物理系统,离子作为量子比特载体在子系统之间传递量子信息,因此离子穿梭是在多个离子限制区域内或多个子系统之间实现量子比特扩展方案的必要控制手段,由此可见离子穿梭的重要性。因此,我们制定了一种计算离子穿梭过程中分段直流电极时变电压的方法。在方法的设计中,我们不从纯理论的角度研究离子穿梭,还考虑到电子学的实际约束,使实验方法更加简洁明了。实验结果表明,该方法可以使离子按照预期的路线穿梭,说明了该方法是可行的,产生的直流电极电压是可靠的。
图 6. 带有集成光学腔的离子阱:(a)因斯布鲁克大学的集成光学腔阱 [ 93 ]。从离子发射的 854nm 光子的 50% 可被腔收集,并转换为 1550nm 的通信波长。(b)萨塞克斯大学的集成光学腔阱。该阱展示了离子和腔模式之间的第一个强耦合。(c)奥胡斯大学的离子阱。腔镜 (CM) 沿轴向,径向泵浦光束用于将离子泵回多普勒冷却循环。这些离子可在 CCD 上成像。压电换能器 (PZT) 用于主动锁定光学腔与 RP 激光器共振。(d)当径向 RP 激光器开启时,大约 100 个离子的整个晶体都是明亮的。 (d)当径向RP关闭时,只有腔内的离子是亮态,腔外的离子处于暗态[144]。
当具有整数自旋的粒子在低温和高密度下聚集时,它们会发生玻色-爱因斯坦凝聚 (BEC)。原子、磁振子、固态激子、表面等离子体极化子和与光耦合的激子表现出 BEC,由于大量占据相应系统的基态,因此产生高相干性。令人惊讶的是,最近发现光子在有机染料填充的光学微腔中表现出 BEC,由于光子质量低,这种情况发生在室温下。在这里,我们证明无机半导体微腔内的光子也会热化并经历 BEC。虽然人们认为半导体激光器是在热平衡之外运行的,但我们在系统中确定了一个热化良好的区域,我们可以清楚地区分激光作用和 BEC。半导体微腔是探索量子统计光子凝聚体的物理和应用的强大系统。实际上,光子 BEC 在比激光器更低的阈值下提供其临界行为。我们的研究还显示了另外两个优点:无机半导体中没有暗电子态,因此这些 BEC 可以持续存在;量子阱提供更强的光子-光子散射。我们测量了一个未优化的相互作用参数 (̃ g ≳ 10 –3),该参数足够大,可以了解 BEC 内相互作用的丰富物理特性,例如超流体光。
光子平台是量子技术的绝佳环境,因为弱的光子与环境耦合可以确保较长的相干时间。量子光子学的第二个关键因素是光子之间的相互作用,这可以通过交叉相位调制 (XPM) 形式的光学非线性提供。这种方法支撑了量子光学 1 – 7 和信息处理 8 中的许多拟议应用,但要发挥其潜力,需要强的单光子级非线性相移以及可扩展的非线性元件。在这项工作中,我们表明所需的非线性可以由嵌入量子阱的微柱中的激子极化子提供。它们将激子的强相互作用 9、10 与微米级发射器的可扩展性结合起来。11。使用衰减到单光子平均强度以下的激光束,我们观察到每个极化子的 XPM 高达 3±1 mrad。以我们的工作为第一步,我们为极化子晶格中的量子信息处理铺平了道路。XPM 的量子应用包括远距传物 1 、光子数检测 2 、计量学 4 、密码学 5 和量子信息处理 (QIP),其中它被提议作为电路 6 和测量 7 的途径
本文的目的是对离子阱量子计算机的操作进行一般性描述,从一维陷阱中离子的限制到逻辑门的实现。我们从通过谐波势限制离子的保罗离子阱的描述开始,然后描述了如何通过与外部激光产生的电磁场相互作用来改变离子的内部状态。我们详细研究了主要类型的单量子比特门和两种类型的多量子比特 CNOT 门,即 Cirac-Zoller 门和 Mølmer-Sørensen 门。再次,这种门的实现已经在囚禁离子计算机的具体情况下进行了描述。在最后一部分,我们介绍了 IonQ 公司在线提供的真实离子阱处理器上的量子算法的实现。具体来说,准备并测量了两种类型的量子态:贝尔态和更一般的 GHZ 态。
摘要:由于CT扫描技术的快速技术进步,心血管CT被广泛用于诊断心血管疾病。这些进步包括从早期到最新型号的多层CT的开发,它具有获取具有高空间和时间分辨率的图像的能力。最近的光子计数CT的出现在临床应用中进一步提高了CT性能,从而改善了空间和对比度分辨率。CT衍生的分数流储备优于基于标准CT的解剖学评估,用于检测病变特异性的心肌缺血。CT衍生的3D印刷患者特异性模型也优于标准CT,在教育价值,手术计划和心血管疾病治疗的模拟方面具有优势,并增强了医生 - 患者的交流。三维可视化工具,包括虚拟现实,增强现实和混合现实,进一步提高了心血管疾病中心血管CT的临床价值。随着人工智能,机器学习和心血管疾病中深度学习的广泛使用,心血管CT的诊断性能得到了显着改善,并且在疾病诊断和预测方面都提出了令人鼓舞的结果。还讨论了这些技术的局限性和未来前景。本评论文章概述了心血管CT的应用,从传统的管腔评估的诊断价值的角度涵盖了其性能,以鉴定易受伤害的病变,以通过使用这些高级技术来预测疾病结果。
摘要。光学元面具有无与伦比的灵活性,可以通过下波长的空间分辨率操纵光场。将元面耦合到具有强光学非线性的材料可能允许超快时空光场调制。但是,到目前为止所证明的大多数元整口是线性设备。在这里,我们在实验上证明了同时使用单层等离子式肩面与纤维激光腔中的Epsilon-Near-Zero(ENZ)材料强耦合。虽然元表面的几何阶段被用来将激光器的横向模式从高斯束转换为带有轨道角动量的涡旋束,但通过Q -Switching过程,ENZ材料的巨大非线性可饱和吸收使脉冲激光产生。在激光腔中直接整合时空跨表面可能为开发具有量身定制的空间和时间剖面的微型化激光源铺平了道路,这对于多种应用来说是有用的,例如超级分辨率成像,高密度光学存储,高密度光学储存以及三维激光射击光刻。