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微波光子测量值的电气接口brillouin-Active波导
在光学和微波域之间转换信号的新策略可能在推进古典和量子技术方面起关键作用。传统的光学到微波转导的方法通常会扰动或破坏针对光线强度编码的信息，从而消除了这些signals进一步处理或分布的可能性。在本文中，我们引入了一种光学到微波转换方法，该方法允许对微波光子信号进行检测和光谱分析，而不会降低其信息含量。使用与压电电换能器集成的光力学波导证明了此功能。该系统内有效的机电和光力耦合允许双向光学到微波转换，量子效率高达-54.16 dB。通过在通用布里渊散射中保存光场包膜时，我们通过通过一系列具有独特的共振频率的电动机电sepguments传输光学信号来证明多通道微波光谱过滤器。这种电力力学系统可以为微波光子学中的遥感，通道化和频谱分析提供灵活的策略。
EEE498/591：量子信息简介和...
EEE498/591：量子信息和量子计算简介 讲师：Christian Arenz 博士 Christian.Arenz@asu.edu 课程描述：量子计算机有望通过利用原子和光子等量子力学系统独有的特性，为一系列问题提供显著的计算优势。本课程的目标是了解量子计算机的运行方式以及这些计算优势的来源，并概述该领域的当前最新技术。我们将首先回顾与制定量子计算理论相关的数学工具，然后概述量子位、量子逻辑门和量子算法等基本概念。之后，将回顾量子计算的物理平台，其中包括讨论当前量子计算设备的功能，如图 1 所示。最后，我们将探讨必须克服的技术挑战，以实现量子计算机的全部功能。学习进度将通过家庭作业、期中考试、期末考试和期末项目来评估。在该项目中，学生将有机会深入研究所选主题领域（例如，量子算法的模拟、基于云的量子计算的实现等）。欢迎所有学科的学生。该课程要求学生具有线性代数背景。熟悉量子力学和计算机科学概念将有所帮助，但这不是必需的。
在存在噪声的情况下，保留变异量子本素层的对称性
量子计算机被认为是目前正在开发的最有前途的技术之一，它将有助于扩展科学发现的范围。这可以通过量子模拟[1]来实现，该量子模拟利用量子处理单元（QPU）的特性来模拟自然发生的量子力学系统。近任期设备范围内最流行的算法之一是变异量子eigensolver（VQE）[2-7]。该算法属于更一般的算法类别，称为混合变异量子算法[8-14]。这些算法的一般原理是使用量子和分类计算机之间的反馈回路来最大程度地减少预定的成本函数。该方法已应用于理论[15 - 27]和实验[2、3、5、12、28-31]的各种量化系统。在VQE的情况下，预定的函数是模拟汉密尔顿相对于QPU状态的期望值。此外，还可以使用多种技术来发现此类系统的更高激发态[6，32，33]。由于提出的噪声弹性，这些变异算法通常在近期设备中特别感兴趣。值得注意的是，参考。[4]证明了针对连贯错误和参考的噪声弹性。[34]证明了噪声弹性
量子伪心灵感应和科亨-斯佩克定理
根据 Specker、Bell、Kochen 和 Specker 等人的研究结果，量子力学系统通常不能用隐变量（即决定系统在所有可能测量下行为的经典参数）来描述。Kochen 和 Specker 的结果意味着三维或更高维系统不能以经典方式确定性地、一致地同时为所有可能的替代测量做好准备，而 Bell 则表明量子系统中纠缠部分的行为可以是非局部的：从经典角度来看，它只能通过各部分之间的通信来解释，而不能通过共享信息来解释。伪心灵感应游戏被作为非局部行为的确定性版本引入，是可以通过共享量子（而非经典）信息来完成的分布式任务。我们展示了 Kochen 和 Specker 的结果与非局域性（即伪心灵感应）之间的密切联系：根据 Kochen-Specker 定理，量子系统的每一组替代测量值都是“不可预测的”，都会导致伪心灵感应游戏，反之亦然。我们的研究结果是，存在使用最大纠缠量子三元对作为资源的伪心灵感应游戏，而不存在仅需要量子比特对的游戏。
高级洛伦兹混合
摘要：纳米级机械谐振器引起了信号处理，传感器和量子应用的广泛关注。纳米结构中超高Q声腔的最新进展允许与各种物理系统和高级功能设备进行牢固的相互作用。那些声学腔对外部扰动高度敏感，由于这些响应是由几何和材料确定的，因此很难控制这些共振特性。在本文中，我们通过在光力学系统中混合高阶Lorentzian响应来演示一种新型的声学共振调节方法。使用弱耦合的语音晶体声腔，我们实现了二阶和三阶洛伦兹响应的连贯混合，这能够具有与设备的声学耗散率相当的共振范围的带宽和峰值频率的微调和峰值频率。这种新颖的共振调节方法可以广泛应用于洛伦兹响应系统和光学机械，尤其是针对环境波动和制造误差的主动补偿。关键字：光子综合电路，硅光子学，声学效应，片上布里群散射，光学机械
在环境透射电子显微镜中观察电场引导下直单壁碳纳米管的合成
经过近三十年的国际深入研究，碳纳米管 (CNT)，尤其是单壁纳米管 (SWNT)，仍然是纳米科学和量子科学研究的强大动力。这种典型的一维纳米科学物体具有各种电学、光学和机械特性，催生了大量的应用。这些应用面临的主要障碍是将高质量、合适的 CNT 定位和组织到特定的架构中，同时保留其优异的性能，这些性能通常与其晶体质量和高纵横比有关。因此，一条通往具体科学问题和应用的突出研究方向是寻找对齐、选择、定位和完善 SWNT 的策略 [1, 2, 3]。应用包括柔性高温电子器件、光电子器件和热电器件 [4]、纳米流体 [5]、终极纳米级晶体管 [6, 7]、纳米力学 [8]、扫描探针尖端 [9]、量子力学系统 [10] 和场发射 (FE) 源 [11]。为了通过更好地控制生长来克服主要障碍，显然首先希望在原子尺度上观察单个 CNT 的时间分辨生长，其次希望找到控制这种生长的有用工具，如果可能的话，最好是动态控制。对于这种控制，需要不同的外力，如电场 [12]、气流 [13]、与原子台阶的相互作用
周期驱动的两能级系统的相位因子
对与周期性或准周期性时间相关外部源相互作用的力学系统（经典或量子）的行为进行理论计算，需要对其在长时间内的行为进行非常好的控制。简单的解决方法可能会导致涉及长期项（依赖于时间的多项式增长项）或小分母（特别是在准周期相互作用下）的棘手问题。通常的数值积分方法在长时间内也可能不稳定，并会导致不受控制的误差。这些问题最早是在天体力学中发现的，在周期性或准周期时间相互作用下的物理系统中普遍存在。这些稳定性问题及其解决方案的分析是物理学和应用数学的一个广泛研究领域，并导致了重要的发展，如庞加莱-林德斯泰特级数和 KAM 理论。此类系统的微扰处理的主要目标是用依赖于时间的均匀收敛级数来表达物理上有意义的量，也就是说，用级数来表达，当截断时，与精确解的差异最多为一个固定的微小量，并且不会随时间而增加。量子相的计算是一种相关的物理情况，其中这种均匀的，即时间
使用NMR
过去二十年的实验技术进展允许设计具有不同应用的广泛量子设备，例如量子计算[1-4]，量子传感和量子加密[5-7]等。我们可能会说，在量子设备应用中，热力学的作用很重要，这与最佳性能搜索及其由于耗散和可逆性而对其约束的理解有关。通常，Quantum设备在微尺度和纳米尺度上运行，其中量子波动变得与热波动一样重要，并且对能量交换的正确描述是按顺序进行的。量子热力学[8-14]在过去几年中一直在建立，以描述量子尺度正确的能量交换。量子波动定理允许实心框架并建立量子系统的非平衡热力学的限制[15 - 33]。此外，将量子系统用作不同量子热设备中的工作流体是一种有趣的方法，可以提高热周期的性能，而不是其经典的对应物[34 - 54]。量子热力学的另一个突出特征是将量子信息（例如相干性和非古典相关性）作为热力学任务的附加资源[9，11]。已使用不同的实验平台来研究量子热力学方面，例如，捕获的离子[55 - 57]，量子电路电动力学[12，58，59]，量子光学[60 - 62]，光力学系统[63，64]，，核磁共振>
利用量子探索和优化纳米光机械耦合的极限
信息驱动的波前整形 科学项目描述：光力学研究光与机械运动之间的相互作用。该领域最近取得了重大进展，包括突破光力学相互作用的量子领域，并展示了量子宏观运动状态的制备和检测。这些里程碑的前提是 2010 年初纳米光力学系统的突破，该系统已证明能够利用纳米级的大型光物质相互作用实现超高灵敏度的光力学目的。到目前为止，这些系统的灵敏度极限的处理方法与为宏观对应物开发的方法类似，假设高斯条件和幺正性。然而，这些假设必须用纳米光力学系统进行修改，因为目前纳米光力学系统的操作可能远偏离其灵敏度潜力。事实上，对克拉美-罗界限的理论考虑（该界限定义了参数估计的精度极限）表明，这些系统远未达到最佳性能。这次实习是项目的一部分，该项目旨在利用量子信息理论驱动的波前整形来解决纳米光机械耦合的基本极限。简而言之，我们的实验概念依赖于将一个纳米光机械系统与多模成像设备连接起来，该系统由一个锥形纳米光机械毛细管组成，由强聚焦激光探针照射（见图 1(b)），然后输入信息理论训练的算法（见图 1(a)），从而识别性质并达到基本的运动检测极限。与传统的运动检测方法相比，使用此方法的早期结果已使灵敏度提高了 25 dB 以上（见图 1(c)）。
阻尼驱动振动系统的量子力学经典极限：量子 - 经典对应
物理学的一个基本问题是阐明经典力学（或牛顿力学）如何从更一般的物理理论，即所谓的相对论量子力学中产生。虽然经典力学作为相对论力学的低速极限出现已为人所知，但量子力学的经典极限仍然是一个微妙的问题。普朗克的 Z → 0 极限[1] 和玻尔的 sn → ∞ 极限[2] 是量子理论经典极限的最早表述。然而，从量子力学早期开始，人们就通过不同的观念和思想对这一极限展开了争论[3-9]。因此，如何将量子理论与经典理论之间的精确对应关系交织在一起的机制尚未完全被理解。Man'ko 和 Man'ko 认为，用简单的 Z → 0 限制来提取经典力学的图景并不具有普遍的适用性[4]。一些物理学家认为量子力学不是单粒子问题而是粒子集合，其 Z → 0 极限不是经典力学而是经典统计力学（见文献 [ 5 ] 及其参考文献）。有关量子力学经典极限的更多不同观点，请特别参阅文献 [ 7 , 8 ]。本研究的目的是建立一种关于阻尼驱动振荡系统量子力学经典极限的理论形式，该理论形式揭示了量子和经典对应关系，除了基本极限 Z → 0 之外，没有任何近似或假设。为了沿着这条路线从量子力学推导出牛顿力学，将使用具有基本哈密顿动力学的正则量子力学。我的理论基于一种不变算子方法 [ 10 – 13 ]，该方法通常用于数学处理量子力学系统。该方法使我们能够推导出以下系统的精确量子力学解