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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。
氢化硅纳米片的氯化揭示......
摘要：据推测，通过 CaSi 2 拓扑脱插合成的二维硅纳米片 (Si-NS) 由 sp 3 杂化硅原子的弯曲层组成，这些硅原子与其他三个框架 Si 原子以及一个终端原子或功能团（例如 H、Cl 或 -OH 基）结合。在这里，我们应用 1 H{ 35 Cl} 和 29 Si{ 35 Cl} 共振回波饱和脉冲双共振 (RESPDOR) 固态 NMR 实验来直接确认 Si-NS 内氯化 Si 原子的存在。将观察到的 1 H{ 35 Cl} RESPDOR 失相绘制为 35 Cl 饱和脉冲偏移的函数，可以测量 35 Cl 中心跃迁 (CT) 四极粉末图和氯四极耦合常数 (CQ )。对 1 H{ 35 Cl} RESPDOR 失相曲线进行建模表明，Si-Si 层间距约为 6 Å。平面波 DFT 计算表明，Si-NS 的直接带隙跃迁随着氯化程度的增加而减小，这表明氯化是调整应用带隙的可行途径。
何时可以通过经典噪声模仿量子的折叠？
量子反应是由于系统与其环境之间无法控制的纠缠而产生的。然而，经常通过更简单的情况来考虑和建模，在这种情况下，环境的作用是在系统的自由度中引入经典噪声。在这里，我们确定了经典噪声模型需要满足的必要条件，以定量地对变质进行定量建模。特别是，对于纯dephasing过程，我们确定了噪声确定的稳定统计属性，这些噪声由量子量算子的量子多点时间相关函数确定，而环境运算符将进入系统托架交互。尤其是，对于洛伦兹（Lorentz Drude）的光谱密度的示例性自旋玻色子问题，我们表明高温量子反应性被彩色高斯噪声数量地模仿。反过来，对于耗散环境，我们表明，经典噪声模型无法描述由于光子/声子的自发发射而放松引起的破坏效应。这些发展提供了一个严格的平台，以评估经典的破坏性噪声模型的有效性。
量子信息理论通过量子组上的傅立叶乘数
在本文中，我们计算最小输出熵的确切值以及作用于基质代数m n的非常大的量子通道的完全有限的最小熵。我们的新简单方法取决于局部紧凑的量子组的理论，我们的结果使用了一个新的，精确的描述，对1 的确，我们的方法甚至允许在量子超组上使用卷积运算符。 这使我们能够将熵和能力的计算的主题平均连接到子因子平面代数。 我们还给出了每个被考虑的量子通道的经典能力的上限，这在交换案件中已经很敏锐。 令人惊讶的是，我们通过直接计算观察到，一些傅立叶乘数可以标识直接量子通道的经典示例（作为dephasing通道或去极化通道）的总和。 的确，我们表明，对Unital Qubit通道的研究可以看作是Q8的von Neumann代数上傅立叶乘数理论的一部分。 出乎意料的是，我们还将（量子）组的Ergodic动作连接到该计算主题，从而使某些转移到其他渠道。 我们还连接Werner的量子谐波分析。 最后，我们研究了纠缠的破坏和PPT傅立叶乘数，我们表征了有条件的期望，这些期望正在纠缠中断。的确，我们的方法甚至允许在量子超组上使用卷积运算符。这使我们能够将熵和能力的计算的主题平均连接到子因子平面代数。我们还给出了每个被考虑的量子通道的经典能力的上限，这在交换案件中已经很敏锐。令人惊讶的是，我们通过直接计算观察到，一些傅立叶乘数可以标识直接量子通道的经典示例（作为dephasing通道或去极化通道）的总和。的确，我们表明，对Unital Qubit通道的研究可以看作是Q8的von Neumann代数上傅立叶乘数理论的一部分。出乎意料的是，我们还将（量子）组的Ergodic动作连接到该计算主题，从而使某些转移到其他渠道。我们还连接Werner的量子谐波分析。最后，我们研究了纠缠的破坏和PPT傅立叶乘数，我们表征了有条件的期望，这些期望正在纠缠中断。
爱因斯坦作为Qubits的浓缩
图3。在涉及数百万个量子点的10.5 k的耦合和未耦合激子的两级“宏观”量子状态的Rabi振荡。此类Rabi振荡较早仅报道了仅具有一个单个量子点的结构[3]。使用光电容测量的观察到的Rabi振荡实际上表明即使在我们的稳态光电容测量中探测的温度和时间尺度上，即使在这种温度和时间尺度上也“无关”。信用：今日材料电子产品（2023）。doi：10.1016/j.mtelec.2023.100039
量子信息理论解决方案 5
（i）失相通道：ρ → ρ ′ = E ( ρ ) = (1 − p ) ρ + p diag( ρ 00 , ρ 11 )（非对角线元素以概率 p 消失）。失相输出与在标准基础中测量状态相同：diag( ρ 00 , ρ 11 ) = P 1 j =0 P j ρP j ，其中 P j = | j ⟩⟨ j |。因此可能的 Kraus 算子为 A 2 = √ 1 − p 1 , A j = √ pP j , j = 0 , 1。但我们可以找到具有更少 Kraus 算子的表示。注意 σ z ρσ z = ρ 00 − ρ 01 − ρ 10 ρ 11
量子状态制备和对角算子的非自动进化
实现基于统一的量子量子设备上的非单身转换对于模拟各种物理问题至关重要，包括开放量子系统和亚范围量子量子状态。我们提出了一种基于扩张的算法，用于使用仅使用一个Ancilla量子的概率量子计算模拟非自动操作。我们利用奇异值分解（SVD）将任何通用量子运算符分解为两个单一操作员和对角线非单身操作员的产物，我们证明可以通过对角度扩张的空间中的对角线统一操作员来实施，这可以实现。扩张技术增加了计算中的Qubit数量，因此，我们的算法将扩张空间中所需的操作限制为对角统一操作员，该操作员已知电路分解。我们使用此算法在具有高忠诚度的量子设备上准备随机的亚标准化两级状态。此外，我们介绍了在dephasing通道中的两级开放量子系统的准确非单身动力学和在量子设备上计算的振幅阻尼通道的准确非单身动力学。提出的算法对于可以轻松计算SVD时实施一般的非独立操作是最有用的，在嘈杂的中间规模量子计算时代，大多数运营商就是这种情况。
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。
超导Qubits
在多个量子位上表现出显着的时间和空间相关性的噪声可能对易于断层的量子计算和量子增强的计量学尤其有害。然而，到目前为止，尚未报道对即使是两数量子系统的噪声环境的完整频谱表征。我们提出并在实验上证明了基于连续控制调制的两量偏角噪声光谱的方案。通过将自旋锁定松弛度的思想与统计动机的稳健估计方法相结合，我们的协议允许同时重建所有单量和两倍的互相关光谱，包括访问其独特的非分类特征。仅采用单一QUIT控制操作和状态训练测量，而不需要纠缠状态的准备或读取两量点的可观察物。我们的实验演示使用了两个与共享的彩色工程噪声源相连的超导码位，但我们的方法可移植到各种dephasing主导的Qubit架构上。通过将量子噪声光谱推向单量环境，我们的工作预示着工程和自然发生的噪声环境中时空相关的特征。
![arXiv:2110.09427v2 [quant-ph] 2022 年 3 月 22 日](/simg/g:\will\search\icon\source\6\6830125d478a57636490f602e7ae4cb51d8e1511.webp)
arXiv:2110.09427v2 [quant-ph] 2022 年 3 月 22 日
局域量子不确定性（LQU）和局域量子 Fisher 信息（LQFI）都是用来捕捉多部分量子系统中纯量子关联的两种工具。在本文中，我们研究了多部分 Glauber 相干态（包括 GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）和 Werner 态）中的这些量化器。我们对孤立系统中的 LQFI 和 LQU 进行了比较研究。此外，通过使用 Kraus 算子表示，我们研究了这些量化器在失相通道上的行为，以研究它们在退相干效应下的性能。此外，还研究了这两个量化器对退相干效应的稳健性。我们进一步研究了涉及多部分 Glauber 相干态的情况，以确定探测态作为量子估计协议资源的灵敏度。