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通过振动悬浮的微磁缸的线性冷却
冷却宏观物质的质量运动对其量子基态一直是物理界的目标，因为它被认为是迈向跨量子效应的量子效应的第一步，例如对宏观尺度观察到量子效应 - 例如，通过对空间量子量的限制，也有4个单个大型大型粒子 - 通过偏离已知相互作用的偏差并检查新颗粒的假设以搜索新物理学[5-9]。对量子状态中巨大颗粒的重力作用的研究引起了人们的关注[10，11]，因为这可能是通过实验通过实验来照亮量子力学和重力之间的相互作用的一种方法。可以理解，可以通过通过不同的悬浮方式将机械振荡器从其环境中脱离环境来实现量子状态的较大宏观量[12]。捕获和冷却大型（大于µm长度）颗粒到量子基态的运动极具挑战性。光学诱捕技术适用于捕获亚微米尺寸的颗粒，并且在悬浮的验光力学中已经使用了线性反馈技术将其冷却纳米颗粒至其运动基态[13，14]。最近，达到了两种元模式的同时基态冷却[15]，即使大型ligo镜的运动也通过反馈[16]在接近量子基态的附近冷却[16]，除了许多夹紧机械系统[17] [17]。然而，捕获场中光子的吸收和后坐力充当耗散极限，该极限与捕获粒子半径的第六功率缩放[18]，并且通过与黑色身体和捕获激光辐射的相互作用的光学左右量子态在光学左旋中存在坚硬的脱谐度限制[19] [19] [19]。
在任意偏置点的持续电流基础上的通量量子比特读出
测量假设是量子力学的基础 [1]。要获得有关封闭系统量子态的信息，需要与额外的读出系统（仪表）相互作用。可以设计这种相互作用，使得测得的可观测量是读出过程中运动的积分。这称为量子非破坏（QND）测量。QND 测量使重复测量能够得到相同的结果，最初旨在超越与引力波探测相关的标准量子极限 [2-4]。随着量子信息的发展，人们对 QND 测量方法的兴趣与日俱增，它们在各个方面发挥着重要作用，例如，误差校正 [5] 或通过测量初始化 [6]。超导通量量子比特 [7] 对于量子退火领域 [8-15] 尤其令人感兴趣，其中电感耦合的内在可能性和相当大的非谐性带来了巨大优势。然而，对于通量量子比特，在持续电流基中 QND 测量仅在远离通量简并点的地方进行 [ 16 – 20 ]。在简并点处，作为测量变量的持续电流的期望值对于量子比特能量本征态为零。通过将量子比特横向耦合到谐振器，可以测量简并点处的能量本征基，从而测量量子电感 [ 21 – 24 ]，或者通过使用基于调制耦合的更复杂方案 [ 25 ]。在任意操作点的通量基中进行测量的能力在量子退火中尤其有趣。如果能够在退火过程中进行测量，而无需首先将量子比特远离简并点，那么将带来巨大的优势，例如，避免退火计划中的淬火，这会限制成功概率 [ 13 , 26 , 27 ]，或者仅通过随机相互作用实现量子加速 [ 28 ]。此外，
四频散射对碳纳米管中热传输的影响
迄今为止，对碳纳米管的热运输物理学的理解仍然是一个开放的研究问题[1-10]。Experimentally, on the one hand, the thermal transport in single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) is measured to be nondiffusive with divergence of thermal conductivity ( κ ) for tube lengths of up to 1 mm [ 6 , 8 ], as suggested by the Fermi, Pasta, Ulam (FPU), and Tsingou model [ 11 ], on the other hand, the κ is recently reported to converge for因此，管长的长度仅为10μm[12]，突显了SWCNT的实验测量和热传输结果的解释[13]。基于声子散射选择规则的早期理论研究表明，长波长膨胀声音和扭曲 /旋转 /旋转 /旋转声音声子模式（统称为横向模式，以下是以下是横向模式）的非散射。这是通过使用Boltzmann转运方程（BTE）的迭代溶液获得的数值依赖性的声子特性的确定确定的，在这些迭代溶液中，在没有拼音子散射的情况下发现κ在差异[7]。但是，这些理论预测和数值依赖性的声子的性质是通过仅考虑三个子过程而获得的，并且尚不清楚当高级四阶四个频率过程中考虑到[7，9]时，长波长横向声子是否保持不变。基于分子动力学模拟的其他计算方法自然可以将声子非谐度包括到最高级。但是，由于几个然而，对于具有平衡分子动力学的SWCNT，这些模拟仍然是不合理的[5，15]，并且直接的分子染料表明κ的长度依赖性至少为10μm[4，16]。随着计算资源的最新进展，现在有可能通过基于BTE的方法在声子传输属性的预测中包括高阶四声音程序[17-21]。
Yelisetty Venkata Suseela
• Y. V. Suseela , P. Sengupta, T. Roychowdhary, S. Panda, S. Talukdar, S. Chattopadhyay, S. Chatterjee and T. Govindaraju, Targeting Oncogene Promoters and Ribosomal RNA Biogenesis by G-Quadruplex Binding Ligands Translate to Anticancer Activity (Cover article), ACS Bio & Med Chem Au , 2 （2），125-139（2022）。•Y. V. Suseela，P。Satha和T. Govindaraju，通过基于黄酮的转交近红外转子探针（封面）（分析和传感），1（4），180-187（20211），通过基于黄酮的近红外转子探测器对G-四链体的识别。•Y. V. Suseela，P。Satha，N。A。Murugan和T. Govindaraju，通过混合结合而识别G- Quadruplex拓扑，与癌症Theranostics的影响，Theranostics，23，10394-10414（2020）（2020年）（2020）（2020年）（新闻亮点）•Y. V. v. suseela，n。 Govindaraju，规范和非规范核酸结构的远红荧光探针：当前的进步和未来影响，化学。Soc。Rev.，47，1098-1131（2018）。 •S。Pratihar，Y。V. Suseela和T. Govindaraju，螺纹介导器诱导的纳米浓度以及内源金属离子在DNA递送中的脱谐解中的作用，ACS Appl。 Bio Mater。，3，6979-6991（2020）•K。Pandurangan，B。Roy，K。Rajasekhar，Y。V. Suseela，P。Nagendra，P。Nagendra，A。Chaturvedi et.Al。 Bio Mater。，3，5，3413–3422（2020）。 •N。Narayanaswamy，R。R. R. Nair，Y。V. Suseela，D。K. Saini和T. Govindaraju，基于分子信标的DNA开关，用于在囊泡和活细胞中可逆的pH传感，化学。 Commun。，52，8741-8744（2016）。 ，54，6314-6318（2013）。Rev.，47，1098-1131（2018）。•S。Pratihar，Y。V. Suseela和T. Govindaraju，螺纹介导器诱导的纳米浓度以及内源金属离子在DNA递送中的脱谐解中的作用，ACS Appl。Bio Mater。，3，6979-6991（2020）•K。Pandurangan，B。Roy，K。Rajasekhar，Y。V. Suseela，P。Nagendra，P。Nagendra，A。Chaturvedi et.Al。 Bio Mater。，3，5，3413–3422（2020）。 •N。Narayanaswamy，R。R. R. Nair，Y。V. Suseela，D。K. Saini和T. Govindaraju，基于分子信标的DNA开关，用于在囊泡和活细胞中可逆的pH传感，化学。 Commun。，52，8741-8744（2016）。 ，54，6314-6318（2013）。Bio Mater。，3，6979-6991（2020）•K。Pandurangan，B。Roy，K。Rajasekhar，Y。V. Suseela，P。Nagendra，P。Nagendra，A。Chaturvedi et.Al。Bio Mater。，3，5，3413–3422（2020）。•N。Narayanaswamy，R。R. R. Nair，Y。V. Suseela，D。K. Saini和T. Govindaraju，基于分子信标的DNA开关，用于在囊泡和活细胞中可逆的pH传感，化学。Commun。，52，8741-8744（2016）。 ，54，6314-6318（2013）。Commun。，52，8741-8744（2016）。，54，6314-6318（2013）。•Y. V. Suseela，S。Das，S。K。Pati和T. Govindaraju，基于DNA的基于咪唑基萘二二酰亚胺的螺纹介导剂，Chembiochem，17，2162-2171（2016）。•Y. V. Suseela，M。Sasikumar，T。Govindaraju，使用Tribromoosococolicacy Acid，Tetrahedron Lett的有效和区域选择性溴化。•M。Sasikumar，Y。V。Suseela和T. Govindaraju，Dibromohydantoin：一种方便的溴化试剂，适用于1,4,5,8 - 萘二甲乙烯二羧酸二乙二醇二氢化盐（COPERCE TRECT），ASIAN J. ORG。Chem，2，779-785（2013）。
“观察共振荧光中过去和未来量子态之间的干扰”的补充信息
完整的实验装置如图 S1 所示。超导量子比特遵循文献 [1] 中描述的“3D transmon”设计。单个铝制约瑟夫森结与蓝宝石衬底上的两个 0.4 x 1 毫米天线相连，嵌入空的铝块腔中，固定在稀释制冷机的 20 mK 基温下。transmon 芯片采用电子束光刻、双角蒸发和氧化工艺制成隧道结。光谱测量得出量子比特频率 ν q = 5 . 19 GHz，与下一个跃迁相差非谐性 α/ 2 π = 160 MHz。测得的弛豫时间为 T 1 = 16 µ s，拉姆齐时间为 T 2 = 10 . 5 µ s。读出和驱动脉冲由微波发生器产生的两个连续微波音调的单边带调制产生，微波发生器分别设置在 ν c 0 + 62 . 5 MHz 和 ν q + 62 . 5 MHz，其中 ν c 0 = 7 . 74 GHz 是高功率下的腔体频率（图 S3.a）。调制是通过将这些连续波与 62.5 MHz 的脉冲正弦信号混合来完成的，后者由 4 通道泰克任意波形发生器的两个不同通道合成。所有源均由原子钟同步。两个脉冲合并并通过输入线发送到腔体的弱耦合输入端口，输入线在稀释制冷机的各个阶段用低温衰减器进行滤波和衰减，确保进入设备的热激发可以忽略不计。在静止阶段 (850 mK) 使用商用 (来自 K&L) 低通净化滤波器，截止频率为 12 GHz，而在基准温度下插入自制低通滤波器，该滤波器由封闭在装有 Eccosorb 的红外密封盒中的微带线组成。请注意，图 S1 中表示为“反射探针”的类似线已用于现场估计腔体输入和输出耦合率 Γ a,b = γ a,b
PHYSICAL REVIEW E 101, 012110 (2020) 玻色子的表现优于......
随着工业革命期间蒸汽机的广泛应用，热力学作为一门物理理论应运而生，它能够描述和优化这些设备的性能 [1]。虽然现代热力学已远远超出了其原有的范围，但热机仍然是研究热力学机制的经典系统。热机不仅具有明确的实际应用，而且还为研究系统热力学性质如何演变提供了一种范例——应用范围从生物过程、气候系统到黑洞 [2-4]。量子系统受固有涨落和明显的非平衡性影响，为应用热力学框架带来了新的挑战 [5]。尽管如此，量子热机 [5,6] 为以易于理解的方式研究量子系统中的热力学行为提供了天然的基础。例如，在等容冲程中，总能通过能量的变化找到热量，就像在等熵冲程中可以通过能量的变化找到功一样 [7]。这或许可以解释为何有大量研究试图通过利用量子资源来提高发动机性能，包括相干性[8-15]、测量效应[16]、压缩储层[17-19]、量子相变[20]和量子多体效应[15,21-23]。其他研究则探讨了量子热机与经典热机之间的根本区别[24–26]、有限时间循环[13、27、28]、利用捷径实现绝热[12、22、23、29–33]、非热状态下的操作[34、35]、非马尔可夫效应[36]、磁系统[37–42]、非谐势[43]、光机械实现[44]、量子点实现[38、40、42]、二维材料中的实现[38、41]、与量子系统耦合的经典引擎[45]、量子冷却[46、47]、相对论系统[48、49]、简并效应[ 39、50]，以及
四倍的perovskites中的声子嘎嘎作响
在钙钛矿中晶格电位强的非谐度的影响，包括分层的丘比特，三维型晶体和相关系统[1，2，3]。此外，铜氧化物（CUO）中Cuo 6八氏菌（Cuo）的氧气原子应该具有双重潜力。这一事实得到了许多高t c超导体和相关父系统的确定，包括Yba 2 Cu 3 O 7-δ，La 2-x Sr X Cuo 4，以及通过Exed X-Ray X-Ray x-Ray X射线吸收结构（exafs）实验，and-x ce x cuo 4-Δ计算（请参阅[1，2，4，5]及其中的参考）。在SuperContucting Ba 1-x K x Bio 3 [6]中观察到异常氧振动的相似情况。参考。[7]用Jahn-Teller Polaron模型解释了超导LA 2 CUO 4中双井潜力的出现。在参考文献中讨论了双钙壶中的双孔电池。[8]，进行区域中心软模式的计算是为了使极性和八面体旋转不稳定性表征。这些电势中的声子模式可能很不寻常。由其他原子形成的过度原子笼中弱结合离子的非谐振动通常被称为嘎嘎作响。已经在诸如Val 10 +Δ[9]，laterates [10]，Detecaborides [11]的材料中观察到它们。最近，建议在高压下合成的四倍体cucu 3 v 4 o 12 [3]。Rattling or other types of anharmonicity can lead, e.g., to Schottky-type anomaly of specific heat at low temperature [14], result in significant in- crease of electron e ff ective mass [15, 16, 17], suppress thermal conductivity [18, 19] or be a driving force for the superconduc- tivity [15, 16, 17, 20].在四倍的perovskites aa'3 b 4 o 12中
使用几何和完整量子门进行基于 Skyrmion 的量子计算的机会
Skyrmion 是凝聚态中拓扑稳定的结构，具有粒子状特性。自 2009 年发现以来 [1]，它们在自旋电子学领域引起了广泛关注，尤其在存储设备和逻辑运算中具有潜在应用价值。随着实验技术的进步，Skyrmion 的尺寸已经可以小到只有几个晶格常数。这引起了人们对从量子力学角度研究其特性的兴趣，进而促成了 Skyrmion 量子比特的提出 [2]。在反演对称磁体中，Skyrmion 表现出有趣的特性，可能适用于量子计算应用 [3]。在哈密顿层面，Skyrmion 可以被设计成与现有的超导量子比特（如 transmon 和 flux 量子比特）相似。受这些相似之处的启发，我们探索了当 Skyrmion 配置在所谓的 transmon 状态时可能意味着什么。超导 transmon 量子比特具有增强的抗噪性和可控性，彻底改变了量子计算领域。因此，很自然地，我们会问 Skyrmion 量子比特是否可以实现类似的改进，因为它们是完全不同的物理实体。我们研究了两种可能的 Skyrmion 量子比特类型：S ˆ z 量子比特和螺旋性量子比特，它们取决于底层材料的特性。我们讨论了量子 Skyrmions 的量化过程以及这两种量子比特类型如何从集体坐标量化中产生。这引出了我们最终用来描述材料和仪器参数方面不同量子比特配置的一般哈密顿量。我们从非谐性和耦合强度等常见度量的角度讨论这些配置，以展示未来 Skyrmion 量子比特的机遇和挑战。此外，与通常实现的动态门不同，我们探索了这些系统中几何和完整量子门的潜力。为了实现这样的门，必须将量子比特设计成三级系统（即 Λ 系统），而这在 Skyrmion 量子比特的背景下尚未被探索过。我们阐述了如何创建这样的系统，并模拟了单个量子比特门来确认结果。最后，我们阐述了如何使用这些方法实现通用门集，并讨论了当前为实现 Skyrmion 量子比特的可扩展量子平台所做的努力。
电致伸缩聚合物纳米复合材料
所有介电材料都具有电活性，即能够在施加的电场作用下改变其尺寸或形状。(Dang et al, 2012) 电活性聚合物 (EAP) 及其聚合物纳米复合材料由于其低模量、高应变能力、易于低成本加工和可定制的机电耦合特性，特别适用于从致动器、传感器到发电机等应用。通常，EAP 诱导的应变能力比刚性和易碎的电活性陶瓷高两个数量级。与形状记忆合金和聚合物相比，它们显示出更快的响应速度。(Yuan et al, 2019) 由于这些特性，EAP 可以与生物肌肉相媲美，并长期被称为“人造肌肉”。(Bar-Cohen, 2002) 社区甚至发布了一项挑战，要求开发一种由人造肌肉驱动的机械臂，以赢得与人类对手的腕力比赛。除了致动器之外，EAP 还显示出其在传感应用中的潜力，例如触觉传感、血压和脉搏率监测以及化学传感。（Wang 等人，2016 年）此外，EAP 甚至可以作为发电机中的关键活性材料。随着便携式电子设备（例如无线传感器和发射器）和无线微系统的功能不断增加，其能量需求也急剧增加。而电池的使用由于环境问题和有限的使用寿命而很麻烦，因此需要定期更换。解决这一挑战的明显解决方案是开发完全依赖从人体或周围环境中获取的能量的自供电系统。EAP 已被证明能够获取振动机械能（Lallart 等人，2012 年）和海浪能（Jean 等人，2012 年）。EAP 可以根据其所属的晶体类别（即中心对称或非中心对称）分为不同的亚组。当具有对称中心的介电材料受到电场刺激时，对称性将抵消阳离子和阴离子的运动，不会导致晶体的净变形。然而，化学键不是谐波的，键的非谐性会引起二阶效应，导致晶格的净变形很小。（Vijaya，2013）发现变形与电场的平方成正比，与电场的方向无关。这种效应称为电致伸缩。由于这种非谐波效应存在于所有介电体中，因此所有介电体都是电致伸缩材料。
使用Phononic Crystals的工程语音量相互作用
1 John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA 2 QuTech, Delft University of Technology, PO Box 5046, 2600 GA Delft, The Netherlands, EU a) E-mail: kkuruma@seas.harvard.edu b) E-mail: loncar@seas.harvard.edu Abstract The ability to固体中的控制声子是从量子信息处理到传感的各种量子应用的关键。通常，声子是噪声和破坏性的来源，因为它们可以与各种固态量子系统相互作用。为了减轻这种情况，量子系统通常在毫米的温度下运行，以减少热声子的数量。在这里，我们演示了一种依赖于状态的工程语音密度的替代方法，从光子带隙结构中汲取了灵感，这些启发已用于控制量子发射器的自发发射。我们使用完整的Phononic带隙设计和制造钻石音调晶体，跨越50-70 gigahertz，量身定制，以抑制带有热浴的谐振声子的单个硅接收色中心的相互作用。在4开尔文时，我们证明了与大块相比，颜色中心的彩色中心的轨道弛豫率降低了18倍。此外，我们证明了声音带隙可以有效抑制高达20 kelvin的声子彩色中心相互作用。除了在较高温度下实现量子记忆的操作外，设计Qubit-Phonon相互作用的能力还可以使量子科学和技术的新功能能够使用，在该功能中，将声子用作量子信息的载体。工程量子系统与声子/振动的相互作用是广泛学科的重要任务，包括量子信息1-3，光电4，计量学5，能量收获6和传感7,8。相干的声子可以作为量子信息的载体9,10发挥重要作用，而热声子也会在单个量子水平下对许多量子系统的相干性质产生负面影响，并最终限制量子设备的连贯性11,12。解决此问题的最常见方法是在降低的温度下（通常在Milli-Kelvin范围内），以减少9,13,14的热声子的种群。但是，这种方法需要复杂且昂贵的低温系统，并且不会减轻