摘要 量子信息平台在多体纠缠控制和量子纠错实现方面取得了巨大进展,但在同一装置中实现这两项任务仍然是一个挑战。本文,我们提出将两种超冷原子混合作为具有长距离纠缠门的通用量子计算平台,同时为量子纠错提供天然候选方案。在提出的装置中,一种原子实现长度可调的局部集体自旋,这构成了信息的基本单位。第二种原子产生声子激发,用于纠缠集体自旋。最后,我们讨论了有限维版本的 Gottesman–Kitaev–Preskill 代码,以保护集体自旋中编码的量子信息,为在超冷原子系统中实现通用容错量子计算开辟了可能性。
摘要:冰浆被广泛用于冰储存空调,地区冷却,海鲜保存和牛奶加工的领域。使用超冷水产生冰是有效的,系统结构是紧凑的。然而,通常使用二级制冷剂周期来控制壁式温度并防止“冰块阻塞”问题。因此,提出并制造了使用定向蒸发方法的超冷水的冰生成系统,以改善系统性能,该系统在实验中进行了测试。然后,使用两种计算方法来研究整个冰生成系统的性能。我们得出的结论是:(1)在超冷水温度高于271.7 K且速度大于2.1 m/s的情况下,系统可以稳定而无需“冰块阻塞”。当冷凝器温度约为319 K时,整个系统COP可以达到1.6。如果额外功率的比例为3%并且冷凝器温度为308 K,则系统COP可能达到约2.5。(4)构建了正交测试,以量化不同关键参数的影响。对系统COP的影响的影响如下:冷凝器温度>水流>绝热可压缩性>制冷剂。它可以在指导使用超冷水的冰生成系统的设计中发挥重要作用。这项工作很好地看了使用有向蒸发方法的超冷水的冰生成系统的性能。
1 浙江大学物理系量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室、浙江省量子技术与器件重点实验室,杭州 310027 2 清华大学高等研究院,北京 100084 3 伊利诺伊大学香槟分校物理系,伊利诺伊州厄巴纳 61801-3080,美国 4 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室,合肥 230026 5 中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心,合肥 230026 6 南京大学先进微结构协同创新中心,南京 210093 7 中国科学院量子光学重点实验室,上海 200800
图 2. 实验装置。PBS 代表偏振分束器,蓝色 AOM 表示控制 3D 光学胶的声光调制器 (AOM),吸收光束 AOM 代表控制成像光束频率失谐的 AOM,绿色锁 AOM 表示控制来自参考腔 (ULE 腔) 的 530.7 nm 激光频率失谐的 AOM,蓝色锁 AOM 代表控制来自参考腔 (ULE 腔) 的 410.6 nm 激光频率失谐的 AOM
我们开发了一种干涉技术,用于对光学晶格中非平衡超冷玻色子的场正交算子进行时间分辨测量。该技术利用磁性原子的内部状态结构来创建两个具有不同自旋状态和晶格位置的原子子系统。费什巴赫共振会关闭一个自旋子系统中的原子间相互作用,使其成为一个特征明确的参考状态,而另一个子系统中的原子则会在可变的保持时间内经历非平衡动力学。通过第二次光束分裂操作干涉子系统,通过检测相对自旋布居,可以对相互作用的原子进行时间分辨的正交测量。该技术可以为各种哈密顿量和晶格几何形状(例如立方、蜂窝、超晶格)提供正交测量,包括具有隧穿、使用人工规范场的自旋轨道耦合和高频带效应的系统。通过分析隧穿可忽略的深晶格的特殊情况,我们获得了正交可观测量及其涨落的时间演化。作为第二个应用,我们表明干涉仪可用于测量原子间相互作用强度,超海森堡标度为 ¯ n − 3 / 2(平均每个晶格点的原子数),标准量子极限标度为 M − 1 / 2(晶格点数)。在我们的分析中,我们要求 M ≫ 1,并且对于实际系统,¯ n 很小,因此总原子数 N = ¯ nM 的缩放低于海森堡极限;尽管如此,在此系统中应该可以进行基于相互作用的量子计量学的缩放行为测试。