Decoherence and fidelity in ion traps with fluctuating trap parameters
我们考虑两种不同类型的波动在离子阱的潜力：外部波动电场，这会导致统计运动（"摆动"）的离子相对于中心的陷阱，和波动的弹性常数，这是由于波动的交流分量的电位施加在保罗陷阱的离子。我们写下这两种情况下的主方程，平均噪声，获得加热的离子的表达式。我们将我们的结果与以前的结果进行了比较，在离子阱中的远距离共振光阱和加热。波动的外部电场对量子门操作（受控非）的影响是确定的，并导出该操作的保真度。
1998-12-17 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations II
考虑Hadamard门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现，研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声采用Ornstein-Uhlenbeck随机过程时，我们解析地得到了Hadamard门的终态纯度和保真度。我们证明了纯度和保真度振荡取决于初始叠加态的选择。导出了门保真度与末态纯度之间的线性关系式。
2006-03-31 quant-ph
Quantum state transfer on distance regular spin networks with intrinsic decoherence
将距离正则图看作自旋网络，研究了这类网络的状态转移保真度。利用Milburn的内禀退相干[G. J. Milburn，Phys.Rev.A44，5401（1991）]。我们考虑一种特殊类型的自旋哈密顿量，它是Christandl等人[Phys.Rev.A71，032312（2005）]的自旋哈密顿量的扩展版本。结果表明，退相干破坏完美的通信信道。使用Jafarizadeh和Sufiani [Phys. Rev. A 77，022315（2008）]导出的最佳耦合强度，我们表明环境对通信信道的破坏性影响随着退相干速率的增加而增加，但是状态转移保真度随着时间接近无穷大而达到稳定值，这与退相干速率无关。此外，它表明，对于一个给定的退相干率，通过增加发送器和接收器之间的距离的传输保真度下降。
2017-01-03 quant-ph
Generation of a decoherence-free entangled state using a radio frequency dressed state
我们提出了一种利用射频修饰态和自旋相关力相结合的方法来制备钙离子纠缠态的方法。利用这种方法，可以直接产生射频量子比特的无退相干纠缠态，理想情况下其保真度接近于1。我们得到了一个保真度为0.68的rf纠缠态，由于它是一个能级间存在能隙的本征态，因此相干时间超过200 ms，用同样的方法得到了一个保真度为0.77的qutrit-qutrit纠缠态，它超过了2/3的可分性阈值.
2011-10-19 quant-ph
Decoherence-Suppressed Non-adiabatic Holonomic Quantum Computation
非绝热完整量子计算的几何特性为构造鲁棒、高保真的量子门提供了一条重要途径。然而，NHQC是更敏感的衰减和失相误差比传统的动态门，因为它需要一个辅助的中间状态。本文利用哈密顿逆向工程技术研究了中间态退相干对NHQC门保真度的影响，提出了一种新的方案来构造具有高保真度和对退相干鲁棒性的任意单量子比特完整门和非平凡双量子比特完整门.虽然该方法是通用的，可以应用于许多实验平台，如超导量子比特，囚禁离子，量子点，这里我们以氮空位（NV）中心为例，显示栅极保真度可以显着提高从89%到99.6%，与最近的实验NHQC方案相比[Phys.Rev.Lett. 119，140503（2017）; Nat. Photonics 11，309（2017）; Opt. Lett. 43，2380（2018）]，并且还可以显著提高对退相干的鲁棒性。总的来说，我们的方案为容错几何量子计算提供了一种很有前途的方法。
2022-04-13 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations
考虑到哈达玛门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现，我们研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声用Ornstein-Uhlenbeck随机过程建模时，我们得到了Hadamard门的保真度，并计算了最终态的纯度。我们证明，在矛盾的情况下的系统控制误差的随机导致退相干的最终状态。在小误差范围内，我们导出了门保真度与末态纯度之间的简单关系式。
2006-02-07 quant-ph
Teleportation in the presence of common bath decoherence at the transmitting station
我们研究了在通常的量子隐形传态协议中，共浴退相干对Alice量子比特的影响。在中心自旋模型下研究了系统浴相互作用，其中量子比特通过各向同性海森堡相互作用耦合到浴自旋。我们已经给出了一个更一般化的表示的协议的密度矩阵和计算的平均保真度的传送状态不同的贝尔状态的测量进行爱丽丝。共同的浴相互作用区分了爱丽丝所做的各种贝尔态测量的结果。当Alice的两个量子比特与Bath发生铁磁或反铁磁相互作用时，Alice的单重态测量将实现高保真度的隐形传态。相比之下，如果爱丽丝的量子位之一是铁磁相互作用，另一个是反铁磁相互作用，那么测量属于三重态扇区的贝尔态将给出更好的保真度。我们还评估了平均保真度时，爱丽丝喜欢的非最大纠缠态作为她的测量基础。
2008-07-01 quant-ph
Impact of decoherence on the fidelity of quantum gates leaving the computational subspace
本文将多量子比特操作平均门保真度的解析表达式推广至系统状态暂时离开计算子空间的情形，并以超导量子比特和中性原子的双量子比特受控-Z门为例，为理解量子计算机扩展时的门误差预算提供了工具。
2025-03-05 quant-ph
Optimizing performance of quantum operations with non-Markovian decoherence: the tortoise or the hare?
针对非马尔可夫环境下的量子控制问题，提出基于过程张量梯度的最优控制方法，并揭示速度与保真度的权衡及慢过程利用非马尔可夫效应提升保真度的机制。
2023-11-20 quant-ph
Quantum fisher information protection of N-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger state from decoherence
本文利用量子弱测量和翻转操作研究了振幅阻尼信道中N比特GHZ态和广义N比特GHZ态的保护问题。我们推导了保护方案的性能：平均保真度，平均概率和平均量子费舍尔信息（QFI）的显式公式。此外，分析结果最大化的平均保真度和概率。我们证明了我们的方案可以有效地保护GHZ态和广义GHZ态的相位平均QFI。该方案具有保护GHZ状态和相位QFI免受强幅值阻尼噪声影响的优点。对于某些广义GHZ态，该方案能以概率1保护该态，且保真度大于99%。
2021-12-22 quant-ph
Scheduling Quantum Teleportation with Noisy Memories
量子隐形传态信道可以克服光子损耗的影响，光子损耗是在光纤上实现量子网络的主要挑战。隐形传态信道是通过在两个节点之间分配纠缠态来创建的，这是一个需要经典通信的概率过程。这会导致临界延迟，这可能导致信息丢失，因为量子数据在存储在存储器中时会发生退相干。在这项工作中，我们量化的影响，退相干保真度在量子网络中的节点，由于量子比特存储在嘈杂的内存平台。我们将内存平台建模为一个缓冲区，用于存储等待创建隐形传态通道的传入量子比特。存储器平台的参数化与退相干速率和缓冲区大小，除了在其中传入的量子比特的服务的顺序。我们表明，在一个节点的保真度是一个线性的总和的条款，随时间呈指数衰减，衰减率取决于记忆平台的退相干率。这使我们能够利用拉普拉斯变换来获得有效的计算功能的平均保真度相对于负载，缓冲区大小，和退相干率的内存平台。我们证明，服务量子位在一个后进先出的顺序与推出缓冲区溢出管理是最佳的平均保真度。最后，我们应用这个框架来模拟一个单一的中继器节点，计算由这个中继器假设完美的门操作创建的隐形传态信道的平均保真度。
2022-05-12 quant-ph
Demonstration of fidelity improvement using dynamical decoupling with superconducting qubits
量子计算机必须能够在存在退相干的情况下运行。减少退相干的最简单的策略是动态退耦（DD），其不需要编码开销，并且通过将量子门转换成退耦脉冲来工作。在这里，使用IBM和Rigetti平台，我们证明了DD方法适合在当今相对嘈杂和小规模的基于云的量子计算机中实现。使用DD，我们实现了相当大的保真度增益相对于未受保护的，自由进化的个人超导transmon量子比特。在较小的程度上，DD也能够保护纠缠的两量子比特态。我们发现，失相和自发发射的错误是占主导地位的，在这些系统中，不同的DD序列能够减轻这两种影响。与以前的工作表明使用量子纠错码在相同的平台上，我们没有使用后选择，因此报告无条件的保真度改善自然退相干。
2018-08-09 quant-ph
Improving the fidelity of teleportation through noisy channels using weak measurement
我们采用弱测量的技术，以使两个量子比特的噪声信道的隐形传态保真度的保存。我们考虑一个或两个量子比特的最大纠缠态进行振幅阻尼，并表明，应用弱测量和随后的反向操作可能会导致保真度大于$2/3$的任何值的退相干参数。协议的成功概率随着弱测量强度的增加而减小，当两个量子比特都受到退相干的影响时，协议的成功概率更低。最后，我们的协议被证明是工作的维尔纳状态。
2013-10-31 quant-ph
Optimal control of quantum gates and suppression of decoherence in a system of interacting two-level particles
将最优控制的方法应用于相互作用的二能级粒子的模型系统（例如，自旋半原子核或电子或二能级原子）以产生高保真度量子门，同时消除退相干的有害影响。一组粒子充当量子信息处理器，其演化由依赖于时间的外部场控制。其他粒子不受直接控制，并作为一个有效的环境，耦合到它是退相干的来源。控制目标是在强环境诱导的退相干存在下和在控制场的物理激励限制下生成目标单量子比特和双量子比特幺正门。量子门的保真度，表示在一个新的状态无关的距离测量，最大化相对于控制领域使用相结合的遗传和梯度算法。由此产生的高保真门证明了通过最优控制精确引导量子进化的可行性，即使系统复杂性因环境耦合而加剧。结果发现，门持续时间有一个重要的影响的控制机制和保真度。门性能的系统参数的随机变化的灵敏度的分析揭示了显着程度的鲁棒性达到的最佳控制解决方案。
2007-04-16 quant-ph
Decoherence and fidelity enhancement during shuttling of entangled spin qubits
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学 QuTech 和卡弗里纳米科学研究所）
研究通过分析转移路径中的噪声相关性，提出利用轨迹随机纸张概念提升量子比特保真度的方法，证明双量子比特编码可实现高保真度转移。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Study of Decoherence in Quantum Computers: A Circuit-Design Perspective
量子态的退相干是实现可扩展和可靠量子计算的主要障碍。较低的退相干（即，更高的保真度）可以减轻纠错开销并减少对能量密集型降噪技术的需要（例如，低温冷却在本文中，我们使用基于物理的模拟方法对单量子比特和多量子比特量子门进行了噪声诱导的退相干分析。分析表明：（1）退相干依赖于输入态和门类型。较大数量的$|1\rangle$状态恶化的退相干;（ii）振幅阻尼比相位阻尼更有害;（iii）较短的深度实现的量子函数可以实现较低的退相干。仿真结果表明，使用较低的深度拓扑结构实现时，量子加法器的保真度提高了20%。电路设计人员可以利用本文中开发的见解来选择正确的门和逻辑实现，以优化系统级保真度。
2019-04-08 cs.ET quant-ph
Decoherence dynamics of entangled quantum states in the $XXX$ central spin model
保持量子比特的相干性对于在实际中实现大规模量子计算机至关重要。本文研究了$XXX$中心自旋模型（CSM）中的中心自旋退相干问题，重点研究了具有不同初始纠缠的量子态，即浴内纠缠和系统-浴纠缠.我们解析地得到了它们的保真度、纠缠和量子相干性的演化。当初始浴自旋构成$N$ -粒子纠缠态（Greenberger-Horne-Zeilinger-bath或$W$ -bath）时，它们的保真度演化的主导振幅都标度为$\mathcal O(1/N)$，这与全极化浴的情况相同。然而，当中心自旋与其中一个浴自旋最大纠缠时，其保真度演化的幅度标度从$\mathcal O(1/N)$下降到$\mathcal O(1/N^2)$。这意味着适当的初始系统浴纠缠有助于抑制中心自旋退相干。此外，借助于系统浴纠缠，我们实现了中心自旋的量子相干性增强动力学，其中浴纠缠的消耗被证明起着核心作用。
2020-11-09 quant-ph
Pulse Control of Decoherence with Population Decay
研究了量子比特与量子环境相互作用过程中退相干的脉冲控制，重点研究了退相干由纯退相和粒子数衰减引起的一般情况。为了观察周期性π脉冲如何抑制退相干，我们提出了一种简单的方法来计算量子比特在由比特翻转和/或相位翻转组成的任意脉冲序列下的时间演化。我们研究了两种典型序列的有效性：bb序列只包括位翻转，bp序列包括位翻转和相位翻转。结果表明，脉冲序列的有效性取决于两个退相干过程的相对强度，特别是当脉冲间隔略短于量子比特环境相关时间。然而，在短时间间隔的限制下，bp序列总是比bb序列更有效，或者至少与bb序列一样有效。
2005-12-16 quant-ph
Decay rate and decoherence control in coupled dissipative cavities
我们给出了详细的帐户的主方程的推导过程中存在的耗散两个耦合腔。给出了解析解，并讨论了感兴趣的物理限制。首先，我们证明了如果两个腔具有不同的衰减速率并且通过导线弱耦合，则初始相干态的衰减速率可以显着改变。此外，我们还表明，退相干率可以大大改变物理参数的操纵。实验实现的条件进行了讨论。
2004-05-04 quant-ph
A robust one-step catalytic machine for high fidelity anti-cloning and W-state generation in a multi-qubit system
我们提出了一个物理上可实现的机器，它可以生成多粒子W-样的状态，或实现高保真$1 \to M$（$M=1,2,... \infty$）反克隆的任意量子比特状态，在一个单一的步骤。此外，这台通用机器充当催化剂，因为它在任何一个程序之后都不会改变，有效地为下一个操作重置自己。它还具有固有的{ \em免疫}去相干。最重要的是，在实际的多方量子通信方面，随着量子比特$M$的数量增加，机器在存在退相干的情况下的鲁棒性实际上{ \em增加}。
2004-09-16 quant-ph
Inhibition of Decoherence due to Decay in a Continuum
我们提出了一个减缓衰变为连续体的方案。我们利用施加在系统的辅助跃迁上的超短$2π$脉冲序列，使得在两个跃迁幅度之间存在相消干涉-一个在施加脉冲之前，另一个在施加脉冲之后。我们给出了明确的结果结构连续。我们的方案还可以抑制不必要的过渡。
2001-01-03 quant-ph
Fidelity preserving and decoherence for mixed unitary quantum channels
University of Central Florida（中佛罗里达大学）
本文研究混合幺正量子通道对量子态保真度的影响，探讨在环境相互作用下保持保真度的条件及退相干挑战。
2026-04-27 math-ph math.MP quant-ph
Decoherence-assisted quantum driving
提出利用与外部旁观者系统的重复测量型相互作用实现束缚量子系统的无跃迁驱动，借助量子Zeno效应实现高保真度，并在多比特系统中验证了其优于相干驱动方法。
2022-11-21 quant-ph
Quantum decoherence of an anharmonic oscillator monitored by a Bose-Einstein condensate
研究了在对称双势阱中被玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）监控的量子非谐振子的动力学行为。分析了测量装置在振荡器上引起的（非指数）退相干。详细的准经典和量子分析。在第一种情况下，对于一个任意的初始相干态，观察到两个不同的退相干制度：一个初始的高斯衰减，其次是幂律衰减较长的时间。这两个政权的特征时间尺度的报告。在全量子情况下，观察到的退相干的代数时间衰减的解析近似表达式。
2014-10-28 quant-ph
Quantum process tomography of single photon quantum channels with controllable decoherence
我们刻画了单光子偏振量子比特的单位量子信道。通道由两个双折射晶体和波片组成，其中它们的消相干特性被控制。使用量子过程层析成像程序进行了两种不同的去偏振配置之间的实验比较。计算结果与理论预测吻合较好。
2012-03-15 quant-ph
Decoherence of encoded quantum registers
为了消除退相干的干扰效应，人们提出了在无退相干的子空间中对量子信息进行编码。我们分析了这一概念的好处，实现在一个自旋链与一个共同的玻色子浴接触的量子寄存器。在一个耗散少的模型，我们提供了明确的分析结果的平均保真度的平原和编码的量子寄存器。为了研究耗散自旋玻色子耦合，我们采用了Bloch-Redfield型主方程。
2008-02-05 quant-ph
Decoherence effects on the quantum spin channels
开放式自旋链可以用作用于量子态信息的相干传输的量子数据总线。在本文中，我们研究了这种量子自旋通道在退相干环境中的效率。结果表明，退相干会显著降低自旋通道量子通信的保真度。一般来说，随着距离的增加，退相干效应变得越来越严重，这将对长距离量子态转移的自旋链产生一定的限制。
2006-06-11 quant-ph
Decoherence without classicality in the resonant quantum kicked rotor
我们研究了在Kraus算符定义的幺正噪声作用下的量子被踢转子的共振，我们证明了这种退相干一般不会导致经典的扩散行为.我们发现精确的解析表达式的密度矩阵和方差的主要共振。方差并没有失去其弹道行为，但相干性衰减的幂律。二次共振进行了数值处理，获得幂律衰减的方差和指数律衰减的相干性。
2009-07-01 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-subtracted squeezed states
利用亚泊松统计和Wigner函数的负性讨论了单光子压缩真空态的非经典性质。我们推导出一个紧凑的表达的维格纳函数，从中我们找到该地区的相空间的维格纳函数是负的。我们发现一个上界的压缩参数的状态，表现出亚泊松统计。然后我们研究了退相干对单光子压缩态的影响。我们给出了两种不同的退相干模型，即振幅衰减模型和相位扩散模型的结果。在每种情况下，我们给出的状态的时间演化的分析结果。我们讨论的非经典性的损失作为一个结果的退相干。我们通过对它们的相空间性质的研究表明，这些态是如何由于光子的衰变而衰变到真空的。我们表明，相位阻尼导致非常缓慢的退相干比光子数衰减。
2006-12-04 quant-ph
Gaussian fidelity distorted by external fields
在基本量子系统的相空间表示的范围内，通过量子保真度和香农熵对类磁场和引力场相互作用引起的高斯态退相干进行了量化.对于描述谐振子态的高斯维格纳函数，相互作用的外场破坏了量子保真度，并引入了量子拍频行为。同样，它介绍了自由粒子系统的谐波配置文件。量子退相干的量子谐振子和自由粒子极限的一些方面也通过香农熵量化。对于引力量子阱，类磁场对量子保真度的影响被引力势的线性项所抑制。最后，我们确定了这里讨论的量子退相干方面与非对易量子力学之间的一个很好的形式联系。
2015-10-10 hep-ph quant-ph
Competition of decoherence and quantum speed limits for quantum-gate fidelity in the Jaynes-Cummings model
本研究聚焦Jaynes-Cummings模型，揭示量子计算中驱动能量与误差的反比标度源于纠缠诱导误差和量子速度极限的竞争，还证实单次驱动演化比分子程序操控的能量效率更高。
2024-03-05 quant-ph
Quantum energy decays and decoherence in discrete baths
研究了离散浴模型中系统粒子的量子平均能量衰减和纯度衰减随组分数的变化。系统粒子受到两种不同的物理情况：谐振子（HO）和莫尔斯势。环境（浴）由{ \it有限}数量N的非耦合HO组成，表征结构化浴，其在极限$N\to\infty$中被假定为具有欧姆、亚欧姆或超欧姆谱密度。对于非常低的N值，平均能量和纯度在时间上保持恒定，但在中间值（10<N<20）开始衰减，其中观察到两个不同的时间区域：相对较短时间的两个指数衰减和较大时间的幂律衰减。在这个间隔N退相干发生短时间和非马尔可夫动力学预计较大的时间。当$N$增加时，能量和相干性衰减非常快，并且预期会发生马尔可夫动力学。波包动力学用于确定系统势内粒子的演化。
2011-11-01 quant-ph
Analog control of open quantum systems under arbitrary decoherence
我们推导并研究了一个一般的非马尔可夫方程的时间依赖的哈密顿量，最大限度地提高保真度的任何有限维量子系统中的任意浴和噪声源的存在下，所需的量子门。所述方法被示出为在三电平系统上实现的单量子位门。
2009-09-09 quant-ph
Entanglement dynamics under decoherence: from qubits to qudits
研究了退相干影响下任意维两体系统纠缠的时间演化。对于量子比特，我们确定了在不同的系统-环境耦合下，包括有限温度效应的精确纠缠衰减率。对于量子点，我们展示了如何获得衰减率的上界，并提出了各种状态的精确解。
2005-08-16 quant-ph
High fidelity all-optical control of quantum dot spins: detailed study of the adiabatic approach
受限电子自旋是在固态中体现量子信息的优选候选者。一个流行的想法是使用光激发来实现“两全其美”，即将长自旋退相干时间与快速门控结合起来。在这里，我们研究了一种全光绝热方法来产生单量子比特相位门。我们发现，这样的门可以是非常强大的对所有的退相干的主要来源的综合影响，即使在有限的温度下，可实现的保真度为0.999。至关重要的是，这种性能可以获得只有一个小的时间成本：绝热门持续时间是在一个简单的动态实现的数量级。这些预测的实验验证是立即可行的，只有适度的资源。
2008-04-07 quant-ph
Decoherence in collective quantum memories for photons
讨论了原子系综中退相干对基于暗态极化激元的光子量子比特存储器保真度的影响。结果表明，尽管对应于单光子或光的非经典态的集体存储态的大纠缠的退相干的敏感性不与原子的数目的比例。这是由于存在对应于具有相同数量的暗态极化激元激发但在其他极化激元模式中具有任意激发的状态的存储状态的等价类。详细讨论了几种退相干过程：单原子自旋翻转和退相、原子损失和原子运动。
2004-08-03 quant-ph
Universal Dynamical Control of Local Decoherence for Multipartite and Multilevel Systems
给出了一个统一的理论，用于研究弱耦合到零温浴或经历随机相位起伏的场驱动多能级多体纠缠态的动态修正的衰变和退相干。该理论允许在它们与环境的耦合中存在任意的局部差异。由于这种差异，确保最大保真度的最佳驱动场调制被发现与单量子位演化的常规“Bang-Bang '”或$π$ -相位翻转基本上不同。
2006-08-23 quant-ph
Dynamically Generated Decoherence-Free Subspaces and Subsystems on Superconducting Qubits
本研究利用IBM Quantum超导处理器，首次通过动态解耦实验生成无退相干子空间（DFS）逻辑比特，结合错误检测实现了比仅用动态解耦的物理比特最高23%的保真度提升，验证了DFS编码提升量子计算精度的潜力。
2024-02-15 quant-ph
Contribution of classical correlation and entanglement in the non-classical teleportation fidelity
众所周知，纠缠是量子隐形传态的资源。隐形传态可以使用经典相关（CC）来实现，其中隐形传态保真度（TF）高达$2/3$。在本工作中，我们研究了在退相干存在下的TF，纠缠和CC。我们发现，当纠缠度减小时，随着退相干强度的增大，相干系数的显著增加会导致非经典区的TF。我们还研究了利用弱测量和反向弱测量（WMRWM）技术对TF和纠缠的保护。在这里，我们发现，最大限度地保护纠缠不优化TF和CC。而TF的优化则意味着CC的最大化。因此，共享态的纠缠和经典关联都以复杂的方式参与了量子隐形传态，需要在未来进行探索。
2022-10-01 quant-ph
Non-Markovian qubit dynamics in a thermal field bath: Relaxation, decoherence and entanglement
研究了初始温度为有限的二能级原子与电磁场相互作用系统中量子比特的非马尔可夫动力学。与大多数早期的研究不同，假设浴是固定的，我们研究了组合量子比特-EMF系统的相干演化，从而允许浴对量子比特和浴上的量子比特以自洽的方式进行反作用。通过这种方式，我们可以看到系统与其环境之间的量子关联和纠缠的发展，以及它如何影响系统的退相干和弛豫。在指针基中，我们发现量子比特的约化密度矩阵的对角和非对角矩阵元素都是非指数衰减的。从对角线元素我们看到量子位弛豫到与浴的热平衡。从非对角元素中，我们看到退相干速率开始于通常预测的热速率，但随着量子比特和浴变得纠缠，退相干速率变为零温度退相干速率。这两个速率是相当的，正如前面在零温度情况下所示的那样[C。Anastopoulos和B. L. Hu，Phys.Rev.A { \bf 62}（2000）033821]。在这种类型的共振耦合下，我们计算了量子比特与EMF的纠缠，对于量子比特约化密度矩阵，保真度和冯诺伊曼熵，这是密度矩阵纯度的度量。目前更准确的非马尔可夫计算预测较低的损失的保真度和纯度相比，马尔可夫的结果。一般来说，在量子比特与其环境之间包含量子关联的情况下，非马尔可夫过程往往会减慢系统向平衡的驱动，延长退相干并更好地保持系统的保真度和纯度。
2004-08-13 quant-ph
Decoherence scenarios from micro- to macroscopic superpositions
环境诱导退相干是指宏观世界中不存在量子干涉现象。叠加波包之间相干性的损失取决于它们的分离。精确的时间过程取决于开放系统及其环境中退相干和其他过程的相对时间尺度。我们使用的谐振子耦合到浴振荡器的精确可解模型来说明各种退相干的情况下：这些范围从指数黄金法则衰减微观叠加，系统特定的衰减较大的分离在交叉制度，最后普遍的相互作用主导的退相干越来越宏观叠加。
2002-05-17 quant-ph
Dynamic decoherence control of a solid-state nuclear quadrupole qubit
本文报道了动态退相干控制脉冲序列在$Pr^{3+}:Y_2SiO_5$核四极跃迁中的应用。过程层析成像用于分析脉冲序列的效果。发现脉冲序列将跃迁的退相干时间增加到超过30秒。虽然退相干时间显着增加，人口项被发现迅速衰减的脉冲序列的应用程序。这种衰减率的增加归因于系综中的不均匀性。讨论了规避这一限制的方法。
2004-12-16 quant-ph
Decoherence of rotational degrees of freedom
研究了具有转动自由度的量子系统的退相干机制。从一个简单的弹性散射模型，我们表明，非对角密度矩阵元素的系统指数衰减。衰减速率取决于不同转动组态的散射振幅的差异，导致系统取向空间中指针态之间的量子相干性逐渐丧失。对于一个介质椭球沉浸在光子气体环境（假设没有吸收），衰减率被发现是成正比的温度的七次方。对于与质量粒子相互作用的椭球体，衰变率与温度的5/2次方成正比。这两种情况都不同于相同环境散射引起的平移退相干。对于光子散射，旋转自由度的相干时间比平移自由度的相干时间短得多。
2016-05-10 quant-ph
High Fidelity Adiabatic Quantum Computation via Dynamical Decoupling
介绍了开放系统绝热量子计算的高阶动力学解耦策略。我们的数值结果表明，一个明智的选择高阶动力学解耦方法，结合编码，使计算进行旁边的解耦，可以显着提高绝热量子计算的保真度，尽管退相干。
2012-05-11 quant-ph
A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving Coherence
在这项工作中，我们解决的问题，最大限度地提高保真度的量子态的转换过程中控制的方式，以保持在给定的范围内的退相干。研究了具有非幺正退相干通道的三能级$Λ$型原子的马尔可夫退相干。我们引入保真度作为量子态转换过程的性能指标，因为目标是最大化最终态密度算符与所需目标态的相似性。我们制定了量子最优控制问题的状态约束，后者反映了退相干水平保持在一个预定义的范围内的事实。最优性条件的形式的最大值原则的庞特里亚金在Gamkrelidze的形式。这些提供了一套完整的关系，使计算的最佳控制策略。这是量子系统背景下的一种新方法。
2022-03-24 quant-ph
Enhanced-Fidelity Ultrafast Geometric Quantum Computation Using Strong Classical Drives
我们提出了一种通用的方法来实现非绝热几何单和双量子比特门超越旋转波近似（RWA）。该协议与以前的RWA协议中使用的最优控制方法兼容;因此，它与RWA协议一样鲁棒（甚至比RWA协议更鲁棒）。使用反向旋转效应使我们能够应用强大的驱动器。因此，与用于实现高保真（$\geq 99.99\%$）门的RWA对应物相比，我们可以将门速度提高5- 10倍。这样的超快演化（纳秒，甚至皮秒）显著地降低了退相干的影响（例如，量子位耗散和失相）。此外，由于反向旋转效应不再引起栅极不稳定性（在弱驱动和强驱动机制中），因此与RWA协议相比，我们可以实现更高的保真度。因此，在存在退相干的情况下，人们可以实现具有$\geq 99\%$并行性的超快几何量子门。
2022-12-21 quant-ph
Experimental protection of quantum gates against decoherence and control errors
实现量子器件的最大挑战之一是要求执行精确的量子门。与环境相互作用的破坏性影响是精确量子控制必须克服的一些最困难的障碍。在这项工作中，我们实现了一个原理性的实验证明量子门的波动环境中使用动态去耦技术保护。我们证明了在应用量子门的过程中可以降低退相干。即使选通时间超过退相干时间一个数量级，也可以实现高保真度的量子门。
2012-06-13 quant-ph
Perturbative expansions for the fidelities and spatially correlated dissipation of quantum bits
我们构造了一些普遍适用的短时微扰展开，如输入输出保真度，纠缠保真度和平均保真度。这些展开式的连续项产生涉及哈密顿量的连续幂的阻尼的特征时间。二阶结果，代表阻尼率的结晶，进行了广泛的讨论。作为这些展开式的一个有趣的应用，我们用它们来研究量子比特的空间相关耗散。耗散中的空间相关性由关联函数描述。导出了独立退相干和集体退相干的显式条件。
1998-02-02 quant-ph
Decoherence of spin echoes
我们定义了一个量，即所谓的纯度保真度，它测量由于退相干而导致的动力学不可逆性的速率，例如在回波实验中观察到的，在总（系统+环境）哈密顿量存在任意小扰动的情况下。我们推导出一个线性响应公式的纯度保真度的积分时间关联函数的扰动。我们的关系预测，类似于保真度衰减的情况下，更快的衰减纯度保真度的时间相关性的衰减较慢。特别是，我们发现在量子混合制度和更快的指数衰减，最初的二次和后来的非遍历，例如可积量子动力学制度的典型高斯衰减。我们说明了我们的方法的分析计算和数值实验中的伊辛自旋1/2链踢倾斜均匀磁场链的一部分被解释为一个系统下观察和部分作为一个环境。
2002-01-21 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Decoherence-protected entangling gates in a silicon carbide quantum node
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本研究在硅碳中实现去相干保护的纠缠门，通过动态去耦与超精细相互作用结合，制备高保真度纠缠态，推动量子节点发展。
2026-02-03 quant-ph
Principles of Control for Decoherence-Free Subsystems
消相干子系统（DFS）是保护量子信息不受具有已知对称性的噪声影响的一种有效手段。虽然理论上存在可以在DFS编码量子位上实现通用逻辑门集合而无需离开受保护子系统的哈密顿算子，但在特定实现中可用的自然哈密顿算子不一定具有此属性。在这里，我们描述了一些可以在这种情况下使用的原则，以在不失去DFS提供的保护的情况下对编码的量子位进行操作。特别是，我们展示了如何动态解耦可以用来控制退相干在不可避免的漂移的DFS之外。通过累积量展开，我们证明了在一个简单的两个物理量子比特DFS上用这种方法实现的量子门的保真度如何依赖于负责消相干的噪声的相关时间。我们进一步通过数值模拟表明，我们以前介绍的“强调制脉冲”的NMR量子信息处理可以允许高保真操作的多个DFS编码的量子比特在实践中，提供的系统可以被调制的速率是快的相关时间的噪声相比。由此示出的原理预期广泛地适用于基于DFS编码量子位的量子信息处理器的许多实现。
2006-04-27 quant-ph
Quantum entanglement dynamics and decoherence wave in spin chains at finite temperatures
我们分析了有限温度下一类精确可解的一维自旋模型在平衡态下的量子纠缠，并确定了一个量子涨落决定系统行为的区域.我们探测系统在这一区域的响应，通过研究自旋动力学投影测量后的一个本地自旋，导致的外观的“退相干波”。我们研究了自旋关联函数、纠缠动力学以及测量后量子信息传输的保真度。
2005-07-28 quant-ph
Collisional decoherence during writing and reading quantum states
碰撞，即使它们不限制存储在基态超精细相干存储器中的量子信息的寿命，当它们发生在写入和读取过程中时，可能严重限制量子存储器的保真度。这对在热蒸气电池中实现量子过程及其作为量子存储器的性能施加了限制。我们在实验中研究了这些碰撞的影响。
2007-04-19 quant-ph
Decoherence from a spin-chain with three-site interaction
研究了两量子比特与自旋链在弱耦合区三格点相互作用下的量子不和谐和纠缠随时间的演化。如果量子系统从贝尔态演化，量子关联在环境的临界点在很短的时间内衰减到零。我们发现三格点耦合强度存在一个特殊的区间，在这个区间内，量子不和谐和纠缠的衰减可以被延迟。当量子比特初始制备在Bell对角态时，纠缠的衰减也延迟在特定的时间间隔内，但量子不和谐的衰减增强。此外，还观察到了经典退相干与量子退相干之间的突变。我们发现在三位相互作用的特定范围内，跃迁时间可以延长，而各向异性程度可以缩短跃迁时间。
2012-10-18 quant-ph
