Realization of generalized quantum searching using nuclear magnetic resonance
根据理论结果，量子搜索算法可以推广到用几乎任何量子力学操作代替Walsh-Hadamard（W-H）变换。我们已经实现了广义算法使用核磁共振技术与氯仿分子的解决方案。实验结果表明理论与实验结果吻合较好。
2001-12-28 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance Implementation of a Quantum Clock Synchronization Algorithm
提出的量子时钟同步算法。L. Chuang（Phys.Rev.Lett，85，2006（2000））已经在三量子位核磁共振量子系统中实现。用空间平均法制备了有效纯态。两个分离的时钟之间的时间差可以通过NMR光谱直接读出来确定。
2004-11-24 quant-ph
Projective measurement in nuclear magnetic resonance
证明了利用赝纯自旋态的核磁共振实验可以给出投影量子测量的可能结果和概率。物理系统是一个在液晶矩阵中的六个偶极耦合苯核自旋的集群。对于最大总自旋S=3的系统，给出了系统态为$S_Z$本征态之一时的$S_X$测量结果.
2006-05-02 quant-ph
Solid-State Nuclear Spin Quantum Computer Based on Magnetic Resonance Force Microscopy
提出了一种基于磁共振力显微镜的核自旋量子计算机。结果表明，MRFM单电子自旋测量提供了三个基本要求的量子计算在固体中：（a）准备的基态，（b）一个和两个量子比特的量子逻辑门，（c）的最终状态的测量。拟议中的量子计算机可以在高达1K的温度下运行。
1999-09-09 quant-ph
Simulating decoherence behavior of a system in entangled state using nuclear magnetic resonance
选取13碳标记三氯乙烯中的H核作为单量子比特环境，两个C核作为双量子比特系统，利用核磁共振（NMR）方法模拟了系统处于纠缠态时的量子退相干.解耦技术用于跟踪环境自由度。实验结果与理论预测一致。我们的实验方案可以推广到由多个量子比特组成的环境。
2002-04-19 quant-ph
Structural analysis of nuclear spin clusters via two-dimensional nanoscale nuclear magnetic resonance spectroscopy
二维核磁共振（NMR）在分子结构测定中是必不可少的。金刚石中的氮空位（NV）心被认为是实现纳米尺度核磁共振的一种优秀的量子传感器。在这项工作中，我们开发了一个计划的基础上的NV中心的量子控制的二维纳米级NMR光谱。我们对金刚石中两个耦合的$^{13}$ C核自旋的靶进行了原理验证实验。该方法利用类COSY序列进行时域数据采集，然后利用快速傅立叶变换（FFT）将数据转换到频域。利用二维核磁共振谱，可以分辨出核自旋集合的结构和位置。这项工作标志着解决单个分子结构的基本步骤。
2019-06-10 quant-ph
Simulation of four-body interaction in a nuclear magnetic resonance quantum information processor
四体相互作用在多体系统中起着重要的作用，它可以表现出有趣的相变行为。从历史上看，有效地模拟量子系统的需求导致了量子计算机的想法。在这封信中，我们报告了四量子位核磁共振量子信息处理器中的四体相互作用的实验演示。强调制脉冲用于实现自旋选择激发。结果表明，理论与实验之间有很好的一致性。
2007-04-10 quant-ph
Simulation of a Heisenberg XY- chain and realization of a perfect state transfer algorithm using liquid nuclear magnetic resonance
在三量子位核磁共振（NMR）量子计算机上模拟了具有海森堡XY相互作用的三自旋链.将XY相互作用引起的演化分解为一系列单自旋旋转和相邻自旋之间的$J$耦合演化。提出的完美状态转移（PST）算法。Christandl等人[Phys.Rev.Lett，92，187902（2004）]在XY链中实现。
2005-03-31 quant-ph
Entanglement in nuclear quadrupole resonance
量子态是量子信息技术的重要组成部分。确定了自旋大于1/2的四极核纠缠态的条件。结果表明，在低温下，对具有四极矩的四极核施加一个磁场，通过与周围电荷分布产生的电场梯度相互作用，可以实现纠缠.
2010-07-31 quant-ph
Multiple Round Quantum Dense Coding And Its Implementation Using Nuclear Magnetic Resonance
提出了一种基于量子相位估计算法的多轮量子密集编码方案。使用$m+1$量子比特系统，Bob可以通过仅操纵一个量子比特并在Alice和Bob之间交换$m$轮来向Alice发送$2^{m+1}$消息。信息容量被增强到$m+1$比特。我们已经在一个三量子比特的核磁共振（NMR）量子计算机中实现了这个方案.实验结果表明理论与实验结果吻合较好。
2004-07-14 quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance Implemenations of Remote State Preparation of Arbitary Longitudinal Qubit and Remote State Measurement of a Qubit
从布洛赫球上的赤道或极地大圆中选择的量子位可以远程制备，其中Einstain-Podolsky-Rosen（EPR）状态共享和cbit通信。我们将这个协议推广到布洛赫球上的任意纵向量子比特，其中方位角φ可以是任意值，而不仅仅是零。实验实现了使用液态核磁共振（NMR）技术的广义方案。此外，我们已经实验证明远程状态测量（RSM）上的任意量子比特提出的帕蒂。
2002-08-13 quant-ph
Implementation of a Quantum Algorithm to Solve Deutsch's Problem on a Nuclear Magnetic Resonance Quantum Computer
我们演示了使用的NMR量子计算机的基础上嘧啶碱基胞嘧啶，和实施的量子算法来解决Deutsch的问题。
1998-04-30 quant-ph
Experimental Test of Complementarity by Nuclear Magnetic Resonance Techniques
我们用另一个核$^{1}$ H的自旋态作为路径标记，检验了$^{13}$ CHCl $_{3}$分子中核$^{13}$ C的整体平均自旋态的互补性。事实证明，当人们仅仅测量量子态的概率密度时，波粒二象性就成立了，而且在一个核磁共振（NMR）实验中，借助于测量布居数和相干性，可以同时观察到波粒行为。分析了路径标记方案的效果以及波行为出现和消失的原因。
2000-11-23 quant-ph
Speedup of quantum state transfer by three- qubit interactions: Implementation by nuclear magnetic resonance
通用量子信息处理需要单量子比特旋转和两量子比特相互作用作为最小资源。超越这种最小方案的一个可能步骤是使用三量子比特相互作用。我们考虑这样的三个量子位的相互作用，并显示他们如何可以减少所需的时间在XY自旋链的量子态转移。对于实验实现，我们使用液态核磁共振（NMR），其中三个量子比特的相互作用可以通过射频脉冲序列来实现。
2006-03-10 quant-ph
Quantum information processing using nuclear and electron magnetic resonance: review and prospects
本文介绍了利用核磁共振（NMR）作为实现量子信息处理（QIP）任务的平台的最新进展。详细介绍了核磁共振QIP的基本思想，考察了液态和固态实验的成功和局限性。最后，提出了实现量子处理器的未来方向，利用核和电子自旋自由度。
2007-10-07 quant-ph
Nuclear quadrupole resonances in compact vapor cells: the crossover from the NMR to the NQR interaction regimes
我们提出了第一个实验研究，映射的转换核四极共振从纯核四极制度的四极扰动塞曼制度。这种变换提出了一个有趣的量子力学问题，因为量子化轴从沿着电场梯度张量的轴排列变为沿着磁场排列。我们使用一个1立方毫米的立方原子池，用不同的材料做池壁，获得了I = 3/2 131-π的大核四极位移。当磁相互作用和四极相互作用的大小相当时，微扰理论不适合计算跃迁能。而不是使用微扰理论，我们比较我们的数据，理论计算使用Liouvillian方法，并找到很好的协议。
2008-12-10 quant-ph
Quantum Logic Gates and Nuclear Magnetic Resonance Pulse Sequences
我们演示了如何在原则上可以使用NMR来实现构建量子计算机所需的所有元素，并简要讨论了量子逻辑的见解在开发新型脉冲序列中的潜在应用，以及在更传统的NMR实验中的应用。
1998-05-22 quant-ph
Controlling nuclear spin exchange via optical Feshbach resonances in ${}^{171}$Yb
由于s波和p波相移的差异，类碱土类费米子原子的超冷碰撞中会发生核自旋交换。我们研究使用的光学Feshbach共振，激发的${}^1S_0 \to {}^3P_1$互组合线的${}^{171}$ Yb，影响一个大的修改的s波散射相移，从而光学介导的核交换力。我们执行一个完整的多通道计算的光缔合共振和波函数，并从这些计算的散射长度的实部和虚部。作为这种相互作用的一个品质因数，我们估计了实现$\sqrt{SWAP}$纠缠量子逻辑门的保真度，两个原子被困在光晶格的同一个阱中。对于中等参数，可以在$\sim 50 μ$ s的时间内实现$\sim95% $的门保真度。
2009-05-28 quant-ph
Logical operations with single x-ray photons via dynamically-controlled nuclear resonances
从理论上研究了利用共振光核相互作用实现偏振编码x射线的逻辑运算。我们表明，通过共振散射核和快速旋转的核超精细磁场来控制输出光子的偏振，单量子比特逻辑门可以模拟。可以采用第二控制量子位来触发磁场旋转，从而允许用于X射线光子的受控非门的若干实现选择。
2015-06-01 quant-ph
Experimental Implementation of Remote State Preparation by Nuclear Magnetic Resonance
我们利用液态核磁共振（NMR）技术，在碳-13标记的氯仿分子$^{13}$ CHCl $_{3}$中，在原子间距离上实现了从氢原子到碳原子核的量子比特的远程态制备（RSP）。特殊量子位系综的全RSP，即，在Bloch球上用Pati方案从赤道和极向大圆中选择一个量子比特，用一个cbit通信实现。这样的RSP方案可以推广到制备大量的量子比特态，并且可以用于其他量子信息处理和量子计算。
2002-02-01 quant-ph
Quadrupole Effects on Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes
核磁共振陀螺仪检测旋转作为核自旋的进动频率的偏移，已经引起了很多关注。在反馈产生的驱动下，进动频率应该仅取决于角动量和施加的磁场。然而，具有大于1/2的自旋的原子核经历与单元壁处的电场梯度的电四极相互作用。这种四极相互作用使核自旋的旋进频率偏移，这给旋转测量带来不准确性，因为四极相互作用常数$C_q$难以精确测量。本文从理论上研究了四极相互作用对核磁共振陀螺仪的影响。我们发现，当常数$C_q$与系统的特征衰减率相比很小时，随着反馈驱动场强度的增加，四极移单调减小，与$C_q$的符号无关。在大的$C_q$区域中，存在不止一个旋进频率，并且根据初始条件，核自旋可以以单频或多频旋进。在这种情况下，在较大的驱动振幅下，核自旋可以恢复单频旋进。这些结果是通过在旋转坐标系下求解核自旋的有效主方程得到的，并由此给出了系统的稳态解和动力学。
2019-11-30 quant-ph
Experimental realization of noise-induced adiabaticity in nuclear magnetic resonance
绝热演化是慢变哈密顿量的瞬时本征态的动力学过程。最近，一个有趣的现象表明，白噪声可以增强甚至诱导绝热性，这与以前的观点相反，即环境噪声总是修改甚至破坏设计的绝热通道。我们在核磁共振系统中实验实现了噪声诱导绝热。我们证明了绝热Hadamard门和纠缠态。实验表明，噪声对绝热性的影响，并与无噪声的过程进行了比较。我们采用了一种噪声注入方法，该方法可以应用于其他量子系统。
2018-02-05 quant-ph
An interferometric complementarity experiment in a bulk Nuclear Magnetic Resonance ensemble
我们已经实验证明了干涉互补性，它涉及的可测量性$D$量化的量的哪一个方式（WW）的信息的条纹可见度$V$表征量子实体的波特征，在一个散装合奏核磁共振（NMR）技术。我们主要关注中间情况：部分条纹可见度和不完整的WW信息。我们提出了一种替代几何策略的$D$的定量度量，并研究了$D$与纠缠之间的关系.通过独立地测量$D$和$V$，证明了对偶关系$D^{2}+V^{2}=1$对于标记物的纯量子态成立。
2003-01-21 quant-ph
One- and two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy with a diamond quantum sensor
我们报告的傅立叶光谱实验进行了近表面的氮空位中心的金刚石芯片。通过检测核自旋的自由旋进，而不是应用多脉冲量子传感协议，我们能够明确地识别没有谐波的NMR种类。我们进一步表明，通过工程不同的哈密顿在自由进动，超精细耦合参数以及核拉莫尔频率可以选择性地测量高精度（这里5位数）。这些协议可以结合起来演示二维傅立叶光谱。该技术将有助于绘制分子中的核坐标，从而对其原子结构进行成像。
2015-12-10 quant-ph
Detecting and polarizing nuclear spins with double resonance on a single electron spin
本文报道了在室温下用单氮空位心探测金刚石中的核自旋及其极化。我们使用Hartmann-Hahn双共振相干增强来自单个核自旋的信号，同时与噪声自旋浴解耦，否则会限制检测灵敏度。作为原理证明，我们：（I）观察NV中心和弱耦合核自旋之间的相干振荡，（II）演示核浴冷却，其使NV传感器的相干时间增加五倍以上。我们的研究结果提供了一种途径，纳米尺度的磁共振成像，和新的量子信息处理协议。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quadrupole Shift of Nuclear Magnetic Resonance of Donors in Silicon at Low Magnetic Field
在电检测的磁共振谱中观察到硅中锑和铋施主的预期核磁共振频率的偏移大于1兆赫。通过离子注入的捐助者所产生的缺陷进行了讨论，作为源的有效电场梯度产生这些变化，通过四极相互作用与核自旋。用分子轨道理论对由施主和自旋相关的复合读出中心组成的耦合对的实验结果进行了定量建模。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric-dipole-induced nuclear electric resonance in silicon
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；International Quantum Academy（国际量子科学院）
本研究理论提出借助超精细相互作用与磁场梯度，在硅中实现电偶极诱导核电共振（EDNER），其强度优于核磁共振，可降低核自旋对电噪声的敏感性，为硅基量子计算提供全电学可寻址控制方案。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Surface Acoustic Resonance with Spin-Rotation Coupling
研究表明，在适当的面外静磁场作用下，声表面波（SAW）腔中薄样品中的核自旋可以通过自旋-转动耦合共振激发并被探测。由于这样的SAW谐振腔可以具有高达$10^{4}$的品质因数和小至$10^{-2}$ mm $^{3}$的模体积，所以估计检测谐振时的信噪比相当高。我们认为，检测核自旋共振的一个原子薄层的二维半导体，这是迄今为止已经超出了希望与传统的归纳方法的单片，可以是一个现实的目标与所提出的计划。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear magnetic resonance on a single atom with a local probe
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；CIC nanoGUNE-BRTA（纳米科学联合研究中心 nanoGUNE-BRTA）
利用局部扫描探针实现单原子核磁共振，通过电子-核双共振测量方案解析单个47Ti同位素的核自旋跃迁，验证了在长寿命范围内高效驱动核自旋的可能性。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear Magnetic Resonance with a Levitating Micro-Particle
该研究在悬浮微金刚石中利用氮-14核自旋实现了核磁共振，通过 Paul 阵阱限制角自由度促成高效超精细相互作用，创下数百微秒的最长自旋相干时间记录，为宏观粒子冷却和陀螺仪几何相位探索提供前景。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically detected nuclear magnetic resonance of coherent spins in a molecular complex
该研究在铕基分子晶体中利用超窄光学跃迁实现核自旋态的光学初始化与探测，并通过射频操控及相干控制技术获得寿命达2 ms的核自旋量子相干。
2025-09-01 physics.optics quant-ph
Antisymmetric Couplings Enable Direct Observation of Chirality in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
在这里，我们证明了一个长期的核自旋哈密顿量，反对称\textit{J}耦合，从根本上连接到分子的手征性。我们提出并模拟了一个核磁共振（NMR）实验来观察这种相互作用，并区分对映异构体，而无需添加任何额外的手性试剂的样品。在存在分子取向的情况下，可以通过外部电场观察到反对称的\textit{J}耦合。反对称耦合张量和分子电偶极矩的相反宇称产生对映体之间观察到的耦合的符号变化。我们展示了这种符号变化如何影响NMR光谱的相位，并可用于区分对映异构体。
2016-09-01 physics.chem-ph quant-ph
Parity violation in nuclear magnetic resonance frequencies of chiral tetrahedral tungsten complexes NWXYZ (X, Y, Z = H, F, Cl, Br or I)
采用双组分准相对论零级正则近似（ZORA）密度泛函理论预测了NWXYZ（X，Y，Z = H，F，Cl，Br或I）型手性四面体钨配合物183 W核磁共振屏蔽张量的宇称破缺位移.计算结果表明，需要亚兆赫的精度来检测这类化合物中的这种微小效应，并且奇偶违反效应对配体的选择非常敏感。
2013-05-17 physics.chem-ph quant-ph
Quantum simulations of nuclear resonances with variational methods
针对核物理共振态的多体计算挑战，本研究开发适配非厄米哈密顿量的变分框架，通过复标度技术和θ轨迹计算在量子模拟器实现核共振模拟，为开放量子系统模拟提供可扩展框架。
2025-04-16 nucl-th quant-ph
Geometric optimal control of the contrast imaging problem in Nuclear Magnetic Resonance
本文的目的是介绍分析核磁共振中对比成像问题的工具。最佳轨迹可以选择极值解决方案的庞特里亚金最大值原则适用于这个迈耶型最优问题。这样的轨迹与使转移时间极值化的问题相关联。因此，最优问题减少到奇异极值和它们的最优状态相关的哈密顿动力学的分析。这通过使用脑脊髓液/水和大脑的灰质/白质的例子来说明。
2012-08-14 physics.med-ph quant-ph
Towards chemical structure resolution with nanoscale nuclear magnetic resonance spectroscopy
核磁共振（NMR）光谱已经接近单分子灵敏度的极限，然而光谱分辨率目前不足以获得关于化学结构和分子相互作用的详细信息。在这里，我们证明了两个以上的数量级的光谱分辨率的改善，通过执行相关光谱与浅氮空位（NV）在金刚石磁传感器。原则上，该分辨率足以观察$\sim$ 1 T磁场中的化学位移，目前受到表面分子扩散的限制。我们测量了在金刚石表面处的（5nm）$^3$体积内的$D = 0.15 - 0.2$ 1nm $^2/\mathrmμ$的油扩散速率。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electro-mechano-optical detection of nuclear magnetic resonance
核磁共振（NMR）的信号接收通常依赖于由核感应引起的电动势的电放大。在这里，我们报告上转换的射频NMR信号的光学制度，使用高应力氮化硅膜，接口的电气检测电路和光学腔通过机电和光机械耦合。这使得光学NMR检测，而不牺牲传统的核感应方法的多功能性。虽然信噪比目前受到膜的布朗运动以及附加技术噪声的限制，但我们发现通过增加机电耦合强度，它可以超过传统的电方案。本文提出的机电光核磁共振检测方法为核磁共振信号的机械参量放大提供了可能性。此外，它可以潜在地与应用于核自旋的激光冷却技术相结合。
2018-02-07 physics.chem-ph quant-ph
Extreme nuclear magnetic resonance: zero field, single spins, dark matter...
液态核磁共振（NMR）的磁场强度非常低，以至于$J$ -耦合（分子内自旋-自旋）相互作用主导自旋哈密顿量，这种不寻常的状态为光谱学、量子控制和基础物理实验（包括寻找动机良好的暗物质候选者）的应用开辟了一个新的范例。一个有趣的可能性是将这种“极端NMR”与另一种-用单自旋量子传感器检测到的单核自旋结合在一起。这将使单分子$J$光谱学成为可能。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atom-ph
Quantitative Determination of the Adiabatic Condition Using Force-Detected Nuclear Magnetic Resonance
利用室温核磁共振力显微镜研究了微米级氯化铵晶体中质子自旋循环绝热反转的绝热条件。观察到的绝热条件变得违反了系统的信号噪声退化。绝热跟随理论适用于循环绝热反演的审查和实施，定量确定绝热阈值$(γH_1)^2/(ω_{osc}Ω) = 6.0$从我们的实验结果。
2006-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Concatenated Composite Pulses Applied to Liquid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
在核磁共振（NMR）中广泛应用的复合脉冲的基础上，发展了一种具有高精度的量子信息处理（QIP）幺正运算，即连续复合脉冲（CCCPs）。CCCP同时补偿两种类型的系统误差，这对于NMR中的已知复合脉冲是不可能的。我们的实验表明，CCCP不仅在QIP中，而且在NMR中是强大的和通用的工具。
2020-01-09 cond-mat.other physics.chem-ph physics.ins-det
Resonance-inclined optical nuclear spin polarization of liquids in diamond structures
室温下溶液中分子的动态核极化（DNP）有可能彻底改变核磁共振光谱和成像。用于在溶液中实现DNP的流行方法通常在电子和核自旋之间的小相互作用相关时间的范围内最有效，限制了可接近分子的大小。为了解决这个问题，我们设计了一种机制，在液相中的DNP是适用于大的相互作用相关时间。重要的是，虽然这种机制利用了类似于固态DNP的共振条件，但由于分子运动，偏振转移对共振的相对大的失谐是鲁棒的。我们将此方案与纳米金刚石中的光学偏振氮空位（NV）中心自旋相结合，设计了一种采用光泵浦的设置，因此不受室温电子热偏振的限制。我们用数字说明了模型的有效性，在流动细胞含有纳米金刚石固定在水凝胶中，极化流动的水分子4700倍以上的热极化在磁场为0.35 T，在体积可检测的当前NMR扫描仪。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
