Multiresonator quantum memory-interface
本文提出了一种适用于多谐振腔量子存储接口的宽带微波方案。微波方案由与外部微波波导耦合的公共宽带谐振器强烈相互作用的组成的微型谐振器的系统组成。我们实现了微型谐振腔频率的可控调谐和公共谐振腔与外波导的耦合，以实现阻抗匹配的量子存储。实验表明，在室温下，微波脉冲的存储效率为16.3%。该方案的可能性质的微型谐振器在低温下具有高Q值进行了讨论。所得结果为实现超高效宽带微波量子存储接口奠定了基础。
2017-08-19 quant-ph
From Quantum Field Theory to Quantum Mechanics
通过给出作用在量子场论的Fock空间中的位置和动量算符与作用在Fock空间中的场算符之间的显式关系，我们构造了作用在量子力学的Hilbert空间中的$N$全同粒子系统的算符代数.这是在非相互作用的Klein-Gordon场的背景下完成的。由于相互作用场论依赖于粒子数守恒，因此不可能把这个过程推广到相互作用场论。然而，我们发现，至少在自由场中能找到这样一个明确的关系是很重要的。还指出，无论场算符服从什么统计（对易或反对易），位置和动量算符都服从对易关系。位置算符的构造提出了相对论量子力学中粒子的定域性问题，因为单个粒子的位置算符是牛顿-维格纳位置算符。我们作出一些澄清的解释牛顿-维格纳局域态，我们认为洛伦兹变换下的位置算子的变换性质，表明它们不变换为张量，而在某种程度上，保持规范的对易关系。
2021-07-25 quant-ph
Casimir force acting on magnetodielectric bodies embedded in media
在宏观量子电动力学的框架内，Casimir力作用于线性和因果响应的磁介电体，可以嵌入到另一个线性和因果磁介电介质的一般表达式推导。与微观谐振子模型的问题的一致性。该理论适用于平面结构和适当的推广Casimir的和Lifshitz型公式。
2005-01-04 quant-ph
Correlated vs. uncorrelated noise acting on a quantum refrigerator
两个量子比特构成一个量子四能级系统。这些状态之间基于黄金法则的跃迁速率由量子比特与噪声源的耦合决定。我们证明，取决于噪声是否作用于两个量子位是相关的或不相关的，这些转换是由不同的选择规则。特别是，我们发现，对于完全相关的或与噪声相关的噪声，有一个受保护的状态，系统的动力学依赖于它的初始化。对于近（反）相关噪声，存在确定量子比特的时间演化的长时间尺度。我们将我们的结果应用到基于两个量子位耦合到热水和冷水浴的量子奥托冰箱。即使在两个量子位彼此不相互作用的情况下，当存在作用于它们上的噪声的强相关性时，制冷机的冷却功率也不与量子位的数量（这里是$=2$）成比例。
2017-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum mechanics is a relativity theory
非相对论性的量子力学是从经典力学中产生的，它需要一个基于位置和动量不确定性的特殊变换的相对性原理。这些变换保持海森堡不等式不变，并形成一个群。它们与空间变量的交换有关，只要在经典的哈密顿泛函上加上量子势。薛定谔方程似乎有一个非么正的非线性伴随方程作用在另一个时间变量上。这一时期的演化似乎与态矢量的减少有关。
2006-08-02 quant-ph
Experimental Teleportation of a Quantum Controlled-NOT Gate
量子门的隐形传态是实现量子网络和基于隐形传态的量子计算模型的关键步骤。我们报告了一个实验演示的原型量子控制非（CNOT）门的隐形传态。借助于线性光学操纵、参量下转换产生的光子纠缠和符合测量，我们将量子CNOT门从作用于本地量子比特传送到作用于远程量子比特。通过量子过程层析成像的方法表征了量子门隐形传态的质量，证明了隐形传态门的平均保真度为0.84。
2004-08-02 quant-ph
Experimental entanglement of 25 individually accessible atomic quantum interfaces
量子接口将量子存储器中的静止量子比特与光传输信道中的飞行光子量子比特连接起来，构成了未来量子互联网的关键要素。量子界面的纠缠是实现量子网络的关键步骤。通过光子干涉的预示检测，在这里，我们产生多路复用原子量子存储器阵列中的25（或9）个可单独寻址的量子接口之间的多体纠缠，并确认真正的22（或9）partite纠缠，分别。实验上实现的大量量子界面纠缠是实现量子网络、长距离量子通信和多体量子信息处理的重要一步。
2018-11-18 quant-ph
Programmable atom-photon quantum interface
我们提出了一个可编程的原子-光子量子接口的实现，采用一个单一的捕获$^{40}$钙$^+$离子和单光子。根据其操作模式，界面可作为双向原子-光子量子态转换器，作为纠缠原子-光子态的源，或作为单光子的量子频率转换器。该接口特别适合于在混合量子网络中将离子与单个或纠缠光子进行接口。
2016-06-08 quant-ph
Universal quantum interfaces
要观察或控制量子系统，必须通过接口与之交互。这封信展示了简单的通用量子接口--由单个双态系统或量子比特组成的量子输入/输出端口，它与要观察或控制的系统相互作用。结果表明，在非常一般的条件下，观察和控制量子比特本身的能力意味着观察和控制系统本身的能力。该接口还可以作为量子通信信道，多个量子系统可以通过接口连接起来，成为高效的通用量子计算机。实验实现提出，可控性，可观察性和量子信息处理的影响进行了探讨。
2003-04-05 quant-ph
Quantum $f$-divergence preserving maps on positive semidefinite operators acting on finite dimensional Hilbert spaces
对于定义在正半直线上的任意严格凸函数$f$，确定了半正定算子锥上所有保持量子$f$ -发散的双射的结构.事实证明，任何这样的变换都可以通过酉算子或反酉算子来实现。
2016-03-18 math-ph math.FA math.MP
Electrically tunable quantum interfaces between photons and spin qubits in carbon nanotube quantum dots
提出了一种基于光机械谐振器和悬浮碳纳米管量子点中自旋-轨道诱导相互作用实现光子量子比特和自旋量子比特相互转换的量子接口新方案。该接口实现了量子自旋转换器，并进一步实现了局部电子自旋量子比特的电操纵，这为量子网络中两个远程量子节点之间的状态传输协议的全电控制奠定了基础。我们数值评估的状态转移过程，并着手估计每个耦合强度的操作的准确性的影响。
2016-05-21 quant-ph
Locally Acting Grover Mixers for Constraint-Preserving QAOA
Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)（韩国科学技术信息研究院）；Korea University of Science and Technology（韩国科学技术院）
提出局部Grover混频器，替代全局多控相位门，在保持初始状态定义的搜索空间的同时降低电路开销，数值实验表明收敛性相当且电路更浅。
2026-06-11 quant-ph
Quantum Interfaces Using Nanoscale Surface Plasmons
单个光发射器和限制在导电纳米尖端上的传播表面等离子体激元之间的强耦合使得该系统充当量子网络的理想接口，通过该接口，静止量子比特和飞行光子（表面等离子体激元）量子比特可以经由拉曼过程相互转换。这种量子接口为量子网络的许多基本功能铺平了道路，包括在分布式量子节点上发送、接收、传输、交换和纠缠量子位，以及确定性源和单光子的有效检测器。数值模拟表明，该方案对实验误差具有较强的鲁棒性，并具有较高的保真度。此外，更小的接口将大大促进量子计算机的可扩展性。
2008-09-24 quant-ph
Programmable Quantum Photonic Interfaces for Quantum Networking
Brigham Young University（杨百翰大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究提出了一种可编程量子光子接口，通过结构化泵浦和虚拟布拉格光栅实现空间-频谱转换与实时控制，展示了736纳米至1347纳米的高效双向转换，有效减少级联损耗和硬件修改。
2025-12-10 quant-ph
Temporal-order-controlled Parrondo reversal in a periodically switched quantum walk acting on NEQR image states
Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论与应用物理研究所）
本文提出基于离散时间量子行走的量子图像加密方案，利用帕尔伦多悖论提升加密性能，实现高熵和低相关性。
2026-08-27 quant-ph
The electronic interface for quantum processors
相对于传统计算机，量子计算机可能提供前所未有的速度提升。然而，量子比特（qubit）的数量及其性能的显着增加需要证明这种量子霸权。虽然扩大底层量子处理器的规模是极具挑战性的，但构建连接这种大规模处理器所需的电子设备也同样重要和艰巨。本文讨论了为量子处理器设计可扩展电子接口的挑战。为此，我们讨论了不同量子位技术的要求，并提出了现有的电子接口的实现。在扩大这种国家的最先进的实现的局限性进行了分析，并审查可能的解决方案，以克服这些障碍。讨论了在低温下接近低温量子位操作电子接口所带来的好处。尽管量子处理器低温控制领域的研究人员仍然面临着一些重大挑战，但低温电子接口似乎是使大规模量子计算机能够解决改变世界的计算问题的可行解决方案。
2019-03-15 quant-ph
A two-way photonic quantum entanglement transfer interface
一种用于自由空间中的轨道角动量自由度和光纤中的时间-能量自由度之间的双向纠缠转移的量子接口，为在远程异构量子节点之间建立纠缠提供了一种新的方式。在这里，我们实验证明了这种传输接口，通过使用两个干涉循环门。利用这个量子接口，我们实现了两个自由度的双向纠缠转移。结果表明，量子纠缠态可以在轨道角动量自由度和时间能量自由度之间来回切换，切换前后态的保真度高于90%。我们的工作证明了我们提出的传输接口的可行性和高性能，并为建立大规模量子通信网络铺平了道路。
2021-01-16 quant-ph
Quantum Networks with Deterministic Spin-Photon Interfaces
我们考虑如何确定性的固态自旋光子接口的最新实验进展，使量子网络的一些关键元素的建设。在回顾了最近的一些实验成果之后，我们讨论了它们与贝尔态分析器、量子非破坏探测和光子团簇态产生的集成。最后，我们概述了这些元素可以用于长距离纠缠产生和量子密钥分发在量子网络中。
2019-03-28 quant-ph
Light-Matter Quantum Interface
我们提出了一个量子接口，它适用于通过原子样品的相位/偏振旋转之间的通行证的光脉冲的多次通行证。我们的建议不需要非经典光输入或对系统的测量，并且它预测光和原子的无条件纠缠仅从相干输入中快速增长。该接口可以实现量子信息处理中的许多任务，包括光与原子之间的隐形传态、光的量子存储以及原子和光变量的压缩。
2004-07-22 quant-ph
Telecom Quantum Photonic Interface for a $^{40}$Ca$^+$ Single-Ion Quantum Memory
本文提出一种连接$^{40}$Ca$^+$单离子量子存储器与电信C波段的量子光子接口，结合SPDC光子对源与双向QFC，实现40 km光纤传输后纠缠保真度仍超95%。
2022-11-16 quant-ph
Electrically-Driven and Exponentially-Enhanced Spin-Photon Interfaces for Quantum Networks
提出一种电驱动方案，通过电压调制纳米悬臂梁运动，同时指数增强光机械与自旋-机械耦合，实现高保真度单光子产生与吸收，适用于量子网络。
2024-09-10 quant-ph
Wide-band quantum interface for visible-to-telecommunication wavelength conversion
我们进行了第一次演示的量子接口的频率下转换，从可见光到电信波段通过使用非线性晶体。该接口具有在宽带宽上工作的潜力，从而导致频率转换的高速接口。我们实现了一个皮秒可见光光子在780 nm到1522 nm的光子的转换，并观察到转换过程中保持下转换的光子和另一个光子之间的纠缠。
2011-06-09 quant-ph
Quantum network of superconducting qubits through opto-mechanical interface
提出了一种基于光机接口的超导量子比特量子网络的实现方案。超导量子比特与微波光子相互作用，然后通过光机械接口耦合到光子。该接口在超导量子比特和具有可调脉冲形状和载波频率的光学飞行量子比特之间生成量子链路，从而能够将量子信息传输到其他超导或原子量子比特。我们表明，该计划的工作在现实的实验条件下，它也提供了一种方法，超导量子比特的快速初始化下1 K，而不是20 mK的工作温度。
2015-01-08 quant-ph
Quantum microwave-optical interface with nitrogen-vacancy centers in diamond
提出了一种利用金刚石中的氮空位（NV）中心实现微波与可见光光子相干量子界面的有效方案。在该设置中，NV中心系综同时耦合到光学腔和微波腔。我们发现，通过使用集体自旋激发模式作为中介，量子态可以通过双交换方案或暗态协议在微波腔和光学腔之间转移。这种混合量子界面在单微波光子探测或量子信息处理中可能提供有趣的应用。
2017-09-14 quant-ph
Circuit connectivity boosts by quantum-classical-quantum interfaces
高连通性电路是当前量子硬件的主要障碍。我们提出了一个混合的经典量子算法来模拟这样的电路没有交换门梯。作为主要的技术工具，我们引入了量子-经典-量子界面。这些取代了实验上有问题的门（例如长距离门），通过单量子位随机测量，然后根据无噪声门的经典准概率模拟采样状态准备。每个接口都引入了一个乘法统计开销，这是显着独立的芯片上的量子位距离。因此，通过将接口应用于目标电路中的最长范围门，可以实现电路深度和门失真的显著减少。我们数值计算了两个越来越远的量子比特的Bell态电路和环上横场伊辛模型的变分基态解算器的方法的有效性。我们的研究结果提供了一个多功能的工具箱，用于为噪声，中等规模的量子计算量身定制的错误缓解和电路提升。
2022-03-09 quant-ph
Computational costs of data definition at the quantum - classical interface
模型无关的语义要求，用户规范和解释的数据之前和之后的量子计算的特点。经典的计算成本分配经典的数据值的量子寄存器和运行时的参数通过一个经典的量子应用程序编程接口。它表明，经典的数据定义的计算成本等于或超过经典的计算成本解决感兴趣的问题的所有应用程序的量子计算除了计算定义的整数和模拟的线性系统的线性边界条件。
2010-05-26 quant-ph
Enhanced security in Quantum Token protocols using Hybrid Spin-Photon Interfaces
University of Stuttgart（斯图加特大学）
本文提出通过混合自旋-光子接口提升量子令牌协议的安全性，利用高保真度纠缠和相干存储实现更安全的量子令牌生成与验证。
2026-03-10 quant-ph
Noise resilient quantum interface based on QND interaction
我们提出了一个量子接口协议的基础上，两个量子非破坏相互作用（QND）安排在顺序或并行。由于QND耦合在光与宏观原子系综或光与微机械振荡器之间的相互作用中自然产生，因此所提出的界面能够将光的状态转移到这些物质系统上。对于任何量子态，对于任意小的相互作用强度，以及对于任意大的目标系统噪声，转移本身是完美的和确定的。它需要一个全光学的预处理，需要一个比光与物质之间的耦合更强的耦合，以及物质系统的位移前馈校正。我们还提出了一个概率版本的接口，它消除了前馈校正的成本降低成功率的需要。该界面的应用可以在量子存储器的构建中找到，或者在量子传感的状态准备中找到。
2010-02-01 quant-ph
Deterministic atom-light quantum interface
原子-光量子接口的概念在过去十年中得到了发展，这在很大程度上是由于量子信息处理和通信的新领域内的需求。在过去的几年里，出现了一种使用大型原子系综的有前途的接口类型。在这篇文章中，我们回顾了这一领域的研究，特别强调确定性高保真量子信息协议。详细介绍了最近的两个实验：远距离原子的纠缠和光的量子存储。
2006-01-27 quant-ph
Geometry of sets of quantum maps: a generic positive map acting on a high-dimensional system is not completely positive
本文研究了作用在N的密度矩阵上的正的保迹映射的集合a），以及它的一个嵌套子集的序列：b）可分解的映射的集合，c）完全正的映射的集合，d）由恒等式扩张的映射的集合，e）是正的部分转置的映射的集合，e）是叠加的映射的集合。工作与希尔伯特-施密特（欧几里德）措施，我们得到严格的明确的双边界限的所有五个集的体积。一个例子的结果是，随着N的增加，一般的正映射变得不可分解，更不用说，不完全是正的。由于Jamiolkowski同构，量子映射得到的结果与量子态集的体积和它的子集（如具有正部分转置或可分离态的状态）或超集的体积之间的类似关系密切相关。我们的方法依赖于系统使用的对偶性，以获得定量估计，并在各种工具的经典凸性，高维概率和几何的Banach空间，其中一些是不标准的。
2007-12-21 math.FA quant-ph
On the Entangling Power of Quantum Evolutions
我们分析了幺正变换$U$作用于二分$d_1\times d_2$维量子系统的纠缠能力。为此，我们引入了一个纠缠功率测量$e(U)$给出的平均线性熵与$U$作用在一个给定的纯产品状态的分布。这个测度可以用量子运算来自然解释。对于一个均匀分布的明确的分析结果得到使用群论参数。分析和数值研究了子系统尺寸$d_1$和$d_2$变化时$e(U)$特征的行为。两个量子比特的情况$d_1=d_2=2$被认为是特殊的。
2000-05-08 quant-ph
Quantum Information at the Interface of Light with Atomic Ensembles and Micromechanical Oscillators
本文综述了近年来关于光-物质界面的研究进展。这种接口是长距离量子通信、纠缠辅助传感和测量以及可扩展光子量子计算的重要前提。本文综述了基于法拉第效应的光-物质界面的研究进展。这种相互作用长期以来一直被用作通过光对原子自旋进行量子非破坏检测的工具。最近发现，这种类型的光-物质相互作用实际上可以被调整以实现更一般的动力学，从而使光-物质界面的性能更好，并使渲染任务成为可能，这在以前被认为是不切实际的。这包括实现接近量子Cramer-Rao极限的改进的纠缠辅助和反作用回避磁力学，压缩态光的量子存储器和纠缠的耗散产生。一个单独的，但相关的，实验纠缠辅助冷原子钟显示海森堡标度的精度进行了描述。我们还审查了集体原子自旋与纳米或微机械振荡器之间可能的接口，提供了原子和固态物理方法之间的联系对量子信息处理。
2011-11-03 quant-ph
Analytic Continuation of Operators -- operators acting complex s-times -- Applications: from Number Theory and Group Theory to Quantum Field and String Theories
我们习惯于考虑作用一次、两次等的算子，然而，作用整数次的算子对于作用复数次的算子可以是一致解析的。应用领域：（s，r）图和分数微积分的扩展，其中分数导数的交换性被保留，生成数论中定理的积分和非标准导数，非整数幂级数和莱布尼茨和链式规则的破缺，粒子物理学和宇宙学中的伪群和对称变形模型，解析连续矩阵表示中的非局部效应，解析连续伯努利多项式的零点的粒子物理类散射（物理/9705021），QM，QFT和String中算子的解析连续。
1997-07-31 funct-an hep-th math-ph
Quadruply Bonded Mo$_2$ Molecules Acting as an Inborn Emitter-Resonator Quantum System in Free Space
本研究发现配合物中四重键合的Mo$_2$单元能在环境条件下捕获可见光光子，作为独立的发射体-谐振腔集成量子系统，在自由空间中通过常规光谱仪器观察真空Rabi分裂等量子现象，为量子电动力学提供了新平台。
2025-04-07 physics.chem-ph quant-ph
Optical force acting on strongly driven atoms in free space or modified reservoirs
本文研究了自由空间或修正电磁场库中中等驱动二能级粒子的量子动力学。特别地，我们计算了在这样的环境中作用在辐射体上的光学力。我们发现，修改后的环境水库的影响显着的光学力。在自由空间中非常激烈的驾驶也会改变最大力。
2012-06-08 physics.atom-ph quant-ph
Linear programming bounds for quantum channels acting on quantum error-correcting codes
虽然量子权重枚举器建立了量子纠错码的最小距离的一些最佳上界，但是这些上界没有被优化以量化在描述定制噪声模型的任意量子信道的影响下的量子码的性能。在此，对于任何给定的量子信道的任何Kraus分解，我们引入相应的量子权重枚举数，其自然地推广了Shor-Laflamme量子权重枚举数。我们通过引入一个辅助的精确权重枚举数来建立这些广义量子权重枚举数之间的间接线性关系，该精确权重枚举数完全量化了量子码的投影仪，并且独立于底层的噪声过程。通过另外的工作框架内的近似量子纠错，我们建立了一个一般的框架，用于构建一个线性规划，这是不可行的，只要近似量子纠错码与相应的参数不存在。我们的线性规划框架使我们能够建立不存在的某些量子码，近似纠正振幅阻尼误差，并获得非平凡的上界的最大尺寸的一个广泛的家庭的置换不变的量子码。
2021-08-10 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum mappings acting by coordinate transformations on Wigner distributions
我们证明了关于Wigner分布的两个结果。首先，证明了Wigner变换是唯一的半双线性映射${\mathcal S}(\mathbb{R}^n) \times {\mathcal S}(\mathbb{R}^n) \to {\mathcal S}(\mathbb{R}^{2n})$，它在相空间平移和线性辛同胚下是有界的和协变的。因此，维格纳分布形成了唯一一组在线性辛变换下不变的准分布。其次，我们证明了保持（纯或混合）Wigner分布集的（线性或非线性）坐标变换的最大群由平移和线性辛与反辛变换组成。
2017-11-01 math-ph math.FA math.MP
Log-Convex set of Lindblad semigroups acting on $N$-level system
我们分析了一组${\cal A}_N^Q$的混合酉通道表示在Weyl基础和可访问的Lindblad半群上的$N$水平的量子系统。建立了任意维混合Weyl量子信道可由半群到达的一般充要条件。集合${\cal A}_N^Q$被示出为相对于完全去极化通道是对数凸的和星形的。Lindblad算子空间中的退相干超映射将Lindblad算子空间变换到经典半群的Kolmogorov生成元空间中。我们证明了对于混合Weyl通道的超退相干与动力学交换，使得退相干的量子可达通道，我们得到一个双随机矩阵形式的集合${\cal A}_N^C$的经典映射可访问的半群。针对$3$能级系统，我们研究了量子可及映射集的几何结构、经典映射集及其谱的支撑。我们证明了一组${\cal A}_3^Q$不包括在一组${\cal U}^Q_3$的量子单随机信道，虽然类似的关系保持$N=2$。通过超退相干单随机信道的顺序$N\ge 3$的转移矩阵的集合被证明是大于该顺序的单随机矩阵的集合，并产生一个动机，引入更大的集合的$k$单随机矩阵。
2020-03-26 math-ph math.MP quant-ph
Constrained Hamiltonian dynamics for electrons in magnetic field and additional forces besides the Lorentz force acting on electrons
本文基于量子力学多体波函数和贝里联络，研究磁场中电子所受的约束动力学，揭示除洛伦兹力外还存在速度场动能梯度、化学势梯度及拓扑保护环电流相关的力，并阐明它们在超导、导线电流和电容器充电中的重要作用。
2024-10-01 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Towards $\textit{ab initio}$ identification of paramagnetic substitutional carbon defects in hexagonal boron nitride acting as quantum bits
讨论了六方氮化硼（hBN）中的顺磁替位碳（C $_\text{B}$，C $_\text{N}$）缺陷作为量子比特的候选者。它们的识别和适用性接近通过光致发光（PL），电荷跃迁，电子顺磁共振，光检测磁共振（ODMR）光谱。通过高效的平面波周期性超原胞\textit{ab initio}密度泛函理论方法揭示了其中几个明显的趋势。特别是，这产生了对C $_\text{B}$和C $_\text{N}$之间的分离的作用的洞察。在大多数情况下，中性和单电荷的基态的缺陷之间的电荷跃迁被预测为实验上可访问的，因为电荷跃迁能级（CTL）的位置位于带隙内。还讨论了\textit{A posteriori}的电荷修正。通过与最近观察到的PL和ODMR光谱的比较，发现了实验孤立的单自旋中心作为中性C $_\text{B}$点缺陷的近似识别。
2021-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Quantum interface between light and atomic ensembles
在过去的十年中，光与多原子系综的相互作用作为量子信息处理和量子态工程的基础模块引起了人们的广泛关注。该领域始于实现光学厚自由空间系综可以有效地与量子光场接口。到目前为止，原子系综-光界面已经成为光与单个原子的腔增强相互作用的有力替代。我们讨论了用于量子界面的各种机制，包括量子非破坏或法拉第相互作用，量子测量和反馈，拉曼相互作用和电磁感应透明。本文为这些过程提供了一个共同的理论框架，描述了用于量子接口的基本实验技术和介质，并回顾了光的量子存储、原子系综与光的量子纠缠以及原子系综的量子隐形传态等几个关键实验。我们讨论了两种类型的量子测量，这是最重要的接口：零差检测和光子计数。文章最后展望了原子系综作为量子信息处理的一种使能技术的未来。
2010-04-27 cond-mat.other quant-ph
Tunable interfaces for realizing universal quantum computation with topological qubits
我们建议实现可调接口，实现通用的量子计算与拓扑量子比特。一个是拓扑量子位与超导量子位之间的接口，可以在拓扑量子位上实现任意的单量子位门。当两个量子比特参与时，拓扑量子比特与微波腔之间的界面可以诱导出非平凡的两量子比特门，这是基于编织操作不能构造的。这两个接口可以通过外部磁通量进行调节，可以作为构建具有拓扑量子位的通用量子计算的模块。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
General bound on the performance of counter-diabatic driving acting on dissipative spin systems
反非绝热驱动（CD）是量子控制理论中的一种技术，旨在抵消非绝热激发并引导系统遵循其瞬时能量本征态，因此在态制备，量子退火和量子热力学中有应用。然而，在许多实际情况下，环境的影响是不可忽视的，并且预期CD的性能会降低。为了达到在这种情况下，我们认为一个驱动的自旋玻色子模型作为一个原型设置的CD所产生的误差的一般界限。我们得到的不等式，无论是在Bures角或保真度方面，使我们能够估计的最大误差仅由系统和浴的参数表征。通过利用上界的解析形式，我们证明了可以通过优化系统的外部驱动协议来系统地减小误差。我们还表明，如果我们允许一个依赖于时间的系统浴耦合角，所得到的绑定可以饱和，实现单位保真度。
2021-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Roughening dynamics of interfaces in the two-dimensional quantum Ising model
本文利用大规模树张量网络模拟，在二维量子伊辛模型铁磁相中识别出界面粗糙化转变的动力学特征，发现光滑界面呈现扩展预热平台而粗糙化转变之上畴壁快速衰减，并指出结果可在里德伯原子系统中实验验证。
2025-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qadence: a differentiable interface for digital-analog programs
PASQAL
针对数字-模拟量子计算缺乏专用开源工具的问题，本文提出 Pasqal 开发的 Qadence 高级编程接口，支持复杂 DAQC 程序的表达、原生微分与真机执行，以促进 Rydberg 平台变分量子算法研究。
2024-01-18 cs.LG cs.PL cs.SE
Robust Photon Entanglement via Quantum Interference in Optomechanical Interfaces
在量子信息协议中，纠缠态往往是关键因素。在这里，我们提出了方案，以产生强大的光子纠缠在光机械接口通过量子干涉。该方案探讨了Bogoliubov暗模式的激发和界面亮模式之间的破坏性量子干涉，类似于电磁诱导透明，以消除机械噪声的前导阶效应。连续变量和离散状态的纠缠，对机械噪声的鲁棒性可以实现。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear metrology with a quantum interface
我们用集体连续变量形式描述了非线性量子原子-光界面和非线性量子精密测量。我们开发了一个非线性的有效哈密顿量的自旋和极化集体变量，并表明，模型哈密顿量的兴趣，非线性量子精密测量可以产生在$^{87}$ Rb合奏。有了这些哈密顿量，计量学上相关的原子性质，例如集体自旋，可以比“海森堡极限”$\propto 1/N$更好地测量。与其他提出的非线性计量系统相比，原子-光界面允许对相同原子量进行线性和非线性估计。
2010-05-26 physics.atom-ph quant-ph
How valley-orbit states in silicon quantum dots probe quantum well interfaces
硅量子点中谷轨道态的能量是由界面粗糙度、轨道限制和电子相互作用之间的相互作用决定的。在这里，我们报告测量的一个和两个电子的谷轨道状态的能量点电位被修改通过改变栅极电压，我们计算这些相同的能量使用全配置相互作用计算。这些结果使人们能够理解物理贡献之间的相互作用，并能够对量子阱界面进行新的探测。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics of defects and interfaces for interacting quantum hard disks
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Centre for Advanced Analytics and Predictive Sciences (CAAPS), University of Augsburg（奥格斯堡大学高级分析与预测科学中心）
研究量子硬盘问题中缺陷和界面的稳定性，发现其在短程软芯相互作用下仍保持稳定，揭示量子动力学的鲁棒性。
2026-03-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Towards a quantum interface between telecommunication and UV wavelengths: design and classical performance
我们提出并表征了通信波长（1311 nm）和Yb-偶极跃迁（369.5 nm）之间的量子接口基于PPKTP波导中的二阶和频过程。使用经典明亮的光示出了高于5%（10%）的外部（内部）转换效率。
2016-01-25 physics.optics quant-ph
A quantum interface between light and nuclear spins in quantum dots
飞行的光子量子比特与静止的基于物质的量子比特的相干耦合是量子通信网络的重要组成部分。我们展示了如何在行波光场和极化核自旋之间实现这样一个量子界面，该界面位于强耦合到高精细光学腔的单电荷量子点中。通过消除电子，实现了直接有效的耦合。根据所施加的激光场，获得能够写入或读出的相互作用。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum control of donor electrons at the Si-SiO2 interface
从理论上考虑了硅量子计算机体系结构中电子量子控制的前景。特别地，我们研究了通过调节外部电场使施主束缚电子在体相杂质和Si-SiO2界面之间穿梭的可行性。我们计算穿梭时间的范围从亚皮秒到纳秒，这取决于供体与界面的距离（~ 10-50 nm）。我们的研究结果表明，这种纳米结构体系中的量子控制原则上是可以实现的。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Orbital angular momentum photonic quantum interface
在经典和量子光通信中，光携带轨道角动量（OAM）在提高信道容量方面具有巨大的潜力。长距离光通信要求光的波长位于低损耗的通信窗口，但目前正在开发的用于量子中继器的大多数量子存储器工作在不同的波长，因此需要量子接口来弥合波长差距。到目前为止，这种用于OAM承载光的接口尚未实现。在这里，我们报告的第一个实验实现的量子接口的预言单光子携带OAM使用非线性晶体在光学腔。输入和输出光子的空间结构表现出很强的相似性。更重要的是，单光子相干性在上转换过程中得到了保持。
2015-08-20 physics.optics quant-ph
Generation of non-classical states of photons from metal-dielectric interface: a novel architecture for quantum information processing
我们表明，它是可能产生的非经典状态的光子从金属-电介质界面上使用的界面上的量子发射器。从初始激发的发射器发射到表面等离子体激元模式中的光子以锥形几何形状在自由空间中辐射出去。当在两个探测器上探测时，这些光子表现出反聚结，这是一个明显的非经典特征。这样的系统也可以用作分布式量子网络的构建块。我们进一步表明，它确实是可行的，使用现有的技术来实现我们的模型。
2018-09-09 physics.optics quant-ph
