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World File Search System量子光学
通过量子光学实验的有效自动设计的概念理解
人工智能（AI）是物理和科学的潜在破坏性工具。一个至关重要的问题是，该技术如何在概念上做出贡献，以帮助获得新的科学理解。科学家已经使用AI技术重新发现了以前已知的概念。到目前为止，尚无报告的例子，这些例子适用于开放问题，以获取新的科学概念和思想。在这里，我们提出了可以提供新概念概念的算法，我们在实验量子光学的领域中演示了其应用。这样做，我们做出了四个至关重要的贡献。（i）我们引入了一个基于图的量子光学实验表示，可以通过算法解释和使用。（ii）我们为新的量子实验开发了一种自动设计方法，该方法比混凝土设计任务上的最佳先前算法快的阶数，用于实验配置。（iii）我们在实验量子光学器件中解决了一些关键的开放问题，这些问题涉及光子量子技术和量子状态和量子状态中资源状态的实用蓝图以及允许进行新的基础量子实验的转换。最后，最重要的是，（iv）可解释的表示和巨大的加快使我们能够生成人类科学家可以完全解释和从完全获得新的科学概念的解决方案。我们预计，Theseus将成为开发新实验和光子硬件的量子光学器件的重要工具。它可以进一步概括以回答空旷的问题并在量子光学实验以外的许多其他量子物理问题中提供新概念。theseus是物理学中可解释的AI（XAI）的演示，该物理学表明AI算法如何在概念层面上为科学做出贡献。
潜在兴趣的课程：量子光学I，物理566
- 量子和经典的连贯性 - 原子 - 光子耦合和原子相干性 - 量子电磁真空 - 非经典光和光子统计 - 量子光学颗粒和波（离散和连续变量）（离散和连续变量） - 跨量子和量子量的基础 - 开放量子量子 - 连续的量子轨迹 - 连续轨迹轨迹轨迹 - 光学（腔QED，离子和中性原子陷阱，纠缠光） - 量子信息科学中的应用（量子通信，计算，计量学）
量子光学硬件的量子计算机辅助设计
摘要 量子系统的参数会随着所涉及的量子粒子数量呈指数增长。因此，存储或操纵底层波函数的相关内存要求远远超出了由几十个粒子组成的量子系统的最佳经典计算机的极限，从而导致其数值模拟面临严峻挑战。这意味着新量子设备和实验的验证和设计从根本上局限于小系统规模。目前尚不清楚如何充分发挥大型量子系统的潜力。在这里，我们提出了量子计算机设计的量子硬件的概念，并将其应用于量子光学领域。具体来说，我们将高维多体纠缠光子的复杂实验硬件映射到基于门的量子电路中。我们明确展示了如何实现玻色子采样实验的数字量子模拟。然后，我们说明了如何为复杂的纠缠光子系统设计量子光学装置，例如高维格林伯格-霍恩-泽林格态及其衍生物。由于光子硬件已经处于量子霸权的边缘，并且基于门的量子计算机的发展正在迅速推进，我们的方法有望成为未来量子器件设计的有用工具。
超导电路中的量子光学和波导量子电动力学
波导电路量子电动力学（波导电路 QED）研究一维超导电路与光物质的相互作用。在电路 QED 中，自然原子被由非线性约瑟夫森结组成的超导量子比特所取代，从而产生与真实原子一样的非谐波能谱。利用超导量子比特，可以研究量子光学现象，并达到由于与电磁场的弱耦合而难以用真实原子实现的新状态。波导 QED 中降维到一维会增加电磁场的方向性，从而减少损耗。在本论文中，我们首先介绍电路量化，为下一部分奠定基础，在下一部分中，我们将研究耦合到半无限传输线的 transmon（电荷不敏感的人工原子）。耦合到半无限波导的原子称为镜子前的原子，是所有附加论文的主题。我们接着总结论文 I 和论文 III 的主要结果：在论文 I 中，我们研究了耦合到半无限传输线的传输子的自发辐射，其中我们考虑了时间延迟效应。我们发现系统动力学在很大程度上取决于与传输线的耦合强度以及原子相对于电磁场的位置，从而导致 Purcell 效应或收敛到具有有限激发概率的暗态。在论文 III 中研究的高阻抗状态下，耦合到高阻抗传输线的传输子的性质发生了剧烈变化。它变得具有高反射性并与镜子一起产生自己的腔体，导致自发辐射动力学中出现腔体模式和真空 Rabi 振荡。
量子光学的注意：密度矩阵
彼此独立，n光子发生的可能性或时间间隔t是随机的。将时间段t分为n个间隔，每个间隔中找到一个光子的概率为p =`n/n;虽然每个间隔未找到光子的概率为1- p。然后，我们有每个间隔发现n光子的概率，
走向芯片上的量子光学生物科学实验室
摘要：量子增强传感和计量为满足当今对集成芯片的基本和技术需求铺平了道路，这些芯片超越了经典的功能和测量极限。相位或强度等光学特性的最精确测量需要量子光学测量方案。这些非经典测量利用了光学探测态的纠缠和压缩等现象。与经典光检测方案相比，它们的检测限也较低。利用纠缠光子或压缩光的非经典光源进行生物传感是实现可集成在芯片上的量子光学生物科学实验室的关键。利用这种非经典光源进行单分子传感将是实现最小不确定性和每光子数最高信息的先行者。这需要一种集成的非经典传感方法，将量子光学的微妙非确定性测量技术与通过纳米光子学和纳米等离子体学实现的设备级集成能力相结合。在此背景下，我们回顾了量子传感的基本原理、量子光学探针和协议以及最先进的构建