1广东核科学省级核科学关键实验室,量子问题研究所,南部师范大学,广州510006,中国2广东港量子量子问题,南部核科学计算中心,南部核科学计算中心联合实验室,中国南部师范大学,Quangzhou 510006,510006,510006,510006,510006,Quantomic and Sateronsy,Quantomia of Qualtomiak and ofernosia北京师范大学物理学,北京100875,中国5高能源物理中心,北京大学,北京大学100871,中国6通广东量子量子事务联合实验室。中国师范大学,广州510006,中国
摘要:Sachdev-Ye-Kitaev(Syk)模型是一个具有随机相互作用和强烈混乱动力学的N Majorana费物的系统,在低能量时,它可以接受全息二重描述,作为二维Jackiw-Teititelboim。因此,SYK模型提供了一种量子重力的玩具模型,该模型可能可行,可以使用近期量子硬件进行模拟。以减少这种模拟所需的资源的目的为动机,我们研究了SYK模型的稀疏版本,其中相互作用项被概率1 -p删除。具体而言,我们按数值计算光谱形式(SFF,Hamiltonian的特征值对相关函数的傅立叶变换)和最接近的邻居特征值间隙比R(表征连续特征值之间间隙的分布)。我们发现,当p大于过渡值p 1(缩放为1 /n 3)时,SFF和r均与完整的非扩展模型所获得的值匹配,并且具有随机矩阵理论(RMT)的期望。但对于p 低于较小的p 2,它也比例为1 /n 3,甚至连续特征值的间距与RMT值不同,这表明了光谱刚度的完全分解。 我们的结果对使用传送不忠作为损失函数获得的非常稀疏的SYK模型的全息解释提出了怀疑。低于较小的p 2,它也比例为1 /n 3,甚至连续特征值的间距与RMT值不同,这表明了光谱刚度的完全分解。我们的结果对使用传送不忠作为损失函数获得的非常稀疏的SYK模型的全息解释提出了怀疑。
腔量子电动力学通过将谐振器与非线性发射器 1 耦合来探索光的粒度,在现代量子信息科学和技术的发展中发挥了基础性作用。与此同时,凝聚态物理学领域因发现底层拓扑 2 – 4 而发生了革命性的变化,这种拓扑变化通常源于时间反演对称性的破缺,例如量子霍尔效应。在这项工作中,我们探索了拓扑非平凡的 Harper-Hofstadter 晶格 5 中 transmon 量子比特的腔量子电动力学。我们组装了铌超导谐振器 6 的晶格,并通过引入亚铁磁体 7 来破缺时间反演对称性,然后再将系统耦合到 transmon 量子比特。我们用光谱方法分辨晶格的各个体模式和边缘模式,检测激发的 transmon 和每个模式之间的 Rabi 振荡,并测量 transmon 的合成真空诱导兰姆位移。最后,我们展示了利用 transmon 计数拓扑能带结构每个模式内单个光子 8 的能力。这项工作开辟了实验手性量子光学 9 领域,使微波光子的拓扑多体物理成为可能 10,11,并为背向散射弹性量子通信提供了途径。由光构成的材料是量子多体物理学的一个前沿 12 。依靠非线性发射器来产生强光子 - 光子相互作用和超低损耗超材料来操纵单个光子的属性,这个领域探索了凝聚态物理和量子光学的接口,同时生产用于操纵光的设备 13,14。最新研究成果表明,光子在具有拓扑特性15的光子中会经历圆形时间反转破缺轨道,这为探索诸如(分数)量子霍尔效应2、3、Abrikosov晶格16和拓扑绝缘体4等固态现象的光子类似物提供了机会。在电子材料中,圆形电子轨道是由磁或自旋轨道耦合4产生的。与电子不同,光子是电中性物体,因此不会直接与磁场耦合。因此,人们正在努力为光子生成合成磁场,并更广泛地探索在合成光子平台中拓扑量子物质的概念。光学和微波拓扑光子学都在这一领域取得了重大进展。在硅光子学 17、18 和光学 19、20 中,通过在偏振或空间模式中编码伪自旋,已经实现了合成规范场,同时保持了时间反转对称性。在射频和微波超材料中,已经探索了具有时间反转对称性 21、22 和破缺时间反转对称性的模型,其中时间反转对称性破缺由以下因素引起:
摘要:激光无处不在,用于信息存储,处理,通信,传感,生物学研究和医疗应用。为了减少其能量和材料的使用,一个关键的追求是将激光器降低到纳米腔。获得最小的模式量需要等离激液腔,但是对于这些,增益仅来自一个或几个发射器。到目前为止,由于增益低和空腔损失高,在此类设备中的激光是无法实现的。在这里,我们演示了一种接近单分子发射极制度的等离激液量的“发射器激光”的形式。少数发射机的激光过渡显着宽广,取决于分子的数量及其各个位置。我们表明,可以通过开发一种延伸以前的弱耦合效率的方法来理解这种非标准的少数发射机。我们的工作为开发纳米剂应用以及以少数发射器的极限开发的基础研究铺平了道路。
摘要:激光无处不在,用于信息存储,处理,通信,传感,生物学研究和医疗应用。为了减少其能量和材料的使用,一个关键的追求是将激光器降低到纳米腔。获得最小的模式量需要等离激液腔,但是对于这些,增益仅来自一个或几个发射器。到目前为止,由于增益低和空腔损失高,在此类设备中的激光是无法实现的。在这里,我们演示了一种接近单分子发射极制度的等离激液量的“发射器激光”的形式。少数发射机的激光过渡显着宽广,取决于分子的数量及其各个位置。我们表明,可以通过开发一种延伸以前的弱耦合效率的方法来理解这种非标准的少数发射机。我们的工作为开发纳米剂应用以及以少数发射器的极限开发的基础研究铺平了道路。
N. Farchmin、P. Trunschke、M. Eigel、S. Heidenreich 15:50 通过线性回归方法将抛物线与测试点的两个相关坐标进行匹配 J.Puchalski、ZLWarsza
我们发现了研究两级原子与两个腔中的一个腔在相干叠加中相互作用的新特征。Jaynes-Cummings 模型用于描述原子场相互作用并研究量子不确定性对这种相互作用的影响。我们表明,以未定义的方式对两个腔进行相干控制可以实现按需操纵原子动力学的新可能性,而这在传统方式中是无法实现的。此外,我们还表明,原子的相干控制会产生高度纠缠的腔场态,呈贝尔态或薛定谔猫态。我们的研究结果对理解和利用相干控制的量子系统迈出了一步,并为利用量子不确定性研究原子场相互作用开辟了一条新的研究途径。
第 6 章 场发射 6.1 简介 电子束在许多应用和基础研究工具中起着核心作用。例如,电子发射用于阴极射线管、X 射线管、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。在许多此类应用中,希望获得高密度的窄电子束,且每束的能量分布紧密。所谓的电子枪广泛用于此目的,它利用热阴极的热电子发射来操作。然而,由于发射电子的热展宽,实现具有窄能量分布的电子束很困难。因此,冷阴极的场发射备受关注,但需要大的电场导致尖端表面的原子迁移,因此难以实现长时间稳定运行。碳纳米管可能为这些问题提供解决方案。事实上,碳纳米管在冷场发射方面具有许多优势:与金属和金刚石尖端相比,纳米管尖端的惰性和稳定性可以长时间运行;冷场发射的阈值电压低;工作温度低;响应时间快、功耗低、体积小。本章后面将讨论,利用纳米管优异场发射特性的原型设备已经得到展示。这些设备包括 X 射线管 [Sug01]、扫描 X 射线源 [Zha05]、平板显示器 [Cho99b] 和灯 [Cro04]。在详细介绍场发射之前,我们先介绍一下早期的实验工作,这些工作确立了碳纳米管在场发射方面的前景 [Hee95]。图 6.1 显示了测量碳纳米管薄膜场发射的实验装置。其中,碳纳米管薄膜(纳米管垂直于基底)用作电子发射器。铜网格位于纳米管薄膜上方 20 微米处,由云母片隔开。在铜网格和纳米管薄膜之间施加电压会产生一束电子,该电子束穿过铜网格,并在距离铜网格 1 厘米的电极处被检测到。 (需要注意的是,这些实验是在高真空条件下进行的,场发射装置位于真空室中,残余压力为 10 -6 托。)图 6.1 显示了这种装置的电流与电压曲线,表明正向偏置方向的电流大幅增加(发射类似于二极管:对于负电压,电流非常小)。为了验证光束确实由电子组成,光束在磁场中偏转,偏转对应于具有自由电子质量的粒子的偏转。该图的插图显示了 ( ) 2 log / IV vs 1 V − 的图,即所谓的 Fowler-Nordheim 图(更多信息请参见