The deterministic dynamics of a single-particle quantum ensemble is equivalent to the stochastic one due to the indistinguishability of quantum particles

Die Arbeit zeigt, dass die unitäre deterministische Dynamik eines Ein-Teilchen-Quantenensembles aufgrund der Ununterscheidbarkeit der Teilchen äquivalent zu einem stochastischen Prozess ist, indem sie die Wellenfunktion als Beschreibung von Kollisionen zweier klassischer Brownscher Teilchen interpretiert, deren Geschwindigkeiten den Nelsonschen Geschwindigkeitsfeldern entsprechen.

N. L. ChuprikovTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

NASA's Cold Atom Laboratory: Five Years of Quantum Science Operations in Space

Der Artikel bietet einen Überblick über das Design, den Betrieb und die wissenschaftlichen Beiträge des NASA-Cold-Atom-Laboratoriums (CAL) auf der Internationalen Raumstation, das seit seinem Start im Mai 2018 als weltweit erste multi-user Quantenwissenschaftseinrichtung im Weltraum Bose-Einstein-Kondensate erzeugt und durch aktuelle Upgrades sowie Lessons Learned für zukünftige Missionen erweitert wird.

Kamal Oudrhiri, James M. Kohel, Nate Harvey, James R. Kellogg, David C. Aveline, Roy L. Butler, Javier Bosch-Lluis, John L. Callas, Leo Y. Cheng, Arvid P. Croonquist, Walker L. Dula, Ethan R. Elliott, Jose E. Fernandez, Jorge Gonzales, Raymond J. Higuera, Shahram Javidnia, Sandy M. Kwan, Norman E. Lay, Dennis K. Lee, Irena Li, Gregory J. Miles, Michael T. Pauken, Kelly L. Perry, Leah E. Phillips, Sarah K. Rees, Matteo S. Sbroscia, Christian Schneider, Robert F. Shotwell, Gregory Y. Shin, Cao V. Tran, Michel E. William, Oscar Yang, Nan Yu, Robert J Thompson, Jason R. Williams, Diane C. Malarik, DeVon W. Griffin, Bradley M. Carpenter, Michael P. Robinson, Kirt CostelloTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

SUPER and femtosecond spin-conserving coherent excitation of a tin-vacancy color center in diamond

Diese Arbeit demonstriert die kohärente Kontrolle von optischen Übergängen und die Implementierung von Femtosekunden-Quantengattern an Zinn-Fehlstellen-Zentren in Diamant mittels des SUPER-Schemas, was neue Möglichkeiten für Spin-Photonen-Schnittstellen und Spin-Spin-Verschränkung eröffnet.

Cem Güney Torun, Mustafa Gökçe, Thomas K. Bracht, Mariano Isaza Monsalve, Sarah Benbouabdellah, Özgün Ozan Nacitarhan, Marco E. Stucki, Domenica Bermeo Alvaro, Matthew L. Markham, Tommaso Pregnolato, Joseph H. D. Munns, Gregor Pieplow, Doris E. Reiter, Tim SchröderTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Equilibration of objective observables in a dynamical model of quantum measurements

Diese Arbeit zeigt, dass die Entstehung objektiver Messergebnisse in einem unitär entwickelnden Quantensystem durch die Theorie der geschlossenen Systemgleichgewichte erklärt werden kann, wobei eine numerische Analyse mit einem Zufallsmatrizenmodell belegt, dass eine grobe Strukturierung der Umgebung in Beobachter-Systeme für die Minimierung des Messfehlers und das Auftreten klassischer Ergebnisse unerlässlich ist.

Sophie Engineer, Tom Rivlin, Sabine Wollmann, Mehul Malik, Maximilian P. E. LockTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Superconducting qubits in the millions: the potential and limitations of modularity

Diese Arbeit stellt ein Architekturmodell für einen fehlertoleranten Quantencomputer mit supraleitenden Qubits vor, das mithilfe eines Ressourcenabschätzungstools die Skalierbarkeit, den Energieverbrauch und die Leistung modularer Systeme zur Lösung praktischer Probleme analysiert und dabei die damit verbundenen potenziellen und limitierenden Faktoren aufzeigt.

S. N. Saadatmand, Tyler L. Wilson, Mark J. Hodson, Mark Field, Simon J. Devitt, Madhav Krishnan Vijayan, Alan Robertson, Thinh P. Le, Jannis Ruh, Alexandru Paler, Arshpreet Singh Maan, Ioana Moflic, Athena Caesura, Josh Y. MutusTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

LUCI in the Surface Code with Dropouts

Die Arbeit stellt LUCI vor, ein Framework zur Konstruktion fehlertoleranter Schaltkreise für den Surface Code, das durch die Anpassung an unvollkommene Qubit- und Koppler-Yields in Festkörperarchitekturen die Auswirkungen von Ausfällen signifikant reduziert und im Vergleich zu bestehenden Methoden eine deutlich verbesserte logische Fehlerrate bei geringerem physischen Ressourcenbedarf erreicht.

Dripto M. Debroy, Matt McEwen, Craig Gidney, Noah Shutty, Adam ZalcmanTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Soliton resuscitations: asymmetric revivals of the breathing mode of an atomic bright soliton in a harmonic trap

Die Studie erklärt das asymmetrische Muster der periodischen Wiederbelebung der Atmungsmoden eines atomaren hellen Solitons in einer schwachen harmonischen Falle als nicht-Markovschen Effekt, bei dem zurückkehrende Atome mit dem Soliton interferieren, und liefert hierfür eine analytische Näherung des Bogoliubov-de-Gennes-Frequenzspektrums.

Waranon Sroyngoen, James R. AnglinTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum metasurfaces as probes of vacuum particle content

Der Artikel schlägt vor, eine aus einem zweidimensionalen Atomarray bestehende Quantenmetaschicht zu nutzen, um durch kohärente Überlagerungen von transmissiven und reflektierenden Zuständen subtile Frequenzverschiebungen zu messen, die den entanglementbasierten Teilcheninhalt des elektromagnetischen Vakuums bei stark nicht-perturbativen Änderungen der Randbedingungen offenbaren.

Germain Tobar, Joshua Foo, Sofia Qvarfort, Fabio Costa, Rivka Bekenstein, Magdalena ZychTue, 10 Ma⚛️ quant-ph