Quantum state of a free spin-1/2 particle and the inextricable dependence of spin and momentum under Lorentz transformations
我们修正了自由粒子的狄拉克方程，并研究了旋量上的洛伦兹变换。我们研究了自旋量子化轴在洛伦兹变换下的变化，并揭示了自旋和动量之间的相互作用。
2012-08-23 quant-ph
Broadband Geodesic Pulses for Three Spin Systems: Time-Optimal Realization of Effective Trilinear Coupling Terms and Indirect SWAP Gates
宽带实现的时间最优测地线脉冲元素的有效创建的有效三线性耦合项的自旋系统由三个弱耦合自旋1/2。基于这些脉冲元素，间接SWAP操作的时间最佳实施的实验证明。基于宽带测地序列的间接SWAP门的持续时间比传统方法减少了42.3%。
2003-05-08 quant-ph
Analytical solution for optimal squeezing of wave packet of a trapped quantum particle
考虑了以压缩量子粒子的波包为目标的最优控制问题，并利用绝热近似解析求解。的解析解，驱动到一个高度本地化的最终状态的粒子的情况下，一个无限好的捕获潜力。该方案可用于提高原子光刻的分辨率。
2008-04-17 quant-ph
Optimal control of an inhomogeneous spin ensemble coupled to a cavity
我们将最优控制技术应用于耦合到腔的非均匀自旋系综。提出了一个通用的程序设计的控制策略。我们数值上显示了最优控制领域对系统不确定性的鲁棒性有助于提高检测过程的灵敏度的程度。数值模拟的参数取自最近的电子自旋共振实验。低和高协同制度进行了探讨。
2018-07-04 quant-ph
Classification of Maximally Entangled States of Spin-1/2 Particles
这篇文章暂时被撤回。
1999-05-18 quant-ph
Bell's inequality for a system composed of particles with different spin
对于两个自旋不同的粒子，我们导出了贝尔不等式。不等式研究两个系统结合自旋1和1/2;自旋1/2和3/2。我们表明，这些国家的贝尔不等式被违反。
2012-01-06 quant-ph
Time-optimal Control of Spin Systems
本文讨论了量子自旋系统的时间最优控制的各个方面，该系统被建模为紧李群G上的右不变系统。主要结果是减少这样的系统的一个等价系统的齐次空间G/H，和明确的确定最佳轨迹的情况下，G/H是黎曼对称空间。这些结果主要是利用李理论和几何控制方法得到的。
2006-01-19 quant-ph
Sub-Riemannian Geometry and Time Optimal Control of Three Spin Systems: Quantum Gates and Coherence Transfer
在核磁共振光谱学中的许多相干转移实验，涉及耦合自旋网络，使用临时自旋去耦来产生所需的有效哈密顿量。在本文中，我们表明，显着的时间可以节省在产生一个有效的哈密顿量，如果避免自旋去耦。我们提供了时间最优脉冲序列产生一类重要的有效哈密顿在三个自旋网络。这些有效的哈密顿量对于核磁共振量子计算中的相干传输实验和量子逻辑门的实现是有用的。它表明，计算这些时间最优的脉冲序列可以减少到几何问题，涉及计算齐次空间上的次黎曼测地线。
2001-06-17 quant-ph
Time-optimal selective pulses of two uncoupled spin 1/2 particles
研究了两个非耦合自旋1/2粒子选择控制的时间最优解。利用庞特里亚金最大值原理，我们推导出了两个不同偏移量的自旋的全局时间最优脉冲。我们证明了庞特里亚金哈密顿量可以写成一维有效哈密顿量。最优域可以用椭圆积分解析表示。时间最优控制问题解决的选择性反演和励磁过程。对于特定的偏移阈值，控制场的结构发生分叉。特别是，我们表明，对于小的偏移量，最佳的解决方案是串联的定期和奇异极值。
2018-10-16 quant-ph
Contracting the Wigner-Kernel of a Spin to the Wigner-Kernel of a Particle
建立了自旋和粒子的Moyal形式之间的一般关系。一旦自旋的形式主义建立起来，粒子的相空间描述就可以从转动群到平移群的“收缩”中得到。这可以通过将自旋维格纳核显式收缩为粒子的维格纳核来证明。事实上，对于一个自旋，2^{2s}个不同的可能内核中只有一个显示出这种行为。
2000-04-13 quant-ph
Optimal 1->M universal quantum cloning via spin networks
我们提出了一个方案，通过自旋星网络的自由动力学演化，将1个量子比特转换为M个具有最佳保真度的相同副本。我们表明，海森堡XXZ耦合可以完成的挑战。详细讨论了复制机的初态和自旋哈密顿量的参数。此外，我们还提出了一种可行的方法来准备的初始状态的复印机。
2007-05-18 quant-ph
Simultaneous time-optimal control of the inversion of two spin 1/2 particles
我们分析了双自旋系统的同时时间最优控制。这两个非耦合自旋的化学偏移值不同，它们受相同的磁场控制。使用适当的旋转框架，我们限制的情况下，相反的转变的研究。然后我们证明，旋转坐标系中反转问题的最佳解由最大强度的脉冲序列组成，并且类似于实验室坐标系中使用非共振控制场仅反转一个自旋的最佳解。使用核磁共振技术实验实现了一个例子。
2010-09-06 quant-ph
High-precision description and new properties of a spin-1 particle in a magnetic field
本文导出了非均匀磁场中具有正常磁矩的自旋为1的点状粒子的精确Foldy-Wouthuysen哈密顿量。对于均匀磁场，它被精确地分成自旋的线性项和二次项。发现了具有反常磁矩的粒子的一些新的性质：在均匀磁场中运动的粒子的自旋投影不是整数，张量极化在正交于磁场的平面内是不对称的.先前描述的由张量磁极化率引起的自旋张量效应不仅存在于原子核中，而且也存在于点状粒子中。
2014-06-09 quant-ph
Optimal State Discrimination Using Particle Statistics
本文将粒子统计方法应用于量子态的最佳模糊判别问题。要区分的状态被编码在相同粒子的内部自由度中，并且我们使用外部自由度的聚束和反聚束来区分各种内部状态。我们表明，我们可以实现最佳的单镜头歧视概率只使用粒子统计的影响。我们讨论有趣的应用，我们的方法来检测纠缠和纯化混合态。我们的方案可以很容易地实现与当前的技术。
2003-09-10 quant-ph
Ghost spinors in quantum particles interference
本文研究了鬼旋量对量子粒子干涉的影响问题。考虑了旋量和鬼旋量之间的相互作用。此外，还得到了在特殊情况下能量动量张量为零点的条件，并讨论了Deutsch阴影粒子张量的实验检验问题。
2002-07-15 quant-ph
Entanglement induced in spin-1/2 particles by a spin chain near its critical points
建立了自旋链临界性与纠缠度之间的关系。我们利用的纠缠是在辅助粒子之间共享的，它们彼此隔离，但耦合到相同的临界自旋1/2链。我们解析地计算了约化的密度矩阵，数值地显示了辅助粒子在自旋链临界点附近的纠缠。我们发现自旋链诱导的纠缠可以达到1，并且它可以很好地指示链的临界点。一个物理理解和实验实现与捕获离子。
2006-12-04 quant-ph
Mean spin entanglement of two massive Dirac particles under Lorentz transformations
利用Foldy-Woutheysen平均自旋算符和Dirac哈密顿量的同时本征旋量，研究了相对论效应对两个大质量Dirac粒子平均自旋纠缠的影响.我们得到了在任意洛伦兹变换下从特定动量的旋量到变换动量的旋量的变换矩阵。利用变换矩阵，我们证明了变换自旋态的贝尔不等式中的纠缠度与贝尔参数最大值之间的一致单调性。
2010-08-20 quant-ph
Analogy between optimal spin estimation and interferometry
最佳自旋状态估计方案被认为是类似于干涉测量中的相位检测。最近报道的相干测量产生N粒子系统的平均保真度（N+1）/（N+2）对应于相位分辨率1/ \sqrt{N}的标准极限。它提供了不相干测量时，每个粒子被单独检测和信息被最佳使用的界限。对于特定的状态，在量子理论中可以改进到1/N。最好的结果是结合连续相干测量分数组的粒子。
1999-11-16 quant-ph
The Relativistic Quantum Law of motion for a Particle with Spin 1/2
本文介绍了自旋为1 2的粒子在一维空间中运动的量子力学确定性方法。提出了自旋粒子的拉格朗日量（$s ={1 \over 2} $），并推导出与粒子速度相关的共轭动量的表达式。
2003-11-10 hep-th quant-ph
Effective electric and magnetic polarizabilities of pointlike spin-1/2 particles
通过将初始哈密顿量变换到Foldy-Wouthuysen表象，计算了具有反常磁矩的自旋为1/2的点状粒子的有效电、磁极化率.自旋1/2和自旋1粒子的极化率进行了比较。
2014-11-21 hep-th quant-ph
Adiabatic population transfer of dressed spin states with quantum optimal control
本文报道了利用修饰自旋态进行绝热布居转移的理论研究。利用斩波随机基（CRAB）算法实现了耦合到强谐振微波场的带负电荷的金刚石氮空位中心的量子最优控制。我们表明，修饰自旋态是非常有效的抑制自旋退相绝热布居转移的影响。数值模拟还表明，基于CRAB的量子最优控制可以实现有效和鲁棒的绝热布居转移。
2019-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Confinement of spin-0 and spin-1/2 particles in a mixed vector-scalar coupling with unequal shapes for the potentials
本文在更一般的条件$V_{v}=V_{s} + \mathrm{const.}$下研究了具有矢量势和标量势的Klein-Gordon方程和Dirac方程。在平方三角势函数的情况下，解决了这些等谱问题，找到了粒子和反粒子的束缚态，并详细讨论了本征值和本征函数。结果表明，当自旋为0的粒子与自旋为1/2的粒子具有相同的质量和相同的势时，它们比自旋为1/2的粒子具有更好的定域性。
2006-11-14 hep-th quant-ph
Non-Abelian gauge field effects and its relevance to spinning particle dynamics in the technology of spintronics
本文将具有自旋轨道效应的凝聚态系统中自旋矢量关于k空间有效磁场的进动形式化地描述为电子波函数的局域变换，这种局域变换必然需要SU（2）变换规则来保证协变性。我们证明了自旋规范场对自旋粒子运动产生影响的先决条件是“无旋进”。自旋规范场对自旋粒子运动的影响在经典图像和量子图像中都表现出一致性，从而为反常Hall、自旋Hall、自旋矩、光学马格努斯、几何量子计算中的重要效应提供了理论解释.
2007-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Relativistic Quantum Stationary Hamilton Jacobi Equation for Particle with Spin 1/2
对于一维运动，我们从狄拉克旋量方程（DSE）导出自旋为1/2的粒子的量子定态哈密顿-雅可比方程。然后给出了它的解。我们证明了$QSHJES_{1\over2}$有两种明确的形式，它们代表了自旋1/2的两种可能的投影。
2003-11-10 hep-th quant-ph
Relativistic Coulomb problem for particles with arbitrary half-integer spin
本文利用hep-th/0412213中提出的相对论张量双旋量方程，求解了自旋为任意半整数的带电粒子与库仑势相互作用的Kepler问题。
2005-02-01 hep-th quant-ph
Spin and pseudospin symmetries and the equivalent spectra of relativistic spin-1/2 and spin-0 particles
我们证明，在狄拉克方程中产生自旋和赝自旋对称性的条件与在存在矢量势和标量势的情况下产生相对论性自旋-1/2和自旋-0粒子的等效能谱的条件相同。结论不依赖于势的特定形状，并且在物理学的不同领域中可能是重要的。当标量势和矢量势都是球面势时，这些等谱性条件意味着狄拉克旋量的上分量或下分量的自旋轨道项和达尔文项都消失了，使其在能量上等价于自旋0态。在这种情况下，除了能量之外，标量粒子还将具有与相应自旋为1/2的粒子的上分量或下分量的（守恒）轨道角动量相同的轨道角动量。我们指出了这个结果的几个可能的应用。
2007-04-03 nucl-th quant-ph
Spin 0 and spin 1/2 quantum relativistic particles in a constant gravitational field
研究了在背景度规$x > 0$中的半无限实验室中的Klein-Gordon方程和Dirac方程。对特殊情况$ u(x) = 1 + g x$研究了所得方程。结果表明，在横动量为零的情况下，自旋为1/2的粒子的能量本征值的平方比相同质量的自旋为0的粒子的能量本征值的平方小$mg\hbar c$ .最后，对于非零横动量，得到了对应于大量子数的能量本征值，并对自旋为0和自旋为1/2的粒子的结果进行了比较.
2003-03-08 gr-qc quant-ph
Noise-resistant optimal spin squeezing via quantum control
纠缠原子态，如自旋压缩态，代表了新一代量子传感器和原子钟的一个有前途的资源。我们证明，最优控制技术可以用来大大提高自旋压缩的程度在强相互作用的多体系统，即使在存在噪声和缺陷。具体来说，我们提出了一个协议，是强大的噪声优于传统的方法。潜在的实验实施进行了讨论。
2015-06-08 cond-mat.other quant-ph
Entanglement and Extreme Spin Squeezing for a Fluctuating Number of Indistinguishable Particles
我们从[A. S. Sørensen和K. Mølmer，Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，4431（2001）]中描述的方法。我们还讨论了其他自旋压缩不等式如何推广到这种情况。此外，我们给出了一个操作意义的情况下，个别粒子不能解决的界限。作为一个副产品，这使我们能够表明，在自旋压缩实验与冷气体的粒子是典型的区分在实践中。我们的结果证明了Sørensen-Mølmer边界在最近的玻色-爱因斯坦凝聚体自旋压缩实验中的应用。
2012-04-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spinor particle. An indeterminacy in the motion of relativistic dynamical systems with separately fixed mass and spin
我们给出了一个论点，一类广泛的几何模型的自旋相对论粒子与卡西米尔质量和自旋分别为固定参数，有不确定的世界线（而其他自旋粒子有明确的世界线）。这一悖论表明，为了对自旋粒子进行一致的描述，应该使用比世界线概念更一般的东西。作为一个特殊的情况下，我们研究了在拉格朗日水平的柯西问题的旋量粒子，然后，在约束哈密顿水平，我们推广我们的结果到其他粒子。
2011-11-07 hep-th math-ph math.MP
Optimal spin squeezing inequalities detect bound entanglement in spin models
我们确定了广义自旋压缩不等式的完备集。这些是纠缠标准，可用于实验检测纠缠的自旋1/2粒子系统中的自旋不能单独解决。它们也可以用来显示在几个自旋模型的热态的束缚纠缠的存在。
2008-01-18 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Cherenkov radiation by spinless and spin-1/2 particles
本文在量子场论的框架下研究了无自旋和自旋为1/2的带电粒子的切伦科夫辐射过程。在后一种情况下，使用极化密度矩阵技术来解释自旋翻转。如果与经典电动力学的结果相比，在这两种情况下，出现了几个量子修正，符合光子的能量线性项。结果表明，虽然这些校正的绝对值显着依赖于折射率，相对量子校正保持独立的介质中的超相对论粒子的情况下。在自旋为1/2的粒子的情况下，自旋翻转实际上从未发生在这个过程中。对于无自旋和自旋为1/2的两种情况，出射光子的偏振矢量总是位于由初始粒子的动量矢量和最终光子的波矢量形成的平面内。
2015-11-17 hep-ph physics.optics quant-ph
Spin-Orbit Interaction in particles' motion as a model of quantum computation
本文研究了自旋轨道相互作用（即自旋对粒子在磁场中的轨道的影响）作为量子计算的模型。用随机力学方法研究了二能级自旋量子系统。纠缠自旋态的控制被认为是控制粒子系综沿参考轨道的平均矩的问题。它表明，这样的控制可以成功地应用开环控制方案。
2011-02-10 math-ph math.MP quant-ph
Quantum kinetics of spinning neutral particles: General theory and Spin wave dispersion
等离子体物理是粒子间长程相互作用的物理质点系的一个例子。在粒子运动速度较小时，等离子体可近似地看作是一个具有库仑相互作用的质点系。库仑相互作用是各向同性的。自旋中性粒子系统具有长程各向异性的粒子间相互作用。因此，它们可以比等离子体揭示更多的到达特性。此外，对于自旋粒子系统的研究，我们可以发展类似于等离子体的动力学和流体力学方法。我们用一种新的方法导出了动力学方程，这种方法是多粒子量子流体力学的推广。得到的动力学方程组是截断的，所以我们有两个方程的封闭组。其中之一是量子分布函数的动力学方程。第二个方程是自旋分布方程。它描述了自旋动力学演化，并给出了分布函数随时间的演化贡献。我们的方法允许获得三维质点系和低维系统的方程。因此，我们考虑在三维和二维中性自旋粒子系统中的自旋波。
2013-08-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Optimally Controlled Storage of a Qubit in an Inhomogeneous Spin Ensemble
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Imperial College London（帝国理工学院）
研究通过优化腔体调制，提升自旋集体中量子比特寿命，克服不均匀展宽和腔体衰减的影响。
2026-04-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
