Experimental Detection of Qubit-Ququart Pseudo-Bound Entanglement using Three Nuclear Spins
在本工作中，我们在一个核磁共振（NMR）量子信息处理器上，利用三个核自旋，实验上制备并表征了一类量子比特-量子纠缠PPT（positive under partial transpose）纠缠态。希尔伯特空间维数为$\ge 2 \otimes 3$的系统的纠缠检测和表征是非平凡的，因为在这样的系统中存在既是PPT又是纠缠的状态。我们设计的用于检测量子比特-量子纠缠PPT纠缠的实验检测方案是基于对三个泡利算子的高精度测量，并且是检测纠缠的协议的关键组成部分。在目前的研究中考虑的PPT纠缠态的家庭是五个纯态的非相干混合物。所有五个态都是以高结晶度制备的，并且所得到的PPT纠缠态是以平均保真度$\ge 0.95$制备的。通过全量子态层析（QST）验证了所检测到的纠缠态。
2019-01-20 quant-ph
Delayed entanglement echo for individual control of a large number of nuclear spins
利用固态缺陷的单电子实现对单个核自旋的量子控制和检测的方法在量子信息处理和纳米级核磁共振（NMR）中起着核心作用。然而，使用标准技术，已经解决了不超过8个核自旋。在这里，我们开发了一种方法，显着提高了光谱分辨核自旋的能力，并通过使用氮空位（NV）中心作为模型系统的详细数值模拟来证明其能力。基于延迟纠缠控制，结合微波和射频场的技术，传感电子可以明确和单独地寻址具有宽频带共振的原子核，并且通过使用长寿命量子比特存储器，光谱分辨率可以扩展到电子自旋弛豫时间之外。我们的方法大大增加了缺陷中心可访问的有用寄存器量子位的数量，并改善了纳米级NMR的信号。
2016-04-19 quant-ph
Attainable entanglement of unitary transformed thermal states in liquid-state nuclear magnetic resonance with the chemical shift
最近，Yu，Brown和Chuang [Phys.Rev.A { \bf 71}，032341（2005）]研究了在液态核磁共振（NMR）中从幺正变换热态可获得的纠缠。他们的研究让我们深入了解了纠缠在液态NMR量子计算机中的作用。此外，他们还试图揭示混合态纠缠在量子计算中的作用。然而，他们假设对应于一个量子比特的每个核自旋的塞曼能量对所有人都有一个共同的值;没有化学位移。本文研究了一个含有化学位移的模型，利用正部分转置（PPT）判据，对任意的二分性，解析地导出了幺正变换热态纠缠的物理参数区域.我们考察了化学位移对可分性和不可分性边界的影响，发现它是可以忽略的。
2007-04-05 quant-ph
Direct Nuclear-Level Qubits using Trapped Th-229 Ions: A Platform for Entanglement and Universal Quantum Information Processing
本文提出利用俘获Th-229离子作为高保真核能级量子比特的理论框架，通过声子介导和激光边带脉冲实现纠缠操作，为开发核量子信息处理器提供了实用路线图。
2025-08-14 quant-ph
Entanglement Measures in Embedding Quantum Simulators with Nuclear Spins
我们在核自旋系统中实现了一个嵌入量子模拟器（EQS）。该实验包括一个最多三个量子位的模拟器，加上一个辅助量子位，在那里我们能够有效地测量两个量子位和一个三个量子位系统的并发性和三纠缠，因为它们经历纠缠动力学。EQS框架允许我们大幅减少这项任务所需的测量数量，否则需要对量子位系统进行全状态重建。我们的模拟器是建立在4个$^{13}C$原子的核自旋的反式巴豆酸分子与NMR技术操作。
2017-06-01 quant-ph
Electronic-nuclear entanglement in Born-Oppenheimer wave functions and beyond
PSI Center for Scientific Computing, Theory and Data（瑞士保罗谢勒研究所科学计算、理论与数据中心）；Department of Physics, University of Fribourg（弗里堡大学物理系）
该研究分析分子波函数中电子与核运动的纠缠，通过玻恩-奥本海默分离、玻恩-黄展开等近似，发现基态近乎非纠缠、振动激发增强纠缠，避免交叉和玻恩-黄展开对纠缠有显著影响。
2025-11-11 quant-ph
Entanglement Witness Derived from NMR Superdense Coding
我们证明了在常规的核磁共振（NMR）实验中，利用两个极弱极化的核自旋，通过编码单个量子比特来传输两比特信息是可能的。然而，该实验不能被视为通过NMR的超密集编码的演示，因为它是基于大量的分子参与系综态，而不是NMR态的纠缠。在讨论之后，介绍了一种特别适用于NMR的纠缠见证，它是基于单独和同时测量单个核自旋磁化强度的。
2005-08-10 quant-ph
Creating nuclear spin entanglement using an optical degree of freedom
分子纳米结构是未来量子技术的有前途的基石，前提是可以识别和实施利用其多个自由度的方法。由于退相干率低，核自旋被认为是存储量子信息的理想候选者，而光激发可以产生用于信息处理的快速和可控的相互作用。最近的一篇论文（Physical Review Letters \textbf{104} 200501）提出了一种通过相互耦合到瞬态光激发电子自旋来纠缠两个核自旋的方法。基于同样的想法，我们在这里提出了一个扩展的和更详细的理论框架，表明这种方法实际上适用于更广泛的一类分子结构比以前讨论的原始建议。
2011-06-24 quant-ph
Theoretical and computational aspects of entanglement
我们表明，纠缠的两个概念：最大的纠缠的几何测度和最大的核范数达到相同的状态。我们肯定了Higuchi-Sudberry关于四量子比特最大纠缠态的猜想。我们引入了d-密度张量的概念。我们证明了d-密度张量是可分的当且仅当它的核范数是$1$。提出了一种计算张量核范数的交替方法。我们将上述结果应用于对称张量。我们给出了许多数值例子。
2017-05-19 quant-ph
Spin squeezing of atomic ensembles via nuclear-electronic spin entanglement
纠缠的许多身体系统最近在各种情况下引起了极大的关注。其中，自旋压缩的原子和离子在精确测量领域引起了人们的兴趣，因为它们可以克服不相关粒子的量子噪声。精确的量子态工程也是量子计算的一种资源，而自旋压缩可以用来产生多体纠缠态。双模自旋压缩系统已经被用于基本的量子通信协议。到目前为止，自旋压缩一直是通过在系综中不同原子之间产生纠缠来实现的。在这封信中，我们第一次证明了通过工程设计每个原子的量子态产生的系综自旋压缩。更具体地说，我们在室温下纠缠$10^{12}$铯原子的核和电子自旋。我们通过对原子态进行量子层析成像来验证纠缠和系综自旋压缩。
2008-02-20 quant-ph
Robust control of entanglement in a Nitrogen-vacancy centre coupled to a Carbon-13 nuclear spin in diamond
我们解决了一个问题，产生一个强大的纠缠门之间的电子和核自旋在一个单一的氮真空中心耦合到一个最近的碳-13原子在金刚石对某些类型的系统误差，如脉冲长度和非共振误差的系统。我们分析了各种控制方案的鲁棒性：顺序脉冲，复合脉冲和数值优化脉冲。我们发现，由梯度上升脉冲工程算法（GRAPE）产生的数值优化脉冲比复合脉冲和顺序脉冲更鲁棒。优化脉冲也可以在比复合脉冲更快的时间内实现。
2009-03-23 quant-ph
Storing entanglement of nuclear spins via Uhrig Dynamical Decoupling
频闪自旋翻转已经被证明可以延长量子系统在噪声环境下的相干时间。Uhrig的动态解耦方案提供了一个最佳的序列与退相浴相互作用的量子系统。几个实验证明已经验证了这种动态解耦方案在保持单量子比特相干性方面的效率。本文描述了利用自旋为1/2的核对系综在溶液态下保持两量子比特纠缠态的Uhrig动力学解耦的实验研究。我们发现奇数阶Uhrig序列在保持纠缠方面的性能优于偶数阶Uhrig序列和周期自旋翻转序列。我们还发现存在一个最佳长度的Uhrig序列，在该长度处，退相干时间从几秒提高到大约30秒。
2011-10-07 quant-ph
Entanglement entropy of nuclear systems
本文研究核系统中空穴空间单粒子态与其补集间的纠缠熵，发现其与粒子数涨落和耗尽数成正比，且满足体积律，并通过配对模型、中子物质及有限核验证了这些结论。
2023-03-08 nucl-th quant-ph
Room-Temperature Storage of Entanglement in a Silicon Carbide Quantum Node
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
该研究在碳化硅量子节点中实现室温纠缠存储，通过SWAP门将电子-核纠缠转移到核自旋存储器，保真度达92.5%，寿命延长240倍，为室温量子技术提供平台。
2026-09-15 quant-ph
Precise control of entanglement in multinuclear spin registers coupled to defects
针对色心多体量子系统中因始终开启的超精细相互作用难以精确控制纠缠的挑战，提出一种通用理论框架以量化和控制任意大小核自旋寄存器的纠缠生成，并利用动力学解耦序列实现快速多体门操作，高保真度制备了量子纠错纠缠态。
2022-05-17 quant-ph
Polarization and entanglement in spin systems
我们在核磁共振（NMR）技术控制的核自旋系统中建立了纠缠测度与序参量（自旋极化）之间的重要关系。由于自旋极化可以很容易地通过NMR技术操纵，实验者有机会研究纠缠的动力学性质，即，纠缠态的产生和演化。我们的方法可以为研究其他量子系统中的纠缠测度与可测序参量之间的关系奠定基础。
2008-10-24 quant-ph
Nuclear spin dynamics, noise, squeezing and entanglement in box model
在中心自旋盒模型中，得到了多核自旋极限下核自旋动力学非线性方程的一个紧致解析解。沿着外部磁场的总核自旋分量是守恒的，并且两个垂直分量取决于电子自旋极化而进动或振荡，其频率由核自旋极化确定。作为我们解的应用，我们计算了核自旋噪声谱，并描述了在没有系统激发的情况下核自旋压缩和多体纠缠的影响。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-State Entanglement in the Nuclear Spin Dynamics of a Double Quantum Dot
提出了一种在电定义的双量子点中确定性地产生两核自旋系综之间的稳态纠缠的方案。由于与电子自由度的集体耦合中的量子干涉，核系统被主动驱动到双模压缩类目标态。纠缠的积累是伴随着一个自极化的核自旋向大奥弗豪泽场梯度。此外，电子和核动力学之间的反馈导致多稳定性和临界性的稳态解。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical nuclear polarization for dissipation-induced entanglement in NV centers
本文提出在金刚石NV色心平台上利用动力学核极化在碳-13自旋浴间建立温度梯度，通过纯耗散过程实现双量子比特纠缠引擎，理论预测并发度可达最大值。
2023-07-12 quant-ph
Proton-neutron entanglement in the nuclear shell model
在相互作用核壳层模型中计算了各种核素和相互作用下的质子-中子纠缠熵。一些结果具有直观的意义，例如，由单粒子和双粒子能量控制的壳结构强烈影响能量可用空间，从而影响纠缠熵。我们还发现了一个令人惊讶的结果：当$N \neq Z$时，低激发能下的纠缠熵有减小的趋势。虽然我们提供的证据表明，这是由物理核力与随机两体相互作用，显示没有这样的减少相比，确切的机制尚不清楚。尽管如此，低纠缠表明，在富中子核素模型中，质子和中子之间的耦合可能比人们预期的计算要求更低。
2023-03-17 nucl-th quant-ph
Entanglement generation via a completely mixed nuclear spin bath
我们发现，量子比特通过海森堡相互作用顺序耦合到一个介观静态完全混合的自旋浴可以成为高度纠缠。简单的协议产生的多体纠缠（Greenberger-Horne-Zeilinger-）状态。我们展示了通过电子与核自旋的超精细相互作用在量子点中实验实现的可行性。
2008-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Qubit-qudit entanglement transfer in defect centers with high-spin nuclei
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
研究提出在缺陷中心积累长寿命量子元间纠缠的方案，利用超精细相互作用的伊辛分量将纠缠转移到任意维度存储量子元，当\(d\)为2的整数幂时可确定性产生最大纠缠，适用于多个候选系统。
2026-07-10 quant-ph
Single-Photon Entanglement in the keV Regime via Coherent Control of Nuclear Forward Scattering
讨论了核前向散射中单光子纠缠的产生。利用核超精细磁场方向的连续切换，控制光子在核上的相干散射，使得从一个初始泵浦脉冲产生两个信号脉冲。这两个时间分辨的相关信号脉冲在keV范围内具有不同的极化和能量。纠缠场模式的空间分离和从背景中提取信号可以借助最先进的X射线偏振器和压电快速转向镜来实现。
2009-07-10 cond-mat.other quant-ph
Entanglement, Berry Phases, and Level Crossings for the Atomic Breit-Rabi Hamiltonian
研究了氢原子和钠原子的Breit-Rabi哈密顿量的能级交叉、纠缠和Berry相位之间的关系，该哈密顿量描述了电子和核自旋在磁场中的超精细相互作用.结果表明，在避免交叉处，核自旋和电子自旋之间的纠缠最大。一个纠缠态围绕避免交叉获得一个边缘贝瑞相位的子系统，就像一个瞬时本征态围绕真正的交叉运动积累贝瑞相位。特别地，边缘Berry相位的节点对应于避免的交叉点。
2008-10-16 quant-ph
Scalable nuclear-spin entanglement mediated by a mechanical oscillator
我们提出了一个固态混合平台的基础上植入的氮空位（NV）中心的金刚石磁耦合到一个机械振荡器的阵列。机械振荡器和NV电子自旋都充当量子总线，使我们能够在遥远的核自旋之间诱导有效的长程相互作用，放松对空间距离的要求。相干核自旋-自旋相互作用具有伊辛模型的形式，在存在机械阻尼和自旋退相的情况下，除了电子自旋的微波驱动场之外，还可以通过核自旋的脉冲动力学解耦来维持。本混合平台提供了一种可扩展的方式来制备具有长相干时间的核自旋之间的多体纠缠，并且可以应用于生成可用于通用量子计算的图态。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Rearrangement in Self-Consistent Nuclear Structure Calculations
用核多体计算方法研究了$^4$ He和$^6$ He的纠缠特性，特别是单核子的纠缠熵、双核子的互信息和负性.利用手征有效场论推导的核子-核子两体相互作用，通过进行活性空间无核组态相互作用计算，得到了核的波函数。在单粒子基，谐振子（HO），Hartree-Fock（HF），自然（NAT）和变分自然（VNAT）的纠缠措施，被发现表现出不同程度的复杂性。在两个核的纠缠被发现是更多的本地化NAT和VNAT基地内比HO的基础上的最佳HO参数，并如预期的那样，核心价（张量积）结构出现从完整的六体计算$^{6}$他。双核子互信息表明，VNAT基，这通常表现出良好的收敛性，有效地将活动和非活动空间。我们的结论是，措施的一个和两个核子纠缠是有用的，在分析结构的核波函数，特别是基状态的功效，并可能提供有用的度量发展更有效的计划从头计算的结构和反应的核，量子多体系统更普遍。
2021-05-12 nucl-th quant-ph
Scalable entanglement of nuclear spins mediated by electron exchange
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Quantum Machines Inc.（量子机器公司）；Intel Corporation（英特尔公司）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney（新南威尔士大学电气与电信工程学院）；ARC Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology（ARC量子计算与通信技术卓越中心）；NNF Quantum Computing Programme, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所NNF量子计算项目）；Diraq Pty. Ltd.（Diraq有限公司）；School of Fundamental Science and Technology, Keio University（庆应义塾大学基础科学与技术学院）；School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；School of Science, RMIT University（皇家墨尔本理工大学理学院）
通过电子交换相互作用，在硅设备中实现两个磷原子核之间的高保真度核自旋纠缠，为扩展半导体自旋量子位至核自旋量子计算机提供新途径。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Spin Dynamics in Double Quantum Dots: Multi-Stability, Dynamical Polarization, Criticality and Entanglement
本文从理论上研究了在Pauli阻塞机制下，电定义双量子点中由电子输运和超精细相互作用驱动的核自旋动力学。我们推导出一个基于主方程的框架，并表明耦合的电子-核系统显示出对两个量子点中的大的核自旋极化梯度的积累的不稳定性。在这种非均匀磁场的存在下，集体超精细耦合中的量子干涉效应导致在演化的稳态中两个量子点之间的相当大的核自旋纠缠。我们调查这种效果，使用分析和数值技术，并证明其鲁棒性下的各种类型的缺陷。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gluon Shadowing and Nuclear Entanglement
依赖于以前的结果，链接纠缠熵和部分子分布函数在深度非弹性散射和专注于小Bjorken标度区域，我们在这里提出的迹象表明，胶子阴影可能确实是由于耗尽的纠缠熵之间的观察和未观察到的自由度在一个核内的自由核子的情况下。我们将一般的Page方法应用于胶子阴影，计算了二体系统的纠缠熵，给出了结果的物理意义。
2020-02-28 hep-ph hep-th quant-ph
Long-lived entanglement generation of nuclear spins using coherent light
稀有气体原子的核自旋与环境异常隔离，可以在室温下保持数小时的量子特性。在这里，我们开发了一种机制，通过使用相干光输入纠缠两个这样遥远的宏观合奏。在每个系综中，光和惰性气体自旋之间的相互作用是通过与碱金属自旋的自旋交换碰撞来介导的，碱金属自旋只是虚拟地被激发。概述了用^{3} \text{He}或^{129} \text{Xe}进行实验实现的相关条件。
2020-02-17 physics.atom-ph quant-ph
Generation of genuine all-way entanglement in defect-nuclear spin systems through dynamical decoupling sequences
本文针对缺陷-核自旋系统中电子-核纠缠生成受超精细串扰和相干时间限制的问题，提出利用动力学解耦序列和 $M$-纠缠能力度量，实现最多 10 量子比特的高保真类 GHZ 态制备。
2024-03-23 quant-ph
Quantifying electron-nuclear spin entanglement dynamics in central-spin systems using one-tangles
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文提出利用单纠缠度量量化电子-核自旋纠缠动力学，探讨了III-V量子点、稀土离子等系统中最大纠缠生成条件及动态去耦技术的应用。
2026-04-06 quant-ph
Entanglement in a Solid State Spin Ensemble
纠缠是量子现象的精髓，也是大多数新兴量子技术的必要组成部分，包括量子中继器，量子信息处理（QIP）和最强形式的量子密码学。自旋系综，如那些在液态核磁共振，已在量子控制方法的发展强大，然而，这些演示不包含纠缠，并最终构成经典模拟的量子算法。在这里，我们报告的需求产生的纠缠之间的电子和核自旋的合奏同位素工程磷掺杂硅。我们结合了高场/低温电子自旋共振（3.4 T，2.9 K）与31 P核自旋的超极化，以获得足够纯度的初始状态，以创建一个非经典的，不可分割的状态。利用基于几何相位门的密度矩阵层析成像技术对该状态进行了验证，在该温度和磁场下，与理想状态相比，其保真度为98%。纠缠操作是同时进行的，具有高保真度，对10^10个自旋对，代表了硅基量子信息处理器的基本要求。
2010-11-24 quant-ph
Magnetic Quantum-Phase Control between Two Entangled Macroscopic Nuclear Ensembles
从理论上研究了室温下两个宏观空间分离晶体间量子纠缠的产生和操纵。我们表明，通过结合X射线参数下转换源和X射线干涉与核共振散射技术，两个宏观晶体托管穆斯堡尔核位于每个干涉仪臂可以纠缠几十纳秒。纠缠态的相干时间可以延长到与单个核激发态的寿命相当的值，大约为几百纳秒。提出了一种非机械磁场控制两个空间分离的纠缠核晶体之间的量子相位的方法。
2014-07-11 quant-ph
Proposed Entanglement of X-ray Nuclear Polaritons as a Potential Method for Probing Matter at the Subatomic Scale
研究了在核样品中产生同时向前和向后传播的集体激发的特殊叠加的装置。我们表明，通过积极操纵的散射通道的单X射线量子的帮助下，一个正常的入射X射线镜，核极化激元的传播在两个相反的方向可以产生。两个反向传播的极化子分支被单个X射线光子纠缠。原子核激发纠缠的量子特性产生了亚波长驻波激发模式，它可以作为一种灵活的工具，在亚原子尺度上动态探测物质。
2014-02-09 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Quantum eraser experiments for the demonstration of entanglement between swift electrons and light
该研究提出在透射电子显微镜中结合相干阴极发光与量子擦除装置，以产生并验证快速电子和光的纠缠，从而支撑自由电子量子光学及量子传感等应用。
2024-04-17 quant-ph
Three-electron spin states and entanglement states
本文给出了三电子的对称和反对称自旋和空间波函数，并进一步给出了三电子的全纠缠态，它与它们的空间和自旋波函数有关。在研究粒子纠缠时，不仅要考虑它们的自旋纠缠，还要考虑它们的空间纠缠。另外，我们发现电子纠缠被限制在很小的范围内，当电子超过空间范围时，它们的纠缠将被打破甚至消失，这与实验结果是一致的。
2014-01-24 quant-ph
Quantum entanglement patterns in the structure of atomic nuclei within the nuclear shell model
本文利用量子信息工具在核壳层模型内分析了轻质量与中等质量同位素的量子纠缠模式，揭示了纠缠与能量、角动量及同位旋的关系，为NISQ时代设计更高效的量子算法提供了指导。
2023-09-18 nucl-th quant-ph
Efficient nuclear spin - photon entanglement with optical routing
本文提出利用高速电光偏转器实现光子量子比特分析器的最优光路由，消除光子随机损耗，在金刚石氮-空位中心上演示了核自旋与光子时间仓量子比特的高效纠缠探测，为高性能量子网络铺平道路。
2024-08-03 physics.optics quant-ph
Entanglement in the Born-Oppenheimer Approximation
研究了电子-核纠缠对玻恩-奥本海默近似的影响。虽然非绝热耦合一般会导致纠缠和失败的BO近似，令人惊讶的是，电子-核纠缠的程度被发现是无关的程度的有效性的BO近似。这是因为虽然BO态的纠缠度是由它们与粗略BO近似中的对应态的偏差决定的，但BO近似的准确性是由BO态与精确的电子-核子态的偏差决定的。事实上，在最小避免交叉模型的上下文中，确定了极端情况，其中足够的BO状态被认为是最大纠缠的，并且其中BO近似失败，但相关的BO状态保持近似未纠缠。此外，BO态被发现不保持纠缠特性的确切的电子核本征态，并完全解除纠缠，只有在极限，其中BO近似成为准确的。
2016-05-23 physics.chem-ph quant-ph
Entanglement as Measure of Electron-Electron Correlation in Quantum Chemistry Calculations
在量子化学计算中，关联能被定义为哈特里-福克极限能量与非相对论薛定谔方程的精确解之间的差。根据这个定义，电子关联效应不能直接观察到。在这份报告中，我们表明，纠缠可以作为一种替代措施的电子相关的量子化学计算。纠缠是可以直接观察到的，它是量子力学最引人注目的性质之一。作为例子，我们计算了He原子和H2分子在不同基组下的纠缠。
2005-07-15 quant-ph
First-principles investigation of hyperfine interactions for nuclear spin entanglement in photo-excited fullerenes
光激发富勒烯超精细相互作用的研究在核自旋纠缠量子信息技术中具有重要意义。在这里，我们报告的第一性原理赝势研究的超精细耦合参数的光激发富勒烯衍生物以及小的有机自由基。计算是在规范不变投影缀加波方法[C. Pickard和F. Mauri，Phys. Rev. B. 63，245101（2001）]。为了建立这种方法的准确性，我们比较我们的结果与全电子计算和实验。在富勒烯衍生物的情况下，我们研究了自旋三重态激子态的超精细耦合，并将我们的计算结果与最近的电子顺磁共振测量结果进行了比较[M。Schaffry等人，物理修订版信函104，200501（2010）]。我们讨论了我们的结果，在光激发的发色团纠缠远程核自旋最近的建议。
2012-01-27 physics.chem-ph quant-ph
Gobal entanglement and double occupancy in many-electron states
利用一种全局纠缠度量，即平均位置混合度，研究了多电子态的纠缠。我们已经研究了非相互作用电子的金属态、强关联电子的长冈态和古茨维勒态以及超导态。半填充的不相关金属态似乎最大化了纠缠，因为这些状态优化了空穴的数量，即双占据位点的数量。纠缠是明确计算的Gutzwiller投影的多电子态在一维，有较少的纠缠，因为在这些国家的双重占有被抑制。超导态中的纠缠度是能隙的函数，它倾向于促进双占有，并被计算为低于金属态的纠缠度。有一个政权的一个非零的单点并发依赖于能隙的可能性。
2009-05-21 quant-ph
Room-temperature storage of quantum entanglement using decoherence-free subspace in a solid-state spin system
我们实验证明室温存储的量子纠缠使用两个核自旋弱耦合的电子自旋由一个单一的氮空位中心在金刚石。我们实现了对三量子比特自旋系统的通用量子门控制，并在两个核自旋的无消相干子空间中产生了编码的纠缠态。通过注入任意的集体噪声，我们证明了无退相干纠缠态的相干时间比其他纠缠态的相干时间长一个数量级。
2017-11-08 quant-ph
Entanglement Distillation between Solid-State Quantum Network Nodes
未来量子网络的潜在影响取决于网络节点之间共享的高质量量子纠缠。不确定的现实世界的不完美性需要通过本地量子操作来改善远程纠缠。在这里，我们实现纠缠蒸馏的量子网络的原始远程电子核两量子比特节点。我们证明了通过单光子介导的电子纠缠和核自旋中的强大存储，预示着远程纠缠态的两个副本的产生。在应用局部双量子比特门之后，单次测量预示着纠缠态的蒸馏，其保真度增加，可供进一步使用。此外，与以前的双光子介导方案相比，这种蒸馏协议显着加快了纠缠的产生。这里展示的生成，存储和处理纠缠态的关键组合打开了在扩展量子网络上探索和利用多粒子纠缠的大门。
2017-03-09 quant-ph
Electron State Entanglement at Double Ionization
研究了电子波函数纠缠和自旋重构作为电子关联的来源。在电子态转变为三重态的几率为0.5或更大的假设下，关联函数的性质与实验数据符合得最好。
2001-12-02 quant-ph
On the quantumness of correlations in nuclear magnetic resonance
核磁共振（NMR）被成功地用于测试量子信息科学中的几个协议和想法。在大多数这些实现中，纠缠的存在被排除了。这一事实引起了人们对这种台架试验的量子性质的关切和疑问。在这篇文章中，我们解决了一些有关的非经典方面的NMR系统的问题。我们讨论了一些实验中，该系统的量子方面的支持可分离态的量子相关。这种超越纠缠-可分性范式的量子性，是通过量子信息论与经典信息论之间的背离而揭示出来的。在这种情况下，量子不和谐的概念似乎发挥了重要作用。我们还提出了一个实验实现的一个类似的单光子马赫-曾德尔干涉仪采用两个核自旋编码的干涉路径。这个实验说明了可分离态的非经典关联如何被用来模拟量子动力学。得到的结果是完全等效的光学场景，其中纠缠（两个场模式之间）可能存在。
2012-02-08 quant-ph
Room temperature entanglement between distant single spins in diamond
纠缠是量子物理学的核心但转瞬即逝的现象。一旦被认为是量子理论的一个独特的反直觉性质，它已经发展成为量子技术的最核心的元素，为量子计算机提供速度，为长距离量子密码学提供一条道路，并提高量子精密测量的灵敏度。因此，已经有许多实验证明光子，原子，离子以及固态系统如自旋或量子点，超导电路和宏观金刚石之间的纠缠。在这里，我们实验证明两个工程单固态自旋量子位（量子位）在环境条件下的纠缠。缺陷对的光子发射揭示了基态自旋相关。通过量子态层析成像证明了纠缠（保真度= 0.67 \pm 0.04）。此外，电子自旋纠缠的寿命延长到ms的纠缠交换到核自旋，证明核自旋纠缠超过25 nm的长度尺度。这些实验标志着朝着可扩展的室温量子器件迈出了重要的一步，该器件在量子信息处理以及计量学中具有潜在的用途。
2012-12-12 quant-ph
Implementation of quantum logic operations and creation of entanglement in a silicon-based quantum computer with constant interaction
我们描述了如何在硅基量子计算机中实现量子逻辑运算，磷原子作为量子比特。信息存储在核自旋的状态中，条件逻辑操作通过电子自旋利用核-电子超精细和电子-电子交换相互作用来实现。我们计算机中的电子应该只在一个控制非门的实现过程中保持相干。交换相互作用是恒定的，并且由磁场梯度提供选择性激发。量子逻辑运算是由矩形射频脉冲实现的。这种架构是可扩展的，并且不需要制造纳米级电子门。如本文所示，量子协议的参数可以推导出解析，即使是一台计算机与大量的量子位使用我们的微扰方法。我们提出的协议初始化的核自旋和协议创建纠缠。所有的分析结果进行了测试，使用两个量子比特系统的数值。
2005-12-21 quant-ph
Spin correlation tensor for measurement of quantum entanglement in electron-electron scattering
研究了电子-电子两体散射中量子纠缠的正确测量问题。导出了纯双电子态自旋相关张量的表达式。提出了一种量子纠缠的几何度量，即在纠缠和可分的情况下两种量子纠缠张量之间的距离。我们证明了该测度满足一个有效纠缠测度的性质：非负性、鉴别性、归一化性、局部操作下的非增长性和经典通信性。这一措施是计算的电子-电子散射的问题。我们证明了它不依赖于散射前第二个电子自旋相对于第一个电子自旋的方位旋转角。最后，我们给出了在电子-电子散射实验中如何求出自旋相关张量和相关的量子纠缠度量。
2016-11-28 quant-ph
Towards electron-electron entanglement in Penning traps
光子以外的孤立基本粒子的纠缠还没有实现。我们展示了如何构建块演示与一个被困的电子可能会被用来制作一个模型系统和方法纠缠两个电子。然后考虑应用，包括两个量子位门和更精确的量子精密测量协议。
2010-02-05 quant-ph
Entanglement and Entropy in Electron-Electron Scattering
我们用定态方法处理两个自由电子的库仑散射，探讨了相互作用产生的动量和自旋纠缠。我们表明，一个特定的离散化提供了一个估计的冯诺伊曼熵的单电子约化密度矩阵从实验上可访问的香农熵。对于无自旋的可区分的电子，熵在低能量下是相当大的，表明强动量纠缠，并且当方位角自由度被积分时，在10 keV量级的能量下下降到几乎为零，即几乎没有纠缠和几乎纯的单电子状态。如果考虑自旋，具有反平行自旋的电子的熵应该比平行自旋的情况大，因为它包含了动量和自旋纠缠。令人惊讶的是，这种差异，以及从自旋少的情况下的偏差，是非常小的完全散射状态。然而，强自旋纠缠可以通过在散射角π/2处后选择状态来获得。
2018-12-13 quant-ph
Quantum repeaters based on individual electron spins and nuclear-spin-ensemble memories in quantum dots
受最近量子点核自旋控制和操纵的发展的启发，我们提出了一个量子中继器方案，该方案结合了单个量子点电子自旋和核自旋系综，分别作为自旋光子接口和量子存储器。我们考虑使用低应变量子点嵌入高协同光学微腔。量子点核自旋系综允许纠缠态的长期存储，并且使用腔辅助门来执行预示的纠缠交换。我们强调了实现我们的量子中继器方案所需的量子点技术的进展，该方案承诺在长距离上建立高保真纠缠，其分布速率超过光子的直接传输。
2021-10-26 quant-ph
Entanglement of dark electron-nuclear spin defects in diamond
多量子比特量子寄存器的一种有前途的方法是使用光学可寻址自旋来控制环境中的多个暗电子自旋缺陷。虽然最近的实验已经观察到与这种暗自旋的相干相互作用的特征，但实现量子信息处理所需的单独控制是一个公开的挑战。在这里，我们展示了与多个P1中心相关的单个暗自旋的初始化，控制和纠缠，这些中心是金刚石中氮空位中心周围自旋浴的一部分。我们实现了投影测量，以准备P1中心的多个自由度-它们的Jahn-Teller轴，核自旋和电荷状态-并利用这些来选择性地访问浴中的多个P1。我们开发了控制和单次读出的核和电子自旋，并使用它来证明两个P1中心的纠缠态。这些结果为利用暗电子核自旋缺陷作为量子比特用于量子传感、计算和网络提供了原理证明。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
