作者单位
摘要
上海大学理学院, 上海 200444
环境热噪声是量子计算走向规模化的一大阻碍,其存在对量子调控过程的鲁棒性和保真度提出了更高要求。采用随机动力学结构分解方法,并根据Kubo-Einstein涨落耗散定理,研究了热噪声环境下量子调控的量子动力学优化问题,即如何提高热噪声环境下量子调控过程的保真度。基于二维球面上的经典路径可完全描述单个量子比特运动这一特性,提出了基于梯度下降算法的变分优化方案,并通过数值模拟证明了该方案的可用性。结果发现,在经典极限下影响量子调控过程保真度的主要因素是热涨落。该方法有望与实验相互验证,进一步指导和评估实验方案,以期实现量子门的高保真度。
量子信息 量子调控 量子比特 噪声环境 优化过程 quantum information quantum control qubit noisy environment optimization process 
量子电子学报
2024, 41(1): 103
作者单位
摘要
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026
在给定错误率下,减小量子态分辨中平均消耗的拷贝数,称为最小消耗量子态分辨。最小消耗量子态分辨可以把节省的资源用于后续量子任务,在量子密码等量子任务中具有重要的应用价值。研究了两比特量子态的最小消耗量子态分辨。理论结果表明,即使两比特量子态只有经典关联,没有量子纠缠,纠缠测量仍能远超对两个比特分别进行局域测量的效果。实验结果证实,当错误率要求足够小时,纠缠测量实验装置消耗的拷贝数仅为局域测量的1/12,就可满足错误率要求。该研究结果突出了纠缠测量在最小消耗量子态分辨中的作用,显示了量子测量中纠缠的重要意义。
量子测量 量子控制 量子分辨 量子信息 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0327001
作者单位
摘要
南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院,江苏 南京 210023
通过理论计算与量子计算模拟机模拟两种方法研究了波-粒量子行走的演化过程与性质。通过量子控制操作使量子行走中的行走者处于相对相位的波-粒相干叠加态。利用后选择操作实现了量子行走以相干和混合两种不同方式,从多路径相干的波的状态到无相干的粒子的状态的连续调控。由于量子的干涉性,相干和混合两种方式存在本质的区别,通过位置方差对两种方式的具体特征进行刻画。最后通过量子计算模拟机模拟了波-粒量子行走的演化过程。当行走者处于波-粒相干态时,通过一次测量能够同时观测到两个完全不同的性质。通过调节波-粒相干态的相对相位,可以实现对行走者扩散速率的控制。
量子行走 相干叠加态 量子调控 量子模拟 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0527002
作者单位
摘要
1 南京邮电大学电子与光学工程学院, 江苏 南京 210023
2 南京邮电大学贝尔英才学院, 江苏 南京 210023
为深入认识微观粒子的波粒二象性, 探索波态和粒子态之间的转变并制备多路径波态和粒子态的共存状态, 提出了通过引入量子控制实现量子行走中波态和粒子态之间的连续调控的理论方案, 并分别计算了量子行走的位置分布及方差随着辅助比特系数的变化情况。计算结果表明量子调控使得行走者不仅可以处于粒子和波的混合态, 还能处于相干叠加态。波态和粒子态之间的连续调控通过相干和混合方式的位置方差展示,, 并且给出了混合态和相干态两种调控方式的差异。量子行走为深入研究微观粒子的波粒二象性提供了一个实用的平台。
量子光学 量子行走 量子调控 相干叠加 quantum optics quantum walks quantum control coherent superposition 
量子电子学报
2023, 40(6): 917
Author Affiliations
Abstract
, UMR 6303 CNRS-Université Bourgogne Franche Comté, F-21078 Dijon, France
This study shows the unexpected and counterintuitive possibility of simultaneously orienting a molecule while delocalizing its molecular axis in a plane in field-free conditions. The corresponding quantum states are characterized, and different control strategies using shaped terahertz (THz) laser pulses are proposed to reach such states at zero and nonzero temperatures. The robustness against temperature effects of a simple control procedure combining a laser and a THz pulse is shown. Such control strategies can be applied not only to linear molecules but also to symmetric top molecules.
rotational dynamics quantum control molecular orientation and alignment THz laser pulses 
Chinese Optics Letters
2022, 20(10): 100008
Author Affiliations
Abstract
Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay, CNRS, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
Motivated by the major role funneling dynamics plays in light-harvesting processes, we built some laser control strategies inspired from basic mechanisms such as interference and kicks, and applied them to the case of pyrazine. We are studying the internal conversion between the two excited states, the highest and directly reachable from the initial ground state being considered as a donor and the lowest as an acceptor. The ultimate control objective is the maximum population deposit in the otherwise dark acceptor from a two-step process: radiative excitation of the donor, followed by a conical-intersection-mediated funneling towards the acceptor. The overall idea is to first obtain the control field parameters (individual pulses leading frequency and intensity, duration, and inter-pulse time delay) for tractable reduced dimensional models basically describing the conical intersection branching space. Once these parameters are optimized, they are fixed and used in full-dimensional dynamics describing the electronic population transfer. In the case of pyrazine, the reduced model is four-dimensional, whereas the full dynamics involves 24 vibrational modes. Within experimentally achievable electromagnetic field requirements, we obtain a robust control with about 60% of the ground state population deposited in the acceptor state, while about 16% remains in the donor. Moreover, we anticipate a possible transposition to the control of even larger molecular systems, for which only a small number of normal modes are active, among all the others acting as spectators in the dynamics.
molecular physics quantum control laser MCTDH 
Chinese Optics Letters
2022, 20(10): 100007
王军旗 1,2牛刘敏 1,2柴笑晗 1,2傅月平 3[ ... ]马宗敏 1,2,*
作者单位
摘要
1 中北大学电子测试技术重点实验室, 太原 030051
2 中北大学仪器与电子学院, 太原 030051
3 上海航天电子技术研究所, 上海 201100
本文介绍了我们通过利用两路微波共同作用下来进行NV色心的量子调控, 实验结果出现“烧孔”现象并降低线宽, 与此同时得到直流磁噪声灵敏度。在连续波实验条件下, 两路微波都调谐到NV色心系综基态3A2之间的共振频率, 一路泵浦微波(Pump)设定为给定的频率(ms=0ms=±1), 一路探测微波(Probe)设定为扫频。在本次实验中我们关注的是两个微波场在NV基态之间跃迁相同的情况(ms=0ms=+1)。在这种方法下, 观察到的光谱表现出一个复杂的窄线宽结构, 当探测微波功率一定时, 泵浦微波功率越低, 线宽越窄。当泵浦微波功率不变, 改变微波频率时, 烧孔一直出现在改变的微波频率处, 最后我们对信号进行了调制解调, 由于NV色心系综磁检测的灵敏度与解调曲线的最大斜率成反比, 发现相干布局现象的调制斜率提高了20%, 进一步提高了直流散粒噪声灵敏度。
NV系综 光探测磁共振 量子测量 相干布局振荡 量子调控 NV ensemble optical detection magnetic resonance quantum measurement coherent layout oscillation quantum control 
量子光学学报
2021, 27(1): 81
作者单位
摘要
吉林大学原子与分子物理研究所应用原子分子光谱重点实验室, 吉林 长春 130012
超快激光及其调控技术的发展使得原子分子量子态超快测控受到广泛关注,这些研究加深了对强激光与原子分子量子态相互作用的认识。本文回顾了相关领域的研究进展,特别集中在超快激光场对分子转动、解离的调控以及原子分子电离的量子态调控的研究,并对未来发展进行了展望。
物理光学 超快激光场调控 量子调控 原子分子量子态 分子转动 解离 电离 
光学学报
2019, 39(1): 0126007
杨鑫 1,*胡菊菊 1,2嵇英华 1,2
作者单位
摘要
1 江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330022
应用李雅普诺夫控制理论,对含约瑟夫森结电荷量子比特系统的状态实施了有效调控。 数值仿真表明:对超导电荷量子比特系统,采用基于偏差的李雅普诺夫控制方法,不管是 间接还是直接调控形式,选取适当的控制幅度可以达到对量子系统的调控目的;并 且增大控制幅度,得到的控制函数曲线更平滑,完成控制任务需要的时间越短。这种控制方法 避免了传统控制方法所需要的复杂的迭代计算,可以确保量子系统的稳定。因此,李 雅普诺夫方法是一种具有一定实用意义的调控方法。
量子控制 超导量子比特 李雅普诺夫方法 约瑟夫森结 quantum control superconducting qubits Lyapunov method Josephson junction 
量子电子学报
2016, 33(4): 476
作者单位
摘要
中国科学技术大学自动化系, 安徽 合肥 230026
研究了不同情况下基于连续测量的随机开放量子系统模型。对于 受到测量影响的不同开放量子系统模型, 分析了模型建立的条件、模型的组成及其影响;对于所简化的模型,分析了其简化的过程;同时对不同模型 之间的关系进行对比分析。基于估计状态的随机开放量子系统的反馈控制,分别对目前已有的开关控制和连 续性控制在本征态之间状态转移的控制思想、所具有的特性、控制效果、适用条件、改进过程等进行了对比 研究。同时还探讨了环境退相干和时间延迟影响下反馈控制器的设计。
量子控制 随机开放量子系统模型 量子连续测量 量子滤波器 量子反馈控制 quantum control stochastic open quantum system models quantum continuous measurement quantum filter quantum feedback control 
量子电子学报
2015, 32(2): 186

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!