Implementation of Liouville space search algorithm on strongly dipolar coupled nuclear spins
Liouville空间搜索算法[Schlichweiler，Phys. Rev. Lett. { \bf 85}，4815（2000）.]利用系综的混合初始状态，并且已经在弱耦合自旋中较早地成功实现，其中自旋可以被识别为量子位。最近已经证明，n-强耦合自旋可以被集体视为n-量子比特系统。算法在这样的系统中的应用需要使用跃迁选择性脉冲而不是量子位选择性脉冲的新方法。这项工作开发了Liouville空间搜索算法的修改版本，该算法适用于强耦合和弱耦合自旋。该算法的所有步骤都可以通过使用过渡选择脉冲来实现。在强偶极耦合四量子比特系统上进行了实验实现。
2009-09-23 quant-ph
Selective coherence transfers in homonuclear dipolar coupled spin systems
将核自旋固态网络的物理偶极哈密顿量映射到最近邻耦合系统上，对于各种量子信息处理应用以及NMR结构研究都是非常有用的。我们证明了这样的映射系统组成的自旋对的合奏，在同一对自旋之间的耦合是显着强于不同对自旋之间的耦合。在与自旋的拉莫尔频率共振时施加幅度调制的RF场，其中调制的频率与感兴趣的偶极耦合的频率匹配。在RF功率（ω_1）使得ω_weak <<ω_1 <<ω_strong的情况下，自旋对看起来彼此隔离。在两个自旋系统的相干寿命从19 μ s增加到11.1毫秒，572倍。
2004-09-30 quant-ph
Long-lived selective spin echoes in dipolar solids under periodic and aperiodic pi-pulse trains
应用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）$π-$序列对系统与环境进行动态解耦已在各种物理系统中得到广泛研究。当应用于偶极固体时，最近的实验表明，CPMG脉冲序列可以产生长寿命的自旋回波。虽然对于CPMG序列下这些长寿命自旋回波的起源仍存在一些争议，但普遍认为$π-$脉冲期间的脉冲误差是必要的要求。本文建立了描述偶极耦合自旋1/2系统在CPMG（$ϕ_{1},ϕ_{2}$）脉冲训练下自旋动力学的理论，其中$ϕ_{1}$和$ϕ_{2}$是$π-$脉冲的相位.从我们的理论框架来看，CPMG（$ϕ_{1},ϕ_{2}$）脉冲训练的传播子等效于具有相位$\pm\frac{ϕ_{2}-3ϕ_{1}}{2}$的单量子相干性的有效"脉冲“自旋锁定，其产生对应于长寿命回波的周期性准平衡。数值模拟，以及实验上的磁稀释，随机自旋网络中发现的C $_{60}$和C $_{70}$和非稀释自旋系统中发现的金刚烷和二茂铁，进行并确认从所提出的理论的预测。
2013-12-04 cond-mat.other quant-ph
Decoupled sound and amplitude modes in trapped dipolar supersolids
本文理论分析环形阱中偶极量子气体跨越超流—超固体相变的元激发，阐明解耦的第一声、第二声与 Higgs 模式及其晶体—超流振荡关联，并提出实验探测方案。
2024-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Manipulating growth and propagation of correlations in dipolar multilayers: From pair production to bosonic Kitaev models
研究偶极多层中量子自旋1/2 XXZ模型的非平衡动力学，通过强XXX相互作用映射至玻色子模型，实现纠缠对指数产生与Kitaev模型手性传播，为量子传感与模拟提供关联控制方案。
2022-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative Preparation of Correlated Quantum States in Dipolar Rydberg Arrays
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出一种耗散协议，通过非互易、能量选择性跃迁制备关联量子态，无需先验哈密顿量知识，为可编程平台提供灵活可扩展的状态制备框架。
2026-04-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Phases of Soft-Core Dipolar Bosons in Optical Lattices
研究了二维光晶格层中软核偶极玻色子系统的相图。我们假设偶极垂直于层排列，使得偶极相互作用是纯排斥和各向同性的。我们考虑全偶极相互作用，并使用蠕虫算法进行路径积分量子蒙特卡罗模拟。除了超流相，我们发现各种固体和超固体相。我们发现，与以前发现的情况下，最近邻相互作用，超固相稳定不仅通过掺杂的固体颗粒，但与孔以及。我们进一步研究了这些量子相位对热涨落的稳定性。最后，我们讨论了对形成和稳定的对棋盘相形成的双层几何形状，并建议实验条件下，可以观察到的对棋盘相。
2014-08-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Schemes for robust quantum computation with polar molecules
我们建议使用一种新的平台-超冷极性分子-用于具有可切换相互作用的量子计算。通/断开关是通过选择性地将“0”或“1”量子比特之一--长寿命的分子状态--激发到具有显著不同的偶极矩的“激发”分子状态来实现的。我们描述了各种方案的基础上，通过光学，微波，或电场的选择性激发基态和激发态之间的偶极相互作用的切换。我们还推广的计划，以利用偶极封锁机制时，偶极相互作用非常强。这些方案可以在最近提出的几种架构中实现。
2006-06-19 quant-ph
Dipolar atomic spin ensembles in a double-well potential
实验研究了位于光偶极阱中的自旋为3的超冷磁性原子系综的自旋动力学。我们使用射频扫描来选择性地翻转其中一个阱中的原子的自旋，这产生了两个分离的相反极化的自旋域。我们观察到，这些工程自旋域是亚稳态的两个合奏之间的长程磁偶极相互作用。云间偶极自旋交换过程的缺乏揭示了一个经典的行为，与以前的结果与原子加载在光晶格。当我们合并这两个子系统时，我们观察到了由于接触相互作用引起的自旋交换动力学，这使得我们能够首次确定52 Cr原子在S=0分子通道中的s波散射长度a_0=13.5^{+11}-10.5}a_B（其中a_B是玻尔半径）。
2014-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bilayer fractional quantum Hall states with ultracold dysprosium
我们展示了如何利用光晶格中镝原子间的偶极相互作用获得分数量子霍尔态。在我们的方法中，镝原子被困在一个深光晶格中的每个网站一个原子可以忽略不计的隧道。微波和空间相关的光修整场用于定义每个原子中的有效自旋1/2或自旋1自由度。将自旋为1/2的粒子视为核心玻色子，偶极-偶极相互作用产生玻色子跳跃、陈数为1的拓扑平坦带和ν= 1/2的劳克林态。将自旋为1的粒子视为两组分的硬核玻色子，偶极-偶极相互作用再次产生玻色子跳跃、陈数为2的拓扑平坦带和双层Halperin（2，2，1）态。通过调节光场，我们得到了（2，2，1）态与超流态竞争的相图。固态磁偶极子的推广进行了讨论。
2015-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Hamiltonian Characterization for Dipolar Coupled Spin Systems
由于偶极耦合自旋系统的光谱非常复杂，测量它们的哈密顿量通常是一项困难的任务。目前，具有未知几何结构和低对称性的分子是非常繁琐的或不可能通过纯粹的光谱拟合进行分析。我们提出了一种新的方法，解决了光谱分析的问题，并报告实验结果提取，光谱拟合，具有非常低的对称性结构的定向6-自旋系统的参数，而不使用先验知识或假设的分子几何形状或序参量。我们的方法的优点是实现了与使用一种新的光谱分析算法- NAFONS（非重复频率优化的NMR光谱），并通过使用过渡选择性脉冲获得的简化的光谱。这一新方法突破了偶极耦合自旋系统谱分析的局限性，对量子计算和分子结构分析等相关领域具有重要意义。
2013-12-09 quant-ph
Efficient decoupling and recoupling in solid state NMR for quantum computation
提出了一种偶极耦合自旋大网络的解耦和选择性再耦合方案。该方案依赖于宽带的组合，去耦脉冲序列施加到所有的核自旋与带选择性脉冲序列的单自旋旋转或再耦合。选择性耦合所需的进化时间开销是独立的自旋的数量，受时间尺度的限制，我们讨论的可行性。该方案可以提高固态NMR量子计算架构的可扩展性。
2004-11-15 quant-ph
Proposed parametric cooling of bilayer cuprate superconductors by terahertz excitation
我们提出并分析了一种基于选择性驱动$c$轴振动模式的双层铜氧化物参数冷却方案。该方案利用振动作为换能器，使约瑟夫森等离子体频率的时间依赖性。我们展示了如何调制在不同的频率之间的层内和层间的等离子体基本上抑制双层间的相位波动，负责切换$c$轴运输从超导电阻状态。我们的计算表明，这可能提供了一个可行的机制，稳定非平衡超导性，甚至高于$T_c$，提供了一个有限的对密度之间的双层之间的平衡。
2015-03-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing dipolar interactions between Rydberg atoms and ultracold polar molecules
本文在光学俘获系综中探测超冷 KRb 分子与里德伯 Rb 原子间的共振偶极相互作用，观察到 2.227 GHz 共振能量转移和高达 3.5 MHz 的激发谱展宽，并通过蒙特卡罗模拟验证，为混合里德伯-极性分子系统奠定基础。
2025-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Geometric quantum computation using fictitious spin- 1/2 subspaces of strongly dipolar coupled nuclear spins
几何相位已被用于NMR中，以实现用于量子信息处理的受控相移门，仅在弱耦合系统中，其中各个自旋可以被识别为量子比特。在这项工作中，我们实现了强耦合系统中的控制相移门，通过使用非绝热几何相位，通过发展虚构的自旋1/2子空间的磁化，在封闭的循环布洛赫球。通过自旋回波脉冲序列和通过设置跃迁选择脉冲的延迟来重新聚焦在子空间的演化期间累积的动力学相位，使得在均质耦合下的演化产生完整的$2π$旋转。本文用单跃迁算符对核磁共振中的非绝热几何相位作了详细的理论解释。在液晶介质中定向分子得到的各种强偶极耦合系统中实现了受控相移门、双量子比特Deutsch-Jozsa算法和量子比特-量子比特系统中的奇偶校验算法。
2006-07-02 quant-ph
Selective pulse implementation of two-qubit gates for spin-3/2 based fullerene quantum information processing
我们提出了两种在内嵌富勒烯$N@C_{60}$或$P@C_{60}$上实现双量子比特量子门的可行方案。量子位存储在掺杂原子$N$或$P$的电子自旋自由度中。利用两个相邻富勒烯之间的磁偶极耦合，利用选择性微波脉冲和再聚焦技术实现了两量子比特受控非门和两量子比特条件相位门。我们将讨论为使我们的建议具有普遍性而采取的其他必要步骤。我们还将表明，我们的建议是有用的量子门控和量子信息从基于自旋的量子比特状态的读出。
2004-07-05 quant-ph
