轴扭转(TACT)自旋压缩,发现耗散须参数上弱于压缩耦合,且压缩须先于测量才能获得计量学增益;关键数学进展是证明含退极化噪声的TACT等价于极化降低且无噪声的TACT,信噪比呈指数增益。
2024-03-20 quant-ph
A hybrid-systems approach to spin squeezing using a highly dissipative ancillary system
自旋系统的压缩态是量子技术,特别是量子精密测量和传感的重要纠缠源。在这里,我们考虑的自旋压缩态的产生与耗散辅助系统的相互作用的自旋。我们发现在这个模型中自旋压缩可以通过两种不同的机制产生:单轴扭曲和驱动集体弛豫。我们可以通过简单地调节耗散辅助系统和自旋系统之间的失谐量来在两种机制之间进行插值。有趣的是,我们发现,对于这两种机制,辅助系统耗散不必被认为是一个缺陷,在我们的模型,但自旋压缩起着积极的作用。为了评估自旋压缩的可行性,我们考虑了两种不同的超导电路实现。我们的结论是,无论是通过单轴扭转还是通过驱动集体弛豫,都可以在实验上产生数百个自旋的压缩态。
2016-05-18 quant-ph
Qubit-assisted squeezing of the mirror motion in a dissipative optomechanical cavity system
我们研究了一个由囚禁在耗散光机械腔中的原子系综和微扰耦合组成的混合系统。结果表明,这样的混合系统是非常适合于产生稳态压缩的镜子运动在长时间限制下的未解决的边带制度。基于主方程和协方差矩阵的方法,我们详细讨论了各自的压缩效应,发现在这两种方法中,通过绝热消除高耗散腔模来简化系统动力学是非常有效的。在主方程方法中,我们发现压缩是冷却过程的结果,并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。而在协方差矩阵法中,我们可以近似地从简化的动力学方程得到稳态机械位置方差的解析结果。最后,我们比较了这两种不同的方法,发现它们是完全等价的平稳动态。该方案对于可能的涉及机械压缩的超精密量子测量具有重要意义。
2018-11-14 quant-ph
Entropy and Variance Squeezing of V-type Atom in Dissipative Cavity
School of Physics and Electronics, Hunan Normal University(湖南师范大学物理与电子学院)
研究V型原子在耗散腔中的熵与方差压缩,揭示参数对原子压缩的影响,发现Δ>0时S_x出现方差压缩,具有超低噪声资源意义。
2026-10-01 quant-ph
Dissipative vs dispersive coupling in quantum opto-mechanics: squeezing ability and stability
从理论上讨论了输入镜作为机械振荡器的腔或等效系统中耗散型光-机耦合的压缩光和光机不稳定性的产生。这个问题是处理解析的情况下,共振激励或小失谐,主要集中在坏腔的限制。耗散和纯色散耦合之间的定性差异的报告。特别是,它示出,对于纯耗散耦合在坏腔制度,反作用强烈减少和系统的压缩能力被强烈抑制,在纯色散耦合的情况下。它还表明,对于小的失谐,稳定性图的情况下的纯色散和耗散耦合定性相同的失谐的符号的变化。所得结果与最近的理论出版物进行了比较。
2018-03-09 quant-ph
Enhancement of steady-state bosonic squeezing and entanglement in a dissipative optomechanical system
系统地研究了振幅调制对耗散三模光机械系统中稳态玻色压缩和纠缠的影响,其中膜的振动模通过辐射压耦合到左右腔模.数值模拟结果表明,周期性调制的外激光驱动腔的一端或两端,可以显著增强稳态玻色子压缩和纠缠。值得注意的是,只要一个周期性调制的外部激光驱动腔的任何一端就足以增强压缩和纠缠,这便于实际实验,其代价是实现系统稳定所需的调制周期数更多。此外,我们数值验证了最佳调制频率的解析预测,并讨论了相应的物理机制。
2018-05-08 quant-ph
Spin squeezing, entanglement and coherence in two driven, dissipative, nonlinear cavities coupled with single and two-photon exchange
本文数值求解两个受驱耗散非线性腔在单、双光子交换耦合下的稳态主方程,比较自旋压缩、双模纠缠和二阶相干性,并揭示光子交换、非线性及驱动强度对量子统计区域的影响。
2014-02-18 quant-ph
Driven-dissipative four-mode squeezing of multilevel atoms in an optical cavity
本文推广光学腔中多能级原子的耗散压缩理论,利用双偏振集体衰变与额外驱动实现最多四个自旋压缩正交分量,并解析给出有限尺寸下随 N 的标度。
2024-01-18 quant-ph
Squeezing of a movable mirror via the dissipative optomechanical coupling
本文研究了耗散光学力学中可动镜的压缩效应,其中振荡镜同时调制腔模的谐振频率和线宽。通过在相干驱动激光场的作用下,向腔中输入一束弱得多的宽带压缩真空光,利用基于密度算符的一般库理论,在相互作用图中对系统采用约化密度算符,从而消去库变量,导出了腔镜系统的主方程.当镜与腔模弱耦合时,我们发现在激光冷却到基态的条件下,通过量子噪声的完全相消干涉,驱动腔场可以有效地充当可动镜的压缩真空库,从而实现光场压缩到可动镜的有效传递,这与腔体阻尼率和机械频率之间的比率无关。当镜与腔模适度耦合时,光子激发可以完全消除量子噪声的相消干涉,从而使镜偏离理想压缩态。
2013-04-22 quant-ph
Generating quadrature squeezed light with dissipative optomechanical coupling
最近的示范冷却的宏观氮化硅膜的基础上耗散耦合耗散耦合的光机系统作为有前途的候选人压缩。我们从理论上证明了共振腔中的这种系统可以产生与色散耦合产生的压缩相当的压缩。我们还报告了色散和耗散耦合的综合效应所产生的压缩,因此该设备可以在一个政权或其他操作。我们推导出最大频率和正交角观察压缩给定的光机耦合强度。我们还讨论了温度对压缩的影响。
2016-07-18 physics.optics quant-ph
Quantum squeezing of optical dissipative structures
我们表明,任何光耗散结构支持的简并光学参量振荡器包含一个特殊的横模,是免费的量子涨落时,在平衡零差检测实验测量。这种现象并不重要,因为它与系统参数无关,特别是与分叉的存在无关。这个结果是由耗散结构引入的空间对称性破缺的结果。被认为是可能降低压缩水平的影响。
2006-02-22 nlin.PS quant-ph
Exceptional swallowtail degeneracies in driven-dissipative quadrature squeezing
本文发现双模驱动耗散正交压缩系统中存在燕尾简并结构,该结构可实现复特征值的非平凡编织,为高斯态的拓扑控制提供新途径。
2024-08-21 physics.optics quant-ph
Dissipative optomechanical squeezing of light
我们讨论了一个简单但令人惊讶的有效机制,它允许产生压缩输出光的光机械腔。与众所周知的“有质动力压缩”机制不同,我们的方案通过明确地利用机械谐振器的耗散性质产生压缩输出光。我们表明,我们的计划有质动力压缩有许多优点,特别是,它是更有效的实验中常用的良好的腔限制。此外,在我们的方法中产生的压缩可以直接用于提高光机械腔的固有测量灵敏度;人们不必将压缩光馈送到单独的测量设备中。由于我们的方案是非常一般的,它也可以例如使用超导电路来实现。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Many-body quantum dynamics of polarisation squeezing in optical fibre
我们报告了新的实验,测试量子动力学预测的偏振压缩的超短光子脉冲在双折射光纤,包括所有相关的耗散效应。这个指数复杂的多体问题是通过一个随机相空间方法来解决。的压缩计算和实验数据进行比较,从而产生良好的定量协议。从模拟中,我们确定了光纤中量子噪声降低的物理限制。这项研究是一个重要的实验测试的第一性原理时域量子动力学在一维相互作用玻色气体耦合到耗散水库。
2006-03-30 quant-ph
Dissipative transfer of quantum correlations from light to atomic arrays
该研究利用原子阵列的光定向集体响应,通过压缩真空场照射实现量子关联的耗散转移以生成自旋压缩稳态,分析了参数影响并探讨其在原子钟中的应用。
2023-11-07 quant-ph
Dissipative stabilization of quantum-feedback-based multipartite entanglement with Rydberg atoms
提出了一种在耗散光腔中利用量子反馈产生里德伯原子多体纠缠的方案。里德伯阻断机制有效地防止了系统的双激发,这被进一步利用来加速具有单里德伯态激发的纠缠态的稳定。相应的反馈操作大大简化,因为在整个过程中只需要控制一个规则原子,而不管粒子的数量。通过调节驱动场的拉比频率,可以调节纠缠态的形状。此外,相对较长的高里德堡能级寿命保证了在现实情况下的高保真度。
2016-12-31 quant-ph
Dissipative stabilization of entangled qubit pairs in quantum arrays with a single localized dissipative channel
该研究针对含单个局域耗散通道的量子阵列,通过调控耗散与局域相互作用,实现了多对远距离无直接相互作用量子比特的稳态纠缠,为量子纠缠的耗散稳定制备提供了可行方案。
2023-05-04 quant-ph
Nonstationary force sensing under dissipative mechanical quantum squeezing
本文研究了在双音驱动下,耦合到电磁腔的机械振子的经典力的稳态和非稳态测量。为此,我们开发了一个理论框架的基础上的信噪比量化线性光谱测量的灵敏度。然后,我们考虑固定的力传感和研究的必要条件,以尽量减少增加的力噪声。我们发现,不精确噪声和反作用噪声可以通过操纵输入相干场的幅度任意抑制,然而,力噪声功率谱密度不能降低到低于热涨落的水平。因此,我们考虑一个非稳态协议,涉及非热耗散状态的准备,然后由有限的时间测量,这允许一个执行测量的信噪比远远大于最大可能在一个固定的测量方案。我们分析了两种不同的测量方案中的非平稳瞬态制度,一个反作用规避测量,这意味着修改驱动器的不对称配置后到达的力,和一个非平稳测量,离开驱动器的不对称配置不变。确定了最佳力噪声灵敏度的条件,并计算了相应的力噪声功率谱密度。
2020-11-08 quant-ph
Dissipative transverse-field Ising model: steady-state correlations and spin squeezing
我们研究了具有无限程耦合和每个位置的自发发射的横向场伊辛模型。我们发现,由于横场的存在,在稳态下存在自旋压缩。这意味着尽管有来自自发发射的退相干,仍然存在纠缠。我们分析计算波动超出平均场论使用相空间的方法,这涉及到转换成一个福克-普朗克方程的维格纳函数的主方程。我们的计算是相关的,目前的实验与被困离子。
2013-10-30 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Exponentially faster preparation of quantum dimers via driven-dissipative stabilization
National University of Singapore(新加坡国立大学);California Institute of Technology(加州理工学院);A*STAR (Agency for Science, Technology and Research)(新加坡科技研究局)
提出一种利用时间依赖驱动和一维耗散浴实现多体纠缠态快速制备的方案,相比现有方法在保真度趋近1时获得指数级加速,且协议时间与系统大小无关。
2024-07-29 quant-ph
Dissipative stabilization of dark quantum dimers via squeezed vacuum
理解开放量子系统与环境交换信息的机制对于量子态的产生和稳定至关重要。最近人们对这个主题进行了探索,注意力主要集中在系统控制或环境工程上。在这里,我们把这些想法结合在一起来描述一个扩展的原子阵列耦合到压缩真空的多体动力学。我们表明,波动可以驱动阵列到一个纯暗态解耦的环境。暗态是由偶数个原子组成的,由最大纠缠的原子对或二聚体组成,模拟了压缩场的行为。每一对显示减少波动在一个偏振正交和放大在另一个。这种耗散引起的稳定依赖于光子和原子对之间的相关性的有效转移。它揭示了压缩光导致原子阵列自组织的机制,并说明了空间相关性在现代量子技术中日益重要,其中多体效应发挥着核心作用。
2023-02-21 quant-ph
Accelerating Dissipative State Preparation with Adaptive Open Quantum Dynamics
本文提出一种极简自适应动力学方法,规避耗散态制备中的时间-纠缠权衡,在有限时间尺度内实现最大纠缠态及多体纠缠量子比特态的加速耗散稳定化。
2025-02-06 quant-ph
Squeezed light and correlated photons from dissipatively coupled optomechanical systems
本文从理论上研究了机械振子调制腔线宽(耗散耦合)的光机系统输出光的压缩谱和二阶关联函数。我们发现线性化系统的简正模频率与强压缩相一致。与色散耦合相反,在边带冷却的同时,在解析边带极限中压缩是可能的。二阶关联函数显示阻尼振荡,其性质由类机械、类光学简正模或两者给出,并且可以在有限时间低于散粒噪声水平$g^{(2)} (τ) < 1$。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative phase transitions: Independent versus collective decay and spin squeezing
本文研究了具有无限程相互作用的XY模型(Lipkin-Meshkov-Glick模型)在存在自发衰变耗散的情况下。我们表明,独立和集体衰变导致定性不同的相变的稳定状态,即使相边界是相同的。独立衰变导致二阶相变到铁磁体,而集体衰变导致一阶过渡到依赖于时间的振荡相位。然后,我们表明,增加一个驱动器导致无限自旋压缩的集体衰变的热力学极限。我们的结果可以在囚禁离子和腔QED实验中看到。
2014-11-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Dissipative Dynamics and Active Stabilization of Linear and Nonlinear Waves in Non-PT-Symmetric Harmonic Traps
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN Sezione di Napoli - Gruppo Collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部萨莱诺协作组)
研究通过工程化复非厄米特势分析谐振阱中线性和非线性波的耗散动力学,发现线性波衰减形成稳态,而非线性波需时间依赖非线性调制才能实现稳定态。
2026-05-12 quant-ph
Exact stabilization of entangled states in finite time by dissipative quantum circuits
与连续时间系统不同,开放量子系统根据离散时间动力学演化能够在有限时间内零误差地收敛到稳定的平衡点。我们考虑耗散的量子线路序列的量子信道受指定的准局域性约束,并确定条件下,稳定的纯多体纠缠态的兴趣,可以在有限的时间内准确地实现。特别强调的是专门用于表征的情况下,有限时间稳定可以实现鲁棒相对于所应用的量子映射的顺序,适合于无监督控制架构。我们发现,如果分解的物理希尔伯特空间到虚拟子系统,这是兼容的局部约束和相对于目标状态因子分解,然后鲁棒稳定可以实现独立冷却每个组件。我们进一步证明了,如果相同的条件下成立的一个可扩展类的纯状态,一个连续时间的准局部马尔可夫半群,确保快速混合可以得到。有些令人惊讶的是,我们发现,可能与目标状态相关联的正则父哈密顿量的交换性并不直接与其有限时间可镇定性有关,尽管在我们可以保证鲁棒镇定的所有情况下,(可能是非正则的)交换父哈密顿算子。除了图状态,服从有限时间鲁棒稳定的量子态包括一类显示二维保序拓扑序的普适资源态,以及通过推广Bravyi和Vyalyi的构造获得的张量网络状态。扩展的混合图形产品和热状态的代表类也进行了讨论。
2017-03-17 quant-ph
Dissipative stabilization of entangled cat states using a driven Bose-Hubbard dimer
我们分析了一个修正的玻色-哈伯德模型,其中两个具有现场克尔相互作用的腔受到双光子驱动和关联耗散。我们导出了这个相互作用的驱动耗散系统的稳态的精确解,并利用它证明了该系统允许制备和稳定纯纠缠非高斯态,即所谓的纠缠猫态.与以前的建议耗散稳定的状态,我们的方法只需要一个线性耦合到一个单一的工程水库(而不是非线性耦合到两个或更多个水库)。我们的方案是在电路QED的最先进的实验范围内。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation and Stabilization of Bound States in the Continuum in Dissipative Floquet Optical Lattices
本文提出一维耗散Floquet晶格中由暗Floquet态生成稳定连续谱束缚态的新机制,揭示提高驱动频率或耗散强度可增强其稳定性,并证明其在非线性区域仍稳健存在,为实验实现提供了理论依据。
2025-05-11 quant-ph
Stabilization and Dissipative Information Transfer of a Superconducting Kerr-Cat Qubit
本研究针对量子硬件噪声影响算法性能的问题,探究向Cat-Qubit的耗散信息传输,验证了基于重复相互作用的耗散方案可实现量子信息成功传输,为量子机器学习提供替代硬件思路。
2023-07-23 quant-ph
Geometric Phase of a qubit interacting with a squeezed-thermal bath
我们研究了在压缩热环境下,非耗散和耗散系统与环境相互作用的开放二能级量子系统的几何相位。在非耗散情况下,压缩被发现有类似的影响,温度,抑制几何相位,而在耗散的情况下,压缩往往抵消抑制的影响,温度在某些制度。因此,从我们的工作中出现的一个有趣的功能是在非耗散和耗散相互作用的压缩和热效应之间的相互作用的对比。这对于几何量子信息处理的实际实现是有用的。通过将开放量子效应解释为噪声信道,我们使几何相位和量子噪声过程之间的联系从量子信息理论中变得熟悉。
2007-10-01 cond-mat.other quant-ph
Characteristic Time and Maximum Mixedness: Single Mode Gaussian States in Dissipative Channels
我们导出了单玻色模高斯态在耗散信道中传输的混合度的上限。它仅是通道初始压缩和温度的函数。此外,冯·诺依曼熵达到最大值的时间与相干性完全丧失的时间一致,从而定义了量子-经典跃迁。
2008-04-28 quant-ph
Dissipative stabilization of high-dimensional GHZ states for neutral atoms
本研究针对高维GHZ态的确定性制备需求,结合中性原子平台与量子储库工程,采用改进的里德堡泵浦机制加受控耗散的方法,制备出保真度超99%的三维GHZ态,为相关实验实现提供了可行路径,推动量子信息处理能力提升。
2024-03-01 quant-ph
Dissipative synthesis of mechanical Fock-like states
对纳米机械运动的真正量子特征的观察是基础量子科学和应用量子科学的关键目标。为此,一个有前途的方法是在耗散的存在下,通过与光子环境的可调谐耦合的非经典功能的稳定。在这里,我们提出了一个方案,结合耗散压缩与机械非线性稳定的任意近似(位移)机械Fock态的任何数量。我们考虑由三个控制激光器驱动的光机械系统-在腔谐振和在两个机械边带-将腔场的振幅耦合到谐振器的位置和位置的平方。当共振驱动的振幅被调谐到一些特定的值时,机械稳态被发现在有限数量的Fock态的(位移)叠加中,对于足够大的压缩,任何所需数量的(位移)Fock态都可以实现近单位保真度。
2018-12-11 quant-ph
Dissipative generation of spin squeezing in the resolved vacuum Rabi splitting limit
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学与美国国家标准与技术研究院联合JILA研究所);Department of Physics, University of Colorado(科罗拉多大学物理系);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado(科罗拉多大学量子物质理论中心);T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室TCM小组);Institute of Physics(物理研究所)
本文研究在分辨真空拉比分裂区域中,通过对称性保护的耗散动力学实现自旋压缩,展示了超过25 dB的压缩和接近理想单轴扭转标度,为光钟平台超越标准量子极限提供了实用途径。
2026-05-29 physics.atom-ph quant-ph
Enhancing dissipative cat qubit protection by squeezing
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Collège de France(法兰西公学院);Laboratoire de Physique de l'Ecole normale supérieure(巴黎高等师范学院物理实验室);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Centre Automatique et Systèmes(自动与系统中心);Mines Paris(巴黎矿业学院);Inria(法国国家信息与自动化研究所)
本研究通过压缩变形猫量子比特基态,在不增加相位翻转率的前提下显著延长比特翻转时间,实现了比特翻转错误率的大幅降低,为容错量子计算提供了更优的猫量子比特保护方案。
2025-02-28 quant-ph
Dissipative Feedback Switching for Quantum Stabilization
本文针对量子镇定问题,提出一种基于测量的耗散反馈切换新方法,放宽了不变性假设且可避免抖振与芝诺效应,在目标不变场景下可实现指数收敛,数值实验验证其收敛速度优于开环工程耗散方法。
2024-03-12 math.OC quant-ph
Evolution of the single-mode squeezed vacuum state in amplitude dissipative channel
通过导出密度算符的无穷和表象,作为利用纠缠态表象求解描述振幅耗散通道的主方程的方法,我们清楚地显示了单模压缩真空态的初始密度算符如何演化为确定的混合态,而混合态又是压缩递减的压缩混沌态.我们研究了该态的平均光子数、光子统计分布。
2011-12-06 quant-ph
Rubidium resonant squeezed light from a diode-pumped optical-parametric oscillator
我们演示了一个半导体激光抽运系统产生的正交压缩和偏振压缩。由于其过量的相位噪声,二极管激光器是具有挑战性的相位敏感的量子光学实验,如正交压缩。我们提出的系统克服了相位噪声的二极管激光器通过一个组合的主动稳定和适当的延迟在本地振荡器的光束。所产生的光与795nm处的铷D1跃迁共振,因此可以很容易地用于量子存储实验。
2008-07-27 quant-ph
Quantum noise and mixedness of a pumped dissipative non-linear oscillator
研究了泵浦耗散非线性振子的量子噪声演化,用正交压缩参量和Fano因子表征,用量子von Neumann熵和线性熵量化混合度。该模型可以描述克尔非线性参量泵浦腔中信号模与热库的相互作用。讨论了初始纯态,包括相干态、Fock态和相干态的有限叠加态演化为同一个稳定的混合态,并通过量子相对熵和Bures度规得到了验证.它示出了解析和数值验证的稳态可以很好地近似为一个非经典的高斯态表现出正交压缩和亚泊松统计的冷热库。在很短的时间间隔内,混合度迅速增加,特别是对于初始Fock态和相干态的叠加态,然后随着演化时间的延长,混合度逐渐减小,所有初始态的混合度都相同,而非经典高斯态的混合度相对较低.
2004-08-27 quant-ph
Dissipative preparation and stabilization of many-body quantum states in a superconducting qutrit array
提出一种基于超导transmon电路的驱动-耗散协议,通过将qutrit映射为自旋-1并利用色散耦合消除特定子空间布居,实现了具有对称保护拓扑序的AKLT多体量子态的制备与稳定。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Filtering and Stabilization of Dissipative Quantum Systems via Augmented Neural Ordinary Differential Equations
School of Science, Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨理工大学深圳学院);Shenzhen Key Laboratory of Advanced Functional Carbon Materials Research and Comprehensive Application(深圳市先进功能碳材料研究与综合应用重点实验室)
该研究提出增广量子神经常微分方程(AQNODE)框架,结合反馈控制技术实现耗散量子系统的实时建模、量子滤波与控制,经数值验证其泛化性、低误差及鲁棒性,为相关研究提供了新的可扩展方案。
2026-08-04 quant-ph
Stabilization of Rydberg Dissipative Time Crystals Using a Scanning Fabry Perot Interferometer Transfer Lock
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
利用扫描法布里珀罗干涉仪转移锁稳定瑞德堡耗散时间晶体,显著降低频率漂移和不稳定性。
2026-02-26 physics.atom-ph quant-ph
Encoding Compact U(1) Gauge Fields in Bosonic Modes with GKP Stabilization
The University of Tennessee(田纳西大学);Stony Brook University(石溪大学);CERN(欧洲核子研究组织)
该研究提出利用GKP稳定器的一一对应编码,将紧致U(1)规范场编码到玻色量子硬件的振子模式,应用于紧致QED₃并通过单格点示例和实时光谱学验证了方法的有效性。
2026-09-02 quant-ph
Single and two-mode mechanical squeezing of an optically levitated nanodiamond via dressed-state coherence
宏观物体的非经典态对于超灵敏度计量学和测试量子力学是有希望的。在这项工作中,我们研究了耗散力学量子态工程的光悬浮纳米金刚石。首先,我们研究了单模机械压缩态的磁耦合的机械运动到一个修饰的三能级系统提供的氮空位中心的纳米粒子。通过微波场在修饰能级之间产生量子相干性,诱导双声子跃迁,导致机械压缩。值得注意的是,我们发现在室温下,在反馈冷却的情况下,在真空中的量子压缩是可以实现的。对于中等真空,低温下的量子压缩是可能的。其次,我们提出了一个装置,两个机械模式耦合到修饰的三个能级,这导致双模压缩类似的机制的单模情况下。与以前的工作相比,我们的研究提供了一个确定性的方法来工程宏观压缩态,而无需一个腔。
2016-06-22 quant-ph
Towards dark space stabilization and manipulation in driven dissipative Majorana platforms
我们提出了驱动耗散Majorana平台的稳定和操纵的强大的量子态。对于马约拉纳盒设置,在环境电磁噪声的存在下,并与隧道耦合到量子点,我们表明,时间演化的马约拉纳部门是由Lindblad主方程在一个广泛的参数制度。对于单盒的情况,可以通过调节适当的栅极电压来稳定任意的纯态(“暗态”)。对于具有两个隧道耦合盒的设备,我们概述了如何设计暗空间,即,简并暗态的流形,以及如何稳定容错贝尔态。拟议的基于马约拉纳的暗空间平台依赖于拓扑保护机制和工程驱动耗散系统的自主量子纠错能力的建设性相互作用。一旦一个工作的Majorana平台可用,只需要标准的硬件要求来实现我们的想法。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Hardware-Efficient Stabilization of Entanglement via Engineered Dissipation in Superconducting Circuits
本研究提出并实验验证了一种利用超导电路现有硬件通过拉曼过程工程化非局域耗散通道来稳定纠缠态的方法,实现了高保真度的贝尔态和W态。
2024-07-18 quant-ph
Non-Gaussian generalized two-mode squeezing: applications to two-ensemble spin squeezing and beyond
本文将双模压缩态推广至任意二分系统,实现有限维双参数海森堡极限估计,并定义超越高斯极限的双模自旋压缩,通过马尔可夫耗散制备及广义拉姆齐测量达到量子克拉美-罗界。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Comparing and combining measurement-based and driven-dissipative entanglement stabilization
我们展示并对比了两种通过反馈来稳定量子比特纠缠的方法。我们的演示建立在一个反馈平台上,该平台由两个超导量子比特耦合到一个腔体组成,该腔体由近量子限制的测量链测量,并由高速经典逻辑电路控制。这个平台是用来稳定纠缠的两个名义上不同的计划:一个“被动”水库工程方法和“主动”校正的基础上有条件的奇偶测量。鉴于这两种反馈范式在量子纠错和量子控制中所起的作用,我们在相同的实验装置上直接比较了它们。此外,我们表明,第二层反馈可以添加到这些方案中的每一个,这预示着一个高保真纠缠态的实时存在。这种“嵌套”反馈在不牺牲成功概率的情况下带来了显着的纠缠保真度改善。
2015-09-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Timescales, Squeezing and Heisenberg Scalings in Many-Body Continuous Sensing
本文针对多体连续传感中海森堡标度定义模糊的问题,提出优化的有限时间环境量子费希尔信息新度量,并设计高温超辐射传感器和耗散自旋压缩器两种方案,证明其可实现集体磁场的海森堡标度且无需复杂解码器。
2025-05-07 quant-ph
Reservoir-engineered spin squeezing: macroscopic even-odd effects and hybrid-systems implementations
我们重新审视耗散的方法来生产和稳定的$N$两级系统的合奏自旋压缩态,提供了一个详细的分析,这类协议的两个令人惊讶的通用功能。第一个是稳态对$N$是偶数还是奇数的宏观灵敏度。我们讨论了如何避免这种效应(如果目标是奇偶不敏感的压缩),或者可以利用作为一种新的传感方式来检测添加或删除一个单一的自旋。第二个效应是一个异常的紧急长时间尺度和“prethermalized”制度,即使是弱的单自旋退相发生。这种效应使得在长的瞬态时间内有很强的自旋压缩,即使在稳态下的自旋压缩水平很小。我们还讨论了一个一般的混合系统的方法来实现耗散的自旋压缩,不需要压缩输入光或复杂的多能级原子,而是利用玻色子光子工程的想法。我们的协议是兼容的各种平台,包括捕获的离子,NV缺陷自旋耦合到金刚石光学机械晶体,和自旋合奏耦合到超导微波电路。
2022-02-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time crystals and nonequilibrium dissipative phase transitions mediated by squeezed bath
研究了压缩真空储层影响下非平衡耗散相变的时间晶体行为,发现增加压缩强度能使相变更尖锐,Liouvillian 谱分析揭示了热力学极限下时间晶体相的形成,并证实了弛豫动力学对储层性质的敏感性。
2025-07-11 quant-ph
Dissipative preparation and stabilization of d-mode multinomial cat states
Institute for Quantum Materials and Technology, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所);Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所);Institut de Science et d’Ingénierie Supramoléculaires (ISIS, UMR7006), University of Strasbourg and CNRS(斯特拉斯堡大学及法国国家科学研究中心超分子科学与工程研究所)
提出在玻色子系统中设计生成多模猫态所需耗散过程的通用方法,通过工程耗散从真空制备此类态并稳定其抗退相干,延长寿命,还讨论了超导电路实现途径。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph