Trapping Quantum Coherence in Local Energy Minima
固态量子器件的簇具有可用于存储量子信息的局部能量最小值的长寿命亚稳态。低到消失的耗散率满足了保持量子相干性的先决条件。然后,设备的物理对称化可以最小化集群与环境自由度的耦合,从而降低退相干率。结合各种其他纠错机制和方法,这样的设计和优化可以使固态器件对量子信息处理有用,其具有在状态操纵和系统缩放方面的灵活性的优点。
2013-05-12 quant-ph
Metastable quantum entrainment
量子vanderPol振荡器是一种具有量子同步现象的耗散驱动系统。当被挤压驱动器强制时,频率调整为强制的一半,显示多个优选相位。在这里,我们分析这种夹带响应的物理起源,建立一个连接与亚稳态开放量子系统。我们报告一个动态政权的特点是一个巨大的分离的时间尺度,其中一个动态模式显示的寿命,可以是数量级大于休息。在这种情况下,长时间的动态被捕获的两个亚稳态,这对应于同步振荡器的优选相位之间的非相干过程。事实上,我们表明,量子夹带在这里的特点是由波动驱动两个亚稳相之间的非相干过程,这最终限制了其时间相干时,移动到量子制度。最后,我们讨论了耗散相变和瞬态同步现象与开放量子系统的联系。
2021-09-03 quant-ph
Reinvigorating Excited State Coherences in $V$ Level Systems with the use of Trap States
我们调查潜在的计划,以重振在各种激发条件下的$V$能级系统的激发态之间的相干性。相干脉冲,连续波和噪声脉冲激发被认为是一个陷阱状态的存在,允许在两个脉冲的情况下的激发态相干性的复苏。利用短的陷阱时间(强退相干),可以在脉冲情形中重新启动激发态相干。在弛豫回基态的cw激发的情况下,激发态之间的相干性在长时间极限内不会消失,而是接近非零值。
2015-06-01 quant-ph
Optical Excitation of Nuclear Spin Coherence in Tm3+:YAG
实验表明,掺铥晶体是固态介质中宽带量子存储的一个很好的候选者。这是第一次在这种晶体中光学激发、检测和表征核自旋相干性。自旋相干性--潜在的存储实体--的寿命通过拉曼回波测量为在宽范围的基态分裂上约为300 $μ$ s。与Pr和Eu掺杂的晶体相比,这种灵活性,对于宽带操作有吸引力,并且很好地适合于现有的量子源,源于简单的超精细结构。
2007-10-17 quant-ph
Correlations transference and apparition of a metastable decoherence-free subspace in dissipative reservoirs
研究了双模量子场与环境耦合系统中关联的动力学性质。量子场对应于两个纠缠相干态,其振幅我们变化到介观状态。我们发现,在退相干的发病下,在量子场的相关性并没有丢失,但转移到环境中。我们还发现,随着相干态振幅的变化,退相干区会出现突变。增大纠缠相干态的振幅,在量子场子系统中出现一个亚稳态的无消相干子空间,经典关联的传递被冻结。这个子空间只存在于取决于光子平均数的时间间隔内。有趣的是,水库子系统也经历了DFS的出现。当DFS存在时,只有量子相关性被转移。
2021-01-05 quant-ph
Optimization of Pulses with Low Bandwidth for Improved Excitation of Multiple-Quantum Coherences in NMR of Quadrupolar Nuclei
我们讨论了使用最优控制优化NMR脉冲时经常遇到的问题,否则非常精确的NMR理论不提供与实验的良好一致性。我们假设,这种分歧是由于在脉冲中的相位瞬变,由于突然的相位和幅度的变化,导致在一个大的带宽。我们应用GROUP算法,该算法与典型的GRAPE脉冲相比具有低带宽的高保真度脉冲。我们的结果得到了更好的协议之间的实验和模拟支持我们的假设和解决方案的问题。
2020-01-14 quant-ph
Coherence properties of electron beam activated emitters in hexagonal boron nitride under resonant excitation
二维材料作为研究量子现象和生产原型量子技术的平台越来越受欢迎。二维材料中的量子发射器可以承载两个能级系统,其可以充当用于量子信息处理的量子位。在这里,我们描述的行为的位置控制的量子发射体在六方氮化硼在低温下。在二十多个位置,我们观察到一个超窄分布的零声子线在~436 nm,连同强烈的线偏振发射。我们采用共振激发来表征发射线型,发现光谱扩散和声子展宽有助于线宽在1 - 2 GHz的范围内。拉比振荡的范围内观察到的共振激发功率,并在1 $μ$ W激发相干叠加保持高达0.90纳秒。我们的研究结果是有希望的未来就业的量子发射器在hBN的可扩展的量子技术。
2022-05-18 quant-ph
Coherence and degree of time-bin entanglement from quantum dots
本文报道了利用半导体量子点脉冲共振双激子产生时间仓纠缠光子对。基于理论模型,我们优化了激发脉冲的持续时间,以最大限度地减少激光诱导的退相,并增加双激子到背景的单激子占据概率。这导致了高度的纠缠,其并发度高达0.78(6),并且与最大纠缠态的重叠为0.88(3)。理论模拟还表明,在激光激发,限制了激发过程的相干性的失相的功率依赖的性质。
2015-06-08 quant-ph
Vacuum Induced Coherence in Cavity Quantum Electrodynamics
对由三能级系统组成的强耦合腔中的真空感生相干进行了理论研究。通过求解一个开放系统的量子主方程,研究了强耦合对电磁场真空的影响。数值结果表明,该系统具有布居捕获,并解释了数值结果与弱激发区的新的基础上推导出的解析表达式。我们进一步表明,所产生的影响,可以探测与弱外场。此外,它示出的诱导相干性可以通过施加的场参数,如场失谐控制。最后,我们研究了在强场激发制度的捕获动力学,并证明了最近提出的非对称泵浦制度(仅限于弱耦合制度)可以消除辐射衰减的相干拉比振荡,弱和强激发场。
2017-04-20 quant-ph
Exact dynamics of first-order system-bath coherence in bilinear bosonic models
Ocean University of China(中国海洋大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);Dalian Nationalities University(大连民族大学);University of Toronto(多伦多大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本研究求解双线性玻色模型的线性海森堡方程,分析一阶系统-浴相干性的影响因素,提出受泄漏消除算子启发的频率调制方法,可抑制激发泄漏并稳定长时间相干性。
2026-08-13 quant-ph
Stationary quantum coherence and transport in disordered networks
我们研究了量子网络中的激发输运,该网络由恒定的非相干光源连续驱动。特别是,我们调查的相干性非相干驱动的网络,采用最近的工具,纠缠理论,使一个严格的解释一致性的网站基础。有了这些工具在手,我们确定在几个网站的激发相干离域是一个重要的先决条件,高效的运输网络驱动的非相干源。这些结果设置为背景下的最新讨论的发生和作用的相干性的光捕获复合物,暴露于自然的非相干太阳光。
2013-05-29 quant-ph
Coherence lifetimes of excitations in an atomic condensate due to the thin spectrum
利用玩具模型和薄谱模型方法研究了有限尺寸原子凝聚体的量子相干性。本文研究了在零温度和有限温度下,一个凝聚体在基态中的退相干时间。我们还考虑了Bogoliubov准粒子激发的寿命,并将其与由基态相干时间确定的可观测性窗口进行对比。的寿命显示出一般的特征依赖于温度,确定的薄谱伴随的自发对称性破缺基态。
2007-09-27 cond-mat.soft quant-ph
Efficiency of energy transfer in a light-harvesting system under quantum coherence
我们研究了量子相干性在相互作用的二能级系统的环毂布置中的激发转移效率中的作用,模仿了在自然光合系统中发现的连接到反应中心的捕光天线。利用量子跃迁方法,我们证明了在存在量子相干能量转移和能量无序的情况下,激发从天线到反应中心的转移效率与初态的量子叠加性质密切相关.特别是,我们发现,效率是敏感的对称和非对称叠加态的基础上本地化的激发,表明初始状态的属性可以作为一个效率控制参数在低温下。
2008-04-16 quant-ph
Single photon generation by pulsed excitation of a single dipole
由强光脉冲激发的单个偶极子的荧光可以导致产生包含单个光子的另一个光脉冲。研究了激发脉冲的宽度和能量对荧光脉冲中光子数的影响。考虑了具有强阻尼相干性的二能级偶极子的情形。一个亚稳态导致搁置的存在下也进行了调查。
2000-07-12 quant-ph
Calculation of coherences in Foerster and modified Redfield theories of excitation energy transfer
Foerster理论和修正的Redfield理论在描述分子体系中的激发能转移中起着核心作用。然而,在目前的状态下,这些理论仅分别描述了局域电子激发或离域激子本征态的布居动力学,即,对应表示中的密度矩阵的对角元素。它们没有给出传播密度矩阵(相干矩阵)的非对角元素的规定。这通常被认为是这些理论的局限性。在这里,我们推导出公式的动态的凝聚力的框架内的Foerster和修改的Redfield理论,从而消除了这一限制。这些公式提供了良好的对应关系,根据运动的分层方程的数值精确计算。此外,我们表明,即使在标准的Redfield理论的适用范围内,在修改后的Redfield理论的框架中推导出的相干性的公式,在某些情况下,提供更精确的结果。
2019-02-01 physics.chem-ph quant-ph
Phase Coherence and Control of Stored Photonic Information
我们报告演示的相位相干性和控制最近开发的“光存储”技术。具体来说,我们使用一个脉冲磁场来改变原子自旋激发的相位,这是由于光脉冲在温暖的Rb蒸汽中减速和储存。然后,我们将自旋激发转换回光,并在光学干涉测量中检测所产生的相移。光子态在物质中的相干存储对于实际实现量子信息处理中的许多基本概念是必不可少的。
2001-08-09 quant-ph
Observation of metastable chiral domain walls in a topological magnet
University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Harvard University(哈佛大学);University of Washington(华盛顿大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
本研究利用共振超快泵浦-探测光谱,在扭转MoTe2莫尔超晶格的QAH磁体中观测到亚稳态手性畴壁,揭示了拓扑磁体自旋激发的量子几何效应,为理解拓扑保护稳定性提供关键见解。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Retrieval of multiple spin waves from a weakly excited, metastable atomic ensemble
从一个多激发原子系综的光的发射进行检查,它示出了如何对称(自旋波)和非对称状态的激发辐射到空间上分离的场模式。这一观察结果对单光子产生和自旋波纠缠有潜在的应用,因为在原子相互作用的存在下,它可以导致孤立的单光子发射进入相位匹配场模式。
2012-03-14 physics.atom-ph quant-ph
High-fidelity gates with mid-circuit erasure conversion in a metastable neutral atom qubit
本研究利用¹⁷¹Yb亚稳态核自旋构建新型中性原子量子比特,实现高保真单双量子比特门,且可通过电路中间检测将部分门误差转化为擦除错误,为容错量子计算提供了有潜力的新平台。
2023-05-09 physics.atom-ph quant-ph
Attosecond Entangled Photons from Two-Photon Decay of Metastable Atoms: A Source for Attosecond Experiments and Beyond
利用亚稳态原子双光子衰变生成阿秒纠缠双光子,为极紫外波段的阿秒实验提供新光源,并探讨其在更精密时间尺度实验中的应用潜力。
2022-05-30 quant-ph
Secular vs. Non-secular Redfield Dynamics and Fano Coherences in Incoherent Excitation: An Experimental Proposal
两种不同的主方程方法已经正式推导出解决开放量子系统与热环境(如阳光)相互作用的动力学。他们导致了两种不同的物理结果:非长期方程,显示噪声诱导(法诺)相干性和长期方程,不。利用宽带非相干辐射激发的磁场中的Ca原子,对非久期项的出现进行了实验检验。显着不同的模式的荧光预测,允许一个明确的测试的长期和非长期的方法和观察法诺cohesivity的有效性。
2017-11-28 physics.atom-ph quant-ph
Few-cycle excitation of atomic coherence: A closed-form analytical solution beyond the rotating-wave approximation
由于旋转波近似(RWA)的失效,发展超短激光脉冲驱动下原子相干性的解析理论已被证明是具有挑战性的。在本文中,我们提出了一个近似的,封闭形式的解决方案薛定谔方程,描述了一个二能级原子的激发下的远共振,几个周期的脉冲的任意形状,而不调用RWA。作为其适用性的一个例子,明确给出了高斯脉冲的解析解。与数值解的比较验证了我们的解决方案的精度范围内的近似。最后,我们概述了一种替代方法,可以通过捕获系统的非线性行为,得到更准确的解决方案。
2021-11-27 physics.optics quant-ph
Origin of long-lived coherence and excitation dynamics in pigment-protein complexes
我们通过考虑离散声子模式来探讨长寿命量子相干性的机制:这些振动模式有效地削弱了激子与环境的相互作用,这是由于激子和振动子形成了新的复合物(极化子)。这随后证明了振动相干性的作用,这极大地有助于在飞秒实验中观察到的激子相干性的长寿命特征。用解析的方法给出了振动模拉长相干时间尺度的估计。为了验证我们的理论的有效性,我们详细研究了色素蛋白质复合物,探索能量转移和相干动力学。由非相干辐射产生的基态振动相干性被证明是长期存在的,并被证明是重要的,在促进激发能转移。这是由于详细的平衡打破,这漏斗激子的下山迁移所造成的系统的非平衡性。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Enhanced Excited State Population and Coherence via Adiabatic Tunneling Ionization and Excitation
Kennesaw State University(肯尼索州立大学)
本研究通过绝热隧穿电离和激发方法,显著增强激发态人口和相干性,为强场化学控制和激光应用提供新框架。
2025-05-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Remote restoring of $(0,1)$-excitation states and concurrence scaling
该研究针对XX-哈密顿量支配的线性开放链中的长距离$(0,1)$-激发态恢复问题,证明恢复1阶相干矩阵可恢复0阶相干矩阵的1激发块,仅留一个0激发元素未恢复,且并发度标度因子由哈密顿量决定,还通过PPT判据研究了收发双方纠缠。
2023-10-06 quant-ph
Selective Vibronic Excitation for Coherent Energy Transport in Photosynthetic and Agrivoltaic Systems
University of Douala(杜阿拉大学);University of Yaoundé I(雅温得第一大学)
本研究通过光谱浴工程利用非马尔可夫动态提升农光互补系统的效率和可持续性,实现25%的电子输运速率提升及18.8%的功率转换效率。
2026-07-10 quant-ph
Engineering magnetically insensitive qubits in metastable electronic D-states of trapped ions
IonQ, Inc.(IonQ公司);Joint Quantum Institute and Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所与物理系);Infleqtion, Inc.(Infleqtion公司);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Keysight Technologies(是德科技);Duke Quantum Center, Department of Electrical and Computer Engineering and Department of Physics, Duke University(杜克大学电气与计算机工程系、物理系及杜克量子中心)
本文通过实验在138Ba+原子的D_3/2能级中合成磁绝缘量子比特态,实现了相干操作,并展示了量子比特相干时间提升3倍,为量子计算和网络应用奠定基础。
2026-04-18 physics.atom-ph 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
Effects of photo-neutralization on the emission properties of quantum dots
本文研究了量子点在双光子共振激发和外加光中和激光作用下的相干特性。对于双激子-激子对,光中和增加了激发过程的效率,从而增加了源的亮度,增加了约1.5倍。这种增强不会降低系统中的相关相干性;既不会降低单光子相干时间,也不会降低激发过程的相干性。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Storage of multiple coherent microwave excitations in an electron spin ensemble
电子和核自旋具有良好的相干时间,并且自旋系综是量子存储器的有希望的候选者。通过经由场梯度采用全息技术,单个系综可以用于存储许多比特的信息。在这里,我们提出了一个相干存储器,使用脉冲磁场梯度,并展示了存储和检索高达100弱10 GHz的相干激发集体状态的电子自旋系综。我们进一步表明,这样的集体激发在电子自旋,然后可以存储在核自旋状态,提供超过秒的相干时间。
2010-06-18 quant-ph
Charge State Dynamics During Excitation and Depletion of the Nitrogen Vacancy Center in Diamond
金刚石中氮空位(NV)中心的电荷态动力学在广泛的应用中起着关键作用,但仍然没有完全理解。使用单个ps脉冲和脉冲对,我们定量研究了与单个NV中心的激发和荧光耗尽相关的电荷动力学。我们的脉冲激发方法允许显着的建模简化,并允许我们提取相对速率的激发,受激发射,电离和重组下531 nm和766 nm的照明。通过改变成对脉冲之间的持续时间,我们还可以研究出亚稳态的电离和复合。我们的结果是直接适用于实验采用受激发射耗尽成像,并可用于预测最佳的操作制度,其中激发和受激发射最大化相对于电荷状态切换过程。
2018-06-24 quant-ph
Long-lived elementary excitations and light coherence in topological lasers
将拓扑保护的手性光传输和激光放大相结合,产生了拓扑激光器,其操作不受制造缺陷和缺陷的影响,揭示了拓扑在新型非线性非厄米制度中的作用。本文研究了基于光子Half模型的拓扑激光器,该拓扑激光器选择性泵浦由饱和增益描述的手征边缘模。我们调查周围的平均场稳定状态和它们的后果的相干性的基本激发。特别是,我们表明,手性边缘模式的杂交引起长寿命的元激发,导致大的相位波动在发射光场和光相干性的降低。与拓扑平凡的激光器相比,元激发的寿命对拓扑激光器中的无序是鲁棒的。然而,寿命强烈地依赖于激射频率周围的边缘模色散。因此,寿命可以减少数量级的激光发射不同的边缘模式,导致抑制相位波动和更大的相干性的发射光。另一方面,振幅波动和二阶自相关函数同时适度增加。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spontaneous Raman scattering from metastable states of Ba$^+$
本研究实验测量了$^{137}$Ba$^+$亚稳态D$_{5/2}$能级的自发拉曼散射率,验证了远失谐激光下量子逻辑门错误率无下界的理论预测,表明数十太赫兹失谐可实现$\approx10^{-4}$错误率的双量子比特门。
2025-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Fine-Structure Qubit Encoded in Metastable Strontium Trapped in an Optical Lattice
本研究实现了中性锶原子中编码于亚稳态$^3\textrm{P}_2$和$^3\textrm{P}_0$态的精细结构量子比特的相干操控,测得60+相干周期的拉比振荡、微秒级单比特旋转和数十毫秒相干时间,为双电子原子基量子计算与模拟铺路。
2024-01-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin Coherence During Optical Excitation of a Single NV Center in Diamond
研究了室温下金刚石中单个氮空位(NV)中心在非共振光激发下从轨道基态(GS)到轨道激发态(ES)的量子自旋态。虽然NV-中心自旋的荧光读出依赖于在光学激发期间纵向自旋投影的守恒,但尚未检查量子相位保持的问题。使用拉姆齐测量和量子过程层析成像,我们建立在光激发过程中引起的NV中心自旋退相干的限制。将光激发和ES自旋进动作为量子过程处理,我们测量F=0.87 \pm 0.03的过程保真度,其包括测量期间的ES自旋退相。外推到光激发的时刻得到F \approx 0.95。这一结果表明ES自旋相互作用可以作为量子控制的资源,因为量子自旋态可以经受非相干轨道跃迁。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dynamics of coherence, localization and excitation transfer in disordered nanorings
自组装超分子聚集体是设计高效激发传输器件的理想材料。植物和细菌中人工制备的和天然的光合聚集体都呈现出一定程度的紊乱,这应该会阻碍激发运输。此外,分子激发耦合到核运动影响激发输运的各种方式。本文以紫色细菌的LH 2体系为模型,对声子浴影响下的长程相互作用无序纳米环中的激子动力学进行了详尽的研究。核运动被明确考虑到采用Davydov的描述的极化子和量子动力学得到使用含时变分方法。我们揭示了一个最佳的激子-声子耦合,抑制无序诱导的本地化和促进激发脱陷。这种激发转移增强,介导的环境声子,是由于能量弛豫向扩展,低能量激子提供的精确的LH 2几何形状与反平行偶极子和长程相互作用。本地化和光谱统计分析其次是相干性和本地化,传输效率和超辐射的动态措施。线性吸收,2D光子回波光谱和扩散措施的激子进行检查,以监测作为无序和激子-声子耦合的强度的函数的扩散行为。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph 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
A Dual Metastable-State Encoding Architecture for Quantum Processing with $^{171}\mathrm{Yb}$ Atom Arrays
University of Michigan(密歇根大学)
提出一种利用$^{171}\mathrm{Yb}$原子两个亚稳态能级($^3\mathrm{P}_0$和$^3\mathrm{P}_2$)的双量子比特编码架构,实现存储与快速操作分离,支持中间电路测量和容错量子计算。
2026-06-07 physics.atom-ph quant-ph
Magnons at low excitations: Observation of incoherent coupling to a bath of two-level-systems
集体磁激发模式,磁振子,可以相干耦合到微波光子在单激发极限。这使得可以获得磁振子的量子特性,并在量子信息处理中开辟了一系列应用,其中固有磁振子线宽表示量子谐振器的相干时间。我们的测量系统包括一个钇铁石榴石(YIG)球和一个三维(3D)微波腔在温度和激发功率典型的超导量子线路实验。我们进行光谱测量,以确定在这些实验条件下的磁振子相干的限制因素。使用输入输出形式主义,我们提取的磁振子线宽$κ_\mathrm{m}$。我们将在最低温度和激发功率下的相干时间的限制归因于近共振两能级系统(TLS)的非相干损耗,这是在这些实验条件下从超导电路中已知的一种通用损耗机制。我们发现,当激发功率从量子激发增加到多光子激发时,TLS饱和,它们对线宽的贡献消失。在较高的温度下,TLS热饱和和磁振子线宽减小以及。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise-Induced Coherence in Molecular Processes
激发分子的入射非相干电磁辐射,如阳光,详细描述和对比的相干(如激光)光的效果。由前者引起的量子相干性的性质,相关的运输过程中的性质和技术,强调。平衡态和稳态的情况下进行了讨论,三个例子:简单的模型,钙激发偏振光,和视紫红质的视网膜异构化被用来暴露潜在的定性性质的建立cohesive。
2021-09-14 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Entanglement spreading after local and extended excitations in a free-fermion chain
研究了自由费米子链基态的局域和扩展激发所产生的纠缠随时间的演化。单个粒子或空穴激发在大的时间和子系统长度下产生单个比特的过量熵。在双孔的情况下,激发之间的一些相干性被保留,并且过量熵仅在大孔分离时才变得可加性。相反,相干性总是丢失的粒子-空穴激发。本文还研究了完全填充链上的多空穴激发。我们发现,对于一个扩展的连续孔的超额熵尺度与大小的几何,而增加是线性的孔之间的有限的分离。
2021-10-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Modified Bloch-Redfield Master Equation for Incoherent Excitation of Multilevel Quantum Systems
提出了一种计算与非相干光弱相互作用的多能级量子系统的密度矩阵随时间演化的有效理论方法。该方法结合了布洛赫-雷德菲尔德理论与单光子相干性的部分长期近似,导致在一个主方程,明确暴露依赖于跃迁速率和跃迁偶极矩之间的角度的能量基础。修正的布洛赫-雷德菲尔德主方程允许在非相干光照射下量子相干与非相干能量转移之间的明确区分。完全非相干制度的特点是正交跃迁偶极矩的能量基础,导致由相干自由保利型主方程的动力学演化。相干区要求能量基中存在非正交跃迁偶极矩,并导致噪声诱导的量子相干性和粒子数-相干耦合的产生。作为第一个应用,我们考虑了单基态非相干光激发下的激发态相干态的动力学,观察到了在小激发态分裂的情况下粒子数到相干态的转移和非平衡准稳态的形成。早期推导出的V型系统的分析表达式[Phys. Rev. Lett. 113,113601(2014)]被发现提供了在小分子和大分子限制下的多级激发态布居和相干态的几乎定量的描述。
2014-12-25 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Narrowband Biphoton Generation due to Long-Lived Coherent Population Oscillations
我们研究了在一个通过中间亚稳态衰变的泵浦二能级系统系综中由于四波混频效应而产生的成对光子。利用亚稳态到基态的缓慢布居弛豫,产生长寿命相干布居振荡,导致介质的窄带非线性响应。双光子具有窄的带宽、长的相干时间和长度,可以通过泵浦光场来控制。此外,双光子是反聚束的,反聚束周期由退相时间决定。在此期间,阻尼振荡的双光子波函数发生,如果泵浦失谐是非零的。
2010-07-22 physics.optics quant-ph
Population and Coherence Dynamics in Light Harvesting Complex II (LH2)
从理论上研究了生理温度和低温条件下紫色细菌光合捕光复合物2(LH 2)B850环的电子激发布居和相干动力学。类似于Fenna-Matthews-Olson(FMO)蛋白,在LH 2中观察到的激发人口和一致性的振荡,通过使用一个缩放的分层运动方程(HEOM)的方法。然而,该振荡时间(300 fs)比FMO蛋白在低温下的振荡时间(650 fs)短得多。环境和高温都能提高激子波包的传播速度,但却缩短了相干时间,抑制了相干振幅和布居数。我们的计算表明,在这样一个嘈杂的生物环境中,发色团电子激发态之间可以存在一个长寿命的相干性。
2012-08-28 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Ellipticity-Controlled Bright-Dark Coherence Transition in Monolayer WSe2
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Shandong Jianzhu University(山东建筑大学);Shandong University(山东大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心)
研究通过五能级模型揭示了椭圆度调控对单层WSe2中亮-暗相干态的控制作用,展示了通过光场偏振椭圆度实现相干态转换的机制,并发现磁场对暗相干态的调控优势。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vibrational structures and long-lasting electronic coherence
最近的观测拍信号的光合复合物的激发能转移动力学已被解释为证据的持续coherency是足够长的寿命的能量运输和相干共存。在生物过程中利用相干性的可能性开辟了物理学和生物学界面上探索的新途径。然而,这些长期存在的相干性的微观起源仍有待发现。在这里,我们提出了这样一个机制,并验证它的系统环境动力学的数值精确模拟。至关重要的是,环境波动的非平凡的光谱结构,特别是离散的振动模式,可以导致振荡能量传输和电子相干性的时间尺度上的可比性的激发能运输的产生和维持。这表明蛋白质环境的非平凡结构在生物过程中的一致性中起着比以前认为的更重要的作用。
2012-09-03 cond-mat.soft physics.bio-ph quant-ph
Dynamics of spatial coherence and momentum distribution of polaritons in a semiconductor microcavity under conditions of Bose-Einstein condensation
本文研究了在皮秒激光脉冲非共振激发下,GaAs微腔中量子阱的玻色-爱因斯坦凝聚区域中极化激元的空间相干性和动量分布的动力学特性。结果表明,凝聚体的一阶稀疏相干性的开始伴随着极化激元动量分布的变窄。同时,在足够高的激发密度下,从直接测量确定的极化激元动量分布的宽度的动态行为与从相干空间分布计算的动态行为之间存在显著的定性差异。这种差异是观察到在快速初始阶段的极化激元系统动力学,显然,结果从强大的空间非均匀性的相位的冷凝物波函数,平衡在一个更长的时间尺度。
2016-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Open System Perspective on Incoherent Excitation of Light Harvesting Systems
在描述非相干自然热光产生的开放量子系统的动力学产生子的基础上,分析了该系统激发态的性质。自然热光被证明产生持久的相干动力学,因为(i)的辐射的超欧姆特性,和(ii)的纯退相动力学的情况下。在环境存在下,建立了非相干光突然开启引起的持久相干性耗散和稳态相干性。作为一个特定的应用,在PC-645捕光复合物的一个亚基的动力学被认为是进一步表明,方面的能量途径景观取决于激发光的性质和激发的发色团的数量。具体而言,脉冲激光和自然宽带非相干激发诱导显着不同的能量传递途径。此外,我们讨论的角度与本征态与网站的基础上的差异,并注意到一个重要的差异,系统相干相位时,耦合到黑体辐射或耦合到声子背景。最后,附录中包含了一个开放系统的例子,说明了当灯的开启时间假设为自然时间尺度时,相干性的损失。
2017-09-04 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph