Decoherence and relaxation of a qubit coupled to an Ohmic bath directly and via an intermediate harmonic oscillator
利用数值路径积分方法研究了直接耦合到欧姆浴和通过中间谐振子耦合到欧姆浴的量子比特的退相干和弛豫。在这里，我们假设浴模式的振荡频率高于IHO的。当我们选择合适的参数时，两种模型中的量子比特可以具有几乎相同的退相干和弛豫时间。而在量子位-IHO-bath模型中，量子位的退相干和弛豫时间可以通过改变量子位-IHO和IHO-bath的耦合系数以及IHO的振荡频率来调制。
2007-12-04 quant-ph
Decoherence and relaxation of qubits coupled to low- and medium-frequency Ohmic baths directly and via a harmonic oscillator
利用数值路径积分方法研究了自旋玻色子（SB）和自旋中间谐振子（IHO）-浴（SIB）模型中量子比特的退相干和弛豫。研究了低频和中频环境浴的情况。结果表明，SB和SIB模型中的量子位与低频水浴中的量子位具有相同的退相干和弛豫。然而，两种模型中的量子比特具有不同的退相干和弛豫作为中等频率的浴。在SIB模型中，通过改变量子位-IHO和IHO-浴的耦合系数以及IHO的振荡频率，可以调制量子位的退相干和弛豫。
2008-03-31 quant-ph
Strong system-bath coupling induces negative differential thermal conductance and heat amplification in nonequilibrium two-qubits systems
应用非平衡极化子变换的Redfield方程结合全计数统计分析了非平衡双量子比特系统中的量子热传递。稳态热流与弱和强量子位浴耦合是明确统一的。在双端结构中，负微分热导被解开，具有强的量子位-浴耦合和有限的量子位分裂能量。部分强的自旋-玻色子相互作用足以显示负的微分热导。基于三端结构，即两个量子位不对称耦合到三个热浴，在强量子位-热浴耦合的情况下观察到巨大的热放大因子。此外，无论是左自旋玻色子耦合还是右自旋玻色子耦合的强相互作用都能表现出明显的热放大效应。
2019-03-02 quant-ph
Role of initial system-bath correlation on coherence trapping
研究了在纯退相通道中，初始关联于非马尔可夫浴的量子比特的相干捕获。通过考虑初始量子位浴关联和浴谱密度，我们发现初始量子位浴关联比初始可分量子位浴态能产生更有效的相干捕获.通过优化初始关联量子位-浴态的参数和浴态的谱密度，可以使长时间内的稳态相干性达到最大。此外，我们还研究了初始关联对量子比特在稳态相干态下的最大演化速度的影响。
2015-02-09 quant-ph
Pulse control of sudden transition for two qubits in XY spin baths and quantum phase transition
我们研究了两个初始相关的量子比特耦合到自己的独立的自旋浴模型的XY自旋链的动力学，并找到了明确的表达系统的量子不和谐。通过选择一定的初始态，发现在经典退相干和量子退相干之间存在一个突变。我们证明了突变发生在临界点附近，这为描述量子相变提供了一种新的方法。此外，我们还提出了一个利用bang-bang脉冲来延长量子不和谐跃迁时间的方案。
2011-11-03 quant-ph
Dynamics and quantum Zeno effect for a qubit in either a low- or high-frequency bath: A non-markovian approach beyond the rotating-wave approximation
我们使用非马尔可夫方法来研究量子比特在低频或高频浴中的退相干动力学。这种方法是基于一个单一的变换，并不需要的驻波近似。我们发现，对于低频噪声，浴向更高的能量（蓝移），而普通的高频截止欧姆浴向更低的能量（红移）的量子比特的能量移动。为了保持量子比特的相干性，我们还研究了两种情况下的量子芝诺效应：低频和高频浴。对于非常频繁的投影测量，低频浴引起量子比特上的量子反芝诺效应。在考虑反转项后，量子芝诺效应只发生在高频截止欧姆浴中。对于高频环境，与低频浴情况相比，衰减速率应该更快（没有频繁测量）或更慢（在Zeno状态下，频繁测量）。我们在这里的结果的实验实现可以区分浴的类型（低频或高频），并通过调制其环境的主频率来保护量子位的相干性。
2010-04-13 quant-ph
Decoherence of a quantum memory coupled to a collective spin bath
我们研究了耦合到相互作用自旋浴的单个量子比特的量子动力学，作为固态量子存储器中退相干的模型。自旋浴由Lipkin-Meshkov-Glick模型描述，并且浴自旋经受横向磁场。我们调查的量子位相互作用通过伊辛或XY型耦合项浴自旋的不同大小的子集。浴的大程度的对称性使我们能够找到参数制度，其中初始量子位状态在量子位制备后在明确定义的时间恢复。这些时间可以变得与大浴槽的浴槽尺寸无关，从而即使在存在与浴槽的强耦合的情况下也能够实现忠实的量子位存储。我们分析了大量的参数，并确定了最适合量子存储器的参数。一般情况下，我们发现量子比特和浴自旋之间的少量链接导致更少的退相干，量子比特和浴自旋之间的伊辛耦合系统是优选的。
2010-05-26 quant-ph
Exact dynamics of the homogeneous two-qubit $XXZ$ central spin model with the spin bath prepared in superpositions of symmetric Dicke states
我们得到了两个相互作用的量子比特通过$XXZ$型耦合均匀耦合到自旋浴中的两个量子比特中心自旋模型（CSM）的精确动力学，自旋浴最初是由对称Dicke态的线性叠加制备的.使用相互作用的图片相对于模型的非自旋翻转部分的哈密顿量，我们推导出一个序列的运动方程内的每个磁化扇区所满足的概率振幅的时间演化状态。这些运动方程允许单量子比特CSM的解析解，其中两个中心量子比特之一与系统的其余部分重叠。在此基础上，我们对在自旋相干态下制备的浴槽中观察到的单量子比特拉比振荡中的自旋回复现象给出了定量解释。然后，我们研究了两个初始纠缠的非相互作用的量子比特的解纠缠和相干动力学时，两个量子比特与单独的浴或与一个共同的浴。对于单个浴的相干动力学被发现是正相关的单量子比特的纯度动力学，纠缠突然消失和复苏观察在这两种情况下。我们还研究了两个初始可分离的量子比特耦合到一个公共浴池中的纠缠产生，观察到了纠缠动力学中的坍缩和复活行为。最后，我们选取等权态和$W$类态作为浴态的初始态，研究了两个浴态自旋之间的纠缠动力学，并证明了这种系统中的纠缠共享机制.
2020-08-29 quant-ph
Decoherence versus disentanglement for two qubits in a squeezed bath
通过进一步接近退相干自由子空间，计算了两个量子比特纠缠的突然死亡和复活时间与正常退相干的关系.
2008-01-09 quant-ph
Strongly coupled quantum Otto cycle with single qubit bath
我们讨论了一个封闭的两个量子比特的量子演化模型，其中联合哈密顿量是这样选择的，其中一个量子比特作为浴和热化的另一个量子比特作为系统。导出了系统的精确主方程。有趣的是，对于特定的参数选择，主方程采用具有常系数的Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan（GKLS）形式，表示单个量子比特系统的泵浦和阻尼。在此基础上，我们构造了一个连接到单个量子位浴的奥托循环，并研究了它的热力学性质。我们的分析超越了传统的弱耦合的情况下，并说明了有限浴，包括非马尔可夫性的影响。我们发现封闭形式的表达式的效率（性能系数），功率（冷却功率）的热机制度（制冷机制度）的联合哈密顿量的不同修改。
2022-06-29 quant-ph
Dynamics of quantum correlations for central two-qubit coupled to an isotropic Lipkin-Meshkov-Glick bath
研究了两个中心自旋量子比特耦合到各向同性Lipkin-Meshkov-Glick浴中的量子不和谐和纠缠动力学。结果表明，量子不和谐和纠缠对于两种不同的相态有着截然不同的行为。在对称性破缺相浴的情况下，量子不和谐和纠缠可以保持不变。在对称相浴的情况下，量子不和谐和纠缠总是随时间周期性振荡。量子关联的不同行为可以清楚地揭示镀液的量子相变临界点。此外，我们还观察到量子不和谐在演化过程中显著增强，而纠缠周期性地消失。
2012-02-10 quant-ph
Dynamics of a qubit coupled to a dissipative nonlinear quantum oscillator: an effective bath approach
我们考虑一个量子比特耦合到一个非线性量子振荡器，后者耦合到欧姆浴，并研究量子比特的动力学。这个组合系统可以映射到耦合到有效浴的量子比特的系统上。给出了一种确定有效熔池谱密度的近似映射方法。具体地，在线性响应近似中，有效谱密度由非线性量子振荡器的线性磁化率的知识给出。为了确定磁化率的实际形式，我们考虑了它的周期驱动对应物，在驱动振幅下的线性响应理论中的量子Duffing振子的问题。在已知有效谱密度的情况下，研究了量子比特的动力学。特别地，导出了量子比特布居数差的解析公式。在我们的理论的有效性范围内，发现一个非常好的协议与预测从布洛赫Redfield主方程方法应用到复合量子比特非线性振荡器系统。
2010-10-22 quant-ph
Suppression of decoherence in quantum registers by entanglement with a nonequilibrium environment
结果表明，非平衡环境可以抑制量子寄存器中不同消相干自由子空间之间的消相干。的效果被发现在框架内的精确相干产品的解决方案，模型寄存器退相干浴简并谐波模式，通过耦合线性浴坐标。这些解决方案代表了一个自然的非平衡扩展的标准解决方案的解耦初始寄存器状态和热环境。在适当的条件下，相应的减少寄存器分布可以传播在一个不受干扰的方式，即使在属于不同的消相干自由子空间的状态之间的纠缠的存在下，尽管持续浴纠缠。作为一个副产品，我们也得到了一个完善的图片下的相干动力学的bang-bang退相干控制。特别是，它示出，在一个典型的邦邦周期中的每个射频脉冲诱导复苏的相干性，这些复苏是利用在一个自然的方式由邦邦协议的时间对称化版本。
2002-07-08 quant-ph
Dissipation and decoherence induced by collective dephasing in coupled-qubit system with a common bath
系统与熔池的纵向耦合通常引起系统的纯退相。本文研究了具有共浴的耦合量子比特系统中集体退相诱导的耗散和退相干。结果表明，与相同系统中独立浴槽的情况相比，公共浴槽引起的不同量子比特退相过程之间的干涉显著改变了系统的耗散.对于两个耦合量子比特的系统，干涉导致在非单激发子空间中更快的退相干和在单激发子空间中更慢的耗散（和退相干）。对于多耦合量子比特系统，我们也发现了单激发子空间中的慢耗散，并数值计算了不同系统尺寸下第一激发态的衰减率。我们所有的集体退相诱导耗散的结果可以解释一个简单的模型与费米的黄金法则的基础上。
2014-08-31 quant-ph
Non-Markovian dynamics of interacting qubit pair coupled to two independent bosonic baths
本文研究了耦合到玻色子浴中的两个相互作用自旋的动力学。本文给出了玻色子环境中任意谱密度函数的Born近似的解析解，并指出在非马尔可夫情形下，共存的“寿命”更长或达到更大的值。
2014-01-08 quant-ph
Heat-Bath Algorithmic Cooling with correlated qubit-environment interactions
高纯量子态的受控制备是量子信息科学实际应用的核心，从大多数量子算法的状态初始化到满足量子纠错容错阈值的辅助量子比特的可靠供应。热浴算法冷却已被证明可以通过熵的受控再分配和与浴的多次接触来纯化量子位，不仅适用于整体实现，而且适用于具有强但不完美测量的技术。然而，在以前的工作中已经假设了与浴的相互作用的隐含限制。在本文中，我们表明，更好的净化，可以通过消除限制。更具体地说，我们包括系统和浴之间的相关性，我们利用这些相关性将熵从系统泵入浴中。我们介绍了一种工具，冷却算法，我们称之为“状态重置”，当耦合到环境是广义的从个人量子位弛豫相关量子位弛豫。我们提出了改进的冷却算法，导致纯度的增加超出了所有以前的工作，并将我们的结果与核Overhauser效应。
2017-03-08 quant-ph
Negativity of quantumness and non-Markovianity in a qubit coupled to a thermal Ising spin bath system
我们提出了一个方案来描述非马尔可夫动力学和量化的非马尔可夫性通过衡量的非经典的量子性的负。通过考虑一个量子比特与一个临界伊辛自旋浴接触，并引入一个辅助，我们表明，量子性的负性的复苏表明非马尔可夫动力学。在此基础上，提出了一种基于量子数负性的归一化非马尔可夫性测度，并讨论了熔池临界度、熔池温度和熔池尺寸对非马尔可夫性的影响。结果表明，在临界点处，非马尔科夫性随旋转浴尺寸的衰减最快，并且仅在热力学极限下非马尔科夫性恰好为零。此外，对于初态参数之间的不同关系，还发现了量子度负性的突变、双突变和保持不变等非平凡行为。最后，如何非经典的系统是由一系列的bang-bang脉冲的影响也检查。
2014-10-16 quant-ph
Bang-bang protocol for nondispersive qubit readout
California Institute of Technology（加州理工学院）；AWS Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）
本研究提出Bang-bang非色散量子比特读出协议，以耦合常数突然淬灭替代参数扫描，可实现高保真QND单次投射测量，误差随光子数倒数减小，无需预加载腔即可通过经典通量驱动实现。
2026-09-21 quant-ph
Fröhlich-coupled qubits interacting with fermionic baths
我们考虑一个宏观量子系统，如量子比特，与费米子池相互作用，如在弗罗里希极化子模型中。因此，相互作用哈密顿量在宏观系统变量中是线性的，在费米子中是双线性的。使用最近开发的扩展Feynman-Vernon理论的非谐波浴，我们评估二次和四次项的影响行动。我们发现，对于这个模型的四次项消失的对称性参数。虽然浴对系统的影响是相同的形式，从玻色子谐振子的影响，以第六阶的系统浴相互作用，温度依赖性仍然是相当不同的，除非相当人为的模型被认为是。
2020-07-15 quant-ph
Dynamics of quantum correlations in a Qubit-Oscillator system interacting via a dissipative bath
研究了一个量子比特和一个谐振子仅通过与同一个浴槽耦合而相互作用的两体系统中的纠缠动力学。所考虑的模型假设量子位通过Jaynes-Cummings相互作用耦合到浴，而振荡器的位置通过偶极相互作用耦合到浴的位置。我们给出了所考虑的模型的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-林德布拉德方程的微观推导。基于Kossakowski矩阵，我们证明了所考虑的动力学可以产生包括纠缠在内的非经典关联。然后，我们分析确定特定的初始状态的纠缠产生。这一结果也得到了数值模拟的支持。
2020-02-11 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a qubit coupled to an Ising spin bath
研究了耦合到自旋浴的单量子比特系统的解析可解伊辛模型。本研究的目的是分析和阐明马尔可夫和非马尔可夫主方程描述系统量子比特的动力学的性能，与精确解相比。我们发现，无时间卷积主方程表现特别好，直到四阶的系统浴耦合常数，相比Nakajima-Zwanzig主方程。马尔可夫方法的票价差，由于无限浴相关时间在这个模型中。最近提出的后马尔可夫主方程执行时间卷积主方程的适当选择的内存内核，并优于所有的近似方法在这里考虑在很长一段时间。我们的研究结果揭示了主方程的适用性，以减少系统动力学的描述中存在的自旋浴。
2007-07-13 quant-ph
Simultaneous model selection and parameter estimation: A superconducting qubit coupled to a bath of incoherent two-level systems
在量子系统的表征中，在收集数据时基于数据调整测量设置通常可以在效率上优于独立于数据进行的常规测量。现有的自适应选择测量设置的方法假设模型或未知参数的数量是已知的。我们介绍了同时自适应模型选择和参数估计。我们应用我们的技术表征的超导量子比特和浴的非相干二能级系统，领先的退相干机制，在国家的最先进的超导量子比特。
2016-11-17 quant-ph
Long-lived memory effects in the defect bath of superconducting qubits
National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）；Department of Computer Science, Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院计算机科学系）
本研究通过电场调控超导Transmon量子比特的TLS缺陷，观测到秒级长时记忆效应，揭示其源于TLS与极化电荷涨落器耦合，相关信息可用于改进量子比特稳定化及纠错协议。
2026-08-12 quant-ph
Optimal feedback control for the rapid preparation of a single qubit
我们考虑在测量过程中使用反馈控制来增加单个量子比特被纯化的速率，并且更一般地，可以制备近纯态的速率。当测量基不受限制时，我们推导出了从初始完全混合态快速准备状态的最优bang-bang算法，并数值评估了其性能。我们还简要地考虑的情况下，测量基础是固定的状态准备，并描述的定性结构的最佳bang-bang算法。
2018-10-09 quant-ph
Bath-induced collective phenomena on superconducting qubits: synchronization, subradiance, and entanglement generation
一个共同的环境作用在一对量子比特上会产生大量不同的现象，例如量子比特-量子比特纠缠的产生，量子同步和亚辐射。在这里，我们定义了时间无关的纠缠产生，量子同步和亚辐射的品质因数，并进行了广泛的分析和数值研究模型参数的依赖性。我们还解决了最近提出的措施的集体动力学驱动的浴，并发现它几乎完美地见证了纠缠产生的行为。我们的研究结果表明，同步和亚辐射可以作为可靠的本地签名的纠缠共浴在一般情况下。最后，我们提出了一个实验实现的模型的基础上，两个transmon量子比特电容耦合到一个共同的电阻，这提供了一个通用的量子模拟平台的开放系统在任何制度。
2021-05-04 quant-ph
Stabilizing entanglement via symmetry-selective bath engineering in superconducting qubits
巴斯工程，利用耦合到量子系统中的损耗模式来产生非平凡的稳态，是一个诱人的替代门和测量为基础的量子科学。在这里，我们证明了耗散稳定的两个超导transmon量子比特之间的纠缠在一个选择性的方式。我们利用工程对称性的耗散环境，以稳定的目标贝尔状态，我们进一步证明了抑制贝尔状态的相反对称性，由于奇偶选择规则。这种实现是资源高效的，实现了稳态保真度$\mathcal{F} = 0.70$，并且可扩展到多个量子位。
2015-11-02 quant-ph
Fast creation of conditional quantum gate and entanglement using a common bath only
我们提出了一个方案，以实现快速的条件相移和创建纠缠的两个量子比特的相互作用与一个共同的热浴。该方案采用了动态解耦的方法，使其能够在量子比特与环境之间存在强相互作用的情况下工作。我们的方案不要求两个量子比特之间的任何直接相互作用。
2013-10-07 quant-ph
Entanglement Dynamics of Two Qubits in a Common Bath
我们推导了一组量子比特在零温度下与洛伦兹加宽腔模相互作用的分层方程，而不使用光波近似、玻恩近似和马尔可夫近似。我们使用这种精确的方法来重新研究两个量子比特与一个共同的浴缸相互作用的纠缠动力学，这是以前只解决了下的光波和单激发近似。与这里使用的确切的层次方程方法，我们观察到显着的差异，在所产生的物理，与以前的结果与各种近似。由于反向旋转波项的双激发也被发现有显着的影响纠缠的动力学。
2012-06-27 quant-ph
Non-Markovian Entanglement Sudden Death and Rebirth of a Two-Qubit System in the Presence of System-Bath Coherence
本文利用层次方程，研究了耦合到独立非马尔可夫环境中的两量子比特系统的纠缠动力学。这种新的理论处理方法可以方便地解决非马尔可夫问题，并考虑到系统和浴在初始状态之间的相关性。我们集中计算纠缠的死亡和再生时间点，以获得并发曲线的一般视图，并探讨纠缠动力学行为与耦合强度，噪声浴的特征频率和环境温度。
2010-10-17 quant-ph
Engineering Photon Delocalization in a Rabi Dimer with a Dissipative Bath
利用Rabi二聚体模拟了一个最近报道的由两个耦合传输线谐振器组成的电路量子电动力学系统，每个谐振器耦合到一个量子比特。在这项研究中，采用声子浴来模拟多模微机械谐振器，并耦合到拉比二聚体中的量子比特。利用Dirac-Frenkel含时变分原理结合Davydov D $_{2}$方法研究了该复合系统的动力学行为.最初，所有的光子都被泵入左谐振腔，两个量子比特处于与声子真空耦合的向下状态。在强量子位-光子耦合机制中，可以通过调节量子位-浴耦合强度$α$来设计光子动力学，并且通过增加$α$来实现光子离域。在没有耗散的情况下，光子局限于初始谐振腔中。然而，在适度的量子位浴耦合的情况下，光子在两个谐振器中长时间地随着光子布居的准平衡而离域。在这种情况下，高频浴模式通过与去极化量子位相互作用来激活。对于强耗散，光子离域是通过两个谐振器内的频繁光子跳跃来实现的，并且量子比特被抑制在它们的初始向下状态。
2018-11-27 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
Onset of Entanglement and Noise Cross-Correlations in Two-Qubit System Interacting with Common Bosonic Bath
我们总结了我们最近的结果，诱导交换相互作用由于热玻色子环境（浴），也产生量子噪声。我们这里的重点是相互作用的开始。我们证明，诱导相互作用可以用来操纵和创建足够大的时间尺度上的纠缠控制量子计算应用程序的两个量子比特系统，虽然最终的噪声效应将占主导地位。
2006-07-12 quant-ph
Work extraction via quantum nondemolition measurements of qubits in cavities: Non-Markovian effects
我们表明，频繁的nondestruction测量的量子系统沉浸在一个热浴允许提取工作在一个封闭的循环系统浴相互作用（相关）的能量，迄今未开发的工作资源。即使没有收集信息或浴槽处于零温度，只要循环在浴槽记忆时间内，它也允许工作。预测的工作资源可能是嵌入在具有长记忆时间的浴槽中的量子引擎的基础，例如耦合到两能级系统的高Q腔的电磁浴槽。
2013-08-16 quant-ph
Three qubits in less than three baths: Beyond two-body system-bath interactions in quantum refrigerators
我们表明，量子吸收制冷机，传统上被研究为三个量子位，每个量子位都连接到一个热库，也可以通过使用三个量子位和两个热浴来构建，其中两个量子位，包括要局部冷却的量子位，连接到一个公共浴。通过在玻恩-马尔可夫近似和行波近似中仔细选择系统、浴和量子位-浴相互作用参数，连接到公共浴的量子位之一实现了稳定状态下的冷却。我们观察到，所提出的冰箱也可以在参数制度，没有或可以忽略不计的稳态冷却实现，但有相当大的瞬态冷却。稳态温度可以显着降低，由于在冰箱设置中使用的共同浴存在的几体相互作用项的强度的增加。所提出的制冷机内置三个量子位和两个浴被证明提供稳态冷却的量子位和规范玻色子热库之间的马尔可夫量子位浴相互作用，和一个更简单的重置模型的量子位浴相互作用。
2021-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exact dynamics of quantum correlations of two qubits coupled to bosonic baths
系统地研究了系统-浴槽相干性对两个量子比特在两个独立浴槽和一个公共浴槽中量子关联动力学的影响。将层次方法推广到求解相应的自旋玻色子模型，计算了量子纠缠和量子不和谐（QD）的精确动力学性质，并与经典的行波近似下的结果进行了比较.对于两个独立的浴，除了弱的系统浴耦合，CRT本质上改变了纠缠和量子点的演化。随着耦合强度的增加，纠缠的恢复被显著抑制并最终消失，量子点单调变小。对于普通水浴，CRT也抑制了量子纠缠，但从关联Bell态引发的量子点表现出完全不同的行为。在非马尔可夫体系中，量子点几乎不受CRT的影响，在任意耦合下，量子点的长时间演化都是有限的;而在马尔可夫体系中，强耦合使量子点的长时间演化显著增强。
2013-03-05 quant-ph
Suppression of spin bath and low-frequency noise for sub-MHz AC magnetometry based on double-dressed spin qubit in diamond
本文提出利用级联连续动力学解耦形成单、双缀饰态以抑制金刚石量子比特的自旋浴耦合和低频噪声，实现低于1 MHz弱AC信号检测，SNR最高达17。
2025-06-09 quant-ph
System-environment correlations for dephasing two-qubit states coupled to thermal baths
基于双量子比特系统和环境的精确动力学，我们研究了系统-环境（SE）的量子关联和经典关联。耦合被选择为表示量子位之一的退相通道，并且环境是适当的热浴。首先，我们讨论了量子比特相位阻尼的膨胀的一般问题。基于通常的谐振子热浴，我们导出了初始$X$态与环境之间的可分离性和纠缠判据。应用这些标准的初始维尔纳状态，我们发现，纠缠系统和环境之间的时间建立的温度低于一定的临界温度$T_{\mathrm{crit}}$。另一方面，在与两量子比特态中的退相干和纠缠损失相关的那些短时间内，总态保持可分离。在接近$T_{\mathrm{crit}}$时，SE关联在可分离和纠缠之间振荡。尽管在两个量子比特之间的纠缠中也观察到了这些振荡，但在两个量子比特系统中的纠缠损失与系统和环境之间的纠缠建立之间没有简单的关系。
2016-05-13 quant-ph
Qubit Entanglement Dephasing Dynamics Driven by a Bath of Spins
研究了两自旋系统与不同组态自旋环境通过z-x型相互作用耦合时的纠缠动力学。本文所考虑的模型都解决了解析和数值计算产生一些简洁的解析表达式时，适当的近似。我们的目的是发现具有不同自旋数的环境的初始态如何影响中心量子比特之间纠缠的衰减或恢复。特别地，我们发现块纠缠环境可以加速量子比特纠缠的衰减和恢复。我们的研究结果表现出一些有趣的功能，还没有发现一个玻色子浴。
2010-09-16 quant-ph
Decoherence and purity of a driven solid-state qubit in Ohmic bath
本文采用基于主方程的方法研究了欧姆浴中受驱动固态量子比特的退相干和纯度。首先，我们不求解主方程，而是研究了方程中描述频率漂移、扩散、退相干等的系数，发现其中一个系数（我们称之为退相干系数）对模型中量子比特的退相干起着决定性的作用。然后我们研究了模型中态纯度的演化。从纯度的分析可以看出，量子比特的退相干时间随着驱动场振幅的增大而减小，随着驱动场频率的增大而增大。
2008-03-31 quant-ph
Protecting coherence by reservoir engineering: intense bath disturbance
我们提出了一种基于水库工程的方案来保护量子相干性不泄漏到浴池中，即用N个谐振子强烈扰动洛伦兹浴池。我们发现，强烈的扰动改变了浴的光谱，减少了量子位浴的相互作用。通过主方程给出了Lorentz谱的精确时间演化，并计算了量子比特的并发度和生存概率，证明了强Bath扰动对相干性保护的影响.与此同时，通过与旋波近似结果的比较，揭示了反转相互作用对量子比特的动力学效应。
2017-09-08 quant-ph
Non-Markovian master equation for interacting qubits coupled to a bosonic bath: analytic form and asymptotic approximation
耦合到玻色子浴中的两个相互作用的二能级量子比特的非马尔可夫动力学先前使用量子状态扩散（QSD）方程进行了研究，其中随机状态被用来描述系统。在这项研究中，我们提供了另一个角度对这个系统推导的解析形式的主方程，它描述了一个减少密度矩阵的系统。然后，我们验证了主方程通过检查纠缠产生和状态纯度。此外，与主方程，我们观察到的影响，从一阶噪声，并注意到，一个很好的渐近近似的主方程可以忽略一阶噪声。
2015-07-28 quant-ph
A heat bath can generate all classes of three-qubit entanglement
众所周知，耦合到热浴通常倾向于减少量子系统中的纠缠。近年来，越来越多的兴趣已经致力于相反的情况下，热或专门定制的环境可能会稳定，甚至产生纠缠。我们在一个精确可解的退相模型的框架下证明了这种现象在多体纠缠中的普遍性。我们通过评估适当的纠缠措施，一个共同的热环境可以动态地产生几乎任何初始产品状态的三个量子比特的所有纠缠类的分析下界。对于足够弱的耗散，这种纠缠可以持续到任意大的时间。
2013-12-19 quant-ph
Quantum Critical Dynamics of A Qubit Coupled to An Isotropic Lipkin-Meshkov-Glick Bath
通过研究与各向同性Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型耦合的中心量子比特的时间演化，研究了LMG模型中量子相变的动力学特征，精确地计算了中心量子比特的含时纯度，该纯度可用于衡量中心量子比特的量子相干性.结果表明，纯度随参数变化的不同行为清楚地揭示了系统中的QPT点。在一定条件下，该模型与反Jaynes-Cummings模型是等价的。
2007-02-28 quant-ph
Time-optimal single-scalar control on a qubit of unitary dynamics
本文应用最优控制理论研究了无退相干二能级量子系统中依赖最大控制强度的时间最优单标量控制方案，推导了一般约束并分析了态制备与X门操作的最优协议，同时提出了保持完美保真度的平滑控制方法。
2025-04-02 quant-ph
Hyperfine spin qubits in irradiated malonic acid: heat-bath algorithmic cooling
执行量子纠错的能力是可扩展的量子信息处理的显著障碍。多轮量子纠错的关键要求是从辅助量子比特动态提取熵的能力。热浴算法冷却是一种使用量子逻辑操作将熵从一个子系统移动到另一个子系统的方法，并允许将自旋量子位冷却到闭合系统（香农）界限以下。伽马辐照的、$^{13}$ C标记的丙二酸提供多达5个自旋量子位：1个自旋半电子和4个自旋半核。原子核是强烈的超精细耦合到电子，可以通过利用超精细相互作用的各向异性部分或通过使用脉冲电子-核双共振（ENDOR）技术来控制。电子将原子核连接到一个由电子的热自旋极化决定的更冷的有效温度的热浴中。通过准确地确定完整的自旋哈密顿量和进行现实的算法模拟，我们表明，实验演示的热浴算法冷却超过香农界是可行的，在这两个3量子比特和5量子比特的变体自旋系统。类似的技术可以用于极化分子或晶体系统中的原子核，其允许电子自旋的非平衡光学极化。
2015-05-13 quant-ph
Qubit coupled with an effective negative-absolute-temperature bath in off-resonant collision model
该论文在远非共振碰撞模型中构建了与量子比特耦合的有效负绝对温度热库，系统研究了非共振碰撞动力学，发现远非共振对碰撞时长有额外约束，并通过数值模拟验证了方法的有效性。
2024-09-19 quant-ph
Coherent dynamics of a qubit-oscillator system in a noisy environment
本文采用分层运动方程方法研究了噪声环境中量子比特振子系统的非马尔可夫动力学。研究发现，通过增强量子比特与谐振子之间的耦合强度，可以有效地抑制整个量子比特-谐振子-水浴系统的退相干速率。此外，我们发现，非马尔可夫记忆特性的浴是能够促进一个强大的量子相干动力学在这个量子比特振荡器浴系统。我们的研究结果可用于设计介观量子线路中的一些可调谐相干操纵。
2017-12-27 quant-ph
Quantum correlations of Two-Qubit XXZ Heisenberg Chain with Dzyaloshinsky-Moriya interaction coupled to bath spin as non-Markovian environment
研究了两个自旋为1/2的量子比特在$z$ -方向的局部外磁场作用下的量子关联（纠缠和量子不和谐）动力学.我们发现，随着$D_{z}$的增大和$J_{z}$的减小，反铁磁和铁磁材料的纠缠度和量子不协调度都增大。不，这种增长更多的是铁磁材料。此外，我们还发现，随着温度的升高和还原体系与浴之间的耦合常数的增大，纠缠和量子不协调减小。但是，巴斯自旋内部的强量子关联降低了退相干效应。我们讨论了中心自旋的组成材料的类型，它可以加速量子信息处理，因此，我们认为可以通过正确选择约化系统（$J$，$J_{z}$，$D_{z}$）的属性来改善和控制量子信息处理。
2012-05-01 quant-ph
Bath dynamics in an exactly solvable qubit model with initial qubit-environment correlations
研究了耦合到谐振子环境中的两态量子系统（量子比特）的退相模型中的浴态动力学。该模型被示出[Morozov等人，A，2012，85，022101]来承认量子位和环境动力学的解析解。利用这个解，我们导出了初始量子位-环境关联下浴约化密度矩阵的精确表达式。我们得到了非平衡声子分布函数，并详细讨论了熔池能量的时间行为。它表明，只有包括量子比特和浴之间的动态相关性，确保适当的时间行为的量，可以解释为“环境能量”。
2013-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Resonator-Assisted Quantum Bath Engineering of a Flux Qubit
我们展示了在微波共面波导谐振器辅助下制备任意轨道态的超导磁通量子比特的量子浴工程。研究了布洛赫球上任意方向旋转的偏振效率，并利用马尔可夫主方程的收敛条件得到了有效拉比频率。当微波谐振器的频谱与驱动器的特别定制的拉比和谐振频率相匹配时，可以在由谐振器光子损耗产生的耗散环境中有效地实现极化过程。我们的计算表明，对于实验上合理的样品参数，理论上可以达到99%以上的态制备纯度和微秒量级的所需时间。此外，我们的建议可以应用于其他具有基于自旋的量子位的系统。
2015-01-06 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
Nonequilibrium thermal entanglement in three-qubit $XX$ model
利用主方程和有效哈密顿方法，研究了三量子比特$XX$模型中的稳态纠缠。对称和非对称的量子比特-量子比特耦合被认为是。该系统（三个量子位）耦合到两个不同温度的玻色子浴。利用有效哈密顿量方法计算了系统的稳态纠缠度，讨论了系统的稳态纠缠度与温度和耦合度的关系。结果表明，对于对称的量子位-量子位耦合，最近邻居之间的纠缠是相等的，与两个浴的温度无关。纠缠的最大值达到$T_L=T_R$。然而，对于非对称的量子比特-量子比特耦合，情况完全不同。不同温度下的浴有利于纠缠，最近邻粒子之间的纠缠不再相等。通过研究稳态下每个本征态的概率分布，我们对这些观测结果给出了解释。这些结果表明，稳定的纠缠可以通过两个浴的温度来控制。
2009-10-21 quant-ph
Steering Quantum Dynamics via Bang-Bang Control: Implementing optimal fixed point quantum search algorithm
对量子动力学的鲁棒控制对于量子技术至关重要。许多现有的控制技术是基于光滑的哈密顿调制，涉及重复计算的基本酉导致时间复杂度迅速缩放的控制序列的长度。另一方面，bang-bang控制需要一次性计算基本幺正，因此扩展效率更高。通过采用全局优化程序，如遗传算法，它不仅可以合成高度复杂的酉，但也有一定的非酉操作。在这里，我们通过在三量子比特NMR系统中首次实现最佳不动点量子搜索算法来演示幺正控制。此外，通过将bang-bang脉冲与旋转过程相结合，我们还证明了在五量子位NMR系统中热平衡态到有效纯态的非幺正变换。
2015-12-28 quant-ph
Finite size bath in qubit thermodynamics
我们从量子热力学的角度讨论了一个量子比特弱耦合到一个有限大小的热浴（热量计）。沉积在这个环境中的能量以及量子比特的状态为分析这个封闭组合系统的热和功统计提供了基础。我们提出了两个代表性的模型，其中浴是由两个级别的系统或谐振子，分别的结果。最后，我们得到了一个开放量子系统的结果组成的上述量子位加上有限尺寸浴，但现在后者是耦合到一个几乎无限的浴相同性质的振荡器或两个能级系统。
2016-02-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
