Controlling induced coherence for quantum imaging
两个相干泵浦的非线性晶体共享一个空闲模式之间的参数下转换中的诱导相干性可以用作成像技术。基于晶体的两个信号模式之间的干涉,可以重建图像。通过获得一个表达式的干涉图案是有效的,在低和高增益制度的参数下转换,我们展示了如何的相干性,由两个晶体发射的光可以控制。通过我们的全面分析,我们提供了更深入的了解最近的讨论中的应用诱导相干成像在不同的制度。此外,我们提出了一个方案,用于优化的干涉图案的可见性,使其直接对应于在两个晶体中产生的光的相干程度。我们发现,该计划导致在高增益制度的可见性任意接近统一。
2017-02-24 physics.optics quant-ph
Controlling Work Output and Coherence in Finite Time Quantum Otto Engines Through Monitoring
该研究针对有限时间稳态量子奥托热引擎,分析三种基于指针的监测测量方案对功统计与工质相干性的调控作用,明确了不同测量强度极限下各方案的复现特性。
2023-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tailoring indistinguishability of photons using longitudinal spatial coherence
本文提出通过操控双光子的纵向空间相干性来控制光子不可区分性,实验证明改变纵向空间相干性可调节 Hong-Ou-Mandel 凹陷宽度,突破了仅依赖频率宽度的传统认识。
2025-02-10 quant-ph
Controlling dephasing of coupled qubits via shared-bath coherence
本文提出利用共享浴的量子相干性来抑制耦合量子比特退相干,通过Trotter分解与累积量展开证明在特定量子点间距下退相干速率降低,并揭示其源于纠缠态间的声子辅助跃迁。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling coherence between waveguide-coupled quantum dots
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学);TU Dortmund(多特蒙德工业大学)
本文提出了一种新型波导设计,通过分裂二极管结构实现对多个量子点跃迁能级的独立控制,并通过实验研究了量子点从超辐射到独立发射的转变过程。
2026-02-18 physics.optics quant-ph
Probing vacuum-induced coherence via magneto-optical rotation in molecular systems
从理论上研究了真空诱导相干性对磁光旋转的影响。我们进行了一个模型研究表明,在控制激光和磁场的存在下,VIC可以导致大幅度增强的偏振平面的旋转的线偏振弱激光与消失的圆二色性。这种效应可以在冷分子气体中实现,可以作为VIC的灵敏探针。这样大的MOR角也可以用于检测具有大测量灵敏度的弱磁场。
2016-02-25 physics.optics quant-ph
Quantum coherent control of self-induced ultraslow light
为了理解自感超慢光,在固体多能级系统中研究了慢光的量子相干控制全光开关。在稀土掺杂固体光学布居搁置系统中,利用第三光场控制搁置原子布居,给出了慢光的动力学过程。与基于双光子相干性的利用电磁诱导透明的延迟全光开关不同,本方法依赖于单光子相干性控制搁置的原子布居。
2008-05-29 quant-ph
Controlling the coherence of a diamond spin qubit through strain engineering
量子系统与其环境的不受控制的相互作用对量子相干性是有害的。在固态量子比特的背景下,用于减轻来自环境的波动电场和磁场的影响的技术得到了很好的发展。相反,抑制来自热晶格振动的退相干通常仅通过降低操作温度来实现。在这里,我们使用纳米机电系统(NEMS)来减轻热声子对固态量子发射器的影响,而不改变系统温度。我们研究了金刚石中的硅空位色心,它具有对声子高度敏感的光学和自旋跃迁。首先,我们证明了它的电子轨道对局域应变非常敏感,这导致了它对声子的高灵敏度。通过控制应变环境,我们操纵发射器的电子能级来探测、控制并最终抑制其与热声子浴的相互作用。应变控制允许令人印象深刻的光学可调谐性范围和显著改善的自旋相干性。最后,我们的研究结果表明,它可能会实现强耦合的SiV自旋和单声子,这可能会导致实现声子介导的量子门和非线性量子声子之间。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
DC Quantum Magnetometry Below the Ramsey Limit
我们证明了量子传感的直流磁场,超过了传统的$T_2^\ast$有限的直流磁力超过一个数量级的灵敏度。我们使用的氮空位中心在钻石旋转的周期相当于自旋相干时间,并表征测量时间和旋转速度的磁灵敏度的依赖关系。我们的方法只上转换感兴趣的直流场,并保留传感器的量子相干性。这些结果明确地提高了量子磁力计对直流场的灵敏度,这是对量子传感工具箱的重要和有用的补充。
2022-03-27 quant-ph
Reply to Comment on "Controlling the Dynamical Evolution of Quantum Coherence and Quantum Correlations in $e^{+}e^{-} \to Λ\barΛ$ Processes at BESIII"
Ibnou Zohr University(伊本祖赫尔大学)
该研究回应相关评论,采用关联量子通道描述BESIII上e⁺e⁻→ΛΛ̄过程的自旋演化,评估量子导引并研究其在不同量子通道下的演化特性。
2026-08-06 hep-ph quant-ph
Controlling the Photon Number Coherence of Solid-state Quantum Light Sources for Quantum Cryptography
研究针对量子密钥分发中光子数相干性(PNC)的安全性问题,利用量子点双光子激发结合激发脉冲,生成了具有可控PNC程度的高质量单光子,为量子网络安全通信提供了可行途径。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dark state population determines magnetic sensitivity in radical pair magnetoreception model
量子相干性和纠缠在自由基对(RP)罗盘中的真正作用是什么,以及是什么决定了单重态产额还没有完全理解。在本文中,我们发现双电子塞曼能量算符(TEZE)的暗态在RP罗盘中起着重要的作用。在此暗态基下,我们分别计算了相干态和去掉暗态相干性后的相同态的单重态产额。对于后者,在整个动力学过程中既不存在暗态相干,也不存在纠缠。我们发现两种情况下的单重态产额是相同的,基于这一结果,我们认为单重态产额完全取决于暗态布居数,而暗态相干和纠缠对单重态产额的贡献很小。最后,我们还发现暗态布居数和单重态产额各向异性对垂直磁噪声是脆弱的。然而,方向是鲁棒的,甚至被平行磁噪声增强,因为暗态扩展了无消相干子空间。暗态布居以及取向对超精细耦合噪声更鲁棒。
2016-11-30 quant-ph
Controlling Irreversibility and Directional Flow of Light with Atomic Motion
运动原子的多普勒效应可以产生光的不可逆性。研究表明,考虑原子运动的电磁感应透明(EIT)方案中的激光场可以控制两个反向传播的探测场在原子气室中的定向传播。量子相干性效应可用作光学晶体管。两个输出光场的干涉显示了用于确定原子平均速度的有用特性,并可用作量子速度计。我们还发现EIT中色散相的符号具有独特的性质,这有助于解释干涉中的某些特征。
2008-07-22 quant-ph
Controlling the dynamics of atomic correlations via the coupling to a dissipative cavity
本研究分析含接触与全局相互作用的晶格玻色子量子气体开放系统的弛豫动力学,发现量子猝灭后原子相干性的周期同步振荡及多体坍缩复苏现象,揭示其源于腔场耗散与近似强对称性的共同作用,且该对称性可自组织与调控以获得长寿命相干性,为全局相互作用系统的动力学设计提供通用方案。
2025-02-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Wide-field diamond magnetometry with millihertz frequency resolution and nanotesla sensitivity
金刚石中的氮空位(NV)中心允许小体积的室温宽场量子磁学和计量学,这是生物学应用的重要技术。虽然NV中心的相干性具有金刚石磁力测量的有限频率分辨率至10-100 kHz,但最近的研究表明,相敏协议可以击败共焦设置上的相干性限制。在这里,我们报告了一种新的测量协议,“iQdyne”,用于提高宽场成像的频率分辨率超过NV中心的相干限制。我们展示了宽场磁力测量,频率分辨率为238 mHz,磁灵敏度为65 nT/sqrtHz,优于传统的基于XY 8的技术,为体内微尺度核磁共振成像铺平了道路。我们发现,iQdyne的实验性能与分析模型一致。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nuclear spin pair coherence in diamond for atomic scale magnetometry
氮空位(NV)中心作为量子信息处理的候选固态系统,其电子自旋相干性受到局域环境引起的磁场涨落的影响。在纯钻石中,环境由数百个C-13核自旋组成,这些自旋在几纳米范围内随机分布,形成一个自旋浴。在自旋浴的影响下控制和延长电子自旋相干性是量子信息处理的挑战性任务。另一方面,对于一个给定的浴分布,它的许多字符编码在电子自旋相干。因此,很自然地提出这样的问题:是否有可能“解码”电子自旋相干性,并提取有关浴结构的信息?在这里,我们表明,在数百个C-13浴自旋,存在强耦合集团,这引起的电子自旋相干的毫秒振荡。通过分析这些振荡特征,可以唯一地确定相干核自旋团簇的位置、取向和耦合强度等关键性质。这种少核自旋团簇的可寻址性扩展了在量子计算中使用金刚石中的核自旋作为量子比特的可行性。此外,它提供了一个新的原型单电子自旋为基础的,高分辨率和超灵敏的检测器的化学和生物应用。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superradiance from an ultrathin film of three-level V-type atoms: Interplay between splitting, quantum coherence and local-field effects
对工作跃迁为$V$ -组态的三能级原子构成的薄膜的集体自发发射(超辐射)进行了理论研究。由于系统的厚度与膜内的发射波长相比较小,因此对平均麦克斯韦场的局部场校正是相关的。我们发现,低频量子相干性之间的相互作用的子空间内的上二重态和局域场校正可能会显着影响的分支比的工作跃迁。这种效应可用于通过改变双重分裂和低频相干量来控制发射过程。
2003-02-24 quant-ph
Comment on "Controlling the dynamical evolution of quantum coherence and quantum correlations in $e^{+} e^{-} \rightarrow Λ\barΛ$ processes at BESIII''
School of Particles and Accelerators, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(粒子与加速器学院,基础科学研究所(IPM))
本文批判性地审查了最近关于超子-反超子系统在$e^{+} e^{-} \rightarrow Λ\barΛ$过程中的量子相干性、操控和非马尔可夫动态的声称,指出理论框架存在根本性物理不一致,质疑量子相关性和其动态行为的物理相关性。
2026-04-30 hep-ph quant-ph
Controlling the spontaneous emission of a superconducting transmon qubit
我们提出了一个电路QED架构中的七个transmon量子比特的相干性的详细表征。我们发现,自发发射率的强烈影响,远离谐振腔的模式,可以理解内的半经典电路模型。仔细分析自发量子比特衰变到微波传输线腔中的过程,可以准确地预测量子比特的寿命,时间上超过两个数量级,频率上超过一个倍频程。相干时间$T_1$和$T_2^*$超过微秒的可重复性证明。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantifying quantum coherence in a metal-silicate framework
研究凝聚态系统中的量子相干性是利用材料工程手段提高其量子特性的一条广阔的途径。在这方面,目前的工作报告的影响的温度,压力和磁场上的量子相干性的Cu(II)金属硅酸盐框架的研究。我们计算的$l_1$跟踪规范量子相干性作为化合物的磁化率的函数,这使我们能够评估这些外部参数的影响的程度上的材料的相干性。结果表明,低维分子磁系统的量子相干性可以通过控制外界条件来实现,为通过磁力实验测量量子相干性提供了新的前景.
2019-12-05 quant-ph
Controlling Nonadiabatic Transitions Through Engineered Ultrafast Laser Fields at Conical Intersections
Ningbo University(宁波大学);University of Toronto(多伦多大学);Rosalind Franklin Institute(罗莎琳德·富兰克林研究所);University of Oxford(牛津大学)
本文通过工程超快激光场控制锥形交点处的非绝热动力学,调节波包相干性和量子产率。
2026-01-01 physics.optics quant-ph
Electric control of collective atomic coherence in an Erbium doped solid
我们展示了快速和准确的控制集体原子相干性的演变在掺铒固体使用外部电场。这是通过使用电场梯度和线性斯塔克效应控制在1536 nm处发射的铒离子的非均匀加宽来实现的。原子相干性的操纵的特征在于在光激发之后由样品发射的集体自发发射(光自由感应衰减),其不需要任何原子的先前准备。我们发现,由电场控制的原子的退相和再定相导致光学自由感应衰减的崩溃和复苏。我们的研究结果表明,使用外部电场不会引入任何实质性的额外的退相干,并使集体原子相干性的操作具有非常高的精度上的时间尺度上的几十ns。这为光子量子态存储和量子态操作提供了一个有趣的资源。
2009-07-24 quant-ph
Composite-pulse magnetometry with a solid-state quantum sensor
量子磁强计的灵敏度受到控制误差的挑战,特别是在固态下,受到其短相干时间的挑战。重聚焦技术可以克服这些限制,提高对周期性场的灵敏度,但它们是以降低带宽为代价的,并且不能应用于感测静态(DC)或非周期性场。在这里,我们的实验表明,连续驱动的传感器自旋的复合脉冲称为旋转回波(RE)产生一个灵活的磁力计方案,减轻驱动功率的缺陷和退相干。RE参数的适当选择补偿噪声强度和来源的不同场景。该方法可应用于可变环境下的纳米传感或实现噪声光谱学。在基于金刚石中的单个电子自旋的室温实现中,复合脉冲磁力测量提供了microT/sqrt(Hz)范围内的灵敏度之间的可调权衡,与Ramsey光谱学获得的灵敏度相当,并且相干时间接近T1。
2012-07-25 physics.atom-ph quant-ph
Quantum limit for avian magnetoreception: How sensitive can a chemical compass be?
基于自由基对反应的化学罗盘模型是解释鸟类磁感受的一个有趣的想法。目前,有关化学罗盘高灵敏度的关键成分以及量子相干性和退相干的可能作用的问题仍然没有解决。在这里,我们研究了化学罗盘的优化超精细耦合,以达到最佳的磁场灵敏度。我们表明,它的磁灵敏度极限可以进一步扩展通过简单的量子控制,并可能受益于额外的退相干。有了这个,我们清楚地证明了如何利用量子相干性在化学罗盘的功能。本研究结果也为仿生弱磁场传感器的设计提供了新的思路。
2011-10-31 physics.chem-ph quant-ph
Perspective on tailoring quantum coherence with electron beams
Institute for Experimental and Applied Physics, Kiel University(基尔大学实验与应用物理研究所)
本文探讨了利用电子束调控半导体量子比特与环境相互作用的方法,总结了电子束在探测半导体激发态和强耦合效应中的应用,并提出通过电子束操控量子系统纠缠与关联的核心贡献。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Highly sensitive macro-scale diamond magnetometer operated by dynamical decoupling sequence with coplanar waveguide resonator
利用金刚石中的氮空位(NV)中心进行量子磁测量的最终灵敏度受到NV中心数量和相干时间的限制。为了实现高灵敏度的磁力计,需要在大的检测体积上进行高且均匀的功率密度的微波辐照。在这里,我们展示了一个微波谐振器,以提高微波场的功率密度和光学系统的检测体积为1.4 e-3 mm $^3$。强微波场使我们能够实现48 ns的拉比振荡,这是足够快的相位弛豫时间的NV中心。该系统与去耦脉冲序列XY 16相结合,将自旋相干时间(T2)延长至自旋回波方法的27倍。因此,我们获得了10.8 pT/Hz $^{1/2}$的交流磁场灵敏度使用动态去耦脉冲序列。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear optical magnetometry with accessible in situ optical squeezing
我们展示了紧凑和可访问的压缩光磁强计使用四波混频在一个单一的热铷蒸汽细胞。四波混频过程的强内禀相干性导致双模相对强度压缩态的各模产生非线性磁光旋转。该框架能够降低4.7 dB的量子噪声,同时探测场和共轭场的相反偏振旋转信号相加以增加总信噪比。
2014-09-10 physics.optics quant-ph
Chirality-bolstered quantum Zeno effect enhances radical pair-based magnetoreception
本文研究了手性诱导自旋选择性(CISS)对自由基对反应磁敏感性的影响,发现CISS诱导的自旋极化通过强化量子Zeno效应显著提升磁敏感性,而自旋相干性无此效果,表明CISS并非通用增强剂。
2025-05-02 physics.bio-ph quant-ph
Controlling quantum entanglement with classical non-separable light
本文研究经典非分离光驱动的纠缠光子频率转换,发现转换动力学由与驱动场经典相干矩阵对偶的量子信道描述,纠缠演化受经典非分离性约束,并实验证实,且转换可视为经典非分离性与纠缠的交换操作。
2025-07-09 physics.optics quant-ph
Control of Four-Level Quantum Coherence via Discrete Spectral Shaping of an Optical Frequency Comb
我们提出了一个实验,展示了高分辨率的相干控制的四能级原子系统在一个封闭的(钻石)型配置。利用飞秒频率梳在冷Rb原子的一对双光子跃迁之间建立相位相干。通过控制频率梳的光谱相位,我们证明了金刚石系统的光学相敏响应。梳的高分辨率状态选择性被用来证明在这种类型的闭环激励的偶极矩矩阵元素的符号的重要性。最后,脉冲的形状进行了优化,导致在一个256%的增加,通过强制从中间共振失谐的模式对之间的建设性干涉的双光子跃迁率。
2008-01-30 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Zeno Effect Underpinning the Radical-Ion-Pair Mechanism of Avian Magnetoreception
鸟类磁感受(候鸟利用地球磁场导航的感觉能力)背后复杂的生化过程已经缩小到鸟类视网膜蛋白中发现的自由基离子对的自旋依赖性重组。鸟类磁场检测是由自由基不成对电子的磁相互作用和自由基复合动力学之间的相互作用。这种机制的关键是自由基对自旋相干性的长寿命,因此弱地磁场将有机会发出信号。它在这里表明,一个基本的量子现象,量子芝诺效应,是在自由基离子对磁接收机制的基础。量子芝诺效应自然导致长自旋相干寿命,对系统物理参数没有任何约束,确保了这种感觉机制的鲁棒性。关于鸟类磁敏感性的基本实验观察是无缝导出的。这些问题包括磁灵敏度函数窗口和定向鸟群的航向误差,迄今为止,这些问题都没有得到理论上的证明。这里提出的发现可能与光合反应中的类似机制高度相关。它们还引发了关于进化机制的基本问题,这些机制使鸟类能够最佳地利用量子测量定律。
2008-04-16 q-bio.BM quant-ph
Enhanced Excited State Population and Coherence via Adiabatic Tunneling Ionization and Excitation
Kennesaw State University(肯尼索州立大学)
本研究通过绝热隧穿电离和激发方法,显著增强激发态人口和相干性,为强场化学控制和激光应用提供新框架。
2025-05-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph