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World File Search System自旋
利用囚禁离子实现自旋压缩
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域，该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法，几十年来，它一直是时间和频率标准校准的基础。然而，现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如，考虑量子逻辑光谱时钟测量，其中使用原子的量子力学运动作为总线，将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限，其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例
量子信息处理的可调横向自旋 - 运动耦合
原子量子圈（“旋转”）与捕获的离子库仑晶体中的集体运动之间的抽象激光控制的纠缠需要从激光器进行条件动量转移。由于自旋依赖性力是从自旋光相互作用中的空间梯度得出的，因此该力通常是纵向的，与平均激光K -vector（或两个梁的K-矢量差异）平行且成比例，这构成了可访问的自旋 - 运动偶联的方向和相对幅度。在这里，我们显示了如何由于其横向发射中的梯度而垂直于单个激光束传递动量。通过控制离子的位置的横向梯度通过光束塑造，可以调节边带和载体的相对强度，以优化所需的相互作用并抑制不需要的，抗谐振的效果，从而降低了栅极的限制。我们还讨论了这种效果如何在最近的实验中扮演着未引人注目的角色。
用量子计算机计算自旋相关性
这个免费平台使学生可以远程设计和测试实数量子电路。这些实验阐明了难以访问的量子机械系统的一般特征，并且是远程学习的理想选择。文献描述了IBM量子处理器进行的各种实验。除了量子计算算法外，5这些实验还包括贝尔不平等的测试和三个或更多纠缠量子的Mermin的不平等现象。6在本文中，我们描述了物理学家感兴趣的其他实验。尽管IBM量子位不是Spin-1/2粒子，但两者都是两态系统，因此相同的数学适用于两者。任何自旋方向都可以通过使用Bloch球体来表示。我们使用量子电路来建模两个和三个粒子的系统中自旋的相关性。我们演示了单线状态的旋转不变性，三胞胎状态的有趣属性以及三方状态的令人惊讶的特征。这些实验有助于对总自旋和自旋成分的可视化和概念理解。此外，学生在量子计算机的理论和实验使用方面获得了经验。
SPOQC：一种自旋光量子计算体系结构
建筑Paul Hilaire，Grégoirede Gliniasty，Pierre- Emmanuel Emeriau，Stephen Wein，Stephen Wein，Alexia Salavrakos，Shane Mansfield Quandela，7 RueLéonardde Vinci，Massy，Massy，Massy，France paul.hilaire@quandela eactormand paul and comply-distuts量子量子量子（FTRESMBLY量子） 噪音。实现此目的，需要仔细安排组件，以便易于故障的量子信息处理，而无需过多的硬件。光子技术显示出大规模量子计算的希望，但是当前有效的全光FTQC体系结构[1]具有较大的资源足迹，这是由于基于广泛的硬件多路复用的资源状态生成器的严重依赖。基于Quantum-Emitter的单光子源最近在单光子质量方面优于传统方法，它们的旋转充当量子记忆，从而增强了发射光的纠缠。当前最大的光子纠缠状态是用这种来源产生的[2-3]。我们提出了针对基于量子发射机的平台量身定制的自旋光量子计算（SPOQC）体系结构，从而大大降低了资源足迹和硬件复杂性而不依赖多路复用。它利用旋转的光子发射和有效的重复范围，直至成功范围，以处理量子信息。SPOQC的性能与全光音架构相匹配。它评估它是模块化的，可扩展的，并且可以实现任何稳定器量子误差纠正（QEC）代码。量子信息在量子发射器的旋转中编码，光子促进了长距离两旋式门，从而促进了高级QEC代码的实现
在热混合方案中通过动态核极化（DNP）对核自旋的部分授予核自旋样品的定量分析
动力学核极化（DNP）是一种强大的方法，它允许通过微波辐照电子Zeeman跃迁来传递电子极化，从而使几乎任何旋转核的核对任何旋转核的核两极化。在某些条件下，可以使用热混合（TM）模型以热力学术语描述DNP过程。不同的核物种可以通过与电子旋转的相互作用并达到共同的自旋温度间接交换能量。在质子（H）和氘（D）核之间可能发生这种“串扰”效应，并在脱离和重新偏振实验中发生。在这项工作中，我们将这种效应在实验中，使用质子化或剥离的tempol自由基作为偏振剂。对这些实验的分析基于普罗威尔托洛罗的方程式，可以提取相关的动力学参数，例如不同储层之间的能量传递速率以及非Zeman（NZ）电子储量的热容量，而Proton和Deuterium Reservoirs的热能可以基于其估计的表现。这些参数允许人们对杂核的行为（例如碳-13或磷-31）进行预测，但前提是它们的热容量可以忽略不计。最后，我们介绍了Propotorov动力学参数对Tempol浓度和H/D比的依赖性的实验研究，从而提供了对“隐藏”自旋的性质的洞察力，由于它们与自由基的接近，这些自旋的性质无法直接观察到。
自然光自旋光未校准光度立体
自然光未校准光度立体 (NaUPS) 减轻了经典未校准光度立体 (UPS) 方法中严格的环境和光线假设。然而，由于内在的不适定性和高维模糊性，解决 NaUPS 仍然是一个悬而未决的问题。现有的工作对环境光和物体的材质施加了很强的假设，限制了它在更一般场景中的有效性。或者，一些方法利用监督学习和复杂的模型，但缺乏可解释性，导致估计有偏差。在这项工作中，我们提出了自旋光未校准光度立体 (Spin-UP)，一种无监督方法来解决各种环境光和物体中的 NaUPS。所提出的方法使用一种新颖的设置，可以在旋转平台上捕捉物体的图像，通过减少未知数来减轻 NaUPS 的不适定性，并提供可靠的先验来缓解 NaUPS 的模糊性。利用神经逆向渲染和提出的训练策略，Spin-UP 可以在复杂的自然光下恢复表面法线、环境光和各向同性反射率。实验表明，Spin-UP 的表现优于其他监督/无监督 NaUPS 方法，并在合成和真实数据集上实现了最先进的性能。代码和数据可在 https://github.com/LMozart/CVPR2024-SpinUP 上找到。
绝缘范德华铁磁体中的拓扑自旋纹理
鉴于拓扑自旋纹理在信息存储技术中的潜在应用，其生成和控制是现代自旋电子学最令人兴奋的挑战之一。特别令人感兴趣的是磁绝缘体，由于其低阻尼、无焦耳加热和减少的耗散，可以提供节能的自旋纹理平台。本文证明了样品厚度、外部磁场和光激发之间的相互作用可以产生大量的自旋纹理，以及它们在绝缘 CrBr 3 范德华 (vdW) 铁磁体中的共存。使用高分辨率磁力显微镜和大规模微磁模拟方法，证明了 T-B 相图中存在一个大区域，其中存在不同的条纹畴、skyrmion 晶体和磁畴，并且可以通过相位切换机制进行内在选择或相互转换。洛伦兹透射电子显微镜揭示了磁性纹理的混合手性，在给定条件下属于布洛赫类型，但可以通过厚度工程进一步操纵为尼尔类型或混合类型。可以通过标准光致发光光学探针进一步检查不同磁性物体之间的拓扑相变，该探针通过圆偏振分辨，表明存在激子-skyrmion耦合机制。研究结果表明，vdW磁绝缘体是一种有前途的材料框架，可用于操纵和生成与原子级设备集成相关的高度有序的skyrmion晶格。
多浴自旋玻色子模型中的增强纠缠
自旋玻色子模型通常考虑自旋与单个玻色子浴耦合。然而，一些物理情况需要自旋与多个环境耦合。例如，自旋与三维磁性材料中的声子相互作用。在这里，我们考虑自旋各向同性地耦合到三个独立的浴。我们表明，耦合到多个浴可以显著增加零温度下自旋与其环境之间的纠缠。其效果是降低自旋在平均力平衡态的期望值。相反，经典的三浴自旋平衡态完全独立于环境耦合。这些结果揭示了多浴耦合可能产生的纯量子效应，在磁性材料等广泛的环境中具有潜在的应用。
手性诱导自旋选择性：量子应用的一项使能技术
由于化学提供了无与伦比的灵活性，分子自旋是未来量子技术的有前途的基石，这使得设计针对特定应用的复杂结构成为可能。然而，它们与外部刺激的相互作用较弱，因此很难在单分子水平上访问它们的状态，而单分子水平是它们在量子计算和传感等领域应用的基本工具。在此，我们预见到一种创新的解决方案，利用手性诱导的自旋选择性对电子转移过程的影响，利用手性和磁性之间的相互作用。设想使用一种自旋到电荷的转换机制，该机制可以通过将分子自旋量子比特连接到一个二元组来实现，其中电子供体和电子受体通过手性桥连接。通过基于实际参数的数值模拟，结果表明，即使在相对较高的温度下，手性诱导的自旋选择性效应也可以实现分子量子比特和量子点的初始化、操纵和单自旋读出。
量子对自旋系统和被困原子的最佳控制
量子技术正在从实验室前进到商业世界。但是，如果没有量子系统的精确控制，就无法建立从科学发现到革命技术的这一道路。量子最佳控制描述了一种技术系列，该科学家族通过系统地塑造应用于系统的控制场来改善量子操作。优化可以选择量子硬件的定制控制策略，以实现其全部潜力。在本论文中，我们将最佳控制应用于自旋系统，即钻石和戊季苯掺杂的萘的氮呈中心，以及被困的原子，特别是Rydberg Atoms和Ultracold原子冷凝物。genally，一个具有清晰目标的良好模型系统对应于通过开环优化接近定义明确的控制问题，即使用模型。但是，当未知的实验或环境因素具有很强的影响时，控制问题的复杂性就会增加。一旦任何可行的模型与现实，闭环分歧，即基于反馈，控制解决方案。从量子最佳控制方法的集合中，我们专注于穿着的切碎的随机基础算法与无梯度搜索相结合。此配对使我们能够应用带宽限制并限制优化参数的数量，从而简化了闭环应用程序。我们介绍了几种技术和修改，例如一种新的基础方法，可以使用“ RedCrab”软件包使用E FFI CIENT闭环控制。因此，我们在DI FF平台上为以下非常不同的目标进行了优化：灵敏度，超极化，数字挤压和纠缠状态准备。所有四个目标直接或间接改善感应方法。增强浅氮 - 视口中心的敏感性为改善基于钻石的扫描探针磁力计提供了机会。诸如萘晶体之类的材料的过度极化有望实现更精确的癌细胞成像。原子干涉法用于检测重力场的最小变化。我们探索的数字水平状态可以进一步提高该灵敏度。最后，较大的纠缠状态是超过经典灵敏度极限的关键。我们通过优化创建了一个破纪录的20量纠缠状态。最终，这些结果表明了量子最佳控制如何互连并增加平台量子技术的兴起。