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悬浮微球大尺度量子叠加态的相干膨胀
摘要： 我们证明，相干膨胀（CI）——即由作用于大质量物体质心的反向保守势产生的量子动力学——是在双缝实验中制备大尺度空间量子叠加态的有效工具。结合低温、超高真空和低振动环境，我们认为利用CI使微米级物体的质心处于与其尺寸相当的空间量子叠加态在实验上是可行的。在此前未被探索的参数范围内，引力诱导的退相干效应可被明确证伪。我们提出一种通过让悬浮微球穿越静态势场来实现双缝实验中CI的方案，该方案可采用超导微球的全磁方案进行实验实现。
关键词： 悬浮量子微机械学、宏观量子叠加态、检验量子力学、量子干涉
更新于2025-09-23 15:21:01
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单分子结中尖锐谷量子干涉效应的控制与观测
摘要： 在单分子结中控制量子干涉（QI）效应的能力对分子电子学应用极具吸引力。本文报道通过调节电解液中结的电极电位（不改变分子氧化还原态），可调控以二氢苯并[b]噻吩为锚定基团的间位苯基分子（间位-BT）的QI效应。当电极电位变化时，间位-BT的电导率发生超过两个数量级的变化（从<10^-6.0 G0至10^-3.3 G0），其最大值甚至超过对位-BT（以二氢苯并[b]噻吩为锚定基团的对位苯基分子）。该现象归因于电极电位控制下分子与电极间能级排列的移动。通过计算预测了单分子结的传输函数及分子存在时金表面的功函数，理论与实验结果高度吻合，均显示间位-BT具有陡谷特征的破坏性QI效应。本研究证明无需改变分子氧化还原态即可通过电化学门控调控QI效应，为制备高效分子开关提供了可行途径。
关键词： 分子电子学、单分子结、电化学门控、电导、量子干涉
更新于2025-09-23 15:21:01
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与超导体耦合的双量子点系统中的反常法诺共振
摘要： 我们分析了局域配对作用对纳米尺度系统中量子干涉的影响。以T型几何结构中连接一个金属电极和一个超导电极的双量子点作为模型系统，该分析对含有能级展宽显著差异的耦合对象体系尤为重要。在此类体系中，巡游电子与离散（或窄）能级的散射会产生法诺型干涉。具有诱导超导序的体系除了呈现熟知的法诺共振外，在费米能级另一侧还会表现出特殊特征——这些共振的线型与其费米能级反侧的镜像存在显著差异，其成因此前尚未完全阐明。通过建立自旋极化隧穿模型，我们揭示了这些共振形成的微观机制，并阐释了其特殊线型的本质。研究表明，异常法诺谱线完全源于未散射电子与散射电子的配对效应。我们还研究了各类共振与近藤物理的相互作用，并讨论了微分电导中的共振特征。
关键词： 近藤物理、法诺型干涉、量子干涉、自旋极化隧穿模型、微分电导、双量子点、超导电极、纳米尺度系统
更新于2025-09-23 15:19:57
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位置-动量纠缠光子从锐边产生的量子衍射
摘要： 本文展示了一项关于位置-动量纠缠光子从直锐缘产生量子衍射的实验。纠缠光子对中单个光子的路径被锐缘部分遮挡，而另一光子在固定位置被探测且不泄露其配对光子的路径信息。该锐缘的量子衍射图样仅在对空间分离光子的关联条件探测中显现，而对单个光子的局部探测不会形成衍射图样。本文还给出了位置-动量纠缠光子经锐缘产生量子衍射的理论分析，并将实验测得的量子衍射图样与理论计算的位置-动量纠缠光子衍射图样进行了对比。
关键词： 光子纠缠、量子干涉、量子衍射、位置-动量纠缠
更新于2025-09-19 17:13:59
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周期性等离子体纳米结构附近的纠缠与量子关联保持
摘要： 我们研究两个初始处于扩展类维纳态的相同V型量子系统的量子关联动力学，每个系统独立与一个等离激元纳米结构相互作用。每个V型系统可分解为一个带有额外第三外部能级（作为"伞能级"）的两能级系统。作为等离激元纳米结构，我们采用金属包覆介电纳米粒子的二维阵列。计算中结合了基于密度矩阵方程的量子动力学计算与经典电磁计算。为描述纠缠，我们采用形成纠缠度量；而用量子失谐来描述复合系统的总量子关联。研究发现，等离激元纳米结构的存在会导致自发辐射率高度抑制并产生高度量子干涉。这些现象既影响纠缠和量子失谐的演化，又显著延长其动力学过程。
关键词： 周期性等离子体纳米结构、量子干涉、量子失谐、形成纠缠、量子关联、V型量子系统
更新于2025-09-19 17:13:59
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量子发射体与完全各向异性环境耦合的非逆动力学
摘要： 各向异性纳米光子结构可通过量子干涉效应耦合量子发射体的能级。本文研究了通过全各向异性结构（即所有物理方向均不等效的结构）模式实现量子发射体激发态的耦合。我们以各向异性超表面为例阐述此类结构，指出控制量子发射体时间动力学与光谱特性的新自由度：超表面各向异性与发射体量子化轴相对超表面法线的倾斜组合，会导致电子从左旋圆偏振态到右旋圆偏振态的跃迁过程与逆过程呈现非对称动力学特性。该发现为调控量子系统发光提供了新机制，可用于探测量子发射体的活性跃迁。
关键词： 超表面、光发射控制、各向异性环境、量子发射器、量子干涉
更新于2025-09-16 10:30:52
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平行双量子点结构中的法诺-安德烈夫效应
摘要： 我们通过研究一个量子点与s波超导体耦合的平行双量子点结构中的安德烈夫反射现象发现：若该系统某支路作为安德烈夫反射的参考通道，则线性电导谱中可能出现法诺线型，且该线型可通过调节量子点能级或局域磁通实现反转。为阐明其物理机制，我们推导出线性电导表达式的法诺形式。尽管结构参数复杂，法诺效应的特性仍清晰显现。我们认为本研究结果有助于理解安德烈夫反射过程中的法诺干涉现象。
关键词： 量子点、安德烈夫反射、超导性、法诺效应、量子干涉
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 用于线性量子处理的8×8可编程硅氮化物光子处理器
摘要： 由片上调谐分束器和移相器构成的通用线性光学网络，为量子信息处理（QIP）提供了一个极具前景的平台。得益于其相位稳定性和可重构性，该系统具有强鲁棒性，能实现量子隐形传态、量子密钥分发、光子量子比特门协议和玻色采样等多种量子信息与通信协议。我们基于化学计量比Si3N4波导，设计了一个8×8模式Blass矩阵作为线性光学量子信息处理的通用变换电路。Si3N4平台兼具高折射率对比度、超低直通损耗和宽光谱透明范围的独特优势。为验证该光子芯片作为通用量子信息处理线性光学处理器的性能，我们在Blass矩阵内多个分束器上编程实现片上量子干涉，获得高可见度干涉效果，平均保真度达~95%。为进一步展示处理器的灵活性与可配置性，我们采用8维轨道编码单光子实现了8维幺正变换。研究结果证明了基于Si3N4波导的低损耗集成线性光学光子处理器的适用性与可靠性，这些成果彰显了Si3N4在开发大型通用线性光学量子电路方面的巨大潜力，这对量子信息处理技术的发展至关重要。
关键词： 氮化硅波导、布拉斯矩阵、线性光学网络、量子信息处理、量子干涉
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于多重量子干涉产生无条件偏振纠缠光子的光子系统
摘要： 我们展示了一种高性能的非条件偏振纠缠光子源，具有高发射率、宽带分布、简并且无需后选择的特点。该光源的特性基于萨格纳克干涉仪往返配置的多量子干涉效应。量子干涉效应使得利用偏振纠缠光子的高产生效率进行参量下转换成为可能，并且无需后选择要求就能将简并光子对分离到不同的光学模式中。我们阐述了该光学系统的原理，并通过实验测量了保真度和贝尔参数，还从至少六组偏振关联数据组合中对产生的偏振纠缠光子进行了表征。实验获得的保真度和贝尔参数超过了经典局域关联极限，这清晰地证明了非条件偏振纠缠光子的产生。
关键词： 0型、往返配置、萨格纳克干涉仪、II型、参量下转换、偏振纠缠光子、工程学、第151期、量子干涉
更新于2025-09-11 14:15:04
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单钙钛矿量子点结中的室温量子干涉
摘要： 通过埃尺度体相钙钛矿材料研究量子干涉效应仍是一项重大挑战。本研究采用机械可控断结技术，在室温下观测到金属卤化物钙钛矿量子点（QDs）的量子干涉效应。单量子点电导测量显示，CH3NH3PbBr3与CH3NH3PbBr2.15Cl0.85量子点均呈现多个电导峰，其位移分布与量子点晶格常数相匹配，表明金电极通过Au-卤素耦合滑过量子点的不同晶格位点。我们还观察到滑动过程末期存在显著的电导"跃变"，这进一步证实量子干涉效应主导着这些单量子点结中的电荷传输。通过结合密度泛函理论与量子输运理论的计算，我们也验证了该电导"跃变"现象。本测量与理论研究为开发利用量子调控钙钛矿材料中的量子干涉效应开辟了新途径。
关键词： 电荷传输、量子干涉、室温、机械可控断结技术、钙钛矿量子点
更新于2025-09-11 14:15:04