我们在实验上证明了一个多模干涉仪,其中包含一个被困在谐波电势中的39 K原子的玻色子凝结物,在该原子间相互作用中可以取消利用Feshbach的共振。kapitza-dirac从光学晶格中的衍射将BEC一致地分配在多个动量成分中,同样间隔,形成了不同的干涉路径,而轨迹被捕获的har-nonig势封闭。我们研究了两种不同的干涉方案,其中重组脉冲是在确定电位的全部或一半振荡后应用的。我们发现,干涉仪输出处动量成分的相对幅度通过诱导的谐波电位相对于光学晶格的诱导位移对外力敏感。我们展示了如何校准干涉仪,充分表征其输出并讨论透视改进。
我们分析了结合小处理器和存储单元的量子计算机架构的性能。通过关注整数分解,我们显示了使用带有最近邻居连接的Qubits平面网格相比,加工量量数的几个数量级。这是通过利用时间和空间多路复用的内存来实现的,以在处理步骤之间存储量子状态。具体而言,对于10-3的特征物理门错误率,处理器周期时间为1微秒,分解一个2 048位RSA整数在177天内可以在177天内使用3D仪表颜色代码,假设阈值为0。75%的处理器用13个436个物理Qubits制造,并且可以存储2800万个空间模式和45个时间模式,并具有2小时的存储时间。通过插入其他错误校正步骤,证明1秒的存储时间足以使运行时的成本增加约23%。较短的运行时间(和存储时间)可以通过增加处理单元中的量子位数来实现。我们建议使用用超导量子台制成的处理器与使用稀土离子掺杂的固体中的光子回声原理的处理器之间的微波接口实现这种体系结构。
摘要:铁电范德华(VDW)异质结构的接口驱动效应为搜索替代设备体系结构提供了新的机会,以克服von Neumann瓶颈。但是,它们的实施仍处于起步阶段,主要是通过电气控制。在寻求新型神经形态体系结构时,制定其他光学和多态控制的策略是最大的兴趣。在这里,我们证明了铁电场效应晶体管(FEFET)的铁电偏振状态的电和光学控制。完全由Res 2/hbn/cuinp 2 S 6 VDW材料制成的FeFets达到的ON/OFF比率超过10 7,磁滞存储器窗口最大为7 V宽,多个寿命超过10 3 s。此外,Cuinp 2 S 6(CIPS)层的铁电偏振可以通过光激发VDW异质结构来控制。我们进行了波长依赖性研究,该研究允许在极化的光学控制中识别两种机制:带对波段光载体在2D半导体RES 2中生成2D半导体电压,并进入2D Ferroectric CIPS。最后,通过在三种不同的突触模式下操作FEFET来证明异突触可塑性:电刺激,光学刺激和光学辅助突触。模拟关键的突触功能,包括电气长期可塑性,光电可塑性,光学增强和峰值速率依赖性可塑性。模拟的人工神经网络表现出非常出色的精度水平,即接近理想模型突触的91%。这些结果为未来对光面性VDW系统的研究提供了新的背景,并将铁电VDW异质结构放在下一个神经形态计算体系结构的路线图上。关键字:神经形态计算,突触,光电子,铁电,二维材料■简介
压缩态的压缩分布到一组独立的光学模式上,是连续变量量子信息技术领域的重要量子资源 [1],例如单向量子计算 [2] 和量子通信 [3]。此外,多模压缩光在计量应用方面是一种很有前途的工具,特别是用于具有量子增强灵敏度的多参数估计 [4,5]。例子包括通过空间多模压缩实现量子成像 [6,7],以及利用时间/光谱多模压缩光实现远距离时钟的量子改进同步 [8]。上述广泛的潜在应用与不断增强的产生、控制和检测多模量子光的能力密切相关,这得益于空间光调制器、光频率梳、多像素探测器等光学技术的发展。压缩光通常通过放置在光学腔内的二阶非线性晶体中的参量下转换 (PDC) 获得,即所谓的光学参量振荡器 (OPO)。光学腔增强了非线性相互作用,并将压缩光限制为单个空间模式。通过利用光的不同自由度(例如时间/光谱 [ 9 ]、空间 [ 10 ] 和轨道角动量 [ 11 ]),可以产生多模压缩。然而,OPO 谐振腔将压缩带宽限制在谐振腔带宽内。产生宽带多模压缩的一种有前途的替代方法是使用单通 PDC 源,用脉冲激光器泵浦,该激光器在频域中具有光频梳 [ 12 ]。采用脉冲泵浦的单通设计可确保在 PDC 输出的每个脉冲上都维持压缩 [ 13 , 14 ]。基于非线性波导的单通
M. L. Drechsler,M。Lorke,F。Jahnke理论物理研究所,不来梅大学,Otto-Hahn-Allee 1,28359 Bremen,德国,德国电子邮件:mon dre@uni-bremen.de l. S.-M. Choi,F。Nippert,A。Koulas-Simos,S。Reitzenstein固态物理研究所,柏林技术大学,Hardenbergstr。 36,10623柏林,Ger-许多电子邮件:luca.choi@physik.tu-berlin.de; felix@physik.tu-berlin.de; aris.koulas-simos@tu-berlin.de; stephan.reitzenstei berlin.de; M. R. Wagner Paul-Drude-Institut,用于节日个人电子电子产品,莱布尼兹研究所柏林E.V.,Hausvogteiplatz研究协会,Hausvogteiplatz 5-7,10117柏林,德国固体州立物理研究所,柏林技术大学,柏林,Hardenbergstr。 36,10623柏林,播放:wagner@pdi-berlin.de F. F. Tabataba-vakili物理学学院,慕尼黑量子量子中心和纳米科学中心和卢德维格 - 米克斯米尔人 - 马克西米利人 - 穆特尼亚人 - 穆特·穆特·穆纳奇(Ludwig-Maximilians-universitötmünchen) (MCQST),Schellingstraße4,80799慕尼黑,Germation:f.tabataba@lmu.de B. Alloing,P。BoucaudUniversit´e Cˆote d'Azur d'Azur,CNRS,CNRS,CNRS,CRHEA,CRHEA,RUE BERNARD GR'EGORY,RUE BERNARD GR'EGORY,0690555555555555555550505 SOPHIA-SOPHIA-SOPHIA-ASSHIAIPOLIS,FIMASTIPOLIS,FIMASSIPOLIS,FIMASS:: blandine.alloing@crhea.cnrs.fr; philippe.boucaud@crhea.cnrs.frM. L. Drechsler,M。Lorke,F。Jahnke理论物理研究所,不来梅大学,Otto-Hahn-Allee 1,28359 Bremen,德国,德国电子邮件:mon dre@uni-bremen.de l. S.-M. Choi,F。Nippert,A。Koulas-Simos,S。Reitzenstein固态物理研究所,柏林技术大学,Hardenbergstr。36,10623柏林,Ger-许多电子邮件:luca.choi@physik.tu-berlin.de; felix@physik.tu-berlin.de; aris.koulas-simos@tu-berlin.de; stephan.reitzenstei berlin.de; M. R. Wagner Paul-Drude-Institut,用于节日个人电子电子产品,莱布尼兹研究所柏林E.V.,Hausvogteiplatz研究协会,Hausvogteiplatz 5-7,10117柏林,德国固体州立物理研究所,柏林技术大学,柏林,Hardenbergstr。36,10623柏林,播放:wagner@pdi-berlin.de F. F. Tabataba-vakili物理学学院,慕尼黑量子量子中心和纳米科学中心和卢德维格 - 米克斯米尔人 - 马克西米利人 - 穆特尼亚人 - 穆特·穆特·穆纳奇(Ludwig-Maximilians-universitötmünchen) (MCQST),Schellingstraße4,80799慕尼黑,Germation:f.tabataba@lmu.de B. Alloing,P。BoucaudUniversit´e Cˆote d'Azur d'Azur,CNRS,CNRS,CNRS,CRHEA,CRHEA,RUE BERNARD GR'EGORY,RUE BERNARD GR'EGORY,0690555555555555555550505 SOPHIA-SOPHIA-SOPHIA-ASSHIAIPOLIS,FIMASTIPOLIS,FIMASSIPOLIS,FIMASS:: blandine.alloing@crhea.cnrs.fr; philippe.boucaud@crhea.cnrs.fr
有几种方法可以质疑物理系统状态的具体量子力学特性。首先,人们可能会问它的相干性有多强。量子态相干叠加的存在是物质波干涉现象的起源,因此,这是一个典型的量子特征,对此提出了几种测量和证据(有关最近的综述,请参阅 [1])。其次,当所研究的系统是二分或多分系统时,其组成部分的纠缠是另一个内在的量子特征。有大量文献探讨了各种测量方法来量化给定状态中包含的纠缠量 [2–14]。最后,对于玻色子量子场的模式,出现了第三种非经典性概念,通常称为光学非经典性。根据格劳伯的观点,光场的相干态(及其混合态)被视为“经典”,因为它们具有正的格劳伯-苏达山 P 函数 [15]。从那时起,多年来人们开发了多种光学非经典性测量方法,以测量与光学经典状态的偏离 [15–41]。光场量子态的这三种不同的、典型的量子属性被认为可作为量子信息或计量学的资源 [38, 39, 42–44]。那么自然而然地就会出现一个问题:这些属性之间有着什么样的定量关系。例如,在 [45] 中,给出了使用非相干操作从具有给定相干度的状态中可以产生多少纠缠的界限:这将相干性与纠缠联系起来。在 [46] 中,状态的相干性和光学非经典性被证明是相互关联的:远对角线密度矩阵元素 ρ ( x, x ′ ) 或 ρ ( p, p ′ ) 的显著值(称为“相干性”)是状态的光学非经典性的见证。我们的目的是建立多模玻色子场的光学非经典性和二分纠缠之间的关系。直观地看,由于所有光学经典态都是可分离的,因此强纠缠态应该是强光学非经典态。相反,仅具有弱光学非经典性的状态不可能高度纠缠。为了使这些陈述精确且定量,我们需要测量纠缠度和光学非经典性。作为评估二分纠缠的自然指标,我们使用形成纠缠 (EoF) [4]。关于光学非经典性,我们使用最近引入的单调性 [38, 39],我们将其称为总噪声单调性 ( M TN )。它是通过将纯态上定义的所谓总噪声∆x2+∆p2扩展到混合态(通过凸屋顶结构,参见(1))得到的,对于该值来说,它是光学非经典性的一个完善的量度[38–41]。我们的第一个主要结果(定理 1 和 1')在于,对于 n = n A + n B 模式的二分系统的任意状态 ρ,EoF(ρ) 关于 M TN (ρ) 的函数有一个上限。特别地,当 n A = n B = n/ 2 时,这个上限意味着包含 m 个纠缠比特的状态必须具有光学非经典性(通过 M TN 测量),并且该光学非经典性随 m 呈指数增长。作为应用,我们表明,当可分离纯态撞击平衡光束分束器时可以产生的最大纠缠度由该状态的光学非经典性的对数所限制,通过 M TN 测量。换句话说,虽然众所周知分束器可以产生纠缠 [28, 47, 48],但纠缠量受到本态光学非经典性程度的严重限制。定理 1 和 1' 中的界限可以很容易地计算出纯态的界限,因为 EoF 与还原态的冯·诺依曼熵相重合,而 M TN 与总噪声相重合。然而,对于混合态,界限与两个通常难以评估的量有关。我们的第二个主要结果(定理 2)解决了这个问题
1 光的连续变量量子理论 3 1.1 量子谐振子..................................................................................................................................................................4 1.1.1 哈密顿量的量子化..................................................................................................................................................................4 1.1.2 海森堡不确定性原理和算子归一化.................................................. 5 1.2 光的模态表示..................................................................................................................................................................................6 1.2.1 经典光.................................................................................................................................................................................. . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5.1 具有连续变量的图状态的理论框架 . ...
量子井纳米层通常显示单模激光,因为增益饱和抑制了其他模式的排放。相比之下,对于带有gan量子井的低语画廊模式的微台面激光器作为活性材料,观察到高于阈值的多模激光发射。这种有趣的发射特征表现出了以下事实:几种模式同时在激光开始时显示了输入 - 输出曲线中的特征扭结。纳米层的量子理论用于支持实验发现,并在存在增益饱和的情况下分析这种行为。在相邻模式之间的耦合效应被鉴定为多模磁力的起源,该构图通过类似于经典波浪混合效应的种群脉动在模式之间启动光子交换。降低了这种类型的模式耦合,并显示了增加模式间距。结果可以为在集成光子电路中的多模层应用铺平道路。
米切尔·布什克(Mitchell Bushuk),位于撒哈拉阿里(Sahara Ali),b david A. Bailey,C Qing Bao,D LaurianeBatté,E Uma S. Bhatt,E Edward Blanchard-Wrigestworth,G Ed Blockley,G Ed Blockley,Hgavin Cawley,Hgavin Cawley,i Junhaw Goulet I. Culllet Richlet I. Cullath,M,M,Kk Francis Dirkis X. diberial Exracu,QMaximilianGöbel,R William Gregory,S Virgini Guemas,T Lawrence Hamilton,U Bean He,D Senifer E. Caya,Uther,Uther,Elliot Kim,M Noriaki Kimura,N Dmitry Condrashov,Y Zachary M. CCED WISED LIN,DD YU’MASSONNET,GG WALTER N. pp Steefen Titsche, qq Michel Tsamadus, rr Keguang Wang, ss Jianwu Wang, b Wonqi Whee Yigo Wang, c Younghua, dad James Williams, bolun Yag, dedd Zhang, n and Youngfei Zhang s
