Complete transfer of populations from a single state to a pre-selected superposition of states using Piecewise Adiabatic Passage: Experiment
我们证明了一种从单量子态到相干叠加态的绝热布居转移方法。传输是用飞秒脉冲执行的，以简单直观的方式进行光谱整形，不需要迭代反馈控制回路。与非绝热激发方法相比，我们的方法对激光强度的精确值不敏感。我们证明了布居转移是完全的，并分析了控制激发本征态的相对相位和振幅的可能性。我们讨论了所提出的控制方法的局限性，由于动态电平的变化，并建议减少其影响的方法。
2009-09-05 quant-ph
Shortcut to adiabatic population transfer in quantum three-level systems: effective two-level problems and feasible counter-diabatic driving
随着在量子信息处理和量子控制中的广泛应用，各种量子系统中的绝热性引起了人们的广泛关注。本文主要研究量子三能级系统中的受激喇曼捷径到绝热过程。为了实现反非绝热驱动，但没有额外的耦合，我们首先减少量子三能级系统的有效的两个级别的问题，在大的中间级失谐，或在共振，应用反非绝热驱动与幺正变换，并最终修改泵和斯托克斯脉冲，以实现快速和高保真的人口转移。进一步讨论了所需的激光强度和稳定性对参数的变化，以证明绝热捷径的优势。
2016-11-14 quant-ph
Non-adiabatic Quantum Wavepacket Dynamics Simulation Based on Electronic Structure Calculations using the Variational Quantum Eigensolver
采用变分量子本征求解器，在电子结构计算的基础上，对H $_2$ O $^+$的去激发过程进行了非绝热核波包动力学模拟.绝热势能面和非绝热耦合矢量的算法计算的噪声中等规模的量子器件，和时间的传播模拟与传统的方法为经典计算机。从$\tilde{B}$态到$\tilde{A}$态的非绝热跃迁动力学的结果再现了以前研究中报道的趋势，这表明这种量子-经典混合方案可能是有噪声的中等规模量子器件的一个有用的应用。
2021-11-08 quant-ph
Complete transfer of populations from a single state to a pre-selected superposition of states using Piecewise Adiabatic Passage
我们开发了一种方法，用于执行强大的和选择性的转移人口之间的一个单一的水平和预先选定的能量本征态的叠加。在频域中，我们的方法相当于执行一系列同时绝热通道到目标叠加态的每个组件。从时域来看，该方法通过在目标波包重新访问Franck Condon区域时累积目标波包的波函数来工作，这相当于分段绝热通道技术的扩展[ Shapiro等人，物理修订版信函99，033002（2007）]的多国制度。通过对Na_2分子的数值试验，验证了该方法的可行性。
2008-11-06 quant-ph
Raman transitions without adiabatic elimination: A simple and accurate treatment
驱动拉曼过程-通过非共振耦合的中间态的近共振双光子跃迁，并且不获得相当大的人口-通常用简化的描述来处理，其中通过绝热消除来去除中间态。虽然绝热消除近似在中间态的失谐量很大时是可靠的，但在其他情况下它就不可信了，而且它不允许人们估计消除态的粒子数。我们引入了一种替代方法，它保留了描述中的所有状态，而不会增加太多的复杂性。一个Lippmann-Schwinger型的积分微分方程产生了一系列的近似，但是在最低阶已经得到了非常精确的结果。
2012-09-28 quant-ph
Broadband Population Transfer Based on Suture Adiabatic Pulses
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出一种基于缝合绝热脉冲的宽带人口转移方案，通过时间复用实现高保真度快速转移，提升多模式存储容量并推动量子网络发展。
2026-02-05 quant-ph
Adiabatic creation of coherent superposition states via multiple intermediate states
我们考虑一个绝热的人口转移过程，类似于公认的受激拉曼绝热通道（STIRAP）。在我们的系统中，态具有非零的角动量$J$，因此，耦合激光场诱导态的磁子能级之间的跃迁。特别地，我们讨论了在具有耦合模式$J=0\Leftrightarrow J=1$和$J=1\Leftrightarrow J=2$的系统中产生相干叠加态的可能性。初始时，系统处于J=0状态。我们表明，通过两个延迟，重叠的激光脉冲，它是可能的，以创建任何最终的叠加态的磁子级$|2,-2>$，$|2,0>$，$|2,+2>$。此外，我们发现，所施加的脉冲的相对相位不仅影响最终的叠加态的相位，但概率振幅以及。我们表明，如果我们固定的形状和脉冲之间的时间延迟，最终的状态空间可以完全覆盖通过改变两个脉冲的偏振和相对相位。进行数值模拟，我们发现，我们的转移过程是近绝热的整个参数集。
2003-09-09 quant-ph
Accelerating population transfer in a transmon qutrit via Shortcuts to adiabaticity
本文提出了一种通过设计非绝热演化路径来加速布居转移的方法。我们应用该方法实现了鲁棒的和加速的人口迁移与transmon qutrit。通过数值模拟，我们表明，这种方法允许一个强大的$Λ$系统的基态之间的人口转移。此外，用于布居转移的总脉冲面积低至1.9 $π$，这验证了在不增加脉冲强度的情况下加速了演化。因此，基于现代脉冲整形技术，该方法是容易实现的，并且它提供了可选择的方案，在量子信息处理中具有有趣的应用。
2018-01-10 quant-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage via bright state in Lambda medium of unequal oscillator strengths
本文研究了在不同振子强度的λ型原子介质中，考虑传播效应的受激拉曼绝热通过亮态（b-STIRAP）的布居转移过程。用解析和数值计算方法证明了粒子数转移效率对跃迁振子强度比q_p/q_s的敏感性。我们发现q_p>q_s的情况比$q_p \leq q_s$的情况对布居转移过程更不利。在这种情况下，可以增加介质维数，同时允许有效的布居转移。找到了决定传播过程中相互作用绝热性的判据，并证明了表征布居数转移的混合参数是超光传播的。
2013-06-10 quant-ph
Coherent population transfer with polariton states in circuit QED
本文提出利用绝热捷径方法加速超导电路中的STIRAP过程，在电路QED极化激元Λ系统中实现快速高保真的超绝热相干布居转移。
2023-10-31 quant-ph
Ultrafast stimulated Raman parallel adiabatic passage by shaped pulses
提出了一种基于{ \it平行绝热通道}的飞秒整形脉冲布居转移技术。它们的幅度和相位被专门设计为优化对应于平行本征值的绝热通道。我们表明，这种技术允许强大的绝热人口转移的拉曼系统中的总脉冲面积低至3 $π$，对应于一个数量级低于传统的受激拉曼绝热通道过程的注量。这种短持续时间的过程，通常是皮秒和亚皮秒，很容易实现与现代脉冲整形器技术，并打开了超快的强大的人口转移的可能性与有趣的应用在量子信息处理。
2009-10-06 quant-ph
Rapid adiabatic passage without level crossing
提出了一种通过绝热时间演化实现两态量子系统完全布居转移的方法，与传统的啁啾脉冲产生的快速绝热过程相反，该方法不发生非绝热能量曲线的交叉：失谐量没有符号变化.相反，我们使用结构化脉冲，其中，除了满足绝热演化的条件，发生的拉比频率的符号变化时，失谐为零。我们提出了模拟，提供简单的几何解释的二维运动的布洛赫矢量为这个系统，说明如何完全人口反转和完整的人口返回发生不同的选择结构脉冲。
2009-10-21 quant-ph
Population trapping in the excited states using vacuum-induced coherence and adiabatic process
我们从理论上研究了在真空诱导相干（VIC）存在的情况下，布居数是如何被俘获在激发态二重态中的。我们采用延迟脉冲将布居数从亚稳态转移到激发态。随后，来自激发的双重态的自发发射在它们之间建立相干性。这种相干性可以通过使用啁啾来探测，这导致激发的双重态与基态的解耦，从而确保经由延迟脉冲的布居转移。我们的研究结果表明，VIC的存在导致在激发态流形中产生混合态，即使在存在大衰变的情况下也会发生布居的捕获。这种捕获可以在分子系统中实现，并且可以理解为VIC的灵敏探针。我们提出了合适的数值分析，以支持我们的结果。
2017-05-30 quant-ph
Adiabatic population transfer of dressed spin states with quantum optimal control
本文报道了利用修饰自旋态进行绝热布居转移的理论研究。利用斩波随机基（CRAB）算法实现了耦合到强谐振微波场的带负电荷的金刚石氮空位中心的量子最优控制。我们表明，修饰自旋态是非常有效的抑制自旋退相绝热布居转移的影响。数值模拟还表明，基于CRAB的量子最优控制可以实现有效和鲁棒的绝热布居转移。
2019-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improving shortcuts to non-Hermitian adiabaticity for fast population transfer in open quantum systems
由于非厄米量子系统的反绝热驱动哈密顿量中含有一些不可实现的辅助控制场，因此在实验上实现非厄米量子系统绝热性的捷径仍然是一个挑战。本文放宽了构造STA的严格条件，提出了一种重新设计可实现的补充哈密顿量来构造非厄米STA的方法。重新设计的补充哈密顿量可以是对称的或非对称的。为了简洁起见，我们将该方法应用于Allen-Eberly模型作为例子，以验证优化的非厄米STA的有效性。数值模拟结果表明，在非厄米特二能级系统中可以实现超快粒子数反转。
2017-10-18 quant-ph
Theory of bright-state stimulated Raman adiabatic passage
本文用解析和数值方法描述了脉冲在介质中传输时，受激喇曼绝热通过亮态的布居转移过程。绝热性的局限性进行了分析和解释的重塑的脉冲。我们发现参数的脉冲，人口转移是近完成长距离。
2009-09-16 quant-ph
Efficient shortcuts to adiabatic passage for the fast populations transfer in multiparticle systems
基于腔量子电子动力学（CQED）实现多粒子系统的快速布居转移（FPT）是一个突出的挑战。本文以量子芝诺动力学（QZD）为理论基础，提出了一种基于不变量的逆工程实现多粒子系统基态FPT的捷径。数值模拟表明，该方法可以一步实现多粒子系统基态的完全布居转移，并且对腔场衰减和原子自发发射都具有较强的鲁棒性.此外，该方案不仅不需要额外的复杂条件，而且对参数的变化不敏感。
2014-03-29 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for multiparticle in distant cavities: Applications to fast and noise-resistant quantum population transer, entangled states' preparation and transition
本文基于“Lewis-Riesenfeld不变量”方法，在远腔量子电子动力学（QED）系统中，通过构造多粒子绝热通过捷径（STAP），研究了快速抗噪声的布居转移、量子纠缠态制备和量子纠缠态跃迁。数值模拟表明，所有方案都具有快速性和对原子自发发射和光子泄漏引起的退相干的鲁棒性。此外，不仅总的操作时间，而且在每个方案的抗退相干的鲁棒性是无关的量子比特的数量。这可能会导致一个有用的一步，实现快速和抗噪声的量子信息处理在当前的技术。
2014-09-26 quant-ph
Controllability on relaxation-free subspaces: On the relationship between adiabatic population transfer and optimal control
我们考虑的最优控制问题转移人口之间的量子系统的状态，其中耦合的收益只通过中间状态，受到衰减。我们提出的问题是，一般来说，是否有可能进行这种转移。对于一个单一的中间衰减状态，我们恢复受激拉曼绝热通道（STIRAP）的过程，我们确定为在无限控制时间的限制下的全局最优。我们还提出了解析解的情况下，必须通过两个连续的中间衰减状态进行转移。我们表明，在这种情况下，有限功率的最优控制不接近完美的状态转移，即使在无限的时间限制。我们概括我们的研究结果，以表征的拓扑结构的路径，可以实现的相干控制下的假设有限的权力。
2012-03-19 quant-ph
Employing feedback in adiabatic quantum dynamics
我们研究量子绝热动力学，其中缓慢运动的场受到系统状态（反馈）的影响。反馈的信息是从相同的非相互作用系统的合奏上完成的非干扰测量中获得的。没有反馈的情况由绝热定理控制：绝热能级粒子数保持不变，而绝热本征向量得到特定的相位贡献（Berry相位）。然而，在反馈下，绝热定理并不成立：绝热种群满足一个封闭的运动方程，这与在进化博弈论中应用的复制动力学相吻合。反馈生成新的规范不变绝热相位，其不受对Berry相位的约束（例如，即使对于实绝热本征函数，新相位也是非零的）。
2008-04-10 quant-ph
Quasi-adiabatic Grover search via the WKB approximation
在各种应用中，人们感兴趣的是中间演化时间的量子动力学，绝热近似是不够的。在这里，我们开发了一个准绝热近似的基础上的WKB方法，旨在为这样的中间演化时间。我们将其应用到一个单一的量子位在一个随时间变化的磁场的问题，和汉密尔顿格罗弗搜索问题，并表明，已经在一阶，准绝热WKB捕捉微妙的功能，错过了绝热近似的动态。然而，我们也发现，该方法是敏感的类型的插值时间表中使用的Grover问题，并可能会导致无意义的结果错误的时间表，由于损失的归一化。相反，当使用众所周知的最佳调度时，它再现了二次Grover加速比。
2017-07-26 quant-ph
On the topology of adiabatic passage
我们研究了本征能面的拓扑结构，其特征在于基于绝热通过的布居转移过程。我们表明，这种拓扑结构是分析人口转移和预测其最终结果的基本特征。我们重新解释了各种已知的过程，如受激拉曼绝热过程（STIRAP），频率啁啾绝热过程和斯塔克啁啾快速绝热过程（SCRAP）。此外，使用这张图片，我们展示了新的相关转移的可能性。特别是，我们表明，我们可以选择性地控制将在STIRAP过程中填充在λ或V系统的峰值幅度或脉冲序列的选择的水平。
2001-07-11 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for population transfer and maximum entanglement creation between two atoms in a cavity
基于腔量子电子动力学（CQED）系统，利用Berry提出的“无跃迁量子驱动”方法，构造了两个$Λ$型原子间的布居转移和最大纠缠产生的捷径.通过引入辅助激发能级、经典驱动场和腔场模，设计了一个有效的哈密顿量来补充或替代原参考哈密顿量，并在任意短的时间内引导系统沿其瞬时本征态演化，从而加快了粒子数转移的速率，并使腔中两原子间产生最大纠缠.数值模拟表明，我们的捷径的性能是强大的原子自发发射和腔光子泄漏造成的退相干。
2014-01-10 quant-ph
Automated and robust population transfer method for three-level system using oscillating dark states
提出了一种利用振荡暗态（ODS）实现原子系统绝热布居转移和制备任意量子叠加态的自动化方法。当两对经典失谐激光场驱动三能级$Λ$组态原子系统在绝热条件下进入ODS时，系统的量子态在两个基态之间周期振荡. ODS演化的退相干被大大抑制，振荡非常稳定，从而可以准确方便地完成绝热布居转移和原子系统任意量子叠加态的制备。
2008-02-01 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage: effect of system parameters on population transfer
受激拉曼绝热通道（STIRAP）是一种稳定、完整的布居数转移方法，在化学和原子物理学中有着广泛的应用。本文研究了单光子失谐量、跃迁时间、脉冲宽度和脉冲延迟参数对STIRAP和b-STIRAP技术中布居转移的影响。此外，还分析了场振幅对粒子数转移的影响，结果表明，在b-STIRAP中，在单光子共振条件下，降低场振幅可以提高完全跃迁的鲁棒性.
2019-02-03 physics.atom-ph quant-ph
Robust stimulated Raman shortcut-to-adiabatic passage by invariant-based optimal control
在基于绝热演化的三能级量子系统中，受激拉曼绝热通道（STIRAP）是一种在两个具有相同宇称的离散量子态之间精确转移布居数的有效方法。该技术在物理、化学等许多领域具有广泛的理论和实验应用。在这里，我们提出了一个普遍强大的方法来加快STIRAP与不变量为基础的捷径绝热。通过对动力学过程的控制，我们反求出了一族哈密顿量，该哈密顿量可以实现从第一层到第三层的快速、准确的布居转移，同时系统误差在总体上得到了很大的抑制.此外，详细的权衡之间的关系的中间态的人口和拉比频率的振幅在转移过程中示出。这些结果为今后量子信息处理中操纵三能级量子系统的演化提供了一条最佳途径。
2021-03-02 quant-ph
Optically-Induced Highly-Efficient Detection and Separation of Chiral Molecules through Shortcuts to Adiabaticity
提出了一种高效的手性分子光学检测和分离方法。该方法利用一个闭环三态系统，其中人口动态依赖于三个耦合的相位。由于两个相反手征态之间耦合的符号不同以及方案的相位敏感性，布居动力学是手征依赖的。通过使用“绝热性捷径”方法的概念，可以在两种对映体之间实现100%的状态布居转移对比度，这可以在大集合的情况下通过光诱导荧光或通过单分子水平的共振增强多光子电离来探测。
2019-01-31 quant-ph
Phase evolution of superposition target states in adiabatic population transfer
Imperial College London（帝国理工学院）
研究绝热人口转移中叠加态的相位演变，探讨脉冲幅度、宽度和时间对最终叠加态相位的影响，应用于原子和分子系统对称性违反测量。
2026-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Robust two-state swap by stimulated Raman adiabatic passage
量子态的有效初始化和操纵对于许多应用是重要的，并且它通常需要执行量子态的群体的高保真度和鲁棒交换的能力。受激拉曼绝热通过（STIRAP）已被称为执行一个三能级系统的基态人口的有效和强大的反转。然而，它的性能是敏感的系统的初始状态。在这方面的贡献，我们证明了一个轻微的修改STIRAP，我们引入了一个非零的单光子失谐，允许有效和强大的人口交换的任何初始状态。我们的研究结果对于利用双光子相互作用在基态量子比特中实现高效、稳健的态制备、动态解耦以及量子门的设计具有重要意义。
2022-12-29 quant-ph
Complete population inversion of Bose particles by an adiabatic cycle
我们表明，绝热循环激发了限制在一维盒子中的玻色粒子。在绝热循环期间，施加由$δ$形势描述的壁，并且其强度和位置缓慢变化。当系统初始处于基态，即零温度平衡态时，绝热循环使所有玻色子进入第一个激发的单粒子态，使系统处于非平衡态。在循环过程中吸收的能量与玻色子的数量成正比。
2016-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal population transfer using the adiabatic rapid passage in the presence of drive-induced dissipation
本文研究了开放量子系统中驱动诱导耗散对绝热快速通道的影响，发现强驱动会导致转移概率非单调下降，并提出唯象模型确定最优转移条件，证明高斯脉冲优于矩形脉冲。
2023-01-24 quant-ph
Stimulated Raman adiabatic passage into continuum
我们提出了一种技术，它产生几乎完全电离的人口的离散状态耦合到一个连续的双光子跃迁通过一个有损耗的中间状态，其寿命是远远短于相互作用的持续时间。我们表明，使用违反直觉的有序脉冲，如在受激拉曼绝热通道（STIRAP），其中的脉冲耦合的中间状态的连续之前，部分重叠的脉冲耦合的初始和中间状态，大大增加了电离信号，并大大减少了人口损失由于自发发射通过有损状态。然而，对于来自该状态的强自发发射，电离永远不会完成，因为STIRAP所需的暗状态不存在。我们证明，这个缺点几乎可以完全消除通过创建一个激光诱导的连续结构（LICS）嵌入到连续的第三个控制激光的第三个离散状态。这种LICS在连续体中引入了一些一致性，这使得类似STIRAP的人口转移进入连续体。一个高度精确的解析描述和数值结果的高斯脉冲形状。
2010-10-06 quant-ph
Schedule path optimization for quantum annealing and adiabatic quantum computing
绝热量子计算和优化最近已经获得了很多关注，作为实现优于经典方法的量子优势的可能模型来优化和其他特殊用途计算。这两种技术本质上都是概率性的，并且在演化期间系统的基态和第一激发态之间的最小间隙是确定成功概率的主要因素。在这项工作中，我们研究了一种策略，通过引入中间哈密顿算子，修改初始和最终哈密顿算子之间的演化路径，以增加最小间隙和成功概率。我们专注于最近的硬件实现相关的优化问题，并提出了一个纯粹的本地中间哈密顿的存在，实现最佳性能方面的推动最小的差距的进化的终点之一的数值证据。作为本研究的一部分，我们开发了一个凸优化配方的搜索最佳绝热时间表，使这种计算更容易处理，这可能是独立的利益。我们进一步研究了随机中间哈密顿算子对最小间隙和成功概率的有效性，并从经验上发现随机哈密顿算子对成功概率的增加有很大的可能性，但只是一个适度的量。
2016-04-18 quant-ph
Shortcut to Adiabatic Isomeric Population Transfer of the $^{229}\mathrm{Th}$ Nucleus via Hyperfine Electronic Bridge
Hangzhou City University（杭州城市大学）；Hainan University（海南大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文采用受激拉曼绝热捷径方法，将 $^{229}$Th 核同质异能态的转移时间从数百毫秒缩短至数百微秒，同时保持约 79.38% 的转移效率。
2026-05-30 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity
量子绝热过程--在含时哈密顿量的瞬时本征基中保持布居常数--对于制备和操纵态非常有用，但通常需要很长时间。这通常是有问题的，因为退相干和噪声可能破坏所需的最终状态，或者因为某些应用需要多次重复。“绝热性的捷径”是替代的快速过程，其在有限的较短时间内再现与绝热过程相同的最终群体，或甚至相同的最终状态。由于绝热过程是普遍存在的，这些捷径在原子、分子和光学物理学中有着广泛的应用，例如离子或中性原子的快速输运、内部布居控制和态制备（用于核磁共振或量子信息）、冷原子膨胀和其他操纵、冷却循环、波包分裂和多体态工程或相关显微镜。捷径也与澄清基本问题有关，例如热力学第三原理和量子速度极限的精确量化。我们回顾了不同的理论技术提出的工程师的捷径，实验结果，和前景。
2015-09-17 quant-ph
Superadiabatic population transfer in a three-level superconducting circuit
量子态的绝热操纵是现代量子信息处理的重要手段。在这里，我们证明了在三能级超导传输子电路的绝热布居转移的加速，抑制寄生的非绝热激发与额外的双光子微波脉冲。我们将这种超绝热方法应用到受激拉曼绝热过程中，实现了量子线路从基态到第二激发态的快速而稳健的布居转移。
2019-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatically-manipulated systems interacting with spin baths beyond the Rotating Wave Approximation
本文通过超越旋转波近似的微扰方法，研究了三态系统与自旋浴弱耦合时受激拉曼绝热通道的粒子数转移效率，发现环境效应通常可忽略，从而验证了该过程的鲁棒性。
2024-02-27 quant-ph
Formation of deeply bound molecules via chainwise adiabatic passage
我们提出并分析了一种新的技术，用于在其基态振转态下高效而稳健地产生致密的超冷分子系综。在我们的方法中，分子通过一系列的中间振动态通过{ \em多状态链式受激拉曼绝热通道}（c-STIRAP）技术。我们研究了中间态衰减对传输过程的影响，并提出了一种方法，使这些状态的人口最小化，从而产生最大的传输效率。作为一个例子，我们分析了形成$^{87}$ Rb $_{2}$从初始Feshbach分子状态，并考虑到主要的衰减机制，由于非弹性原子-分子和分子-分子碰撞。数值分析表明，转移效率$>$ 90%，即使在强碰撞弛豫的存在下，目前在高密度原子气体。
2008-06-04 quant-ph
Effects of Dephasing on Quantum Adiabatic Pumping with Nonequilibrium Initial States
量子绝热抽运是凝聚态物理的一个基本问题。它最初认为零温度平衡态均匀地占据费米面以下的所有能带。在最近的直接模拟的冷原子系统中的Doppless的概念，这项工作研究了量子绝热泵浦的动力学受到退相，而一般的初始状态与非均匀布居和可能的带间相干。使用基于纯退相Lindblad演化的理论，我们发现泵浦由两个不同性质的部分贡献，一个由初始Bloch态布居加权的退相修改的几何部分，和一个由退相妥协的带间相干诱导的部分，两者都与泵浦时间尺度无关。整体泵浦反映了带拓扑结构，初始状态人口，初始状态的相干性，和退相的相互作用。在耦合到纯退相环境的Chern绝缘体模型中仔细检查了理论结果，为理解和相干控制一般情况下的量子绝热泵浦提供了一个有用的起点。
2015-07-27 quant-ph
Efficient coherent internal state transfer in trapped ions using Stimulated Raman Adiabatic Passage
我们实验证明了如何受激拉曼绝热通道（STIRAP）的过程中可以利用有效的相干内部状态转移在单个捕获和激光冷却的$^{40}$钙$^+$离子。通过荧光测量检测从D $_{3/2}$到D $_{5/2}$状态的转移，揭示未转移到D $_{5/2}$状态的群体。在一个装置中，已获得了95%的相干布居转移效率的水平，允许在一个字符串中的单个离子的内部状态检测。
2006-08-25 quant-ph
Adiabatic passage and ensemble control of quantum systems
本文研究了受经典电场控制的有限量子梯本征态间的布居转移。使用适当的变量的变化，我们表明，这种设置可以设置在绝热通道，这是已知的，以促进量子系统的系综控制的框架。基于这一认识，我们提出了一个数学证明的鲁棒性的控制协议-啁啾脉冲-实践的实验驱动量子系统的合奏从基态到最激发态。然后，我们提出了新的绝热控制协议，使用一个单一的啁啾和振幅整形脉冲，鲁棒地执行本征态种群的任何排列，在一个系综的系统与糟糕的已知耦合强度。这样的绝热控制协议示出的模拟实现所有24个排列的4级阶梯。
2010-12-24 quant-ph
Adiabatic Quantum Transport in a Spin Chain with a Moving Potential
在自旋链中实现量子态转移的许多方案对自旋-自旋耦合强度的随机波动都不鲁棒。为了实现稳健的量子态转移，本研究提出了一种绝热量子布居转移方案。该方案利用了一个缓慢移动的外部抛物势，并定性地解释了绝热以下的量子态的运动分界线结构的经典相空间中的钟摆类比。详细方面，我们的绝热人口转移计划，包括其鲁棒性，计算研究。我们的绝热方案在量子信息传输的应用进行了讨论，重点放在使用双自旋链编码量子相位。这些结果对于控制量子点阵列中的电子隧穿也是有用的。
2007-12-11 quant-ph
Efficient Adiabatic Rapid Passage in the Presence of Noise
本文通过数值求解光学布洛赫方程，研究了正弦能量噪声下两能级系统中绝热快速通道的布居转移效率，发现其主要受失谐匹配噪声频率时的共振耦合影响，并给出了转移效率高于任意阈值的充分条件。
2022-05-27 quant-ph
Robust population transfer of spin states by geometric formalism
非耦合或弱耦合自旋态的精确布居转移对于许多量子信息处理任务是至关重要的。在本文中，我们提出了一个快速和鲁棒的计划人口转移，结合不变量为基础的逆工程和几何形式主义的鲁棒量子控制。我们的方案不受绝热条件的约束，因此可以快速实现。它还可以有效地抑制自旋系统中的主导噪声，这与快速特性一起保证了布居转移的准确性。此外，在我们的方案中的驱动哈密顿量的控制参数是很容易设计的，因为它们对应于一个三维视觉空间曲线的曲率和挠率，通过使用几何形式主义的鲁棒量子控制。通过数值模拟$^{15}$ N空位中心的基态布居转移，并与受激拉曼跃迁、受激拉曼绝热通过和传统的绝热性简化方案进行比较，验证了该方案的有效性.数值结果清楚地表明，我们的计划是优于这些以前的。
2022-05-05 quant-ph
Optical Flip-Flops and Shift Registers from populations and coherences in multi-level systems using stimulated Raman adiabatic passage
在数字电路中，触发器（FF）是具有两个稳定状态的电路元件，其可用于存储和记忆状态信息。电路的状态可以通过向控制输入端施加信号来改变。FF是时序逻辑电路的基本构建块，因为逻辑门AND、OR、NOT是组合逻辑电路的基本构建块，因此对于涉及存储器的任何计算都是必需的。因此，FF的设计和实现可以被认为是存储器机器设计的先决条件。在这里，我们提出了一个原子多能级系统中的光学FFs的设计，基于光学操纵的人口和相干利用受激拉曼绝热通过。我们首先证明，人口和凝聚力可以转移到多状态系统。然后，我们提出了触发FF，延迟FF和串行输入串行输出（SISO）移位寄存器的设计使用这样的系统。对于滤波器的设计，我们使用三电平$Λ$型系统。为了设计单输入单输出移位寄存器，我们将两个$Λ$型系统级联起来，构造了一个“M”型系统，同样地，将三个$Λ$型系统级联起来，我们可以得到一个七电平系统。通过级联，我们能够使用一个三电平$Λ$型系统的输出作为另一个三电平$Λ$型系统的输入。在使用种群设计逻辑门的基础上，我们独特地利用了逻辑机的相干性，它提供了一个额外的自由度，可用于设计计算元件。
2017-11-28 quant-ph
Optimal shortcut approach based on an easily obtained intermediate Hamiltonian
我们提出了一个一般的方法来加快绝热过程，而不添加传统的反绝热驱动（CD）哈密顿量。该策略是设计一个易于获得的中间哈密顿量来连接原始哈密顿量和最终无迁哈密顿量。利用最终无迁哈密顿量，可以实现与由原始哈密顿量控制的绝热过程相同的目标，但是在更短的时间内。我们将本方法应用于一个三能级系统，结果表明，最终的无跃迁哈密顿量通常具有相同的结构作为原始的哈密顿量，但具有不同的时间依赖系数，允许加速以一种更容易的方式实现相比，以前的方法。
2017-06-13 quant-ph
Shortcut to adiabatic passage in two and three level atoms
我们提出了一种方法来转移人口和控制的状态的二能级和三能级原子加速绝热通道技术，同时保持其对参数变化的鲁棒性。该方法是基于补充的标准激光束设置的绝热通道方法与辅助转向激光脉冲的正交偏振。这提供了一条绝热的捷径，沿着标准设置定义的绝热路径驱动系统。
2010-03-12 quant-ph
Two-photon adiabatic passage in ultracold Rb interacting with a single nanosecond, chirped pulse
针对超冷Rb原子中$5S_{1/2}$电子态的布居数反转，分析了纳秒啁啾脉冲与超冷Rb原子中所有光学可及超精细态相互作用的半经典四能级模型.在缀饰态图像的框架下研究了带宽小于$5S_{1/2}$态超精细分裂的单脉冲双光子绝热通过的性质。结果表明，在粒子数反转的绝热动力学过程中，存在两个修饰态。激发态流形在布居转移机制中起着重要的中介作用。
2015-03-25 physics.atom-ph quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in non-Hermitian quantum systems without rotating-wave approximation
绝热性捷径（STA）技术因其在量子信息处理和量子控制中的潜在应用而受到广泛关注。然而，迄今为止发表的大多数研究都只集中在厄米特系统下的行波近似（RWA）。在本文中，我们提出了一种改进的STA技术，实现人口转移的非厄米特系统没有RWA。我们制定了一个精确的表达式的控制功能和目前的例子组成的两个和三个能级系统的衰变来展示的理论。结果表明，这里提出的STA技术是强大的快速通道。我们还发现衰变对三能级系统中的布居转移影响很小。为了更好地揭示这一结果背后的物理机制，我们将量子三能级系统简化为具有大失谐量的有效二能级系统。研究了有效二能级系统的STA技术。因此，我们的方法可以在非厄米特系统中实现高保真的人口转移，即使没有RWA。
2017-10-14 quant-ph
Generation of Dicke States with Phonon-Mediated Multi-level Stimulated Raman Adiabatic Passage
我们产生了两个和四个离子的半激发对称Dicke态。我们采用多能级受激拉曼绝热通道（STIRAP），其中间态是声子Fock态。这个过程对应于自旋压缩操作，并且在多能级STIRAP过程中产生半激发Dicke态。这种方法不需要对每个离子进行局部访问或制备声子Fock态。此外，由于它是一个绝热过程，因此它是稳健的。我们评估的迪克状态使用见证算子和确定的保真度的上限和下限，而不使用全量子层析成像。
2012-09-05 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
Crossover from Rabi oscillations to adiabatic population switching in the Faraday optical control of quantum dot spins
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
通过研究法拉第几何中受激拉曼跃迁的斯塔克位移振荡，揭示了从拉比振荡到绝热布居转换的连续交叉机制，并利用Landau-Zener-Stückelberg干涉实现了阶梯式布居反转。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shortcuts to adiabatic population inversion via time-rescaling: stability and thermodynamic cost
绝热性（STA）的捷径涉及到快速和鲁棒地操纵量子系统的动力学，再现绝热过程的效果。最近提出的一种方法可以通过简单地重新调整量子演化算子的时间变量来从规定的慢动力学产生捷径[B]。L. Bernardo，Phys.Rev.Research 2，013133（2020）]。这种时间重标度方法不需要关于哈密顿量的本征值和本征态的知识，并且在许多情况下不需要额外的耦合场。在这里，我们使用这种方法来研究加速二能级量子系统的粒子数反转的问题。的动态与系统误差的控制参数的保真度被证明是可比的与其他STA计划。从量子热力学的角度来看，我们还表明，所需的工作分配的主要属性，以驱动系统沿捷径是不变的参考（慢）协议。
2022-07-08 physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic information transport in the presence of decoherence
我们研究了离散位置之间的绝热布居转移。与光学系统中的STIRAP密切相关，这种传输是相干的，并且对实验参数的变化具有鲁棒性。由于这些性质，该方案是一个很有前途的候选传输量子信息在量子计算。我们研究了空间注册的噪声源对量子输运的影响，特别是通过非局域耦合到附近的量子点接触，作为信息读出模型马尔可夫退相干。我们发现，由空间叠加经历的退相干率最初增长与空间分离，但令人惊讶的是，然后高原。此外，我们包括非马尔可夫效应，由于耦合到附近的两个级别的系统，我们发现，虽然人口运输表现出鲁棒性的存在下，这两种类型的噪声源，运输的空间叠加表现出严重的脆弱性。
2007-11-11 quant-ph
