原子级厚度的二维 (2D) 过渡金属二硫属化物 (TMD) 超导体能够实现均匀、平坦和干净的范德华隧穿界面,这促使它们被集成到传统的超导电路中。然而,必须在 2D 材料和三维 (3D) 超导体之间建立完全超导接触,才能在这种电路中采用标准微波驱动和量子比特读出。我们提出了一种在 2D NbSe 2 和 3D 铝之间创建零电阻接触的方法,这种接触表现为约瑟夫森结 (JJ),与 3D-3D JJ 相比具有更大的有效面积。由 2D TMD 超导体形成的器件受到薄片本身的几何形状以及与块体 3D 超导引线的接触位置的强烈影响。我们通过金兹堡-朗道方程的数值解提出了 2D-3D 超导结构中超电流流动的模型,并与实验结果非常吻合。这些结果表明我们向新一代混合超导量子电路迈出了关键一步。
hzμm-3(带有自旋型耦合系数,代表主要的系统不确定性)。我们在具有低应变梯度的单晶散装钻石中使用应变敏感的自旋态干涉仪(N- V)颜色中心。这种量子干涉量学技术对磁场对电子和核自旋浴的不均匀性产生了不敏感性,从而实现了长时间的N- V – Angelement Electemple-Electemple-Electemple-Electement Electem-Election旋转时间和增强的应变敏感性,并增强了该技术的潜在应用,并拓宽了相同的技术的潜在应用。我们在共聚焦扫描激光显微镜上首先证明了应变敏感的测量方案,从而提供了敏感性的定量测量以及三维应变图;第二位于宽阔的成像量子钻石显微镜上。我们的应变 - 显微镜技术可以快速,敏感的钻石材料工程和纳米化表征;以及基于钻石的菌株感测所应用的,例如在钻石砧细胞或嵌入式钻石应力传感器中,或内部通过粒子诱导的核后坐力引起的晶体损伤。
我们引入了超图的概念来描述具有概率多光子源的量子光学实验。每个超边代表一个相关光子源,每个顶点代表一条光输出路径。这种通用的图形描述为产生复杂的高维多光子量子纠缠态提供了新的见解,超越了通过自发参数下转换对创建所施加的限制。此外,可以通过实验研究超图的性质。例如,确定超图是否具有完美匹配的 NP 完全问题可以通过在量子实验中通过实验检测多光子事件来回答。通过在超图中引入复数权重,我们以图形方式展示了一般的多粒子量子干涉和操纵纠缠。我们的工作为多光子高维状态生成的发展铺平了道路,并可能激发使用超图映射的量子计算的新应用。
非阿布莱安人的融合是仅测量拓扑量子计算中的基本操作1。在一维拓扑超导体(1DTSS)2–4中,融合量相当于确定Majorana零模式(MZMS)的共享费米亚奇偶校验。在这里,我们介绍了与Fusion规则未来测试兼容的设备体系结构5。我们在砷氧化胺 - 铝 - 铝异源结构中实施了单次干涉测量,并具有栅极定义的超导纳米线12-14。干涉仪是通过将邻近的纳米线与量子点耦合形成的。纳米线导致这些量子点的量子电容的状态依赖性转移高达1 ff。我们的量子电气测量值显示了通量H /2 e - 周期性双峰性,其信噪比(SNR)在最佳通量值下为1.6μm。从量子电气压测量的时间迹线开始,我们在两个相关状态中提取了一个相关状态的停留时间,在大约2 t的平面磁场时长度超过1 ms。我们讨论了根据拓扑上的微不足道和非本质起源的测量的解释。较大的电容偏移和较长的中毒时间可实现奇偶校验测量,分配误差概率为1%。
摘要 高维希尔伯特空间以及控制光子多个自由度并使其纠缠的能力使得各种量子信息处理应用能够实现新的量子协议。在这里,我们提出了一种方案,使用在路径(位置)空间和频域中实现偏振控制量子行走所需的操作元件来生成和控制偏振-路径-频率纠缠。超纠缠态表现为使用干涉装置的受控动力学,其中半波片、分束器和频率移位器(例如基于电光效应的移位器)分别用于操纵偏振、路径和频率自由度。重点是利用偏振来影响频率和位置空间中特定值的移动。计算子空间之间的负性以证明三个自由度之间纠缠的可控性,并使用去偏振通道模拟噪声对纠缠的影响。报告的进展以及使用光量子态实现量子行走的实验演示使量子行走成为一种生成超纠缠态的实用方法。
摘要:最近,提出了一种使用非线性干涉仪进行量子状态进行工程的方法,以实现近乎理想的单模操作和近乎义务的精确状态工程(L. Cui等,Phys。修订版a 102,033718(2020)),并且可以在不降低亮度和收集效率的情况下创建高纯度双光子状态。在这里,我们研究了非线性干扰方法的粗或可调节性,以将建设性干扰模式匹配到标准100-GHz DWDM通道的传输窗口中。对于非线性干扰效应的各种条件,测量了关节频谱强度光谱。我们表明该方法具有粗略和精细的能力,同时保持其高光谱纯度。我们期望我们的结果扩大了非线性干扰方法的有用性。通过此方法设计的光子对生成将是量子信息过程的绝佳实用来源。
量子近似优化算法 (QAOA) 最初是为了在量子计算机上寻找组合优化问题的近似解而提出的。然而,该算法也引起了人们对采样目的的兴趣,因为在合理的复杂性假设下,理论上证明了算法的一层已经设计出了一种超出经典计算机模拟范围的概率分布。在这方面,最近的一项研究还表明,在通用伊辛模型中,这种全局概率分布类似于纯粹但类似热的分布,其温度取决于自旋模型的内部相关性。在这项工作中,通过对该算法的干涉解释,我们扩展了单层 QAOA 生成的本征态振幅和玻尔兹曼分布的理论推导。我们还从实际和基本角度回顾了这种行为的含义。
第一代专用空间甚长基线干涉测量 (SVLBI) 任务的运行期始于 1997 年,当时日本主导的 VSOP/HALCA 任务发射,并将于 2019 年俄罗斯主导的 RadioAstron 任务完成飞行运行后结束。在此之前,1986-1988 年进行了跟踪和数据中继卫星系统 (TDRSS) 的 SVLBI 演示实验。虽然从第一次演示实验和两次专用 SVLBI 任务中吸取的全面经验教训仍有待深入研究,但可以得出一些初步结论。本文讨论了这些任务在四十年间从最初的 SVLBI 概念发展到运行状态过程中的一些实施问题。2019 COSPAR。由 Elsevier Ltd. 出版。保留所有权利。
这种空间的体积如此之小,分析物分子的数量正在减少,需要单分子水平的检测方法。特别是,单个非荧光分子的检测非常重要,因为大多数分子没有荧光。相反,我们开发了用于灵敏检测非荧光分子的热透镜显微镜 (TLM),并实现了在 7 fL 中测定 0.4 个分子的浓度 [1] 和使用紫外激发激光计数单个大型生物分子 (λ-DNA) [2]。然而,由于光学背景较大,这是基于 TLM 原理的一个问题,因此无法实现蛋白质等小分子的计数。因此,我们通过引入微分干涉对比 (DIC) 显微镜的原理开发了微分干涉对比热透镜显微镜 (DIC-TLM) 以实现无背景检测。到目前为止,DIC-TLM 可以实现对单个非荧光分子的检测 [3],而之前的 DIC-TLM 使用可见光激发,无法检测在紫外线范围内有吸收的生物分子。本文开发了一种新型紫外激发DIC-TLM(UV-DIC-TLM)用于检测单个蛋白质分子。具体而言,设计了用于紫外激发的DIC棱镜和显微镜等光学元件,验证了UV-DIC-TLM的原理并评估了其性能。