Parity Measurements, Decoherence and Spiky Wigner Functions
尽管经典力学和量子力学在概念上存在根本的差异，但人们通常认为物理测量涉及的是两种理论共有的可观测量。但奇偶算符的本征值（$\pm 1$）却不是这样。这种测量对谐振子的偶数和奇数状态的混合的影响类似于在一个单一的冲程中分离一对洗牌的纸牌：结果是一组确定的奇偶性，尽管在其他方面是混合的。维格纳函数应该是这种现象的敏感探针，因为它可以被解释为宇称算符的期望值。我们在这里导出了Wigner函数$W_{\pm}$的一般形式，它是由$W(\x)$上的理想宇称测量得到的。即使$W(\x)$类似于经典分布，$W_{\pm}$也显示量子尖峰，其对于$W_+$为正，对于$W_-$为负。然而，我们推测，$W_+$总是有负值。
2003-12-10 quant-ph
Decoherence control in microwave cavities
我们提出了一个方案，能够保护腔模的量子态免受光子损失的散肩效应。该方案保持了量子态具有确定的宇称，并改进了先前的腔中退相干控制方案。它是通过将单个原子一个接一个地发送通过腔来实现的。原子状态首先与光子数奇偶性相关。错误的宇称导致原子处于上态。然后，在这种状态下的原子被用来通过绝热转移在模式中注入光子，校正场宇称。通过数值求解系统的精确主方程，我们表明，简单的量子态的保护，可以用现有的实验装置实验证明。
2002-11-18 quant-ph
Finite time decoherence could be suppressed efficiently in photonic crystal
在不采用玻恩近似和马尔可夫近似的情况下，解析地研究了各向异性带隙光子晶体中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明，光子晶体中两量子比特的退相干动力学与真空中或通常的非马尔可夫库中的两量子比特的退相干动力学有很大的不同。结果还表明，自发发射引起的有限时间退相干可以得到有效抑制，在相同条件下，奇宇称Bell态的纠缠比偶宇称Bell态的纠缠更容易在光子晶体中保持.提出了一种纠缠粒子对的存储方案。
2008-05-19 quant-ph
Heating and decoherence suppression using decoupling techniques
我们研究了应用去耦技术的情况下的一个阻尼振动模式的一个链的捕获离子，它可以被用作量子总线的线性离子阱量子计算机。我们表明，振动加热可以有效地抑制使用适当的“奇偶踢”。我们还表明，振动退相干可以抑制这种去耦过程，即使这是一般更困难的，因为在该奇偶踢必须施加的速率增加与有效浴温度。
2001-09-25 quant-ph
Parity Effects in Spin Decoherence
我们证明了多自旋系统的退相干与单自旋系统的退相干有很大的不同。这种差异起源于最基本的水平，由中心系统的奇偶性决定，即由系统是否包括偶数或奇数个自旋1/2实体决定。因此，很可能在其他许多情况下，中心自旋系统的偶宇称和奇宇称之间的类似区别也很重要。我们的考虑澄清了以前在双自旋系统中发现的不寻常的两步退相干的物理起源。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian squeezed reservoir
精确地研究了压缩真空腔中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明：首先，由于压缩真空腔中各模的平均光子数增大，理论上解纠缠时间随压缩参数r的增大而减小。第二，偶宇称初始Bell态在完全退纠缠后有纠缠恢复，而奇宇称初始Bell态在完全退纠缠前有纠缠减少和纠缠恢复。结果与真空腔中的量子比特的情况完全不同。
2008-07-26 quant-ph
Quantum computation in decoherence-free subspace with superconducting devices
我们提出了一个在无消相干子空间中利用超导器件通过非常规几何操作实现量子计算的方案。利用腔辅助相互作用可以在编码量子比特中实现通用的单量子比特门。一个基于测量的双量子比特受控非门是由辅助超导设备辅助奇偶测量产生的，然后是规定的单量子比特门。对两个并联器件的电流测量可以实现投影测量，相当于对所涉及器件的奇偶测量。
2009-09-08 quant-ph
From Dirac to Diffusion: Decoherence in Quantum Lattice Gases
我们描述了一个模型的内部（自旋）自由度的量子晶格气体粒子与环境浴的相互作用。我们施加的约束，粒子-浴相互作用是固定的，而浴的状态是随机的，粒子-浴相互作用的效果是宇称不变的。宇称不变性的条件定义了作用于自旋自由度和浴的酉群的子群。我们得到了一个一般的限制的李代数的酉群定义这个子群，从而保证宇称不变性的粒子浴相互作用。我们表明，广义的量子格子气以这种方式产生一个模型，经典和量子离散随机游走作为不同的限制。我们提出了初步的模拟结果，说明在弱量子噪声的存在下的中间行为。
2005-07-04 quant-ph
Observation of decoherence with a movable mirror
最近有人提出用宇称来衡量退相干或从量子到经典的转变背后的机制。在这里，我们表明，所提出的实验比以前认为的更可行，因为即使是初始热状态也会表现出假设的对称性破缺。
2000-12-13 quant-ph
Dynamical decoupling noise spectroscopy
退相干是量子信息处理中必须克服的重要障碍之一。它取决于量子比特与环境的耦合强度，也取决于环境产生的噪声的光谱组成。如果谱密度是已知的，则可以更有效地对抗退相干效应。将反转脉冲序列应用于量子比特系统，我们生成了探测环境谱密度的有效滤波函数。比较不同的脉冲序列，我们恢复完整的谱密度函数，并区分不同的贡献，总的退相干。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Parity switching and decoherence by quasiparticles in single-junction transmons
transmon超导量子比特作为量子信息处理的物理实现的一种有前途的方法正在被深入研究，并且已经在二维和三维结构中实现了高品质因数的$10^6$。这些高品质因数使得能够详细研究退相干机制。一个内在的退相干过程起源于量子位自由度和穿过约瑟夫森结隧穿的准粒子之间的耦合。在transmon中，单个准粒子的隧穿与宇称的变化有关。在这里，我们介绍了单结传输中奇偶转换率的理论，并将其与最近的测量结果进行比较。我们还表明，奇偶校验切换可以有一个重要的作用，在限制的相干时间。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum metrology to probe atomic parity violation
在无退相干子空间中制备的纠缠态结合Ramsey测量可以探测Ba+或Ra+等重碱金属离子的宇称破坏。在这里，我们提出了一个实验与Ba+离子作为一个例子来测量在这个系统中的小宇称破坏效应。
2010-10-13 quant-ph
Towards a heralded eigenstate preserving measurement of multi-qubit parity in circuit QED
保持本征态的多量子比特奇偶校验测量是稳定子量子纠错的核心，是解决量子计算机退相干问题的有效方法。在这项工作中，我们探索了一个高保真度，本征态保持奇偶校验读出超导量子比特分散耦合到微波谐振器，其中奇偶校验位被编码在谐振器的相干态的振幅。检测由谐振器经由电流偏置的约瑟夫森结发射的光子产生关于奇偶校验位的信息。我们从理论上分析了强耦合快探测器极限下的测量反作用，并表明在一般情况下，这种宇称测量，而近似量子非破坏（QND）是不保持本征态的。为了弥补这一缺点，我们提出了一个简单的动态解耦技术在光子探测，这大大减少了在一个给定的奇偶子空间内的退相干。此外，通过应用与动态解耦脉冲交错的快速位移操作序列，可以有效地抑制该二进制检测器的自然偏置。最后，我们介绍了一个预示奇偶校验测量的概念，其中检测器点击保证成功的多量子位奇偶校验检测，即使是有限的检测效率。
2019-11-06 quant-ph
Quantum Information processing by NMR: Implementation of Inversion-on-equality gate, Parity gate and Fanout gate
虽然通过具有少量量子比特的核磁共振（NMR）进行的量子信息处理已被很好地建立，但由于退相干/弛豫，冗长计算的实现已被证明是困难的。在这种情况下，浅电路（使用并行计算的电路）可能被证明是现实的。奇偶校验门和扇出门对于创建浅电路是必不可少的。在这篇文章中，我们实现了在3量子比特系统中的反转平等门，其次是奇偶门和扇出门的NMR，使用间接交换耦合哈密顿量下的演化。
2004-04-06 quant-ph
Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry
本文提出基于反宇称-时间对称性的非厄米光子滤波方法，在无损耗波导网络中利用Lanczos变换实现任意输入态的高保真纠缠提取，并可扩展至多光子情形且对退相干具有鲁棒性。
2025-04-08 quant-ph
Quantum metrology to probe atomic parity nonconservation
在无退相干子空间中制备的纠缠态结合Ramsey测量可以探测Ba ~+或Ra ~+等重碱金属离子的宇称破坏。在这里，我们提出了一个实验，Ba+作为一个例子来衡量在这个系统中的小宇称破坏效应。它已被证明，最大相关系统上的测量将减少的不确定性相比，在一个单一的离子测量。此外，它还提供了一个可行的解决方案，以测量核自旋依赖的部分，总宇称违反光移的离子系统，迄今尚未解决。
2010-10-04 quant-ph
Decoherence Free Subspace and entanglement by interaction with a common squeezed bath
在这篇工作中，我们明确地找到了一个两个二能级系统的消相干自由子空间（DFS）。我们还找到了一个正交基的DFS组成的对称和反对称（粒子排列下）纠缠态。对于任意的初始对称态，主方程都有一个定态，即对称纠缠消相干自由态。通过这种方式，可以通过两个系统的公共压缩浴产生纠缠。如果初始状态没有确定的奇偶性，则定态强烈依赖于系统的初始条件，并且它具有属于DFS的状态的统计混合。我们还研究了两能级系统之间的耦合对DFS的影响。
2006-11-08 quant-ph
Millisecond charge-parity fluctuations and induced decoherence in a superconducting qubit
准粒子激发对超导器件的性能有着广泛的影响。它们限制了天文学中光子探测器的灵敏度，计量学中电流源的准确性，微型冰箱的冷却能力，并可能打破Majorana量子比特的拓扑保护。在用于量子信息处理的超导电路中，准粒子穿过约瑟夫森结的隧穿构成退相干机制。由于transmon型电荷量子比特的弛豫和纯退相时间现在达到100微秒，了解准粒子隧穿是否已经成为相干性的瓶颈是非常有趣的。我们整合电路量子电动力学中量子比特读出和反馈控制的最新进展，首次实时观察了transmon量子比特中的准粒子隧穿。我们证明了准粒子隧穿贡献的量子位弛豫和纯退相在毫秒范围内。因此，准粒子隧穿不会限制相干性至少一个超出现有技术水平的数量级。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Robustness of multi-qubit entanglement in the independent decoherence model
研究了GHZ（或“猫”）类多体态在退相干下的鲁棒性。噪声模型由独立耦合到环境的量子比特的一般完全正映射描述。特别地，在大N极限下，研究了当（a）空间分离的子系统数目固定，但每个子系统的大小变大（b）子系统的大小固定，但它们的数目任意变大时N方纠缠的鲁棒性.在这两种情况下，我们得到了纠缠的条件。在我们的其他结果中，我们表明纠缠态的奇偶性（即，无论它包含偶数或奇数数量的量子位）在某些条件下都可以导致纠缠的性质上不同的鲁棒性。
2005-08-16 quant-ph
Anti-$\mathcal{PT}$-symmetric Qubit: Decoherence and Entanglement Entropy
研究了基于反宇称时间（anti- $\mathcal{PT}$）对称量子比特的二能级自旋系统的退相干和纠缠熵特性.我们比较我们的研究结果与相应的$\mathcal{PT}$对称和厄米量子比特。首先考虑含时Dyson映射，得到了一般非厄米量子比特系统与浴耦合的精确解析动力学，然后将其专门化到反$\mathcal{PT}$对称量子比特的情形.我们发现反$\mathcal{PT}$对称量子比特的退相干函数比$\mathcal{PT}$对称量子比特和厄米量子比特的退相干函数衰减得慢。对于纠缠熵，我们发现反$\mathcal{PT}$对称量子比特的纠缠熵比$\mathcal{PT}$对称量子比特和厄米量子比特的纠缠熵增长得更慢。类似地，我们发现Fisher信息的相应方差和面积比$\mathcal{PT}$对称和厄米量子比特高得多。这些结果表明，反$\mathcal{PT}$对称量子比特可能比传统的厄米或甚至$\mathcal{PT}$对称量子比特更适合于量子计算和量子信息处理应用。
2020-08-11 quant-ph
Qubit Decoherence and Symmetry Restoration through Real-Time Instantons
本文研究了参数驱动的非线性耗散量子振荡器中的宇称对称性自发破缺及其导致的量子双稳态，揭示了非微扰量子效应通过Keldysh路径积分的实时瞬子轨迹实现对称性恢复，并产生指数级小但有限的量子比特退相干率。
2021-11-19 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Characterisation of spatial charge sensitivity in a multi-mode superconducting qubit
理解和抑制退相干源是构建实用量子计算机的主要挑战。在超导量子比特中，低频电荷噪声是一种众所周知的退相干机制，在transmon量子比特中被有效抑制。具有多个电荷敏感模式的设备可以表现出更复杂的行为，可以利用这些行为来研究超导量子比特中的电荷波动。在这里，我们讨论了具有两个类transmon模式的超导量子比特中的电荷敏感性，每个模式对多个电荷宇称配置和电荷偏移偏置敏感。使用拉姆齐干涉法，我们观察敏感性四个电荷宇称配置和跟踪两个独立的电荷偏移漂移超过小时的时间尺度。我们提供了一个预测的理论，在这样的多模量子比特的电荷灵敏度同意我们的结果。最后，我们展示了一个多模式量子比特作为一个电荷检测器的空间跟踪本地电荷漂移的实用程序。
2021-08-04 quant-ph
Scheme for parity-controlled multi-qubit gates with superconducting qubits
提出一种原生支持多量子比特宇称控制门（PCG）的超导电路器件，通过级联Josephson环调制器实现强纵向耦合，可在30ns内以超99%保真度执行四比特PCG，为近期量子纠错实验提供新方案。
2023-04-10 quant-ph
Generating magnon Bell states via parity measurement
本研究提出一种基于宇称测量的磁振子纠缠方案，利用腔模耦合的V型超导qutrit实现两磁振子模式的Bell态产生，具有高保真度、抗退相干等优势，为亚铁磁材料的纠缠态制备提供新途径。
2024-04-16 quant-ph
Towards entanglement-enhanced probing of atomic parity violation
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文回顾原子宇称不守恒机制，提出利用跨同位素猫态协议实现量子增强测量，以最优方式探测标准模型弱荷标度的偏差。
2026-05-26 quant-ph
Complementary quantum and classical records of qubit decoherence
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
研究通过张量网络动力学揭示退相干过程中非经典态的条件性印记，展示温度和谱指数对非经典性的调控作用。
2026-07-01 quant-ph
Top-transmon: hybrid superconducting qubit for parity-protected quantum computation
由非耦合的马约拉纳费米子构造的量子比特被保护不受退相干的影响，但要进行量子计算，这种拓扑保护需要被打破。宇称保护的量子计算以一种最小侵入的方式打破了这种保护，通过直接耦合到系统的费米子宇称-而不管任何准粒子激发。在这里，我们建议使用超导电荷量子比特在传输线谐振器（一个所谓的transmon）执行奇偶保护旋转和读出的拓扑（顶部）量子比特。与使用通量量子比特的早期提议相比，其优点在于可以以指数精度打开和关闭耦合，从而有望降低对电荷噪声的敏感性。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence dynamics of Majorana qubits under braiding operations
研究了拓扑超导链（TSC）系统中Majorana量子比特编结操作的退相干动力学，其中编结是通过控制TSC的电子化学势和它们之间的耦合来实现的.通过严格求解Majorana量子比特动力学，我们展示了Majorana量子比特相干性是如何通过在编织操作中两个TSC之间交换Majorana零模（MZM）形成的bogoliubon关联产生的。使用精确的主方程，我们演示了如何MZMs和bogoliubon相关性消散由于电荷波动的控制门在零和有限的温度。因此，马约拉纳量子比特相干性和费米子宇称守恒不能在编织操作期间免受局部扰动。
2019-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distinguishing parity-switching mechanisms in a superconducting qubit
单电荷隧穿是影响超导量子位的退相干机制，但导致超导器件中这种隧穿的过量准粒子激发（QP）的起源尚未完全清楚。我们测量了偏移电荷敏感的transmon量子比特中电荷奇偶（或简单地说，“奇偶”）切换的通量依赖性，以确定光子辅助奇偶切换和QP生成对整体奇偶切换速率的贡献。宇称切换率表现出量子比特状态依赖的峰值的通量依赖性，表示主要被困在低间隙膜的设备中的多余的量子点的冷分布。此外，我们发现，光子辅助的过程有助于显着的奇偶校验开关和多余的量子点的产生，通过拟合到一个模型，自洽地结合光子辅助奇偶校验开关以及膜间的QP动态。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Soft-Radiation-Induced Decoherence of Heavy-Quark Spin Entanglement at the Electron-Ion Collider
Aligarh Muslim University（阿利加穆斯林大学）
利用软胶子定理，识别出未分辨胶子辐射通过软反冲机制导致深非弹性散射中重夸克-反夸克对自旋关联的退相干，并提出基于面内与法向自旋关联比值的辐射分箱观测量。
2026-10-15 hep-ex hep-ph hep-th
Flying-cat parity checks for quantum error correction
提出基于量子非破坏纠缠操作的“飞行猫”多量子比特宇称校验方法，分析了光子损耗引起的物理比特错误与测量错误的反相关权衡，并展示了其在子系统表面码容错计算、四面体纠缠态制备及量子密钥分发中的实际应用。
2024-06-04 quant-ph
Parity-to-charge conversion in Majorana qubit readout
我们研究了马尔可夫读出过程对马约拉纳量子比特的时间依赖效应，马约拉纳量子比特的宇称自由度被转换为隧道耦合量子点的电荷。通过应用最近建立的有效的Lindbladian近似[1-3]，我们得到了一个完全正的和保迹的Lindblad主方程的组合点-量子比特动力学，描述弛豫和退相干过程超越了光波近似。这种方法适用于广泛的弱耦合环境，代表实验相关的读出设备。我们详细研究了热衰减的情况下，在一个通用的欧姆玻色子浴的存在下，特别是在电磁电路的潜在波动。此外，我们考虑的奇偶校验读出使用量子点接触电容耦合到点电荷的非平衡测量环境。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonclassicality of a Macroscopic Qubit-Ensemble via Parity Measurement Induced Disturbance
通过测量诱导扰动检测宏观量子比特集合的非经典性，揭示量子到经典过渡的机制。
2026-10-27 quant-ph
Bell inequality test with entanglement between an atom and a coherent state in a cavity
研究了腔中相干态光场与二能级原子纠缠的贝尔不等式检验。为了检测这样的测试腔场，光子开/关测量和光子数宇称测量，分别进行了研究。当使用光子开/关测量时，至少需要50%的检测效率来证明违反了贝尔不等式。使用辅助原子和原子探测器可以有效地测量腔场的光子数宇称，这导致了大程度的贝尔违反Cirel'son的界限。我们还分析了场和原子模式的退相干效应，并讨论了所需的条件进行贝尔不等式测试免费的局域性漏洞。
2012-01-30 quant-ph
Interference and parity blockade in transport through a Majorana box
马约拉纳盒--两个拓扑超导纳米线通过一个平凡的超导体耦合在一起--是旨在演示非阿贝尔物理的设备以及拓扑量子计算机架构的构建模块。我们从理论上研究通过马约拉纳盒的电荷传输，并表明，电流可以被阻止时，两个马约拉纳夫妇到同一铅，固定他们的奇偶校验。与自旋量子比特中的泡利自旋封锁直接类似，这种奇偶校验封锁可以用于快速和高保真的量子比特初始化和读出，以及用于基于电流的退相干时间测量。此外，我们证明了运输可以区分一个干净的马约拉纳盒和一个无序的盒子与额外的不必要的马约拉纳或Andreev绑定状态。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Protecting Two-Qubit Quantum States by $π$-Phase Pulses
研究了两个量子比特与一个谐振子库相互作用时的态衰减。这其中既有退相干误差，也有超辐射态振幅变化引起的误差。结果表明，频繁的$π$相位脉冲可以消除这两种类型的错误，从而保护一个两个量子比特的奇宇称态比频繁的测量方法更有效。这表明，当工作频率有限时，利用动力学解耦和量子Zeno效应的方法实际上可以给出{ \em different}的结果。
2010-11-15 quant-ph
Rapid single-shot parity spin readout in a silicon double quantum dot with fidelity exceeding 99 %
针对容错量子计算需要快速高保真自旋测量的挑战，本文利用宇称模式泡利自旋阻塞技术优化硅双量子点的初始化与测量流程，实现了保真度超过99%的快速单次宇称自旋读取，为硅基量子纠错奠定基础。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Monitored Open Fermion Dynamics: Exploring the Interplay of Measurement, Decoherence, and Free Hamiltonian Evolution
在多体系统中，幺正演化和局域测量的相互作用导致了纯态纠缠的随机演化和测量诱导的相变。然而，在现实环境中，这种动力学可能被退相干破坏，例如，失相，由于耦合到环境或测量缺陷。我们调查的影响退相和不可避免的演变成一个非高斯，混合状态，监测费米子的动力学。我们从三个互补的角度来处理它：（i）小系统的条件主方程的精确解，（ii）大系统高斯态的量子轨道模拟，以及（iii）玻色子副本场论的重整化群分析。对于弱失相，恒定监测保留了弱混合状态，其显示了临界相位和钉扎相位之间的鲁棒测量引起的相变，如在无消相干的情况下。在强退相，我们观察到一个新的规模描述的有效温度，这是伴随着增加的混合度的费米子密度矩阵的出现。值得注意的是，密度-密度关联函数或子系统奇偶性等观测量即使在这种强混合相中也仍然显示出尺度不变的行为。我们解释这是一个签名的无间隙，经典的扩散，这是稳定的平衡相互作用的哈密顿动力学，测量和退相干。
2022-08-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Renormalization of Quantum Operations: Parity-Time Transition and Chaotic Flows
University of Tokyo（东京大学）；RIKEN（理化学研究所）
本文提出将重整化群扩展至非幺正量子动力学，通过实时粗粒化发现退相干与相干动力学的竞争决定RG流行为，发现当相干动力学占主导时，RG流中出现无固定点的混沌行为，以测量诱导的时间反演转变为例。
2026-05-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum feedback control of a superconducting qubit: Persistent Rabi oscillations
测量行为通过将可能态的叠加投射到一个单一的（尽管是概率性的）结果中，在量子世界和经典世界之间架起了一座桥梁。这个“瞬时”过程的时间尺度可以用弱测量来拉伸，这样它就采取了一种逐渐随机走向最终状态的形式。值得注意的是，临时测量记录足以使用反馈连续跟踪和操纵量子态。我们使用一个近无噪声的参量放大器来监测一个共振驱动的量子二能级系统--超导量子比特的动力学。高保真测量输出用于主动稳定拉比振荡的相位，使其能够无限期地持续下去。这个新功能显示了对抗退相干的希望，并为连续的量子纠错定义了一条道路。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Simple realization of a hybrid controlled-controlled-Z gate with photonic control qubits encoded via eigenstates of the photon-number parity operator
提出利用两个微波腔耦合超导四能级系统，仅需基本操作即可实现光子量子比特控制超导目标比特的高保真混合CCZ门，并可生成多种混合GHZ态。
2023-06-04 quant-ph
One-step implementation of a multi-target-qubit controlled-phase gate with photonic qubits encoded via eigenstates of the photon-number parity operator
提出以光子数奇偶算符本征态编码光子量子比特，并借助耦合超导磁通三能级量子比特的多个微波腔单步实现可混合编码的多目标受控相位门，操作时间不随目标数增加且抑制退相干。
2023-06-04 quant-ph
Extracting entangled qubits from Majorana fermions in quantum dot chains through the measurement of parity
我们提出了一个从支持零能量边缘模式的量子点链中提取纠缠电荷量子比特的方案。边缘模式是由马约拉纳费米子定位在每个链的末端。量子比特，逻辑上编码在双量子点中，可以通过它们之间的隧穿和配对相互作用来操纵。纠缠态的具体形式取决于每条链中边界位电子的奇偶性测量（偶数或奇数）和链之间的隐形传态。宇称测量是通过相干态微波光子与边界点的色散耦合实现的，而隐形传态是通过Bell测量实现的。我们的方案说明了\emph{localizable entanglement}在一个费米子系统，这是可行的作为一个量子中继器在现实的实验条件下，因为它允许有限的温度效应，是强大的对无序，退相干和准粒子中毒。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Which Coherence Decoheres? Basis-Dependent Decoherence Rates in Symmetry-Broken Collective Spin Systems
Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Ningbo China（诺丁汉大学宁波校区科学与工程学院）
研究了对称破缺集体自旋系统中局部化指针态与能量本征态的退相干率差异，揭示了奇偶性对退相干率的影响及两种保护因子的物理意义。
2026-05-01 hep-th quant-ph
Symmetry-enforced many-body separability transitions
从可分性视角研究具有对称性的量子多体混合态，通过对称性强制可分性相变揭示了混合态在不同情形下能否表示为短程纠缠对称纯态凸和的条件，涵盖Gibbs态、cluster states、p+ip超导体及NLTS系统。
2024-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Generating Majorana qubit coherence in Majorana Aharonov-Bohm interferometer
提出了一种由两个拓扑超导链（TSC）组成的Aharonov-Bohm干涉仪来产生相干的Majorana量子比特，每个量子比特由两个具有确定费米子宇称的Majorana零模（MZM）组成.我们得到了广义精确主方程及其解，并研究了MZM量子比特态在各种操作下的实时动力学。我们证明，通过调整的磁通量，退相干率可以修改显着，可以产生无耗散MZM。通过向引线施加偏置电压，可以操纵MZM量子比特相干性并产生几乎纯的Majorana量子比特叠加态。此外，具有不同费米子宇称的MZM量子位之间的宇称翻转可以通过控制引线与TSC之间的耦合来实现。
2021-02-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient entanglement of spin qubits mediated by a hot mechanical oscillator
固态定域电子和核自旋量子比特构成了一个有前途的平台，即使在室温下存储和操纵量子信息。然而，可扩展系统的开发需要纠缠远距离自旋的能力，这在今天仍然是一个挑战。我们提出并分析了一个有效的，预示着计划，采用奇偶校验测量的消相干自由子空间，使快速和强大的纠缠产生遥远的自旋量子比特介导的热机械振荡器。我们发现，高保真纠缠在低温，甚至环境温度下是可行的与现实的参数，并表明纠缠对可以随后利用确定性控制非核自旋之间的操作。我们的研究结果为各种固态自旋量子比特的新型量子处理架构打开了大门。
2020-11-05 quant-ph
Coherence and entanglement of inherently long-lived spin pairs in diamond
本研究发现金刚石中的碳-13自旋对是固有长寿命量子系统，借助NV中心实现高保真测量与完全操控，测得最长单个可控量子比特失相时间，还制备了纠缠态，为量子技术应用提供新平台。
2021-03-14 quant-ph
Entanglement Dynamics of two Non-Hermitian Qubits
本文研究两个耦合驱动非厄米量子比特的纠缠动力学，发现并发度在低非厄米性区振荡、高非厄米性区稳定，归因于PT对称相变，并提出利用非厄米性稳定纠缠的方法。
2023-08-30 quant-ph
Quasiparticle effects in magnetic-field-resilient 3D transmons
该研究测量了抗磁场三维transmon的宇称切换时间随面内磁场的非单调演化，揭示了超导能隙不对称性对宇称寿命的调控机制，并证实Al-AlOₓ-Al约瑟夫森结可用于拓扑量子比特的宇称操控架构。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Readout of Majorana Qubits
马约拉纳束缚态的拓扑量子计算方案在很大程度上依赖于投射测量马约拉纳算子乘积的能力。在这里，我们采用马尔可夫量子测量理论，包括读出设备，分析这样的测量。具体来说，我们专注于读出马约拉纳量子比特通过连续的电荷传感的隧道耦合量子点的量子点接触。我们表明，投射测量的马约拉纳产品$\prod_i\hatγ_i$可以实现连续的电荷传感在相当一般的情况下。基本要求是，涉及量子点电荷以及感兴趣的马约拉纳乘积的组合局部宇称$\hatπ$是守恒的，并且组合宇称$\hatπ$的两个本征空间生成可区分的测量信号。我们发现，量子位读出可能不得不依赖于测量量子点接触电流的噪声相关性。平均电流仅针对微调参数或在存在弛豫过程的情况下对量子位读出进行瞬时编码。我们还讨论了相应的测量和退相干时间，并考虑过程，如残留的马约拉纳杂交，这是有害的测量协议。最后，我们强调，潜在的机制-我们称之为安全保护读出-是相当普遍的，并有进一步的影响，马约拉纳和非马约拉纳系统。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Implementing a strand of a scalable fault-tolerant quantum computing fabric
量子纠错（QEC）是实现可扩展量子计算机的重要一步。从理论上讲，只要错误率低于阈值，就可以实现对量子信息的任意长时间的保护，使其免受由于去相干或不完美控制而导致的损坏。二维表面码（SC）是一种容错纠错协议，由于相对较高的误差阈值~ 1%，以及对具有最近邻相互作用的平面晶格的限制，其对于实际物理实现已经获得了相当大的关注。在这里，我们展示了SC纠错的一个必要元素：通过测量第三个综合征量子位来对两个代码量子位进行高保真奇偶校验检测。该实验是在具有三个超导transmon量子比特的SC晶格的子部分上进行的，其中两个独立的外码量子比特通过两个链接总线谐振器连接到中心综合征量子比特。利用全微波高保真单量子比特和双量子比特最近邻纠缠门，我们通过产生保真度约为94%的三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态来证明纠缠分布在整个子部分中。然后，通过对综合症量子比特的高保真测量，我们确定性地纠缠否则未耦合的外码量子比特，在偶数或奇数奇偶贝尔状态下，以综合症状态为条件。最后，为了充分表征这种奇偶校验读出，我们开发了一种新的测量断层扫描协议，以获得保真度度量（90%和91%）。我们的研究结果揭示了一个简单的路径扩展超导电路向更大的网络SC，并最终实现一个原始的逻辑量子比特。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimizing Clifford gate generation for measurement-only topological quantum computation with Majorana zero modes
量子计算的主要挑战之一是，虽然执行非平凡量子计算所需的门的数量可能非常大，但实际量子架构中的退相干和错误限制了可以相干执行的物理门操作的数量。因此，量子算法到物理上可用的操作集的最佳映射至关重要。我们研究这个问题的测量拓扑量子计算机的基础上马约拉纳零模式，门是通过测量序列进行。这种方案已经被提出作为一种实用的、可扩展的方法来处理使用马约拉纳零模式构建的拓扑量子比特阵列中的量子信息。基于以前的工作，已经表明，多量子比特克利福德门可以在这样的量子比特网络的拓扑保护的方式制定，我们讨论的方法来获得最佳的测量序列的物理架构，如布局和实施不同类型的测量的相对困难的约束下，给定的克利福德门。我们的方法还提供了不同的架构和策略的比较分析的工具，考虑到特定方面的系统的实验表征。作为进一步的非平凡的演示，我们讨论的表面码在基于马约拉纳拓扑量子位的实现。我们使用这里开发的技术，以获得一个优化的测量序列，实现稳定剂的测量，只使用最近邻拓扑量子位岛上的费米宇称测量。
2020-03-27 quant-ph
Entangling four logical qubits beyond break-even in a nonlocal code
本文在 Quantinuum H2 上用 $[\\![25,4,3]\\!]$ 非局域 qLDPC 码编码四逻辑量子比特 GHZ 态，并以交换门实现逻辑纠缠，保真度超过未纠错物理方案及盈亏平衡点。
2024-08-05 quant-ph
