Variational Renormalization Group for Dissipative Spin-Cavity Systems: Periodic Pulses of Nonclassical Photons from Mesoscopic Spin Ensembles
介观自旋系综耦合到一个腔提供了令人兴奋的前景,观察复杂的非经典现象,池的微观特征,从一些自旋与宏观自旋系综。在这里,我们演示了如何在多达一百个自旋的合奏集体相互作用可以利用,以获得一个周期性的脉冲训练的非经典光。为了解开完整的量子动力学和光子统计,我们开发了一个时间自适应变分重整化群方法,准确地捕捉到介观自旋腔系统的Lindbladian动力学。
2018-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Heralded dissipative preparation of nonclassical states in a Kerr oscillator
我们提出了一个受驱动的非线性开放量子系统的预示态制备方案。该协议是基于系统的衰变通道的连续光子计数测量。当在一段时间内没有检测到光子时,系统已经放松到测量引起的伪稳态。我们说明了协议的创建状态的负维格纳函数的克尔振荡器,一个系统的无条件稳定状态是严格积极的。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tsirelson's nonclassicality witness under dissipative dynamics
本文将Tsirelson提出的孤立系统量子性认证的基于动力学的测试协议,扩展到耦合多种耗散模型的谐振子,利用Moyal-Wigner形式给出了非经典性见证保持有效的耗散相关阈值。
2026-10-06 quant-ph
Genuine quantum signatures in synchronization of anharmonic self-oscillators
研究了具有克尔非谐性的范德波尔自振子与外驱动的同步。我们证明了量子振子的非谐、离散能谱导致了在相应的经典系统中不存在的锁相和频率夹带的多重共振。强驱动接近这些共振导致非经典稳态维格纳分布。这些真正的量子签名的实验实现可以用当前的技术来实现。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of a dissipative Brownian charged magneto-anharmonic oscillator: an information theoretic approach
本研究采用微扰技术求解磁场中各向异性非简谐振荡器的退相干问题,推导弱耦合下非马尔可夫主方程,发现非简谐性参数α增强退相干且信息回流,提出冷离子实验方案,对量子技术领域有参考价值。
2025-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generation of higher order nonclassical states via interaction of intense electromagnetic field with third order nonlinear medium
用四次非简谐振子模型描述强激光与反转对称三阶非线性介质的相互作用。利用模型哈密顿量的一阶算符解研究了产生高阶非经典态的可能性。发现这种相互作用可以产生高阶压缩态和高阶反聚束态。高阶非经典态可以单独出现,即高阶反聚束态本质上不是高阶压缩态,反之亦然。
2007-02-24 quant-ph
Robustness of deformed catlike states under dissipative decoherence
在退相干条件下实现不同物理系统的相干叠加和构造健壮的纠缠态是量子技术最具实验性的挑战。本文研究了变形谐振子类猫态在耗散退相干作用下的行为。通过改变形变参数,我们得到了比普通谐振子的类猫态更能抵抗退相干的类猫态。此外,我们还研究了不同类猫态在与大环境的耗散相互作用引起的退相干作用下的非经典性质和纠缠。通过改变形变参数,我们发现在耗散相互作用下类猫态的非经典性质在时间上可以得到更大的延迟和保持。
2020-08-12 hep-th quant-ph
Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics
本论文研究了集体光物质系统中的合作现象,通过双光子共振和分层绝热消除方法揭示了非线性合作效应,并发现频率分辨Purcell效应可稳定纠缠态,为量子传感和技术提供新途径。
2025-09-12 physics.optics quant-ph
Nonclassical correlated deterministic single-photon pairs for a trapped atom in bimodal cavities
单光子和单光子对本质上是非经典的,是量子科学和技术的基本要素。本文提出在单光子水平上实现双模腔中单个原子的非经典关联确定性光子对。结果表明,双模腔的光子发射具有较高的单光子纯度和较大的腔内光子数,这是光学斯塔克位移增强的能谱非谐性和量子干涉抑制的双光子激发的综合作用.我们的方案通过构造一个高度可调谐的腔增强确定性参量下转换过程产生对腔模具有强光子阻塞的光子-光子对。此外,我们发现,交叉关联函数之间的两个腔模式极大地违反了柯西-施瓦茨不等式的经典边界,这毫不含糊地证明了非经典的单光子对。我们的结果揭示了一种产生具有强非经典关联的高质量双模单光子源的突出策略,它可以在量子网络的分布,长距离量子通信和量子物理的基础测试中提供广泛的应用。
2022-04-15 quant-ph
Highly Nonclassical Quantum States and Environment Induced Decoherence
本文在环境诱导退相干的框架下研究了具体的量子系统。重点是高度非经典量子态的动力学,其维格纳函数在其域的某些区域是负的。所选的物理系统之一是双原子分子,其中原子核的势能是它们距离的非谐函数。从量子信息技术的角度来看,二能级原子系统是非常重要的,也进行了研究。描述了一种方法,是有效的,在这两个系统中,可以确定的退相干的特征时间在一个动态的方式。研究了退相干的方向及其与能量耗散的关系。最后,提出了一个方案,可以使用现有的实验技术制备消相干的状态。
2004-06-30 quant-ph
Lossy anharmonic polaritons under periodic driving
本研究构建含时周期相互作用的耗散非简谐Jaynes-Cummings极化激元动力学模型,分析其稳态能量分布与量子热力学特性,揭示不同非简谐程度下的差异,证实外调制可提升能量存储能力。
2024-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on chip via detuned photon blockade
在芯片上产生光的非经典态是未来光量子硬件的关键要求。在固态腔量子电动力学中,这种非经典光可以由强耦合到光子晶体腔的自组装量子点产生。它们的非谐强光-物质相互作用在单光子水平上导致大的光学非线性,其中单个光子进入腔体可以增强(光子隧穿)或减少(光子阻塞)第二个光子进入腔体的概率。在这里,我们证明,失谐的腔和量子点共振,使高纯度的非经典光的强耦合系统的产生。对于特定的失谐,我们表明,不仅纯度,而且单光子产生的效率显着增加,使高质量的单光子产生的光子封锁可能与当前最先进的样品。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent field in photon loss channel
通过对纠缠势和负维格纳分布的研究,研究了光子损耗通道中加光子相干态的非经典性。由Wigner函数在负分布区域上的积分绝对值定义的总负概率随着衰减时间的增加而减小。加光子相干态的总负几率和纠缠势也表现出类似的强度依赖性。总负几率的减小与耗散单光子相干态在短时间内的纠缠势行为一致。
2007-01-05 quant-ph
Noncritical generation of nonclassical frequency combs via spontaneous rotational symmetry breaking
同步泵浦光参量振荡器(SPOPO)是一种含有非线性晶体的光学腔,能够将频率梳下变频到较低的频率。这些最近受到了很多关注,因为它们固有的多模性质使它们成为紧凑的量子相关光源,在现代量子信息技术中具有很好的应用前景。在这项工作中,我们表明,SPOPO也能够访问具有挑战性的,但有趣的制度,其中自发对称性破缺在发射光的量子特性中起着至关重要的作用,难以访问与任何其他非线性光学腔。除了打开实验研究这个难以捉摸的制度的耗散相变的可能性,我们的预测将有实际的影响,因为我们表明,自发对称性破缺提供了一个特定的时空模式与完美的压缩系统参数的任何值,把SPOPO到强大的高度非经典光高于阈值的来源。
2016-11-20 physics.optics quant-ph
Quantum dissipative systems beyond the standard harmonic model: features of linear absorption and dynamics
目前对紫外-可见吸收线形状和凝聚相系统动力学的模拟,主要采用谐波描述来模拟振动。通常,这涉及具有相同曲率的位移谐振子的模型。虽然很方便,但对于许多现实的分子系统,这种近似不再足够。我们阐明非标准谐波,非谐波效应,线性吸收和动态使用随机薛定谔方程的方法来考虑环境。首先,谐振子模型与地面和激发电位的曲率不同。利用这个模型,它表明,曲率差异引起的一个额外的子结构中的振动的吸收光谱的进展。这种效果的解释,并随后量化,通过推导出的弗兰克-康登系数的表达式。随后,在耗散系统中的非谐特性进行了研究,使用Morse势,和参数,对应于不同的位移和环境相互作用的双原子分子$H_{2}$。最后,使用模型势,人口动力学和吸收光谱的刚性二苯乙烯光开关和功能的解释相结合的曲率差和非谐性的形式的势能势垒的激发势。
2019-08-27 physics.chem-ph quant-ph
Nonclassical correlated optical multistability at low photon level for cavity electromagnetically induced transparency
研究驱动-耗散单原子腔电磁感应透明中的非平衡动力学,利用Stark位移诱导强非线性实现低光子数下的非经典关联光学多稳态,发现其相变可高度调控且伴随光子聚束,为量子信息与计量学应用铺路。
2022-12-07 quant-ph
Engineering of oscillatory quantum states by parametric excitation
考虑了在简并参量振荡器中结合相位调制制备非经典振荡态。该方案利用高斯激光脉冲训练经过简并下转换过程激发出腔内振荡模,腔内插入相位调制元件导致振荡模的非谐性。我们证明了在相空间中具有二重对称性的非经典振荡态的产生,包括Fock态和量子局域态在少激发数水平和过瞬态耗散区的叠加.
2012-05-17 quant-ph
Dissipative dynamics of few-photons superposition states: A dynamical invariant
通过数值计算时间演化的维格纳函数,我们研究了几个光子叠加的动力学(例如,最多两个1)状态。结果表明,光子态的维格纳函数的负性无疑随腔的耗散而消失。因此,与维格纳函数的负性相关的非经典效应应该逐渐减弱。然而,发现二阶关联函数$g^{(2)}(0)$的值(其通常用作典型非经典效应的标准判据,即,$g^{(2)}(0)<1$意味着光子是反聚束的)是腔耗散过程中的动力学不变量。这一特征也被证明分析和建议,$g^{(2)}(0)$可能不是一个很好的物理参数来描述光子衰变。另外,我们发现反正阶关联函数$g^{(2A)}(0)$随腔的耗散而变化,因此更适合于描述耗散相关腔。最后,我们提出了一个实验方法来测试上述论点与实际存在的腔QED系统。
2011-10-16 quant-ph
Many-Body Amplified Nonclassical Photon Emission in Cavity-Coupled Atomic Arrays
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Guangdong University of Technology(广东工业大学物理与光电工程学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Sensing Physics and System Integration Applications, Guangdong University of Technology(广东工业大学感知物理与系统集成应用广东省重点实验室)
研究通过腔体介导的多体自旋交换相互作用,利用干涉机制重塑 dressed-state 曼陀林,实现高纯度单光子发射与双光子对的可控生成,展示了可扩展的量子光源生成方法。
2026-04-17 quant-ph
Decoherence of $q-$Deformed Photon Added Coherent State
Presidency University(总统大学)
研究$ q $-变形谐振子中光子加 coherent 状态的退相干行为,探讨其非经典性及抗退相干能力,分析其在耗散光子损失环境下的非经典性质与纠缠。
2026-05-14 quant-ph
Quantum noise and mixedness of a pumped dissipative non-linear oscillator
研究了泵浦耗散非线性振子的量子噪声演化,用正交压缩参量和Fano因子表征,用量子von Neumann熵和线性熵量化混合度。该模型可以描述克尔非线性参量泵浦腔中信号模与热库的相互作用。讨论了初始纯态,包括相干态、Fock态和相干态的有限叠加态演化为同一个稳定的混合态,并通过量子相对熵和Bures度规得到了验证.它示出了解析和数值验证的稳态可以很好地近似为一个非经典的高斯态表现出正交压缩和亚泊松统计的冷热库。在很短的时间间隔内,混合度迅速增加,特别是对于初始Fock态和相干态的叠加态,然后随着演化时间的延长,混合度逐渐减小,所有初始态的混合度都相同,而非经典高斯态的混合度相对较低.
2004-08-27 quant-ph
Quantum dissipative chaos in the statistics of excitation numbers
在非线性耗散振子模型的振荡数统计框架下,发现了混沌经典动力学的量子表现。通过对量子轨道系综的数值模拟表明,在有序到混沌的转变中,振荡数态的概率分布和方差发生了强烈的变化。在Fano因子和Wigner函数的框架下,建立了混沌耗散动力学振荡激发数的非经典亚泊松统计。这些结果为量子耗散混沌的检验和实验研究提供了依据。
2001-12-25 quant-ph
Coherent polariton dynamics in coupled highly-dissipative cavity quantum electrodynamics
光与物质在单光子和电子量子比特水平上的相干相互作用为非经典信息处理提供了巨大的潜力。针对提高腔的品质因数的努力,在这里,我们证明了强非谐性的极化子修饰状态通过暗态共振在一个高耗散腔。结果表明,当光子场耦合到辅助高$Q$腔中时,即使玻色子衰变与相互作用的速率比超过$10^{2}$,腔中单个量子发射体也会发生真空拉比振荡.此外,在这种高耗散的腔量子电动力学系统中,可以观察到光子阻塞现象。该研究为克服退相干和提高极化激元量子比特的相干操作提供了一个很有前途的平台。
2014-05-14 physics.optics quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent fields in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积随耗散时间减小的讨论,研究了热通道中加光子相干场的非经典性。当衰减时间超过阈值时,维格纳函数变为正值。对于加单光子相干态,我们导出了热通道中衰减时间的精确阈值。对于任意部分负维格纳分布函数,给出了热浴平均光子数与衰变时间阈值之间的一般解析关系。最后,简要讨论了SPACS在量子计算中的可能应用。OCIS代码:270.0270、270.2500、000.5490
2007-10-19 quant-ph
Chaos in a double driven dissipative nonlinear oscillator
提出了一种由两个不同频率的周期力驱动的非谐振子作为研究量子耗散混沌的含时模型。我们的分析是在量子态扩散方法的量子轨道统计系综框架下进行的。通过数值模拟系综平均Wigner函数和冯诺伊曼熵,研究了混沌行为的量子动力学表现,包括混沌的产生、奇异吸引子的性质和量子纠缠.
2001-06-19 quant-ph
Quantifying the nonclassicality of pure dephasing
量子理论的中心问题之一是用经典策略来描述、检测和量化量子性。由量子系统和环境之间的非耗散信息交换引起的退相过程为这一目的提供了一个天然的平台,因为它们控制着量子到经典的转变。最近,它已被证明,失相动力学本身可以表现出(非)经典的特质,这取决于系统与环境相关性的性质和相关的(不)可能性来模拟这些动力学与哈密顿系综-经典的策略。在这里,我们建立了检测和量化的纯退相动力学的非经典性的框架。证明了哈密顿系综正则表示的唯一性,并给出了确定正则表示的构造性方法。我们说明了我们的方法,量子位,qutrit和量子位对纯退相,并描述了如何实现我们的方法与量子过程层析成像实验。我们的工作很容易适用于当今的量子实验。
2019-08-22 quant-ph
Quantum Synchronization in quadratically coupled quantum van der Pol oscillators
我们在耦合范德波尔振子中实现非线性非谐相互作用,研究系统的量子同步行为。研究了两种振子模型中的量子同步,即耦合量子vanderPol振子和非简谐自振子。我们证明了所考虑的系统表现出高阶同步通过耦合在经典和量子域。我们发现,由于非谐性的非线性相互作用的振荡器系统中的相位锁定制度,这是一个纯粹的非经典效应,并没有观察到在经典域中的声子阻塞。我们还证明了对于耦合非简谐振子,由于非线性相互作用,系统表现出多共振锁相行为。我们指出,同步阻塞的出现是由于强烈的相互关系的振子,导致声子反聚束在相同的参数制度。在非谐振子的情况下,我们说明了聚束和反聚束效应的同时发生的结果,同时负和正相关的非谐振子之间。我们使用功率谱研究了振荡器频率夹带中的上述特征,其中可以观察到强耦合制度中的正常模式分裂和Mollow三重态。最后,我们提出了一个可能的实验实现所考虑的系统在囚禁离子和光学机械设置。
2022-07-04 nlin.AO quant-ph
Hybrid quantum device with a carbon nanotube and a flux qubit for dissipative quantum engineering
我们描述了一个由微米尺寸的碳纳米管(CNT)纵向耦合到通量量子比特组成的混合量子系统。我们证明了这种设备的有用性,通过耗散量子工程产生高保真度的CNT非经典状态。CNT的边带冷却到它的基态和产生压缩的基态,作为光学压缩真空的机械模拟,是这里研究的耗散量子工程的另外两个例子。此外,我们展示了如何生成一个长寿的宏观不同的叠加(即,薛定谔类猫)状态。在某些条件下,这种猫态可以被捕获在暗态中,这可以通过检测控制场的光学响应来验证。
2017-05-13 quant-ph
Quantum optics of nonlinear systems in cascade
本文研究了级联结构中驱动耗散非线性系统的量子光学性质。我们发现,泵浦一个非线性系统的状态具有非相干统计,可以改善输出状态的反聚束,从而,整个系统的非经典性。此外,我们还证明了通过耗散耦合产生纠缠的可能性。这些结果适用于一个广泛的类别的物理系统的克尔类非线性,从里德伯原子激子极化激元在微腔。
2018-05-23 quant-ph
Quantum pure noise-induced transitions: A truly nonclassical limit cycle sensitive to number parity
本文提出一个无经典极限的非线性阻尼量子振子模型,证明乘性噪声可诱导保守的非经典极限环,并具有Wigner负性和粒子数宇称敏感环流。
2023-06-09 nlin.AO nlin.CD quant-ph
Strong single-photon to two-photon bundles emission in spin-1 Jaynes-Cummings model
研究自旋-1 Jaynes-Cummings模型中通过调节二次塞曼频移增强能谱非简谐性,实现从单光子阻塞到双光子束发射的非经典光开关,为量子网络与计量学提供高质量n光子源。
2022-09-27 quant-ph
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程,研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质,这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明,丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用,并作为一个不可缺少的一步,探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasiprobability distributions in open quantum systems: spin-qubit systems
研究了开放量子系统中与量子光学和信息学有关的类自旋系统$SU(2)$的准概率分布。本文研究了量子非破坏性和耗散性开放量子系统对自旋量子点演化的影响。具体地说,紧凑的解析表达式的$W$,$P$,$Q$,和$F$功能获得一些有趣的单,两个和三个量子比特状态,经历一般的开放系统的演变。此外,相应的量子点报告的N量子位迪克模型和自旋1系统。非经典特性的存在下,观察到在所有的系统在这里调查。这项研究导致了一个清晰的理解量子到经典的过渡在一系列现实的物理场景。在量子系统中观察到的非经典性的量的变化,在这里研究,也调查使用非经典体积。
2016-08-05 quant-ph
Saturable nonlinearities in a driven-dissipative bosonic quantum battery
Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学)
通过求解林德布拉德主方程,研究可饱和非线性对单模玻色子量子电池充电过程的影响,发现非线性能谱结构显著增强最大存储能量并改变损耗下的功提取。
2026-05-22 physics.optics quant-ph
Nonclassical energy squeezing of a macroscopic mechanical oscillator
光力学和机电学已经使得制备处于量子基态、正交压缩态和运动纠缠态的宏观机械振荡器成为可能。除了将更大、更有形的物体引入量子行为体系之外,这种新的能力还鼓励了在量子信息的处理和通信中使用机械振荡器的想法,以及作为超越标准量子极限的精密力传感器。但是,运动与光或电之间的有效线性相互作用排除了对更广泛类别的运动量子态的访问,例如猫态或能量压缩态。事实上,早期的光学机械建议指出,通过创建运动与光的强二次耦合,可以摆脱这种限制。虽然已经有二次耦合光机系统的实验演示,这些还没有访问非经典运动状态。在这里,我们通过将运动二次耦合到库珀对盒(CPB)量子比特的能级来创建非经典态。通过监测量子比特的跃迁频率,我们检测到振荡器的声子分布,而不是它的位置。通过改变振荡器和量子比特的状态的微波频率驱动,我们然后耗散地稳定振荡器在具有43的大平均声子数和大约3的亚泊松数波动的状态。在这种能量压缩态中,我们观察到二次耦合的一个显著特征:由量子比特跃迁引起的机械振荡器的反冲,非常类似于分子中的振动跃迁。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative synthesis of mechanical Fock-like states
对纳米机械运动的真正量子特征的观察是基础量子科学和应用量子科学的关键目标。为此,一个有前途的方法是在耗散的存在下,通过与光子环境的可调谐耦合的非经典功能的稳定。在这里,我们提出了一个方案,结合耗散压缩与机械非线性稳定的任意近似(位移)机械Fock态的任何数量。我们考虑由三个控制激光器驱动的光机械系统-在腔谐振和在两个机械边带-将腔场的振幅耦合到谐振器的位置和位置的平方。当共振驱动的振幅被调谐到一些特定的值时,机械稳态被发现在有限数量的Fock态的(位移)叠加中,对于足够大的压缩,任何所需数量的(位移)Fock态都可以实现近单位保真度。
2018-12-11 quant-ph
Nonadiabatic control of quantum transport fidelity in dissipative cold media
我们提出了一个迄今为止尚未探索的控制策略,使有限的速度,高保真传输的量子波包通过低温耗散介质。该控制包括在限制内的浅非谐波陷阱(镊子),其不均匀的速度被操纵,以最大限度地提高两个位置之间的传输保真度的波包。一个相关的场景是量子杂质穿过超冷气体。与绝热性的捷径不同,我们的方法可以同时通过非绝热和声子介导的过程来处理波包泄漏,只要两者都是微扰的。我们的方法也不需要应用补偿力或反非绝热场,从而避免了捷径技术的实际缺点。相反,最佳的(最高保真度)传输是通过最小化所选轨迹的变化速度谱与组合(浴诱导和非绝热)泄漏谱的功能重叠来实现的。
2021-09-28 quant-ph
Dissipative phonon Fock state production in strong nonlinear optomechanics
提出了一种确定性耗散方案,用于在非线性量子光机械器件中制备声子Fock态。该系统是由一个机械模式通过辐射压力与光场相互作用,而光模式是激光驱动的解决蓝边带制度。为了使我们的结果易于处理,我们已经切换到一个相互作用的图片在一个位移的基础上,有效的哈密顿量表现出选择性的光子-声子相互作用明确。在适当的参数调整后,类似于腔冷却方案,量子演化允许通过将光学激发动态地导向目标声子状态来将机械自由度转向所需的Fock状态。数值结果,包括退相干的机械和光学自由度,显示出相当强大的良好和坏腔制度的结晶度超过$95\%$。最后,表征所实现的非经典性,以及我们的协议在实验参数下的局限性和可行性,也进行了分析。
2019-01-31 quant-ph
Geometric Phase of a Transmon in a Dissipative Quantum Circuit
本文研究了transmon与超导谐振腔耦合系统在幺正演化及耗散条件下的几何相位,通过对比两种模型揭示了环境引起的退相干、弛豫和衰减对几何相位的修正。
2024-01-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Preparing Spin Squeezed States via Adaptive Genetic Algorithm
Qingdao University of Technology(青岛理工大学);Ningbo University(宁波大学)
本文提出利用自适应遗传算法制备高保真度的自旋 squeezed 状态,并在耗散环境中展示其优越性能。
2025-11-22 quant-ph
Stochastic Multi Configuration Time-Dependent Hartree for Dissipative Quantum Dynamics with Strong Intramolecular Coupling
在这篇文章中,我们探讨了一个强耦合的多维系统的耗散动力学接触马尔可夫浴以下的系统浴的方法。在这项工作中,我们使用最近开发的随机多配置时间依赖哈特里的方法在蒙特卡洛波包形式主义[J.Chem.Phys.156,094109(2022)]。当分子内耦合较弱时,该方法可产生波包的热化系综。为了处理强耦合系统,新的Lindblad耗散运营商被构造为系统坐标和相关动量的线性组合。这些都是通过一个单一的变换到一个正常的模式表示,这减少了二阶模间耦合。此外,我们使用广义的提高/降低运营商的组合,以执行玻尔兹曼分布的耗散运营商,产生完美的热化的谐波限制。使用模型二维哈密顿参数化解开分子内的潜在耦合,费米共振中观察到的强模式混合的影响,和非谐性的测试两个anadministration。
2022-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Toolbox for nonreciprocal dispersive models in circuit QED
本文提出一种系统方法,构建有效色散Lindblad主方程,用于描述弱非谐超导电路与无耗散非互易线性系统的耦合,扩展了现有工具箱以支持非互易元件、杂散耦合和集体耗散,为复杂超导量子处理器和量子模拟器设计提供基础。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipative optomechanical preparation of non-Gaussian mechanical entanglement
纠缠作为一种关键资源在发展前沿技术方面发挥了关键作用,例如在量子隐形传态和量子传感方案中。值得注意的是,由于能够将机械振荡器的振动模式冷却到其量子状态,机械模式之间的纠缠和非经典机械态的产生已经成为量子技术应用的核心资源。因此,提出确定性的计划来实现这些任务是至关重要的。虽然两体机械纠缠的主要方案涉及高斯光机械相互作用(线性化机制)以产生双模压缩真空态,但利用裸非高斯光机械相互作用(非线性强单光子机制)的纠缠双模仍然很少被覆盖。本文提出了一种利用腔场耗散在非线性区域设计声子非高斯二体纠缠的方案。有趣的是,我们的协议(操作在解决边带和光子封锁制度)呈现实现高度的稳态纠缠的可能性。我们进一步表明,我们的确定性方案是强大的退相干和温度的存在下,在国家的最先进的光学力学,以及所需的条件,以获得非高斯的实现二分机械稳态。
2022-03-02 quant-ph
On-chip topological transport of optical frequency combs in silicon-based valley photonic crystals
本文实验演示了通信波长下硅基谷光子晶体中光学频率梳的片上拓扑传输,利用微环谐振器同时实现了量子频率梳与耗散克尔孤子梳,并证明谷扭结态使其对急转弯具有鲁棒性,为集成光子系统带来固有鲁棒性。
2023-10-24 physics.optics quant-ph
Sub-Poissonian statistics in order-to-chaos transition
研究了含时非线性振子模型的量子混沌与非经典统计的重叠现象。在Mandel Q参数和Wigner函数的框架下,研究表明,在有序到混沌的转变过程中,振荡激发数的统计特性发生了剧烈的变化。与驱动非简谐振子的标准模型的类似统计相比,在常规操作制度下,观察到亚泊松统计的本质改进。结果表明,在混沌政权的系统表现出的范围内的子和超级泊松统计交替一个到其他取决于时间间隔。观察到混沌动力学振荡数的方差对外部噪声水平的异常依赖性。
2003-02-06 quant-ph
Schrödinger cat state of trapped ions in harmonic and anharmonic oscillator traps
研究了谐振子阱和非谐振子阱中二能级离子与光场相互作用系统的时间演化。的陷阱的非谐性量化的变形参数$τ$表征的q模拟的谐振子陷阱。最初,离子在薛定谔猫态下制备。离子的质心运动态和内部自由度的纠缠导致了特征的崩塌和复活模式。数值计算了系统的粒子数反转I(t)、准几率$Q(t),$和部分互量子熵S(P)随时间的变化。有趣的是,陷阱的小变形增强了粒子数反转崩溃和复兴峰之间的对比度相比,零变形的情况下。当β=3时,$4,(% β$决定了与质心运动有关的平均陷阱量子数),分别在τ=0.0047和τ=0.004时得到了最佳的坍缩和回复序列。当τ退相干集较大时,粒子数反转幅度减小,当τ \sim为0.1时,崩塌和回复现象消失。粒子数反转的每一次崩溃或复苏都以S(P)-t图中的一个峰值为特征。在从崩溃到复苏的过渡过程中,反之亦然,我们有最小的互熵值S(P)=0。连续的复兴峰显示局部最大值点的降低,表明离子状态的耗散不可逆变化。随着捕获势的非谐性增加,崩溃和复苏模式的定义也得到了改善,这也反映在准概率与t的关系图中。
2002-02-01 nucl-th quant-ph
Quantumness and memory of one qubit in a dissipative cavity under classical control
量子-经典混合系统是利用经典器件实现量子系统控制的一种很有前途的体系结构。在这里,我们提供了一个全面的研究与记忆效应的量子的各种表现形式的动力学,确定非马尔可夫,由经典场控制的量子位,并嵌入在一个泄漏腔。我们考虑Leggett-Garg不等式和量子见证作为量子性的实验友好指标,并研究了演化(噪声)量子态的几何相位。我们发现,在共振量子比特-经典场相互作用下,尽管非马尔可夫性消失,但与经典控制的更强耦合会导致量子性的增强。相应地,增加量子位场的失谐(非共振)减少了量子位的非经典行为,同时恢复了非马尔可夫特征。然后我们发现,量子比特的几何相位可以显着保持与腔谱宽度通过强耦合到经典场。与经典场的可控相互作用抑制了开放量子比特的有效时间依赖衰减率。这些结果提供了实用的见解,对一个经典的利用量子特性的量子信息的情况。
2020-01-16 quant-ph
Dissipative preparation and stabilization of d-mode multinomial cat states
Institute for Quantum Materials and Technology, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所);Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所);Institut de Science et d’Ingénierie Supramoléculaires (ISIS, UMR7006), University of Strasbourg and CNRS(斯特拉斯堡大学及法国国家科学研究中心超分子科学与工程研究所)
提出在玻色子系统中设计生成多模猫态所需耗散过程的通用方法,通过工程耗散从真空制备此类态并稳定其抗退相干,延长寿命,还讨论了超导电路实现途径。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of Decoherence in different environments : A case study for dissipative magneto-oscillator
在本文中,我们分析了两种不同的技术,基于水库工程方法和量子芝诺效应的耗散带电振荡器的消相干存在一个外部磁场的控制。我们的主要重点是研究这些去相干控制技术对不同环境光谱($J(ω)$)细节的敏感性,以及不同系统和储层参数所起的关键作用,例如,外部磁场($r_c$)、约束长度($r_0$)、温度(T)、储层谱的截止频率($ω_{cut}$)和测量间隔($τ$)。首先,我们考虑初始非经典薛定谔方程中的带电量子振子odinger猫态的非马尔可夫动力学,并分析了磁振子接触欧姆,亚欧姆和超欧姆环境。我们给出了控制Schr量子数的方法通过调整参数$r_c$、$r_0$和$J(ω)$,可以调整odinger cat状态。另一方面,我们研究了非选择性能量测量过程对荷电磁振子初始Fock-Darwin态量子化的影响。我们详细研究了通过工程水库和通过调整系统或水库参数来操纵从衰变抑制到衰变加速的连续通道的策略,例如,$r_c$、$r_0$、T或$τ$。因此,可以控制环境诱导的退相干(EID)。
2016-12-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement dynamics of two modes coupled through a dissipative movable mirror in an optomechanical system
本研究聚焦中间反射镜光力学系统,分析两模式纠缠动力学,精确求解主方程并以并发度量化,发现无损耗时可分离态演化为纠缠态,力学损耗会减弱系统整体纠缠。
2024-11-28 math-ph math.MP quant-ph
Multi-qubit quantum state preparation enabled by topology optimization
该研究利用拓扑优化逆向设计纳米光子腔,实现多量子比特纯态的高保真制备,通过最大化耗散耦合产生纠缠,为量子模拟与传感提供新途径。
2024-05-27 cond-mat.other quant-ph
Observation of a superradiant phase transition with emergent cat states
本研究在耦合超导量子比特的谐振器中实验演示了量子Rabi模型的超辐射相变,通过Wigner矩阵层析成像证实了高度非经典光子场的涌现,揭示了光子介观叠加的量子干涉与光物质纠缠。
2023-09-12 quant-ph
Hybrid systems for the generation of non-classical mechanical states via quadratic interactions
我们提出了一种方法来实现两个声子之间的相互作用的机械谐振器和自旋量子比特的混合设置,并表明,这些系统可以应用于非经典的机械状态的产生,即使在耗散的存在。特别地,我们证明了在量子比特的相干驱动下,双声子Jaynes-Cummings哈密顿量的实现产生了与简并参量振荡器模型中预测的相类似的耗散相变:超过驱动振幅的一定阈值,驱动耗散系统维持由“跳跃猫”组成的混合稳态,即,在两个阶段之间经历随机跳跃的猫状态。我们认为现实的设置,并表明,在目前的技术范围内的样本,系统具有非经典的瞬态,其特征在于一个负的维格纳函数,持续时间尺度的分数秒。
2018-08-30 quant-ph
Dissipation-selected photon-phonon pair and photon-bundle emission in a tripartite Mollow system
Sun Yat-Sen University(中山大学);Guangdong University of Technology(广东工业大学)
本研究揭示在三部分Mollow系统中,耗散通道对称性可选择性调控量子发射路径,对称耗散产生强相关光子-声子对,不对称耗散则产生高纯度光子束,为可编程混合量子发射器提供新途径。
2026-10-08 quant-ph