One-shot assisted concentration of coherence
在所谓的辅助方案中,我们找到了最大相干态浓度的一次边界。在这种情况下,鲍勃被限制在他的量子系统上执行非相干操作,但他得到了爱丽丝的帮助,爱丽丝持有鲍勃的状态的纯化,并可以向他发送经典数据。我们进一步表明,在渐近极限,我们的一杆界恢复以前计算的渐近辅助浓度的速度。
2018-04-18 quant-ph
Catalyst-Assisted Probabilistic Coherence Distillation for Mixed States
催化剂的显着现象告诉我们,添加催化剂可以帮助状态转换。本文研究了严格非相干操作下混合态的催化剂辅助概率相干蒸馏问题。为此,我们首先给出了通过随机严格非相干操作从初始混合态提取目标纯相干态的充分必要条件和从初始混合态提取目标纯相干态的最大概率。借助这些结果,我们提出了催化剂存在的必要和充分条件,增加了最大的转换概率。
2020-01-10 quant-ph
Assisted distillation of quantum coherence
我们介绍和研究的任务,辅助相干蒸馏。这个任务在双方系统中自然出现,双方共同努力在其中一个子系统上产生最大可能的一致性。在目标系统上只允许非相干操作,而在另一个系统上允许一般的局域量子操作,我们称之为局域量子非相干操作和经典通信(LQICC)的操作范式。我们证明了纯态的辅助相干蒸馏的渐近速率等于辅助的相干性,这是辅助的纠缠的一种模拟,我们描述了其性质。我们的发现意味着对冯诺伊曼熵的一种新的解释:它量化了一个系统在接受合作方的帮助时可以获得的额外量子相干性的最大量。我们的结果推广到相干本地化的多部设置和可能的应用进行了讨论。
2016-02-17 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Noise assisted quantum coherence protection in hierarchical environment
本文研究了利用噪声对耦合到分级环境中的量子系统的相干性保护。作为一个例子,我们解决了Jaynes-Cummings(JC)模型的经典和量化噪声的存在。主方程推导超出马尔可夫近似,其中的记忆效应的影响,从两个噪声被考虑在内。更重要的是,我们发现相干保护的性能敏感地依赖于两种噪声的非马尔可夫性质。通过分析相干保护的数学机制,我们证明了一个记忆时间较长的非马尔可夫噪声引起的退相干可以被另一个记忆时间较短的马尔可夫噪声抑制。最后,作为展望,我们尝试分析了原子-腔纠缠与原子相干性之间的联系,并讨论了寻找所需噪声的可能线索。本文的结果表明了利用噪声进行相干保护的可能性,为设计噪声辅助的相干保护方案开辟了一条新的途径。
2022-03-29 quant-ph
The effect of light assisted collisions on matter wave coherence in superradiant Bose-Einstein condensates
实验研究了光辅助碰撞对玻色-爱因斯坦凝聚体中动量态相干性的影响。超辐射瑞利散射的发生是物质波相干性的一个灵敏的监测器。二元效应和集体效应的微妙相互作用导致了原子共振两侧之间的深刻不对称,并为沐浴在蓝色失谐光中的凝聚物提供了比以前估计的更大的相干损失率。我们提出了一个简化的定量模型,包含基本的物理解释我们的实验数据和点在一个新的实验路线来研究强耦合轻物质系统。
2011-11-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Qubit Assisted Probing of Coherence Between States of a Macroscopic Apparatus
我提出了一个一般的计划,通过它的叠加涉及不同的经典类态的宏观系统的证据可以进行探讨。该方案依赖于一个量子比特被耦合到一个宏观谐振子,以这种方式,它可以用来准备和探测宏观叠加。提出了两种可能实现的方案,一种是将通量量子比特耦合到LC电路,另一种是将离子阱量子比特耦合到几个离子的集体运动。
2003-08-22 quant-ph
Experimentally Obtaining Maximal Coherence Via Assisted Distillation Pro cess
量子相干性是量子态叠加性质的量化,在量子资源理论中起着不可或缺的作用。最近的理论工作[物理学。\textbf{116},070402(2016)]研究了在局部非相干操作和经典通信(LQICC)协议下的二分或多分系统中量子相干性的操纵。在这里,我们提出了第一个实验实现获得最大的相干性,在辅助蒸馏协议的基础上线性光学系统。我们的工作结果表明,即使在单拷贝的情况下,当整个二分量子比特态是纯的时,也可以达到最佳的可重复相干率。此外,混合态的实验表明,与纠缠蒸馏相比,可以在更少的需求下提高可压缩相干性。我们的工作对远程量子信息处理和量子控制有一定的帮助。
2017-02-21 physics.optics quant-ph
Coherence assisted non-Gaussian measurement device independent quantum key distribution
在连续变量测量设备无关的量子密钥分发(CV-MDI-QKD)协议中,双模压缩真空态(TMSV)的非高斯操作可以有效地增加总传输距离.本文证明了在双模压缩相干态(PSTMSC)上进行光子相减可以进一步显著提高传输距离。为此,我们还提供了一个广义的协方差矩阵对应的PSTMSC,这还没有尝试过。我们表明,相干性,定义为真空状态的位移量,随着非高斯性可以帮助提高流行的CV-MDI-QKD协议的性能。此外,由于我们使用真实的参数,我们的技术在实验上是可行的,可以很容易地实现
2019-07-01 quant-ph
Atomic Coherence Assisted Multipartite Entanglement Generation with DELC Four-Wave Mixing
多体纠缠在量子信息处理和量子精密测量中起着重要的作用。在这里,修整能级级联(DELC)四波混频(FWM)过程被提出来产生全光控制的多体纠缠在一个单一的设备。利用Duan判据和部分转置条件下的正性来表征所产生的光态的纠缠特性。此外,通过引入一个内修饰场对原子相干性进行调制,可以同时构建多个四波混频量子相干信道,极大地扩展了纠缠模数和量子信息容量。我们发现,纠缠判据不等式的违反是相干通道相关的,产生的状态可以直接通过原子相干调制。我们的系统可以在一个过程中集成纠缠态的产生和调制。这可能有助于为实现大规模量子网络提供一种紧凑的方法。
2022-04-13 quant-ph
Assisted harvesting and catalysis of coherence from scalar fields
最近的研究表明,从相干的标量场中获得非纠缠的量子资源是可能的。采用随时间变化的微扰理论,我们提出了一个完整的分析的条件下,空间扩展的Unruh-DeWitt检测器耦合到适当的时间导数的字段可以收获相干的任何初始状态的字段,以及所需的能量成本,为每个收获。通过研究在可重复提取下的收获,证明了当检测器通过δ耦合与场相互作用时,相干性是催化剂。对于高斯涂抹检测器,它示出,收获从相干场依赖于它的振幅分布的相位和它的初始能量,以及对检测器的平均半径和两者之间的平均相互作用持续时间。对于一个以恒定速度移动的探测器,其过渡波长的平均半径相同的顺序,我们观察到,相对论速度,相干膨胀效应存在的强度取决于潜在的闵可夫斯基时空的尺寸。
2021-03-16 quant-ph
Quantum coherence-assisted propagation of surface plasmon polaritons
我们从理论上证明了在由三能级量子发射体(半导体量子点、原子、稀土离子等)组成的量子相干性(phaseonium)介质附近的金属表面上,在通信和可见光波段,表面等离子体激元(SPP)的传输都受到相干控制。嵌入在绝缘体中相干驱动允许我们为无损SPP传播提供足够的增益,并且还降低了泵浦要求。在有损传播的情况下,可以实现传播长度的数量级增强。通过外部相干驱动对SPP传播动力学的光学控制为纳米光子学领域的量子控制带来了希望。
2013-02-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Field assisted extraction and swelling of quantum coherence for moving Unruh-DeWitt detectors
研究了在1+1闵可夫斯基时空中,当一个Unruh-DeWitt探测器与一个无质量的标量相干场相互作用时,运动对相干提取量的影响.我们观察到,与静止的探测器相比,对于场的初始能量和相互作用持续时间的某些值,对于以恒定速度或均匀加速度移动的探测器,该量更大。这种相干性的“膨胀”,随着速度或加速度值的增加而变得更加强烈,主要是在短时间内观察到的,当场的能量与检测器的能量相比更大时,以及更长的持续时间但更小的场能量。因此,相干性丢失的速率有时对于移动的检测器比对于静止的检测器更慢。
2020-06-24 gr-qc quant-ph
Coherence and Decoherence in Biological Systems: Principles of Noise Assisted Transport and the Origin of Long-lived Coherences
随着在不同的光合复合物中发现长寿命的凝聚态,噪声环境中的运输网络的量子动力学最近重新受到关注。这些实验证据提出了两个基本问题:首先,支持长寿命相干性的机制是什么?其次,我们如何评估噪声和量子相干性的相互作用在生物系统看似最佳的运行中可能发挥的功能作用?自然条件下?在这里,我们回顾了最近的结果,照亮他们在两个范式系统,芬娜-马修-奥尔森(FMO)复杂和捕光复杂LHII的手,并提出这两个问题的新进展。特别是,我们介绍了声子天线的概念,并讨论了可能的微观起源或长寿命的电子相干。
2012-03-15 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Coherence assisted resonance with sub-lifetime-limited linewidth
我们展示了一种新的方法来获得共振线宽低于相干寿命的限制。耦合目标共振的两束激光的感应强度调制之间的互相关表现出窄谱。在两个基态为目标共振能级的原理验证实验中实现了寿命限制宽度的1/30。理论上,激光器的线宽只受激光散粒噪声的限制。实验结果与直观的分析模型和数值计算定性一致。该技术可以容易地实现,并且应该适用于许多原子、分子和固态自旋系统,用于光谱学、计量学和基于共振的感测和成像。
2012-08-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Vacuum-assisted generation and control of atomic coherences at x-ray energies
在量子水平上控制光-物质相互作用通常需要相干激光场。但是,虚光子与电磁真空场的单独交换已经可以导致量子相干性,从而抑制自发发射。我们证明了这种自发产生的相干性(SGC)在一个大的合奏的原子核操作在X射线制度,共振耦合到一个共同的腔环境。所观察到的SGC起源于两个根本不同的机制,合作发射和磁控各向异性的腔真空。这种方法为在基本上无退相干的情况下进行量子控制、量子态工程和量子多体物理模拟开辟了新的前景。
2013-05-04 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Atom-field transfer of coherence in a two-photon micromaser assisted by a classical field
本文研究了双光子微脉塞系统中原子到腔场的相干性转移。由于场与穿过腔的原子的相互作用,场逐渐从最大熵状态(热状态)向几乎纯的状态(熵接近于零)变化。我们跟踪原子变量,即,原子态在离开腔体后不会被检测器破坏。我们发现,通过施加一个外部的经典驱动场,它是可能的,而不需要事先准备的原子在其能量本征态的叠加,以大大提高场的纯度。我们还讨论了一些非经典功能的结果字段。
2014-02-25 physics.optics quant-ph
Theory of deep ultraviolet generation at maximum coherence assisted by Stark-chirped two-photon resonance
本文分析了利用斯塔克啁啾快速绝热通过技术辅助四波混频过程产生真空紫外辐射的一种方案。这些机会与脉冲激发的梯形短波长双光子原子或分子跃迁,使弛豫过程可以忽略不计。在这种三激光器技术中,强OR共振红外辐射的延迟脉冲以促进由第一紫外激光器诱导的鲁棒最大双光子相干性的方式扫过激光诱导的双光子跃迁的斯塔克位移。明智地延迟的第三脉冲在这种相干性下散射并产生短波长辐射。基于密度矩阵对这些问题进行了理论分析。建立了一个数值模型,对一个典型的实验进行了模拟。结果说明了沿介质的粒子数、相干性和产生的辐射的行为,以及有效产生深(真空)紫外辐射的机会。
2003-01-29 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Quantum coherence fluctuation relations
我们调查操纵纯量子态下的非相干或严格非相干操作的相干电池,即,存储设备的相干程度允许波动的过程中。这导致推导出量子相干性的涨落关系,类似于热力学中的Jarzynski和Crooks的功关系。因此,相干性被揭示为物理资源的另一个实例,除了无热性和纠缠,其中的连接之间建立的majorisation框架(在适当的自由操作下调节纯状态转换)和波动定理的出现。我们的研究希望能为电池辅助量子资源理论的一般结构提供进一步的见解,更具体地说,是量子相干性和量子热力学之间的相互作用。
2018-04-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum spectroscopy of single spins assisted by a classical clock
单二能级系统的量子光谱学大大提高了我们探测微弱信号的能力。最近人们意识到,对于经典信号,量子光谱学的精度和分辨率主要受到信号的相干性和用于测量时间的时钟的稳定性的限制。量子探针的相干时间可以明显更短,不是分辨率测量的主要限制因素。在这里,我们解决了量子信号光谱学的类似问题,例如量子传感器用于检测单个核自旋。我们提出并分析了一种新的相关光谱技术的性能是有限的目标自旋的相干时间和时钟的稳定性。
2018-07-28 quant-ph
Probing the dynamics and coherence of a semiconductor hole spin via acoustic phonon-assisted excitation
该研究提出利用声学声子辅助激发方案克服共振激发限制,实现了空穴自旋态的初始化、测量与Larmor进动监测,获得了94.7%的检测保真度和20ns相干时间,为生成多光子线性簇态提供了潜力。
2022-07-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Mapping of Coherent Dynamics and Density Matrix Reconstruction in Terahertz-Assisted Laser Field
提出了一种利用太赫兹辅助光电离重建瞬态密度矩阵的时间分辨光谱方案。布居数和相干元素被有效地映射到光电离光谱中光谱分离的峰上。相干动力学的拍频可以在脉冲持续时间之外在时间上分辨,并且所涉及的状态之间的相对相位可以从振荡谱分布中直接读取。通过一个光激发多能级开放量子系统的实验表明,该方法在利用自由电子激光和桌面激光场进行亚飞秒时间分辨相干动力学测量方面具有潜在的应用价值.
2018-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Interaction-Assisted Spin Coherence in a Multimode Trapped Atomic Ensemble
College of William and Mary(威廉与玛丽学院)
本文研究多模囚禁原子系综中热占据导致的拉姆齐对比度衰减,提出弱轴分辨哈密顿理论,发现交换相互作用可恢复集体相干性,且交叉耦合遵循逆平方热标度。
2026-10-08 quant-ph
Coherence-assisted quantum state preparation and thermal control through repeated interactions
University of Toronto(多伦多大学)
该研究在马尔可夫重复相互作用框架下,推导了量子比特与相干环境相互作用的精确解析解,证实环境相干性可作为资源调控稳态制备与能量传递,甚至逆转热流方向。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Intrinsic Dynamical Fluctuation Assisted Symmetry Breaking in Adiabatic Following
实际绝热过程中的经典绝热不变量具有内在的动力学涨落。这种内在波动的幅度通常被认为是可以忽略不计的。这个被广泛认为的物理图像在这里受到质疑。对于面对干草叉分叉的移动稳定定点解的绝热跟随,我们表明,绝热过程中的固有动力学波动可以帮助在两个对称连接的定点解之间进行确定性和鲁棒性的选择,而无论绝热参数的变化率如何。利用一个与双模量子系统有关的经典模型哈密顿量,我们进一步证明了在纯哈密顿力学中绝热磁滞回线的形成和Berry相的产生,只需改变一个单值参数.
2012-11-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence-assisted single-shot cooling by quantum absorption refrigerators
近年来,热力学向量子领域的扩展受到了广泛的关注。当前研究的一个主要目标是找到可以通过量子力学效应增强的热力学任务。考虑到这一目标,我们探索了由三个量子位组成的吸收式制冷机的有限时间动力学。这种有限时间冷却的目的是尽可能快地达到低温,随后提取冷粒子以将其用于信息处理目的。我们表明,量子动力学固有的相干振荡可以被利用来达到比稳态更冷的温度,其数量级更少,从而提供了一个快速的低熵量子比特源。这种效应表明,量子热机可以超越经典热机,让人想起其他领域的量子优势,并适用于广泛的技术重要场景。
2015-12-09 quant-ph
Entanglement-assisted detection of fading targets via correlation-to-coherence conversion
本研究将关联-位移转换模块的分析扩展到具有随机相位和瑞利分布反射率波动的实际目标,证明纠缠优势虽减弱但仍保持,并实现了非高斯量子通道下的精确高效性能评估。
2022-12-15 quant-ph
Hierarchical-environment-assisted non-Markovian and its effect on thermodynamic properties
我们考虑一个微观碰撞模型,即,量子系统与由辅助系统和储存器组成的分级环境相互作用。研究了系统与辅助系统、辅助系统与水库的耦合强度、系统与环境的初始相关性以及环境的相干性对系统非马尔可夫性的影响。然后,通过对系统熵变特别是具有记忆效应的热交换熵变的研究,揭示了非马尔可夫演化过程中熵变在正负之间变化的实质是由相干性决定的热流贡献。而系统与环境之间的信息流动总是伴随着能量的交换。
2020-10-26 quant-ph
Accessing electronic entanglement via photo-assisted two-electron tomography
Univ Lyon, Ens de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂大学,巴黎高等师范学院里昂分校,克洛德·贝尔纳里昂大学,法国国家科学研究中心,物理实验室);Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Laboratoire PhLam (UMR 8523), Université de Lille(PhLam实验室(联合研究单位8523),里尔大学)
本研究提出光辅助双电子层析成像方案,利用直流电流与电流关联重建量子相干性,可检测库仑耦合量子霍尔边缘通道中的相互作用诱导能量纠缠,为弹道量子电路电子纠缠表征提供直接途径。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantifying dynamical coherence with coherence measures
量子相干性和纠缠一样,是量子信息的一种基本资源。近年来,从更广阔的视角构建连贯的资源理论取得了显著的进展。建立了块一致性和基于POVM的一致性概念。然而,某些挑战仍有待解决。在不需要非相干态的情况下,很难直接定义非相干操作,这是建立动力学相干源理论的主要障碍。在本文中,我们克服了这个限制,通过引入一个替代的定义,诱导通过相干措施,并量化动力学相干性的基础上,这个定义。最后,我们应用我们提出的定义来量化基于POVM的动力学相干性。
2021-07-03 quant-ph
Metastability and quantum coherence-assisted sensing in interacting parallel quantum dots
该研究揭示相互作用的并联量子点因类宇称对称性产生亚稳态,使稳态电流对小扰动高度敏感,从而可利用量子相干效应实现不受温度限制的高性能电荷传感。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence of assistance and regularized coherence of assistance
我们研究了援助的连贯性与Chitambar等人[E. Chitambar等人,物理修订版信函116,070402(2016)]。给出了这两个量重合的充分必要条件。详细的例子进行了分析和最佳的纯态分解,使援助的相干性等于援助的正则化相干性。此外,我们提出的协议,以获得最大的相对熵的一致性,由另一方协助下,本地测量和单向通信在一个副本设置。
2017-12-28 quant-ph
Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction
我们给出了第一个系统的研究相干蒸馏的操作任务的二阶渐近有和没有援助。在无辅助设置中,我们引入了一种随机性提取框架的变体,其中在非相干测量和随机性提取器之前允许自由的非相干操作。然后,我们表明,从一个给定的量子态中提取的随机比特的最大数量正好等于可以从同一状态中提取的相干比特的最大数量。这种关系使我们能够得到严格的二阶扩展的两个任务中的独立和同分布的设置。值得注意的是,非相干操作类,可以授权相干蒸馏的一般状态都承认相同的二阶展开,表明它们的操作等价的相干蒸馏在渐近和大块长度制度。然后,我们将上述研究推广到辅助设置,在二分量子系统中自然产生,鲍勃从手头的状态中提取相干性,并得到拥有另一个系统的仁慈的爱丽丝的帮助。更准确地说,我们引入了一个新的辅助非相干随机性提取任务,并建立了这个任务和辅助相干蒸馏之间的确切关系。这加强了在无辅助设置的一次关系,并证实了这个密码学框架确实提供了一个新的角度来研究量子相干性蒸馏。同样,这种关系产生二阶特征的辅助任务。作为副产品,我们显示了上述任务的二阶扩展的强逆属性。
2020-11-11 cs.IT math-ph math.IT
Environment-Assisted Quantum Photo-Protection in Interacting Multi-Exciton Transfer Complexes
激子通过传输网络的传输是一个独特的例子,其中量子相干性和环境诱导的退相之间的相互作用导致了非平凡的影响。一个令人兴奋的例子是“环境辅助量子传输”(ENAQT),其中,与直觉相反,环境以提高传输效率的方式中断量子传输。在这里,我们表明,退相和量子相干性之间的相互作用可以导致激子传输的一个额外的功能-光保护,即在增加激发电流的减少。我们首先证明,即使在弱耦合条件下,弱激发可以导致多激子的产生,从而超越了常见的单激子近似。然后,我们考虑两个激子的运输,并表明失相和激子-激子相互作用之间的相互作用导致电流减少,即光保护。这种效应可能与光合系统中观察到的实际光保护有关。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Sustainability of environment-assisted energy transfer in quantum photobiological complexes
量子可持续性是光生物复合体(PBCs)中环境辅助电子激发能转移(EET)的普遍现象,如光合作用中心和黑素生成中心。我们证明了量子光生物系统必须是可持续的,因为它们必须同时承受连续的能量转移,并保持其内部结构不被破坏或临界不稳定。这些量子效应的发生是由于PBCs与其环境的相互作用,这可以通过约化密度算符和有效的非厄米哈密顿量(NH)来描述。EET的可持续NH模型预测相干节拍,随后相干性下降到一个小的但非零的值。这表明在可持续的PBCs中,量子效应在比激子的能量弛豫大得多的时间尺度上存活。我们表明,可持续发展的进化显着降低了PBCs的熵,提高了EET的速度和能力。
2018-04-13 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Quantifying dynamical coherence with dynamical entanglement
相干叠加和纠缠是非经典性的两个基本方面。在这里,我们提供了一个定量的操作水平上的两个之间的连接,显示操作的动力学相干上限的动力学纠缠,可以从它产生的帮助下,额外的不相干操作。在基于相对熵的单调的特定选择用于量化这些动态资源的情况下,可以实现该界限。此外,我们表明,一个类似的纠缠势存在的操作水平,并作为一个有效的量化动力学相干。
2020-09-30 quant-ph
Coherence-Assisted Entanglement Activation During Open Evolution
本文针对纯退相相互作用与任意初态,推导系统—环境纠缠相对熵的上下界,并以自旋—玻色子模型展示纠缠演化及马尔可夫/非马尔可夫交叉。
2025-09-29 quant-ph
Quantum coherence in the Dynamical Casimir Effect
我们建议用量子相干性作为超导微波波导实验中通过动态卡西米尔效应出现的辐射的量子性质的最终证明。我们表明,与以前考虑的量子相关性,如纠缠和不和谐的测量,量子相干性不需要一个阈值的外部泵振幅和热噪声是非常强大的。
2017-02-13 quant-ph
The influence of temporal coherence on the dynamical Casimir effect
我们研究了在有限相干时间下的动态Casimir效应,相干时间与光学腔的有限品质因数有关。我们使用的时间折射模型,其中一个固定的腔与调制的光学介质,取代了空腔与振动镜。利用腔准模算符描述了时间相干性。导出了真空中产生的光子对数的渐近表达式。
2010-11-01 quant-ph
Quantum-coherent nonlinear interferometry using electron-phonon systems for entanglement-assisted terahertz sensing
本研究提出一种量子相干非线性干涉测量理论框架,将非线性介质建模为有源电子-声子量子系统,实现两阶段纠缠建立,可通过近红外探测间接读出太赫兹信号,为纠缠辅助太赫兹传感提供新路径。
2025-10-30 quant-ph
Fast ZZ-Free Entangling Gates for Superconducting Qubits Assisted by a Driven Resonator
本文提出利用驱动高相干谐振器产生的RIP相互作用完全中和静态ZZ耦合,实现40纳秒CNOT门和140纳秒CZ门,且无ZZ、无额外噪声组件,误差可低于1e-4。
2023-11-02 quant-ph
Environment Assisted Metrology with Spin Qubit
我们调查最近提出的精密测量方法的灵敏度[物理评论快报。106,140502(2011)],集中于基于固态自旋系统的实现。该方案通过利用其与环境中的自旋杂质的耦合来放大量子传感器对弱外场的响应。我们分析了由于退相干的灵敏度的限制,并提出了动态解耦方案,以增加自旋相干时间。该方案的灵敏度还受到环境自旋极化的限制,因此我们讨论了消除环境自旋的策略,并提出了一种将该方案推广到零极化情况的方法.相干时间和偏振确定环境的能力的品质因数,以增强与基于回波的感测方案相比的灵敏度。该品质因数可用于设计用于高灵敏度纳米级磁传感的优化样品,例如具有受控杂质密度的金刚石纳米晶体。
2012-01-12 quant-ph
Gain-assisted quantum heat engine based on electromagnetically induced transparency
本文提出利用电磁感应透明和自发产生相干在Λ型三能级原子系统中实现无反转增益,从而增强量子热机的发射截面与光谱亮度。
2023-08-10 quant-ph
Quantifying Dynamical Total Coherence in a Resource Non-increasing Framework
我们在资源非增加(RNI)框架下对动态量子资源进行量化,即自由动态资源由不能增加任何输入态的静态资源的通道定义.提出了两种量化动态资源的方法,距离测度和最大递增静态资源(MISR)。作为示范,我们量化的动力学总相干与我们提出的措施。结果表明,基于距离的措施,通过量子处理任务有很好的操作解释,可以数值计算的半定规划(SDP)和基于MISR的措施,可以导致解析解。作为应用,我们考虑了量子比特振幅阻尼通道的动力学全相干性。给出了基于静态l2范数的解析测度和基于SDP的数值例子。
2022-03-14 quant-ph
Multimode cavity-assisted quantum storage via continuous phase matching control
在扩展的$Λ$型原子系综中,利用强角度调制控制场与腔辅助非共振拉曼相互作用,实现了弱信号脉冲的时空结构的存储和回忆.结果表明,有效的多模存储是可能的,当拉曼相干空间光栅涉及不同的纵向分量相对于傍轴信号场的波矢量。讨论了在固态材料中实现该方案的可能性。
2014-03-17 quant-ph
Coherence based on positive operator-valued measures for standard and concatenated quantum state discrimination with inconclusive results
研究基于POVM的相干性作为量子资源在固定不确定结果率的标准与级联量子态判别策略中的作用,揭示了相干性的分解机制及其在密码随机性生成中的应用。
2025-01-31 quant-ph
Optimal phase control of a measurement-assisted quantum refrigerator
Nanchang University(南昌大学)
本文提出通过随机相位控制测量辅助三能级量子制冷机,消除相干性反馈,最大化制冷功率,相位循环可提升约32%的制冷功率。
2026-10-06 quant-ph
Coherence-Assisted Superradiant Laser with Hz Linewidth and $10^{-10}$W Power
本文提出基于玻色子碱土原子中拉曼跃迁诱导$^3$P$_0$-$^3$P$_1$耦合的超辐射激光方案,实现赫兹线宽与$10^{-10}$W功率输出,显著提升超辐射激光性能。
2022-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Preserving multi-level quantum coherence by dynamical decoupling
多能级系统(qudits)的量子信息处理提供了比两能级系统更多的特征和应用。然而,量子点更容易失相,量子点的动力学解耦从未被实验证明。在这里,作为一个证明的原理演示,我们实验应用动态去耦,以保护叠加与三个层次的捕获$^9\rm{Be}^+$离子从环境噪声磁场,延长相干高达约一个数量级。我们的演示,直接可扩展到更多的水平,可能会开辟一条通往长相干量子存储器,计量学和量子信息处理的道路。
2022-03-02 quant-ph
Environment-assisted quantum transport in a 10-qubit network
能量通过相互作用系统传输的方式决定了物理、化学和生物学许多领域的基本性质。值得注意的是,环境噪声可以增强传输,这种效应被称为环境辅助量子传输(ENAQT)。在本文中,我们研究ENAQT在网络的耦合自旋工程静态无序和随时间变化的失相噪声。相互作用的自旋网络实现在一个链的捕获原子离子和能量传输表示的电子激发离子之间的转移。随着噪声强度的增加,我们观察到从相干动力学和安德森局域化到ENAQT的交叉,最后由于量子芝诺效应而抑制了输运。我们发现,在该制度中,ENAQT是最有效的运输主要是扩散,显示凝聚力只有在很短的时间。此外,我们表明,由非马尔可夫噪声特征的移相可以保持相干时间长于白噪声移相,具有很强的影响的频谱结构上的传输效率。我们的方法代表了一种可控的和可扩展的方式来研究静态无序和动态噪声下的多体网络中的量子输运。
2018-09-20 quant-ph
Evolution of different orders of coherence of a three-qubit system and their protection via dynamical decoupling on an NMR quantum processor
本文在三量子比特NMR系统中生成不同阶相干性,并利用鲁棒动力学解耦序列保护各阶相干性,成功保护了星形态中的两量子比特纠缠。
2024-11-11 quant-ph
Quantum correlation dynamics in photosynthetic processes assisted by molecular vibrations
在漫长的进化过程中,大自然学会了如何利用量子效应。事实上,最近的实验揭示了量子过程的存在,其相干性在出乎意料的长时间和空间范围内延伸。特别是,光合过程中的光捕获复合体显示出一个典型的振荡动力学归因于量子相干性。在这里,我们考虑一个简单的模型,由两个发色团的二聚体是强耦合的准共振振动模式。我们观察到发生广泛的振荡的真正的量子相关性,电子激发和环境之间,代表振动玻色子模式。这种量子动力学已经通过计算纠缠和不和谐的负性而被揭示出来,这些指标广泛用于量子信息中,用于量化实现量子技术所需的资源。我们还讨论了近似额外的弱耦合非共振振动模式的可能性,模拟由环境的其余部分引起的干扰,由一个单一的振动模式。在这种近似下,可以证明非共振浴的行为就像一个经典的噪声源。
2015-07-13 quant-ph
Observation of resonance-assisted dynamical tunneling in an asymmetric microcavity
首次在非对称变形微腔中观测到了模间相互作用中的共振辅助动力学隧穿现象。由RADT引起的强模间耦合的选择规则被观察到的角模数的预测的RADT理论。此外,耦合强度被测量为与RADT中涉及的非线性共振相空间面积的平方成比例。发现比例常数仅依赖于非线性共振,支持RADT的半经典性质。
2013-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence of a dynamically decoupled single neutral atom
长量子比特相干性和有效的原子-光子耦合对于量子通信的高级应用是必不可少的。保持相干性的一种技术是动态解耦,其中采用周期性的重聚焦脉冲序列来减少系统与环境的相互作用。实验研究了光囚禁、自旋极化的$^{87}$ Rb原子的动力学退耦。我们使用两个磁敏感的$5S_{1/2}$塞曼能级,$\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$和$\lvert{F=1,\ m_{F}=-1}\rangle$作为量子比特状态,通过闭合的光学跃迁将$\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$耦合到$5P_{3/2}$激发态$\lvert{F'=3,\ m'_{F}=-3}\rangle$的可能性。在动态解耦技术中,随着更多的重聚焦脉冲,我们设法将相干时间从38(3)$μ$ s延长到两毫秒以上。我们还观察到重聚焦后原子的运动态与量子比特相干性之间存在很强的相关性,这可以作为测量基础来解决捕获参数。
2020-03-18 quant-ph
Mediator assisted cooling in quantum annealing
我们显示了一个显着减少的量子退火机(QA)的架构,其中玻色子模式调解量子比特之间的相互作用的错误。这些系统有一个大的冗余的子空间的解决方案,支持任意大的玻色子占领。我们解释了这种冗余如何导致减轻错误时,玻色子模式在超强耦合制度。数值模拟还预测了一个特定的退火问题与介导的相互作用的量子比特相干性的大幅增加。我们提供的证据表明,噪声降低发生在更一般类型的量子计算机具有类似的架构。
2019-10-29 quant-ph