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World File Search System超辐射
超辐射、记忆容量和控制理论
人脑是世界上最复杂、最迷人的结构之一。几十年来，人脑功能的分子机制问题不仅受到神经生理学家的极大关注，而且也受到信息科学家、生物物理学家和心理学家的极大关注。尽管人们对脑细胞的类型和组织结构及其电和生化活动了解甚多，但对于诸如我们的记忆存储在哪里或脑细胞信息处理涉及哪些分子机制等谜题，我们知之甚少。关于认知背后的这些分子机制的猜测比比皆是。最近，激烈的争论集中在至少一些认知功能在量子层面上运行的可能性上。诺贝尔奖获得者神经科学家 Eric Kandel 发现，当我们学习时，化学信号会改变突触连接的结构 [ 1 ]。他还表明，短期和长期记忆是由跨突触传输的电信号形成的，这一过程称为长期增强 (LTP)。具体而言，重复的突触前刺激会增加突触后敏感性，从而增强突触。这可以用“一起放电的神经元会连接在一起”来恰当地表达。虽然 LTP 让人们得以一窥学习和记忆的本质，但这个问题似乎要复杂得多。首先，虽然长期记忆可以持久，但 LTP 不会对突触强度产生永久性的改变，而是会在数小时到数月内衰减。其次，基于 LTP 的记忆模型会遭受信号保真度损失。第三，记忆需要吸收不同感官输入的信息，这涉及需要以某种方式整合的庞大神经回路。最后，外部刺激与其环境相关联，因此新的体验会受到当前环境、先前体验甚至对未来的预期的影响。
观察超辐射相变与新兴猫态
1 福州大学物理与信息工程学院，福建省量子信息与量子光学重点实验室，福建福州 350108 2 日本理化学研究所理论量子物理实验室，日本埼玉县和光市 351-0198 3 日本理化学研究所量子计算中心 (RQC) 量子信息物理理论研究团队，日本埼玉县和光市 351-0198 4 中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家实验室，北京 100190 5 中国科学院大学中国科学院拓扑量子计算卓越中心，北京 100190 6 华南理工大学物理与光电子学院，广州 510640 7 华南理工大学物理与光电子学院，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量子信息交叉学科中心浙江大学物理学系，杭州 310027 8 波兰波兹南亚当密茨凯维奇大学物理学院自旋电子学和量子信息研究所，61-614 9 密歇根大学物理系，密歇根州安娜堡 48109-1040，美国
通过离散荧光的超辐射耦合进行 Hong-Ou-Mandel 传感
Hong-Ou-Mandel (HOM) 效应是一种令人着迷的量子现象，无法用经典解释。传统上，远程非线性源已用于在 HOM 分束器上实现光子的重合。在这里，我们建议可以使用位于分束器间隙上的超辐射近场耦合发射器在本地创建 HOM 干涉所需的重合发射源。我们表明，使用 HOM 光子检测可以大大增强对分束器间隙介电常数变化的灵敏度和相应的 Fisher 信息。随后，我们概述了将超辐射发射器与实际传感器系统集成的几种策略。总之，这些发现应该为广泛的近场 HOM 量子传感器和新型量子设备铺平道路。
Dicke 模型简介
Dicke 模型描述了量化腔场与大量两能级原子之间的耦合。当原子数量趋于无穷大时，该模型可以转变为超辐射相，属于平均场 Ising 普适性类。超辐射跃迁首次预测是在热平衡原子中发生的，最近利用光腔中原子制成的量子模拟器实现了这一转变，该模拟器既受到耗散也受到驱动。除了这种原子实现之外，Dicke 模型的量子模拟还在许多其他实验系统中得到提出，包括超导量子比特、囚禁离子以及对冷原子使用自旋轨道耦合。在本进度报告中，我们介绍了一些与 Dicke 模型相关的理论概念，回顾了超辐射相变的临界性质，以及平衡和非平衡条件的区别。此外，我们解释了超辐射相变与更常见的激光跃迁之间的根本区别。我们的报告主要关注单模光学腔中原子的稳定状态，但我们也提到了实时动力学的一些方面，以及其他量子模拟器，包括超导量子比特、捕获离子和对冷原子使用自旋轨道耦合。这些实现在描述平衡系统还是非平衡系统方面有所不同。
调整两个相干耦合量子发射器的超辐射和亚辐射性质
量子纠缠态的控制和操纵对于量子技术的发展至关重要。一种有前途的途径是通过它们的光学偶极-偶极相互作用耦合固态量子发射器。纠缠本身就具有挑战性，因为它需要发射器之间的纳米距离和近乎简并的电子跃迁。在这里，我们实施高光谱成像来识别耦合的二苯并蒽分子对，并通过使用斯塔克效应调整分子光学共振来找到最大纠缠的超辐射和亚辐射电子态的独特光谱特征。我们展示了使用振幅和相位定制的激光场对长寿命亚辐射离域态进行远场选择性激发。耦合分子的光学纳米显微镜揭示了由其激发路径中的量子干扰引起的空间特征，并揭示了每个发射器的位置。受控电子态叠加将有助于破译由相干耦合控制的更复杂的物理或生物机制并开发量子信息方案。
光泵固态量子磁力仪用于……
A. Gottscholl 等人。碳化硅中自旋缺陷的超辐射在微波激射中的应用。光子前沿。3，886354 (2022) 作者联系信息：andreas.p.gottscholl@jpl.nasa.gov
超原子中拓扑保护的量子相干性
探索拓扑量子态的性质和应用对于更好地理解拓扑物质至关重要。在这里，我们从理论上研究了一个准一维拓扑原子阵列。在低能区，原子阵列相当于一个拓扑超原子。在腔中驱动超原子，我们研究了光与拓扑量子态之间的相互作用。我们发现边缘态表现出拓扑保护的量子相干性，这可以从光子传输中表征。这种量子相干性有助于我们找到超辐射-亚辐射跃迁，我们还研究了它的有限尺寸缩放行为。超辐射-亚辐射跃迁也存在于对称性破坏系统中。更重要的是，结果表明亚辐射边缘态的量子相干性对随机噪声具有鲁棒性，使得超原子可以作为拓扑保护的量子存储器工作。我们建议用三维电路 QED 进行相关实验。我们的研究可能在基于拓扑边缘态的量子计算和量子光学中得到应用。
吉隆坡大学
光纤波导：光纤的传输特性：衰减。石英玻璃光纤中的材料吸收损耗：固有吸收、外部吸收。线性散射损耗：瑞利散射、米氏散射。非线性散射损耗：受激布里渊散射、受激拉曼散射。光纤弯曲损耗、纤芯和包层损耗。色散：模内色散：材料和波导色散。模间色散：多模阶跃折射率光纤、多模渐变折射率光纤。光纤总色散。光源、接头和连接器：发光二极管 (LED)：原理。LED 结构：平面 LED、圆顶 LED、表面发射 LED、边缘发射 LED、超辐射 LED。量子效率和 LED 功率、LED 调制。LED 特性：光输出功率、输出光谱、调制带宽、可靠性。激光二极管：原理、光反馈和激光振荡、激光振荡的阈值条件。激光类型：分布式反馈激光器、单模激光器。
量子优势和物理实现
我们考虑估计一组高度光敏样品的哈密顿参数，这些样品在吸收几个光子 N abs 后会受损，总时间为 T 。样品被建模为双模光子系统，其中光子同时获取有关未知参数的信息并以固定速率被吸收。我们表明，任意强度的相干态可以以最多与 N abs 和 T 线性相关的速率获取信息，而具有有限强度的量子态可以克服这个界限。我们将量子优势表征为 N abs 和 T 的函数，以及它对缺陷（非理想探测器、量子光子态的有限制备和测量速率）的稳健性。我们讨论了腔 QED 中的实现，其中通过将原子集合耦合到腔来准备和测量 Fock 态。我们表明，由于腔体和原子之间的集体耦合而产生的超辐射可以用来提高测量的速度和效率。
摘要集
设计出同时在外部和内部自由度上具有关联的大质量粒子对是一项重大挑战，但对于推进物理学和量子技术的基本测试至关重要。我们通过实验展示了一种生成具有明确自旋和动量模式的原子对的机制。该机制通过光学腔中的超辐射光子交换过程将来自简并玻色气体的原子耦合起来，通过单个通道或两个可辨别的通道产生原子对。该方案与碰撞相互作用无关，速度快且可调。我们观察到原子对的集体增强生成，并探测了动量空间中的自旋间相关性。我们描述了新出现的原子对统计数据，发现观察到的动力学与主要由相应原子模式中的真空涨落所引发的动力学一致。结合我们对涉及明确动量模式的相干多体振荡的观察，我们的结果为使用纠缠物质波的量子增强干涉测量和量子模拟实验提供了光明的前景。