Quantum Computing by Two-Dimensional NMR using Spin- and Transition-Selective Pulses
使用二维NMR的量子计算最近已被描述为使用标量耦合演化技术[J. Chem. Phys.，109，10603（1998）]。本文描述了利用选择性脉冲实现二维核磁共振量子计算。使用两个和三个量子位实现了许多逻辑门，其中一个额外的观察者自旋。实现了一些多合一门（或Portmanteau门）。Toffoli门（或AND/NAND门）和OR/NOR门在三个量子位上实现。Deutsch-Jozsa量子算法的一个和两个量子位，使用一个额外的工作量子位，也已经实现了使用选择性脉冲后，创建一个相干叠加态，在二维的方法。
2000-06-27 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
Unified parameter for localization in isotope-selective rotational excitation of diatomic molecules using a train of optical pulses
我们得到了一个简单的理论统一参数，用于表征双原子分子在周期性共振光脉冲训练中的转动布居数传播。该参数包括峰值强度和脉冲之间的间隔，以及分子的初始和最终旋转状态的能级能量。利用统一参数，我们可以预测旋转能级网络上概率局域化的上、下界，包括离心畸变的影响。在时间阶不变性的假设下，通过对含时薛定谔方程进行行波近似和谱分解，得到了统一参数的解析表达式.通过与KCl分子同位素选择性转动激发的数值模拟结果的比较，证实了该参数的有效性。
2015-01-27 quant-ph
Preparation of pseudo-pure states by line-selective pulses in Nuclear Magnetic Resonance
提出了一种在液体核磁共振（NMR）中制备自旋系统赝纯态的新方法，并进行了实验验证。同时应用适当连接的线选择脉冲和场梯度脉冲技术，我们在一次实验中非常有效地直接获得了两个量子比特的所有伪纯态。以这种方式制备的伪纯态的信号强度与时间平均的信号强度相同。我们的方法适用于具有任意数量量子比特的系统。作为一个应用实例，我们还对用我们的方法制备的伪纯态$\mid 00>$进行了高度结构化的搜索算法--Hogg算法。
2000-12-09 quant-ph
Autonomously Designed Pulses for Precise, Site-Selective Control of Atomic Qubits
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
本文提出利用人工智能框架自主设计复合脉冲，提升原子量子比特本地控制保真度十倍，并展示其在光学畸变和激光束偏移下的鲁棒性。
2025-11-16 quant-ph
Band-selective shaped pulse for high fidelity quantum control in diamond
对量子比特的高保真量子控制对于实现量子计算至关重要，当量子比特之间存在不可避免的相互作用时，量子控制变得更具挑战性。利用带选性整形脉冲，我们证明了金刚石中氮空位（NV）中心的高保真翻转电子自旋。与传统的矩形脉冲相比，整形脉冲具有几乎相同的激励效果在一个尖锐的边缘区域（在频域）。因此，宿主$^{14}N$核自旋的三个子能级可以同时精确翻转，而其它子能级（如：G.附近的$^{13}C$核自旋）被很好地抑制。整形脉冲可以应用于大量需要带选择操作的量子系统。
2014-04-10 quant-ph
Maximizing Hole Coherence in Ultrafast Photoionization of Argon with SPA-Optimization
用阿秒脉冲的光电离在光离子中填充空穴态。空穴态的叠加代表了依赖于时间的光谱学的理想候选者，例如通过泵浦-探测研究。挑战在于识别在满足实际约束的同时创建空穴态的相干叠加的脉冲。在这里，我们采用量子最优控制来最大化这些空穴态之间的相干程度。为此，我们引入了一种无导数的优化方法与序列参数化更新（SPA优化）。我们证明了多功能性和计算效率的SPA优化氩光电离的$3s$和$3p_0$空穴状态之间的相干性最大化，使用整形阿秒脉冲。我们表明，它是可能的，以最大限度地提高空穴的相干性，同时规定的最终空穴态人口的比例。
2016-07-08 quant-ph
Analytic pulse design for selective population transfer in many-level quantum systems: optimizing the pulse duration
在关于这个主题的前一篇论文中，我们展示了对于任意形状和持续时间的脉冲，驱动频率如何可以解析地优化，以最大化一般多能级量子系统中所选两个能级之间的粒子数振荡的振幅。它显示了如何标准拉比理论可以扩展到简单的两能级系统之外。现在，为了在两个预选能级之间实现最快和尽可能完整的布居转移，驱动脉冲应该被定制，使得它只产生布居的单个半振荡。在本文中，这第二个（也是最后一个）步骤控制人口转移使用修改（即多能级系统）拉比振荡进行了讨论。本文给出的结果可以看作是标准的$π$ -脉冲理论-也严格地只在二能级系统中有效-在一般多能级系统中的相干驱动的布居振荡的扩展。
2005-03-24 quant-ph
Rotational Control and Selective Isotope Alignment by Ultrashort Pulses
强超短激光脉冲引起的迅速分子排列，其次是全，半和四分之一量子复苏的旋转波包。在四波混频（FWM）实验中，我们利用长时间连续的重复对齐恢复来证明不同同位素物种之间的同位素选择性对齐和时间分辨的歧视。对于两个同位素的转动惯量的比例相当，我们观察到建设性和相消干涉的四波混频信号来自不同的同位素。这种相消干涉作为不同同位素种类的不同瞬态角分布的指示，为新颖的时间分辨分析技术以及用于同位素分离的稳健方法铺平了道路。当使用两个脉冲时，根据脉冲之间的延迟，观察到旋转激发程度和相应分子排列程度的增强或降低。我们实施的双脉冲激发计划在一个二元同位素混合物，提高旋转激发的一个同位素成分，同时几乎完全减少了其他的旋转激发。
2006-01-30 quant-ph
Selective pulse implementation of two-qubit gates for spin-3/2 based fullerene quantum information processing
我们提出了两种在内嵌富勒烯$N@C_{60}$或$P@C_{60}$上实现双量子比特量子门的可行方案。量子位存储在掺杂原子$N$或$P$的电子自旋自由度中。利用两个相邻富勒烯之间的磁偶极耦合，利用选择性微波脉冲和再聚焦技术实现了两量子比特受控非门和两量子比特条件相位门。我们将讨论为使我们的建议具有普遍性而采取的其他必要步骤。我们还将表明，我们的建议是有用的量子门控和量子信息从基于自旋的量子比特状态的读出。
2004-07-05 quant-ph
Photon-number selective group delay in cavity induced transparency
研究了量子化腔模驱动的$Λ$型原子系综中探测脉冲的群速度依赖于入射探测脉冲的量子态。在原子-腔系统的强耦合区，探测群延迟具有光子数选择性。这可以用于在空间上将单光子与少光子探测脉冲的较高光子数分量分离，从而创建确定性单光子源。
2010-05-11 quant-ph
Pseudorandom Selective Excitation in NMR
在这项工作中，平均哈密顿理论被用来研究选择性激发下的一系列小翻转角$θ-$脉冲$(θ\ll 1)$，施加周期性[这对应于DANTE脉冲序列]或非周期性的自旋1/2系统的发展。首先，平均哈密顿描述的DANTE脉冲序列的开发，这样的描述被确定为是有效的，无论是在或非常远离DANTE谐振频率，这只是整数倍的脉冲间延迟的倒数。对于其中伪随机地选择脉冲间延迟的非周期性激励方案，如果$θ$脉冲的相位与时间延迟一致地调制，则可以选择性地激励单个谐振。这样的选择性脉冲被称为伪随机DANTE或p-DANTE序列，并且其中发现p-DANTE的平均哈密顿描述的条件类似于针对DANTE序列发现的条件。它还表明，平均在不同的p-DANTE序列，是选择性的相同的谐振可以帮助减少在远离谐振频率的频率激发，从而提高表观选择性的p-DANTE序列。最后，给出了p-DANTE序列的实验演示和与理论的比较。
2010-07-20 quant-ph
Zero bias field selective transition adressing of the NV center via pulse shaping
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）
本文提出一种基于优化的脉冲整形控制框架，在无静态偏置场条件下实现对NV色心系综的选择性与鲁棒操控，通过时间调制驱动场实现取向和子空间选择性，解决简并系统中的光谱重叠问题。
2026-09-17 quant-ph
Selective Excitation of Superconducting Qubits with a Shared Control Line through Pulse Shaping
The University of Osaka（大阪大学）；Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka（大阪大学量子信息与量子生物学中心）；QuEL, Inc.（QuEL公司）；e-trees.Japan, Inc.（e-trees.Japan公司）
通过脉冲整形实现选择性激发，提升超导量子比特的控制效率与保真度。
2025-09-11 quant-ph
Detection of atomic entanglement and electromagnetically induced transparency in velocity-selective coherent population trapping
本文从理论上研究了用激光冷却方法--速度选择相干布居俘获冷却后原子气体的光学性质。我们证明了弱激光脉冲的应用引起的后向散射脉冲，这是一个原子系统中的纠缠的直接信号，并导致在少光子水平上的单粒子纠缠。如果脉冲与泵浦激光一起施加，则也显示电磁感应透明现象。我们认为这种效应在铷原子气体中是可以观察到的。
2005-01-18 quant-ph
Rational pulse design for enantiomer-selective microwave three-wave mixing
微波三波混频允许对映体选择性激发随机取向的手性分子进入具有不同能量的旋转态。分子的随机取向反映在相对于取向量子数$M$的旋转光谱的简并性中，并且如果不考虑的话，则降低了对映体选择性。在这里，我们展示了如何设计脉冲序列与最大的对映体选择性从分析的$M$ -依赖性的拉比频率与共振微波驱动器引起的旋转跃迁。我们比较了不同的激发方案的旋转跃迁，并表明，在给定的旋转温度下，最大的对映体选择性实现同步三波混频与圆偏振场。
2022-07-29 quant-ph
Constructing Pauli pulse schemes for decoupling and quantum simulation
动力学解耦是一种有效的技术，可以抑制量子系统中由环境耦合或不必要的粒子间相互作用引起的误差。然而，它也可以用于选择性地解耦量子系统中的特定耦合。我们提出了一个简单易用的一般方法来构造这样的选择性解耦计划的量子比特和量子网络的（广义）泡利操作。由于这些构造的方案可以选择性地抑制一般量子网络上的哈密顿相互作用，它们非常适合于近似量子模拟的目的。一些例子，演示使用我们的方法和由此产生的解耦计划。
2014-02-13 quant-ph
Quantum resonances in selective rotational excitation of molecules with a sequence of ultrashort laser pulses
我们在实验上研究了最简单的量子转子--双原子分子的转动激发中的量子共振效应。利用高分辨飞秒脉冲整形和转动态分辨探测技术，直接测量了分子与周期性训练脉冲相互作用时吸收的能量，并研究了其与训练周期的关系。我们发现，能量转移显着增强量子共振，并使用这种效果来证明两个氮同位素，$ ^{14}N_2$和$ ^{15}N_2$的选择性转动激发。此外，通过调谐分数量子共振附近的脉冲训练的周期，我们实现了$ ^{15}N_2$的对位和邻位异构体的自旋选择性旋转激发。
2012-04-03 physics.atom-ph quant-ph
Ultrafast and selective coherent population transfer in four-level atoms by a single frequency chirped few-cycle pulse
本文报道并提出了一种利用单频啁啾脉冲实现四能级原子超快选择性布居转移的简单方案。结果表明，只要调节啁啾补偿参数，就可以将原子的布居转移到原子的预选态。还研究了该方案对激光脉冲参数变化的鲁棒性。所提出的方案对于分子中的选择性布居转移也是有用的。
2013-03-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Bi-selective pulses for large-area atom interferometry
我们提出了设计的增强“镜”脉冲的大动量转移原子干涉仪，保持其保真度的波包动量差增加。这些双选择性脉冲，使用最佳控制方法定制的发展双模动量分布，应允许更大的干涉仪面积，从而增加惯性测量灵敏度，而不需要提高拉比频率或扩展频率啁啾。使用实验验证的模型，我们已经模拟了我们的脉冲设计的大动量转移原子干涉术中的应用，在1 $μ$ K的$^{85}$ Rb的激光冷却原子样品中使用受激拉曼跃迁。在波包被42光子反冲动量分离后，我们的脉冲保持90%的条纹对比度，而对于绝热快速通过和常规的$π$脉冲，对比度小于10%。此外，我们展示了如何这些脉冲可以适应抑制有害的非共振激发，限制其他宽带脉冲方案。
2020-04-25 physics.atom-ph quant-ph
Double swept band selective excitation
本文介绍了用双扫描法设计高分辨核磁共振谱带选择激发和旋转脉冲的方法。我们首先设计了一个脉冲序列，该脉冲序列产生对布洛赫球赤道的带选择性激发，其相位随频率线性分散。我们展示了如何通过两个绝热反演（扫描）之间的嵌套自由演化来重新聚焦这种线性色散。然后，我们将展示如何将这种结构推广到所需频带上的频带选择性$x$旋转。获得了$99.5\%$ D $_2$ O样品中残余HDO信号的实验激发曲线作为共振偏移的函数。
2017-01-12 quant-ph
Laser Induced Selective Alignment of Water Spin Isomers
我们考虑了水分子的邻位和对位自旋异构体通过使用强和短的非共振激光脉冲的激光对准。一个单一的脉冲被发现创建一个独特的瞬态对齐和反对齐的异构物种。我们建议通过一对两个激光脉冲选择性地对准一个同分异构物种（使其他物种随机对准）。
2008-09-26 physics.chem-ph quant-ph
Optical Nuclear Electric Resonance in LiNa: Selective Addressing of Nuclear Spins Through Pulsed Lasers
本理论论文将光学核电共振（ONER）协议从原子系统扩展至分子系统，以LiNa为基准证明仅通过调节脉冲激光重复率即可独立操纵核自旋，为量子计算自旋任务转移至时间域提供了新途径。
2025-01-27 quant-ph
Single qubit gates by selective excitation with Jump and Return sequences
我们讨论了使用硬脉冲和延迟序列的频率选择性旋转的实现。这些旋转适合于在核磁共振（NMR）量子计算机中实现单量子比特门，但也可以用于量子计算的其他相关实现中。我们还推导出用于实现硬脉冲中存在的适度的非共振效应的方法，并描述了一个简单的程序，用于实现硬180度旋转的两个自旋系统。最后，我们将展示如何将这两种方法相结合，以产生更准确的频率选择性旋转。
2006-09-28 quant-ph
Quantum resonance, Anderson localisation and selective manipulations in molecular mixtures by ultrashort laser pulses
我们证明，目前的激光技术用于无场分子排列通过级联的拉曼旋转跃迁允许观察长期讨论的非线性量子现象的动态周期性踢转子。这包括在量子共振条件附近的吸收能量的缩放和角动量中的安德森样局部化。基于这些发现，我们提出了一种新的方法，可调谐的选择性旋转激发和排列的分子混合物，使用列车的短激光脉冲。我们通过将其应用于两种氮同位素（14N2和15N2）的混合物来证明这种方法的效率，并表明即使在室温下也可能具有很强的选择性。
2012-03-15 physics.chem-ph quant-ph
Maximizing orientation of a three-state molecule in a cavity with analytically designed pulses
该研究针对单模腔中三态分子极化激元，提出两种腔共振配置下的解析脉冲面积定理，实现0.7746的理论最大无场取向。
2024-09-09 physics.optics quant-ph
Optimal Selective Orientation of Chiral Molecules Using Femtosecond Laser Pulses
本文研究了一对延迟交叉偏振飞秒激光脉冲激发下手性分子的对映选择性取向。我们表明，通过优化脉冲的参数，一个显着的（~ 10%）程度的对映体选择性取向可以实现在零和五开尔文旋转温度。本研究提出了一套合理的诱导和测量强对映选择性取向的实验条件。强烈的对映体选择性取向和所提出的实验所需的飞秒激光系统的广泛可用性可能会开辟新的途径，用于区分和分离分子对映体。
2022-03-21 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Efficient decoupling and recoupling in solid state NMR for quantum computation
提出了一种偶极耦合自旋大网络的解耦和选择性再耦合方案。该方案依赖于宽带的组合，去耦脉冲序列施加到所有的核自旋与带选择性脉冲序列的单自旋旋转或再耦合。选择性耦合所需的进化时间开销是独立的自旋的数量，受时间尺度的限制，我们讨论的可行性。该方案可以提高固态NMR量子计算架构的可扩展性。
2004-11-15 quant-ph
Adiabatic Quantum Computing with Phase Modulated Laser Pulses
利用简单的相位调制激光脉冲，在量子绝热方法下，通过退相干控制实现了多能级系统的量子逻辑门。我们利用选择性的粒子数反转和哈密顿随时间的演化来鲁棒地实现这些目标，而不是标准的酉变换语言。
2005-07-28 quant-ph
Long-lived selective spin echoes in dipolar solids under periodic and aperiodic pi-pulse trains
应用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）$π-$序列对系统与环境进行动态解耦已在各种物理系统中得到广泛研究。当应用于偶极固体时，最近的实验表明，CPMG脉冲序列可以产生长寿命的自旋回波。虽然对于CPMG序列下这些长寿命自旋回波的起源仍存在一些争议，但普遍认为$π-$脉冲期间的脉冲误差是必要的要求。本文建立了描述偶极耦合自旋1/2系统在CPMG（$ϕ_{1},ϕ_{2}$）脉冲训练下自旋动力学的理论，其中$ϕ_{1}$和$ϕ_{2}$是$π-$脉冲的相位.从我们的理论框架来看，CPMG（$ϕ_{1},ϕ_{2}$）脉冲训练的传播子等效于具有相位$\pm\frac{ϕ_{2}-3ϕ_{1}}{2}$的单量子相干性的有效"脉冲“自旋锁定，其产生对应于长寿命回波的周期性准平衡。数值模拟，以及实验上的磁稀释，随机自旋网络中发现的C $_{60}$和C $_{70}$和非稀释自旋系统中发现的金刚烷和二茂铁，进行并确认从所提出的理论的预测。
2013-12-04 cond-mat.other quant-ph
Implementation of Liouville space search algorithm on strongly dipolar coupled nuclear spins
Liouville空间搜索算法[Schlichweiler，Phys. Rev. Lett. { \bf 85}，4815（2000）.]利用系综的混合初始状态，并且已经在弱耦合自旋中较早地成功实现，其中自旋可以被识别为量子位。最近已经证明，n-强耦合自旋可以被集体视为n-量子比特系统。算法在这样的系统中的应用需要使用跃迁选择性脉冲而不是量子位选择性脉冲的新方法。这项工作开发了Liouville空间搜索算法的修改版本，该算法适用于强耦合和弱耦合自旋。该算法的所有步骤都可以通过使用过渡选择脉冲来实现。在强偶极耦合四量子比特系统上进行了实验实现。
2009-09-23 quant-ph
Selective Rotational Excitation of Molecular Isotopes and Nuclear Spin Isomers
在由强超短激光脉冲激发之后，分子产生协调的旋转运动，沿着激光电场的方向表现出瞬时对准，随后是取决于分子旋转常数的周期性完全和部分恢复。在混合物中，不同的物种经历类似的旋转动力学，所有的物种都开始在一起，但进化不同，每个物种都表现出自己的周期性复兴周期。对于线性分子的双分子混合物，在预定时间，一种物质可以达到最大对准状态，而另一种物质是反对准的（即，分子轴被限制在垂直于激光电场方向的平面中）。通过适当定时的第二激光脉冲，可以几乎完全去除不期望的物质的旋转激发，仅留下期望的物质旋转并周期性地重新对准，从而便于通过偏振光进行进一步的选择性操纵。在本文中，这样的双激发方案证明了分子同位素（同位素体）的混合物和核自旋异构体。
2007-02-15 quant-ph
Quantum Pyragas control: Selective-control of individual photon probabilities
金字塔控制允许在应用非线性科学中稳定不稳定状态。我们建议应用一个量子版本的金字塔协议，以控制个人的光子概率，否则只能在全球范围内访问的量子光发射器的光子概率分布。量子金字塔控制的多功能性的情况下，两个级别的发射体在脉冲激光驱动的半腔。我们表明，单光子和双光子事件响应在一个定性不同的方式半腔诱导的反馈信号。单光子事件被增强或抑制，这取决于参数的选择。相比之下，对于所选的脉冲区域，双光子事件仅经历高达$50\%$的增强。在此，我们提出了一种通过时间延迟反馈设置的量子金字塔控制的实现。
2019-01-07 quant-ph
Velocity-selective two-photon absorption induced by a diode laser in combination with a train of ultrashort pulses
利用半导体激光和超短脉冲训练联合激发铷原子系统，通过探测$6P_{3/2}$态的荧光，研究了铷原子蒸气中$5S-5P-5D$的双光子跃迁.连续波激光器起到速度选择滤波器的作用，并允许在包括$5D_{3/2}$和$5D_{5/2}$状态的大光谱范围内进行光谱分析。对于一个对向传播的光束配置，每个原子速度组的响应的特点是很好的多普勒轮廓内，激发的超精细水平清楚地解决。还揭示了光抽运对直接双光子过程的贡献。通过考虑每个速度群与连续激光和频率梳模式的相互作用，结果在频域图像中得到了很好的描述。
2017-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Controllability of multi-partite quantum systems and selective excitation of quantum dots
我们考虑多体量子系统的可控性程度以及每种情况下的充分必要条件。结果被应用到一个单一的激光脉冲的量子点的合奏的同时控制的问题。最后，我们应用最优控制技术来证明选择性激发的同时可控合奏的个别点。
2005-09-07 quant-ph
Reduced coupling with global pulses in quantum registers
退耦合是延长量子系统相干时间的重要手段。大多数解耦方案都假设对系统进行选择性控制，并且人们认为，对于全局脉冲，只能解耦具有某些耦合项的系统，如长期偶极-偶极耦合。在这篇文章中，我们表明，与全球脉冲，它是可能的，以减少耦合强度的其他类型的耦合，我们证明与伊辛耦合。这种脉冲的复杂性与系统的大小无关。
2015-03-24 quant-ph
Isotope-Selective Strong Field Ionization of Semi-Heavy Water
本研究以半重水（HOD）为对象，利用双飞秒强红外激光脉冲实现沿OH键的选择性隧穿电离，通过三重电离后离子动量的三维时间分辨测量验证了该同位素选择性强场电离效应。
2024-08-17 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Experimentally Attainable Optimal Pulse Shapes Obtained with the Aid of Genetic Algorithms
我们提出了一种方法来设计最佳的脉冲实现量子最优控制的分子系统。我们的方法将脉冲形状约束为固定数量的实验相关脉冲函数的线性组合。利用遗传算法最大化多目标适应度函数，得到量子最优控制。作为该方法的第一个应用，我们产生了一个最佳的脉冲，成功地最大限度地提高了双原子分子在选定的解离通道上的产率。我们的脉冲作为线性啁啾脉冲函数的线性组合而获得。沿着遗传算法的演变所记录的数据包含关于辐射和非绝热过程之间的相互作用的重要信息。我们对这些数据进行了主成分分析，以检索最相关的过程沿最佳path.We建议的方法可能是有用的，通过采用更广泛的各种脉冲形状函数进行量子最优控制更复杂的复杂系统。
2015-05-07 quant-ph
Quantum Zeno Effect and Light-Dark Periods for a Single Atom
量子芝诺效应（QZE）预测了在快速重复的理想测量下系统的时间发展的减慢，并且在实验上使用短激光脉冲对非选择性状态测量的原子系综进行了测试。在这里，我们考虑这样的脉冲选择性测量一个单一的系统。每个探测脉冲将引起荧光突发或无荧光。如果探测脉冲是严格理想的测量，QZE将预测荧光猝发的周期与无荧光的周期（亮周期和暗周期）交替，其将随着测量频率的增加而变得越来越长。通过将激光脉冲纳入相互作用中来考虑测量的非理想特性，并且这用于确定对理想情况的校正。在极限情况下，当激光脉冲之间的时间为零时，不会发生冻结，而是会收敛到连续驱动的Dehmelt系统的熟悉的宏观亮期和暗期。这类实验对阱中的单个原子或离子应该是可行的
1996-11-13 quant-ph
Independent, extensible control of same-frequency superconducting qubits by selective broadcasting
实现大规模量子信息处理器的一个关键因素是能够经济地使用量子位控制硬件。我们展示了一种可扩展的策略，用于在具有表面代码兼容连接性的电路QED芯片中重用相同频率transmon量子比特上的控制硬件。矢量开关矩阵使得能够选择性地将输入脉冲广播到多个transmons，其中每个transmons具有单独定制的脉冲求积，以根据需要最小化泄漏对弱非谐波量子比特的影响。使用随机基准测试，我们比较了多个广播策略，每个都通过了单量子比特门的表面代码错误阈值。特别是，我们引入了一个选择性广播控制策略，使用五个脉冲原语，它允许独立的，同时Clifford门的任意数量的量子位。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Design of Strongly Modulating Pulses to Implement Precise Effective Hamiltonians for Quantum Information Processing
我们描述了一种方法，通过使用系统的哈密顿量的详细知识，提高相干控制。精确的么正变换是通过强烈地调制系统的动力学来平均掉不需要的进化而获得的。借助于数值搜索方法，获得了在多量子比特系统上执行精确、任意、选择性门的脉冲辐照方案。与不能平均掉所有不想要的演变的低功率选择性脉冲相比，这些脉冲在时间上显著更短，从而减少弛豫效应。在homestrant自旋系统上的液态NMR技术被用来证明这些门在模拟和实验中的准确性。对3量子比特系统的相干演化的模拟表明，控制序列忠实地实现了幺正操作，通常产生0.999量级的门量子数，对于某些序列，高达0.9997。实验确定的密度矩阵从不同的控制序列的应用程序上的3自旋系统具有高达0.99的重叠与预期的状态，确认实验实施的质量。
2002-02-12 quant-ph
Engineering temporal-mode-selective frequency conversion in off-the-shelf nonlinear optical waveguides: From theory to experiment
非线性光学介质中的量子频率转换（QFC）是光的时间模式选择操纵的有力工具。最近的尝试，在实现高模式选择性和/或结晶度不得不诉诸多维优化方案，以确定系统的自然施密特模式。已知相关频带、介质长度和时间脉冲宽度之间的相对群速度的某些组合对于几乎与泵浦脉冲形状相同的时间模式实现良好的选择性（超过80%），即使对于高转换效率也是如此。工作在这个参数制度，使用现成的，二次谐波产生，MgO：PPLN波导，并与脉冲的顺序为500 fs，波长约800 nm，我们验证实验模型预测施密特模式提供高的时间模式选择性预期。这铺平了道路，以实施拟议的两阶段QFC计划，预计将达到接近完美（100%）的选择性。
2017-03-28 physics.optics quant-ph
Quantum Vector DC Magnetometry via Selective Phase Accumulation
本文提出一种基于选择性相位累积的量子矢量直流磁力测量通用方案，利用精心设计的脉冲序列和并行或顺序干涉测量，在纠缠态下可使三个磁场分量的测量精度接近 Heisenberg 极限。
2023-08-04 quant-ph
Exact solutions for time-optimal control of spin I=1 by NMR
本文用NMR研究了自旋I=1的四极核的时间最优控制问题。与基于选择性脉冲的传统方法相比，该控制使用由自由演化间隔分隔的非选择性脉冲来实现。利用Cartan分解，得到求控制场参数的方程组。对重要的单量子门（选择性旋转和量子傅里叶变换）找到了部分时间最优解，并观察到最小实现时间与门的全局相位的强相关性。最小时间的解析值与数值结果一致。
2015-06-04 quant-ph
Selective excitation in a three-state system using a hybrid adiabatic-nonadiabatic interaction
绝热耦合区中的啁啾脉冲相互作用导致了$V$型三能级系统能态的循环排列，这一过程被称为三能级啁啾快速绝热通过。在这里，我们表明，在啁啾脉冲的光谱孔可以打开和关闭的两个绝热交叉点的这个过程中，减少系统的一个有效的二能级系统。给定的混合绝热-非绝热跃迁的结果在三能级系统的选择性激发，控制的激光强度和光谱位置的孔，以及啁啾参数的符号。利用整形飞秒激光脉冲和铷原子（$^{85}$ Rb）的三个最低能级（5S $_{1/2}$、5 P $_{1/2}$和5 P $_{3/2}$）进行了实验，实验结果与理论分析的动力学结果吻合较好.结果表明，我们的方法与普通的啁啾RAP相结合，实现了两个激发态之间的绝热跃迁。此外，当与激光束轮廓编程结合使用时，依赖于激光强度的控制可以具有包括选择性激发空间中布置的原子或离子的应用。
2016-04-14 physics.atom-ph quant-ph
Pulse-controlled quantum gate sequences on a strongly coupled qubit chain
我们提出了一个选择性的动态解耦方案上的永久耦合的量子位链与XX型相互作用，这是能够动态抑制链中的任何耦合，通过施加序列的本地脉冲的个人量子位。我们证明，高保真的单和双量子位门可以通过这个过程来实现，并且可以通过单独的脉冲控制来实现门的序列。我们讨论了我们的模型的适用性和物理限制，特别是强耦合超导磁通量子比特。由于动态修改通量量子位之间的耦合具有挑战性，因此它们是我们方法的自然候选者。
2015-10-16 quant-ph
Selective filtering of multi-photon events from a single-photon emitter
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
该研究针对单光子源纯度受自发辐射和再激发限制的问题，利用多光子错误的光谱-时间特性，通过窄带光谱滤波将零延迟二阶相干度降低近一个数量级，在不影响目标单光子发射的前提下显著抑制多光子错误率。
2025-06-27 quant-ph
Temporal-mode-selective optical Ramsey interferometry via cascaded frequency conversion
时间模（TM）是光状态下量子信息存储和检索的新基础。完整的TM操作工具包需要一个实用的量子脉冲门（QPG），这是一种将光输入场的任何给定TM分量统一映射到不同的、容易分离的子空间或自由度上的设备。理想的QPG必须以单位效率“分离”所选TM分量，同时避免正交TM的串扰。在脉冲泵浦行波系统中实现QPG的所有尝试都无法同时满足这两个条件。这是由于在依赖于以独立群速度行进的脉冲模式之间的时空局部非线性相互作用的过程中的已知选择性限制。这种限制是量子动力学演化中的时间排序的结果，这被预测为通过相干级联多个低效率但高度TM歧视的QPG级来克服。非线性波导中的多级干涉量子频率转换正是为此目的而首次提出的。TM-非选择性级联频率转换，也称为光学拉姆齐干涉术，最近已被证明与连续波（CW）领域。在这里，我们提出了第一个实验演示TM选择性光学拉姆齐干涉，并显示了显着增强TM的选择性单级计划。
2017-10-18 physics.optics quant-ph
Selective Addressing of Coupled Qubits via Complex Frequency Zero Targeting
本文提出利用复频率脉冲匹配有损耦合量子比特-波导系统的复反射零点，实现对目标量子比特的选择性激发并显著抑制串扰，仿真表明其性能优于传统高斯脉冲。
2025-06-03 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Selective decoupling in multi-level quantum systems by the SU(2) sign anomaly
Università di Catania（卡塔尼亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所，卡塔尼亚分部）
通过SU(2)符号异常在多级量子系统中实现选择性解耦，提供了一种灵活的量子网络解耦策略。
2026-02-23 cond-mat.other quant-ph
Three Dimensional Raman Cooling using Velocity Selective Rapid Adiabatic Passage
我们提出了一种新的和有效的实施拉曼冷却的被困原子。它利用拉曼脉冲和适当的频率啁啾，通过快速绝热通道实现速度选择性激发。这种方法允许在单个脉冲中处理大量非零原子速度类，并且它产生几乎为1的转移效率。我们证明了这种冷却方法使用铯原子在远失谐交叉偶极阱。三维冷却$1 \times 10^{5}$原子到$2 μ$ K是在100 ms内进行的。在这个初步实验中，最终的原子密度是$1.3\times 10^{12}$ at/cm $^3$（在2倍内），相空间密度增加超过未冷却的样品是20。数值模拟表明，温度低于单光子反冲温度应该是可以实现的这种方法。
2011-10-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin-selective electron transfer in quantum dot array
我们提出了一种硅量子点阵列中的自旋选择性相干电子转移。振荡磁场和时间控制的栅极电压被用来根据自旋状态将电子波函数分离成不同的量子点。我们介绍了非绝热和绝热协议，提供快速的电子转移和控制场脉冲区域的误差的鲁棒性，分别。我们还研究了一个捷径到绝热协议，这两个协议的妥协。我们表明，该方案可以直接扩展到多电子系统，并用于非本地操纵的电子。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Maximizing Post-selected Quantum Correlations from Classical Interference in a Multi-core Fiber Beamsplitter
四阶干涉是光子量子技术的信息处理基础。当与后选择结合使用时，它形成了光子控制逻辑门、纠缠测量的基础，并可用于产生量子相关。本文以经典弱相干态为输入，研究了新型多芯光纤$4 \times 4$多端口分束器中的四阶干涉。利用两个相互不相干的弱激光脉冲作为输入，我们观察到了来自不同芯的光子之间的高质量的四阶干涉，以及双光子波包的自干涉。此外，我们还证明了通过控制两个输入弱相干态的强度比，可以使以量子不和谐形式存在的量子关联最大化。这应该允许在未来的电信网络中利用量子相关性。
2021-01-11 physics.optics quant-ph
Quantum-limited time-frequency estimation through mode-selective photon measurement
通过投影到复杂的光学模式分布上，可以以量子限制的精度估计物体之间的任意小的间隔，而不受重叠强度分布引起的不确定性的影响。在这里，我们将这些技术扩展到时间-频率域，使用模式选择性和频生成成形超快脉冲。我们实验解决时间和光谱分离的非相干混合物的单光子水平的信号比他们的光学带宽小十倍，精度提高了十倍以上的强度只有Cramér-Rao界限。
2018-05-07 physics.optics quant-ph
