Entanglement in spatial adiabatic processes for interacting atoms
本文研究了几种最近发展起来的绝热态制备方案中存在强相互作用的少数原子系统的非经典关联动力学。我们发现,纠缠可以在一个可控的方式,可以归因于两个不同的来源,原子-原子相互作用和原子之间的分布不同的陷阱。
2018-07-26 quant-ph
Adiabatic demagnetization and generation of entanglement in spin systems
我们研究了一个偶极耦合自旋为1/2的核系统在绝热退磁冷却下的纠缠出现。揭示了次近邻和次近邻自旋纠缠的意外行为:自旋系统的纠缠态出现在由零并发区域分隔的两个不同温度和磁场区域中。伴随的磁场依赖性可以有两个最大值,其位置由链中的初始条件和自旋数确定。
2012-01-18 quant-ph
Creating Steady Atom-Molecule Entanglement by Demkov-Kunike Type Non-adiabatic Transition
基于费米子原子与玻色子分子的光缔合作用,提出了一种在光晶格中产生原子态与分子态之间稳定纠缠的方案。根据第二类Demkov-Kunike(DK 2)非绝热跃迁模型\cite{DK,models},通过共振扫描Ramman激光束的频率来保证纠缠态的稳定性。通过调整扫描参数,可以精确控制各分量的概率幅值。
2004-07-25 quant-ph
Entanglement in the adiabatic limit of a two-atom Tavis-Cummings model
本文研究了在频率啁啾存在下,原子连续通过高Q腔的绝热极限。尽管绝热近似可能会失败,但我们能够证明,对于适当的斯塔克脉冲选择,情况并非如此。相反,建立了与共振极限的联系,在那里证明了纠缠的强大创造。最近的发展,在高Q腔的制造允许的最大纠缠态的结晶度高达97%。
2008-09-23 quant-ph
Quantum temporal correlations and entanglement via adiabatic control of vector solitons
结果表明,通过对光矢量孤子进行色散控制,可以产生平均位置精度超过标准量子极限的光脉冲。所提出的方案也能够纠缠的光脉冲的位置,并可能用于一般的连续变量量子信息处理。
2007-05-29 quant-ph
Local entanglement generation in the adiabatic regime
研究了一对量子比特与初始关联系统相互作用过程中纠缠的产生。利用与时间无关的微扰理论和绝热定理,我们证明了当联合系统演化到相互作用理论的基态时,量子比特纠缠的条件。然后,我们将这些结果的情况下,量子比特与标量量子场相互作用。我们研究了三种不同的变化,这种设置;量子场的Dirichlet边界条件,量子场与经典势相互作用,量子场开始在热态。
2010-07-08 quant-ph
Fast adiabatic quantum state transfer and entanglement generation between two atoms via dressed states
最近,Baksic \emph{et~al.} [Phys.Rev.Lett. \textbf{116},230503(2016)]。在量子Zeno动力学的辅助下,我们发展了这种缀饰态方法,分别实现了加速绝热两原子量子态转移和最大纠缠产生的完全受激拉曼绝热和分数受激拉曼绝热。通过数值模拟,确定了该方案的参数,保证了理论和实验上的可行性和有效性。此外,我们还对该方案的鲁棒性进行了严格的数值模拟,结果表明,该方案对腔体参数、原子自发发射和光子泄漏的变化具有鲁棒性。
2016-10-10 quant-ph
Generation of three-dimensional entanglement between two spatially separated atoms via shortcuts to adiabatic passage
基于腔量子电子动力学中的Lewis-Riesenfeld不变量方法,提出了一种利用离轴通道的捷径在空间分离的两个腔中产生三维纠缠的方案.通过将Lewis-Riesenfeld不变量与量子Zeno动力学相结合,我们可以产生具有高保真度的两个原子的三维纠缠。数值模拟结果表明,该方案对光子泄漏和原子自发发射引起的退相干具有较好的鲁棒性。
2015-10-21 quant-ph
A non-adiabatic approach to entanglement distribution over long distances
研究了囚禁原子量子存储器(即光腔中的单原子)之间的纠缠分布。在大多数情况下,纠缠分布的速率取决于传输的单光子的状态可以转移到被困原子的效率。这种加载效率分析研究了两个级别,$V$ -级别,$Λ$ -级别,和双$Λ$ -级别的原子配置通过系统水库的方法。提出了一种非共振非绝热加载$Λ$级囚禁原子存储器的方法,并确定了实现高加载概率的原子-光耦合率和输入光子带宽之间的折衷。非绝热方法允许使用广泛类别的光源,并且在某些情况下,它提供比通过绝热加载机制可以实现的系统吞吐量更高的系统吞吐量。分析扩展到两个双$Λ$囚禁原子存储器的情况下,由偏振纠缠双光子照明。
2007-01-08 quant-ph
Adiabatic cavity QED with pairs of atoms: Atomic entanglement and Quantum teleportation
研究了原子与单模腔场共振相互作用系统的动力学,其中原子与腔场之间存在一定的时间延迟。用含时耦合函数表示模的空间分布,考虑了系统的绝热极限。虽然时间演化主要是绝热的,但能量交叉在系统动力学中起着重要作用。在此基础上,讨论了量子纠缠和腔态隐形传态的过程。我们研究的行为时,我们引入退相干,有限失谐,和潜在的不对称性的原子的耦合配置文件的系统。
2008-09-21 quant-ph
Quantum Decoherence from Adiabatic Entanglement
为了理解量子系统与经典大系统相互作用所产生的量子退相干,我们在Born-Oppenhemeir近似的基础上引入了绝热量子纠缠的概念.在绝热极限下,量子系统和大系统构成的整个系统的波函数可以分解为绝热量子态与大系统的准经典运动组态相关的纠缠态.结合一种新的量子测量观点,它已被最近的实验所直接证实[如S。Durr et.al,Nature 33,359(1998)],结果表明绝热纠缠确实是量子退相干的原因,因此当大系统表现为经典对象时,它可以被看作是一种“干净的”量子测量.将大系统分别看作宏观可分辨的空间变量、高自旋系统和具有相干初态的谐振子,给出了三个例子,并给出了它们的显式解。
2000-01-19 quant-ph
Quantum gates and multi-particle entanglement by Rydberg excitation blockade and adiabatic passage
我们提出利用受激绝热过程将原子从基态转移到里德伯激发态。几微米远的原子经历里德伯态之间的偶极-偶极相互作用,这种相互作用足够强,可以改变原子共振,抑制多个原子的激发。我们发现,在这种相互作用的存在下,两个原子之间的绝热通道导致强大的最大纠缠态的创建和两位量子门。对于许多原子,激发阻断导致集体自旋和Jaynes-Cummings类哈密顿量的有效实施,我们表明,绝热通过可以用来产生集体Jx=0本征态和Greenberger-Horne-Zeilinger态的几十个原子。
2008-02-25 quant-ph
Generation of many-particle entanglement in an ion trap by adiabatic ground-state transitions
本文讨论了双色激光场与离子阱中多粒子纠缠的产生。结果表明,在一个时间平均的,粗粒度的图片系统可以映射到一个自旋系综与可控的集体相互作用。激光参数的绝热变化允许从多粒子哈密顿量的可分离本征态到纠缠本征态的转移。特别感兴趣的是在基态的过渡,在某些情况下对应于量子相变。如果在基态和第一激发态之间始终保持足够大的能隙,则可以显著降低退相干机制的影响。
2003-01-06 quant-ph
Remote entanglement via adiabatic passage using a tunably-dissipative quantum communication system
远程量子节点间的有效量子通信需要高保真度的量子态传输和远程纠缠产生。最近的实验表明,微波光子和声子都可以用来耦合超导量子比特,其保真度主要受通信信道损耗的限制。绝热协议可以通过传输量子态来克服信道损耗,而不填充有损耗的通信信道。在这里,我们提出了一个独特的超导量子通信系统,包括两个超导量子比特连接的0.73米长的通信信道。值得注意的是,我们可以引入大的可调损耗的信道,允许探索不同的纠缠协议中存在的耗散。当设置为信道中的最小损耗时,我们展示了绝热量子态传输协议,该协议实现了99%的传输效率以及具有96%保真度的纠缠Bell态的确定性生成,所有这些都没有填充干预通信信道,并且与量子比特谐振模式量子比特中继方法竞争。我们还探讨了绝热协议的性能在存在显着的信道损耗,并表明绝热协议的保护,防止在信道中的损失,实现更高的状态传输和纠缠度比中继方法。
2020-05-28 quant-ph
Atom-photon, atom-atom and photon-photon entanglement preparation via fractional adiabatic passage
我们提出了一个相对稳健的方案来产生(i)一个原子和一个腔光子,(ii)两个原子在它们的基态,(iii)两个光子在两个空间分离的高Q腔中的最大纠缠态。它是基于一个三能级原子通过腔模与一束激光之间的分数绝热相互作用。强调了光学相位的存在。
2004-12-07 quant-ph
Decoherence-free creation of atom-atom entanglement in cavity via fractional adiabatic passage
提出了一种鲁棒且对退相干不敏感的方案,利用该方案实现了两个三能级原子与光腔和激光相互作用系统的可控纠缠态的产生。通过采用分数绝热通过和适当设计的原子-场耦合,有效地抑制了由于原子自发跃迁和腔衰减引起的损耗。在这个方案中,两个原子以相反的方向穿过腔模和激光束,而不是其他纠缠方案,其中原子需要在腔内具有固定的位置。我们还证明了一个运动原子的相干性可以转移到另一个原子上,而不需要填充腔模。
2005-01-26 quant-ph
Adiabatic passage for three-dimensional entanglement generation through quantum Zeno dynamics
利用量子Zeno动力学,提出了一种绝热通过的方法,在含时相互作用场中产生两原子的三维纠缠。原子被捕获在两个空间上分离的腔中,腔之间用光纤连接,因此不需要单独寻址。由于该方案是基于共振相互作用,产生纠缠所需的时间大大缩短。由于光场保持真空态,原子处于基态,与色散方案相比,有效地抑制了由于光子激发和原子自发跃迁引起的损耗。数值模拟结果表明,该方案对腔衰减和原子自发发射引起的退相干具有较强的鲁棒性。此外,该方案还可以推广到N原子的三维纠缠和两个空间分离原子的高维纠缠.
2014-10-27 quant-ph
Adiabatic Creation of Atomic Squeezing in Dark States vs. Decoherences
研究了多原子暗态的多体关联,其特征是原子的压缩超过了两两纠缠。结果表明,在电磁诱导透明(EIT)机制的原子系综光子存储过程中,通过对原子系综上经典光场的Rabi频率进行精细调控,可以产生原子压缩和两两纠缠.我们还考虑了在各种退相干通道下原子压缩和两两纠缠的突然死亡。通过详细研究原子系综中量子关联的绝热产生与退相干之间的竞争,得到了产生最大原子压缩和两两纠缠的最佳时间,并给出了三种典型的退相干通道.
2010-11-12 quant-ph
Dissipation-enabled resonant adiabatic quantum state transfer: Entanglement generation and quantum cloning
讨论了单光子波包的偏振自由度与量子发射体之间的共振耗散绝热量子态转移过程。这些研究推广了前人的工作[N. Trautmann和G. Alber,Phys.Rev.A93,053807(2015)]通过考虑自发发射的光子波包和非绝热校正的性质。结果表明,这些绝热单光子量子态转移过程的光子自由度可用于被动、预示和确定性地制备两种材料量子发射体的Bell态,以及实现一大类对称和非对称量子克隆过程.虽然这些理论研究集中在波导的情况下,他们预计也为其他情况下,只要所涉及的过程是绝热的,使傅立叶有限带宽的单光子波包涉及的是小的相比,相关的耗散率。
2021-11-15 quant-ph
Entanglement Scaling and Problem Structure in Quantum Approximate and Adiabatic Optimization Algorithms
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
研究量子近似优化算法(QAOA)在MaxCut问题中的纠缠标度,发现次优参数训练会改变纠缠轮廓,而高性能优化器下纠缠标度与费米子高斯态一致,并与绝热量子计算对比揭示不同标度行为。
2026-06-26 quant-ph
Adiabatic entanglement in two-atom cavity QED
分析了单模光场与一对二能级原子的相互作用问题。原子在不同的时间进入和离开腔。而不是使用恒定的耦合,我们使用时间相关的耦合,代表模式的空间依赖性。虽然系统的演化是绝热的大部分时间,以前未研究的能量交叉起着关键作用的系统动力学时,原子有一个时间延迟。我们发现,有条件的原子腔纠缠可以产生,而大的光子数纠缠系统的行为,可以映射到单原子Jaynes-Cummings模型。探索这个系统的主要特点,我们提出了简单和相当强大的方法纠缠原子独立的腔,量子态映射,并实现SWAP和C-NOT门与原子量子位。
2008-10-03 quant-ph
On the effectiveness of the protocol creating the maximum entanglement of two charge-phase qubits by cavity field
我们重新讨论了在作为量子数据总线的腔中耦合到微波场的两个约瑟夫森结(JJ)电荷相位量子比特之间产生最大纠缠态的协议。我们致力于分析一种新的量子退相干机制,这种机制是由于量子比特与数据总线之间的绝热纠缠引起的,即非共振微波场。结果表明,即使数据总线的变量可以被消除,量子比特和数据总线之间的纠缠仍然存在,并且可以使两粒子态的叠加态退相干。幸运的是,我们可以构造一个二维无消相干子空间来对抗这种绝热消相干,为了对这种消相干问题进行解析研究,我们利用Fraghlich变换重新推导了这类系统的有效哈密顿量,它与绝热消去法得到的结果是等价的。
2004-10-26 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for population transfer and maximum entanglement creation between two atoms in a cavity
基于腔量子电子动力学(CQED)系统,利用Berry提出的“无跃迁量子驱动”方法,构造了两个$Λ$型原子间的布居转移和最大纠缠产生的捷径.通过引入辅助激发能级、经典驱动场和腔场模,设计了一个有效的哈密顿量来补充或替代原参考哈密顿量,并在任意短的时间内引导系统沿其瞬时本征态演化,从而加快了粒子数转移的速率,并使腔中两原子间产生最大纠缠.数值模拟表明,我们的捷径的性能是强大的原子自发发射和腔光子泄漏造成的退相干。
2014-01-10 quant-ph
Neutral atom entanglement using adiabatic Rydberg dressing
本文研究了利用绝热 Rydberg dressing 和双光子跃迁实现中性原子 Mølmer-Sørensen 纠缠门,证明其在非完美 Rydberg blockade 区间内可实现快速高保真门。
2022-12-20 quant-ph
Environmentally Induced Entanglement -- Anomalous Behavior in the Adiabatic Regime
在开放量子系统的背景下考虑两个非相互作用的量子比特,众所周知,它们的共同环境可以充当纠缠剂。在微扰状态下,环境对系统动力学的影响可以有效地用幺正贡献和耗散贡献来描述。对于这里考虑的具有(亚)欧姆谱密度的双自旋玻色子模型,特定的么正贡献(兰姆位移)很容易解释两个量子比特之间纠缠的建立。此外,有人认为,在绝热极限下,在微观模型中加入所谓的反项可以补偿环境的幺正影响,从而抑制纠缠的产生。调查这一断言是这里提出的工作的主要目标之一。利用纯态层次(HOPS)方法对精确的约化动力学进行了数值计算,发现并解释了抑制的程度主要取决于决定谱密度$J(ω) \sim ω^s e^{-ω/ω_c}$低频幂律行为的参数$s$.值得注意的是,我们发现,对于共振量子比特,即使在绝热制度(任意大的$ω_c$),纠缠动力学仍然受到环境诱导的哈密顿相互作用。此外,我们详细研究了该模型,并提出了广泛的耦合强度的精确纠缠动力学,区分共振和失谐量子比特,以及欧姆和深亚欧姆环境。值得注意的是,我们发现,在所有情况下的渐近纠缠不消失,并推测耦合强度和通过并发测量的渐近纠缠之间的线性关系。此外,我们讨论了各种微扰主方程获得近似纠缠动力学的适用性。
2020-10-20 quant-ph
Efficient generation of multiqubit entanglement states using rapid adiabatic passage
本文提出利用快速绝热通道在里德伯原子阵列中高效生成高保真多量子比特纠缠态,实验预测保真度超0.9995,并可扩展至更大阵列。
2024-08-30 quant-ph
Entanglement degradation in the solid state: interplay of adiabatic and quantum noise
我们研究了两个非相互作用的量子比特在具有典型固态纳米器件宽带光谱的独立浴中的纠缠退化。我们得到了目前实验上可实现的几类纠缠初态在绝热噪声存在下的共生的解析形式。我们发现,绝热(低频)噪声影响纠缠减少类似于纯退相噪声。由于量子(高频)噪声,纠缠在依赖于状态的有限时间内完全丢失。简要讨论了在片上实现本地操作和纠缠操作的可能性。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement as a resource in adiabatic quantum optimization
我们通过对量子系统的实时演化进行近似模拟,同时限制纠缠量,来探索纠缠在绝热量子优化中的作用。为了经典地模拟有限纠缠系统的时间演化,我们用矩阵乘积态和投影纠缠对态来表示量子态。我们发现,无论是在平面或非平面的二维图上的伊辛自旋玻璃的基态的概率迅速增加的纠缠量的状态增加。此外,我们建议在复杂的时间演化作为一种方法来改善模拟绝热演化和模拟量子退火机的热冷却的效果。
2015-01-27 cond-mat.dis-nn quant-ph
Critical slowing down of multi-atom entanglement by Rydberg blockade
在三能级梯型原子系综中实现完全绝热态转移的激光激发脉冲,如果原子的最高激发态受到里德堡阻塞,则会导致许多原子的高度纠缠态。薛定谔方程的解表明,随着原子数目的增加,保证绝热演化越来越困难。能隙的减小、集体可观测量的显著变化以及工作波动的增加将绝热演化的临界减慢与系统的量子相变样行为联系起来。
2018-06-29 quant-ph
Evolution of the entanglement of the $N00N$-type of states in a coupled two cavity system via an adiabatic approximation
我们研究了两个腔的系统,每个腔封装一个量子比特和一个振荡器的自由度。假设量子比特和振荡器之间的超强相互作用强度,并且允许光子在腔之间跳跃。快速移动的振子和缓慢移动的量子比特之间的时间尺度的分区允许我们建立一个绝热近似过程,其中我们采用离域自由度对角化的哈密顿量。例如,$N00N$型初始状态的时间演化现在简化了两个量子比特的二分系统的约化密度矩阵。对于初态的$N00N$分量的宏观尺寸,量子比特之间的纠缠的突然死亡及其连续的零值显著地表现为信息在长时间间隔之后向量子比特传播。当初始态的光子数较低时,动力学产生了几乎最大纠缠的两量子比特态,利用密度矩阵之间的Hilbert-Schmidt距离,观察到它们是几乎纯的广义Bell态.
2017-12-22 quant-ph
Cavity-assisted squeezing and entanglement: Non-adiabatic effects and optimal cavity-atomic ensemble matching
在腔辅助拉曼方案中,我们从理论上研究了光场与冷原子系综集体自旋极化的量子纠缠。以前的工作主要集中在坏的腔限制,信号是远远长于腔场寿命。考虑到原子弛豫和其他缺陷,可能需要加速光-原子界面操作。通过增加腔场寿命,可以实现更好的光-物质耦合和纠缠。在我们的工作中,我们考虑的非绝热效应,成为重要的坏腔限制在低光子和连续变量制度。我们发现经典的控制场的时间分布,允许一个检索从腔的输出量化信号的预定义的时间形状和持续时间,这是最佳的零差检测,光学混合或进一步的操作。与腔场寿命相比,这是针对宽范围的信号持续时间完成的。我们讨论了一个最佳的腔-原子系综匹配的腔场寿命,它允许一个较低强度的控制场,并尽量减少各种非线性效应,如交流光位移,四波混频等,这可能是潜在的有害的实验。
2019-08-19 quant-ph
Probing Entanglement in Adiabatic Quantum Optimization with Trapped Ions
绝热量子优化被提出来作为解决NP完全问题的一种途径,与经典算法相比具有可能的量子加速比。然而,量子效应(如纠缠)在这些优化协议中的确切作用仍不清楚。我们提出了一个冷捕获离子,允许一个定量的特征,在一个受控的实验中,纠缠,退相干,绝热量子优化和非绝热的相互作用的设置。我们表明,以这种方式,广泛的一类NP完全问题成为访问量子模拟,包括背包问题,数划分,和最大割问题的实例。此外,一般的理论研究揭示了在协议结束时的纠缠的成功概率的相关性。然而,从小系统和线性斜坡的精确数值模拟中,我们发现在优化过程中与纠缠没有实质性的相关性。对于最终状态,我们推导出解析的成功概率作为纠缠的函数,这可以在实验中测量的普遍上限。所提出的捕获离子设置和所提出的纠缠研究解决了绝热量子优化的相关问题,这可能是跨实验平台的普遍兴趣。
2015-03-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Static entanglement structure and adiabatic Bell-state preparation in the tripartite quantum Rabi model
Central South University(中南大学)
研究三方量子拉比模型中的静态纠缠结构与绝热贝尔态制备,通过分析能谱和纠缠变化,识别本征分支,给出解析标准,用三态有效模型解释现象,并通过有限时间线性斜坡确定高保真度所需参数,揭示了耦合对纠缠及制备的作用。
2026-07-14 quant-ph
Dark state adiabatic passage with branched networks and high-spin systems: spin separation and entanglement
绝热方法对于量子信息协议具有潜在的重要性,因为它们对许多技术和基本噪声源具有鲁棒性。它们对于量子传输特别有用,并且在某些情况下是基本的量子门。在这里,我们探讨了一个特定的协议,暗态绝热通道,其中自旋状态是跨分支网络的初始化自旋,包括一个“输入”自旋,和多个叶自旋运输的扩展。我们发现,最大的纠缠产生在自旋半粒子的系统中,或系统仅限于一个激发。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement distillation by adiabatic passage in coupled quantum dots
绝热通过两个相关的电子在三个耦合的量子点,提供了一个强大的和控制的方式提取,运输和检测自旋纠缠,以及测量自旋解纠缠的速率。采用可调的点间耦合的计划创建,从一个未纠缠的两个电子状态,空间分离的单重态和三重态的叠加。一个点的人口(电荷)的单一测量崩溃的波函数这些国家,实现纠缠到电荷转换。该方案是鲁棒的,效率接近100%,对于大范围的现实光谱参数。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast generations of tree-type three-dimensional entanglement via Lewis-Riesenfeld invariants and transitionless quantum driving
最近,Song等人[Phys. Rev. A 93,062321(2016)]通过绝热通道制备了一种新的三维纠缠态,称为树型纠缠,其可能用于提高量子通信安全性。在这里,我们提出了两个方案,快速生成的树型三维纠缠的三个空间分离的原子之间的绝热通道的捷径。借助量子Zeno动力学,利用两种不同但等价的方法:Lewis-Riesenfeld不变量和无跃迁量子驱动来构造绝热通道的捷径.并对两种方法进行了比较。严格的数值模拟表明,两种方案都能快速制备出具有较高量子效率的树形三维纠缠态,并且对参数变化、原子自发发射和腔光纤光子泄漏都具有较强的鲁棒性.
2016-06-22 quant-ph
Two-Qubits Entanglement Induced by a Faster Data Bus
我们提出了一个理论协议,通过玻恩-奥本海默(BO)近似创建两个量子比特的纠缠。在我们的方案中,每个量子比特耦合到一个更快的数据总线,其频率远大于量子比特的能量间隔,因此BO近似是有效的。然后,量子位与数据总线的绝热分离可以引起耦合两个量子位的有效电势,这可以用于创建量子逻辑门。我们还讨论了两个量子比特与外场之间的绝热纠缠引起的量子退相干。
2004-01-11 quant-ph
Geometric model of quantum navigation during (anti-)search on a plane
本文提出一个平面上双智能体利用量子纠缠进行联合随机游走的模型,并用球面与双曲几何分别解释由纠缠协议产生的有效吸引力与排斥力。
2023-11-13 quant-ph
Adiabatic Dynamics of Entanglement
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理珀金斯研究所);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所)
研究了绝热过程中纠缠变化的机制,揭示了能量避避交叉在纠缠生成与再分布中的作用,分析了计算复杂性与量子优势的纠缠需求关系。
2026-10-06 math-ph math.MP quant-ph
Efficient entanglement generation between exciton-polaritons using shortcuts to adiabaticity
我们使用绝热性的捷径,一种方法引入到加速绝热量子动力学,有效地产生耦合半导体微腔中激子-极化激元之间的纠缠。一个实质性的改善,实现了,最近提出的方法,基本上提高了系统的非线性。我们的方法利用了随时间变化的非线性,它可以变得大于腔之间的约瑟夫森耦合,而传统的方法被限制到一个恒定的非线性低于耦合。所建议的程序预计也将在光学的其他研究领域,在非线性相互作用玻色子遇到的应用。
2018-07-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fast generation of three-dimensional entanglement between two spatially separated atoms via invariant-based shortcut
提出了一种基于不变量的绝热捷径快速产生双原子三维纠缠的方案。利用量子Zeno动力学,利用基于不变量的绝热捷径技术产生了两原子三维纠缠。数值模拟结果表明,在短时间内,该方案具有很高的保真度,对原子自发发射、光子泄漏以及所选参数变化引起的退相干具有很强的鲁棒性.此外,该方案可以用当前的实验技术来实现。
2016-05-24 quant-ph
Optimized generation of entanglement based on the f-STIRAP technique
本文基于f-STIRAP技术,通过平衡非绝热泄漏与系统耗散,优化两量子比特间最大纠缠态的生成,并给出最优耦合剖面、操作时间及最大纠缠的解析表达式,适用于固态量子器件。
2024-03-14 quant-ph
Sensitivity and Entanglement in the Avian Chemical Compass
根对机制可以帮助解释鸟类的定向和导航。有证据表明,外部磁场的强度在鸟类导航中起着重要的作用。在本文中,基于一个两阶段的战略,我们表明,鸟类可以合理地检测地磁场的方向和梯度,这些领域使用的产量为基础的化学罗盘,是足够敏感的导航。此外,我们发现,在这个建议的指南针纠缠的寿命是角度依赖性的,足够长,以允许足够的分子之间的电子转移。
2014-02-01 physics.bio-ph quant-ph
Adiabatic quantum simulation with a segmented ion trap: Application to long-distance entanglement in quantum spin systems
本文从理论上研究了离子在分段线性Paul阱中的相互作用可调的量子自旋模型的量子模拟。该方案是完全通用的,可以应用于实现任意的自旋-自旋相互作用。作为一个具体的应用,我们详细讨论了在基态表现出长距离纠缠的模型的量子模拟。我们展示了如何裁剪的轴向捕获势允许产生自旋-自旋耦合模式,适合于创建长距离纠缠。我们讨论了合适的微波脉冲序列如何实现Trotter展开和实现各种有效的自旋-自旋相互作用。相应的哈密顿量可以在可调的时间尺度上变化,从而允许它们的基态的受控绝热制备。
2014-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic quantum computation and quantum phase transitions
我们分析了量子绝热演化算法中的基态纠缠,该算法用于求解NP完全精确覆盖问题。纠缠熵似乎在质量间隙变小的点处服从线性和普适标度,这表明系统在量子相变附近通过。如此大尺度的纠缠表明,系统的有效连通性随着量子比特的数量趋于无穷大而发散,并且这种算法无法通过经典手段有效地模拟。另一方面,Grover算法中的纠缠是有界的。
2004-04-02 cond-mat quant-ph
Adiabatic freezing of entanglement with insertion of defects in a one-dimensional Hubbard model
我们报道了掺杂的一维哈伯德模型的基态相位,对于大的现场相互作用由$t$ - $J$哈密顿量,其中现存的纠缠是不变的扰动或突然变化的系统参数,称为绝热冻结的现象。我们观察到,在金属Luttinger液相的模型二分纠缠多项式衰减,并被冻结,相反的变量,指数衰减的相分离和超导自旋间隙阶段。值得注意的是,在低的固定电子密度,自旋带隙相显示出显着的亲和力掺杂共振价键气体,多体纠缠冻结在所有参数空间。我们注意到,纠缠,在一般情况下,是敏感的外部扰动,在几个系统中观察到的,迄今为止,没有这样的不变性或冻结行为已被报道。
2018-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Adiabatic quantum control hampered by entanglement
研究了量子系统与环境的纠缠所导致的绝热控制缺陷。由于系统与环境之间的微扰耦合,这种缺陷可以被同化为退相干过程。为了分析这些影响,我们提出了一个几何方法的基础上发出的控制流形上的场论从高规范理论与$C^*$几何相位。研究了一种基于规范理论场强图的绝热控制缺陷分析的可视化方法。为了说明本方法,我们考虑的例子原子STIRAP(受激拉曼绝热通道),其中受控原子与另一个原子纠缠。研究了受控原子与另一个受控原子纠缠时STIRAP效应的鲁棒性。
2014-06-16 math-ph math.MP quant-ph
Scaling behavior in the adiabatic Dicke Model
我们分析了一组$N$ -二能级系统与玻色子模在绝热区相互作用时的量子相变。通过Born-Oppenheimer近似,我们得到了许多物理观测量的有限尺寸标度展开,特别是系统的纠缠量.
2006-05-15 quant-ph
Entanglement Rates and the Stability of the Area Law for the Entanglement Entropy
我们证明了Bravyi关于局域哈密顿量纠缠率上界的一个猜想。然后利用这个界证明了量子自旋系统在绝热和准绝热演化下纠缠熵的面积定律的稳定性。
2014-11-03 math-ph math.MP quant-ph
Laser-free trapped ion entangling gates with AESE: Adiabatic Elimination of Spin-motion Entanglement
本文提出一种无激光囚禁离子纠缠门方案,通过绝热消除自旋-运动纠缠(AESE)抑制多模式噪声,降低对运动退相干的敏感性,可在多普勒温度下实现高保真门操作。
2023-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement transfer of a Rydberg W-state to a multi-mode photonic state
提出一种鲁棒量子协议,通过动态调整腔模频率与调制耦合率,利用绝热或受控非绝热方法,实现三原子里德堡W态向多模光子W态的高效纠缠转移,并给出两种实验实现策略。
2024-09-23 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement of systems of dipolar coupled nuclear spins at the adiabatic demagnetization
研究了偶极耦合核自旋$s=1/2$系统在外磁场中的旋转参考系(ADRF)中的绝热退磁。退磁开始于外部磁场(以频率单位计)与拉莫尔频率的偏移,拉莫尔频率比局部偶极场大几倍。对于不同的子系统尺寸,我们从数值模拟中找到了一维九自旋链和平面九自旋团簇的子系统纠缠的温度。这些温度是微开尔文的顺序,几乎是独立的子系统的大小。温度对系统空间维数的依赖性很弱。
2008-12-11 cond-mat.other quant-ph
Dissipative failure of adiabatic quantum transport as a dynamical phase transition
纠缠是绝热量子输运的核心资源。移相通过偏移轨迹影响该资源的可用性,从而驱动成功和失败之间的转换。这种纠缠的耗尽对于量子技术的实际实现是重要的。我们提出了一个新的观点,通过理解绝热输运的失败,作为一个动态的相变的绝热计算的失败。这些想法在一个双自旋系统的绝热量子输运模型中得到了证明。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of three-dimensional entangled states between a single atom and a Bose-Einstein Condensate via adiabatic passage
提出了一种利用受激拉曼绝热通过(STIRAP)技术制备单原子与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)之间的三维纠缠态的方案.工程绝热通道有效地抑制了原子自发辐射、腔衰减和光纤损耗。我们的方案对BEC中原子数的变化也是鲁棒的。
2015-05-19 quant-ph