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World File Search System弛豫
论文：通过破坏 T 对称性的合成自旋轨道耦合来操纵量子点中的自旋和退相干
摘要 量子点 (QD) 中自旋量子比特的电控制依赖于自旋轨道耦合 (SOC)，它既可以是底层晶格或异质结构的固有特性，也可以是外部特性，例如通过微磁体。在实验中，微磁体已被用作合成 SOC，以使量子点中的自旋量子比特与电场强耦合。在这里，我们从理论上研究了由于合成 SOC 诱导的自旋轨道混合而导致的 QD 中电子的自旋弛豫、纯失相、自旋操纵和自旋光子耦合。我们发现，与固有 SOC 的情况相比，合成 SOC 存在时自旋动力学存在质的差异。具体而言，由于合成 SOC 和形变势声子发射（或约翰逊噪声）引起的自旋弛豫表现出对磁场的 B 5 0（或 B 0 ）依赖性，这与本征 SOC 的 B 7 0（或 B 3 0 ）依赖性形成对比。此外，电荷噪声会导致合成 SOC 发生快速自旋失相至一阶，这与本征 SOC 可忽略的自旋纯失相形成鲜明对比。这些定性差异归因于合成 SOC 的时间反转对称性（T 对称性）破缺。具有破缺 T 对称性的 SOC（例如来自微磁体的合成 SOC）消除了“范弗莱克抵消”并导致有限的纵向自旋-电耦合，从而允许自旋和电场之间的纵向耦合，进而允许自旋纯失相。最后，通过适当选择磁场方向，可以改善通过合成 SOC 实现的电偶极子自旋共振，并在基于自旋的量子计算中具有潜在的应用。
融合二氧化硅
摘要：用超短激光脉冲对透明材料的受控处理需要详细而精确的了解，从激光能量沉积和材料内部能量转化到流体动力学弛豫和机械响应中的各种激光 - 物质相互作用机制。为了解决这个问题，我们首先基于飞秒泵和探针显微镜偏置镜开发了多时间的实验方法。泵是一个360-FS，1-μJ红外（1030 nm）激光脉冲，分开以提供515 nm的飞秒探头，并延迟可调节从飞秒到纳米秒的延迟。获得的时间分辨的阴影图像允许测量瞬态探针传输。然后，载体密度是通过使用Beer-Lambert Law和Drude模型方法来确定的，证明了大部分熔融二氧化硅内部略有临界等离子体的超快形成。并行，定量双折射图像通过使用光弹性定律来测量压力，从而通过发射GPA压力波的发射光弹性定律揭示了吸收的激光能量，这是激光脉冲后几百个picseconds。然后，使用多尺度型物理模型来解释实验观察结果，计算电子动力学，激光传播和流体动力响应。实验验证后，模拟允许确定局部基本材料特性（应力，密度和温度）的时间演变。我们的方法将来可以用来解释由超短激光脉冲引起的机械驱动的透明材料结构。实验和模拟结果的这种组合使我们能够定量讨论不同激光能量弛豫通道在发现整个相互作用情况的材料中的重要性。我们的模型预测20-GPA的最大初始应力载荷，最高晶格温度达到3.5 10 4K。我们还表明，通过发射弱冲击波，消散了总吸收激光能量的〜2％。
约瑟夫森结链中的量子信息保护
对称性是我们理解自然基本定律的关键。对称性的存在意味着物理系统在特定变换下是不变的，这种不变性可能会产生深远的影响。例如，对称性论证表明，如果对行动的激励是均衡的，系统将保持其初始状态。在这里，我们将这一原理应用于量子比特链，并表明可以设计其汉密尔顿量的对称性，以便从本质上保护量子信息免受弛豫和退相干的影响。我们表明，该系统的相干性相对于其各个组件的相干性得到了极大增强。这种量子比特链可以使用由相对较少数量的超导约瑟夫森结组成的简单架构来实现。
和固态旋转之间的谐音相互作用...
Qubit和一个超导谐振器Senlei Li 1，Shane P. Kelly 2，Jingcheng Zhou 1，Hanyi Lu 3，Hanyi Lu 3，Yaroslav Tserkovnyak 2，Hailong Wang 1，*，*和Chunhui Rita Rita Rita Rita Rita du 1，3加利福尼亚大学，加利福尼亚州洛杉矶分校的天文学90095，美国3加州大学圣地亚哥分校，美国加利福尼亚州92093，美国 *相应的作者：hwang3021@gatech.edu; cdu71@gatech.edu摘要：由多种材料组成的混合系统具有不同的物理性能和可调互动，为实现变革性量子创新提供了有希望的途径。固态自旋矩和超导电路由于其互补的设备性能和量子机械性能而在这种情况下脱颖而出。在这里，我们报告了单个氮呈（NV）自旋量子置量和芯片上超导谐振器的实验整合，以实现多模式量子应用。具体来说，我们已经观察到超导性增强了NV自旋弛豫，该弛豫显示了相似的希贝尔 - 塞子峰特征。在连贯的相互作用方向上，我们表明超导谐振器模式能够激发NV Rabi振荡。利用扫描NV磁力测定法，我们进一步可视化了超导谐振器的微观电磁行为，揭示了纳米级超导涡流的形成和演变。我们的结果强调了利用NV中心和超导电路设计混合系统以推动迅速发展的量子革命的潜力。当前的研究还将为测试和评估微型超导电子产品的未来设计和性能改进的新途径。
氟2纳米晶体中的极化开关和相关的相变
非常规的铁电性型植物结构氧化物由于其出色的可伸缩性和硅兼容性而在纳米电子学上带来了巨大的机会。然而，由于可视化纳米晶体中的氧离子的挑战，它们的极化顺序和开关过程仍然难以捉摸。在这项工作中，极化开关和相关的极性 - 尖端相变中的氧转移在独立式ZRO 2薄膜中直接捕获在多个可稳态的相之间，而低剂量综合差异差异差相对比扫描传输电子（IDPC-STEM）。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。 同时，极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。 这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解，并揭示了（抗）铁电氟氧化物中极化顺序的演变。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。同时，极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解，并揭示了（抗）铁电氟氧化物中极化顺序的演变。
功能性CAS的递送：DNA核蛋白复合物通过IV型分泌系统
我们开发了一种将CRISPR -CAS遗传工具引入细菌的不同方法。在细菌结合期间，松弛酶通过IV型分泌系统共同连接到DNA上。通过将CAS蛋白与弛豫酶融合在一起，我们观察到受体细胞中的功能性CAS活性，从而消除了这些细胞中核酸酶表达的需求。转移的DNA分子可以提供引导RNA和供体DNA，从而通过重组实现无缝的遗传修饰。我们还将松弛酶的融合到受体细胞中活性的基础编辑器。这些是迄今为止最大的蛋白质底物。此方法可以应用于任何受体细胞，尤其是野生 - 缺乏可用遗传工具的细菌菌株。
引用本文：S. Lederer、D. Jost、T. Böhm、R. Hackl、E. Berg 和 SA Kivelson (2020) 测量量子材料的虚时间动力学
摘要 理论分析通常涉及虚时相关函数。根据这些信息推断实时动态响应函数非常困难。然而，正如我们在此所述，从测量的（实时）响应函数的频率依赖性计算虚时相关器非常简单。除了便于理论与实验之间的比较之外，所提出的方法还可用于从复杂数据集中提取（长时间弛豫）动力学的某些方面。我们通过对铁基超导体 Ba(Fe 1 − x Co x ) 2 As 2 的拉曼散射光谱推断出的向列响应的分析来说明这一点，其中包括一种用于识别该响应的假定量子临界贡献的新方法。
有机发光的可调量子相干性......
摘要：电子或核自旋，例如金刚石中的无机“氮空位”中心和硅中的其他缺陷，代表了一种很有前途的量子比特（量子位），可用于量子信息处理、数据存储以及量子传感。然而，实现大量自旋作为量子比特的可扩展和空间定义的组织仍然具有挑战性。因此，开发新材料和新技术来调节自旋-自旋距离和相互作用对于保持量子相干性和实现自旋量子比特之间的相干信息交换起着重要作用。本文，我们报告称，可以通过嵌段共聚物自组装策略实现有机自由基作为电子自旋的空间定义组织。我们证明了有机发光自由基自旋的量子相干性和自旋晶格弛豫可以通过使用一个定义明确的星形嵌段共聚物库来轻松调节，该嵌段共聚物的中心含有一个共同的三[4-(对-苄基)-2,6-二氯苯基]甲基自由基核心，通过可控的开环聚合从中接枝二嵌段聚酯。对两种聚酯嵌段的不兼容性和体积比进行微调不仅可以产生一系列自组装模式（即球体、圆柱体、薄片和螺旋体），自旋在纳米尺度上发生相分离，而且可以调节自旋晶格弛豫动力学和自旋相干寿命，这些寿命在很大程度上取决于作为分子自旋的有机自由基周围的聚合物基质的长度和刚度。这种嵌段共聚物自组装策略可能提供一种普遍适用的方法，将分子自旋作为有前途的量子位集成和组织到可扩展的架构和功能设备中，以实现量子信息处理、量子计算和自旋电子学中的前沿应用。
定量台式19F NMR光谱
反应混合物的仪器分析通常是化学过程优化中的速率控制步骤。传统上，反应分析采用气相色谱 (GC)、高效液相色谱 (HPLC) 或高场波谱仪上的定量核磁共振 (qNMR) 波谱法。然而，色谱法需要复杂的后处理和校准方案，而高场 NMR 波谱仪的购置和操作成本高昂。我们在此公开了一种基于低场台式 NMR 波谱法的廉价高效分析方法。其主要特点是使用氟标记的模型底物，由于 19F 具有宽的化学位移范围和高灵敏度，即使在低场永磁波谱仪上也能对产物和副产物信号进行独立、定量的检测。外部锁定/垫片装置无需使用氘代溶剂，只需极少的后处理即可直接、非侵入性地测量粗反应混合物。低场强可在较宽的化学位移范围内实现均匀激发，从而最大限度地减少系统积分误差。添加适量的非位移弛豫剂 Fe(acac)3 可最大限度地减少全分辨率下的弛豫延迟，将每个样品的分析时间缩短至 32 秒。正确选择处理参数也至关重要。本文提供了分步指南，讨论了所有参数的影响，并重点指出了潜在的陷阱。文中通过三个示例说明了该分析方案在反应优化中的广泛适用性：Buchwald-Hartwig 胺化反应、Suzuki 偶联反应和 C–H 官能化反应。
大肠杆菌DNA回旋酶DNA交叉捕获的结构基础
对于大多数生物体，DNA采用了负超螺旋的状态[（ - ）SC]，该状态已知促进DNA螺旋的疾病，从而促进与关键细胞过程有关的分子机械获得遗传信息的获取（1）。相比之下，在DNA复制和转录机械之前生成正涂层[（+）SC]（2）。在没有放松（+）SC的拓扑异构酶的情况下，这些基本过程受到阻碍（3）。IIA型DNA拓扑异构酶（topoiia）是进化保守的大分子，通过通过短暂的双链断裂，使DNA弛豫，衰减和脱节来调节DNA拓扑，从而调节DNA拓扑。拓扑素酶是用于传染病和癌症治疗的治疗剂的主要靶标（5，6）。