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超导离子龙门（SIG）偶极示威者磁铁的第一次绕组试验
摘要 - 超导离子龙门（SIG）项目旨在设计，构建和测试一个离子龙门的弯曲的超导偶极示威磁体（刚度为6.6 Tm）。主示威者磁铁参数是一个4 t的偶极场，该偶尔线生成的圆环孔，直径为80 mm，曲率半径为1.65 m和30°角扇形。该项目插入了CNAO，CERN，INFN和Medaustron之间的Eurosig合作框架中。在这次合作中，SIG的主要目标是对绕线和组装cos-θ线圈的可行性研究，其曲率半径较小。此外，通过构建直接的热示威磁体共享SIG横截面，CERN的平行程序专门用于研究间接冷却问题。这些程序背后的基本思想是检查社区在超导加速器磁铁设计方面的丰富经验是否会导致龙门磁铁域的突破。本文介绍了SIG磁铁概念设计的主要要素，并报告了米兰的Lasa实验室进行的第一次绕组试验，并带有铜虚拟电缆。此外，还讨论了高度弯曲的cosθ线圈的绕，固化和浸渍的可能解决方案。
意大利设施的10 t HTS节能偶极磁铁的建筑技术
应用超导性的创新研究基础设施（IRIS）是一项由意大利大学和研究部长资助的项目，领导层分配给INFN和LASA实验室作为其协调员。该项目目前处于最后阶段，涉及加速器（ESMA）的能源节能，完全高温超导偶极磁铁的设计和构建。该磁铁是由ASG超导体S.P.A.设计的，在INFN LASA团队的支持下。制造将在ASG超导体S.P.A. Genova中进行。此贡献涵盖了偶极子的最终设计及其构建技术，涵盖了电磁，机械和热方面。磁性明智的，使用金属与绝缘绕组技术缠绕12个赛道线圈。整体线圈堆栈（6+6）的长度将近1米，并具有70毫米宽的免费孔，最大中央磁场为10吨。为了缠绕线圈，已经设计和购买了专用的绕组机。可以承受这样的场，即由高强度合金制成的机械结构正在产生。ESMA将是一种传导冷却的无低温磁铁，并将在20 K下运行，从而大大降低了与低温药物相关的成本。
具有捕获极性分子离子的偶极声子量子逻辑
囚禁原子离子系统已证明，其状态准备和测量 (SPAM) 不准确性 [1] 以及单量子比特和双量子比特门错误率 [2–4] 是所有量子比特中最低的。基于囚禁离子的完全可编程、少量子比特量子计算机已经建成 [5, 6]。然而，到目前为止，这些系统尚未扩展到大量量子比特，原因包括异常加热 [7–10]、声子模式拥挤 [11]、光子散射 [12, 13]，以及传统光学元件的扩展挑战 [14, 15]。最近，有研究表明，通过直接电磁偶极-偶极相互作用耦合的分子离子量子比特可用于量子信息处理 [16]。虽然使用该方法的分子量子比特系统的可扩展性预计不会受到异常加热或声子模式拥挤的限制，但目前分子离子量子比特并不像原子离子量子比特那样容易控制。特别是，分子离子的 SPAM 由于其通常缺乏光学循环跃迁而变得困难，这使得激光照射分子成为问题 [17]。一种方法是通过共捕获的原子离子进行量子逻辑光谱 (QLS) [18–20]，这种方法最近也被用于纠缠原子和分子离子 [21]。然而，由于 QLS 需要在运动基态附近冷却，因此技术要求很高，而且激光操控分子离子会导致自发辐射到暗态。这里，我们描述了如何利用离子阱中的偶极-声子耦合将极性分子离子的偶极矩与多离子库仑晶体的声子模式纠缠在一起。这种现象可以用两种方式直观地理解：作为非静止离子所经历的时间相关电场驱动分子电偶极跃迁，或作为时间相关偶极矩驱动离子运动。对于多个离子，振荡发生在库仑晶体的集体模式中，甚至可以使相距很远的偶极子通过共享声子模式发生强烈相互作用。此外，偶极-声子相互作用可以是
用基于分叉的量子退火在自旋-1颗粒之间产生多部分纠缠
量子退火是解决组合优化问题的一种方法，其中量子闪烁是由横向场诱导的。最近，将基于分叉的量子退火与自旋-1颗粒一起退火为实施量子退火的另一种机制。在基于分叉的量子退火中，每种自旋均以| 0⟩，让这个状态以绝热的方式与时间有关的哈密顿量演变，我们发现了|在进化结束时±1⟩。在这里，我们提出了一种通过基于分叉的量子退火来在自旋-1颗粒之间生成多部分纠缠的方案，即GHz状态。，我们逐渐减少自旋1颗粒的失沟，同时绝热地改变外部驾驶场的幅度。由于自旋-1颗粒之间的偶极 - 偶极相互作用，我们可以在执行此协议后准备GHz状态。我们通过使用钻石中的氮空位中心讨论我们计划的可能实现。
基于...的耦合量子系统的最优控制
本文提出了一种对具有多个耦合自由度的量子系统进行近似最优控制模拟的方法。使用相互作用图中的一阶马格努斯展开来模拟时间演化，其中不同自由度之间的耦合被视为扰动。提出了一种数值实现程序，利用成对耦合和零阶时间演化算子的可分离性来降低计算成本，并根据自由度数对其进行了分析。该公式与无梯度方法兼容，可以优化控制场，并为此采用了随机爬山算法。作为说明，在控制场的影响下，对两个和三个偶极-偶极耦合分子转子系统进行了最优控制模拟。对于双转子系统，优化场以实现取向或纠缠目标。对于三旋翼系统，磁场经过优化，要么使所有三个旋翼朝向同一方向，要么使一个旋翼朝向特定方向，而另外两个旋翼指向相反方向。
钻石中无序的偶极自旋合奏中的准浮力细胞化
在UTA教职员工和雷神导师的建议下，UT-Arlington CSE团队的成员提供了一个巨大的机会，可以体验现实世界中的发展条件和程序。由于各种各样的必要技术，团队面前的任务涉及陡峭的学习曲线，其中许多是团队成员的新手。最初随着团队驾驶无人汽车开发景观，持续测试，开发和部署的发展，尽管进展缓慢，但事实证明是一种成功的做法，并有助于确保生产满足竞争对手要求的车辆。通过协作，跨学科团队的工作经验丰富了每个参与者，并允许每个成员在软件，硬件和一般最佳实践中扩展其工程技能。我们要感谢雷神公司和乌特 - 阿灵顿允许我们参加这个非凡的机会。
![arXiv:2009.14126v1 [quant-ph] 2020 年 9 月 29 日](/simg/g:\will\search\icon\source\3\3569f59f4181b8880b256badc42762f11e0fb038.webp)
arXiv:2009.14126v1 [quant-ph] 2020 年 9 月 29 日
嵌入绝缘固态基质中的稀土 (RE) 离子为量子计算和量子信息处理提供了一个有趣的平台。稀土离子的核自旋和电子晶体场 (CF) 能级可用于存储和操纵量子态。由于稀土离子量子态的相干时间较长，它们非常适合实现量子比特。最近已证明，失相时间范围从 CF 态之间的电子跃迁的 100 µ s [1] 到核跃迁的 1.3 s [2]，甚至通过使用动态解耦 [3] 可长达 6 小时。此外，通过检测钇铝石榴石 (YAG) [4, 5]、钒酸钇 (YVO) [6] 和硅酸钇 (YSO) [7–9] 发射的光子，已经证明了读出单自旋态的可能性，这使得此类稀土离子系统成为量子技术的有希望的平台。一些稀土离子在电信使用的频率范围内表现出 CF 跃迁，这使得它们非常适合用作量子中继器 [10, 11]。以前利用稀土离子进行量子计算的方案提出利用 CF 态的电偶极相互作用，建议通过间接偶极阻塞效应实现 CNOT 门 [12–14]。在该方案中，来自控制量子位的偶极场会使目标量子位的跃迁频率发生偏移。这被用来实现具有脉冲序列的 CNOT 门，只有当控制位处于逻辑 1 态时，该门才有效。这里我们提出了一种基于磁偶极相互作用的更快的两量子比特门，该门的灵感来自文献 [15] 中利用硅中的磷供体实现的两量子比特门，类似于金刚石中氮空位中心的混合电子和核自旋方案 [16]。我们在图 1 中展示了基本原理，并在图 2 中展示了相关能量尺度的基础层次。
里德伯镊子阵列中的超固体性
在本文中，我们预测在原子阵列中存在超固体相，其中所有原子都被激发到它们的里德堡态。我们专注于两个具有相反宇称的里德堡态的系统，其中两个态之间的轨道角动量 l 相差一，即∆ l = 1。在这里，原子对之间的共振偶极-偶极相互作用通常比色散范德华相互作用强得多，后者从二阶偶极-偶极相互作用产生到非共振对势。我们建议使用具有不同主量子数∆ n,0 的两个里德堡态，其中两个里德堡态之间的偶极矩阵元素急剧减小。这使我们能够进入相反的区域，其中范德华相互作用占主导地位并且预计存在超固体，正如我们使用大规模 QMC 模拟所证实的那样。我们研究了各种里德堡态 | nS 1 / 2 ⟩,|在不同的主量子数 n 和 n ′ 下，87 Rb 的 nP J ⟩ 和 | nD J ⟩ 。对于里德堡原子对 | nS 1 / 2 ⟩ 和 | n ′ PJ ⟩ ，对于典型的主量子数，共振偶极-偶极相互作用随 ∆ n 下降得太快。因此，t / V 要么太大，以致我们预期不会存在超固体相，要么太小，以致很难通过实验观察到。对于状态 | nD J ⟩ 和 | n ′ PJ ⟩ ，如果 n = n ′ − 1，我们预测有趣的参数区域。对于相关的主量子数，两个里德堡态在能量上相距不到 10 GHz，从而能够使用最先进的微波技术实现有效耦合。我们进一步通过磁量子数 m J 以及磁场 B 来微调相互作用。我们选择磁场垂直于原子平面，使得原子平面中原子之间的相互作用与相互作用原子对的方向无关。此外，偶极-偶极相互作用取决于磁场 B 的大小，因为它混合了两个里德堡态的精细结构能级，这会影响它们的偶极矩阵元素。额外的限制是 t 和 V 的相对符号，它取决于 m J 。我们仅当 t / V > 0 时才预期系统支持超固体相。最后，我们收敛到状态 | ⟩ = | 60 P 3 / 2 , mj = 3 / 2 ⟩ 和 | ⟩ = | 59 D 3 / 2 ，mj = 3 / 2 ⟩ ，场幅度B = 50 G。这些状态的另一个优势是D态原子对之间的范德华相互作用相对较弱。这使得原子阵列能够有效地激发到| ⟩状态，这是所提出的状态制备的重要组成部分。在正文的图2中，已经讨论了里德堡对| ⟩和| ⟩之间的相互作用包含一个共振非对角项∝1 / R 3 ，它会引起偶极交换并混合两个项，以及对角线贡献1 / R 6 。在短距离处，我们期望额外的贡献（例如非对角交换相互作用 ∝ 1 / R 6 ）会对此进行修改。这些项对于我们特定的里德堡对来说很小，但通常不为零。
片上集成人工微结构光场调控（特邀） - 陈树琪
[20] Liu W W，Chen S Q，Li Z C等。使用单层跨表面[J]在Terahertz区域中在Terahertz区域中传输模式下的极化转换实现。光学信，2015，40（13）：3185-3188。
![arxiv：2308.08289v4 [Physics.optics] 2024年6月26日](/simg/g:\will\search\icon\source\1\1a7e12cad1364277f714511341760acee1039422.webp)
arxiv：2308.08289v4 [Physics.optics] 2024年6月26日
电控制的光子电路对具有很大的能源效率和量子信息处理能力的信息技术有望。然而，典型光子材料的弱非线性和电响应是两个关键挑战。因此，已经对杂交电子光电系统（例如半导体激子 - 孔子体）进行了深入研究，因为它们的潜力允许更高的非线性和电气控制，到目前为止的成功率有限。在这里，我们展示了偶极性二利机的电场波导体系结构，该体系允许增强且可控制的极性非线性，从而实现了电反射的反射开关（镜像）和偶极极光利的晶体管。Polariton晶体管通过压缩稀释的偶性二极化脉冲，表现出非常强大的偶极相互作用，从而显示出封锁和抗块。使用一个简单的密度依赖性极化场来解释大型非线性，该电场非常有效地筛选外部电场，与固定偶极子相比，非线性的数量级增强。我们预测，在这种设备中，单个极性级别的量子封锁是可行的。