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混合 cQED 系统中的微尺度光子源
我们的装置由1/4波长超导谐振器和栅极定义DQD组成，如图1（a）所示。谐振器由超导量子干涉仪（SQUID）阵列[29]组成，其谐振频率fr可调。每个SQUID包含两个约瑟夫森结，其电感与通量有关。在本文中，我们设定谐振器频率fr = 6.758 GHz，总衰减线宽、内部损耗率和外部损耗率为（κ，κi，κe）/2π=（58.9，36.9，22.0）MHz。由于 SQUID 阵列的电感很高，谐振器阻抗 Zr≈1kΩ，远远超过典型共面波导的 50Ω。DQD 由 GaAs/AlGaAs 异质结构中的顶部金属栅极定义，标记为 L、P、U、R 和 D。电子被捕获在 DQD 中，其中两个点的电化学电位可以通过栅极 L、P 和 R 进行调制。然后
用于集成平面和3D CQED设备的架构
许多损耗机制可以限制平面和基于3D的电路量子电动力学（CQED）设备的连贯性和可扩展性，尤其是由于包装。3D外壳的低损失和自然隔离使其成为相干缩放的良好候选者。我们引入了一种同轴传输线设备架构，其连贯性类似于传统的3D CQED系统。测量结果显示出良好控制的外部和片上耦合，没有交叉对话或虚假模式的光谱以及出色的谐振器和Qubit寿命。我们将一个无缝的3D腔内的谐振器量系统集成了一个谐振器，并在单个芯片上分别对量子器，读取谐振器，purcell滤镜和高Q条纹谐振器进行了图案。设备的连贯性及其易于集成使它成为复杂实验的有前途的工具。由AIP Publishing出版。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4959241]
带有里德堡原子的腔 QED
两级系统（量子比特）和量子谐振子在这一物理学中发挥着重要作用。量子比特是信息载体，而振荡器充当将量子比特连接在一起的存储器或量子总线。将量子比特与振荡器耦合是腔量子电动力学 (CQED) 和电路量子电动力学 (Circuit- QED) 的领域。在微波 CQED 中，量子比特是里德堡原子，振荡器是高 Q 腔的一种模式，而在电路 QED 中，约瑟夫森结充当人造原子，扮演量子比特的角色，振荡器是 LC 射频谐振器的一种模式。
巨型原子与内部谐振器之间的干涉
近年来，基于电路量子电动力学（cQED）的量子计算取得了进展。我们可以利用谐振器实现量子非破坏性测量，或者通过珀塞尔效应控制量子比特的衰减[1-4]。然而，由于光刻可扩展性，超导量子比特的数量不断增加，可能会达到有噪声的中型量子计算[5]，芯片尺寸等限制使量子网络难以扩展。除了cQED，一个有希望扩大电路规模的候选者是波导QED，它有助于在远距离组件之间交换信息。我们可以在波导介导的相互作用系统中观察到一些光学现象，如电磁诱导透明（EIT）和法诺共振[6-10]。这些干涉效应取决于量子比特的频率失谐和位置，为量子存储和量子信息的应用带来希望。我们可以进一步将量子比特置于特定的分离中，实现原子级镜像或空间纠缠的流动光子[11,12]。然而，开放环境中的衰减损失限制了波导介导的门保真度。作为一种潜在的解决方案，一些基于“巨原子”的理论和实验引起了人们的关注[13-21]。在这里，量子比特与波导有多个连接点，并通过干涉效应防止退相干。这种设计也可以扩展到
轻度互动 - 武术 - 富裕 - Quantum- ...
通过将分子系统强烈耦合到量化辐射1-12的新化学重新启动方面的最新进展刺激了分子量子电动力学的理论发展13-29。尤其是，超出弱的互动状态（例如Ultra-Strong耦合28（USC）和深度耦合30（DSC）制度）的光线相互作用通常是理论研究的活跃领域13,18,20,30-30-37。这种耦合方案导致了新的令人兴奋的物理素质，无法用广泛使用的近似轻质的汉密尔顿人（例如Rabi和Jaynes-Cumming Hamiltonians）18,19,21,21,24,38 Quan-Tum Optics来描述。以这种方式，至关重要的是，通过了解每种代表的不同好处和缺点，从战略上选择要使用哪种轻质的哈密顿量来建模系统。由于这一空腔量子电动力学（CQED）是量子光学和物理化学的高度跨学科图，因此可以为新手的那些人混淆哈密顿量的适当选择。通常，Hamiltonians和确切的近似水平之间的关系尚不清楚。在这篇综述中，我们试图将所有主要的仪表和在该场所中常用的所有主要仪表和代表置于一个地方，并以详细的派生相互关联，从而有助于弥合量子光学和物理化学之间的差距。这样，教派。ii引入了不同形式的Hilbert Space Hamiltonian，这些形式来自基本的最小耦合汉密尔顿。然后，在教派中。在教派中。然后，教派。本次审查是组织的，使得与单个模式结合的物质的精确汉密尔顿 - 最初是对耦合的，并且以下三个部分层在相邻上，一直到半经典的临时。iii，考虑到整个希尔伯特空间的截断，并讨论了解决由这种预测引起的仪表歧义的各种方法的讨论。iv，简化的量子光学模型相对于截短的汉密尔顿人而言是针对和基准的。v提供了与浮标理论的CQED方法的简短比较，这是半经典近似。使用此路径中的见解。vi将形式主义扩展到具有多种模式和许多分子的系统的CQED HAMILTONIAN的更具一般形式的形式。未来的观点和分析是在各节中提供的。vii。
Dicke 模型的多离子模拟器的验证...
简介。— 具有可控耦合自旋和玻色子自由度 (d.o.f.) 的量子多体系统正在成为实现具有易于调整参数的量子模拟器的强大平台。例如，这些包括腔 QED (CQED) 系统 [1 – 8] 和捕获离子阵列 [9,10] 。大多数情况下，这些系统在远失谐状态下运行，其中玻色子在多体动力学中不发挥积极作用，而是用于介导粒子之间的自旋-自旋耦合。在这种有效的自旋模型领域取得了巨大进展，包括有和没有外部横向场的长程伊辛模型的实现，以及对丰富物理的探索，如纠缠动力学[1,2,11 – 17]、多体局域化[18]、时间晶体[19]和动态相变[20,21]。另一方面，除了少数粒子实现[22 – 30]外，玻色子自由度积极参与多体动力学的领域仍然很大程度上未被探索。在这项工作中，我们专注于这一领域，并报告了在自组装二维（2D）离子晶体中实现 Dicke 模型的模拟器，该模型是腔 QED 中的标志性模型，描述了（大）自旋和振荡器的耦合。Dicke 模型受到广泛关注，因为它展现了丰富的物理特性，包括量子相变和非遍历行为 [31] 。最近，由于密切相关的 Tavis-Cummings 模型在电路 QED [32] 中的实现以及在冷玻色子原子的 CQED 实验中的实现 [6 – 8,33,34] ，该模型重新引起了人们的关注。在
通过使用一步的所有电子束光刻升降过程
超导量子计算是由于其出色的性能，可伸缩性和可靠性而实现量子至上的最有希望的平台之一[1，2]。为了推动量子计算机的计算能力，一个最终目标是增强超导电路量子电动力学（CQED）的某些特性特性，例如分解和倾向时间（分别为t 1和t 2）。在包括材料[3-5]，电路设计[6-8]和制造技术[9-11]在内的不同方面的改进是必不可少的，所有这些实践都依赖于大量和及时的设备制造。因此，一种适当的制造方法，可以迅速生产设备，同时简化以避免降解，这对于开发超导量子计算技术是重要的。
比较参数化和自由敏感的诉讼 -
分子在强或超长的光耦合下构成了一种有趣的途径，以改变化学结构，性质和反应性。对此类系统的严格理论处理需要在相同的量子机械基础上处理物质和光子自由度。在分子电子强或超长耦合到一个或几个分子的状态下，希望使用量子量子化学的工具来处理分子电子度自由度，从而产生一种方法，该方法被称为Ab Initio量子量子量子量动力量动力（AI-QED），在该量子量子量子量子（AI-QED）中，该方法是光子的自由度。在这封信中，我们分析了AI-AQED的两种互补方法：（1）参数化的CQED（PQED），这是一种两步的方法，其中使用现有的电子结构理论计算了自由度，从而实现了严格的AI-QED Hamiltonians在许多基础上的构建，以多种电子方式来构建（2）cqsent efersonics selfsissics cqQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQESENT cq QQQQQQQQESEND cq QQQQQQESENT SERVENSINS（2）CQQQQQQQQQQQQESENT（2）CQQQQQQQQQQESENT（2）结构方法被推广为包括电子自由度和光子自由度之间的耦合。尽管这些方法在它们的确切限制上是等效的，但我们确定了在PQED方法中出现的两体偶极子自动能源运算符的投影与SCQED方法中的确切对应物之间的差异。我们提供了一个理论上的论点，即这种差异仅在完整的轨道基础和完整的多电子基础的限制下解决。我们提出的数值结果突出了这种差异及其在简单分子系统中的分辨率，在那里可以同时接近这两个完整的基础限制。此外，我们检查并比较了将每种方法融合到完整轨道和多电子基础所需的计算成本的实际问题。
![arxiv：2401.11682v2 [physics.bio-ph] 2024年8月21日](/simg/g:\will\search\icon\source\4\4cf98504874b709150f693e4a1c7b878f39b3fc9.webp)
arxiv：2401.11682v2 [physics.bio-ph] 2024年8月21日
大脑内的意识取决于数百万个神经元的同步活动，但是负责策划此类同步的机制仍然难以捉摸。在这项研究中，我们采用空腔量子电动力学（CQED）在脂质分子尾部的C-H键振动谱中通过级联发射来探索纠缠的双光子发射。结果表明，由髓鞘鞘形成的圆柱腔可以促进从振动模式发出的自发光子发射，并产生大量的纠缠光子对。神经元中的C-H键振动单元的丰度可以作为神经系统的量子纠缠资源的来源。这一发现可能会深入了解大脑利用这些资源进行量子信息传输的能力，从而阐明神经元同步活动的潜在来源。
MQC纠缠2024 -MSU -Q-密歇根州立大学
Hybrid quantum phononics with superconducting qubits* Johannes Pollanen Cowen Distinguished Chair in Experimental Physics, Associate Professor of Physics, and Associate Director of MSU Center for Quantum Computing, Science, and Engineering (MSU-Q), Michigan State University Superconducting qubits, and the experimental architecture of circuit quantum electrodynamics (cQED), have emerged as not only a promising platform用于量子计算，还用于研究合成/混合量子系统的基本和应用方面，该系统由量子比其他量子系统或自由度耦合。，能够利用超导Qubits的特性来调查和操纵语音自由度，从而为使用高频声音探索电路量子光学元件的新智能打开了大门。由于量子位提供了本质上强的非线性，这些类型的混合“量子声”系统具有访问广泛的量子运动状态，超出有效的线性光学机械或机电相互作用，而不是可实现的。