Ground-state cooling of mechanical resonators by quantum reservoir engineering
我们提出了一个将机械谐振器冷却到其量子基态的方案，该方案通过类似光机械的耦合与工作流体相互作用。相对于标准的激光冷却方案，相干性使谐振腔的运动到其基态，我们认为一个非相干的热源，以实现相同的目标。我们表明，同时冷却两个退化或近退化的机械谐振器是可能的，否则这是一个具有挑战性的目标来实现。将该方法推广到多个谐振器的同时冷却是简单的。冷却剂与浴槽耦合的光谱滤波是实现冷却的关键。通过研究激光边带冷却和在标准光机设置中加热冷却之间的直接联系，解释了冷却的基本物理机制。我们通过量子水库工程实现的冷却的有利方案可以在各种设置中实现，采用冷却剂与目标系统的参数耦合。我们还讨论了使用非热浴来模拟用于冷却的超高温热浴。
2021-05-19 quant-ph
Reservoir-engineered entanglement in a hybrid modulated three-mode optomechanical system
提出了一种在混合调制三模光机系统中产生高纯度、强纠缠的方法。通过对腔体施加双音驱动并调制两个机械振荡器之间（或机械振荡器与传输线谐振器之间）的耦合强度，我们获得了有效的哈密顿量，其中中间机械模式作为工程水库通过分束器式相互作用冷却两个目标系统模式的Bogoliubov模式。这样，两个目标模被驱动到双模压缩态在平稳极限。特别地，我们讨论了腔驱动失谐量对纠缠度和纯度的影响。研究发现，腔驱动失谐量对获得高纯度、强纠缠的稳态起着至关重要的作用。
2018-04-11 quant-ph
Multimode Gaussian steady state engineering in optomechanical systems with a squeezed reservoir
University of Camerino（卡梅里诺大学）；INFN, Sezione di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁伽分部）；CNR-INO（意大利国家研究委员会光学研究所）
本文研究了在多模式光学机械系统中利用单个 squeezed 库实现机械量子态耗散稳定化的理论协议，通过分析该协议在生成矩形图定义的机械簇态中的性能。
2026-05-06 quant-ph
Reservoir-Engineered Mechanical Cat States with a Driven Qubit
Faculty of Engineering Science, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology（工程学院科学系，吉尔吉特-巴尔蒂斯坦工程技术大学）
通过驱动量子比特实现机械薛定谔猫态的共振工程方法，利用双声子交换过程和相干压缩项，实现确定性宏观量子叠加态。
2026-01-23 quant-ph
Quantum reservoir probing: an inverse paradigm of quantum reservoir computing for exploring quantum many-body physics
本研究提出量子储层探测（QRP），作为量子储层计算的逆向范式，通过计算性能揭示量子多体系统的内在动力学，并成功区分一维伊辛链中的信息传播类型与通道。
2024-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
System plus reservoir approach to quantum Brownian motion of a rod-like particle
在系统+储层模型框架下研究了棒状粒子的量子布朗运动。讨论了平动和转动运动的量子力学极限和经典极限。得到了平动和转动的关联函数、涨落耗散关系和均方值。
2016-12-22 quant-ph
Two-mode squeezed states in cavity optomechanics via engineering of a single reservoir
本文从理论上研究了一个三模光机械系统，其中两个机械振子独立地耦合到一个单腔模。通过优化腔的双音或四音驱动，可以制备纠缠双模压缩态的机械振荡器，即使它们开始于热态。高纯度的，对称的稳态实现允许标准的连续变量隐形传态协议的最佳保真度来实现。与其他产生机械纠缠的水库工程方法相比，只需要一个水库来制备高纯纠缠稳态，大大简化了实验实施。纠缠可以通过由腔输出谱得到的Duan不等式上的一个界来验证。类似的技术可以用于制备耦合到公共机械振荡器的两个腔模式的高纯双模压缩态。
2014-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cooling phonons with phonons: acoustic reservoir-engineering with silicon-vacancy centers in diamond
我们研究了一个设置，其中一个单一的负电荷的硅空位中心的金刚石磁耦合到一个低频的机械弯曲模式，并通过应变的高频声子连续的半夹紧金刚石梁。我们表明，在适当的微波驱动条件下，这种设置可以用来诱导一个激光冷却的低频机械振动，其中的高频纵向压缩模式的光束作为一个固有的低温水库一样的效果。我们评估的实验条件下，冷却接近量子基态，可以实现和描述一个扩展的计划，准备一个固定的纠缠态之间的两个机械模式。通过仅依赖于机械束的固有性质，这种方法为机械系统的量子操纵方案提供了一种有趣的替代方案，否则无法获得有效的光机械相互作用。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kerr-enhanced optomechanical entanglement generation via reservoir design
本文提出引入光学克尔非线性介质与压缩真空库增强光机械纠缠的方法，证实该方案可扩展稳定区域、提升纠缠强度，在高热声子占据条件下仍可生成纠缠。
2025-11-18 quant-ph
A dissipative quantum reservoir for microwave light using a mechanical oscillator
从精确测量到控制单个量子系统，系统与其环境的隔离通常是可取的;然而，耗散也可以是一种有用的资源。值得注意的是，工程耗散使得原子、离子或超导量子比特的量子态的制备以及它们的稳定化成为可能。这是通过适当地设计耦合到由电磁模式形成的耗散冷储存器来实现的。类似地，在腔机电和光机械领域中，对机械振荡器的控制利用电磁自由度的固有冷耗散性质。打破这种范式，最近的理论工作已经考虑了相反的制度，其中机械振荡器的耗散占主导地位，并提供了一个冷的，耗散水库的电磁模式。在这里，我们实现了微波腔光机系统中的这种反向耗散制度，并实现了准瞬时，微波光的冷水库。耦合到这个水库能够操纵微波腔的敏感性，对应于微波场的动态反作用控制。此外，我们观察到参数不稳定性的开始，即微波的受激发射（激射）。同样重要的是，水库可以作为一种有用的量子资源。我们证明这一点，采用工程冷水库实现大增益（40分贝以上）相位保持微波放大器，操作0.87量子以上的限制由量子力学施加的附加噪声。这种耗散冷库形成微波纠缠方案的基础，耗散量子相变的研究，具有无限增益带宽产品的放大器和非互易设备，从而扩展了量子限制微波操纵技术的可用工具箱。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum dynamics of the damped harmonic oscillator
自20世纪30年代以来，阻尼谐振子的量子理论一直是人们不断研究的课题。能量耗散对量子化造成的障碍通常通过包含一组离散的附加谐振子作为储存器来处理。但是离散的储存器不能直接产生诸如感兴趣的振荡器的欧姆阻尼（与速度成比例）的动力学。利用一个连续的谐振子作为一个库，我们正则地表示了具有欧姆阻尼和一般阻尼行为的谐振子。阻尼振子的动力学由服从Kramers-Kronig关系的任意有效磁化率决定。这种方法提供了一种替代的描述纳米机械振荡器和光机械系统。
2012-05-11 quant-ph
Exploring bosonic bound states with parallel reaction coordinates
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心）
研究量子系统强耦合 reservoirs 时束缚态的稳定性，通过可解模型和弱耦合处理分析多带隙情况，证明束缚态寿命受耦合强度影响。
2026-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimizing mechanical entanglement using squeezing and parametric amplification
本研究提出一种光力学系统方案，借助腔内压缩与压缩库场的量子态转移优化纳米机械谐振器纠缠，明确多参数对纠缠的影响，为量子传感与信息处理应用提供可行路径。
2025-06-18 quant-ph
Quantum-classical gravity distinction in reservoir-engineered massive quantum system
本研究提出一种reservoir工程化方案，通过量化引力对稳态纠缠的修改而非直接制备纠缠，区分量子与经典引力，该方案对非引力耦合鲁棒且放宽了实验要求，为量子引力验证开辟新路径。
2025-11-17 quant-ph
Quantum harmonic oscillator state synthesis by reservoir engineering
在存在退相干的情况下，量子态的稳健产生是大尺度量子力学研究的主要挑战。利用单个囚禁离子的机械运动，我们利用库工程产生压缩态、相干态和位移压缩态作为噪声存在下的稳态。我们通过产生两态相关自旋运动Rabi振荡来验证所创建的状态，从而导致高对比度测量。对于冷却和测量，我们使用自旋振荡器耦合，提供振荡器状态之间的转换，在一个工程福克状态的基础。我们的方法将促进纠缠，量子计算和开放系统的量子模拟在广泛的物理系统的研究。
2015-01-16 quant-ph
Exploring multipartite quantum correlations with the square of quantum discord
基于量子不和谐平方（SQD），研究了多体量子态中的量子关联分布。对于三方量子系统，我们给出了SQD满足单偶关系的充要条件。特别地，我们证明了对于三比特纯态，SQD是一夫一妻的，并在此基础上引入了一个真正的三量子关联测度。此外，我们还研究了四比特纯态的量子关联分布。作为一个例子，我们研究了多体腔库系统的动力学演化中的多体量子关联。
2014-01-22 quant-ph
Reservoir engineering strong quantum entanglement in cavity magnomechanical systems
我们基于储库工程方法，构造了一个混合腔磁力学系统来转移两体纠缠，实现了强微波光子-声子纠缠。磁振子模通过磁偶极子相互作用耦合到微波腔模，并通过磁致伸缩力（类似光机械）耦合到声子模。结果表明，在这两种相互作用协同作用的情况下，初始的磁振子-声子纠缠可以转移到光子-声子子空间。在量子工程参数体系中，初始纠缠被定向转移到光子-声子子系统中，从而得到了强的二体纠缠，其中磁振子模作为冷库，有效地冷却了离域在腔上的Bogoliubov模和机械形变模.此外，随着冷库模和目标模之间耗散比的增加，我们可以获得更大的量子纠缠和更好的冷却效果。我们的结果表明，稳态纠缠对温度是鲁棒的。该方案为量子信息处理提供了潜在的应用，并有望推广到其他三模系统。
2022-12-22 quant-ph
Generalized nonreciprocity in an optomechanical circuit via synthetic magnetism and reservoir engineering
合成磁性已被用于控制电荷中性激发的应用范围从经典的光束转向量子模拟。在光力学中，辐射压力诱导的光学（光子）和机械（声子）激发之间的参数耦合可以用来打破时间反演对称性，为合成磁性提供先决条件。在这里，我们设计和制作了一个硅光机械电路与两个光机械腔之间的光学和机械连接。用相位相关的激光驱动两个腔导致合成的磁通量，其与机械浴的耗散耦合相结合，导致具有35 dB隔离的光子的非互易传输。此外，使用蓝色失谐光的光泵浦表现为光子和声子之间的粒子非守恒相互作用，导致在隔离器直通方向上的12dB的定向光放大。这些结果表明，利用光机械电路，以创建一个更一般的类的非互易光学器件的可行性，并进一步，使新的拓扑相位的光和声音的微芯片上。
2016-08-11 physics.optics quant-ph
Large-scale quantum reservoir computing using a Gaussian Boson Sampler
本研究使用超400模式的频分复用高斯玻色采样器作为量子储层开展计算实验，验证了模式关联信息和压缩光对提升计算准确率的作用，证实其可作为大规模量子储层计算的有效平台。
2025-05-19 quant-ph
Theoretical analysis of mechanical displacement measurement using a multiple cavity mode transducer
我们提出了一种光机械位移传感器，它依赖于三个腔模式参数耦合到一个机械振荡器，其频率间隔匹配的机械谐振频率。额外的谐振允许在大幅降低的输入功率下达到标准量子极限（与仅一个谐振的情况相比），因为灵敏度和量子反作用都得到增强。此外，它表明，在多腔模式的情况下，模式之间的耦合是通过水库相互作用，例如，从而实现量子反作用噪声消除。实验实现的计划进行了讨论，在光学和微波域。
2009-09-08 quant-ph
Quantum nondemolition measurement of mechanical squeezed state beyond the 3 dB limit
我们利用基于双音驱动的量子库工程技术，在微波光机系统中产生并稳定了一个微米级机械振荡器的量子压缩态。使用一个独立的反作用回避测量直接量化的压缩，我们观察到$4.7\pm0.9$分贝的压缩低于零点水平，超过了3分贝的标准参数压缩技术的限制。我们的测量还揭示了一个额外的机械参数效应的证据。这种效应与光机相互作用之间的相互作用增强了实验中获得的压缩量。
2016-05-27 quant-ph
On the Assumption of Initial Factorization in the Master Equation for Weakly Coupled Systems II: Solvable Models
我们分析了一些可解模型的量子力学系统与水库的相互作用时，初始状态是不因式分解。我们应用Nakajima-Zwanzig的投影方法，通过选择一个参考状态的水库赋予的混合属性。在范霍夫极限中，动力学用主方程来描述。我们观察到，马尔可夫性成为一个有效的近似的时间尺度，既依赖于相互作用的形状因子和可测量的水库的可观的。
2006-08-17 quant-ph
Quantumness and Learning Performance in Reservoir Computing with a Single Oscillator
本研究探索单振荡器储层计算中量子模型对混沌时间序列的学习优势，发现量子性可提升性能但需谨慎应用，并验证了Lee-Jeong度量作为非经典性度量的高效性。
2024-03-16 quant-ph
Decoherent many-body dynamics of a nano- mechanical resonator coupled to charge qubits
被认为是在与谐振器接触的声子浴和量子比特的不可逆衰减的影响下耦合到纳米机械谐振器的电荷量子比特的动力学。我们分析的重点是致力于多体纠缠和耦合到水库所产生的影响。它示出，尽管损失，纠缠形成可能仍然持续相对较长的时间，它是特别强大的对温度依赖性的水库。与系统参数的控制一起，该系统因此可以特别适合于量子信息处理。此外，我们的结果揭示了开放量子多体系统的演化。例如，由于固有的量子位-量子位耦合，我们的模型与驱动XY自旋模型相关。
2010-03-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing the quantum phase transition in the Dicke model through mechanical vibrations
本文研究了与临界库耦合的系统的量子动力学。在这种情况下，我们采用迪克模型，这是已知的表现出超辐射量子相变（QPT），我们允许下的线性回复力的镜子移动。电磁场通过辐射压力耦合到可移动反射镜，就像在典型的光学机械设置中一样。我们表明，在量子极限下，超辐射相位在不引起退相干的情况下，在反射镜上产生经典驱动力。
2011-03-04 quant-ph
Magnon squeezing via reservoir-engineered optomagnomechanics
本文提出在光磁力力学系统中通过光学腔双音驱动产生机械压缩并传递至磁振子模式，在线性和色散耦合下分别实现稳态与瞬态磁振子压缩态，可用于量子信息处理和量子传感。
2024-10-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Gaussian quantum reservoir computing with a hybrid cavity magnomechanical system
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨阿迪大学）；Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems (IFISC) UIB-CSIC（跨学科物理与复杂系统研究所（IFISC）巴伦西亚大学-西班牙国家研究委员会）
提出基于混合腔磁力机械系统的量子储层计算框架，利用协方差矩阵进行线性读出，在记忆与非线性处理间取得平衡，并验证了信号重建的鲁棒性，为连续变量量子计算提供新平台。
2026-09-28 quant-ph
On the Assumption of Initial Factorization in the Master Equation for Weakly Coupled Systems I: General Framework
我们分析了量子力学系统的动力学与水库的相互作用时，初始状态是不因式分解。在弱耦合（van Hove）极限下，动力学可以用主方程来描述，但Nakajima-Zwanzig投影方法的一致应用要求油藏的参考（不一定是平衡）状态具有混合特性。
2006-08-17 quant-ph
Friction as a consistent quantum-mechanical concept
摩擦的量子模拟（被理解为耗散的完全正的、马尔可夫的、不变性的和唯象的模型）已知与热力学极限中的细致平衡不一致。我们表明，这是不是这样的量子系统的内部（如自旋）状态非线性耦合到平移动力学。对于这样的系统，量子主方程推导出的唯象帐户的摩擦效应的均匀零温度环境。给出了一个简单的分析实例。关于有限温度的情况下，也制定了猜想。这些结果对于复杂分子动力学和量子油藏工程应用的有效模拟具有重要意义。
2018-10-01 quant-ph
Dissipation-driven nonclassical state generation in optomechanics with squeezed light
本文研究了一个光机械系统，当一个机械振子与一个单模腔场二次耦合时，在压缩光场的驱动下产生一个非经典的机械态。该系统对应于一个政权，其中的光学耗散占主导地位的机械阻尼和光机耦合。我们发现在光机械系统中出现了多声子过程，并证明了在基态制备的机械振子将演化为振幅平方压缩真空态。机械振荡器稳态的维格纳分布是非高斯的，表现出量子干涉和四重对称性。这种通过水库工程产生的非经典力学状态，可以用于低于标准量子极限的力学的位置和动量的量子相关测量。
2018-06-19 quant-ph
Thermal noise cancellation for optomechanically induced nonreciprocity in a whispering-gallery-mode microresonator
针对单光子/少光子水平光力学非互易效应中的热噪声抑制难题，本文提出在回音壁模式（WGM）微谐振器中通过量子干涉消除热噪声的方案，实现非互易传输与放大，无需预冷机械模式至基态。
2024-11-28 physics.optics quant-ph
Nonequilibrium fluctuations in boson transport through squeezed reservoirs
研究了量子力学压缩效应对两个压缩谐振子库与一个二能级系统之间玻色输运非平衡涨落的影响。采用基于量子主方程的标准全计数统计技术。在温度相等的情况下，我们导出了两个压缩库的非零热力学亲和势。在对称条件下，奇累积量与压缩无关，而偶累积量则与压缩参数呈非线性关系。奇数和偶数累积量饱和在两个不同的，但唯一的值，这是确定的分析。此外，压缩总是增加的幅度相比，非压缩的情况下，偶累积量。我们还恢复了压缩依赖热力学亲和势的稳态涨落定理，并证明了稳态热力学不确定性关系的鲁棒性。
2022-06-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Unconditional Wigner-negative mechanical entanglement with linear-and-quadratic optomechanical interactions
在量子相空间中产生Wigner函数为负值的纠缠态是一项具有挑战性的任务，特别是对于大规模的，可能是宏观的系统，如机械谐振器。在这项工作中，我们提出了两个方案的基础上水库工程无条件生成Wigner负纠缠态。我们考虑两个非相互作用的机械谐振器，辐射压力耦合到一个或两个共同的腔场;与场的光机械耦合具有机械位移中的线性和二次部分，并且腔以多个频率驱动。我们分析表明，这两个方案稳定的Wigner负纠缠态，结合了双模压缩真空的纠缠与立方非线性，我们称之为双相位纠缠（CPE）态。然后，我们进行了广泛的数值模拟来测试的鲁棒性Wigner负纠缠近似CPE状态稳定的存在下的热退相干。
2023-02-07 quant-ph
Optomechanical quadrature squeezing in the non-Markovian regime
量子涨落的压缩在基础量子物理中占有重要地位，对超灵敏探测有着重要影响。我们提出了一个方案，通过将光机系统暴露在非马尔可夫环境中来产生和增强机械模式的压缩。结果表明，由于腔场和非马尔可夫库场的相互作用，可以诱导出机械模的有效参数共振项，从而导致机械谐振腔的正交压缩.两种相互作用的联合可以增强压缩效应。与通常的马尔可夫状态相比，我们可以得到更强的压缩，并且压缩可以接近一个低的渐近稳定值。
2019-02-20 quant-ph
Mechanical On-Chip Microwave Circulator
非互易电路元件是现代测量和通信系统的组成部分。在数学上，它们需要打破时间反演对称性，通常使用磁性材料实现，最近使用量子霍尔效应，参数介电常数调制或约瑟夫森非线性。在这里，我们展示了一种基于水库工程光机相互作用的片上无磁循环器。定向循环通过六个不同机电信号转换路径的受控相敏干涉来实现。该环行器结构紧凑，其绝缘体上硅平台与超导量子比特和硅光子兼容，其噪声性能接近量子极限。它具有高动态范围，高达30 MHz的可调谐带宽以及作为分束器或波长转换器的原位可重构性，可以为具有集成和多路复用片上信号处理和读出的超导量子位处理器铺平道路。
2017-06-06 quant-ph
Quantum enhanced feedback cooling of a mechanical oscillator
激光冷却是原子频率标准、量子计算机、量子凝聚态物理和基础物理测试等领域的基础技术。自20世纪90年代初以来，人们已经知道，激光冷却原则上可以通过使用压缩光作为电磁库来改善;而使用压缩光探针的量子反馈控制也被预测可以改善冷却。在这里，我们实现了量子反馈控制的微机械振荡器的第一次与压缩探测场。这允许量子增强反馈冷却，其测量速率大于经典光的测量速率，并且最终振荡器温度随之降低。我们的研究结果具有重要意义的未来应用领域，从量子信息网络，量子增强力和位移的测量和宏观量子力学的基本测试。
2016-05-19 quant-ph
Decoherence control of a single-photon optomechanical system in phase-sensitive reservoirs
Department of Physics, School of Applied Sciences, University of Science and Technology, District Ri Bhoi, 793101, Meghalaya, India（大学科技学院）
研究强耦合下单光子光机械系统的退相干控制，采用缀饰态主方程，探讨压缩真空和热库对腔光子福克态退相干的影响，发现可通过调整库参数有效控制退相干，为量子退相干控制提供见解。
2026-07-21 physics.optics quant-ph
A photonic quantum engine driven by superradiance
本研究首次通过实验验证了由原子与光子真空构成的单热库驱动的超辐射光子量子引擎，实现约40倍有效温度提升、近1的效率及输出功率随原子注入速率二次增长，为量子热传输与光机械器件发展开辟了路径。
2024-06-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Initial demonstration of a quantum heat engine based on dissipation-engineered superconducting circuits
Aalto University（阿尔托大学）；VTT Technical Research Centre of Finland（芬兰技术研究中心）
利用超导电路和量子电路冰箱作为可调热库，通过量子奥托循环实现量子热机，测量到正输出功率和效率。
2026-06-29 quant-ph
Quantum reservoir computing with repeated measurements on superconducting devices
Keio University（庆应义塾大学）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；The University of Tokyo（东京大学）；Mitsubishi Chemical Corporation（三菱化学株式会社）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；IBM Research（IBM 研究院）；The University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文在IBM超导器件上实验实现了基于重复量子非破坏测量的量子储层计算方案，证明其比传统方法执行时间更短、精度更高，并通过时间信息处理容量优化测量强度，最终在120量子比特上验证了其大规模计算潜力。
2026-09-30 quant-ph
Exploring the role of criticality in the quantum Otto cycle fueled by the anisotropic quantum Rabi-Stark model
本研究以各向异性量子Rabi-Stark模型框架下的二能级-谐振子系统为工作介质，探究量子相变对量子Otto引擎效率与功率的调控作用，同时分析量子摩擦与有限时间运行的极限环特性，为量子热引擎优化提供参考。
2024-07-12 quant-ph
Nonlinear Autoregression with Convergent Dynamics on Novel Computational Platforms
非线性随机建模是描述复杂工程系统的有效方法。与此同时，神经形态（大脑启发）计算范式正在发展，以解决数字计算机上具有挑战性和资源密集型的任务。一个新兴的计划是水库计算，利用非线性动力系统的时间信息处理。本文介绍了具有输出反馈的水库计算机作为平稳和遍历的无限阶非线性自回归模型。我们强调这种方法的多功能性，采用经典和量子水库计算机模拟合成和真实的数据集，进一步探索其控制应用的潜力。
2021-08-18 cs.SY eess.SY quant-ph
Exploring the foundations of quantum mechanics using Monte Carlo simulations of the Freedman-Clauser experimental test of Bell's Inequality
利用Freedman-Clauser实验的蒙特卡罗模拟对量子力学的一般波函数坍缩模型、局域真实模型和波函数坍缩的动力学态约化模型进行了验证。模拟结果与实验的实际结果进行了比较，实验证实了两个偏振分析器之间的九个不同的相对角度的量子力学计算。对于每个模拟$5\times10^7$，在每个相对角度生成总的模拟光子对。通用波函数坍缩模型紧密地遵循理论计算的一般形状，但是对于小于或等于$π/8$的角度，与计算值相差2.5%至3.3%，对于大于或等于$3π/8$的角度，与计算值相差15.0%至52.5%。本地现实模型没有复制的实验结果，但一般在1%的经典计算的所有分析仪的角度。一个动态的状态减少/崩溃模型，近似使用“涂抹”偏振，产生的值在1%的量子力学计算，并提供了一个独立的估计，在这些模型中使用的相关长度的$r_c = (1.04 \pm 0.14)\times 10^{-5}$厘米。
2013-04-10 quant-ph
Theory of an optomechanical quantum heat engine
光机械腔中光与机械激发之间的相干相互转换可用于设计量子热机。该热机基于冷光子储库和热声子储库之间的奥托循环[Phys.Rev.Lett. 112，150602（2014）]。在我们以前工作的基础上，我们（i）对发动机的工作和效率进行了详细的理论分析，（ii）对该方案背后的量子热力学进行了调查。特别地，我们分析了修饰极化子图像和原始裸光子和声子图像的热力学性能。最后，（iii）通过考虑所有相关的噪声源，进行数值模拟以导出量子光机械系统在奥托循环期间的完整演化。
2014-08-13 quant-ph
Quantum heat valve and diode of strongly coupled defects in amorphous material
本研究利用两个耦合二能级原子，通过机械应变控制实现量子热阀和热二极管功能，发现宽电压范围和温度差下可实现高性能整流，非对称耦合增强热输运，为量子热机设计提供新途径。
2024-01-09 quant-ph
Fast quantum squeezing of a nanomechanical oscillator with an inverted potential
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出利用光学倒置势阱对室温真空光悬浮二氧化硅纳米颗粒的摆动模式进行指数加速压缩，在250纳秒内实现低于真空涨落11 dB的量子压缩，为机械运动量子压缩和量子增强传感提供新范式。
2026-09-14 quant-ph
Experimental observation of non-Markovian quantum exceptional points
Fuzhou University（福州大学）；Longyan University（龙岩学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文首次实验观测到非马尔可夫量子例外点，通过量子比特与泄漏电磁谐振器的耦合，揭示了非马尔可夫蓄水池的记忆效应。
2026-01-24 quant-ph
Multiparticle Quantum Heat Engine: Exploring the Impact of Criticality on Efficiency
该研究以长程Ising链为工作物质研究量子Otto循环，分析粒子数、幂律指数等因素对热机及制冷机模式性能的影响，发现其影响与经典系统存在差异，揭示了临界性对量子热机效率的作用。
2025-09-04 quant-ph
Non-diagonal Lindblad master equations in quantum reservoir engineering
本文针对由非对角Lindblad主方程描述的线性高斯系统提出了一阶和二阶矩动力学方程，可高效求解稳态解析解，发现Duan纠缠判据同样适用于费米子系统，并应用于光机械系统双模纠缠研究。
2023-11-27 quant-ph
Exploring Cognitive Paradoxes in Video Games: A Quantum Mechanical Perspective
Artificial Intelligence and Cyber Futures Institute, Charles Sturt University（查尔斯斯特大学人工智能与网络未来研究所）；The Alan Turing Institute（阿兰·图灵研究所）；The University of Sydney Business School（悉尼大学商学院）
本文提出量子力学模型，结合电子游戏实验，解释风险决策与知觉反转，优于传统方法，并类比量子隧穿与眨眼，展现解释视错觉的潜力。
2025-03-31 cs.CV physics.bio-ph q-bio.NC
Numerical evaluation and robustness of the quantum mean force Gibbs state
介绍了一种确定强耦合量子系统平均力（HMF）吉布斯态哈密顿量的数值方法。该方法采用时间演化矩阵乘积算子（TEMPO）算法的虚时间传播。通过比较广义自旋玻色子模型的实时和非实时传播，我们证实了HMF吉布斯态正确地预测了稳态。我们表明，数值动力学匹配的极化子主方程在强耦合。我们说明了潜在的时间TEMPO的方法，通过探索量子比特之间的纠缠。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Arbitrarily large steady-state bosonic squeezing via dissipation
我们讨论了如何大量的稳态量子压缩（超过3分贝）的机械谐振器可以通过驱动光机械腔与两个控制激光器具有不同的振幅。该方案不依赖于任何明确的测量或反馈，也不简单地涉及光学弹性常数的调制。相反，它使用耗散机制，驱动腔充当工程水库。它可以等效地被看作是一个相干反馈过程，通过最小扰动的量子非破坏测量一个单一的力学正交。这表明，一般而言，相干反馈方案和油藏工程的概念密切相关。我们分析了如何优化方案，如何压缩标度与系统参数，以及如何可以直接检测到从腔输出。我们的方案是非常通用的，并且也可以用例如，超导电路
2013-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian effect on quantum Otto engine: -Role of system--reservoir interaction-
研究了量子奥托热机的极限环，该热机的每个极限环由两个有限时间量子等容（加热或冷却）过程和两个量子绝热做功过程组成。考虑一个两能级系统作为一个工作物质，弱相互作用的两个水库，包括一个无限数量的玻色子，我们调查的非马尔可夫效应（短期行为的量子等容过程（QIPs）的约化动力学）的工作提取无限重复的周期后。我们专注于参数区域的能量转移到水库可以在短时间内回到系统，我们称之为能量回流，以显示部分量子力学可逆性。作为一种与宏观热力学完全不同的情况，我们通过对量子点过程中贮库平均能量变化的全计数统计，发现与两点测量相对应的相互作用能是有限的且为负的。这一特征使我们得到以下发现：（1）卡诺定理与包含相互作用能的功定义是一致的，尽管通常使用的不包含相互作用的功定义与热力学定律严重冲突;（2）能量回流可以增加功提取。我们的研究结果表明，我们需要注意的相互作用能在设计一个量子奥托引擎在有限的时间内运行，这就要求我们包括非马尔可夫效应，即使当系统水库相互作用很弱。
2021-01-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical mechanical expression of entropy production for an open quantum system
定义了一个非平衡系统熵的量子统计表达式，使之与Gibbs关系式相一致，并通过引入类似于量子力学中海森堡图象的概念，证明了它与动力学变量相对应.在开放量子系统中，系统-储层相互作用与熵变算符之间的一般关系，仅依赖于统计力学的框架和冯诺伊曼熵的定义。利用这个公式，我们可以在线性响应框架下得到正确的熵产生。目前的熵产生的推导是直接基于微观时间演化的第一原理，而以前的标准论点是由于热力学能量平衡。
2013-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
