Spin Squeezing via One-Axis Twisting in a Quadrupolar NMR system under relaxation effects
本文研究了室温下四极核磁共振系统中自旋为3/2和7/2的自旋压缩态，利用单轴扭转机制描述非线性算符，并考虑弛豫效应，提出了非笛卡尔角动量算符及压缩参数上界，为量子控制与计量提供框架。
2025-04-12 quant-ph
Auxiliary matrix formalism for interaction representation transformations, optimal control and spin relaxation theories
辅助矩阵指数方法被用来推导简单和数值有效的以下，历史上相当繁琐和难以计算，理论方法的一般表达式：（1）平均哈密顿理论以下的相互作用表示变换;（2）布洛赫-Redfield-Wangsness理论的核和电子弛豫;（3）梯度上升脉冲工程版本的量子最优控制理论。在自旋动力学的背景下，辅助矩阵指数的方法是更有效的比基于矩阵分解的方法，也表现出更有利的复杂性缩放的哈密顿矩阵的维度。
2015-07-24 quant-ph
Stochastic Resonance and Nonlinear Response by NMR Spectroscopy
我们重新审视了量子随机共振现象的有效性的布洛赫方程的制度。我们发现，一个随机共振行为的系统的稳态响应是存在的噪声诱导的松弛动力学的特点是通过一个单一的松弛时间尺度。这张照片被一个简单的水中核磁共振实验所证实。
2000-01-26 quant-ph
Experimental and theoretical investigations of quantum state transfer and decoherence processes in quasi-one-dimensional systems in multiple-quantum NMR experiments
多量子（MQ）NMR方法\cite{Baum}被应用于分析量子信息处理的各种问题。结果表明，描述MQ NMR动力学的双自旋/双量子哈密顿量\cite{Baum}在最近邻相互作用近似下与一维自旋系统的触发哈密顿量有关.结果，可以沿着线性链组织量子态转移。对氟磷灰石\BPChem{Ca\_5(PO\_4)\_3F}中\BPChem{\^{19}F}核的准一维链进行了MQ NMR实验。弛豫的MQ NMR相干被认为是退相干过程的最简单的模型。本文提出了一维系统中MQ NMR相干态偶极弛豫的理论。理论预测和实验数据得到了很好的一致。
2017-01-13 quant-ph
Broadband Relaxation-Optimized Polarization Transfer in Magnetic Resonance
磁共振的许多应用受到由大的横向弛豫率引起的自旋相干性的快速损失的限制。在大蛋白质的核磁共振（NMR）中，增加的弛豫损失导致实验灵敏度差和增加的测量时间。在本文中，我们开发了宽带弛豫优化脉冲序列（BB-CROP），它接近相干传输效率的基本限制，在存在非常一般的弛豫机制，包括互相关弛豫。这些宽带传输方案使用新的化学位移重聚焦（STAR回波）技术，该技术针对耦合自旋演化的特定轨迹。我们目前的模拟和实验数据表明，通过使用这些方法的大分子的多维NMR实验的灵敏度显着增强。
2004-07-22 quant-ph
Open Quantum Dynamics Theory of Spin Relaxation: Application to $μ$SR and Low-Field NMR Spectroscopies
开放量子系统指的是这样的系统，该系统又耦合到可以描述时间不可逆动力学的环境，通过该环境，系统朝向热平衡状态演化。我们提出了一个量子力学严格的理论，以帮助分析从先进的核磁共振（NMR）和μ子自旋旋转，弛豫或共振（$μ$ SR）技术获得的光谱。我们的方法是基于数值上的“精确”的分层运动方程（HEOM）的方法，这使我们能够研究减少系统动力学的非微扰和非马尔可夫系统浴相互作用在有限的温度下，即使在强烈的时间依赖性扰动。我们证明了目前的理论分析$μ$ SR和低场NMR谱，作为一个扩展的Kubo-Toyabe理论的温度和各向异性的局部磁场的影响，以帮助进一步发展这些实验手段。
2020-04-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Numerical analysis of relaxation times of multiple quantum coherences in the system with a large number of spins
研究了具有大量等效自旋的多量子核磁共振相干态的衰减。由于它们是在MQ NMR实验的准备阶段产生的，在实验的演化阶段由于偶极-偶极相互作用（DDI）而衰减。结果表明，弛豫时间随着MQ相干阶数{（根据已知结果）}和自旋数的增加而减小。我们还考虑MQ NMR实验（G. A. Alvarez，D.Suter，PRL { \bf 104}，230403（2010））的修改的准备期，其将长期DDI哈密顿量（扰动）下的短演化期与非长期平均双自旋/双量子哈密顿量下的演化期连接。研究了200-600个等效自旋组成的系统中扰动对退相干率的影响。
2010-12-30 quant-ph
A comparison of different master equations for driven-dissipative dynamics in composite quantum systems: Dispersive readout in structured electromagnetic environments
Sorbonne Université（索邦大学）；Institut des NanoSciences de Paris（巴黎纳米科学研究所）；LPENS, Département de Physique, École Normale Supérieure, Centre Automatique et Systèmes (CAS), MINES ParisTech, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, Inria（物理与能源环境研究实验室，巴黎高等师范学院，自动系统与中央研究院，国立巴黎高等矿业学校，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心，法国国家信息与自动化研究所）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本文通过微观Bloch-Redfield方法比较了Lindblad和Redfield主方程在驱动-耗散量子比特-谐振子系统中的差异，揭示了无驱动时衰减率的定量不同以及驱动强度下时间相关Redfield耗散器的定性新行为，并研究了结构化谱密度中驱动对测量诱导弛豫的抑制。
2026-05-28 quant-ph
Hadamard Products of Product Operators and the Design of Gradient-Diffusion Experiments for Simulating Decoherence by NMR Spectroscopy
本文介绍了NMR乘积算符形式的一种推广，它用Hadamard矩阵乘积来描述许多简单的自旋1/2弛豫过程。这种形式主义的效用说明推导NMR梯度扩散实验模拟几个感兴趣的退相干模型在量子信息处理，以及他们的Lindblad和Kraus表示。还描述了几个更复杂的形式的退相干，包括著名的集体各向同性模型的被动扩散实验。最后，它表明，阿达玛形式主义给出了一个简洁的表示与任意相关的消相干的波动场在不同的自旋参与，这可以应用到消相干（T2）以及非绝热弛豫（T1）过程。
2000-12-21 quant-ph
Magic Angle Spinning Effects on Longitudinal NMR Relaxation: 15N in L-Histidine
研究通过盐酸 L-组氨酸一水合物和甘氨酸考察魔角旋转对纵向 15N NMR 弛豫的影响，发现旋转共振可使咪唑环氮弛豫降低近三个数量级。
2023-11-03 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Boltzmann equation for fermions: An attempt to calculate the NMR relaxation and decoherence times using quantum field theory techniques
从微观相互作用中提取系统的宏观性质一直是一个有趣的话题，具有最广泛的应用。本文利用量子玻尔兹曼方程研究核子系统的密度矩阵演化。利用量子场论工具构造密度矩阵算符和计算相互作用是该方程的主要优点。这个方程的右边包括前向散射和通常的碰撞项。作为应用的例子，我们从前向散射项出发，计算了在恒定磁场和振荡磁场作用下核子系统的标准布洛赫方程。通过考虑核子-核子散射，我们从碰撞项中找到了纵向和横向（退相干）弛豫时间。
2021-06-12 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Invalidation of the Bloch-Redfield Equation in Sub-Ohmic Regime via a Practical Time-Convolutionless Fourth-Order Master Equation
本文优化四阶时间无卷积主方程以描述开放量子系统的长时动力学，揭示亚 Ohmic 环境中的红外发散导致 Bloch-Redfield 方程失效，并证明四阶方法在二阶浴耦合精度下可靠。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Radiation Damping for Speeding-up NMR Applications
我们从理论上和数值上证明了如何控制NMR弛豫速率后，应用标准的自旋回波技术。使用辐射阻尼，我们返回到它的平衡态的时间间隔，这是可以忽略不计的弛豫时间相比，核磁。我们得到的最佳辐射阻尼的估计是一致的，我们的数值模拟。
2011-11-25 cond-mat.other nucl-ex physics.comp-ph
Effectiveness of classical spin simulations for describing NMR relaxation of quantum spins
我们研究了量子核自旋系统上的固体核磁共振（NMR）测量的自由感应衰变（FID）的经典自旋模拟的有效性限制。考虑的具体限制与相互作用的范围，单个量子自旋的大小和FID信号的长时间行为有关。我们比较了量子自旋（主要是自旋1/2）晶格测量或计算的FID与相应的经典自旋晶格计算的FID。量子和经典的FID之间的定量协议的几种情况下，随着协议的质量逐渐下降的情况下，报告。我们制定半经验标准定义的情况下，当经典模拟预计准确地再现量子FID。我们的研究结果表明，经典模拟可能是一个定量准确的工具，第一性原理计算的宏观系统，其中个别量子微观自由度是远离经典的限制。
2014-09-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Orbital disorder and ordering in NaTiSi2O6: 29Si and 23Na NMR Study
NaTiSi 2 O 6是一种示例性化合物，在Tc = 210 K时显示出轨道辅助的自旋-Peierls相变。本文报道了NaTiSi_2O_6的~（29）Si和~（23）Na NMR测量结果。魔角自旋技术的使用明确地表明，在T > Tc时只能看到一个动态平均的硅位点。在冷却时，29 Si MAS NMR谱显示出有趣的变化。在Tc以下，光谱变得非常宽。进一步冷却，它显示出两条强度不等的宽线，随着温度的降低，这两条线变得越来越窄。在70 K以下，两条窄线具有抗磁性硅酸盐的典型化学位移。两个站点的超精细场值分别为7.4 kOe/kB和4.9 kOe/kB。在高温顺磁状态下，29 Si的自旋-晶格弛豫具有弱的温度依赖性。在Tc以下，弛豫速率的Arkenius型温度依赖性表明能隙D/kB = 1000（50）K。在120 ~ 300 K的温度范围内，弛豫速率与频率密切相关.在室温下，我们发现对拉莫尔频率的幂律依赖性为-0.65（5）。对于70 < T < 120 K，弛豫似乎是非指数的，我们将其归因于固定顺磁中心的弛豫。磁化恢复曲线的模拟表明，这些中心的磁化率成正比的浓度的温度依赖性。~（23）Na的核磁共振谱显示出四极核中心跃迁的典型形状的谱线。23 Na共振的小频移对应于0.32kOe/kB的非常小的超精细场。此外，在T > Tc时，23 Na光谱显示出另一个洛伦兹形状的共振，我们将其归…
2022-05-10 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
