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

Il documento dimostra che la dinamica deterministica unitaria di un ensemble quantistico di una singola particella è equivalente a un processo stocastico, poiché l'indistinguibilità fondamentale delle particelle rende ogni punto dello spazio delle configurazioni il luogo di incontro di due particelle non interagenti i cui momenti corrispondono alle velocità introdotte nell'approccio stocastico di Nelson.

N. L. ChuprikovTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

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

Il documento presenta una panoramica del Laboratorio per Atomi Freddi della NASA, la prima struttura scientifica multiutente nello spazio che, operando sulla Stazione Spaziale Internazionale dal 2018, ha permesso di studiare condensati di Bose-Einstein in microgravità, riassumendone il design, i risultati scientifici ottenuti, i recenti aggiornamenti e le prospettive per future missioni.

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

Questo articolo presenta l'uso dello schema SUPER e di impulsi ottici ultracorti per controllare coerentemente le transizioni ottiche e realizzare porte quantistiche femtoseconde in un centro di vacanza di stagno nel diamante, aprendo nuove possibilità per l'entanglement di spin e l'interfaccia spin-fotone.

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

Questo studio dimostra che l'emergere di risultati di misura oggettivi in un sistema quantistico isolato richiede un'equilibrazione degli osservabili oggettivanti e una necessaria grossolana discretizzazione (coarse-graining) dell'ambiente, risolvendo così la contraddizione tra il collasso della funzione d'onda e le leggi termodinamiche.

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

Simulating Non-Markovian Open Quantum Dynamics with Neural Quantum States

Il paper propone il framework NQS-DQME, che utilizza stati quantistici neurali e dissipatoni per rappresentare in modo compatto le correlazioni e la memoria non-Markoviana, permettendo di simulare la dinamica dissipativa di sistemi aperti complessi con maggiore scalabilità e interpretabilità rispetto ai metodi esistenti.

Long Cao, Liwei Ge, Daochi Zhang, Xiang Li, Yao Wang, Rui-Xue Xu, YiJing Yan, Xiao ZhengTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

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

Questo articolo presenta un modello architetturale e uno strumento di stima delle risorse per computer quantistici fault-tolerant basati su qubit superconduttori modulari, valutando i requisiti fisici, i costi e le limitazioni necessarie per scalare a milioni di qubit e risolvere problemi pratici complessi.

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

Photon-Blockade Analogue Nonreciprocal Absorption in Spatiotemporal Metasurfaces

Gli autori presentano una metasuperficie superconduttrice a modulazione spaziotemporale che realizza un'assorbimento non reciproco analogo al blocco dei fotoni, permettendo l'assorbimento risonante delle onde incidenti in una direzione mentre le onde contrarie vengono trasmesse liberamente, offrendo così una soluzione compatta per l'elaborazione delle informazioni quantistiche.

Sajjad TaravatiTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Resource-efficient quantum algorithm for linear systems of equations

Il lavoro presenta il Shadow Quantum Linear Solver (SQLS), un nuovo algoritmo ibrido che combina variational quantum algorithms e classical shadows per risolvere sistemi lineari in modo efficiente su hardware rumoroso, riducendo drasticamente le risorse necessarie e dimostrando la sua efficacia applicativa risolvendo l'equazione di Laplace discretizzata.

Francesco Ghisoni, Francesco Scala, Daniele Bajoni, Dario GeraceTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Quantum-enhanced sensing of spin-orbit coupling without fine tuning

Questo studio dimostra come l'utilizzo di un filo quantistico unidimensionale permetta di stimare l'accoppiamento spin-orbita di Rashba con una precisione che raggiunge il limite di Heisenberg senza necessità di sintonizzazione fine, superando i sensori quantistici convenzionali basati sulla criticità e funzionando efficacemente sia per sistemi a singola particella che interagenti, anche in stati termici e scenari multi-parametrici.

Bin Yi, Abolfazl Bayat, Saubhik SarkarTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

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

Il paper spiega l'asimmetria osservata nelle rianimazioni periodiche della modalità di respirazione di un solitone atomico luminoso in una trappola armonica, derivando un'approssimazione analitica dello spettro di frequenza di Bogoliubov-de Gennes che dimostra come l'ambiente non markoviano, causato dal ritorno degli atomi emessi, generi un aumento graduale dell'ampiezza seguito da un brusco calo.

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

Quantum metasurfaces as probes of vacuum particle content

Il paper propone l'uso di una superficie quantistica composta da un array di atomi sottomicrometrici, la cui riflettività è controllabile tramite stati di Rydberg, per rivelare il contenuto di particelle del vuoto elettromagnetico attraverso sottili spostamenti di frequenza generati da cambiamenti non perturbativi delle condizioni al contorno.

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