Geometric quantum discord and coherence in a dipolar interacting magnetic system
本文研究了偶极相互作用系统中磁各向异性诱导的量子能级交叉对量子失协与相干性的影响,推导了双核自旋1/2系统的解析表达式,发现量子失协能清晰反映能级交叉,而量子相干性因基底依赖性隐藏了该特征。
2023-01-07 quant-ph
Scattering-based geometric shaping of photon-photon interactions
我们构建了一个有效的相互作用玻色子的哈密顿量,基于散射辐射关闭设计的分子结构的振动模式。利用代表光的光的散射的无限但可数的空间模集合,我们在此基础上得到了可变的光子-光子相互作用。有效哈密顿厄米性由空间模重叠的几何因子控制。使用这种映射,我们涉及的光的强度测量的相互作用玻色子的关联函数根据有效的哈密顿演化,呈现本地以及非本地的可观察性。这种结构可以用来模拟相互作用玻色子的动力学,也可以用来设计量子计算应用中的多量子比特光子门。在模型系统上演示了玻色子的变量跳跃、相互作用和活动空间的禁闭。
2019-12-26 quant-ph
Quantum critical behavior in strongly interacting Rydberg gases
我们研究了共振驱动原子系综进入强相互作用里德堡态时的关联多体现象。描述受驱动系统的哈密顿量的基态表现出二阶量子相变。我们推导了量子相变的临界理论,并表明它描述了饱和状态下受驱动里德伯系统的性质。我们发现,被称为封锁现象的抑制里德堡激发表现出一个普遍的指数代数标度律。
2008-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric Phase of a qubit interacting with a squeezed-thermal bath
我们研究了在压缩热环境下,非耗散和耗散系统与环境相互作用的开放二能级量子系统的几何相位。在非耗散情况下,压缩被发现有类似的影响,温度,抑制几何相位,而在耗散的情况下,压缩往往抵消抑制的影响,温度在某些制度。因此,从我们的工作中出现的一个有趣的功能是在非耗散和耗散相互作用的压缩和热效应之间的相互作用的对比。这对于几何量子信息处理的实际实现是有用的。通过将开放量子效应解释为噪声信道,我们使几何相位和量子噪声过程之间的联系从量子信息理论中变得熟悉。
2007-10-01 cond-mat.other quant-ph
Dynamical generation of geometric squeezing in interacting Bose-Einstein condensates
本文针对相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体,揭示超流稳定性是淬灭后无法产生几何压缩的关键,并提出通过破坏稳定性判据实现快速指数抑制量子涨落的动力学方案。
2025-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Control of nonlinear optical phenomena and spatially structured optical effects in a four-level quantum system near a plasmonic nanostructure
研究了位于金属包覆的二维介质球阵列附近的四能级双V型量子系统与一对弱探测场相互作用时的非线性光学响应.这样的量子系统包含一个与表面等离子体相互作用的V型子系统,以及另一个与自由空间真空相互作用的V型子系统。所提出的设置的一个显着特点是当放置在等离子体纳米结构附近时,其对所施加的场的相对相位的灵敏度。我们证明,由于存在的等离子体纳米结构,三阶(克尔型)的激光场之一的磁化率可以显着修改,而另一个探测场的作用。此外,通过改变量子系统与等离子体纳米结构的距离,可以控制甚至增强系统的Kerr非线性,并且通过调节外加场的相对相位可以控制系统的Kerr非线性.所得结果可能在片上纳米光子器件中找到潜在的应用。我们还研究了当一个探测场带有光涡旋,而另一个探测场没有光涡旋时的光-物质相互作用。我们证明了由于闭环双V型量子系统的相位敏感性,非涡旋探测光束的线性和非线性极化率依赖于涡旋探测光束的方位角和轨道角动量(OAM).在与自由空间真空相互作用的开放四能级双V型量子系统中,由于没有量子干涉发生,因此不存在这种特征。我们使用量子系统的光学磁化率的方位角依赖性来确定空间结构透射率的区域。
2020-04-24 quant-ph
Geometric chaoticity leads to ordered spectra for randomly interacting fermions
在单j费米子模型中实现了旋转不变的随机相互作用系综。基于单个角动量的随机耦合,证实了自旋为零和最大自旋的基态占主导地位,并用统计方法进行了解释。基态波函数的结构支持这种解释。
2000-05-16 math-ph math.MP nucl-th
Localization phenomena in interacting Rydberg lattice gases with position disorder
无序系统提供了遍历性破坏和局部化现象的范例。在这里,我们探讨了在光镊中的里德伯原子系统的激发动力学。有限的温度产生的原子位置的内在不确定性,这转化为淬火相关的原子间相互作用强度的无序。在一个简单的方法中,多体希尔伯特空间中的动力学可以理解为一个一维的类安德森模型,在每个其他站点上都有无序,具有定域和离域状态。我们进行了一个实验上的八原子链,并观察到一个明确的抑制激发转移。我们的实验访问一个政权,这是由一个二维安德森模型描述的“修剪”正方形晶格。因此,我们的研究结果提供了一个具体的例子,在一个多体系统中的激发传播的情况下是直接相关的Anderson-like本地化在希尔伯特空间,这被认为是多体局域化的机制。
2016-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum simulation of interacting bosons with propagating waveguide photons
本文提出利用光子数选择性相位门在波导光子平台中模拟可调谐现场相互作用,从而将量子模拟能力扩展到Bose-Hubbard和分数量子霍尔等强相互作用量子多体体系,并保留单点寻址、参数可控和硬件高效等优势。
2025-05-05 physics.atom-ph quant-ph
Gauge freedom in observables and Landsbergs nonadiabatic geometric phase: pumping spectroscopy of interacting open quantum systems
我们建立了一个一般的密度算符方法来研究慢驱动开放量子系统的几何稳态泵浦。这种方法适用于强相互作用的系统,弱耦合到多个水库在高温下,说明了安德森量子点,但显示出推广的潜力。抽运产生了一个非绝热的几何相,可以描述的框架最初开发的经典耗散系统的兰茨贝格。这个几何相位是由传输的可观测量(电荷、自旋、能量)而不是由量子态累积的。因此,它从根本上不同于绝热的贝里-西蒙阶段,即使在将其推广到混合状态时,遵循Sarandy和激光雷达。重要的是,我们的几何公式泵保持接近一个直接的物理直觉(i)通过绑定规范转换到校准的仪表登记的可观察的传输和(ii)通过推导出一个几何连接从驱动频率扩展的电流。我们的方法提供了一个系统的和有效的方法来计算各种可观的几何泵浦,包括电荷,自旋,能量和热量。我们的几何曲率公式揭示了一个一般的实验方案进行几何输运光谱,增强标准的非线性光谱的基础上测量静态参数。我们指出测量策略分离有用的几何泵浦传输的贡献,从非几何效应。最后,我们强调了我们的方法在一个详尽的比较与Sinitsyn-Nemenmann全计数统计(FCS)的方法几何泵的可观察的第一时刻的几个优点。我们解释如何在FCS的方法中的“绝热”近似导致一个明显的非绝热的结果,涉及一个有限的延迟时间的参数驱动的响应。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hysteretic phenomena in many-body physics
我们证明了在基态具有自发对称性破缺的多体系统中序参量的循环演化会带来耗散几何相。这一阶段起源于相同的机制,导致耗散的热场动力学研究梅泽和他的合作者早些时候,似乎是一个耗散的几何相位最近介绍的Jain和帕蒂的表现。
2004-07-23 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Geometric Tensor in the Wild: Resolving Stokes Phenomena via Floquet-Monodromy Spectroscopy
State Key Laboratory for Precision Spectroscopy, ECNU(华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
通过Floquet-单值谱学解决Stokes现象,揭示非微扰物理的拓扑分类方法。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Probing Hawking and Unruh effects and quantum field theory in curved space by geometric invariants
非循环几何不变量的存在揭示在所有的现象,粒子产生的真空或真空凝聚出现。Aharonov-Anandan不变量则可以帮助研究这样的系统,并可以代表一种新的工具,用于提供实验室证据的现象特别难以检测,如霍金和Unruh效应和一些特征的量子场论在弯曲的空间模拟一些石墨烯形态。最后提出利用几何不变量的性质可以建立一个非常精确的量子温度计。
2013-11-12 gr-qc hep-th quant-ph
Tunable itinerant spin dynamics with polar molecules
强相互作用自旋是许多有趣现象和应用的基础,从磁学到量子信息处理。相互作用的自旋与运动相结合,显示出奇异的自旋输运现象,如由自旋吸引引起的自旋配对所产生的超流。为了理解这些复杂的现象,需要一个具有高可控性的相互作用自旋系统。量子自旋动力学已经在具有不同能力的不同平台上进行了研究。在这里,我们展示了可调巡回自旋动力学的偶极相互作用,使用气体的钾铷分子局限于二维平面,自旋1/2系统编码到分子的旋转水平。偶极相互作用引起的旋转跃迁频率和碰撞限制的拉姆齐对比度衰减,出现从耦合的自旋和运动的移位。通过改变电场的强度和方向以及内部分子状态,可以精确地调节伊辛相互作用和自旋交换相互作用。这种完全可调谐性使得自旋哈密顿量的静态和动态控制都成为可能,从而允许相干自旋动力学的反转。我们的工作建立了一个相互作用的自旋平台,允许探索多体自旋动力学和自旋运动物理利用强大的,可调的偶极相互作用。
2022-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interacting topological frequency converter
我们表明,一个相互作用的双自旋模型进行两个圆极化驱动器,使一个可行的实现相关的拓扑相在合成维度。拓扑可观测量由动态驱动器之间的量化频率转换给出,这就是为什么我们称之为交互拓扑频率转换器(ITFC)。ITFC的特点是相互作用和综合维度的相互作用。这引起了引人注目的拓扑现象,而在非相互作用状态下没有对应的拓扑现象。通过计算作为相互作用强度的函数的拓扑相图,我们预测作为ITFC的相关拓扑响应的直接表现的频率转换的增强。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impacts of Intrinsic Noise and Quantum Entanglement on the Geometric and Dynamical Properties of the XXZ Heisenberg Interacting Spin Model
针对磁场下XXZ海森堡双自旋系统,本文统一分析内在退相干、纠缠、量子态几何距离与速度,并求解含噪量子最速降线及几何相位问题。
2025-07-23 math-ph math.MP quant-ph
Area and volume as emergent phenomena from entangled qubits
该研究证明面积、体积等几何量可从多量子比特纠缠态中涌现,推导了不同维度几何量对应的量子比特纠缠态形式,构建并通过Qiskit实现了相应量子电路,为探索量子信息框架下的涌现几何提供了路径。
2025-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
EIT-related phenomena and their mechanical analogs
相互作用的经典谐振子系统作为描述电磁感应透明(EIT)及其相关现象的模拟模型,近年来受到了广泛的关注。我们回顾这些模型,并探讨其有效性的各种物理系统使用两个和三个耦合谐振子。从最简单的EIT-$Λ$组态和两个耦合单腔模出发,我们证明了每个原子偶极允许跃迁和一个单腔模都可以用一个阻尼谐振子来表示。因此,我们已经建立了一个经典和量子动力学变量之间的一一对应。给出了力学系统中EIT暗态的极限条件和等效条件。这种对应关系被扩展到其他系统,目前EIT相关的现象。这种系统的例子是与光学腔的单模相互作用的二能级和三能级(腔EIT)原子,以及倒Y和三脚架配置中的四能级原子。机械和腔EIT系统之间建立的等效性,在这里首次提出,已被实验数据所证实。所有这些系统的探测响应的分析也带来了光的光子湮没算符$\left\langle a\right\rangle$的期望值的物理解释。我们表明,它可以直接关系到系统的电极化率,其中包括一个驱动腔场模式的组成。
2015-07-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
The Geometric Weil Representation
本文构造了有限域上Weil表示的一个几何模拟。我们的构造原则上是不变的,不选择任何特定的实现。这消除了传统(非不变)方法中出现的大多数令人不快的公式,并将一些微妙的几何现象置于最前沿,这些现象是这种表示的基础。
2007-10-18 math.AG math.RT quant-ph