Non-Orthogonal Multiple-Access for Coherent-State Optical Quantum Communications Under Lossy Photon Channels
本文提出了一种基于SIC的Kennedy接收器和新的相干态功率分配算法，用于提升有损耗光子信道下的相干态光学量子通信的上行NOMA系统的总速率。
2025-12-07 quant-ph
Quantum and classical control of single photon states via a mechanical resonator
光学机械系统通常使用光来控制机械谐振器的量子态。本文提出了一种利用机械自由度作为受控分束器来控制光的量子态的方案。在非经典状态下制备机械谐振器使得光机械Stern-Gerlach干涉仪成为可能。当机械谐振器具有小的相干振幅时，它充当量子控制，使光学和机械自由度纠缠。随着谐振腔相干振幅的增加，我们通过经典控制的分束器恢复了单光子和双光子干涉。双光子干涉的可见性对机械谐振器中的相干激发特别敏感，这可以形成光学转换弱力传感器的基础。
2016-06-20 quant-ph
Bi-Orthogonal Approach to Non-Hermitian Hamiltonians with the Oscillator Spectrum: Generalized Coherent States for Nonlinear Algebras
研究了一组非自伴但具有谐振子谱的哈密顿量。这些算子的本征向量和它们的厄米共轭的本征向量形成了一个双正交系统，该系统提供了满足叠加原理的数学过程。在这种形式下，非厄米振子可以用与厄米方法大致相同的方法来研究。找到了两种由适当构造的梯形算符生成的不同的非线性代数，并得到了相应的广义相干态。通过适当选择参数，非厄米振子可以被引导到常规振子。在这样的极限下，非线性代数的生成元收敛到广义阶梯算子，如果振子与非线性介质中的单模光子场相关联，则该算子将代表强度相关的相互作用或多光子过程。
2017-10-23 quant-ph
Coherent, mechanical control of a single electronic spin
近年来，通过电、磁和光学手段控制和操纵自旋的能力在计量学和量子信息科学中产生了许多应用。一种有前途的自旋操纵替代方法是使用机械运动，其中机械谐振器的振荡可以磁耦合到自旋磁偶极子，这可以实现可扩展的量子信息架构9和灵敏的纳米级磁力测量。然而，迄今为止，只有通过机械谐振器的经典运动实现了自旋的布居控制。在这里，我们展示了在环境条件下使用机械谐振器的驱动运动的单个自旋的相干机械控制，该机械谐振器与金刚石中的单个氮空位（NV）色心的电子自旋磁耦合。这种混合机械/自旋系统的相干控制是通过将脉冲自旋寻址协议（涉及光场和射频场）与驱动振荡器的运动同步来实现的，这允许通过运动诱导的NV自旋能量的塞曼位移对自旋的粒子数和相位进行相干机械操纵。我们展示了这种相干的机械自旋控制技术的应用，灵敏的纳米级扫描磁强计。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heralded entangled coherent states between spatially separated massive resonators
我们提出了一个实验上可行的方案，在两个相距较远的宏观机械谐振器之间产生预示纠缠。该协议利用了一个混合量子设备，一个量子比特与机械谐振器以及腔模相互作用，为每一方。腔模在分束器上干涉，然后进行适当的预示检测，以1/2的成功概率后选择混合纠缠态。随后，通过对量子比特的局部测量，可以获得机械纠缠相干态。机械纠缠可以通过监测量子比特对的纠缠来进一步验证。该装置被设想为一个测试台，用于感测引力耦合大质量物体的量子动力学引力效应。作为一个具体的例子，我们说明了我们的协议使用当前的电路QED架构的实现。
2016-05-27 quant-ph
Weak measurement with a coherent state pointer and its implementation in optomechanical system
利用相干态指示器进行弱测量并结合正交后选择可以产生令人惊讶的放大效应，为了理解这种效应，我们给出了一种全新的弱测量的物理机制.在此基础上，我们提出了一种在正交后选择上实现弱测量放大的光机系统方案。
2015-09-02 quant-ph
Efficient Conversion of Optical to Mechanical States Close to the Single-Quantum Level
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)（坎皮纳斯州立大学）
该研究在毫开尔文温度下的光机械晶体中，实现了接近单量子水平的高效低噪声光子-声子态转移，创纪录的转换效率达0.76，为量子信息处理提供了重要接口
2026-09-04 quant-ph
Phase-dependent optical response properties in an optomechanical system by coherently driving the mechanical resonator
本文从理论上探讨了在电磁感应透明条件下，机械谐振腔由附加相干场驱动的光机系统的光学响应特性。在这种配置中，发生更复杂的量子相干和干涉现象。特别是，我们发现探测透射谱取决于外加场的总相位。我们的研究还提供了一种有效的方法来控制扩增的传播。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-noise induced limitations on cooling and coherent evolution in opto-mechanical systems
本文从理论上详细讨论了普遍存在的激光噪声对光机械系统的冷却和相干动力学的影响。驱动激光器的相位波动引起线性化光-机耦合的调制，以及由于平均腔强度的变化而引起的作用在反射镜上的波动力。我们首先评估这两种效应对腔冷却的影响，发现对于小的激光线宽，主要的加热机制来自强度波动。在弱耦合和强耦合条件下，最终占据数的限制与腔强度呈线性关系。对于强耦合区，我们还确定了相位噪声对腔与机械谐振器之间单激励相干传输的影响，得到了类似的结论。我们的研究结果表明，光学基态冷却和相干操作的条件在实验上是可行的，因此激光相位噪声确实构成了挑战，但不是一个严格的限制光机械系统。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Resonant Coupling between Atoms and a Mechanical Oscillator Mediated by Cavity-Vacuum Fluctuations
我们表明，一个原子可以耦合到一个机械振子通过量子真空涨落的腔场，使它们之间的能量转移过程。在一个由一个带有可移动反射镜的腔谐振器和一个原子组成的混合量子系统中，这些过程由两种对产生机制控制：反向旋转（原子-腔系统）和动态Casimir相互作用项（光机系统）。由于这两个对创建机制，共振原子镜耦合是高阶虚拟过程的结果，不同的过渡路径在我们的理论框架中得到很好的描述。我们对原子镜系统的哈密顿量进行了幺正变换，得到了两种原子对产生的多级跃迁。通过调节原子的频率，我们证明了在多模腔中可以实现光子频率转换。此外，当涉及耦合到相同机械模式的两个原子时，机械振荡器的单个振动激发可以同时被两个原子吸收。考虑到最近的进展，在强和超强耦合的腔光学机械和其他系统，我们相信我们的建议可以实现使用现有的技术。
2023-02-03 quant-ph
Coherent microwave, optical, and mechanical quantum control of spin qubits in diamond
本文综述金刚石色心自旋量子比特的相干控制技术，涵盖微波、光学及新兴机械控制方法，并探讨其在量子网络与多量子比特寄存器中的应用前景。
2023-12-11 quant-ph
Rapid mechanical squeezing with pulsed optomechanics
介观机械振荡器可以制备成量子态，并利用光机械相互作用进行相干操纵。这最近被用来制备压缩力学态。然而，这些实验中使用的方案依赖于缓慢的耗散演化，破坏了系统对其初始状态的记忆。在本文中，我们提出了一个协议的基础上的四个脉冲光机械相互作用的序列。除了是连贯的，我们的计划执行的时间比机械周期短得多。我们分析了在冲力传感和连续变量量子信息保存中的应用。
2018-11-13 quant-ph
A theoretical scheme for the realization of the sphere-coherent motional states in an atom-assisted optomechanical cavity
提出了一种在光机械腔中实现二能级原子球相干运动态的理论方案。为此，原子辅助的光机械腔和激光驱动的捕获离子系统之间的类比。这个类比为我们提供了一个理论工具，以显示如何球相干态可以产生的宏观力学振子的运动自由度从原子场镜相互作用在多模光机械腔。研究了机械振子生成态的一些非经典性质，包括正交压缩度和Wigner分布的负性。我们还研究了所考虑的系统中涉及的耗散机制，包括原子的自发发射和阻尼的机械振荡器的运动，对所产生的运动球相干态的影响。
2015-03-27 quant-ph
Deterministic protocol for mapping a qubit to coherent state superpositions in a cavity
我们引入了一种新的门，它可以将量子比特的任意态转换为两个相位相反的腔模准正交相干态的叠加。这种qcMAP门是基于条件量子位和腔操作，利用能级色散位移，在他们比腔和量子位线宽强得多的制度。利用该门可以有效地实现准正交相干态、双腔非局域纠缠态和多量子比特GHZ态的多分量叠加。
2012-05-10 quant-ph
Strong Mechanical Squeezing for a Levitated Particle by Coherent Scattering
悬浮粒子是一个很有前途的平台，用于精确感测外部扰动和探测量子世界与经典世界之间的边界。这些应用的一个关键障碍是产生迄今尚未实现的非经典运动态的困难。在这里，我们表明，在可用的实验参数下，真空级以下悬浮粒子运动的强压缩是可行的。使用适当的调制的捕获势（这是不可能的与钳位机械谐振器）和相干散射的捕获光子进入腔模式，我们探索了几种策略，以实现强相位敏感的抑制机械波动。我们分析了瞬态和稳态两种情况下的机械压缩，并讨论了产生非经典机械压缩的条件。我们的研究结果铺平了道路，充分，确定性的光学机械控制悬浮粒子的量子制度。
2020-01-20 physics.optics quant-ph
Enhancing Optomechanical Entanglement and Mechanical Squeezing by the Synergistic Effect of Quadratic Optomechanical Coupling and Coherent Feedback
Zhengzhou University of Light Industry（郑州轻工业大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究含相干反馈回路的膜嵌入腔光机械系统中，如何通过线性和二次光机械耦合实现强光机械纠缠和机械压缩。利用系统参数可调性及协同效应，给出增强纠缠和压缩的方法。
2026-07-07 quant-ph
Infinitely many shape invariant discrete quantum mechanical systems and new exceptional orthogonal polynomials related to the Wilson and Askey-Wilson polynomials
给出了与Wilson多项式和Askey-Wilson多项式相关的两组无穷多例外正交多项式。它们被导出为形状不变的本征函数，因此精确可解的量子力学哈密顿量，这是Wilson和Askey-Wilson多项式在次数\ell（\ell = 1，2，.）方面的变形。特征多项式这些多项式是例外的，因为它们从次数\ell \ge 1开始，因此不受Bochner定理的任何推广的约束。
2009-11-12 hep-th math-ph math.CA
Non-classical behaviour of coherent states for systems constructed using exceptional orthogonal polynomials
我们构造的相干态和薛定谔猫态与新类型的梯形算子的一个特殊情况下的合理扩展的谐振子涉及III型厄米例外正交多项式。除了湮灭算符$c$的相干态外，我们还形成了线性化的\tilde{c}，\tilde{c}，并得到了它的相干态。我们发现，虽然定义为本征矢量的湮灭运营商$c$的相干态只显示量子行为，那些的线性化版本，\tilde{c}，有位置概率密度显示不同的波包振荡和碰撞的潜力。碰撞当然是量子的，因为产生了干涉条纹，但剩下的演化表明是经典的类似物。
2017-09-26 math-ph math.MP quant-ph
Coherent Control of a Nitrogen-Vacancy Center Spin Ensemble with a Diamond Mechanical Resonator
在金刚石的三重态自旋状态中的氮空位（NV）中心的相干控制传统上是在磁偶极子选择规则的约束下通过共振交流磁场来实现的，磁偶极子选择规则禁止直接控制$|-1>\leftrightarrow |+1>$自旋跃迁。我们发现，与自旋态分裂共振的高频应力可以相干地控制NV中心的自旋在这个子空间。利用单晶金刚石制作的体模机械微谐振器，在金刚石衬底上施加强交流应力，观察到NV中心自旋系综的$|-1>$和$|+1>$态之间的机械驱动拉比振荡.此外，我们使用机械Ramsey序列测量自旋系综的非均匀自旋退相时间（$T_{2}^{*}$），并将其与用磁性Ramsey序列测量的NV中心基态内可用的三个自旋量子位组合中的每一个的退相时间进行比较。这些结果证明了机械谐振器的相干自旋驱动，并且可以在NV中心基态内创建相敏的$Δ$系统。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Arbitrary state preparation of a mechanical resonator via controlled pulse shaping and projective measurement in a qubit-resonator interaction
我们介绍了一个协议，能够产生一个通用的测量操作的机械谐振器。该技术需要量子位-谐振器相互作用，并使用相干脉冲来驱动量子位跃迁。随后是量子比特能量的投影测量，将谐振器限制在取决于脉冲形状的状态。选择用于相干驱动的脉冲形状的自由度使得能够实现任意的基于位置的测量算子。使用这个测量算子，我们概述了一个两脉冲协议，概率生成一个纯机械状态与所需的波函数，与近单位保真度的可实现的参数。
2018-08-16 quant-ph
Reservoir-Engineered Mechanical Cat States with a Driven Qubit
Faculty of Engineering Science, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology（工程学院科学系，吉尔吉特-巴尔蒂斯坦工程技术大学）
通过驱动量子比特实现机械薛定谔猫态的共振工程方法，利用双声子交换过程和相干压缩项，实现确定性宏观量子叠加态。
2026-01-23 quant-ph
Representations of Coherent States in Non-orthogonal Bases
从正则相干态出发，我们证明了物理学文献中使用的所有所谓的非线性相干态，以及大类的其他广义相干态，都可以通过改变基础希尔伯特空间中的基来获得。这一观察结果导致了一个有趣的对偶对广义相干态，发挥盖尔芬德三重（操纵）希尔伯特空间。此外，它表明，在每个对偶对的非线性相干态的家庭，至少有一个家庭是有关的（一般）非酉投影表示的Weyl-Heisenberg群，然后可以被认为是表征对偶对。
2003-10-23 math-ph math.MP physics.atom-ph
Cavity optomechanics assisted by optical coherent feedback
我们考虑一个广泛的家庭的光学相干反馈回路作用于光学机械系统的线性化制度。我们评估这种循环在改善关键操作，如冷却，稳态压缩和纠缠，以及光学到机械状态转移的功效。我们发现，机械边带冷却可以通过被动，干涉相干反馈，实现较低的稳态occupancy和大大加快冷却过程中，我们还量化的非零延迟时间对冷却性能的不利影响。蓝边带中的稳态纠缠产生也可以通过被动干涉反馈来辅助，这允许人们稳定否则不稳定的系统，尽管主动反馈（包括压缩元件）无助于实现这一目标。我们发现，主动反馈回路只允许产生光学压缩，但不允许机械压缩。最后，我们证明了被动反馈可以帮助在强耦合制度的红边带驱动系统的瞬态时间的状态转移。
2021-01-29 quant-ph
Coherent coupling of mechanics to a single nuclear spin
核自旋与环境的相互作用很弱。特别地，它们通常对机械振动不敏感。在这里，我们成功地证明了力学的相干耦合到一个单一的核自旋。这种耦合是由金刚石中的硅空位（SiV）中心介导的，利用其大的应变敏感性和与核自旋的超精细相互作用。重要的是，我们证明了核自旋保持其良好的相干性，即使在这种耦合的存在。这提供了一种利用核自旋作为量子机制中机械系统的量子存储器的方法。
2021-07-23 quant-ph
Coherent manipulation of a Majorana qubit by a mechanical resonator
我们提出了一个混合系统组成的马约拉纳量子比特和纳米机械谐振器，实现了自旋轨道耦合超导纳米线，使用一组静态和振荡铁磁门。铁磁门在纳米线中诱导马约拉纳束缚态，其杂化并构成马约拉纳量子比特。由于这些门之一的振荡，马约拉纳量子比特可以相干旋转。通过调节栅极电压来调制局部自旋轨道耦合，可以达到量子位振荡器系统的共振，以获得相对较强的耦合。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wave-particle duality employing quantum coherence in superposition with non-orthogonal pointers
我们提出了量子相干性的概念，用于叠加在不一定相互正交的态上。这一理论预期地导致了非正交相干的资源理论。我们刻画了该理论中的自由态和自由操作，并将后者与正交基量子相干性资源理论中的自由操作联系起来。我们表明，非正交相干性的概念自然地使我们在量子双缝实验中具有波粒二象性，在这种实验中，狭缝之外的通道在它们之间是泄漏的。此外，我们证明了存在一个唯一的最大相干量子比特状态对应于任何给定的纯度。此外，与正交基的情况不同，对于给定的纯度，出现了非平凡的最小相干量子比特态。我们还研究了一些典型的非正交基构型的量子相干性，这些构型与正交基没有类似物。我们进一步研究了确定创建非正交相干的能量成本的问题，并发现它与创建的非正交相干成线性比例。
2020-04-01 quant-ph
Large amplitude mechanical coherent states and detection of weak nonlinearities in cavity optomechanics
本文研究腔光力学中利用大振幅机械相干态的相干演化作为灵敏探针，通过稳态多音调驱动和非平衡动力学策略探测弱机械非线性，可测量类Duffing非线性及量子引力有效修正。
2025-05-30 gr-qc quant-ph
Tunable coupling to a mechanical oscillator circuit using a coherent feedback network
我们展示了一个完全低温微波反馈网络组成的模块化超导设备连接的传输线，并设计用于控制耦合到设备之一的机械振荡器。该网络具有机电设备和可调控制器，可相干接收，处理和反馈连续微波信号，修改力学状态的动态和读数。虽然先前的机电系统代表了机械状态的有效控制和有效读出之间的某种折衷，如由电磁衰减速率所设置的，但可调谐控制器产生闭环网络，该闭环网络可以在两个极端之间动态地且连续地调谐，比机械响应时间快得多。我们证明，微波衰减率可以调制至少10倍的速率大于$10^4$倍的机械响应速率。该系统很容易构建，并表明一些有用的功能可能在模块化量子电磁设备的网络级别上最自然地出现。
2013-06-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Broadband Coherent Multidimensional Variational Measurement
经典力学力检测的标准量子极限（SQL）是由量子反作用扰动力学系统的演化而产生的。在本文中，我们表明，使用多维光学传感器可以使宽带量子反作用逃避测量。我们研究了一种相应的技术，用于测量作用在耦合到具有三个光学模式的光学系统的线性机械振荡器上的谐振信号力，其中三个光学模式的间隔几乎等于机械频率。测量是通过中心光模的光泵浦和测量从另外两个模式逃逸的光来进行的。通过检测光学模式的最佳正交分量并对测量结果进行后处理，我们能够在宽频带内排除反向作用，并以比SQL更好的灵敏度表征力。我们讨论了如何建议的计划涉及到多维系统包含量子力学自由子系统（QMFS），可以逃避SQL使用所谓的“负质量”的想法。
2022-05-07 quant-ph
Enhanced entanglement of two different mechanical resonators via coherent feedback
已经示出[New J.Phys.17，103037（2015）]，在光机械系统中，可以动态地或在稳态中实现两个不同的机械谐振器之间的大的且鲁棒的纠缠，在该光机械系统中，两个机械谐振器耦合到由适当选择的双音场驱动的单个腔模式。该方案的一个重要限制是腔衰减率必须远小于两个机械频率及其差值。在这里，我们表明，纠缠可以显着增强，并在很大程度上扩展该计划的有效性，通过增加一个相干的反馈回路，有效地降低腔衰减率。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhanced mechanical squeezing in an optomechanical system via backward stimulated Brillouin scattering
本研究提出利用后向受激布里渊散射增强多模光机械系统中达芬机械模式的压缩，通过相干声子-光子相互作用提供额外冷却通道，显著提高压缩度及热噪声鲁棒性，并有望推广至其他量子系统。
2023-11-14 quant-ph
Coherent feedback control for cavity optomechanical systems with a frequency-dependent mirror
针对 Fano 反射镜光机械装置通常处于深度边带不可分辨区的问题，本文提出采用适当的单边相干反馈，在宽参数范围、高光学损耗和低反馈效率下实现机械模式基态冷却，并指出标准双边反馈不适用。
2025-01-10 quant-ph
Coherent Control of Fano Resonances in a Macroscopic Four-Mirror Cavity
我们演示了相干控制的光机械诱导的透明度和法诺共振的四镜宏观光机械腔，有两个可移动的镜子，每个驱动的外部机械泵。相干机械泵的振幅和相位的可变控制提供了调谐Fano轮廓的形状和性质的手段。此外，我们的计划表明，可调的光学机械功能的发生，即使在非常低的机械驱动场振幅，在宏观光学机械腔。
2019-05-02 physics.optics quant-ph
Frequency Conversion: Side-band cooling, state-swapping, and coherent control of mechanical resonators
边带冷却是一种潜在地允许在其基态中制备机械谐振器的技术，这对于量子技术中的未来应用是重要的。Tian最近表明，边带冷却可以通过调制纳米谐振器和超导振荡器之间的耦合来实现，这是一个频率转换过程[L。Tian，PRB 79，193407（2009）]。虽然边带冷却通常在稳态范围内处理，但有效的谐振耦合也会产生从超导体到机械谐振器的近乎完美的状态交换。我们对这个系统进行了数值模拟，研究了通过状态交换实现的基态冷却。此外，我们表明，超导振荡器可以用来控制谐振器的振幅和相位，同时冷却它，从而作为一个相干的“量子反馈控制器”。
2010-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent coupling and non-destructive measurement of trapped-ion mechanical oscillators
本研究通过振荡电势实现了囚禁离子晶体中不同运动模式间单量子的相干交换，演示了高保真度量子态转移、分束器操作、模式纠缠及非破坏性投影测量，提升了其在连续变量量子计算与纠错中的适用性。
2024-07-30 quant-ph
Coherent Control of an Optical Quantum Dot Using Phonons and Photons
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Icarus Quantum Inc.（Icarus量子公司）
本文研究了利用声子和光子相干控制光学量子点的方法，通过实验展示了量子点人口动力学的控制，并探讨了该技术在量子微波到光子转换中的应用。
2024-05-16 quant-ph
Light-mediated strong coupling between a mechanical oscillator and atomic spins one meter apart
量子系统之间的强相互作用对于量子物理和技术的许多现象是必不可少的。通常，强耦合依赖于短程力或将系统放置在高质量的电磁谐振器中，将耦合范围限制在小距离内。我们使用自由空间激光束在室温环境中在一米的距离内强烈耦合集体原子自旋和微机械膜。耦合是高度可调谐的，并允许观察正常模式分裂，相干能量交换振荡，双模热噪声压缩和耗散耦合。我们设计与光的相干长距离相互作用的方法使得以模块化的方式耦合非常不同的系统成为可能，为量子控制和相干反馈网络开辟了一系列机会。
2020-04-29 quant-ph
Enhanced weak force sensing through atom-based coherent noise cancellation in a hybrid cavity optomechanical system
本文提出在非线性混合光机械系统中利用相干量子噪声消除（CQNC）和调节OPA参数来消除后作用噪声并抑制低频散粒噪声，从而克服标准量子极限，显著增强弱力传感性能。
2022-01-26 quant-ph
Coherent Optomechanical State Transfer between Disparate Mechanical Resonators
混合量子系统已经被开发出各种机械，光学和微波谐振子。耦合产生了丰富的相互作用库，包括双模压缩，交换相互作用，反作用逃避和热控制。在多模机械系统中，不同尺度（频率和质量两者）的耦合谐振器利用每个谐振的优点。举例来说：一个高频的、容易操纵的谐振器可以与一个低频的大质量物体纠缠在一起，用于引力退相干的测试。在这里，我们展示了两个空间和频率分离的谐振腔之间的相干光机械状态交换的质量比为4。我们发现，通过使用两束远失谐的激光，通过一个非常类似于原子物理学中的STIRAP（受激拉曼绝热通道）的过程，有效的状态转移是可能的。虽然演示是经典的，但同样的技术可以用来在量子体系中产生振荡器之间的纠缠。
2017-04-07 physics.optics quant-ph
A new quantum mechanical photon counting distribution formula
利用密度算符在相干态表象中的P-表象，导出了一个新的量子力学光子计数分布公式。作为应用，我们发现了纯压缩态的光子计数分布与勒让德函数有关，这似乎是一个新的结果。
2010-11-19 quant-ph
Quantum parametric amplifiation of phonon-mediated magnon-spin interaction
该研究在混合三方系统中通过机械运动的量子参量放大实现磁振子与声子的强耦合，达成纳米磁体与氮空位中心间的相干态转移，为量子器件研发开辟新路径。
2023-07-22 quant-ph
Molecular optomechanics in the anharmonic regime: from nonclassical mechanical states to mechanical lasing
本文提出利用分子振动的强内禀非简谐性，通过力学阻塞非相干类比制备非经典力学态，并揭示其对强驱动下力学放大的抑制与相干振荡起始的重塑，为表面增强拉曼散射中实现分子相干与非经典效应开辟途径。
2023-06-27 physics.optics quant-ph
On-chip quantum tomography of mechanical nano-scale oscillators with guided Rydberg atoms
纳米机械振荡器以及微加工芯片表面上的里德伯原子波导有望成为未来量子技术的支柱。在一个混合平台与两者，我们表明，在波导中的里德伯原子的光束可以量子相干询问和操纵纳米机械元件，允许充分的量子态断层扫描。断层扫描的核心是使用里德伯原子作为探针的量子非破坏测量。通过在原子与振荡器相互作用时用外场驱动原子，也可以实现振荡器的量子相干位移。我们数值证明了这种完全集成的片上控制和读出套件的量子纳米力学的可行性，考虑到噪声和误差源。
2017-03-31 quant-ph
Proposal to Test Quantum Wave-Particle Superposition on Massive Mechanical Resonators
我们提出并分析了一个建议，宏观量子延迟选择实验与大量的机械谐振器。在我们的方法中，单个氮空位杂质的电子自旋被用来控制两个碳纳米管的机械模式之间的相干耦合。我们证明了一个机械声子可以是波和粒子的相干叠加，从而同时表现出两种行为。我们还讨论了在我们的建议中可容忍的机械噪声，并预测了一个临界温度，在该温度以下，波和粒子状态之间的变形可以有效地观察到在环境引起的波动的存在。此外，我们还描述了如何通过压缩机械模，将机械共振叠加态的单声子激发放大到宏观水平。这种方法对应于相位协变克隆。因此，我们的建议可以作为一个测试的宏观量子叠加的大质量物体，即使有很大的激发。这项工作描述了在宏观尺度上对量子力学极限的基本测试，将对量子精密测量和量子信息处理产生影响。
2019-07-10 quant-ph
Mesoscopic mechanical superpositions by gluing individual quantum systems
Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro（里约热内卢天主教大学）
该研究提出通过将单电子时间-bin态附着于光悬浮纳米粒子表面制备介观量子叠加的方案，短时间内相干性可存续，能通过改变电子相位观测，利用光子干涉测量检测条纹，无需相干态扩展等机制，为测试量子力学提供新途径。
2026-07-23 quant-ph
Global entanglement and coherent states in an N-partite system
我们考虑一个由N个部分组成的量子系统，每个部分都是由K维希尔伯特空间描述的“quKit”。我们证明了在对称子空间S中，纯态不是全局纠缠态，当且仅当它是相干态。研究还表明，在正交补中，所有的态都是全局纠缠的。
2008-10-10 quant-ph
Strong quadrature squeezing and quantum amplification in a coupled Bose-Einstein condensate- optomechanical cavity via coherent modulation
本文将具有可动端面镜的光机械腔视为含有相互作用的雪茄状玻色-爱森斯坦凝聚体的量子力学振子。假设MO和BEC都与腔场的辐射压力在红失谐和弱耦合区域相互作用，而BEC的两体原子碰撞频率和MO的机械弹簧系数是相干调制的。通过对散射矩阵的分析，我们发现三个子系统仅由于相干调制而产生依赖于频率的压缩。在很大程度上不同的协同性制度，连同强调制，机械模式的MO和Bogoliubov模式的BEC表现出正交压缩，可以超过所谓的3dB限制（高达75 dB），具有高鲁棒性的热噪声。令人惊讶的是，在这种情况下，通过控制系统和调制参数，可以实现非常高的压缩程度（高达16 dB）以及输出腔场的高纯度量子态。此外，子系统中压缩分量的互补正交分量可以同时获得强量子放大、附加噪声抑制和可控增益带宽。
2018-11-01 quant-ph
Generalized Coherent States for q-oscillator connected with discrete q-Hermite polynomials
本文继续研究与给定的正交多项式有关的类混沌系统的Barut-Girardello型广义相干态。本文构造了与II型离散$q$ -Hermite多项式相关联的相干态族，并通过构造该相干态族的单位分解测度证明了该相干态族的过完备性。
2004-07-29 quant-ph
Coherent States for generalized oscillator with finite-dimensional Hilbert space
本文将作者提出的由给定的正交多项式和相干态构成的类混沌系统的构造方法推广到有限维状态空间系统的情形。作为例子，我们考虑广义振荡器与Krawtchouk多项式。
2006-12-19 quant-ph
Coherent electron-phonon states in suspended quantum dots: decoherence and dissipation effects
研究了悬浮纳米结构中相干电子-声子（el-ph）态的动力学性质。精确的量子动力学计算表明，电子和声子（包括一个热浴）耦合量子力学进行相干振荡的周期在几十纳秒的范围内，尽管有限的温度的声子浴。计算中考虑了夹紧损失引起的机械能耗散。虽然耦合el-ph状态的寿命随温度的降低，定义良好的拉比振荡得到的温度高达100 mK。耦合的电子-声子态的动力学易受各种形式的外部控制。例如，弱的外部磁场可以用来控制系统的动力学，通过从声子浴解耦电子。这些结果揭示了一个尚未探索的系统的基本物理学，该系统可能适用于新型量子器件应用。
2007-11-11 quant-ph
The coherent information of Pauli channels with coded inputs
相干信息的计算是获得量子信道量子容量的基本步骤。我们引入正交和完全码的基础来评估的相干信息，每个通道使用时的输入是稳定器码字的最大混合。在码基中，输出密度矩阵是对角的，系统和辅助的联合输出是块对角的。通过计算误差算子的权值来计算相干信息。
2010-07-27 quant-ph
Anisotropy-Induced Quantum Interference and Population Trapping Between Orthogonal Quantum Dot Exciton States in Semiconductor Cavity Systems
我们描述了如何设计量子点半导体腔系统来实现单个量子点中正交偶极态之间的各向异性诱导偶极-偶极耦合。我们考虑了单模腔结构中的量子点以及耦合到自旋态或线极化激子的光子晶体波导。我们证明了明显的偶极-偶极耦合控制激子的辐射衰减速率，并在长时间内形成纯纠缠态。我们研究了无场纠缠演化和相干泵浦激子制度，并展示了如何双泵浦方案可以完全消除相干拉比振荡的衰减，并导致人口陷阱。在莫洛制度，我们探索从驱动偶极子发射光谱，并显示如何非泵浦偶极子可以采取的形式的光谱三重态，五重态，或单重态，它具有应用程序，用于生产亚自然线宽单光子和更容易访问制度的高场量子光学和腔QED。
2016-11-24 quant-ph
Quantum mechanical analogue of the zeroth law of thermodynamics. (On the problem of incorporating Thermodynamics into Quantum Theory)
这种将随机热力学纳入量子理论的方法是基于我们在前面的文章中提出的由任意真空的波函数描述的整体随机环境影响的一致包含的概念。在这项研究中，我们实现的可能性，明确纳入随机热力学第零定律的形式饱和薛定谔不确定性关系到量子理论。这允许比较分析任意真空的状态集，即压缩相干态（SCS）和相关相干态（CCS）。此外，我们比较了随机热力学的建设，使用SCS和TCCS的版本，涉及热力学纳入量子理论以前开发的基础上，热场动力学和量子统计力学的结果。
2013-03-25 quant-ph
Collective Coherent Perfect Absorption in a Synthetic Photon-Phonon Lattice
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）
研究在合成光子-声子晶格中实现集体相干完美吸收，利用腔-库介导相互作用使CPA进入高协同 regime，实现与机械振荡器基态冷却共存，拓宽吸收线形并获奇异群延迟响应，确定集体干涉是量子兼容完美吸收和长寿命量子存储的途径。
2026-07-22 quant-ph
