Coherent control of atomic transport in spinor optical lattices
被困在光晶格中的原子的相干输运可以通过微波诱导的自旋翻转来控制,该自旋翻转与位置到位置的跳跃相关。我们研究了无相互作用原子的均匀一维系统的可控性。考虑到这些限制,我们构建了一个确定性的协议,映射到一个波包,这是相干分布在n个站点的初始本地化的Wannier状态。这是扩展到分析解决方案的任意酉映射给定的齐次系统,并在存在时间依赖的统一的力量。这种控制对于诸如凝聚态现象的量子计算和量子模拟的量子信息处理中的应用是重要的。
2009-05-07 quant-ph
Connectivity--Interference Competition in Coherent Transport on Percolated Hierarchical Small-World Networks
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学格拉布·瓦塔金物理研究所)
该研究针对渗流分层小世界网络,发现相干量子输运存在过连通性惩罚,源于捷径扩散与层内干扰的竞争,为无序光子及量子网络的相干输运设计提供了准则。
2026-08-20 quant-ph
Coherent Control of Energy Transport at Room Temperature in a Noisy Bath
University of Toronto(多伦多大学)
提出在反应中心连接的供体-受体对的非平衡稳态中对能量传输进行相干控制,利用相位控制的相干场驱动,借助激发路径间干涉实现能量转移调控,拓展量子控制范围。
2026-07-07 quant-ph
Coherent Transport in Photonic Lattices: A Survey of Recent Analytic Results
综述了分数回复光子晶格和完全态转移光子晶格的解析性质。突出了基于正交多项式的设计方法。一个纲要的分析模型与PST提供。其中包括有关其FR属性的新结果。在大多数的审查中采用最近邻近似,一个分析的例子与下一个最近邻的相互作用。
2017-09-14 quant-ph
Density matrix of the superposition of excitation on coherent states with thermal light and its statistical properties
提出了一种用热噪声相干态叠加激发态描述的光束密度矩阵,并计算了其在Fock空间中的矩阵元。导出了SECST波束传输的最大信息量。它比相干光的大,并随激发光子数的增加而增大。通过计算密度矩阵的Wigner函数,证明了该矩阵的非经典性.
2008-07-07 quant-ph
Dipole emission and coherent transport in random media III. Emission from a real cavity in a continuous medium
这是一系列论文的第三篇,致力于发展一种微观方法来研究偶极发射过程及其与随机介质中相干输运的关系。本文计算了感生偶极子的辐射功率和洛伦兹型偶极子的自发衰变率。在这两种情况下,发射器被放置在连续介质中钻出的真实空腔的中心。
2009-02-11 physics.bio-ph physics.optics quant-ph
Coherent transport of matter waves
本文概述了低维波导中原子物质波的输运理论。估算了金属微结构泄漏近场磁场的热涨落谱。顺磁原子的相应散射率在微米尺寸的波导中是相当大的(约为100%)。100/s)。给出了冷原子云的加热和退相干的解析估计。最后,我们讨论了从静态电位的缺陷和随之而来的空间扩散过程的散射的数值和分析结果。
2000-07-21 quant-ph
Coherent ground-state transport of neutral atoms
量子态输运是研究能量或信息流的重要手段。结合非常规的里德伯泵浦机制和对角形式的范德华相互作用,利用二阶微扰理论建立了中性原子系统基态流形中长程相干输运的理论模型.通过调整Rabi频率和原子间距,该模型可以模拟各种单体物理现象,如单激发流形中的海森堡$XX$自旋链、相干完美量子态转移、参数可调的Su-Schrieffer-Heeger模型以及通过改变三个原子的几何排列来模拟三角形中原子激发的手征运动等。同时有效避免了原子自发发射的影响。此外,还详细讨论了原子位置涨落对量子态传输保真度的影响,相应的数值结果表明,我们的工作为中性原子的量子态传输提供了一个鲁棒且易于实现的方案。
2022-03-09 quant-ph
Atomtronics with holes: Coherent transport of an empty site in a triple well potential
我们研究了两个费米子或玻色子原子的三个陷阱阵列。相邻位置之间的隧穿相互作用用于为空位置准备多位置暗态,即,孔,允许其外部自由度的连贯操纵。通过对薛定谔方程的从头算积分,研究了三势阱两个极端陷阱之间空穴的绝热输运。此外,基于量子力学的de Broglie-Bohm公式的量子轨道方法被用来获得对输运过程的物理洞察。最后,我们讨论了使用的孔的相干单孔二极管和相干单孔晶体管的建设。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent spin qubit transport in silicon
容错量子处理器可以使用仅与它们最近的邻居相互作用的静止量子比特来配置,但是以每个逻辑量子比特的物理量子比特的显著开销为代价。这种开销可以通过在芯片上相干地传输量子比特来减少,从而允许直接相邻的连接。在这里,我们展示了在同位素富集的硅中的量子点之间的电子自旋量子比特的高保真相干传输。我们观察了量子位的进动在网站间隧道制度和评估的影响,量子位输运使用拉姆齐干涉术和量子态层析技术。我们报告了99.97%的偏振传输保真度和99.4%的平均相干传输保真度。我们的研究结果提供了高保真度的关键要素,芯片上的量子信息分布,长期设想,加强硅基自旋量子比特的缩放前景。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Structure-dynamics relationship in coherent transport through disordered systems
量子输运受到干涉的强烈影响,干涉的相位关系敏感地依赖于散射介质。由于即使是介质几何形状的微小变化也会将相长干涉转变为相消干涉,因此很难确定结构与快速有效传输之间的明确关系。在这里,我们提出了一个复杂的网络分析量子输运通过无序系统阐明之间的关系,输运效率和结构组织。证据提供了不同的几何形状,但类似的高效率的结构类的出现。具体地说,一个结构基序的特点是对网站,不积极参与的动态呈现运输性能鲁棒的扰动。我们的研究结果为高效运输背后的设计原则的系统合理化铺平了道路,这对于技术应用以及解决自然光捕获复合物中的运输鲁棒性至关重要。
2013-07-17 quant-ph
Stochastic exclusion processes versus coherent transport
随机排斥过程在非平衡统计力学物理学中起着不可或缺的作用。这些模型是马尔可夫过程,由经典的主方程描述。本文用量子主方程描述了一维随机跳跃过程的量子力学形式。这使得在同一个正式框架内的连贯性和随机演化的调查。重点在于非平衡稳态。考虑了两个随机模型系统:完全非对称排斥过程和完全对称排斥过程。这些模型的稳态输运性质进行比较的情况下,额外的相干演化,产生的$XX$ -哈密顿。
2010-04-01 cond-mat.other quant-ph
Adaptable Route to Fast Coherent State Transport via Bang-Bang-Bang Protocols
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica(中央研究院原子与分子科学研究所);Department of Physics and Center for Theoretical Physics, National Taiwan University(台湾大学物理系暨理论物理中心);Center for Quantum Science and Engineering, National Taiwan University(台湾大学量子科学与工程中心);Trapped-Ion Quantum Computing Laboratory, Hon Hai Research Institute(鸿海研究院 trapped-ion 量子计算实验室);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
本文提出一种可调节的 bang-bang-bang 协议,利用正反向移动的陷阱势能加速相干态传输,超越传统单向协议,提供新的量子控制方法。
2026-04-24 quant-ph
Opening-Assisted Coherent Transport in the Deep Classical Regime
我们研究了开放系统中存在无序和退相时输运的量子增强。量子相干性效应可以显著增强开放系统中的输运,即使在深经典区域(其中退相干速率大于位点间跳跃幅度)中,只要无序足够强。当无序和退相的强度固定时,存在一个最佳的开口强度,在该开口强度处相干输运增强被优化。分析结果中得到两个简单的范式紧束缚模型的大系统:线性链和全连接网络。物理行为也反映在FMO光合复合体中,它可以被视为这些范式模型之间的中间体。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long distance entanglement generation through coherent directed transport of Neutral atoms in unmodulated optical lattices
通过在系统的自由演化过程中对晶格势进行有规律的相移,我们提出了一种在光晶格中定向输运局域原子的完全相干方法。这为实现一种可能的冷原子量子计算机铺平了道路,在这种计算机中,纠缠门通过将两个单独的原子彼此靠近并让它们相互作用来运行。我们的协议的速度是由原子的隧穿振幅,因此是远远快于自旋链中的超交换相互作用所导致的动力学的速度。我们的计划是强大的对可能的缺陷,也许它的主要优点是它的简单性,其所有的要求已经在最近的实验中实现。
2014-02-11 quant-ph
Coherent control in quantum transport: amplification, filtering and switching at finite bias
我们考虑量子输运的相干反馈控制,并着重于简单控制器的应用和有限偏压的影响。我们表明,简单的单参数控制器可以产生一系列有用的效果,如放大植物传输的变化,提高能量过滤的分辨率,以及检测其他难以区分的植物之间的差异。我们探讨了这些效应如何受到与应用有限偏置相关的相位平均效应的影响,并确定了重要的电压范围,以维持通过反馈控制实现的功能。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent exciton transport in dendrimers and continuous-time quantum walks
我们模型的连续时间量子行走(CTQWs)在树枝状大分子的相干激子输运。对于树枝状聚合物的第二代的相干传输显示完美的递归,当初始激发开始在中央节点。对于较大的树枝状聚合物,复发不再是完美的,这一事实类似于离散量子地毯的结果。此外,依赖于初始激发位点,我们发现,相干传输到某些节点的树枝状大分子有一个非常低的概率。当初始激励从中心节点开始时,问题可以映射到一条线上,这简化了计算工作。此外,节点对之间的量子力学跃迁概率的长时间平均值显示出特征模式,并允许将节点分类为具有相同极限概率的簇。对于量子力学概率的空间平均值在初始点处是静止的还是再次静止的,我们基于Cauchy-Schwarz不等式得到了一个简单的下界,它只依赖于哈密顿量的本征值谱.
2006-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherent transport over an explosive percolation lattice
我们研究了有限正方形晶格上的相干输运,其中键逾渗团簇的生长受到Achlioptas类型选择过程的影响,即,是否放置键取决于它可能连接的簇的大小。与离散簇的增长完全随机的标准渗流不同,在这种情况下,簇彼此相关地增长。我们表明,某些值的相关强度,如果选择的方式来抑制增长的最大的集群,实际上导致爆炸性增长后,可能会导致更有效的运输比在标准渗流的情况下,满足一定比例的总可能的债券存在于晶格中。在这种情况下,传输效率增加的有效传输开始附近的键分数的幂函数。事实证明,较高的相关强度也可能降低效率。我们还比较了我们的结果与非相干输运和检查的平均扩展的本征态不同的键分数。通过这种方式,我们证明了由于不同的相关性导致的离散簇的结构差异导致不同的本地化属性。
2017-03-23 quant-ph
Directed coherent transport due to Bloch oscillation in two dimensions
我们指出,在高维情况下,与通常考虑的一维情况相反,由静力驱动的Bloch振荡可以诱导波包的输运。波包不断地振荡,但在更大的时间尺度上,它以恒定的速度永久地漂移。作为一个值得注意的特点,净输运在长期运行中总是垂直于外力,从而由它控制.我们验证了这一预测的数值和讨论的实验实现与冷原子在光晶格和二维光子晶格.
2011-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent effects in magneto-transport through Zeeman split levels
研究了弱耦合量子点或杂质与铁磁导线的非平衡电子输运。基于速率方程的形式主义,我们推导出噪声谱的传输电流。我们表明,由于量子干涉电流的不同自旋分量之间的频谱开发一个峰值或下降的频率对应于塞曼分裂的量子点。对非相互作用电子和库仑阻塞区的电流谱结构进行了详细的分析。
2005-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of quantum transport: modulation-enhanced phase detection and band spectroscopy
倾斜光晶格的振幅调制可以用于以非常灵活的方式操纵物质波包的量子输运。这使得实验研究的相位灵敏度在多模干涉仪的基础上离域增强布洛赫振荡和探测的能带结构修改的恒定力。
2012-10-25 physics.atom-ph quant-ph
Toward high-fidelity coherent electron spin transport in a GaAs double quantum dot
本文研究了如何在GaAs双量子点中实现高保真的电子自旋输运。我们的研究从多个角度探讨了自旋输运。我们首先研究了双点势如何影响/加速自旋弛豫。我们在较宽的实验参数范围内计算了自旋弛豫速率,并着重讨论了自旋热点的出现。一个安全的参数制度,以避免这些自旋热点。我们还研究了扫描点间失谐的Landau-Zener过程中的非绝热跃迁,并提出了一个方案,利用可能的Landau-Zener-Stükelburg干涉实现更高速度的高保真自旋输运。最后,我们计算了隧穿电子的有效$g$因子的双点修正,并估计了不同自旋态之间的相位误差。我们的结果将为今后的相干电子自旋输运实验提供有益的指导。
2017-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent feedback control in quantum transport
我们讨论的控制介观器件的量子输运性质,通过连接在一个相干反馈回路与量子力学控制器。我们的工作在一个散射的方法,并得出结果的设备控制器系统的组合散射矩阵,并确定控制器可以施加理想的控制的输出特性的条件下。作为一个具体的例子,我们考虑使用反馈优化的混沌量子点的电导和调查的控制器尺寸和退相干的影响。在这两个方面,我们发现,反馈几何的性能是远远超过一个简单的串联配置所提供的。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Diabatic Ion Transport and Separation in a Multi-Zone Trap Array
我们调查的运动动力学的单个和多个离子之间的运输和分离到空间上不同的位置在多区线性保罗陷阱。位于一个区域中的2 MHz谐波阱中的单个9Be+离子被激光冷却到接近其运动的基态,并通过将阱移动到另一个区域来传输370微米。这在8微秒内完成,对应于16个振荡周期。从具有n=0.1量子的状态开始,在传输期间,离子被激发到具有n=1.6量子的位移相干态,但是在完成时返回到接近其具有n=0.2的运动基态。对于两种离子的传输,也获得了类似的结果。我们还从一个势阱到两个不同的势阱分离了多达9个离子的链。对于两个离子,这在55微秒内完成,每个离子的最终激发约为2个量子。快速相干传输和分离可以显著地减少用于利用捕获离子的可扩展量子信息处理的某些架构中的时间开销。
2012-06-04 physics.atom-ph quant-ph
Signature of Coherent Transport in Epitaxial Spinel-based Magnetic Tunnel Junctions Probed by Shot Noise Measurement
测量了全外延Fe/MgAl_2 OX/Fe基磁性隧道结(MTJ)的散粒噪声。虽然表征散粒噪声的Fano因子在反平行配置中非常接近于1,但在平行配置中它被减小到0.98。该观察结果显示了平行配置中电子隧穿的亚泊松过程,表明通过MTJ的基于尖晶石的隧穿势垒的相干隧穿。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent quantum transport in disordered systems: A unified polaron treatment of hopping and band-like transport
利用基于极化子的主方程研究了无序系统中的量子输运。极化子的方法是能够桥接的结果从相干带状输运制度的Redfield方程的非相干跳跃输运在经典制度。扩散系数的非单调依赖性被观察到作为温度和系统声子耦合强度的函数。在带状输运区,扩散系数与系统-声子耦合强度成线性关系,由于安德森局域化,扩散系数在零耦合处为零。在相反的经典跳跃制度,我们正确地恢复动力学描述的费米黄金法则(FGR),并建立的扩散系数的缩放取决于声子浴弛豫时间。在跳跃和带状运输制度,它表明,在低温下的零点波动的浴导致非零的运输速率,因此有限的扩散常数。红荧烯和其他有机半导体材料的应用显示出良好的协议与实验迁移率数据。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Tailoring coherent charge transport in graphene by deterministic defect generation
本研究通过在石墨烯中确定性引入晶格缺陷作为势垒构建周期性电子法布里-珀罗腔,实现了可在30 K下维持的双极性相干电荷输运,为相干电子器件提供了创新平台。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin coherent quantum transport of electrons between defects in diamond
金刚石中的氮空位色心作为一种重要的固态量子信息处理系统迅速崛起。虽然单独的自旋寄存器已经被用于实现小规模的钻石量子计算,但大规模设备的实现需要开发用于在远距离量子比特之间传输信息的片上量子总线。在这里,我们提出了一种方法,在遥远的NV中心之间的电子和它的自旋态的相干量子输运。通过对金刚石纳米结构的NV中心电荷态和受限导电态的光学控制,实现空间受激绝热拉曼通道的传输。我们的模型表明,在金刚石纳米线的两个NV中心,高保真度的传输可以实现在数百纳米的距离,在数百纳秒的时间尺度。因此,空间绝热通道是实现片上自旋量子总线的一个有前途的选择。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent transient exciton transport in disordered polaritonic wires
本文研究无序极化激元导线中的相干瞬态激子输运,提出有效激子群速度概念,揭示无序强度与色散关系对波包扩展速度的调控规律,为优化超快激子能量输运和设计新型极化激元平台提供指导。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Effect of quasi-bound states on coherent electron transport in twisted nanowires
扭曲电子波导的量子传输谱揭示了行波态和准束缚态之间的耦合。通过开边界薛定谔方程的直接数值解,我们挑出扭曲的影响,并显示如何存在的局域态导致Breit-Wigner或Fano共振的传输。我们还发现,准束缚态的能量增加扭曲,尽管沿波导的截面积恒定。虽然不同传输通道的混合预计会降低电导,但将局域能级转移到旅行态能量范围内可以减少其对相干传输的不利影响。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Quaternion Based Quantum Chemical ab initio Treatment of Coherent and Non-Coherent Electron Transport in Molecules
我们提出了一个四元数的启发形式主义,专门开发来评估电流的强度,穿过一个连接到两个半无限电极的单分子作为外加偏压是不同的。在密度泛函从头算量子化学水平上充分描述了分子水平的自我调节。使用四元数的方法允许一个集成的治疗相干(弹道)和非相干(共隧穿)的贡献,有效的电荷传输,其中后者涉及相应的分子物种的瞬态带电状态的存在。通过使用二阶微扰理论来计算净电流的表达式,以考虑位于两个不同电极处的状态之间的所有可能的跃迁,所述两个不同电极涉及所谓的“扩展分子”复合物中的中间水平,所述复合物包括附着到两个小金属簇的感兴趣的系统。我们表明,通过适当地选择相关的分子参数,该方法可以扩展到描述共轭和饱和分子中的电子输运,在这种情况下,更容易找到定域轨道.以这种方式,该方法可以应用于所有的耦合制度,不仅弱或强的情况下,而且在中间情况下,其中弹道和共隧穿过程可以共存。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent excitation transport through ring-shaped networks
该研究针对无物质波传播的环形网络激发输运问题,采用与量子技术相关的长程相互作用自旋系统建模,借鉴SQUID逻辑引入局域失谐,实现了依赖相互作用程的相干激发输运调控。
2024-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent electron transport in a helical nanotube
在薄层量子化方案下研究了束缚在螺旋管表面的载流子的量子动力学。通过数值求解曲线坐标系下的开边界Schr $\ddot{\rm o}$ dinger方程,分析了单模和多模情况下的几何效应对相干传输谱的影响。结果表明,螺旋状纳米管的卷曲使其具有与弯曲圆柱表面不同的输运性质。Fano共振在电导中表现为纯粹的几何效应,相应的准束缚态能量明显地受纳米管的扭转和长度的影响。我们还发现了新的高原电导。双简并模的输运类似于准一维结构中磁场与自旋角动量之间的塞曼耦合。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Matrix Elements of Generalized Coherent Operators
给出了基于李代数su(1,1)和su(2)的广义相干算子的矩阵元素的显式形式。给出了相应的Laguerre多项式的一种因式分解公式。
2006-06-06 hep-th math-ph math.MP
Localization of coherent exciton transport in phase space
我们数值研究了在静态无序存在下离散环上激子的动力学。基于连续时间量子漫步,我们计算的时间演化的Wigner函数(WF)的纯对角(网站)的混乱,以及对角和非对角(网站和转移)的混乱。在这两种情况下,大的障碍导致本地化和破坏的特征相空间模式的WF中发现的障碍。
2007-02-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Vector Coherent States from Plancherel's Theorem, Clifford Algebras and Matrix Domains
作为构造正则相干态及相关的非线性和q变形相干态的技术的实质性推广,本文提出了一种构造矢量相干态的方法。这些矢量相干态可以具有有限或无限数量的分量。作为例子,我们首先应用该技术来构建矢量相干态使用的Plancherel等距群和矢量相干态相关的Clifford代数,特别是四元数。作为物理例子,我们讨论了量子光学模型中的矢量相干态,最后应用一般技术在一定的矩阵域上建立矢量相干态。
2003-11-24 math-ph math.MP physics.atom-ph
Thermodynamic Uncertainty Relations for Coherent Transport
本文推导费米子相干输运的普适热力学不确定关系,并将其用于揭示相干热电器件效率、功率与涨落之间的权衡。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Scale-estimation of quantum coherent energy transport in multiple-minima systems
一个通用的和直观的模型耦合到量子力学浴在多个极小系统的相干能量输运。使用一个简单的自旋玻色子系统,我们说明了如何一个通用的施主-受主系统可以被带入共振使用一个窄带的振动模式,这样的电子-空穴对(激子)的转移效率是任意高。自然界中的相干传输现象重新引起人们的兴趣,因为发现在光合生物中被捕光复合体(LHC)捕获的光子可以以近乎完美的效率被传送到化学反应中心。转移的经典解释使用随机扩散来模拟光激发激子的跳跃运动。这不足以解释最近一系列具有里程碑意义的实验中测量的能量转移的速度和效率。从量子力学的角度来看,可以帮助捕捉这种转移的有效部分的显著特征。为了显示该模型的多功能性,我们将其扩展到一个多个极小系统,包括七个网站,让人想起广泛研究的芬娜-马修斯-奥尔森(FMO)捕光复合体。我们表明,一个理想化的传输模型耦合到一个窄带声子的多个最小值可以任意高的效率传输能量。
2014-06-17 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Coherent Transport and Symmetry Breaking - Laser Dynamics of Constrained Granular Matter
我们提出的图形传输理论,包括自洽的非线性增强和耗散的多重散射制度。我们的Vollhardt-Wölfle光子传输模型是无拟合参数的,并提出了这样的主张,即该结果适用于随机排列的ZnO Mie散射体的最接近的堆积体积。我们发现,一个对称性破缺所造成的耗散效应的一个有损耗的底层基板导致定性不同的物理相干性和激光在颗粒放大介质。根据我们的结果,受限和扩展模式及其激光阈值可以清楚地归因于未破缺和破缺的空间对称性。随机激光模式的直径和发射轮廓,以及它们的阈值和与位置相关的相干度可以通过实验检查。
2014-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci