Cooling of a Nanomechanical Resonator in the Presence of a Single Diatomic Molecule
我们提出了一个理论方案，通过驱动LC谐振腔的微波腔模耦合纳米机械谐振器到单个双原子分子。我们用Morse势描述双原子分子，并利用Fokker-Planck形式给出了相应的运动方程。得到了纳米机械谐振器的有效频率和有效阻尼的解析表达式。我们分析了双原子分子存在下纳米机械谐振器的基态冷却。结果证实，分子的存在改善了机械谐振器的冷却过程。最后，研究了分子参数对冷却机理的影响。
2015-02-28 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
Coupling nanomechanical cantilevers to dipolar molecules
我们研究了纳米机械振荡器在量子机制与分子（电）偶极子的耦合。理论上我们发现，悬臂梁可以产生单模压缩的质心运动的孤立的囚禁分子和双模压缩的声子阵列的分子。这项工作开辟了操纵偶极晶体的可能性，偶极晶体最近被提出作为量子存储器，更一般地说，它表明了纳米尺度杠杆用于原子和分子系统的量子检测和控制的前景。
2008-05-24 quant-ph
Laser cooling of a nanomechanical oscillator into its quantum ground state
形成图案化的Si纳米梁，其支持经由辐射压力耦合的共定位的声学和光学共振。从T=20K的浴温开始，利用光辐射压力将3.68GHz纳米机械模式冷却到其量子力学基态。印在透射的冷却激光束上的机械模位移波动表明，获得了0.85 ± 0.04的最终声子模占有率。
2011-06-18 quant-ph
Enhanced electromechanical coupling of a nanomechanical resonator to coupled superconducting cavities
研究了双模压缩微波源驱动下纳米机械谐振器和两个参数耦合超导共面波导腔之间的机电耦合。我们表明，通过谐振腔与腔Bogoliubov模的选择性耦合，辐射压力型耦合可以大大增强几个数量级，从而实现单光子强耦合。这使得一些有趣的现象，如光子阻塞效应和非经典量子态的机电系统的产生的调查。
2016-01-25 quant-ph
Ground state cooling of a nanomechanical resonator in the weak-confinement regime via quantum interference
讨论了耦合到超导磁通量子比特的纳米机械谐振器的基态冷却。我们表明，通过诱导量子干涉取消有害的载流子激发，基态冷却成为可能，在弱约束或非解决制度。量子位被建模为λ配置中的三能级系统，并且施加驱动通量使得量子位吸收光谱表现出电磁感应透明性，从而消除不需要的载流子激发。由于我们的基于干涉的方案允许应用强冷却场，因此可以实现快速有效的冷却。
2010-07-15 quant-ph
Entangling optical and microwave cavity modes by means of a nanomechanical resonator
我们提出了一个方案，能够产生平稳的连续变量纠缠之间的光学和微波腔模通过它们与微机械谐振器的共同相互作用。我们表明，当两个腔强烈驱动一个可以产生任何对的三方系统之间的二分纠缠，并且，由于纠缠共享，光-微波纠缠是有效地产生在微波-机械和光-机械纠缠的代价。
2011-10-16 quant-ph
Entanglement of nanomechanical oscillators and two-mode fields induced by atomic coherence
我们提出了一个利用级联三能级原子纠缠两个光机械振子和双模光场的方案。我们证明了即使在坏的腔极限下，两个可动镜和双模光场也可以纠缠。我们还研究了输出双模光场的频域纠缠。结果表明，镜振荡的频率和注入原子的相干性影响双模光场的输出纠缠。
2011-05-22 quant-ph
Entangled-state generation and Bell inequality violations in nanomechanical resonators
我们从理论上研究的条件下，多模纳米机械谐振器，作为一个纯粹的机械参量振荡器，可以驱动到高度非经典状态。我们发现，当器件可以被冷却到接近基态，并且满足一定的模式匹配条件时，可以在量子纠缠态中制备出不同的谐振腔模式，这些模式利用零差正交测量违反了贝尔不等式。我们分析了这种贝尔不等式违规的参数制度，虽然实验上具有挑战性，我们相信，实现这样的国家是触手可及的。这是一个典型的量子光学实验的重新想象，通过使用代表有形机械振动的声子。
2014-02-20 quant-ph
Nanomechanical Inverse Electromagnetically Induced Transparency and Confinement of Light in Normal modes
我们证明了存在的现象的逆电磁感应透明（IEIT）的光机械系统中的纳米机械反射镜放置在光学腔。我们证明了在强耦合场的存在下，两个弱的反向传播的相同的经典探测场可以被系统完全吸收，使得输出探测场为零。光被完全限制在腔内，并且入射探测场的能量在腔场和相干声子的产生之间共享，并且主要驻留在极化激元模式之一中。可以通过外部场的扰动或通过突然改变腔的$Q$来提取能量。
2014-03-27 quant-ph
Proposal for Composite Quantum Electromagnetically Induced Transparency Heat Engine Coupled by a Nanomechanical Mirror
本文提出一种由超冷原子气体与纳米机械镜耦合的量子热机模型，通过镜面振动产生光机械边带影响输出，并设计了三种配置，发现振动会降低三能级热机亮度但复合热机略有增强，且偏离理想热机特性。
2024-07-21 quant-ph
Amplifying Two-Mode Squeezing in Nanomechanical Resonators
提出结合参量放大与双音激光控制的协同方案，通过红失谐冷却、量子态转移及蓝失谐诱导位移压缩，显著增强纳米机械谐振器的双模压缩并抵抗热噪声。
2025-08-26 quant-ph
Normal mode splitting in a coupled system of nanomechanical oscillator and parametric amplifier cavity
研究了腔内光参量放大器对耦合可动镜和腔场的简正模分裂行为的影响。我们在分辨边带机制下工作。随着参量增益的增加，谱线呈现双峰结构。在参量增益一定的情况下，随着输入激光功率的增加，谱线的双峰结构更加明显。我们给出了模式分裂的结果。分裂线的宽度对参数增益敏感。
2009-06-24 quant-ph
Nanomechanical test of quantum linearity
自发波函数坍缩理论为解决量子力学的测量问题提供了可能。然而，最好的实验测试受到热波动的限制，并且在远低于允许识别塌陷的物理起源的频率下操作。在这里，我们建议使用高频纳米机械谐振器来超越这些限制。我们考虑一个具体的实现，使用量子光学机械系统冷却到其运动基态附近。该方案将声子计数与有效的技术噪声缓解相结合，包括非线性光子转换和光子符合计数。它能够分辨出对坍缩模型进行结论性测试所需的非常小的声子通量，并有可能确定它们的物理起源。
2020-02-23 quant-ph
Entanglement dynamics of two nitrogen vacancy centers coupled by a nanomechanical resonator
本文研究了由一个两端带有磁性尖端的双模纳米机械谐振器连接的两个相距较远的NV中心（金刚石中的氮空位）之间纠缠的时间演化。计算了作为纠缠度量的负性，发现两个自旋之间的纠缠随时间振荡，并且可以通过改变系统的参数来操纵。我们观察到了时间纠缠的突然死亡和周期性复苏的现象。为了研究量子退相干，我们实现了Lindblad主方程.尽管该模型很复杂，但在相当合理的假设下，该模型是可以解析求解的，并且表明退相干影响纠缠、突然消亡和时间上的复兴。
2017-01-18 quant-ph
Nanomechanical Quantum Memory for Superconducting Qubits
用于量子计算的许多协议需要量子存储器元件来存储量子位。我们讨论了在约瑟夫森结量子比特中制备的量子态可以存储在纳机电谐振器中，然后传输回结的精度。我们发现，存储操作的保真度取决于两个结谐振腔耦合强度和状态的位置上的布洛赫球。虽然我们特别关注大面积，电流偏置Josephson结相位量子位耦合到压电纳米机电盘谐振器的双模态，我们的许多结果将适用于其他量子位振荡器模型。
2004-10-04 quant-ph
Flexible Integration of Gigahertz Nanomechanical Resonators with a Superconducting Microwave Resonator using a Bonded Flip-Chip Method
本研究提出电流键合倒装芯片方法，实现吉赫兹纳米机械谐振器与可调超导微波谐振器的强耦合，在低温下获得约15 MHz耦合强度，为可即插即用的复杂杂化量子系统架构奠定基础。
2023-04-26 quant-ph
Quantum Teleportation and Beam Splitting
在前一篇文章中严格讨论了利用光束分裂产生相干纠缠态的量子隐形传态的基础上，我们进一步讨论了两类模型：理想隐形传态模型和非理想隐形传态模型。然后，几种模型之间的差异，即，完美模型和非完美模型。我们的隐形传态模型是利用具有计数测度的Fock空间中的相干态来构造的，这样我们的模型就可以在通常的光通信的框架下进行处理。
2000-05-11 quant-ph
Identifying genuine quantum teleportation
量子隐形传态是一种利用量子测量和最大纠缠的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）对传输未知量子态的方法。众所周知，所有的纠缠态都表现出所谓的“非经典隐形传态”，这是经典的测量-准备策略所不能模拟的。在这里，我们提出了一个新的基准，它揭示了并非所有的非经典隐形传态都是真正的量子力学。相反，有一个更强大的经典隐形传态模型，其中包括测量准备模仿作为一个特殊的情况下，可以描述某些非经典的隐形传态。使这样一个一般的经典模型失效表明真正的量子隐形传态，其中对态和测量都是真正的量子力学。我们证明了EPR转向使真正的量子隐形传态，而不是纠缠。新的基准可以很容易地用于实际实验，以确保真正的量子隐形传态的实现。本文给出的结果为实现真正的量子隐形传态是必不可少的量子信息处理提供了严格的标准。
2021-11-30 quant-ph
High Fidelity Teleportation of Continuous Variable Quantum States using Delocalized Single Photons
传统的连续变量隐形传态只能在无限（和非物理）压缩量的限制下接近单位保真度。我们描述了一种新的方法，连续变量隐形传态，接近单位保真度与有限的资源。该方案不像传统的隐形传态那样基于压缩态，而是基于单光子纠缠态的系综。我们对相干态、薛定谔猫态和双模压缩态的隐形传态方案进行了刻画，发现了几种可以在有限的资源下获得近1的隐形传态保真度的情况。
2013-09-10 quant-ph
Conditional two mode squeezed vacuum teleportation
通过对Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）压缩真空进行条件测量，我们发现，无论是位置差、动量和还是数差、相位和连续变量隐形传态方案，都可以提高隐形传态的效率.我们研究了标准态和条件态的相对能力，并表明通过条件化可以提高相干态从$\bar{F} = 2/3$边界以下到边界以上的隐形传态保真度。
2001-08-10 quant-ph
Ground-state cooling of a nanomechanical oscillator with N spins
采用纳米机械振荡器的现代量子技术的典型特征是需要很少的机械量子激发，例如，延长特定任务的相干时间，或者设计特定的非经典状态。因此，我们致力于目前的工作，展示如何使初始热化纳米机械振荡器接近其基态。特别地，我们着重推广了D. D. B. Rao \textit{et al.}，物理学修订版Lett. \textbf{117}，077203（2016），其中机械物体可以通过条件单自旋测量被加热、挤压或冷却到接近其基态。在我们的工作中，我们研究了当$N$自旋与机械振子相互作用时的一个类似的迭代自旋力学系统。在这里，我们还发现后选择过程充当丢弃过程，即，我们通过动态地过滤其振动模式来将力学转向基态。我们表明，当考虑对称集体自旋后选择，列入$N$自旋的量子动力学结果非常有益。特别是，减少总的迭代次数，以达到基态，与一个从单自旋的情况下获得的概率的成功率。
2018-10-26 quant-ph
Improving fidelity of continuous-variable teleportation via local operations
研究了传输单模光场量子态的Braunstein-Kimble系统。我们假设发送者和接收者共享一个双模高斯状态，我们确定最佳的本地高斯操作，最大限度地提高了隐形传态的保真度。我们考虑了纯高斯态的隐形传态的保真度，并引入了隐形传态变换的保真度。我们表明，在某些情况下，最佳的局部操作不是一个简单的酉辛变换，但一些更一般的完全正映射。
2002-03-11 quant-ph
Entangling a nanomechanical resonator and a superconducting microwave cavity
我们提出了一个方案，能够纠缠在稳态的纳米机械谐振器与驱动超导共面波导的微波腔模式。纳米机械谐振器与波导的中心导体电容耦合，并且可以在高达数十毫开尔文的温度下实现静态纠缠。
2007-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analogue of Cavity QED for Coupling between Spin and Nanomechanical Resonator
我们描述了一个腔QED模拟的自旋和纳米机械谐振器与磁尖的耦合系统。对于量子化纳米机械谐振器，用于该耦合系统的自旋玻色子模型可以指Jaynes-Cummings（JC）或反JC模型。这些观测结果预示了一些量子光学现象，如纳米机械谐振器在准经典态下制备时的单振荡模式中的压缩和“振荡-复苏”。通过调制RF磁场的相位，可以在JC和反JC模型之间切换系统，这为单自旋的检测提供了潜在的协议。还分析了阻尼机理。
2006-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generating the Schrodinger cat state in a nanomechanical resonator coupled to a charge qubit
我们提出了一个方案，用于产生薛定谔猫态的几何操作的基础上，通过纳米机械谐振器耦合到超导电荷量子比特。由两个强经典场驱动的电荷量子比特与纳米机械谐振器的高频声子模式相互作用。在操作过程中，电荷量子比特没有经历真正的跃迁，而纳米机械谐振器的声子模式在相空间中沿着不同的路径移动，这取决于电荷量子比特的状态，这产生了薛定谔猫态。考虑环境噪声的影响，证明了该方案的鲁棒性，并讨论了该方案的可行性。
2014-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Precise estimation of the coupling strength between two nanomechanical modes from four Ramsey fringes
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Massachusetts Lowell（马萨诸塞大学洛厄尔分校）；TUM Center for Quantum Engineering (ZQE)（慕尼黑工业大学量子工程中心）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
通过Ramsey技术优化的四条纹信号方法，实现对纳米机械模式耦合强度的精确测量，并用于探测微波腔读出场对耦合率的影响，推动单电荷电场波动传感的发展。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical circuits for nanomechanical continuous variable quantum state processing
我们提出并分析了一种纳米机械架构，其中光用于在一组许多振动模式上执行线性量子操作。适当的振幅调制的单个激光束被示出产生压缩，纠缠，和状态之间的转移模式，根据其机械振荡频率被选择。目前基于光子晶体的光机器件为实现这一方案提供了平台。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ground state cooling of nanomechanical resonator via parametric linear coupling
我们提出了一种用于与LC振荡器线性耦合的纳米机械谐振器的基态冷却方案。线性耦合，当在红色失谐周期性调制时，将低频纳米机械模式上转换为高频LC振荡器模式，并产生反作用力，该反作用力可以将谐振器冷却到其在分辨边带区域中的基态。我们还研究了量子反作用噪声对线性耦合中的反转项所引起的冷却的影响。该方案可与原子系统的激光冷却相媲美，并可在超导电路中实现。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damping and decoherence of a nanomechanical resonator due to a few two level systems
我们考虑一个量子模型的纳米机械弯曲梁谐振器与浴包括几个阻尼隧穿二能级系统（TLS）的相互作用。与谐振器与欧姆自由振荡器浴双线性相互作用（例如，建模箝位损耗）相比，机械谐振器阻尼是振幅相关的，而机械位置状态的量子叠加的退相干仅微弱地依赖于它们的空间分离。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhancing nanomechanical squeezing by atomic interactions in a hybrid atom-optomechanical system
在原子-光机械混合系统中，光学腔中纳米膜的机械模与远距离相互作用原子气体的光学耦合允许高度非经典的量子多体态。我们证明了气体中原子内部激发的反作用可以压缩力学模。一个Bogoliubov的方法表明，这些内部激发形成一个波动的环境中的准粒子激发的机械模式与缺口的谱密度。当机械频率接近于与内部原子跃迁的共振时，相互作用原子气体中的准粒子激发引起纳米机械压缩。有趣的是，纳米力学压缩被原子-原子相互作用增强。
2018-11-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Laser cooling of a nanomechanical resonator mode to its quantum ground state
我们表明，它是可能的冷却纳米机械谐振器模式到其基态。所提出的技术是基于嵌入的量子点的声子边带的共振激光激发。边带耦合的强度直接由量子点光学跃迁的初态和终态的电子-声子耦合之间的差异决定。我们所描述的技术的可能应用包括产生非经典状态的机械运动。
2003-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Properties of a Nanomechanical Oscillator
我们利用纳米力学振子振幅的压缩效应研究了纳米力学振子的量子特性。静态纵向压缩力$F_0$接近欧拉屈曲不稳定性的临界值，导致哈密顿量中的非谐项，因此纳米机械振荡器的压缩特性将从$H= a^†a+β(a^†+a)^4/4$形式的哈密顿量获得。这个哈密顿量没有精确解，不像以前在量子光学中用来研究压缩的其他已知的非线性相互作用模型，如$a^{†2}a^2$、$(a^†a)^2$和$a^{\dag4}+a^4-(a^{\dag2}a^2+a^2a^{\dag2})$。在这里，我们数值求解薛定谔方程，并表明同相正交得到压缩的基态和相干态。可以通过使$F_0$接近或远离临界值$F_c$来控制挤压。进一步研究了横向驱动力对纳米力学振子压缩效应的影响。
2007-02-05 cond-mat.other quant-ph
Steady-state negative Wigner functions of nonlinear nanomechanical oscillators
我们提出了一种在非经典稳态下制备纳米机械振荡器的方案，其特征在于明显的负维格纳函数。在我们的光学机械方法中，机械振荡器耦合到光学腔的多个激光驱动谐振。通过非均匀静电场降低振荡器的谐振频率，我们显著地提高了其固有的几何非线性每声子。这使得运动边带分裂成单独的谱线为每个声子数和个别声子之间的跃迁福克状态可以选择性地解决。我们表明，这使得在一个单一的声子Fock状态的纳米机械振荡器的准备。例如，我们的方案可以用分散地耦合到现有技术回音壁模式微腔的倏逝场的碳纳米管来实现。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanomechanical sensing using spins in diamond
纳米机械传感器和量子纳米传感器是两种快速发展的技术，在生物和化学分析以及显微镜中具有不同的跨学科应用。例如，基于纳米机电系统（NEMS）的纳米机械传感器已经证明了能够检测单个大分子（如蛋白质）的芯片级质谱。基于金刚石中带负电荷的氮空位（NV）中心的电子自旋的量子纳米传感器已经展示了纳米计量学的多种模式，包括单分子磁共振光谱。在这里，我们报告了以含有NV中心的金刚石纳米机械结构的形式将这两种互补技术结合起来的第一步。我们建立的原则，纳米机械传感器使用这样的纳米自旋机械传感器（NSMS），并评估其潜力的质谱和力显微镜。我们预测NSMS能够提供前所未有的细胞生物力学的AC力图像，不仅可以检测单个大分子的质量，还可以对其分布进行成像。当与NV中心的其他纳米计量模式相结合时，NSMS可能在纳米尺度上提供无与伦比的分析能力。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deviation from the normal mode expansion in a coupled graphene-nanomechanical system
我们光机械测量的纳米机械系统的振动由石墨烯膜悬浮在氮化硅纳米谐振器。当探测耦合纳米机械器件的热噪声时，我们观察到与正常模式展开的显著偏差。它起源于耦合本征模的空间延伸上的机械耗散的异质性，这违反了采用这种常用的纳米谐振器的热噪声描述的基本先决条件之一。随后，我们测量局部机械磁化率，并证明波动耗散定理仍然成立，并允许适当的评估的纳米机械系统的热噪声。由于在纳米级确保良好的空间均匀性自然变得微妙，因此这种方法对于正确描述最终影响其传感能力的纳米机械系统的热噪声至关重要。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Experimental signatures of the quantum-classical transition in a nanomechanical oscillator modeled as a damped driven double-well problem
我们证明了强大的和可靠的签名从量子过渡到经典行为的阻尼双阱系统的位置概率分布使用Qunatum状态扩散方法开放量子系统。我们认为，这些签名是在实验范围内，例如在双夹紧纳米机械梁。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Measuring nanomechanical motion with an imprecision far below the standard quantum limit
我们展示了一种基于腔增强光学近场的纳米机械运动换能器，其能够实现低于标准量子极限（SQL）10 dB以上的散粒噪声限制的不精确度。由于基频波动而产生的残余背景允许在室温下（对应于绝对单位为600 am/Hz^（1/2））的SQL以下3 dB的总不精确度，并且已知对于中等低温温度降低到可忽略的值。该传感器深入工作在量子反作用主导的制度，探索量子反作用，测量诱导的压缩和访问子SQL灵敏度使用反作用规避技术的先决条件。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid quantum system with strong magnetic coupling of a magnetic vortex to a nanomechanical resonator
我们提出了一个由磁涡旋和纳米机械共振器组成的混合量子系统。我们证明了涡旋的旋向模可以通过磁相互作用相干耦合到谐振腔的量子化机械运动。利用纳米机械谐振器的拓扑保护特性和低阻尼特性，通过选择合适的参数，该系统可以实现强耦合甚至超强耦合。结合其他量子系统，例如氮空位（NV）中心，可以实现涡旋激发和自旋之间的相干态转移。该装置为量子信息处理和研究超强耦合机制以及宏观量子物理提供了一个潜在的平台。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damping and decoherence of Fock states in a nanomechanical resonator due to two level systems
我们数值研究了耦合到环境中的机械谐振器模式的初始量子Fock态的衰减及其叠加，该环境包括相互作用，阻尼隧穿两能级系统（TLS）缺陷。一个，三个，和六个近共振的情况下，相互作用的TLS的依次被认为是和它被发现，谐振器显示欧姆浴一样的衰减行为与少至三个TLS的。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable Coupling between Flux Qubit and Nanomechanical Resonator by Magnetic Field
我们提出了一种将纳米机械谐振器的量子化模式耦合到超导约瑟夫森结（或相位滑移）通量量子比特回路中的持续电流的有源机制。该耦合由外部耦合磁场独立控制。整个系统在强耦合极限下形成了一种新的固态腔量子电动力学（QED）结构。该结构可用于演示量子光学现象和相干操纵量子比特进行量子信息处理。这种耦合机制适用于更一般的超导约瑟夫森结系统是多能级系统的情况，并讨论了实验实现中的实际问题。
2007-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reading, writing and squeezing the entangled states of two nanomechanical resonators coupled to a SQUID
我们研究了一个系统的两个纳米机械谐振器嵌入在一个直流SQUID。我们表明，电感耦合谐振器可以被视为两个纠缠的量子存储器元件的状态，可以读取，或写上采用SQUID作为位移检测器或开关额外的外部磁场，分别。本文提出了一种压缩谐振腔偶模态的方案，从而降低了SQUID中磁通量测量的噪声。最后利用量子主方程分析了耗散对压缩的影响，并定性地给出了弱阻尼区和强阻尼区的不同表现。我们的预测可以用目前的实验能力来检验。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing the quantum coherence of a nanomechanical resonator using a superconducting qubit II: Implementation
我们描述了一种可能的实现方式的纳米力学量子叠加生成和检测方案中描述的前面，同伴论文[Armour AD和Blencowe M P 2008新。J. Phys.该实施方案是基于电路量子电动力学（QED）的设置，与额外的机械自由度形成了一个悬浮的，双钳位段的超导回路的直流SQUID位于直接相对的中心导体的共面波导（CPW）。讨论了两种基于SQUID的量子比特实现的相对优点，特别是电容耦合电荷量子比特和电感耦合通量量子比特。结果发现，这两种实现是同样有前途的，具有可比的量子位机械谐振器模式以及量子位微波谐振器模式耦合强度。
2008-04-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Fast optical cooling of a nanomechanical cantilever by a dynamical Stark-shift gate
纳米机械谐振器的有效冷却对于探索宏观或介观系统的量子特性至关重要。我们提出了这样一个纳米机械悬臂梁的激光冷却方案，它的工作，即使在低频机械模式和弱冷却激光。在强磁场梯度作用下，悬臂梁表面附着金刚石氮空位中心，并通过动态斯塔克位移门辅助冷却。我们的方案可以有效地提高所需的冷却效率，通过避免非共振和意外的载流子跃迁，从而冷却到振动基态附近的悬臂梁在一个快速的方式。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum entanglement between a nonlinear nanomechanical resonator and a microwave field
我们考虑一个理论模型的非线性纳米机械谐振器耦合到超导微波谐振器。纳米机械谐振器以其谐振频率的两倍被参数化地驱动，而超导微波谐振器以频率相差等于参数化驱动频率的量的两个音调被驱动。我们证明了该系统的半经典近似具有一个有趣的不动点分支结构。在半经典动力学中，从稳定的不动点到极限环的过渡被观察到，从正到负的失谐。我们发现，这种分叉结构的签名也存在于全耗散量子系统，并进一步表明，它导致的纳米机械谐振器和微波腔之间的混合态纠缠的耗散量子系统，是一个最大的接近半经典分岔。给出了半经典极限环的量子签名。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum transducers: Integrating Transmission Lines and Nanomechanical Resonators via Charge Qubits
我们提出了一种机制，通过将传输线谐振器（TLR）与纳米机械谐振器（NAMR）共同耦合到电荷量子位，即具有可控栅极电压的库珀对盒，来将它们连接起来。电荷量子比特集成在这种量子换能器或简单的量子网络中，扮演可控量子节点的角色，在TLR和NAMR之间相干地交换量子信息。有了这样的接口，脉泽样的过程被预测创建一个准经典态的NAMR通过控制在TLR的单模经典电流。或者，通过传输线的“库珀对“相干输出可以由NAMR的单模经典振荡驱动。
2005-08-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Ultra-coherent nanomechanical resonators based on inverse design
具有超低耗散的工程微机械和纳米机械谐振器构成了从磁共振力显微镜等高精度传感到不同量子系统之间的量子转换等应用的理想系统。传统上，谐振器性能的改善-通常由其Qf乘积（其中Q是品质因数，f是频率）量化-通过纳米机械工程（例如耗散稀释和应变工程），由人类直觉和洞察力驱动。这种方法效率低下，并且留下了大量未开发的机械设计，这些设计可能会实现更好的性能。在这里，我们使用一种计算机辅助的逆设计方法，称为拓扑优化结构设计的机械谐振器的基本机械模式的最佳性能。使用这种方法的结果，我们制造和表征超相干纳米机械谐振器具有创纪录的高Qf产品，进入量子相干制度，在室温下观察到相干振荡。对描述机械系统的模型的进一步改进可能会进一步提高Qf乘积。所提出的方法-也可用于改善声子晶体和耦合模谐振器-为设计用于尖端技术的超相干微米和纳米机械谐振器开辟了一个新的范例，例如基础物理学中的新颖实验。（例如寻找暗物质和引力的量子性质）和对磁场的极端感测，电场和质量在室温下具有前所未有的灵敏度。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Quantum Teleportation and Jungian Psychology
我们提出，个体的荣格心理类型自然地被建模为量子态：一个最大纠缠的两量子比特态，其中一个量子比特正在经历量子隐形传态。
2020-08-03 physics.hist-ph quant-ph
Ultra-coherent nanomechanical resonators via soft clamping and dissipation dilution
纳米机械谐振器的小质量和高相干性使其成为最终的力探针，其应用范围从生物传感和磁共振力显微镜到量子光学力学。在这些实验中，一个臭名昭著的挑战是与通过内部或外部损耗通道耗散有关的热机械噪声。在这里，我们介绍了一种新的方法来定义纳米机械模式，它同时提供了强大的空间限制，从基板的完全隔离，和稀释的谐振器材料的固有耗散的五个数量级。它是基于一个声子带隙结构，本地化的模式，而不施加一个刚性钳的边界条件。高度张紧的氮化硅谐振器中的减小的曲率使得能够在$ 1 \,\mathrm{MHz}$下实现机械$Q>10^{8}$，从而产生在室温下尚未报道的最高机械$Qf$ -产物（$>10^{14}\,\mathrm{Hz}$）。相应的相干时间接近那些光学捕获的电介质粒子。外推到$4{.}2$ Kelvin预测了$\sim$量子/ms加热速率，类似于捕获的离子。
2016-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Noncontact friction in ultracoherent nanomechanical resonators near dielectric materials
本文发现超相干纳米机械谐振器在靠近介电材料时，会因谐振器携带静电荷运动引发介电损耗而产生非接触摩擦，导致机械相干性下降，揭示了系统集成中的关键限制。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Phonon blockade in a nanomechanical resonator resonantly coupled to a qubit
研究了纳米机械谐振器（NAMR）中与量子比特共振耦合的声子统计。我们发现在共振耦合NAMR量子比特系统中存在两种不同的声子阻塞机制。一个是由于NAMR量子比特系统在大耦合强度下的强非谐性;另一个是由于中等耦合强度的NAMR量子比特系统中不同路径的双声子激发之间的相消干涉。我们发现，声子封锁是脆弱的热模式占领，只能观察到NAMR是在超冷的有效温度。为了在中等NAMR-量子比特耦合强度下增大强声子反聚束的平均声子数，我们假设两个外驱动场分别作用于NAMR和量子比特.在这种情况下，我们发现，通过优化两个外部驱动场的强度比和相位差，两种机制下的声子阻塞可以出现在相同的频率范围内。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Apparent teleportation of indistinguishable particles
该研究提出第三种类隐形传态现象——不可区分粒子的表观隐形传态，用1+1维玩具模型阐释构想，并提出通过核碰撞中粲与反粲强子动量关联观测该现象的新方法，有望揭示不可区分粒子的基本输运性质。
2025-07-30 hep-ph nucl-th quant-ph
Quantum limited imaging of a nanomechanical resonator with a spatial mode sorter
本文提出用空间模式解复用器成像纳米机械谐振器，通过HG模式转换读出扭转振动，实现接近量子极限的角位移测量。
2024-11-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
