Control of molecular rotation with a chiral train of ultrashort pulses
由旋转恢复时间（通常为数十皮秒）分开的超短激光脉冲序列已被用于创建对齐分子的集合。在这项工作中，我们介绍了一个手征脉冲训练-一个序列的线性偏振脉冲的偏振方向旋转从脉冲到脉冲的可控角度。这种训练的手征性，通过其偏振旋转的周期和方向表示，被用作一个新的控制参数，用于实现激光诱导旋转激发的选择性和方向性。该方法采用手性列车与大量的脉冲分离的时间尺度上比旋转复苏（几百飞秒），使传统的脉冲整形器的使用。
2011-08-18 quant-ph
Mixed-field orientation of a thermal ensemble of linear polar molecules
本文从理论上研究了静电场与非共振线偏振激光脉冲相结合对线性分子热系综转动动力学的影响。我们在刚性转子近似下求解了含时的薛定谔方程。以硫化羰（OCS）分子为原型，详细分析了实验上可获得的静态场强和激光脉冲对热样品的混合场取向的影响。我们证明，对于在当前的混合场取向实验中使用的特征场配置，获得旋转温度低于0.7K或使用更强的直流场的显着取向。
2013-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Non-classical interference between independent sources
当一个单光子态与一个（单独的）弱相干态在分束器处混合时，由于相消干涉，在每个分束器输出中检测到一个光子的概率接近于零。我们使用脉冲选通单光子和弱锁模激光脉冲来证明这种非经典干涉效应。
1997-02-18 quant-ph
Experimental Measurement of Lower and Upper Bounds of Concurrence for Mixed Quantum States
利用光子系统，我们实验测量了一组两量子比特混合量子态的并发度的上、下界。测量的并发边界与通过量子态层析重建的密度矩阵计算的结果一致。在我们的实验中，我们提出并证明了一种简单的方法，以提供两个忠实的副本的奇偶校验测量所需的双光子混合状态：两个光子对产生的两个相邻的泵浦激光脉冲通过光学参量下转换过程代表两个相同的副本。该方法可以方便地推广到多光子混合态的纠缠估计中。
2008-08-06 quant-ph
Laser cooling with ultrafast pulse trains
提出了一种新的激光冷却方法，用于冷却能级结构使传统激光冷却困难的原子物种。例如，氢的激光冷却需要真空紫外激光，而多电子原子需要许多频率相差很大的激光。这些限制可以通过激光冷却超快脉冲序列的双光子跃迁来缓解。氢、反氢和碳的激光冷却看来是可行的，而且将这项技术推广到分子也是可能的。
2003-06-14 quant-ph
Coherent interaction of multistate quantum systems possessing the Majorana and Morris-Shore dynamic symmetries with pulse trains
本文给出了描述具有Majorana和Morris-Shore动力学对称性的多态量子系统与脉冲训练相互作用的精确解析公式。脉冲训练场可以被看作是量子系统与相同场的重复相互作用，因此整个传播子被表示为单脉冲传播子的矩阵幂。由于Majorana和Morris-Shore对称性，多状态动力学的特征在于由一对或多对复值Cayley-Klein参数描述的内在两状态特征。这有助于推导出连接单步和多步传播子的显式公式。这种分析关系的可用性为各种应用开辟了前景，例如，相干脉冲训练相互作用的分析描述，或者用于量子比特、量子比特和一般量子比特的集合的精确量子门层析成像的量子门误差的相干放大。
2022-06-18 quant-ph
Complete population transfer in a three-state quantum system by a train of pairs of coincident pulses
介绍了一种在三态量子系统的两个端态$\ket{1}$和$\ket{3}$之间实现完全布居转移的技术，该系统具有训练$N$对的共振和重合泵浦脉冲和斯托克斯脉冲。一个简单的解析公式推导出的每对脉冲幅度的比率，其中的中间状态$\ket{2}$的最大瞬态人口$P_2(t)$最小化，$P_2^{\max}=\sin^2(π/4N)$。值得注意的是，即使脉冲处于精确谐振，即使对于少量脉冲对，$P_2(t)$也被阻尼到可忽略的小值。布居动力学类似于小$N$的广义$π$脉冲和大$N$的受激拉曼绝热通过，因此该技术可以被视为这些公知技术之间的桥梁。
2012-01-04 quant-ph
Self-stimulated pulse echo trains from inhomogeneously broadened spin ensembles
我们从实验和理论上描述了如何一个传统的磁共振哈恩回波序列可以导致一个自激脉冲回波训练时，一个非均匀加宽的自旋系综耦合到一个谐振器。子系统之间的有效强耦合确保了第一哈恩回波可以充当自旋上的重聚焦脉冲，从而导致自激励二次回波。在平均场论的框架内，我们表明，这个过程可以持续多次导致回波的训练。我们引入了一个分析模型，解释了第一个回声的形状和数值结果，以及占实验观察到的形状和强度的回声训练，并提供了深入了解所涉及的集体效应。
2020-07-06 quant-ph
Train of high-power femtosecond pulses: Probe wave in a gas of prepared atoms
提出了一种在二能级介质中产生规则超短光脉冲训练的新方法。这种训练是由入射的单色探测辐射在原子介质中传播而形成的，原子处于修饰的内部态的量子力学叠加中。在探测辐射的线性理论框架下，单个脉冲的能量是原子密度和相互作用截面的指数增长函数。脉冲重复率由广义拉比频率确定，并且可以是约1THz和更大。我们还表明，这些条款，额外的偶极子近似，赋予气体的一个新的属性：非饱和的依赖性的折射率的敷料单色场强度。这些非饱和项的贡献在约10微米（CO_2激光的波长范围）或更大的波长范围内与主偶极近似是一致的。
2009-08-21 quant-ph
Digitizing ultrafast adiabatic passage with a pulse train
Seoul National University（首尔大学）；Universidad Complutense（康普鲁滕塞马德里大学）；Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）；DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军研究实验室）
本文提出用脉冲序列实现超快绝热过程，通过子脉冲采样再现连续演化，并展示频率梳边带用于共振激发和叠加态制备的方法。
2026-02-14 quant-ph
Deterministic source of a train of indistinguishable single-photon pulses with single-atom-cavity system
我们提出了一种机制，以产生不可区分的单光子脉冲的需求，从光学腔。在四能级原子的两个拉曼跃迁处，两个激光脉冲的序列产生相同的腔模光子，而在光子产生之间没有原子的再泵浦。光子从腔中发射，具有近单位的效率，在由激光场控制的相同形状的明确定义的时间模式。二阶关联函数揭示了该光源的单光子性质。一个现实的实验实现的设置。
2010-05-01 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
Training microwave pulses using quantum machine learning
本文提出使用机器学习将三个连续单量子比特门操作压缩为单个微波脉冲，以减少未来量子电路的操作数量并降低噪声与退相干问题。
2024-09-05 quant-ph
Full quantum treatment of Rabi oscillation driven by a pulse train and its application in ion-trap quantum computation
脉冲训练驱动下二能级系统的拉比振荡是量子计算中的一个基本过程。我们对该过程进行了完整的量子处理，并表明该过程的粒子数反转呈指数级崩溃，没有复兴现象，并且在每个周期都具有双脉冲结构。作为应用，我们研究了该过程在离子阱量子计算中的性质。我们发现，在Cirac-Zoller计算方案中，当驱动场的波长为$10^{-6}$ m量级时，在大约$10^2$控制非门之后，失效概率的下界为$10^{-2}$量级.该值近似等于容错量子计算中普遍接受的阈值。
2013-04-05 quant-ph
Continuum-electron interferometry for enhancement of photoelectron circular dichroism and measurement of bound, free, and mixed contributions to chiral response
本研究开发基于激光辅助极紫外电离的光电子干涉法，通过脉冲时间延迟控制手性信号幅度，利用偏振配置区分束缚态与连续态贡献，为光电子圆二色性调控及相关态贡献探测提供了简便鲁棒的工具与可行实验方案。
2023-12-15 physics.atom-ph quant-ph
Attosecond Electron Pulse Trains and Quantum State Reconstruction in Ultrafast Transmission Electron Microscopy
我们介绍了自由电子量子态的制备，相干操作和表征的框架，实验证明阿秒脉冲序列的电子显微镜。具体来说，我们采用锁相单色和双色光场相干控制电子波函数沿光束方向。我们建立了一种新的量子态层析成像方法--SQUIRRELS方法，用于重建自由电子系综的密度矩阵及其阿秒时间结构。剪裁和定量映射电子量子态的能力将促进电子-物质纠缠的纳米级研究和新形式的超快电子显微镜和光谱学的发展，直到阿秒制度。
2017-06-12 quant-ph
Charging of a Quantum Battery by a Two-Photon Quantum Pulse
Institute for Physical Research, Armenian National Academy of Sciences（亚美尼亚国家科学院物理研究所）；Basic Sciences Group, Golpayegan College of Engineering, Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学戈尔佩根工程学院基础科学组）
该研究针对谐振子量子电池，通过理论分析推导了双光子时间模式及充电条件，发现时间模式结构与响应匹配而非仅非可分性决定充电性能。
2026-08-18 quant-ph
High-fidelity quantum control by polychromatic pulse trains
我们介绍了一种使用多色脉冲序列（PPS）的量子控制技术，该多色脉冲序列由具有不同载波频率的脉冲组成，即相对于量子比特跃迁频率的不同失谐。我们得到许多PPS，产生宽带，窄带和通带激发配置文件不同的目标跃迁概率。这使得可以创建高保真激发分布，其（i）对实验参数的偏差是鲁棒的，这对于量子计算是有吸引力的，或者（ii）对这种变化更敏感，这对于串扰消除和量子传感是有吸引力的。实验证明，该方法使用IBM的超导量子处理器之一，在一个非常好的协议之间的理论和实验。这些结果证明了IBM量子比特的优异相干特性以及所提出的量子控制技术的准确性、鲁棒性和灵活性。他们还表明，失谐是作为有效的控制参数的脉冲相位，通常用于复合脉冲。因此，该方法为相位操纵困难或不准确的领域的量子控制开辟了各种前景。
2022-04-05 quant-ph
Coherence as ultrashort pulse train generator
强烈的，良好控制的规则光脉冲序列开始在物理学的许多领域发挥关键作用。我们从理论上证明了一种非常简单和强大的技术，用于从在色散热气体介质中传播的连续探测波产生这样的周期性超短脉冲。
2010-07-08 physics.optics quant-ph
Underdamped harmonic oscillator driven by a train of short pulses: Analytical analysis
由周期短脉冲驱动的欠阻尼谐振子（UHO）的理论模型在经典、半经典和量子物理中有着广泛的应用。我们在这里提出了两种不同形式的解析解：{ \it时间周期解}和{ \it谐波解}的一维经典UHO由三个不同的短脉冲序列驱动。它们是狄拉克梳、方波脉冲的训练和具有相同脉冲到脉冲时间间隔$T$和脉冲宽度$2τ$的高斯脉冲的训练。当脉冲宽度$2τ\rightarrow 0$满足要求时，方波和高斯波的解与狄拉克梳的解接近。特别地，Dirac梳状脉冲和高斯脉冲的谐波解可以近似地用重复频率$ω_{\rm R} = 2π/T$的谐波项表示，直到二阶。所提出的解析解将提供一种实用的方法来确定实验的系统参数，如欠阻尼振荡频率$ω= \sqrt{ω_0^2-γ^2}$，固有频率$ω_0$，和阻尼率$γ$，通过非线性曲线拟合程序的不同的驱动力参数的$T$和$2τ$。
2022-05-04 physics.class-ph quant-ph
Control of the direction and rate of nuclear spin flips in InAs quantum dots using detuned optical pulse trains
我们发现光脉冲训练与量子点中电子跃迁的失谐控制了核自旋翻转的方向。光脉冲训练产生围绕所施加的磁场进动的电子自旋，其中自旋分量仅对于失谐脉冲平行于场。这个分量导致核自旋翻转的不对称性，提供了一种产生稳定和精确的核自旋极化值的方法。使用双色，时间分辨法拉第旋转和椭圆率观察到这种效果。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the Design of Expressive and Trainable Pulse-based Quantum Machine Learning Models
Center for Intelligent and Networked Systems, Department of Automation, Tsinghua University, Beijing, 100084, China（智能与网络化系统中心，自动化系，清华大学，北京，100084，中国）
本文研究基于脉冲的量子机器学习模型，提出在动态对称李代数下同时保证可表达性与可训练性的必要条件，并通过数值模拟验证，为设计实用模型提供框架。
2025-11-08 cs.LG 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
Molecular spinning by a chiral train of short laser pulses
我们提供了一个详细的理论分析的分子旋转激发的手性脉冲训练-一个序列的线性偏振脉冲的偏振方向旋转脉冲由一个可控的角度。该方案可以激发具有优先旋转方向（顺时针或逆时针）的分子旋转。我们表明，旋转的方向性是由不同的激发途径的量子干涉。手性脉冲训练能够选择性激发混合物中的分子同位素体和核自旋异构体。我们证明了这一点，使用14 N2和15 N2作为同位素体的例子，对位和邻位氮作为核自旋异构体的例子。
2012-10-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multiple resonant manipulation of qubits by train of pulses
本文提出了一种基于Bloch矢量处理和Magnus量子电动力学理论的系统方法来研究由一串训练脉冲实现的量子比特操纵。这些研究包括量子计算中涉及的基本过程之一。具体计算了高斯脉冲驱动下量子比特的隧穿量子动力学、多重共振和非共振激发。以这种方式，由于多个共振相互作用的量子比特状态的人口调查的各种操作制度，包括：单脉冲激发，双脉冲激发与脉冲包络之间的相移是控制参数和连续脉冲激发。在最后一种情况下，我们证明了由训练的相同脉冲驱动的量子比特的准能态和准能的形成。在这种情况下，量子比特的跃迁几率呈现出非周期振荡，但对于确定的准能量值，也变得周期规则。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ultrafast dissipative spin-state dynamics triggered by X-ray pulse trains
阿秒科学的前沿不断变化，从而解决越来越复杂的影响与越来越高的分辨率。超短脉冲提供了一种实用的方法来制备复杂的量子态叠加，跟踪和控制它们的动力学。本文利用基于密度矩阵的含时受限空间组态相互作用理论，研究了过渡金属配合物2 p核-激发态之间的强自旋轨道耦合和亚飞秒激发触发的超快自旋翻转过程.利用电子系统加振动浴分区的核振动的效果被纳入。讨论了孤立亚飞秒脉冲与脉冲串的区别以及各种脉冲特性对起爆动力学的影响。所研究的效应可以潜在地用于亚几fs实验中的超快时钟。
2018-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Frequency modulated few-cycle optical pulse trains induced controllable ultrafast coherent population oscillations in three-level atomic systems
研究了频率调制的周期数光脉冲训练在二能级原子中引起的超快相干布居振荡。通过数值求解超越旋波近似的光学布洛赫方程，研究了非共轴光学振荡现象。我们证明了原子的量子态和UCPO的频率可以分别通过控制脉冲序列中的脉冲数和脉冲重复时间来控制。此外，还研究了粒子数反转对激光脉冲参数变化的鲁棒性。所提出的方案可能是有用的创建原子在选定的量子态所需的时间长度，并可能在超快光开关的潜在应用。
2012-11-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Transformation of the frequency-modulated continuous-wave field into a train of short pulses by resonant filters
提出了将调频辐射场转换为短脉冲训练的谐振滤波方法，并将其应用于光域。有效的频率调制可以通过电光调制器或通过具有窄吸收线的滤波器的谐振频率调制来实现。由于频率调制，窄谱CW辐射场被谐振滤波器视为由调制频率分离的等距光谱分量的梳。调谐窄带滤波器与梳的第$n$个光谱分量谐振，将辐射场转换成脉冲束，每个束中具有$n$脉冲。这种变化可以用相干散射共振分量与整个梳状场的干涉来解释。相长干涉导致脉冲的形成，而相消干涉被看作是脉冲之间的暗窗。结果表明，谐振滤波器的最佳厚度比光域中产生短脉冲所需的色散滤波器的厚度小几个数量级。
2016-09-22 physics.optics quant-ph
High and uniform coherence creation in Doppler broadened double lambda-like atomic system by a train of femtosecond optical pulses
本文详细分析了利用几个周期的超短高斯脉冲训练在四能级双量子阱类原子系统中产生相干的过程。分析了多普勒展宽的影响。使用低重复频率的脉冲可以在原子系综中的所有速度群之间产生高相干性。在不同的径向位置内的原子束横截面的脉冲数的函数的相干性的积累训练也报道。我们发现，具有较低重复频率的脉冲训练能够在原子系统的相当大的部分中产生高的且几乎均匀的相干性。
2014-07-07 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Shaping coherent excitation of atoms and molecules by a train of ultrashort laser pulses
我们提出了一种利用超短激光脉冲训练结合弱控制场产生原子和分子叠加态的机制。通过调节泵浦脉冲的重复率和耦合激光器的强度，可以抑制跃迁，同时增强期望的跃迁。作为例子，示出了$K_2$分子的振动态的各种叠加。
2014-11-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Pulse-based optimization of quantum many-body states with Rydberg atoms in optical tweezer arrays
该研究面向光镊阵列里德堡原子，提出基于随机脉冲分割的自适应VQE，并结合变分量子门形成脉冲级混合方案，可在十量子比特内精确制备多类自旋模型基态并高效估计哈密顿量代价。
2025-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficient Coherent Control by Optimized Sequences of Pulses of Finite Duration
任意量子态的可靠长时间存储是量子信息处理的关键。为了动态地将自旋或量子比特从退相环境中解耦，我们引入了有限持续时间$τ\pp$和有限幅度的$N$控制脉冲的优化序列。这个长度为$T$的序列的性质源于数学上的严格推导。更正仅按$T^{N+1}$和$τ\pp^3$的顺序进行，不包含混合项，如$T^Nτ\pp$或$T^Nτ\pp^2$。在已有实验的基础上，提出了一个具体的实验装置，用于验证所提出的真实序列的性质。
2010-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Coherent manipulation of four-level double lambda-like atomic system by a train of ultra-short few-cycle-optical pulses
我们已经证明，在四能级双类双量子阱系统中，利用超短光脉冲的训练可以实现近完全相干。分析了多普勒展宽效应的影响，提出了一种在原子系综中建立不同速度群间高而均匀相干性的方案。我们还提出了一种新的方案，使用啁啾脉冲的激发，并表明，除了在系统中产生的相干性，它是可能的，以改变原子的平移状态。
2014-01-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Analysis of shot noise in the detection of ultrashort optical pulse trains
利用时变分析方法，提出了超短光脉冲序列光电探测中散粒噪声的频域模型。散粒噪声有限的光电流功率谱密度，信号-噪声表达式，和散粒噪声频谱相关性推导出明确包括有限的光电探测器的响应。结果表明，在散粒噪声的频谱相关的强度取决于光脉冲宽度，这些相关性可以创建数量级的不平衡之间的散粒噪声限制的幅度和相位噪声的光子产生的微波载波。它也表明，只有通过占光谱相关性可以散粒噪声等同于在光脉冲到脉冲的定时抖动检测的基本量子限制。
2013-02-25 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Beyond the single-atom response in absorption lineshapes: Probing a dense, laser-dressed helium gas with attosecond pulse trains
利用极紫外（XUV）阿秒脉冲序列探测光学厚氦靶，在强红外（IR）场的作用下，研究了激光修饰原子在单原子响应之外的吸收线形状.我们研究了微观含时偶极矩的红外诱导相移和宏观XUV脉冲的共振传播诱导整形之间的相互作用。我们的实验和理论结果表明，随着光学深度的增加，这种相互作用导致最初的IR修改的线形的加宽，并随后出现新的，窄的吸收线的功能。
2015-03-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electron-positron pair creation induced by multi-pulse train of electric fields: effect of randomness in time-delay
Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究发现，随机时间延迟可显著增强多脉冲电场序列中电子-正电子对产生中心峰值，为优化电场配置提供新思路。
2025-12-12 hep-ph hep-th quant-ph
