Ultrafast phonon-mediated dephasing of color centers in hexagonal boron nitride probed by electron beams
本研究利用新型时间分辨阴极发光光谱，以亚飞秒分辨率测得六方氮化硼色心200 fs的超快声子介导退相干时间。
2024-04-15 quant-ph
Influence of excited state decay and dephasing on phonon quantum state preparation
单光子发射体和声子之间的耦合为存储和传输量子特性提供了许多可能性。本文用独立玻色子模型描述了光驱动二能级系统与离散声子模之间的耦合。定制的光学驱动不仅可以产生相干声子态，还可以在声子系统中以薛定谔猫态的形式产生相干叠加。我们分析了衰变和退相的二能级系统上这些声子制备协议的影响。我们发现，衰变使相干声子态在相空间中呈圆形分布。虽然两个激发激光脉冲之间的退相导致声子系统中干涉能力的降低，但在跃迁到基态期间，衰变使其保持不变。这允许将声子量子态性质存储在单光子发射器的基态中。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable electron spin dephasing due to phonon state distinguishability in a coupled quantum dot system
我们预测了一个自旋纯退相通道的电子弛豫状态之间的不平等塞曼分裂，例如在磁场中的量子点之间的自旋保持电子隧穿。退相是由电子$g$中的失配引起的-点中的因素导致在具有相反自旋的隧穿期间发射的声子的可分辨性。结合多带$\boldsymbol{k}{\cdot}\boldsymbol{p}$建模和动力学模拟通过主方程，我们表明，这种基本的影响，自旋测量的影响的声子浴可以广泛控制的大小和组成的点或按需，通过调整外部字段。通过比较数值模拟的退相程度与基于环境状态的可解释性的一般理论预测，我们表明，所提出的机制是占主导地位的声子相关的自旋退相通道，并可能限制自旋相干时间在隧道耦合结构在低温下。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-induced dephasing of chromium colour centres in diamond
本文报道了金刚石中铬色心单光子的相干性质。我们使用场相关和光谱线形测量，以揭示慢光谱漂移和快速失相机制作为温度的函数之间的相互作用。我们发现，零声子跃迁频率和线宽遵循幂律依赖于温度，表明这些中心的主导快速退相机制是直接的电子-声子耦合和声子调制库仑耦合附近的杂质。此外，所观察到的光子发射的量子产率作为温度的函数的减少是一致的，通过热激活到更高的能量状态的额外的非辐射通道的开放占主导地位，并表示在4 K的近单位量子效率。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-spin dephasing by electron-phonon interaction in semiconductor double quantum dots
利用自旋玻色子模型研究了半导体双量子点中电子-声子相互作用引起的双电子单重态和三重态之间的退相干。我们调查的发病和时间演变的退相，并研究其依赖于量子点参数，如点的大小和双点间距，以及主机材料（GaAs和Si）。在较短的时间内，电子-声子相互作用仅引起单重态-三重态希尔伯特空间中非对角密度矩阵元的不完全初始高斯衰减。声子弛豫导致的完全长时间指数衰减最终将超过双自旋退相干。我们分析了对称和有偏双量子点中的双自旋退相干，确定了它们在电子-声子耦合方面的差异以及相关的后果。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering the impact of phonon dephasing on the coherence of a WSe$_{2}$ single-photon source via cavity quantum electrodynamics
Carl von Ossietzky University of Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；University of Bremen（不来梅大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
本研究通过将 WSe$_2$ 单层量子点选择性耦合至开放腔共振，调控声子边带与激子–声子退相，并用光学干涉测量验证腔量子电动力学对单光子相干性的工程化能力。
2024-04-04 physics.optics quant-ph
Phonon dephasing and spectral diffusion of quantum emitters in hexagonal Boron Nitride
六方氮化硼（hBN）中的量子发射体正在成为量子光学中应用的明亮且稳定的单光子源。在这项工作中，我们提出了详细的研究限制因素，以实现傅里叶变换有限的谱线。具体来说，我们研究声子退相和光谱扩散的量子发射体在hBN通过共振激发光谱在低温下。我们发现，hBN量子发射器的线宽是声子加宽，即使在5K，与一个GHz的顺序的典型值。虽然光谱扩散在增加泵浦功率时占主导地位，但可以通过在饱和激发功率以下工作来最小化。我们的研究结果是重要的，为今后利用量子发射体在hBN的量子干涉实验。
2021-05-25 physics.optics quant-ph
Pure dephasing vs. Phonon mediated off-resonant coupling in a quantum-dot-cavity system
纯退相在文献中被广泛用于解释腔中量子点的实验观察。在许多情况下，它的使用是不够的，额外的条款需要“虚构”添加完成与观察到的数据，因为它是一个未知源的腔泵的情况。在这里，我们质疑作为退相干源的纯退相机制的有效性，并提出了一个基于声子介导耦合的理论研究，可以解释发射光谱和光子自相关和互相关的结果在最近的实验中，而不需要任何人为的假设。我们还证明了声子介导的耦合占最近报道的光子自相关函数和交叉关联函数的测量无法解释的功能。我们的工作阐明了这一领域的许多争论，并为实验验证和理论预测开辟了新的可能性。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Acoustic Phonon-Induced Dephasing in Gallium Nitride Defect-Based Quantum Emitters
该研究通过温度依赖PL光谱和声学声子调制二次Stark效应模型，揭示GaN缺陷量子发射体中声学声子导致的退相机制。
2025-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Overcoming phonon-induced dephasing for indistinguishable photon sources
可靠的单光子源构成了量子通信和基于测量的量子计算方案的基础。基于量子点的固态单光子源是方便且通用的，但是产生光子的电子跃迁经受与晶格振动的相互作用。使用电子-声子相互作用的微观模型和量子主方程，我们在这里检查声子诱导的退相干和评估其对生产率的影响，和不可分割性，从光驱动的量子点系统发射的单光子。我们发现，超过一定的阈值所需的不可压缩性，它是可能的，以减轻声子的有害影响，利用三能级拉曼过程的光子生产。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of pure-dephasing by phonons on exciton-photon interfaces: Quantum microscopic theory
我们发展了一个全量子微观理论来分析激子-单光子系统与体声子耦合时的横向和纵向分量的时间演化。这些成分经历两个衰变过程。一种是辐射弛豫，另一种是由于激子-声子相互作用引起的纯退相。前者的结果在一个衰减的指数线性的时间，而后者导致一个更快的初始衰减比辐射衰变。我们分析了输入单光子脉冲的持续时间，温度和辐射弛豫速率的组件的依赖关系。这样的定量分析对于原子-光子界面的发展是重要的，该界面使量子信息在光子和原子系统之间的相干传输成为可能。我们发现，对于GaAs球形量子点，激子与体声子相互作用，激发态的最大几率可以提高到75%。这个几率可以看作是量子信息从光子到激子的传递效率。
2007-02-21 quant-ph
Strong coupling, weak impact: Phonon coupling versus pure dephasing in the photon statistics of cooperative emitters
本文针对协同发射量子点，利用数值精确的双光子符合测量分析，揭示强耦合声子环境影响较弱而纯退相导致长时相干完全衰减，为区分固态发射体的多时间尺度退相干机制提供方法。
2022-10-11 quant-ph
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物，代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用，并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性，表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-induced optical dephasing in single organic molecules
有机分子作为单光子的新来源最近引起了人们的注意。我们提出了一个联合实验-理论分析的温度依赖的发射光谱，零声子线宽，和二阶关联函数的光从一个单一的分子发射。我们观察到的光谱与零声子线连同几个额外的尖锐的峰值，广泛的声子边带，和一个强烈的温度依赖的均匀加宽。我们的模型包括局部振动模式的分子和热声子浴，我们包括非微扰，并能够捕捉到所有观察到的功能。对于共振驱动，我们测量拉比振荡，随着温度的增加而变得越来越阻尼，我们的模型自然再现。我们的研究结果构成了这些有前途的分子的光子相干性的基本特征，为它们在未来的量子信息应用中的使用铺平了道路。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-electron dephasing in single Si and GaAs quantum dots
我们研究了GaAs和Si中单个量子点中双电子态的退相。我们调查退相诱导的电子-声子耦合和电荷噪声解析纯轨道激发GaAs和Si，以及纯谷激发Si。在GaAs中，极性光学声子产生了最重要的贡献，导致典型的退相速率为~5.9 GHz。对于Si，谷间光学声子导致约140 kHz的轨道激发和约1.1 MHz的谷激发的典型退相速率。对于谐波，无序的量子点，电荷噪声是高度抑制的轨道和谷激发，因为没有一个可观的偶极矩耦合到电场变化的电荷波动。然而，非谐性和无序性都破坏了系统的对称性，这可能导致增加的偶极矩，因此更快的退相速率。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring the effective phonon density of states of a quantum dot
利用光子晶体腔中量子点的失谐相关衰减率测量，研究了声子退相对固态量子电动力学实验的影响。实验数据同意微观非马尔可夫模型占从纵向声学声子的退相，并确定了迄今无法解释的差异之间的非谐振腔在不同的nanocavities喂养的原因。从实验和理论的比较中，我们提取了量子点所经历的有效声子态密度。这个量决定了系统的所有声子退相特性，并被发现可以用体声子理论很好地描述。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Studying phonon coherence with a quantum sensor
在量子技术领域，纳米机械振荡器提供了许多有用的特性，因为它们具有紧凑的尺寸，长寿命以及检测力和运动的能力。它们与超导量子线路的集成显示了基于机械相干态叠加的硬件高效计算架构和纠错协议的前景。这种方法的一个限制是影响机械振荡器的退相干过程。特别感兴趣的是谐振器主体材料中的两能级系统（TLS）缺陷，其在经典领域中已经被广泛研究，主要是通过测量材料损耗角正切。在这篇论文中，我们使用超导量子比特作为量子传感器，对声子晶体腔进行声子数分辨测量。这使得一个高分辨率的研究机械耗散和退相在相干态的可变大小（平均声子数$\navg\simeq1-10$）。我们观察到非指数的能量衰减和状态大小依赖减少的失相速率，我们归因于与TLS的相互作用。使用数值模型，我们通过机械发射将能量衰减签名（以及在较小程度上的失相签名）再现为可饱和和快速失相TLS的小系综（$N=5$）。我们的研究结果包括一个详细的检查TLS诱导的声子退相干的量子制度。
2023-02-01 quant-ph
Theory on electron-phonon spin dehphasing in GaAs multi-electron double quantum dots
最近的研究表明，与仅限制两个电子的传统情况（单线态-三线态量子比特）相比，承载两个以上电子的双量子点系统在某些方面可能更优越。我们研究了GaAs多电子双量子点系统中的电子-声子退相，在有偏置的情况下，其中的单重态是杂化的，以及在无偏置的情况下，其中的杂化是缺席。我们已经发现，而电子-声子退相速率增加的电子限制在无偏的情况下，这并不成立的情况下。我们定义了一个优值作为交换能和失相速率之间的比率，并已表明，在实验相关的范围内的交换能，优值实际上增加了在偏置的情况下的电子数。我们的研究结果表明，多电子量子点系统具有另一个优势，在减轻电子-声子退相的影响，这是以前在文献中未得到充分重视。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon decoherence of quantum entanglement: Robust and fragile states
研究了在完全可解的模型中，当退相干由一个纯退相过程引起时，开放量子系统纠缠的鲁棒性和脆弱性。特别是，对于本文提出的玩具模型，我们确定了两个不同的时间尺度，一个是负责本地退相，而另一个是纠缠衰减。对于本文定义的一类脆弱纠缠态，我们发现两个量子比特的纠缠，用并发度度量，比单个量子比特的量子退相渐近衰减得更快.
2002-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下，柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式，将激子-声子耦合的影响，相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比，量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是，我们显示了四倍的压缩增强相比，一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性，即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明，声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Correlated Dephasing in a Piezoelectrically Transduced Silicon Phononic Waveguide
本研究制备了薄膜铌酸锂压电驱动的硅基单模声子波导，实现微波光子与声子的直接转换，测量了其耦合率、弛豫与退相位时间，揭示了模式间关联频率涨落特性，为量子声学系统的噪声调控提供参考。
2025-02-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence measurement of single phonons using spectral interference
介绍了一种测量固体中光学声子退相干时间的方法。声子激发一对时间延迟80 fs，近红外脉冲通过自发，瞬态拉曼散射。作为时间延迟的函数，所得到的斯托克斯脉冲对的条纹可见度被用来测量声子退相时间。该方法避免了使用窄带或少量飞秒脉冲的需要，并且对于低声子激发是有用的。测得金刚石中声子的退相时间τ = 6.8ps（1.56cm ~（-1））。
2008-07-17 quant-ph
Two-photon excitation with finite pulses unlocks pure dephasing-induced degradation of entangled photons emitted by quantum dots
本文研究双光子激发与声子对量子点纠缠光子对的影响，发现声子即使在零温也通过纯退相干和辅助过程降低纠缠度，且纠缠度随温度或脉冲时长增加而下降，并受精细结构分裂影响。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Design and Optimization of Spin Dynamics in Ge Quantum Dots: g-Factor Modulation, Geometry-Induced Dephasing Sweet Spots, and Phonon-Induced Relaxation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
通过调整栅极几何和偏置不对称性，研究Ge量子点中自旋动力学的调控，发现几何诱导退相干甜点和声子诱导弛豫的依赖关系，为优化Ge自旋量子比特的相干性提供理论支持。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dependence of the recoherence times and recoherence increments on the state of phonon bath in a single qubit dephasing model
本文研究了单量子比特退相干模型中重相干时间与重相干增量最大值对声子浴参数的依赖关系，揭示了短时重相干与长时退相干动力学的关联，并指出了能提供最优重相干值的环境特性。
2025-08-15 quant-ph
Complete disentanglement by partial pure dephasing
研究了纯退相对两能级子系统（量子比特）纠缠的影响。我们表明，部分退相诱导的超欧姆水库，对应于既定的性质，在半导体中的受限电荷态和声子，可能会导致完全解纠缠。我们还表明，解纠缠效应的增加与两个子系统之间的距离。
2006-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-mediated generation of quantum correlations between quantum dot qubits
我们研究了两个激子量子点量子比特之间由于与同一声子环境相互作用而产生的量子关联。这样的产生是由于在有限温度下的纯退相过程中，每个激子与声子环境纠缠。我们发现，在很宽的温度范围内，量子关联是由于相互作用而产生的。所产生的相关量的温度依赖性显示出权衡型行为;对于小的温度，量子比特状态的声子诱导的扰动太小而不能导致两量子比特状态的明显变化，因此，所产生的相关量很小，而对于大的温度，纯退相不伴随着量子比特和环境之间纠缠的产生，所以环境不能调节量子比特之间的量子关联。
2016-04-05 quant-ph
Coherent population trapping and spin relaxation of a silicon vacancy center in diamond at mK temperatures
该研究在4 K至100 mK横向磁场下实验探究了金刚石硅空位中心的相干布居俘获与自旋弛豫，发现低温下声子退相干减弱且双声子自旋翻转跃迁主导基态自旋弛豫，使自旋寿命增加近100倍。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon Decoherence of Quantum Dots in Photonic Structures: Broadening of the Zero-Phonon Line and the Role of Dimensionality
我们发展了一个描述量子点声子退相干和光子结构中发射光子的不变性的一般微观理论。发现相干性从根本上取决于结构的维度，导致嵌入纳米腔（0D）、波导（1D）、平板（2D）或体介质（3D）中的量子点的性能大不相同。在散装，我们发现了一个惊人的温度依赖性的退相速率缩放$T^{11}$这意味着声子有效地'冻结'为$T \lesssim 4 \mathrm{K}$。声子态密度在一维和二维结构中被强烈地修改，导致退相强度的线性温度标度。即使在亚开尔文温度下，对光子不可逆性的影响也很重要。我们的研究结果提供了一个全面的了解光子结构中光子不可逆性的基本限制。
2018-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Controlling dephasing of coupled qubits via shared-bath coherence
本文提出利用共享浴的量子相干性来抑制耦合量子比特退相干，通过Trotter分解与累积量展开证明在特定量子点间距下退相干速率降低，并揭示其源于纠缠态间的声子辅助跃迁。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reducing phonon-induced decoherence in solid-state single-photon sources with cavity quantum electrodynamics
固态发射器是开发集成单光子源的优秀候选者。然而，声子通过零声子线的纯退相和声子辅助发射降低光子不可逆性。在这里，我们从理论和实验上研究了半导体量子点在微腔中发射的光子的不可逆性作为温度的函数。我们发现，一个大的耦合到一个高品质因数腔可以同时减少两个声子引起的退相干源的影响。它首先限制了纯退相对零声子线的影响，其不可逆性高于$97\%$直到$18$ K。此外，它有效地将声子边带重定向到零声子线，并带来了来自$87\%$的全发射光谱的不可分辨性（分别为）。$24\%$），无空腔效应，大于$99\%$（分别$76\%$）在$0$ K（分别$20$ K）。我们提供了最佳的腔设计，进一步减少声子诱导的退相干的指导方针。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing electron-phonon interaction through two-photon interference in resonantly driven semiconductor quantum dots
我们通过单量子点在共振激发下的双光子干涉（TPI）测量研究了光子相干特性的温度依赖性。我们发现，不可逆性的损失只与电子-声子耦合有关，而不受光谱扩散的影响。通过这些测量，和一个互补的微观理论，我们确定了两个独立的单独的退相干过程，每个相关的声子。在10 K以下，我们发现振动晶格的弛豫是TPI可见度损失的主要贡献。这个过程是非马尔可夫性质，并对应于真正的声子跃迁，在量子点发射光谱中的一个广泛的声子边带。当温度高于10 K时，虚声子跃迁到量子点的高激发态成为主要的退相机制，这导致零声子谱线展宽，可见度迅速衰减。我们发展的微观理论为虚声子散射和非马尔可夫晶格弛豫的退相速率提供了解析表达式。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stabilizing quantum coherence against pure dephasing in the presence of quantum feedback at finite temperature
介绍了一种描述结构化库中量子发射体动力学的一般形式。作为应用，我们研究了通过链接玻色子对角耦合到结构玻色子库的类原子发射体的光学相干性，并获得了不同温度下非马尔可夫量子反馈引起的非常规退相动力学。对于嵌入声子腔中的二能级发射体，预测在室温下保持有限相干性。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indirect spin dephasing via charge state decoherence in optical control schemes in quantum dots
我们证明了，即使在没有任何直接的自旋和它的环境之间的相互作用的情况下，在一个量子点中的载流子的光驱动自旋通过条件光诱导电荷演化进行间接退相。本文提出了一个具有自旋、电荷和贮库的三组分系统的间接退相的通用模型。本文研究了这种间接退相干通道在量子点中的光学自旋操纵，并考虑了它的非马尔可夫性质，对电荷-声子相互作用进行了微观描述。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Fault-Tolerant Quantum Computation in the Presence of Spontaneous Emission and Collective Dephasing
提出了一种用于量子计算的通用和容错方案，其利用一类基于自发发射（例如，光子、声子和ripplons）。该方案与许多有前途的固态和量子光学量子计算机实现方案兼容，例如腔中的量子点，氦上的电子和捕获的离子。
2002-10-11 quant-ph
Environment assisted and environment hampered efficiency at maximum power in a molecular photo cell
分子光电池，即，单分子供体-受体复合物除了在技术上重要之外，还是在强非平衡下操作的多体系统的典型例子。采用开放量子系统方法，通过求解Lindblad主方程，研究了两个外引线连接的光电池的量子输运和光伏能量转换效率.对应于分子（通过电子-声子相互作用）和环境（通过退相）的振动自由度的相互作用显示出其在最大功率下的效率的特征。我们发现振动辅助电子输运在介质中强电子-声子耦合制度时，系统不遭受退相。暴露于失相阻碍了在特定范围的失相速率中的这种振动辅助的电子输运。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Dephasing-assisted Gain and Loss in Mesoscopic Quantum Systems
受最近实验的启发，我们分析了微波场驱动双量子点谐振腔中声子辅助的稳态增益。我们应用我们的同伴文件，其中推导出完整的一套四阶Lindblad耗散使用Keldysh方法的结果表明，谐振器的增益和损耗的量子点系统中的相移辅助耗散过程的影响很大。这些额外的过程，这超出了最近提出的极化理论，是在很好的定量协议与实验观察
2017-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
One-dimensional photonic wire as a single-photon source: Implications of cavity QED to a phonon bath of reduced dimensionality
本文研究一维圆柱纳米线中量子点与多支纵向声子的线性及二次耦合，推导出纯退相干速率的解析表达式，并证明多模耦合对准确预测光子不可区分性至关重要。
2024-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pure dephasing of magnonic quantum states
对于最近提出和证明的一系列非经典磁振子态，除了磁振子寿命之外，一个新的时间尺度--磁振子退相时间--变得很重要，但这个时间尺度很少被研究。考虑到交换作用和自旋-声子耦合，我们计算了纯磁振子退相时间，发现在几个开尔文温度下，它小于磁振子寿命。通过研究一个磁振子猫态作为一个例子，我们展示了如何纯粹的磁振子失相破坏和限制量子叠加的生存。因此，在纯退相时间内执行量子操作将是至关重要的。我们进一步推导出主方程的密度矩阵描述这样的磁振子量子态考虑到纯退相的作用，其方法可以推广到包括额外的退相通道，实验可能会遇到在未来。我们的研究结果使人们能够设计和操纵强大的量子态的磁振子的信息处理。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scalable uniform construction of highly-conditional quantum gates
我们提出了一种可扩展的统一技术，用于构建捕获离子量子位的高度条件C $^n$ -非量子门，如Toffoli门，而不使用辅助状态和过多数量的级联一个和两个量子位门的电路。除了初始的内部量子位态与振动声子和声子的基态的最终恢复的敷料，我们的技术需要的目标量子位上的应用程序只有一个单一的复合脉冲，是适用于内外的Lamb-Dicke制度。我们设计了特殊的窄带复合脉冲，抑制了目标量子位的条件跃迁以外的所有跃迁，并且显著提高了空间寻址选择性。
2011-08-16 quant-ph
Quantum dot-based high-fidelity universal quantum gates in noisy environment
本文针对噪声环境下的量子点自旋量子比特，利用Lindblad主方程对NOT门、Hadamard门和Toffoli门的自旋动力学与噪声过程进行建模，确定了外部磁场的工作范围以实现高保真度通用量子门操作，并提供了模拟更大规模量子处理器的通用框架。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence Rate of Semiconductor Charge Qubit Coupled to Acoustic Phonon Reservoir
本文分析了双量子点中电子与声学声子相互作用的退相干。对于量子点之间的大隧穿速率，退相干的主要贡献来自声子发射弛豫过程，而对于小隧穿速率，虚声子退相过程占主导地位。我们的研究结果表明，在常见的半导体，如Si和GaAs，后者的机制决定了双点电荷量子比特性能测量的上限。
2003-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of exciton dephasing in quantum dots through ultrafast multipulse control
我们研究了Viola和Lloyd [Phys. Rev. A 58，2733（1998）]开发的方案在基于激子的自组装量子点量子计算中控制退相的有用性和可行性。我们证明了通过施加一个简单的周期性控制脉冲序列，可以显著增强受声子诱导的退相作用的受限激子量子比特的光学相干性。量子点的形状对退相特性有显著影响。值得注意的是，我们发现，具有为实现量子计算而优化的参数的量子点是最容易受到失相影响的，然而周期性去耦对于这种类型的量子点是最有效的。我们还表明，电场的存在下，这是一个必要的成分，许多激子为基础的量子计算计划，可以进一步提高控制效率。我们的研究结果表明，动态解耦可能是一种方法的选择，在量子算法的空闲阶段的激子量子比特的鲁棒存储。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-dimensional universal conductance fluctuations and the electron-phonon interaction of topological surface states in Bi2Te2Se nanoribbons
普适电导涨落（UCF）是介观电子干涉的重要表现形式之一，但在拓扑绝缘体（TI）的二维表面态中尚未得到证实。即使通过改善TI晶体的质量来精细地抑制体电导，体电导的波动仍然保持竞争性并且难以与表面载流子的期望UCF分离。在这里，我们报告的实验证据的二维表面态的UCF在体绝缘Bi 2 Te 2Se纳米带。实现了B \perp单依赖的UCF，并研究了其温度依赖性。弱反定域作用进一步揭示了表面输运。这种拓扑表面态的残存UCF是由于三元晶体中体载流子有限的退相长度造成的。电子-声子相互作用被解决作为一个次要来源的表面态退相的基础上的温度依赖的标度行为。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Hybrid continuous dynamical decoupling: a photon-phonon doubly dressed spin
本文研究了单个氮空位电子自旋与嵌入自旋的金刚石机械谐振器之间的参量相互作用。自旋和振子之间的耦合通过晶体应变实现，晶体应变在振子的致动时产生并且参数地调制自旋的能量分裂。在自旋的相干微波驱动下，这种参数驱动导致自旋拉比频率锁定到兆赫范围内的振荡器模式。在这种自旋锁定条件下，拉比振荡的衰减时间和非均匀自旋退相时间都增加了两个数量级。我们目前的路线，以延长失相时间，甚至进一步，潜在的放松时间限制。显着的相干保护，我们的混合自旋振荡器系统提供的是让人想起最近提出的级联连续动态解耦方案和结果，从我们强大的，无漂移的应变耦合机制和窄线宽的高品质的金刚石机械振荡器。我们的研究结果表明，在量子信息处理和传感的可行应用。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of strong molecular vibrations on decoherence of molecular polaritons
针对分子极化子退相干问题，本文基于变分极化子主方程，发现分子强振动引发的多声子过程会抑制光与物质耦合，并在强耦合极限下主导跃迁与退相位速率，进而改变速率、谱线宽度及极化子能量。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of surface phonons in a quantum acoustic system
本文通过与超导 transmon 量子比特强耦合的 SAW 谐振器，结合主方程模拟和量子比特辅助光谱，表征表面声子的能量衰减与纯退相位率。
2025-02-19 quant-ph
Exploring Dephasing of a Solid-State Quantum Emitter via Time- and Temperature- Dependent Hong-Ou-Mandel Experiments
我们利用双光子干涉（TPI）实验研究了半导体量子点发射光子的不可逆性。连续的光子发射事件之间的时间间隔的增加，揭示了在纳秒时间尺度上TPI可见性的降低，理论上由与QD附近的波动电荷陷阱一致的非马尔可夫噪声过程描述。声子诱导的纯退相导致TPI可见度从10 K时的$(96\pm4)\,$ \%降低到40 K时的消失可见度。与迈克尔逊型测量相反，我们的实验提供了在纳秒时间尺度上直接获得量子发射体的时间相关相干性的方法。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical tweezer-controlled entanglement gates with trapped ion qubits
本文提出以光镊照射离子作为控制量子比特的纠缠协议，并在三离子链上实验演示类似 Toffoli 门的受控 Mølmer–Sørensen 操作，且可推广为单脉冲实现 n-受控酉操作。
2025-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Fourth-order quantum master equations reveal that spin-phonon decoherence undercuts long magnetization relaxation times in single-molecule magnets
该研究扩展含相干项的四阶量子主方程，完全从头算刻画至多双声子过程，揭示单分子磁体虽在77 K下具有近秒级慢弛豫，却因双声子纯退相而在10 ns内失去相干。
2025-07-28 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Phonon-induced spin-spin interactions in diamond nanostructures: application to spin squeezing
我们提出并分析了金刚石纳米结构中长程自旋-自旋相互作用的一种新机制。与金刚石中的氮空位中心相关联的电子自旋之间的相互作用通过它们经由应变耦合到金刚石机械纳米谐振器的振动模式来介导。这种耦合导致声子介导的有效自旋-自旋相互作用，其可用于产生自旋系综的压缩态。我们表明，自旋退相和弛豫可以在很大程度上被抑制，允许在现实的实验条件下大量的自旋压缩。我们的方法对自旋系综磁学，以及声子介导的量子信息处理与自旋量子比特的影响。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian features in semiconductor quantum optics: Quantifying the role of phonons in experiment and theory
我们讨论了量子点光学中声子诱导的非马尔可夫和马尔可夫特性。我们涵盖线形的线性吸收实验，声子诱导的不相干性在海特勒制度，和记忆相关的双光子相干。为了定量和定性地理解底层物理，我们提出了几个理论模型，这些模型在不同的制度下准确地模拟了电子-声子相互作用的非马尔可夫性质。例子是海森堡运动方程的方法，极化子主方程，并通过路径积分方法在独立玻色子极限和超越刘维尔传播技术。唯象建模通常高估了由于声子的有限记忆内核的失相，我们给出了有益的例子，声子介导的相干性，如在Mollow物理，强大的量子态制备，腔喂养和稳定的崩溃和复兴现象在强耦合极限的声子修饰的反交叉。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Dynamics, dephasing and clustering of impurity atoms in Bose-Einstein condensates
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）对囚禁在光晶格中的杂质原子性质的影响。假设杂质原子与BEC的耦合较弱，我们导出了晶格系统的量子主方程。在具有两个内部状态的固定杂质的特殊情况下，原子代表量子寄存器，量子主方程再现了量子比特的精确演化。我们研究了种间耦合引起的量子比特退相，并表明在实际的实验参数下，亚退相干和超退相干的效应是可以观察到的。此外，BEC声子介导杂质之间的吸引相互作用，这对它们的空间分布有重要影响。如果晶格原子被允许移动，则在实验可达到的温度下，杂质聚集在宏观簇中发生急剧转变。我们还研究了BEC对杂质原子输运性质的影响，并表明随着相互作用强度的增加，从相干行为到扩散行为会发生交叉。
2007-11-22 quant-ph
