振动极性子是通过光腔中分子振动和光子模式的强耦合形成的。实验表明,振动强耦合可以改变分子特性,甚至会影响化学反应性。然而,分子集合中的相互作用是复杂的,并且尚未完全了解导致修饰的确切机制。我们基于双量子相干技术模拟了分子振动极化子的二维红外光谱,以进一步深入了解这些混合光 - 制成状态的复杂多体结构。双重量子相干性独特地分辨出杂交光 - 偏振子的激发,并允许人们直接探测所得状态的非谐度。通过将腔体出生的腔体 - oppenheimer hartree -fock ansatz与相应特征状态的完整量子动力学模拟结合在一起,我们超越了简化的模型系统。这使我们能够研究自动极化的影响以及电子结构对腔体相互作用在光谱特征上的响应,甚至超出了单分子情况。
摘要:保护物质中的量子相干性不受环境影响对于在量子技术中使用分子和材料以及开发增强光谱至关重要。本文展示了如何在光学腔的背景下用量子光修饰分子发色团,以产生具有可调相干时间尺度的量子叠加态,这些相干时间尺度比裸分子的相干时间尺度更长,即使在室温和浸入溶剂中的分子中也是如此。为此,我们开发了分子极化态的退相干率理论,并证明涉及这种混合光物质态的量子叠加可以比裸分子存活时间长几个数量级,同时保持光学可控性。此外,通过研究有损腔存在下的这些可调相干增强,我们证明它们可以使用当今的光学腔来实现。该分析提供了一种可行的策略来设计和增加分子中的量子相干寿命。
半导体量子点中的旋转是有希望的局部量子记忆,可以产生偏振化编码的光子簇状态,如开创性的Lindner和Rudolph方案[1]。然而,利用光学转变的极化程度受到共鸣激发方案的阻碍,这些方案被广泛用于获得高光子不明显。在这里我们表明,声子辅助激发(一种保持高度可区分性的方案)也允许完全利用极化的选择性光学转变来初始化并测量单个自旋状态。我们在低横向磁场中访问孔自旋系统的相干性,并在激发态的辐射发射过程或量子点基态下直接监测自旋倾向。我们报告的旋转状态检测功能为94。7±0。由光学选择规则和25±5 ns孔旋转相干时间授予的2%,证明了该方案和系统具有以十二个光子为单位的线性簇状态的潜力。
摘要:使用簇关联展开 (CCE) 方法计算了 45 种不同二维主体材料中 69 个三重态缺陷中心的自旋相干时间,其中自旋哈密顿量参数来自密度泛函理论 (DFT)。发现几个三重态表现出非常大的自旋相干时间,这使得它们对量子信息处理很有吸引力。系统地研究了自旋相干时间对各种因素的依赖性,包括超精细耦合强度、偶极-偶极耦合和核 g 因子。分析表明,自旋相干时间对缺陷中心的原子细节不敏感,而是由主体材料的核自旋特性决定的。然后使用符号回归推导出自旋相干时间的简单表达式,该表达式在回归模型未发现的 55 个双重态缺陷测试集上进行了验证。简单的表达式允许对自旋相干时间进行数量级估计,而无需昂贵的第一原理计算。
半导体量子点中电子自旋量子比特的相干性主要受到低频噪声的影响。在过去十年中,人们一直致力于通过材料工程来减轻这种噪声,从而大大延长了空闲量子比特的自旋失相时间。然而,人们对自旋操纵过程中环境噪声的作用(决定控制保真度)了解甚少。我们展示了一个电子自旋量子比特,其驱动演化中的相干性受到高频电荷噪声的限制,而不是任何半导体器件固有的准静态噪声。我们采用反馈控制技术来主动抑制后者,证明了砷化镓量子点中 π 翻转门保真度高达 99 . 04 0 . 23%。我们表明,驱动演化的相干性受到 Rabi 频率下的纵向噪声的限制,其频谱类似于同位素纯化硅量子比特中观察到的 1 =f 噪声。
1. 上海交通大学生物医学工程学院,上海,中国;2. 哈尔滨医科大学附属第二医院心脏病科,哈尔滨,中国;3. 西班牙阿尔赫西拉斯,直布罗陀坎波健康信托基金会心脏病科;4. 美国纽约州纽约,长老会医院和哥伦比亚大学心脏病科介入血管治疗中心;5. 美国纽约州纽约,心血管研究基金会;6. 福建医科大学协和医院心脏病科,福建,福州;7. 日本和歌山医科大学心血管医学系;8. 中国医学科学院阜外医院,国家心血管病中心,北京;9. 爱尔兰国立戈尔韦大学兰姆转化医学研究所和 CURAM,爱尔兰,戈尔韦;10. 丹麦奥胡斯大学医院心脏病科
摘要:自本世纪初以来,频率梳发生器已经重塑了频率计量学和相关领域。自首次实现以来的二十多年里,已经展示了几种在任何光谱区域生成频率梳的其他方法,每种方法都有其独特的特性。这种趋势引发了对定量评估新梳实现与理想梳的接近程度的需求,这一特性在本文中被称为梳状性。我们将简要回顾新型频率梳源这一非常活跃的领域,并针对具体应用描述最近开发的技术,用于定量评估新旧频率梳的关键参数。最后,我们将尝试勾勒出这个新兴研究领域的未来发展方向。
腔QED实验是光子介导相互作用支持的物质非平衡阶段的天然宿主。在这项工作中,我们考虑了通过研究腔体光子作为动力学自由度而不是通过虚拟过程的相互作用的动态介体来对BCS超级流动性模型进行的腔QED模拟。,每当将腔频率与原子共鸣时,我们发现了淬灭后长时间相干性的增强。我们讨论这与非平衡超级流体的增强相当,并突出了与最近在固态量子光学元件中研究的类似现象的相似性。我们还通过在我们的分析中包括光子损失和不均匀耦合的影响,讨论实验中观察这种增强的谐振配对的条件。
量子相干性是量子力学的一个基本特征,允许量子态叠加,是量子信息处理的资源。非同质粒子和同质粒子的相干性以根本不同的方式出现。对于后者,存在与不可区分性相关的独特贡献,而非同质粒子则不会出现这种贡献。在这里,我们通过光学装置通过实验证明了这种对量子相干性的额外贡献,表明其量直接取决于不可区分性的程度,并在量子相位鉴别协议中利用了它。此外,设计的装置允许用光子模拟费米子粒子,从而评估交换统计在相干性产生和利用中的作用。我们的实验证明,独立的不可区分粒子可以为量子增强计量学提供可控的相干性和纠缠资源。
非平衡效应可能会对执行热力学任务(例如制冷或热泵)的热力器的性能产生深远影响。通过量子相干性提高热力学操作的性能的可能性特别感兴趣,但需要在量子水平上对热量和工作进行足够的表征。在这项工作中,我们证明了在为三端机器供电的热储层中少量连贯性的存在,可以使组合和混合模式的外观和混合模式组合在一起,可以同时执行单个热力学任务,或者同时执行多个热力学任务。我们确定了这种具有连贯的操作模式的性能,以获得其功率和效率。在混合方案的情况下,热水浴中的一致性存在可以增加功率,同时保持高效率。另一方面,在联合政权中,出现了一种对比行为,使连贯性对功率输出和效率产生不利影响。