Many-excitation removal of a transmon qubit using a single-junction quantum-circuit refrigerator and a two-tone microwave drive
本文实验演示用单结 QCR 结合双音微波驱动，经谐振器间接冷却 transmon，在 48 mK、无后选择下实现约 500 ns、20 倍加速的多激发移除，并用三激发 Liouvillian 模型验证。
2024-06-16 quant-ph
Dynamics of two central spins immersed in spin baths
在这篇文章中，我们推导了两个量子比特（自旋1/2）系统与热态量子比特组成的单独费米子浴中心相互作用的精确动力学。此外，浴的每个旋转件与同一浴的每个其它旋转件联接。构造了相应的动力学映射。它被用来分析两个量子比特中心自旋动力学的非马尔可夫性质。我们进一步观察了环境相互作用影响下量子关联的演化，如纠缠和不和谐。此外，我们展示了这两个量子比特动力学和本地作用的费米中心自旋模型之间的比较。这项工作是实现非马尔可夫热机和其他量子热器件的垫脚石。
2022-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
High-Fidelity Transmon Reset with a Multimode Acoustic Resonator
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
利用多模声学谐振器实现Transmon量子比特的高保真度重置，通过冷 phononic 浴降低激发态人口，提升量子电路的初始化精度。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stabilizing entanglement via symmetry-selective bath engineering in superconducting qubits
巴斯工程，利用耦合到量子系统中的损耗模式来产生非平凡的稳态，是一个诱人的替代门和测量为基础的量子科学。在这里，我们证明了耗散稳定的两个超导transmon量子比特之间的纠缠在一个选择性的方式。我们利用工程对称性的耗散环境，以稳定的目标贝尔状态，我们进一步证明了抑制贝尔状态的相反对称性，由于奇偶选择规则。这种实现是资源高效的，实现了稳态保真度$\mathcal{F} = 0.70$，并且可扩展到多个量子位。
2015-11-02 quant-ph
Modeling low- and high-frequency noise in transmon qubits with resource-efficient measurement
本研究针对transmon量子比特的宽频噪声问题，构建了含高低频分量的Redfield主方程混合库模型，通过含动力学解耦的保真度测量拟合参数，经IBM量子设备实验验证，能更准确预测量子比特行为。
2023-02-28 quant-ph
Decoherence of a single-ion qubit immersed in a spin-polarized atomic bath
我们报告的自旋量子比特编码在一个单一的囚禁离子到自旋极化的中性原子环境中，它具有连续（运动）和离散（自旋）的自由度的浸泡。环境提供了精确的微观描述的可能性，这使我们能够从第一原理理解动力学和退相干。我们观察量子位的自旋动力学，并测量退相干时间（T1和T2），这是由自旋交换相互作用以及由一个意想不到的强大的自旋非守恒耦合机制。
2013-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bath-induced collective phenomena on superconducting qubits: synchronization, subradiance, and entanglement generation
一个共同的环境作用在一对量子比特上会产生大量不同的现象，例如量子比特-量子比特纠缠的产生，量子同步和亚辐射。在这里，我们定义了时间无关的纠缠产生，量子同步和亚辐射的品质因数，并进行了广泛的分析和数值研究模型参数的依赖性。我们还解决了最近提出的措施的集体动力学驱动的浴，并发现它几乎完美地见证了纠缠产生的行为。我们的研究结果表明，同步和亚辐射可以作为可靠的本地签名的纠缠共浴在一般情况下。最后，我们提出了一个实验实现的模型的基础上，两个transmon量子比特电容耦合到一个共同的电阻，这提供了一个通用的量子模拟平台的开放系统在任何制度。
2021-05-04 quant-ph
Robustness of entanglement in Hawking radiation for optical systems immersed in thermal baths
本文研究光学类比系统中霍金辐射纠缠对环境热涨落的鲁棒性，发现视界以近光速运动时相对速度与色散的相互作用可保护纠缠，使系统能承受远高于霍金温度的环境温度。
2022-11-18 cond-mat.other gr-qc quant-ph
Work extraction via quantum nondemolition measurements of qubits in cavities: Non-Markovian effects
我们表明，频繁的nondestruction测量的量子系统沉浸在一个热浴允许提取工作在一个封闭的循环系统浴相互作用（相关）的能量，迄今未开发的工作资源。即使没有收集信息或浴槽处于零温度，只要循环在浴槽记忆时间内，它也允许工作。预测的工作资源可能是嵌入在具有长记忆时间的浴槽中的量子引擎的基础，例如耦合到两能级系统的高Q腔的电磁浴槽。
2013-08-16 quant-ph
Dynamics of a dispersively coupled transmon qubit in the presence of a noise source embedded in the control line
我们描述transmon量子位动力学的存在下引入的噪声的阻抗匹配电阻（$50\,\mathrmΩ$），嵌入在量子位控制线。为了获得时间演化，我们严格推导出电路的量子比特，读出谐振器和电阻的哈密顿通过描述后者作为一个无限的玻色子模式的集合通过Caldeira-Leggett模型。从这个Jaynes-Cummings哈密顿量开始，电感耦合到由电阻器组成的远程浴，我们一致地获得了量子比特和谐振器在色散区的Lindblad主方程。我们利用基本的对称性的主方程的Liouvillian超算子转换成一个块对角矩阵。块对角化方法揭示了量子比特的指数消相干速率被Liouvillian超算子的单个块的最慢衰减本征模很好地捕获，这可以很容易地计算。该模型捕捉到了经常使用的色散强极限近似的量子比特退相干率是线性成比例的读出谐振器中的热光子的数量，但预测显着更好的退相干率时，谐振器的耗散率增加超过色散强制度。我们的工作提供了一个完整的定量描述的贡献量子位退相干率来自控制线的芯片，目前在电路QED实验室，并建议不同的可能的方法来减少这种噪声源。
2022-10-13 quant-ph
Asymptotic Entanglement of Two Independent Systems in a Common Bath
第二，非交互系统沉浸在一个共同的浴缸中，并以马尔可夫的方式进化，完全积极的动力学最初可以通过纯粹的噪音机制变得纠缠。值得注意的是，对于某些唯象相关的环境，量子关联甚至可以在渐近长时间机制中持续存在。
2006-07-07 cond-mat.other hep-th quant-ph
Nonlinear microwave photon-occupancy of a driven resonator strongly coupled to a transmon qubit
我们在20 $\,$ mK下测量了薄膜超导集总元件谐振器中与transmon量子位耦合的光子占有率，并发现了对所施加的微波功率的非线性依赖性。transmon谐振器系统在强色散区中操作，其中由于谐振器中存在的单个微波光子引起的交流斯塔克位移（$2χ$）大于量子位跃迁的线宽（$Γ$）。当谐振器在$5.474325\,$ GHz相干驱动时，transmon在$4.982\,$ GHz的跃迁光谱显示出分辨良好的峰，每个峰对应于谐振器的单个光子数状态。由相对峰高，我们得到光子态的占有率和谐振腔的平均光子占有率$\bar{n}$。我们观察到的非线性变化的$\bar{n}$与所施加的驱动功率$P_{rf}$为$\bar{n} < 5$和比较我们的结果的数值模拟的系统浴主方程在稳态下，以及一个半经典模型的谐振器，其中包括Jaynes-Cummings之间的transmon和谐振器。我们发现使用这两个模型和分析表明，非线性行为主要是由于量子比特诱导的Jaynes-Cummings非线性引起的谐振频率的变化，良好的定量协议。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Environment Induced Entanglement in Markovian Dissipative Dynamics
我们表明，两个，非相互作用的2级系统，沉浸在一个共同的浴缸，可以成为相互纠缠时，根据马尔可夫，完全积极的减少动态演变。
2003-07-22 quant-ph
Nonunital non-Markovian dynamics induced by a spin bath and interplay of quantum Fisher information
我们探讨了沉浸在自旋浴中的量子比特的非么正非马尔可夫动力学。研究了非么正环境对量子参数估计精度的影响。得到了描述开放动力学过程的含时传递矩阵和不均匀性向量。研究了量子比特相干矢量的演化，从几何上证明了非么正非马尔可夫效应。在非么正非马尔可夫动力学中，给出了最大混合态与任意轨道态之间保真度角的恢复。非么正性的程度可以通过改变量子位的局部磁场和自旋浴温度来控制。发现复合态的量子费舍尔信息的增加与非单位非马尔可夫效应有关，这有助于量子精密测量的改进。
2013-11-23 quant-ph
Controlling Entanglement Generation in External Quantum Fields
两个非相互作用的二能级原子浸入一个共同的浴池中，当以马尔可夫的完全正动力学演化时，它们可以相互纠缠。对于由外部量子场构成的环境，可以详细研究这种现象：人们发现纠缠的产生可以通过改变浴温度和原子之间的距离来控制。值得注意的是，在某些情况下，量子关联可以在渐近长时间区域中持续存在。
2005-08-19 quant-ph
Anisotropic and non-additive interactions of a Rydberg impurity in a quantum bath
本研究提出处理各向异性非加性杂质-浴相互作用的框架，以浸没于玻色-爱因斯坦凝聚体的里德堡原子为对象，揭示分波混合诱导的极化子与摩尔子共振，可推广至Fröhlich范式外的多种量子杂质问题。
2025-10-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Superconducting metamaterials for waveguide quantum electrodynamics
在光子带隙结构中嵌入可调谐量子发射器使得能够控制发射器与其光子浴之间的耗散和色散相互作用。在传输带中的操作，在间隙之外，允许在慢光制度中研究波导量子电动力学。或者，将发射极调谐到带隙中导致经由束缚光子态的有限范围发射极-发射极相互作用。在这里，我们将transmon量子比特耦合到具有深亚波长晶格常数（$λ/60$）的超导超材料。该超材料通过周期性地向传输线加载紧凑、低损耗、低无序的集总元件微波谐振器来形成。我们探测系统的相干和耗散动力学通过测量兰姆位移和transmon量子比特的寿命的变化。在带边附近调谐量子比特频率，群指数为$n_g = 450$，我们观察到10 MHz的反常兰姆位移，伴随着量子比特寿命的24倍增强。此外，我们证明了选择性增强和抑制不同transmon跃迁的自发发射，这提供了同时访问长寿命的亚稳态量子比特状态和状态强烈耦合到传播波导模式。
2018-02-05 quant-ph
Entangling two unequal atoms through a common bath
两个非相互作用的二能级原子浸没在弱耦合浴中的演化可以用精细的、时间粗粒度的马尔可夫演化来描述，仍然保持完全的正性。我们发现，这种改进的约化动力学是能够纠缠的两个原子，即使它们的内部频率是不平等的，这似乎是不可能的，在标准的弱耦合极限方法的效果。我们详细研究了这种现象的量子场的环境。
2009-12-02 cond-mat.other quant-ph
Control cost and quantum speed limit time in controlled almost exact state transmission in open systems
研究了脉冲控制下自旋链的准精确态传输（AEST）过程中，环境噪声对控制代价和量子速度极限时间（QST）的影响.链被浸没在其周围的非马尔可夫，有限温度的热浴。我们发现，AEST可以实现在弱系统浴耦合，低温，和强非马尔可夫浴有效的外部控制。相应地，控制成本和Q值随着浴温度和耦合强度的增加而增加。值得注意的是，来自浴的非马尔可夫性可以有助于降低控制成本和缩短Q值。此外，我们发现，存在着一个权衡之间的控制成本和传输保真度和更高的保真度需要更高的成本。此外，已发现的最小控制成本，以获得一定的传输保真度。
2021-09-02 quant-ph
Quantum transistors for heat flux in and out of working substance parts: harmonic vs transmon and Kerr environs
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）
该研究提出基于周期性碰撞的工作物质热晶体管，分析transmon与Kerr型非线性环境下的热流放大，量化非马尔可夫性，为量子热调控提供新方案。
2026-09-02 quant-ph
Testing bath correlation functions for open quantum dynamics simulations
本文提出了一种评估开放量子动力学模拟中近似浴相关函数有效性的测试框架，通过谐振子系统和双自旋系统验证了方法的准确性，并指出了亚Ohmic谱密度在有限温度下的挑战。
2025-11-25 quant-ph
Long-term effect of inter-mode transitions in quantum Markovian process
研究了与非平衡环境相连的多模式开放系统的马尔可夫过程，该系统由多个不同温度的热浴组成。作为例子，我们研究了三个线性耦合谐振子的长时间演化的稳态，其中两个谐振子分别与两个独立的不同温度的玻色子热浴接触。我们表明，由环境介导的模式间的转换是负责的动力学演化的长时间的行为，这通常被认为是只在短时间内的动态系统沉浸在一个单一的温度的平衡热浴的效果。在非平衡系统中，忽略模间跃迁可能会导致一些反直觉的结果，因此不能忽略模间跃迁。
2014-03-11 quant-ph
Suppression of crosstalk in superconducting qubits using dynamical decoupling
本文提出用动力学解耦抑制固定频率 transmon 量子比特间的 ZZ 串扰，并在 IBM 量子云处理器上实验验证了其对量子存储及单、双量子比特门性能的提升，为高保真逻辑门实现提供实用方案。
2022-02-02 quant-ph
Exact dynamics of interacting qubits in a thermal environment: Results beyond the weak coupling limit
我们证明了一类模型的两个相互作用的量子位在热库两个单独的自旋浴问题的精确映射。基于这种映射，可以进行量子位动力学的精确数值模拟，超过弱系统-浴耦合极限。考虑到系统的时间演化，我们用精确的数值方法研究了玻色子热浴中量子比特纠缠的动力学行为，发现了丰富的现象学，包括中间振荡行为、纠缠的突然诞生、突然死亡和复活.我们发现，由于量子位与热环境的耦合，量子位之间产生了稳态纠缠，这与纠缠振荡的孤立量子位不同。我们还发现，纠缠猝死的发生依赖于子系统初态中的零激发态和双激发态所占的比例。在长时间限制下，给出了弱系统-浴耦合下的解析表达式，给出了相关量子比特参数的范围。
2012-07-30 quant-ph
Leveraging collective effects for thermometry in waveguide quantum electrodynamics
提出利用波导中两个 transmon 量子比特的亮、暗集体态与噪声的差异耦合，通过透射测量分别获取全局和局部热库温度的新型 wQED 测温方法。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bath engineering of a fluorescing artificial atom with a photonic crystal
我们演示了如何超导量子比特和微波光子晶体之间的耗散相互作用可以用于量子浴工程。该光子晶体具有阶跃阻抗传输线，该阶跃阻抗传输线抑制和增强态的量子谱密度，影响传输子电路的衰减跃迁。量子位通过与腔的色散耦合间接地与传输线相互作用。我们从量子比特的幺正动力学和耗散动力学两个方面描述了光子晶体的态密度。当量子比特被驱动时，它耗散到光子晶体的频率相关的态密度中。我们的结果是确定性地制备了量子比特叠加态作为光子晶体带边附近的相干驱动和耗散的稳态，并利用量子态层析对其进行了表征。我们的研究结果突出了如何从光子晶体多模环境形成量子控制的资源。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Effects of non-Markovian squeezed bath on the dynamics of open systems
本文通过调节非马尔可夫压缩浴参数（非马尔可夫性、压缩方向和强度）来控制开放系统动力学，发现较小γ和特定压缩参数可提升绝热演化与态传输保真度，验证了储层工程的有效性。
2023-04-09 quant-ph
Cooling and Autonomous Feedback in a Bose-Hubbard chain with Attractive Interactions
我们设计了一个量子浴，使熵和能量交换与一维玻色-哈伯德晶格有吸引力的现场相互作用。我们实现这三个超导transmon量子位耦合到一个单一的腔模式的阵列，transmon代表晶格的网站和他们的激发量子体现玻色子粒子。我们的冷却协议保留粒子数-实现一个典型的合奏-也提供了有效的制备暗态，由于对称性，不能通过腔上的相干驱动器准备。此外，通过施加连续微波辐射，我们还实现了自主反馈，以无限稳定阵列的特定本征态。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Nonadiabatic evolution and thermodynamics of a time-dependent open quantum system
研究了有限温度热浴中受驱动量子系统的动力学演化和热力学过程。对含时离散能级系统，导出了Born-Markov量子主方程。这个量子主方程可以应用于具有宽范围的驱动速度和浴温的情况，因此即使在非绝热跃迁和耗散共存的情况下，也可以用于研究有限时间量子热力学。以耗散Landau-Zener模型为例进行了分析。模型的粒子数演化和跃迁几率揭示了绝热区以外驱动与耗散竞争的重要性。此外，不可逆熵产生的局部最大值发生在中等扫描速度和有限的温度，低耗散模型不能描述。
2021-05-12 quant-ph
Thermodynamics and small quantum systems
非弱耦合到浴的小量子系统变成被光子或声子云包围的量子体系，这改变了它们的热力学行为。精确可解的例子是量子粒子在谐波限制势中的布朗运动，并耦合到谐波量子热浴，例如潘宁阱中的离子，以及浸入玻色子浴中的自旋，如NMR物理中所发生的那样。看来克劳修斯不等式$\dbarrm Q\le T\d S$可以被违反。对于系统参数的非绝热变化，能量耗散率可以是负的，并且在平衡之外，从浴中提取功的循环过程是可能的。实验装置测试的一些影响进行了讨论。
2003-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of dissipation on the extraction of quantum states via repeated measurements
一个与另一个被重复测量的量子系统相互作用的量子系统受到非幺正动力学的影响，通过这种动力学可以提取子空间。这个关键思想已经被用来提出旨在产生纯量子态（纯化）的方案。到目前为止，所有这些方案都是在孤立系的理想情况下考虑的。在本文中，我们分析了不可忽略的相互作用与环境在提取过程中的影响，调查的范围内的可能性，净化系统的状态，尽管耗散的来源。一个一般的框架，并研究了一个典型的例子，包括两个相互作用的自旋浸泡在玻色子浴。纯化方案的有效性进行了讨论，在纯度为不同值的相关参数和连接浴温度。
2007-07-27 quant-ph
Many-body bound states and induced interactions of charged impurities in a bosonic bath
量子介质中载流子的诱导相互作用和束缚态是研究量子输运的关键。超冷原子-离子系统为研究这一问题提供了一个方便的平台。在这里，我们调查的静态性质的一个和两个离子杂质在玻色子浴用量子蒙特卡罗方法。我们确定了三个双极化制度取决于原子-离子势的强度和它的两体束缚态的数量：一个微扰制度类似的情况下的一对中性杂质，非微扰制度，失去了准粒子字符的前，和多体束缚态制度，只能出现在一个束缚态的存在下，在两体势。我们进一步揭示了强烈的浴诱导的两个离子极化子之间的相互作用。我们的研究结果表明，数值模拟是必不可少的描述高度相关的杂质模型。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of a single ion spin impurity in a spin-polarized atomic bath
我们报告的观察单Yb $^+$离子沉浸在冷云的自旋极化$^6$锂原子的自旋动力学。这种物种组合已被提出是最合适的系统，以达到量子制度的原子-离子实验。对于$^{174}$ Yb $^+$，我们发现在几次朗之万碰撞后，原子浴使离子的自旋极化93（4），%，表明有很强的自旋交换率.对于$^{171}$ Yb $^+$的超精细基态，我们也发现了强的自旋极化率。然而，向$F=0$基态的弛豫发生在7.7（1.5）朗之万碰撞之后。我们调查自旋杂质原子作为可能的来源，使我们能够解释所观察到的自旋弛豫速率的上限。使用从头算电子结构和量子散射计算，我们解释了所观察到的速率，并分析其可能的观察原子和离子之间的费什巴赫共振一旦达到量子制度的影响。
2018-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Exact steady state of the open XX-spin chain: entanglement and transport properties
研究了任意长度$N$与最近邻$XX$相互作用的开放量子自旋链的约化动力学，该链的端部自旋通过能量守恒耦合与不同温度的热浴弱耦合，并浸入沿$z$方向的外部恒定磁场中.我们发现的唯一的定态的主方程的解析表达式，在所谓的全球方法的基础上的频谱化的全链哈密顿。铰链上的明确的固定状态，我们揭示了存在的自旋流连续性方程中的汇和源项，并比较它们的行为与固定的热流。此外，我们还得到了稳态双自旋约化密度矩阵及其共生性的解析表达式。然后，我们建立了一个算法，适合于计算沿链的固定的二分纠缠，并研究其依赖于哈密顿参数和浴温度。
2021-02-19 quant-ph
Quantum bath suppression in a superconducting circuit by immersion cooling
针对超导器件特性在50 mK趋于平稳限制相干性的问题，提出将电路浸没在液态³He中冷却的方法，将量子库能量弛豫速率提升千倍且不引入额外损耗噪声，为量子处理器的热与相干管理开辟新途径。
2022-10-07 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Engineering impurity Bell states through coupling with a quantum bath
OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）
通过调控量子浴性质，实现多组分超冷原子气体中杂质贝尔态的工程化。
2024-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trade off-Free Entanglement Stabilization in a Superconducting Qutrit-Qubit System
量子库工程是一个强有力的框架，自主量子态制备和纠错。然而，油藏工程的传统方法受到目标状态不可避免的相干泄漏的阻碍，这在可实现的稳态保真度和稳定率之间施加了固有的权衡。在这项工作中，我们展示了一个协议，实现贸易关闭自由贝尔态稳定的qutrit-qubit系统上实现的电路QED平台。我们实现这一点，通过创建一个纯粹的耗散通道的人口转移到目标状态，介导的强参数相互作用耦合的第二个激发态的超导transmon和工程浴谐振器。我们的方案实现了84%的状态准备保真度与稳定时间常数为339 ns，导致最低的错误时间产品报告的固态量子信息平台的日期。
2021-08-13 quant-ph
Universal quantum dynamics of Bose polarons
本文通过测量弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体中移动杂质的光谱与实时动力学，揭示吸引和排斥相互作用下极化子分支的不同行为，并证明杂质动力学仅由浴密度和单一无量纲参数普适控制。
2025-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bath-induced interactions and transient dynamics in open quantum systems at strong coupling: Effective Hamiltonian approach
本研究采用有效哈密顿量理论研究强耦合开放量子系统动力学，通过两个经典模型验证，发现其虽忽略瞬态非马尔可夫特征，但能正确捕捉浴诱导的非微扰自旋耦合，为强耦合动力学研究提供有力工具。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-lived mesoscopic entanglement between two damped infinite harmonic chains
我们考虑两个链，每个由$N$独立的振荡器，沉浸在一个共同的热浴和研究他们的相互量子关联的热力学，大$N$限制的动力学。我们表明，由于外部环境的存在下的耗散和噪声能够产生集体量子关联的两个链之间的介观水平。在两个多体系统之间产生的集体量子纠缠被证明是相当稳健的，即使在非零的浴温下也能渐近地存活很长时间。
2017-05-24 cond-mat.other math-ph math.MP
Measurements of nanoresonator-qubit interactions in a hybrid quantum electromechanical system
在过去的十年里，探索力学系统运动自由度的基本量子特性的实验得到了迅速发展。一种有希望的方法是使用混合机电系统，包括超导量子比特和微波电路。然而，这些系统的发展面临的一个关键挑战是实现力学和量子位之间的强耦合，同时减少量子位和力学模式与环境的耦合。在这里，我们报告的测量量子位耦合的机械谐振器系统组成的超高频纳米谐振器和长相干时间超导transmon量子位，嵌入超导共面波导腔。结果表明，纳米谐振器和transmon具有相称的能量和transmon相干时间是一个数量级大于所有以前报道的量子位耦合纳米谐振器。此外，我们表明，这种新的混合量子系统的数值模拟与光谱测量结果吻合良好，并建议在我们的设备中的纳米谐振器驻留在低的热占用数，其基态附近，作为一个耗散浴看到的量子位。我们还概述了如何这个系统可以很快被开发为一个平台，用于实施更先进的实验与直接相关的量子信息处理和量子热力学，包括纳米谐振器量子噪声特性的研究，水库工程，和nanomechanical量子态的产生和检测。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Work and heat for two-level systems in dissipative environments: Strong driving and non-Markovian dynamics
工作，时刻的工作和热通量研究的一般情况下，一个强驱动的两级系统沉浸在一个玻色子热浴在域的参数空间微扰治疗失败。这尤其包括非马尔可夫动力学和适度到强烈的外部驱动之间的相互作用。精确的数据进行了比较，从弱耦合方法的预测。此外，系统浴相关性在初始热状态和它们对热通量的影响的作用得到解决。目前的实验活动对固态器件的这些结果的相关性进行了讨论。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective Quantum Batteries and Charger-Battery Setup in Open Quantum Systems: Impact of Inter-Qubit Interactions, Dissipation, and Quantum Criticality
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度技术学院焦特布尔分校）
本文研究了两个量子比特开放量子系统的三种模型，探讨了量子比特间相互作用、耗散和量子临界性对量子电池性能的影响。
2026-03-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement dynamics for uniformly accelerated two-level atoms
在开放量子系统的范式下，研究了两个匀加速原子的纠缠动力学。将双原子系统看作是与闵可夫斯基真空中涨落无质量标量场耦合的开放系统，导出了控制其演化的主方程。研究发现，对于具有非零间距的加速原子，当初始态为纠缠态时，纠缠突然消亡是一个普遍的特征;而对于可分离的初始态，纠缠突然诞生只发生在原子间距适当且加速度足够小的情况下.值得注意的是，加速的原子可以在某些情况下纠缠，而闵可夫斯基真空中的惯性原子则不能。将加速原子与静态原子在热浴中的纠缠动力学结果进行了比较，结果表明，均匀加速原子在纠缠动力学方面表现出与处于Unruh温度的热浴中原子不同的特征。
2015-03-15 gr-qc quant-ph
An endoreversible quantum heat engine driven by atomic collisions
量子热机受到与其离散能谱相关的量子涨落的影响。这样的波动对量子引擎在微观领域的可靠运行提出了质疑。我们在超冷的铷浴中实现了铯杂质大准自旋态的内可逆量子奥托循环。内可逆机器是内部可逆的，不可逆损失仅通过热接触发生。我们采用量子控制的机器和浴，以抑制内部耗散和调节方向的热传递，发生通过非弹性自旋交换碰撞。此外，我们还使用单个原子的全计数统计来监测单量子水平上发动机和浴槽之间的热交换，并评估功率输出的平均值和方差。我们优化了量子引擎的性能以及稳定性，实现了高效率，大功率输出和小功率输出波动。
2020-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Anyonic statistics of quantum impurities in two dimensions
我们证明，相同的杂质浸泡在一个二维的多粒子浴可以被视为磁通管带电粒子复合材料描述的分数统计。特别是，我们发现，浴表现为一个外部的磁通量管相对于杂质，因此时间反演对称性被打破的有效描述杂质的哈密顿量。出现的通量管在经过一定的临界耦合后，充当统计规范场。这种临界耦合对应于准粒子态和声子翼之间的交叉点，在那里角动量从杂质转移到浴。这相当于一个新的配置与新兴的任意子。所提出的设置为使用与超流氦或晶格声子相互作用的电子以及使用超冷气体中的原子杂质来实现任意子铺平了道路。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Superstrong Dynamics and Directional Emission of a Giant Atom in a Structured Bath
本研究通过将transmon量子比特非局域耦合到高阻抗耦合腔阵列实现结构化光子环境中的巨型原子，达到超强耦合区，观测到多模相互作用，并利用破缺对称性实现定向光子发射，为多模光物相互作用调控提供新方案。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum spin dynamics of individual neutral impurities coupled to a Bose-Einstein condensate
我们报告的自旋动力学的个人，局部中性杂质沉浸在玻色-爱因斯坦凝聚体。单个铯原子被传输到铷原子云中，与浴一起热化，并且解决了具有准自旋$F_i=3$的局部杂质与具有$F_b=1$的浴原子之间的自旋交换。比较我们的数据的自旋动力学的数值模拟，我们发现，在BEC制度的气体密度，动力学是由云的凝聚分数占主导地位。我们通过杂质的自旋布居在空间上解决了杂质和气体的密度重叠。最后，我们跟踪的相干性准备在一个相干叠加的内部状态时，耦合到不同密度的气体的杂质。对于我们选择的国家，我们表明，尽管高浴密度，从而快速热化率，杂质的相干性不受浴，实现了制度的同情冷却，同时保持内部状态的相干性。我们的工作为通过局部杂质对量子多体系统进行非破坏性探测铺平了道路。
2018-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Transport and information in open quantum systems
本文理论研究开放量子系统中的热输运、暗态整流、量子电桥、非Markov浴Maxwell妖及transmon晶格相变。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Controlling the interactions in a cold atom quantum impurity system
本文通过光镊囚禁单个钾原子浸入铷原子浴，构建可控量子杂质系统，利用费什巴赫光谱表征并调控相互作用，为量子模拟和量子热力学提供新工具。
2024-05-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermally driven quantum refrigerator autonomously resets superconducting qubit
本文利用超导电路构建自主量子吸收式制冷机，通过热梯度驱动的三体相互作用将 transmon 量子比特冷却至约 22 mK，实现优于现有协议的量子比特重置。
2025-03-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two distinguishable impurities in BEC: squeezing and entanglement of two Bose polarons
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中两个非耦合杂质的纠缠和压缩。我们把它们看作是两个量子布朗粒子与一个由凝聚体的Bogoliubov模组成的浴相互作用。导出的类Langevin量子随机方程具有记忆效应。我们研究两种情况：（i）在没有外部势的情况下，我们观察到纠缠的突然死亡;（ii）在存在外部谐波势的情况下，纠缠甚至在渐近时间极限处仍然存在。我们的研究认为，实验可调参数。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat rectification via a superconducting artificial atom
在将电子设备降低到纳米尺度的过程中，传热已经成为一个严重的障碍，但也是未来发展的潜在资源，无论是对于传统架构还是量子计算架构。因此，在电路量子电动力学（cQED）和电路量子热力学实验（cQTD）的工程微波环境中，控制超导电路中的热传输受到越来越多的关注。虽然cQTD器件的理论建议很多，但实验情况却不那么先进。只有相对较少的实验实现，主要是由于在开发的混合设备和接口这些往往技术对比组件的困难。在这里，我们展示了一个量子热整流器的实现，一个热等效的电子二极管，利用超导transmon量子比特耦合到两个强烈不平等的谐振器终止介观热浴。我们的工作是由Segal和Nitzan提出的自旋玻色子整流器的实验实现。
2019-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A Quantum Impurity Model for Anyons
量子统计学的一个标志是预测任意子，它与物质的拓扑相概念紧密相连。虽然任意子被预测在某些分数量子霍尔系统中实现，但它们还没有在实验中被明确地检测到。在这里，我们引入一个简单的量子杂质模型，玻色子或费米子杂质变成任意子作为其与周围的多粒子浴相互作用的结果。声子云以这样一种方式装扮每个杂质，它有效地将通量/涡旋附着到它身上，从而将它转换为阿贝尔任意子。相应的量子杂质模型，首先，提供了一个新的方法来数值求解多任意子问题，以及一个新的具体的视角任意子作为涌现准粒子从复合玻色子或费米子。更重要的是，该模型为利用晶格中的杂质以及超冷气体实现任意子铺平了道路。特别是，我们考虑两个重电子与一个二维晶格晶体在磁场中相互作用，并表明，当杂质浴系统是在回旋频率旋转，杂质的行为作为任意子作为杂质和浴之间的角动量交换的结果。提出了一种可能的实验实现，通过识别的统计参数的均方距离的杂质和磁化的杂质浴系统，这两个都是可访问的实验。另一个提议的应用是浸入二维弱相互作用玻色气体中的杂质。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
