B41.002:高 Q 值超导谐振器高电阻率硅晶片低温损耗角正切测量 B57.002:超导 Nb 薄膜中亚间隙准粒子散射和耗散 B57.008:Nb 超导射频腔的电磁响应 B57.010:用于高 Q 值谐振腔的高纯铌超导态氢化物的非平凡行为 B57.012:轴子搜索的可行性研究:Nb SRF 腔中的非线性研究 D37.002:基于三维微波腔的微波光量子转导 D39.013:带有级联低温固态热泵的量子阱子带简并制冷 D40.008:基准测试方八边形晶格 Kitaev 模型的 VQE D41.003:用于量子计算的 Nb 谐振器中氧化铌退火的原位透射电子显微镜研究 F36.005:识别超导量子比特系统中缺陷和界面处的退相干源 F36.006:使用双音光谱理解和减轻超导射频 (SRF) 腔中的损耗 F36.007:通过 HT 相界分析优化用于量子器件的 Nb 超导薄膜 F36.008:循环:超导量子比特的多机构表征 F36.010:铌射频腔的 Nb/空气界面的原子尺度研究 K29.002:超导量子材料与系统 (SQMS) – 新的 DOE 国家量子信息科学研究中心M41.009:可调谐 transmon 量子比特的长期能量弛豫动力学作为损耗计量工具 N27.006:超导量子材料与系统 (SQMS) 研究中心的量子信息科学生态系统工作 Q71.007:高磁场中的超导材料在高能物理量子传感中的应用 Q37.005:多模玻色子系统量子启发式的数值门合成 S38.003:基于微米级约瑟夫森结的约瑟夫森参量放大器的制造和特性 S72.009:探究低温真空烘烤对超导铌 3-D 谐振器光子寿命的作用 T00.106:铌硅化物纳米膜的稳定性、金属性和磁性 T00.119:不同 RRR 值的铌膜的特性低温 T72.005:单个纳米结处异质偶极场和电荷散射的太赫兹纳米成像 W40.006:量子芝诺效应对两能级系统的动态解耦 W34.013:3D SRF QPU 的潜在多模架构探索 Y34.008:高相干性 3D SRF 量子比特架构的进展 Y40.009:理解和减轻超导量子比特中 TLS 引起的高阶退相干
过去二十年,科学界不断努力寻求更好的量子资源协方差框架,重点主要放在量子纠缠上。在这项工作中,我们通过分析洛伦兹增强下真正的多体纠缠和量子相干性的行为,将讨论向前推进了一步。具体来说,我们对叠加多体纯态中产生的电子-正电子对问题进行了案例研究。我们的方法与标准处理的不同之处还在于,我们考虑了四动量的所有成分,从而允许检查在这些自由度之间也可以编码纠缠的场景。我们的分析揭示了这个问题中有趣的微妙之处,比如实验室框架中的真正 4 体纠缠在洛伦兹增强框架的视角下转变为真正的 8 体纠缠加上量子相干性。此外,这些量子资源的给定组合被证明会形成洛伦兹不变量。尽管我们的研究结果无法通过第一原理确定信息论洛伦兹不变量,但它们为沿着这条路线进行根本性突破铺平了道路。
现代物理学的最新发展表明,量子关联(例如量子纠缠)及其与量子相干性的关系在理解各种物理系统的性质方面发挥着重要作用。相干性不仅在经典理论(例如射线光学)中研究,而且在各种量子系统中得到讨论,例如与量子信息论相关的系统。1938 年,Zernike 首次在经典场传播理论领域引入了相干度的概念 [1]。接下来在 1950 年,Hanbury Brown 和 Twiss 研究了恒星干涉仪系统中的高阶相干性 [2]。量子相干理论由 Glauber [3,4] 和 Sudarshan [5] 于 1963 年提出,随后由 Metha 和 Sudarshan [6] 于 1965 年进一步发展。另一方面,我们可以在 [7] 和 [8,9] 中分别找到对经典和量子相干理论的详尽介绍。量子相干理论在量子光学领域的研究中得到了广泛的应用 [3,4]。近年来,人们在各种模型中研究了量子相干性和纠缠之间的关系,包括描述高 Q 腔中原子集合的模型 [10]、光机械系统 [11]、两个强耦合的玻色子模式 [12] 或三模光机械系统 [13]。纠缠系统在量子信息论中有着各种实现,特别是在量子通信、量子密码学 [14] 和量子计算 [15–22] 中。最大或强纠缠态在量子隐形传态[23-26]或安全量子通信[27,28]等过程中起着重要作用。因此,加深对纠缠性质及其与其他形式的量子关联和相干性的关系的认识仍然至关重要。因此,在我们的研究中,我们不仅会考虑纠缠和相干之间的关系,还会考虑状态的混合性。描述纠缠和混合性[29-35]或相干性和混合性[36-41]或相干性的量之间的相互关系
寻找一种可行的方案来测试引力相互作用的量子力学性质引起了越来越多的关注。到目前为止,引力介导的纠缠产生似乎是潜在实验的关键因素。在最近的一项提案 [D. Carney 等人,PRX Quantum 2,030330 (2021)] 中,将原子干涉仪与低频机械振荡器相结合,提出了一种相干性复兴测试来验证这种纠缠产生。由于只对原子进行测量,因此该协议无需进行相关测量。在这里,我们探索了这种协议的公式,并具体发现,在设想的高热激发操作状态下,没有纠缠概念的半经典模型也会给出相同的实验特征。我们在完全量子力学计算中阐明,纠缠不是相关参数范围内复兴的来源。我们认为,在目前的形式下,建议的测试仅在振荡器几乎处于纯量子态时才有意义,并且在这种情况下,影响太小而无法测量。我们进一步讨论了潜在的开放结局。结果强调了在测试物理系统的量子力学性质时明确考虑量子情况与经典期望的不同之处的重要性和微妙之处。
量子相干性是量子力学的基本特征之一。量子相干源理论不仅在量子理论中而且在实际应用中都发挥着重要作用[1–4]。量化量子态的相干性是量子相干源理论的核心任务之一。Baumgratz 等人提出了一个严格的框架来量化相干性[5]。该框架规定了良好的相干性测度必须满足几个条件。基于该框架,人们针对固定正交基提出了许多合适的测度[6–13]。相干性相对熵 (REOC) 和相干性 l 1 范数是两个典型的量子相干性测度,已被证明能够满足这些条件[5]。[12] 的作者提出了一种基于 Tsallis 相对 α 熵的相干性测度。作者证明了上述相干性测度满足(C1)的条件,
1 加拿大国家研究委员会,加拿大安大略省渥太华 K1A 0R6 2 多伦多大学物理系,加拿大安大略省多伦多 M5S 1A7 3 瓜达拉哈拉大学物理系,墨西哥哈利斯科州瓜达拉哈拉 44420 4 湖首大学物理系,加拿大安大略省桑德贝 P7B 5E1 5 马克斯普朗克光物理研究所,德国埃尔朗根 91058 6 俄罗斯科学院应用物理研究所,俄罗斯下诺夫哥罗德 603950 7 德克萨斯 A&M 大学量子科学与工程研究所,美国德克萨斯州学院城 77843 8 德克萨斯 A&M 大学物理与天文系,美国德克萨斯州学院城 77843 9 德克萨斯 A&M 大学生物与农业工程系, Texas 77843, USA 10 Departamento de Óptica, Facultad de Física, Universidad Complutense, 28040 马德里, 西班牙 * 通讯作者: lsanchez@fis.ucm.es
摘要背景:肌肉间同步是有效运动表现和日常生活活动的关键方面之一。本研究旨在利用小波分析评估轮椅击剑运动员躯干稳定肌的同步性。方法:评估了左右两组背阔肌/腹外斜肌 (LD/EOA) 肌肉间的肌肉间同步性和拮抗性 EMG-EMG 相干性。研究组由 16 名轮椅击剑运动员组成,他们是波兰残奥会队的成员,分为两类残疾(A 和 B)。数据分析分三个阶段进行:(1) 使用 sEMG 记录肌肉激活;(2) 小波相干性分析;(3) 相干性密度分析。结果:在残奥会轮椅击剑运动员中,无论其残疾类别如何,肌肉都在低频率水平上被激活:A 类击剑运动员为 8-20 Hz,B 类击剑运动员为 5-15 Hz。结论:结果表明,轮椅击剑运动员(包括脊髓损伤运动员)的躯干肌肉活动明显,这可以解释为他们高强度训练的结果。肌电信号处理应用在提高轮椅运动员的表现和诊断方面具有巨大潜力。关键词:小波分析、残疾运动员、脊髓损伤、肌电图、频率水平
上述相干性测度对于解释量子关联也很有用。[2 ] 除了基于纠缠的相干性测度外,[5 ] 这方面的进展还包括通过考虑子系统间量子相干性的分布来解释量子纠缠 [ 12 , 26 ] 和各种不和谐类量子关联 [ 26 – 29 ] 。另一种将量子相干性与量子关联联系起来的途径是考虑状态的受控相干性。[30 – 33 ] 特别是,借助相互无偏基,Mondal 等人。 [31] 引入了二量子比特态的量子相干性非局域优势 (NAQC),随后将其推广到 (d×d) 维态(d 为素数幂),[32] 并表明它表征了一种比纠缠更强的量子关联。对于二量子比特态,还建立了 NAQC 与贝尔非局域性之间的联系。[33]
量子力学最引人注目的特性之一是,量子系统的状态可以表示为不同物理态的相干叠加,即与某些可观测量的实际可测值相对应的特征态。由于这些特征态构成了完全可区分状态的基础,因此这种线性展开的系数也取决于基础。所有纯量子特性都与量子相干性的存在密切相关,量子相干性在实验中表现为干涉和量子涨落 [1]。人们确实认为从经典世界到量子世界的转变是由于退相干 [2]。保持量子相干并从而对抗退相干是量子信息处理协议 [6] 面临的最基本挑战之一 [3–5]。
我们通过时间域Terahertz(THZ)光谱法解决了将分离的水分子的实时相干旋转运动封装在富勒烯-C 60笼子中的实时旋转运动。我们采用单周期脉冲来激发水的低频旋转运动,并测量水分子电磁波随后的相干发射。在低于〜100 K的温度下,C 60晶格振动阻尼被减轻,并以明显长的旋转一致性清晰地溶解了封闭水的量子动力学,扩展到10 ps以上。观察到的旋转转变与气相中单水分子的低频旋转动力学非常吻合。然而,还观察到一些其他光谱特征,其主要贡献在〜2.26 THz处,这可能表明水旋转与C 60晶格声子之间的相互作用。我们还解决了突然冷却至4 K后水排放模式的实时变化,这意味着在10s小时内将正孔转换为偏水。观察到的隔离水分子限制在C 60中的长相干旋转动力学使该系统成为未来量子技术的有吸引力的候选者。