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BUSINGER, Moritz 等人。固态杂化电子-核自旋中的光学自旋波存储
目前，人们正在研究具有光控的固态杂质自旋，以用于量子网络和中继器。其中，稀土离子掺杂晶体有望成为光的量子存储器，具有潜在的长存储时间、高多模容量和高带宽。然而，对于自旋，通常需要在带宽（有利于电子自旋）和存储时间（有利于核自旋）之间进行权衡。这里，我们展示了使用 171 Yb 3 + ∶ Y 2 SiO 5 中高度杂化的电子-核超精细态进行的光存储实验，其中杂化可以同时提供长存储时间和高带宽。我们达到了 1.2 毫秒的存储时间和 10 MHz 的光存储带宽，目前仅受光控制脉冲的 Rabi 频率限制。在此原理验证演示中的存储效率约为 3%。该实验是首次使用具有电子自旋的任何稀土离子的自旋态进行光存储。这些结果为具有高带宽、长存储时间和高多模容量的稀土基量子存储器铺平了道路，这是量子中继器的关键资源。
MRI 采样的空间填充曲线
物体处于强、静态、均匀磁场 (B 0 ) 中，磁场强度为 1.5T、3T、7T、11.7T... RF 磁场 (B 1 ) 激发核自旋。接收线圈检测激发自旋在 B 0 场内进动时发出的信号。磁线性梯度 (G x 、G y 、G z ) 在空间上定位检测到的信号。
通过时间对自旋玻璃进行量子过程断层扫描......
在表征量子系统时，量子过程层析成像 (QPT) 是标准基元。但由于量子系统的高度复杂性和维数灾难，QPT 在处理大量量子比特时变得不切实际。另一方面，将 QPT 与机器学习相结合在最近的研究中取得了巨大的成功。在本文中，我们探索了将 QPT 与机器学习和参数化量子电路相结合的机会，以重建自旋玻璃的汉密尔顿量。这产生了一个相当简单和直接的算法。为此，首先推导出必要的量子电路。借助此，重建了 Ising 自旋的汉密尔顿量。最后，我们切换到与 Ising 自旋没有太大区别的自旋玻璃，并在此执行相同的操作。从此，系统随后通过获得的汉密尔顿量完全表征。这些方法适用于高达 12 个量子比特的系统大小，但也可以采用更多的量子比特。使用伊辛模型和自旋玻璃的模拟数据，重建结果达到高保真度值，展示并强调了所提出算法的效率。
量子计算的晶体材料：半导体异质结构和拓扑绝缘器示例
高纯度晶体固态材料在量子信息处理的各种技术中起着至关重要的作用，从基于旋转到拓扑状态的Qubits。每年出现新的和改进的晶体材料，并继续在实验量子科学方面取得新的结果。本文总结了基于旋转和拓扑状态以及与其制造相关的挑战的量子技术的选定晶体材料的机会。我们首先描述栅极定义的量子点和基准GAA，SI和GE中的自旋Qubit的半导体异质结构，这是三个表现为两个Qubit逻辑的平台。然后，我们检查了新型的拓扑非平凡材料和结构，这些材料和结构可能掺入超导设备中以创建拓扑量。我们回顾拓扑绝缘膜薄膜，然后移至拓扑结晶材料（例如PBSNTE）及其与Josephson交界处的整合。我们讨论了新颖和专业制造和表征技术的进步，以实现这些技术。我们通过确定最有希望的方向来得出结论，在这些方向上，这些物质系统中的进步将在量子技术方面取得进展。
模块化双量子比特系统中的光谱可寻址性
摘要：合成化学将结构精确性与可重复性相结合，非常适合创建化学量子比特。化学量子比特是量子信息科学 (QIS) 系统的核心单元。通过利用合成化学固有的原子控制，我们解决了一个基本问题，即两个量子比特之间的自旋-自旋距离如何影响电子自旋相干性。为了实现这一目标，我们设计了一系列具有两个光谱不同的量子比特的分子，一个是前过渡金属 Ti 3+ ，一个是后过渡金属 Cu 2+，两种金属之间的分离不断增加。至关重要的是，我们还合成了单金属同类物作为对照。两种金属之间的光谱分离使我们能够在双金属物种中单独探测每种金属，并将其与单金属对照样品进行比较。在 1.2 – 2.5 纳米的范围内，我们发现电子自旋对相干时间的影响可以忽略不计，我们将这一发现归因于不同的共振频率。相反，相干时间由与另一个量子比特配体框架上的核自旋的距离决定。这一发现为光谱可寻址分子量子比特的设计提供了指导。
纳米级进步-RSC Publishing
包括超导体中的库珀对，6-8被困离子的核态，9,10和光子的极化。11,12旋转的旋转表现出了巨大的前景，因为量子传感应用是13-16，因为它们将强耦合与局部环境结合在一起，并具有空间上的精度，以实现高分辨率和高精度显微镜和计量学。17 - 21个固态缺陷系统，例如阴离子氮 - 脱位中心，部分是由于它们的长相干时间（由参数t 2描述）持续到室温。22近年来，分子旋转已成为一个新型平台，具有原子原子，对量子量结构的自下而上的控制和局部旋转环境，从而可以直接控制量子能力。设计师QU的功率在许多方面具有高级分子质量质量，包括：连贯时间的直接合成控制，23 - 26缩放到多等级阵列中，27 - 30，并掺入可设计的光学接口。31这些研究为创建具有毫秒相干时间的新分子量子候选物铺平了道路，并进行了整合的方法
![arXiv:2107.05208v2 [quant-ph] 2021 年 9 月 16 日](/simg/d\db94021f5f9648311c34bdb2172b7fd656a9fe86.webp)
arXiv:2107.05208v2 [quant-ph] 2021 年 9 月 16 日
量子信息物理自诞生以来就具有很强的交叉性，将量子力学定律与计算1、密码学2等实际领域相结合。在过去的30年里，量子信息协议和任务已经在各种物理系统中实现，包括光子、原子、离子、自旋、量子电路等等3。基于不同系统的优势，混合量子系统的想法被提出4，旨在耦合不同的物理系统并利用它们的优势。这样的系统不仅可以为研究腔QED中的新物理提供新平台和技术，而且有望在量子计算和量子增强传感5–7等领域带来发展动力。混合量子系统一种极具潜力的架构涉及将超导电路与自旋系综耦合，特别是金刚石中带负电的氮空位中心（NV−）8，这在过去十年中受到了广泛的研究兴趣9–20。在这样的系统中，可以实现强耦合机制，因为具有 N 个自旋的 NV 集合 (NVE) 与单个光子的耦合可以增强 √
![arxiv：2502.01008v1 [cond-mat.stat-mech] 2025年2月3日](/simg/2\26af5ddfd7c72c8779184f4a42c4c1a42d2663ec.webp)
arxiv：2502.01008v1 [cond-mat.stat-mech] 2025年2月3日
量子退火是解决组合优化问题的有希望的算法。但是，各种硬件限制会大大阻碍其EFFI的表现。降级方法提供了一种解决大规模问题的方法，但经常引入其他挑战。与问题的大小相比，量子退火可以处理的明显硬件限制是量子变量的数量。此外，当采用尺寸减少方法时，ISING模型中的相互作用和局部磁场（用于表示组合优化问题）的局部磁场可能会变得过大，从而使它们在硬件上实现。先前的研究表明能量重新恢复会影响量子退火的性能，但其与尺寸还原方法的相互作用仍未得到探索。本研究检查了固定旋转，有希望的尺寸减小方法和能量重新恢复的E FF之间的关系。在量子退火器上进行的数值模拟和实验表明，固定旋转方法增强了量子退火性能，同时保留了均匀，完全连接的铁磁磁性模型的自旋链嵌入。
与...
在本文中，我们研究了两个氮 - 牙术中心集合的实验系统的纠缠，该实验系统最初被挤压在单轴扭曲的哈密顿量下。我们考虑了三种情况，其中最初的挤压和纠缠是由声子或光子介导的：（a）声子式的光子符号符号符合的场景，（b）声子式的声子 - 声子 - 纠缠的方案，以及（c）PhotoN-Squeeezed Photon-Squeezed Photon-squeezed phot-endenangled-entangendenangled。为了进行调查，我们采用了Tavis-Cummings模型，其中包括集体旋转合奏的耗散性耗散性，并使用量子主方程的方法分析了系统相对较少的旋转和大量旋转的极限。尽管文献中有关理想化的耦合振荡器系统和量子踢的量子的证据表明，初始挤压可以增强纠缠，但我们发现，在本文研究的现实系统中，初始挤压可以在两种旋转旋转Ensem的特定方式中相互作用。在旋转的参考框架中使用荷斯坦 - 帕里马科的转化和wigner特性功能进行分析表明，纠缠增强是微妙的结果，这是一个微妙的后果，其耗散性折叠旋转集体旋转整体的状态的状态使得增强的增强取决于时间变化的旋转状态，这取决于初始spereee和speereee soseee of Intir-Sporeee of Intir-Squeeee的存在。