Indirect controllability of degenerate quantum systems with quantum accessor
研究了具有最近邻耦合的量子比特链作为量子存取器的简并量子系统的完全能控性。得到了控制系统与存取器耦合方式及存取器长度的充分条件。给出了任意有限系统的一般方法，并详细研究了二能级和三能级退化系统。
2013-12-25 quant-ph
Exact Algebraic Conditions for Indirect Controllability in Quantum Coherent Feedback Schemes
在相干量子反馈控制方案中，目标量子系统S与辅助系统A接触，并且相干控制只能直接影响A。系统S通过与A的相互作用被“间接”控制。系统S称为间接可控的，如果每一个么正变换都可以用这个方案在S的状态上进行。S的间接能控性将取决于表征整个系统S+A的动力学的“动力学李代数”L和辅助系统A的初始状态。在本文中，我们准确地描述了这种特征。一个自然的假设是，辅助系统A是最小的，这意味着A中没有与S解耦的部分，我们用n_A表示这样一个最小A的维数，我们假设它是完全可控的。证明了当n_A大于或等于3时，S的间接能控性成立当且仅当系统S+A的完全能控性成立，即L=su（n_Sn_A）或L=u（n_Sn_A），其中n_S表示系统S的维数。当n_A=2时，不具有完全能控性而具有间接能控性是可能的.用只描述系统S上的演化的李代数L_S给出了这种情况发生的确切条件。证明了间接能控性成立的充要条件是L_S=u（n_S），且辅助系统A的初始状态是纯的.
2013-09-16 quant-ph
Relaxation to equilibrium driven via indirect control in Markovian dynamics
我们的特点是在多大程度上可以修改的量子动力学半群的定态，描述了一个两级系统的不可逆演化，通过一个辅助的两级系统。我们考虑的系统，可以最初纠缠或不相关。我们发现，间接控制的定态是可能的，即使没有初始的相关性，在适当的条件下的动力学参数表征的联合系统的演变。
2007-07-23 quant-ph
Indirect quantum control for finite-dimensional coupled systems
对耦合到量子探针的量子系统的量子控制进行了新的分析。这种分析是基于量子系统的相干控制和一个假设，即探针可以准备在指定的初始状态。结果表明，量子系统可以通过依赖探测态的相干控制来操纵。在这个意义上，本分析提供了一种新的控制方案，它结合了相干控制和状态准备技术。
2009-07-12 quant-ph
The controlled indirect coupling between spatially-separated qubits in antiferromagnet-based NMR quantum registers
考虑核自旋为1/2的一维原子链中的间接量子比特间耦合，它在量子寄存器中起量子比特的作用。该原子链以规则的方式放置在易轴3D反铁磁薄板衬底中，该衬底从包含同位素的其他核自旋中清除。结果表明，在自旋翻转型反铁磁体系中（控制参数为外磁场），在量子相变临界点附近和（或）在均匀反铁磁共振附近（控制参数为微波频率），间接自旋间耦合的范围可以达到大量的晶格常数。
2004-10-31 quant-ph
Benchmarking indirect quantum control schemes via higher-order quantum operations
School of Physical and Mathematical Sciences, Macquarie University（麦考瑞大学物理与数理科学学院）
本研究利用高阶量子操作框架将间接量子控制问题转化为半定规划，建立操作性基准，并通过两步量子比特纯化任务展示简单酉策略在部分场景下可达到最优，为评估控制资源价值提供系统方法。
2026-09-17 quant-ph
Indirect control of the asymptotic states of a quantum dynamical semigroup
在开放量子系统的动力学中，与外部环境的相互作用通常会导致系统的可达状态集随着时间的增加而收缩，最终收缩到单个静止点。在这篇文章中，我们描述了在多大程度上可以通过间接控制来修改这种渐近状态，即当两个系统之间存在纯耗散耦合时，通过使用耦合到目标系统的辅助系统来影响其动态。我们证明，也在这种限制性的情况下，有可能修改相关系统的渐近状态，给出必要条件，并提供物理例子。因此，在间接控制方案中，环境作用不仅对系统的动态特性有负面影响，而且有可能将其用于控制目的。
2007-09-11 quant-ph
Cooling and squeezing the fluctuations of a nanomechanical beam by indirect quantum feedback control
我们研究了利用量子反馈控制纳米机械光束的冷却和压缩。在我们的模型中，纳米机械光束通过超导量子干涉器件（SQUID）耦合到传输线谐振器。从传输线谐振器的电磁场泄漏的测量使用零差检测。该测量信号然后用于设计量子反馈控制信号以驱动传输线谐振器中的电磁场。虽然控制施加在传输线谐振器上，但是该量子反馈控制信号通过感应梁谐振器耦合间接影响纳米机械梁的热运动，使得可以冷却和挤压梁的波动，使其接近标准量子极限。
2009-02-15 quant-ph
Improved indirect control of nuclear spins in diamond NV centers
由不同类型的量子位组成的混合量子寄存器提供了一系列的优势和挑战。主要的挑战是某些类型的量子比特对外部控制场的反应很慢，因此大大减缓了信息处理操作。已经在许多情况下测试的一种有希望的方法是使用间接控制，其中外部场仅施加到与谐振激发脉冲强烈相互作用的量子位。在这里，我们使用这种方法来间接控制NV中心的核自旋，使用微波脉冲来驱动电子自旋，结合自由进动周期，优化用于在核自旋上生成逻辑门操作。该方案提供了通用的控制，我们提出了两个典型的应用：极化核自旋和测量核自旋自由感应衰变信号，都没有施加射频脉冲。该方案是通用的，因为它可以在宽范围的磁场强度和任何温度下实施。
2019-12-22 quant-ph
Efficient quantum gates for individual nuclear spin qubits by indirect control
混合量子寄存器，例如电子-核自旋系统，已经成为用于在可扩展系统中实现量子信息和计算协议的有前景的硬件。然而，对这些系统的协调控制仍然面临挑战。特别是，核自旋的较低旋磁比使它们对控制场的响应缓慢，导致门时间通常长于电子自旋的相干时间。在这里，我们展示了一个方案，通过间接控制来规避这个问题：我们只对电子自旋施加少量的短脉冲，并让整个系统在脉冲之间的超精细耦合下进行自由演化。利用该方案，我们在电子-核自旋系统中实现了鲁棒的量子门，包括一个以核自旋为目标的Hadamard门和一个以核自旋为目标的受控非门。这些门的持续时间短于电子自旋相干时间，因此不需要额外的操作来延长系统相干时间。我们的演示作为一个概念的证明，实现有效的相干控制的电子核自旋系统，如钻石中的NV中心。当核自旋与电子自旋仅弱耦合时，我们的方案仍然适用。
2020-05-13 quant-ph
Information Extraction from Decohering Systems via Indirect Continuous Measurement
在这篇文章中，我们讨论了一个通用的信息提取方案，以获得知识的状态和退相干量的基础上间接连续测量。这种信息提取的目的是确定反馈，以便基于由双线性形式描述的“输出方程”来控制退相干。用控制系统的相互作用双线性形式代替主方程来分析系统的动态特性。对相干量子系统的连续测量分析还没有得到广泛的研究。
2006-12-06 quant-ph
Indirect spin dephasing via charge state decoherence in optical control schemes in quantum dots
我们证明了，即使在没有任何直接的自旋和它的环境之间的相互作用的情况下，在一个量子点中的载流子的光驱动自旋通过条件光诱导电荷演化进行间接退相。本文提出了一个具有自旋、电荷和贮库的三组分系统的间接退相的通用模型。本文研究了这种间接退相干通道在量子点中的光学自旋操纵，并考虑了它的非马尔可夫性质，对电荷-声子相互作用进行了微观描述。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indirect precise angular control using four-wave mixing
在这里，我们展示了使用四波混频（FWM）过程的间接精确角度控制。这是在热的85Rb原子系综的M型配置中与轨道角动量（OAM）叠加的光进行的。在四波混频光和环形输入信号下观察到齿轮状干涉图样。齿轮可以旋转，并通过改变泵浦激光器的偏振来控制。我们的实验结果是基于非线性相干相互作用的图像处理和精确的角度控制的应用。
2014-05-08 physics.optics quant-ph
Quantum logic networks for probabilistic and controlled teleportation of unknown quantum states
提出了一种单粒子和两粒子未知量子态的概率隐形传态和受控隐形传态的简化方案，并通过单量子比特门、双量子比特受控非门、冯·诺依曼测量和经典控制操作等基本操作构造了实现新方案的有效量子逻辑网络.在这些方案中，隐形传态并不总是成功的，但有一定的概率。
2003-12-02 quant-ph
Indirect Control of the $\rm {}^{29}SiV^{-}$ Nuclear Spin in Diamond
金刚石中$^{29}$ SiV $^{-}$中心的电子自旋的相干控制和光学读出已经在文献中被证明，具有作为存储节点和自旋量子比特的令人兴奋的实现前景。由于核自旋的相干时间较长，它甚至可能更适合于量子信息处理中的许多应用。使用常规NMR技术控制$^{29}$ SiV $^{-}$核自旋是可行的，尽管由于核自旋的低旋磁比而处于低千赫兹速率。在这项工作中，我们从理论上证明了如何间接控制使用电子自旋轨道效应可以用于高速，兆赫控制的$^{29}$硅核自旋。我们讨论了原子核自旋进动频率对门时间的影响以及全光核自旋控制的激发可能性。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probabilistic Pathways: New Frontiers in Quantum Ensemble Control
本文提出一种概率控制框架，通过最小化量子系综动力学概率描述与期望描述间的差异，解决内部参数存在变化的量子系综在环境相互作用下的状态引导与分布控制问题，数值结果验证了其有效性。
2023-09-07 quant-ph
Observations of indirect exciton trapping in one- and two-dimensional magnetic lattices
提出了一种在耦合量子阱中产生和控制磁势的简单方法，用于间接激子磁约束。局部非均匀磁势与周期性分布的局部最小值和最大值，称为磁晶格，被投射到耦合量子阱的平面，并用于空间分布的二维间接激子捕获，在这种情况下，局部间接激子观察。间接激子捕获机制，检查通过控制外部磁场偏置导致的局域激子晶格的移位。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal probabilistic quantum control theory
对于原子和分子尺度的系统，我们所能知道的是有一个基本限度的。这种不确定性并不总是由于测量行为造成的。其他影响因素包括系统参数的不确定性，功能的不确定性，源于输入功能，传感器噪声，仅举几例。这种不确定性导致了原子尺度系统精确控制方法的发展面临重大挑战。为了解决这些系统的概率性和不确定性，这项工作提出了一种新的控制框架，认为该系统的量子态的表示和量化的物理性质的概率方法。我们的框架是完全概率的。它使用信息论中的香农相对熵来设计最优的随机控制器，以实现原子尺度系统的预期结果。实验结果验证了该方法的有效性和实用性。
2022-09-30 quant-ph
Quantum Implementation of Non-Positive-Operator-Valued Measurements in General Probabilistic Theories by Post-Selected POVMs
本文提出在限制目标态定义域的条件下，利用POVM测量与后选择在量子理论中构造性实现一般概率理论中的N-POVM测量，并证明后选择POVM可视为受限域上的N-POVM，从而建立N-POVM与后选择之间的新联系。
2025-02-06 quant-ph
Efficient synthesis of quantum gates on indirectly coupled spins
相干核磁共振和电子磁共振的实验，以及量子计算一般对应于量子力学系统的控制，通过幺正变换将它们从初始状态引导到最终目标状态。完成这些酉变换的控制输入（脉冲序列）应该花费尽可能少的时间，以使弛豫和退相干的影响最小化，并优化实验的灵敏度。在这里，我们推导出一个时间最优序列作为合成酉变换的基本构建块。这样的序列可以广泛地在各种物理系统上实现，包括自旋晶格上的拓扑量子计算的有效哈密顿量的模拟。提供了由三个核自旋组成的系统的实验演示。
2013-09-16 quant-ph
Universal scheme for indirect quantum control
我们考虑一个二分量子物体，它由一个量子系统和一个周期性复位的量子执行器组成。我们表明，减少动态系统的方法作为致动器的复位频率增加的幺正性。这种现象的出现是因为短时间相互作用的量子系统相互影响的速度可能比它们变得明显纠缠的速度更快。在高复位频率的限制，有效的哈密顿描述系统的酉演变取决于状态的致动器被复位。这使得可以在二分量子物体的一部分上间接实现连续的有效哈密顿算子族，从而将间接控制（通过量子执行器）的问题减少到直接量子控制的问题。
2016-04-02 math-ph math.MP quant-ph
Indirect control of spin precession by electric field via spin-orbit coupling
自旋轨道耦合（SOC）可以介导交流电偶极自旋共振（EDSR）。电场。在这封信中，EDSR基本上被理解为在有效交流下的自旋进动。由SOC在参考系中感生的磁场，其精确地遵循电子的经典轨迹并且通过应用量子线性坐标变换而获得。通过对一维（1D）情况的观察，我们找到了基于EDSR的自旋控制中自旋翻转速度的上限，该上限由当前实验的可访问数据给出。对于二维情况，有效磁场的方位角依赖性可用于测量Rashba和Dresselhause SOC强度的比率。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct and Indirect Couplings in Coherent Feedback Control of Linear Quantum Systems
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文研究并设计线性量子随机系统中用于相干反馈控制的直接和间接耦合，通过复Lyapunov方程和线性矩阵不等式表征稳定性、耗散、无源性和增益等基本性质，并扩展了相干H∞和LQG综合方法以处理直接耦合。
2011-05-07 cs.SY eess.SY math.OC
Indirect Methods to Control Population Distribution in a Large Spin System
我们演示了一个大的自旋系统（$S=7/2$）与地面和第一个激发态分离的七光子跃迁表现出非平衡热力学性质，以及如何使用能级之间的耦合的人口分布可以操纵。第一种方法涉及非绝热通过一个避免的水平交叉控制与外部直流磁场和由此产生的朗道齐纳过渡。第二种方法是基于外腔泵浦到与另一种状态杂交的更高能量状态，该状态是远离基态的两个单光子跃迁。实验结果证实了Gd $^{3+}$杂质离子系综在YVO $_{4}$晶体冷却到20 mK，这也作为微波光子回音壁模式谐振器。由于基态和第一激发态之间的跃迁需要大量的光子，因此观察到极长的寿命。
2017-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech quant-ph
Indirect Interaction of Solid-State Qubits via Two-Dimensional Electron Gas
我们提出了一种核自旋之间的长程相干耦合机制，可用作固态半导体-异质结量子信息处理器件中的量子比特。耦合是通过局域施主电子，其又与二维电子气相互作用。导出了有效的双自旋相互作用哈密顿量，计算了耦合强度。我们还讨论了量子位退相干的机制，并考虑相邻量子位之间的相互作用的门控制的可能性。由此产生的量子计算方案保留了早期方法的所有门控和测量方面，但允许量子位间距为100 nm量级，这是当今半导体器件技术可以实现的。
2001-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
