• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

通过滤波哈密顿工程进行量子模拟:在自旋网络中实现完美量子输运的应用。

Quantum simulation via filtered Hamiltonian engineering: application to perfect quantum transport in spin networks.

机构信息

Department of Nuclear Science and Engineering and Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA.

出版信息

Phys Rev Lett. 2013 May 31;110(22):220503. doi: 10.1103/PhysRevLett.110.220503. Epub 2013 May 29.

DOI:10.1103/PhysRevLett.110.220503
PMID:23767705
Abstract

We propose a method for Hamiltonian engineering that requires no local control but only relies on collective qubit rotations and field gradients. The technique achieves a spatial modulation of the coupling strengths via a dynamical construction of a weighting function combined with a Bragg grating. As an example, we demonstrate how to generate the ideal Hamiltonian for perfect quantum information transport between two separated nodes of a large spin network. We engineer a spin chain with optimal couplings starting from a large spin network, such as one naturally occurring in crystals, while decoupling all unwanted interactions. For realistic experimental parameters, our method can be used to drive almost perfect quantum information transport at room temperature. The Hamiltonian engineering method can be made more robust under decoherence and coupling disorder by a novel apodization scheme. Thus, the method is quite general and can be used to engineer the Hamiltonian of many complex spin lattices with different topologies and interactions.

摘要

我们提出了一种哈密顿工程方法,该方法不需要局部控制,而仅依赖于集体量子比特旋转和场梯度。该技术通过结合布拉格光栅的加权函数的动态构建来实现耦合强度的空间调制。作为示例,我们演示了如何在大型自旋网络的两个分离节点之间生成用于完美量子信息传输的理想哈密顿量。我们从大型自旋网络(例如晶体中自然存在的自旋网络)开始,通过最佳耦合来设计自旋链,同时消除所有不需要的相互作用。对于实际的实验参数,我们的方法可用于在室温下驱动几乎完美的量子信息传输。通过一种新颖的变迹方案,哈密顿工程方法可以在退相干和耦合无序下更加稳健。因此,该方法非常通用,可以用于工程具有不同拓扑和相互作用的许多复杂自旋晶格的哈密顿量。

相似文献

1
Quantum simulation via filtered Hamiltonian engineering: application to perfect quantum transport in spin networks.通过滤波哈密顿工程进行量子模拟:在自旋网络中实现完美量子输运的应用。
Phys Rev Lett. 2013 May 31;110(22):220503. doi: 10.1103/PhysRevLett.110.220503. Epub 2013 May 29.
2
Robust quantum state transfer in random unpolarized spin chains.随机非极化自旋链中的鲁棒量子态传输。
Phys Rev Lett. 2011 Jan 28;106(4):040505. doi: 10.1103/PhysRevLett.106.040505. Epub 2011 Jan 27.
3
Selective Decoupling and Hamiltonian Engineering in Dipolar Spin Networks.偶极自旋网络中的选择性解耦与哈密顿量工程
Phys Rev Lett. 2019 Jan 11;122(1):013205. doi: 10.1103/PhysRevLett.122.013205.
4
Quantum decoherence and quasi-equilibrium in open quantum systems with few degrees of freedom: application to 1H NMR of nematic liquid crystals.少自由度开放量子系统中的量子退相干和准平衡:在向列相液晶的 1H NMR 中的应用。
J Chem Phys. 2011 Dec 28;135(24):244509. doi: 10.1063/1.3668559.
5
High-fidelity spin entanglement using optimal control.使用最优控制实现高保真度的自旋纠缠。
Nat Commun. 2014 Feb 28;5:3371. doi: 10.1038/ncomms4371.
6
Suppressing qubit dephasing using real-time Hamiltonian estimation.使用实时哈密顿量估计抑制量子比特退相。
Nat Commun. 2014 Oct 8;5:5156. doi: 10.1038/ncomms6156.
7
Unifying quantum state transfer and state amplification.统一量子态转移与态放大
Phys Rev Lett. 2007 Jan 5;98(1):010501. doi: 10.1103/PhysRevLett.98.010501. Epub 2007 Jan 4.
8
Coupling a single electron spin to a microwave resonator: controlling transverse and longitudinal couplings.将单个电子自旋与微波谐振器耦合:控制横向和纵向耦合。
Nanotechnology. 2016 Nov 18;27(46):464003. doi: 10.1088/0957-4484/27/46/464003. Epub 2016 Oct 17.
9
Nuclear magnetic resonance proton dipolar order relaxation in thermotropic liquid crystals: a quantum theoretical approach.热致液晶中核磁共振质子偶极序弛豫:一种量子理论方法。
J Chem Phys. 2004 Dec 15;121(23):11927-41. doi: 10.1063/1.1807822.
10
Simulations of information transport in spin chains.自旋链中信息传输的模拟。
Phys Rev Lett. 2007 Dec 21;99(25):250506. doi: 10.1103/PhysRevLett.99.250506. Epub 2007 Dec 20.

引用本文的文献

1
Quantum computation of molecular structure using data from challenging-to-classically-simulate nuclear magnetic resonance experiments.利用来自经典模拟极具挑战性的核磁共振实验的数据进行分子结构的量子计算。
PRX quantum. 2022 Sep-Nov;3(3). doi: 10.1103/prxquantum.3.030345. Epub 2022 Sep 27.
2
A molecular quantum spin network controlled by a single qubit.由单个量子比特控制的分子量子自旋网络。
Sci Adv. 2017 Aug 11;3(8):e1701116. doi: 10.1126/sciadv.1701116. eCollection 2017 Aug.
3
Quantum interpolation for high-resolution sensing.用于高分辨率传感的量子插值
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Feb 28;114(9):2149-2153. doi: 10.1073/pnas.1610835114. Epub 2017 Feb 14.
4
Coherent feedback control of a single qubit in diamond.金刚石中单个量子位的相干反馈控制。
Nature. 2016 Apr 7;532(7597):77-80. doi: 10.1038/nature17404.
5
Experimental investigation of the information entropic Bell inequality.信息熵贝尔不等式的实验研究。
Sci Rep. 2016 Apr 1;6:23758. doi: 10.1038/srep23758.