Quantum thermometry by single-qubit dephasing
我们将量子比特的退相动力学作为一个有效的过程来估计其环境的温度。我们的方案本质上是量子的，因为它利用了量子比特对退相干的敏感性，并且不需要与所研究的系统热化。在类欧姆环境下，我们优化了量子费舍尔信息对相互作用时间和温度的影响。我们还明确地发现量子比特测量达到量子Cramer-Rao约束的精度。我们的研究结果表明，最佳估计的条件源自非平凡的相互作用之间的退相动力学和欧姆结构的环境。一般来说，最佳估计既不是在量子比特接近稳态时实现的，也不是在完全失相时实现的。
2020-02-26 quant-ph
Invariant Quantum Discord in Qubit-Qutrit Systems under Local Dephasing
研究了一类量子比特-量子三重态混合态的量子失谐和纠缠动力学，假设只有量子三重态处于退相通道的作用下。我们证明了即使量子比特-量子三态的纠缠在有限的时间间隔内消失，系统中剩余的部分相干性使量子不和谐在整个时间演化过程中保持不变。
2012-08-28 quant-ph
Effective dephasing for a qubit interacting with a transverse classical field
本文研究了量子比特与具有纵向和横向分量的准静态随机经典场相互作用的动力学问题。特别是，我们详细分析的条件下，动态可以有效地近似由一个单一的操作或一个纯粹的失相没有放松。
2014-03-20 quant-ph
Dephasing-insensitive quantum information storage and processing with superconducting qubits
构建实用量子计算机的一个中心任务是保护单个量子位不受退相干影响，同时保留执行涉及任意两个量子位的高保真纠缠门的能力。在这里，我们提出并证明了一个去相位不敏感的程序存储和处理量子信息在所有到所有连接的超导电路，涉及多个频率可调量子比特，其中每个可以可控地耦合到任何其他通过中央总线谐振器。尽管人们普遍认为额外的频率可调谐性增强了控制自由度，但对超导量子比特产生了更多的失相影响，但我们的研究结果表明，通过施加一个相位在脉冲中间反转的弱连续共振驱动场，任何单个量子比特都可以动态地与失相噪声解耦。更重要的是，我们展示了一种新的方法，通过连续驱动和量子比特-量子比特交换耦合的结合，实现具有固有动力学解耦的两量子比特相位门。我们发现，弱连续驱动场不仅使量子信息处理必不可少的条件动力学，但也保护两个量子比特在门操作期间的退相。
2018-07-10 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
Robustness and fragility of Markovian dynamics in a qubit dephasing channel
在随机幺正动力学方案中研究了量子比特的马尔可夫动力学，其中Kraus算符被一个额外的噪声所改变。在扰动的情况下，马尔可夫性的行为进行了探讨。我们提供了一个新的算法检查CP整除（马尔可夫）的动态映射。
2017-02-13 quant-ph
Suppression of photon shot noise dephasing in a tunable coupling superconducting qubit
我们证明了通过消除超导量子比特与读出腔的色散耦合，可以抑制超导量子比特中的光子散粒噪声退相。这是在可调谐耦合量子位中实现的，其中量子位频率和耦合速率可以独立控制。我们观察到的相干时间接近两倍的弛豫时间，变得不太敏感的热光子噪声时，色散耦合率从几MHz到22 kHz的调谐。这项工作为电路量子电动力学提供了一个有前途的构建模块，可以保持高相干性并集成到更大的系统中。
2017-01-20 quant-ph
High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators: Symmetry Breaking and Floquet Protection
虽然高斯噪声假设在量子比特退相干的研究中被广泛采用，但在许多量子比特中已经发现了非高斯噪声源，特别是强离散涨落。进一步理解和抑制非高斯噪声的退相干效应仍然是一个重要的任务。在这里，我们研究了由非高斯涨落引起的量子比特退相，并预测了非高斯噪声所特有的量子比特破坏效应。这种对称性破缺导致失相速率和量子比特频率的极值点之间的实验可测量的失配，这需要在表征噪声和定位最佳工作点时格外小心。为了进一步提高最佳点处的相干时间，我们提出通过Floquet工程来抑制量子比特频率的二阶导数。我们的模拟与重fluxonium示出了一个数量级的改进的失相时间，即使在包括噪声引入的驱动器。
2022-06-06 quant-ph
How to detect qubit-environment entanglement generated during qubit dephasing
我们提出了一个简单的实验方案，以测试是否量子比特的环境纠缠产生在纯退相的量子比特。该协议仅使用对量子位的测量和操作来实现-它不涉及感兴趣的系统环境状态的测量，而是以两个简单的变化来准备和测量量子位。两种情况下量子位相干性的时间依赖性的差异证明了感兴趣状态中纠缠的存在。此外，这意味着量子比特所经历的环境诱导噪声不能被建模为独立于量子比特状态的经典随机过程。我们演示了该协议的操作上的一个现实的模拟氮空位中心的自旋量子位在钻石与核自旋环境相互作用，并表明，在这种情况下，纠缠的产生应该很容易观察到。
2019-08-21 quant-ph
Conditions for the freezing phenomena of geometric measure of quantum discord for arbitrary two-qubit X states under non-dissipative dephasing noises
研究了两种局域相位阻尼噪声影响下量子不和谐几何测度（GMQD）的动力学行为。考虑两个量子比特初始处于任意X态，我们得到了GMQD在有限周期内不受影响的充要条件。它进一步表明，这样的结果也适用于非马尔可夫退相过程。
2015-10-19 quant-ph
Qubit Disentanglement and Decoherence via Dephasing
我们考虑一对量子比特之间相互纠缠形式的量子相干性是否容易受到衰减的影响，这种衰减可能比任何一个量子比特单独的相干性的衰减更快。如果嵌入的量子位（自旋、量子点、库珀对盒等）被用于固态量子计算，则出现对固态量子计算潜在重要性的实例。同时暴露在全局和局部噪声中。在这里，我们允许单独的相位噪声信道影响系统相干性的本地和非本地措施。我们发现，量子位纠缠的衰减时间可以显着短于单个量子位的本地退相的时间。
2003-08-04 quant-ph
Dynamical Decoupling in Optical Fibers: Preserving Polarization Qubits from Birefringent Dephasing
量子计算中的主要挑战之一是保持量子系统的相干性以对抗环境的退相效应。例如，存储在光子偏振中的信息由于这种失相而迅速丢失，并且当试图通过通信信道传输在光子中编码的量子信息时，保留输入状态是至关重要的。我们提出了一个动态解耦序列，以保护光子量子比特从失相集成波片到光纤在指定的位置。我们模拟随机双折射噪声沿实际长度的光纤和研究保存的偏振量子比特，通过这种光纤增强Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）动态去耦。这种技术可以保持光子量子比特的相干性在高保真度，朝着实现可扩展的和有用的量子通信与光子量子比特的一步。
2013-07-19 quant-ph
Dephasing of qubits by the Schrödinger cat
我们研究了耦合到玻色子浴的单个量子比特的退相。特别是，我们调查的情况下，当浴最初准备在一个纯粹的状态称为薛定谔猫。在明确的对比，初始相干态的时间演化，纯度和相干因子的时间演化现在取决于特定的选择薛定谔猫状态。我们还证明了两量子比特系统的纠缠演化也以类似的方式依赖于初始条件。
2009-05-15 quant-ph
Coherence trapping and information back-flow in dephasing qubits
我们研究了相干捕获、信息回流和退相量子比特库谱密度形式之间的相互作用。我们发现，当量子比特经历非马尔可夫动力学时，稳态相干性最大化，并且我们阐明了环境频谱的低频和高频部分所扮演的不同角色。我们表明，低频率完全确定存在或不存在的信息回流，而高频率决定的最大量的相干捕获。
2014-02-21 quant-ph
Methods to achieve near-millisecond energy relaxation and dephasing times for a superconducting transmon qubit
本文提出一种高相干性transmon qubit的设计与制备方法，测得能量弛豫和退相干时间超越现有文献，为实现实用量子计算提供了可复现的技术方案。
2025-02-03 quant-ph
A measure of qubit environment entanglement for pure dephasing evolutions
我们提出了一个量子位环境纠缠的措施，这是专为进化，导致纯退相的量子位，如丰富的固态场景。该测度可以直接从密度矩阵中计算而不需要任何形式的最小化。事实上，它不需要全密度矩阵的知识，并且知道初始量子位状态和以量子位指针状态为条件的环境的状态就足够了。这产生了一个计算上的优势，标准的纠缠措施，这变得很大，当有条件的环境状态中的环境组件之间没有相关性。与所有其他混合态纠缠的度量相比，该度量具有直接的物理解释，直接将环境中包含的关于量子比特状态的信息量与量子比特纠缠的量联系起来。这允许将纯退相过程中产生的纠缠的纯态解释直接扩展到混合态，即使关于量子比特退相干的纯态结论是不可转移的。
2020-09-09 quant-ph
Non-Markovian dynamics in two-qubit dephasing channels with an application to superdense coding
我们研究了两种非马尔可夫性测度在检测双量子比特退相通道中记忆效应的性能。通过在量子比特上结合独立的马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声，我们的结果表明，当至少一个局部通道显示非马尔可夫性时，迹距离测度能够检测到记忆效应。当全局两量子比特动力学表现出记忆效应时，基于通道容量的测量反过来变得非零。我们将这些方案应用于一个著名的超密集编码协议，并证明了一个最佳的噪声配置，以最大限度地提高信息传输与独立的本地噪声。
2015-09-17 quant-ph
Fighting dephasing noise with robust optimal control
我们解决了实验相关的问题，强大的缓解作用于量子比特的失相噪声。我们首先提出了一个扩展的方法表示$1/ω^α$噪声Kuopanportti等人开发的任意马尔可夫噪声的有效表示。然后，我们添加量子位控制脉冲，使数字优化的设计，二维控制功能与有界的振幅，能够解耦的量子位从各种各样的马尔可夫噪声谱密度在任意一个量子位量子操作的退相效应。我们举例说明的方法与发展的数值优化的控制脉冲序列，最大限度地减少退相干由于组合的$1/ω$和恒定偏移噪声源。与标准动态解耦协议的性能比较表明，数值优化的脉冲序列相对于噪声偏移具有相当大的鲁棒性，使得它们对于应用于均匀失相噪声源伴随着一定程度的非均匀失相的情况具有吸引力。应用于减轻硅中自旋量子比特上的失相噪声表明，高保真度单量子比特门可以使用当前的脉冲生成技术。
2010-05-28 quant-ph
Effect of repeated projective measurements on a two-qubit system undergoing dephasing
该研究针对纯退相两量子比特系统，分析重复投影测量下因系统-环境关联导致的环境态演化对纠缠动力学的作用，并与环境态重复重置的情况做对比。
2024-01-30 quant-ph
Dynamical decoupling sequences for multi-qubit dephasing suppression and long-time quantum memory
我们考虑一类多量子比特退相模型，它结合了经典的噪声源和线性耦合到玻色子环境，并由任意序列的动态解耦脉冲控制。基于开环控制的一般传递滤波函数框架，我们提供了任意平稳非高斯经典和量子噪声统计的受控动态的精确表示，当所有失相源都是高斯时，解析表达式出现。这个精确的表征是用来建立两个主要的结果。首先，我们构造多量子比特序列，确保在时域和频域中的最大高阶误差抑制，并且在总脉冲数方面可以比现有的更高效。接下来，我们将展示如何通过满足序列重复下保真度平台出现的适当条件来实现长时间多量子位存储，从而推广高斯失相下单量子位存储器的最新结果。在这两种情况下，关键的一步是赋予多量子比特序列一个合适的位移反对称性，这是一个独立的兴趣，从环境辅助纠缠产生多量子比特噪声光谱协议的应用。
2016-02-19 quant-ph
Qubit noise spectroscopy for non-Gaussian dephasing environments
我们介绍开环量子控制协议，用于表征非高斯噪声的光谱特性，适用于经典和量子退相环境。其基本思想是通过重复适当设计的脉冲序列来设计多维频率梳，通过该频率梳，期望的高阶噪声谱可以与量子位探针的可观察属性相关。我们证明，获得高的时间分辨率是关键，以实现频谱重建在扩展的带宽，克服现有的计划的局限性。非高斯光谱演示了一个经典的噪声模型描述二次移相在一个最佳点，以及量子自旋玻色子模型的平衡。在这两种情况下，我们得到的光谱重建，准确地预测在非高斯制度的量子位动力学。
2015-12-04 quant-ph
Tunneling of bosonic qubits under local dephasing through microscopic approach
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）；IMDEA Networks Institute（IMDEA网络研究所）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；University of Turku（图尔库大学）
该研究通过微观方法推导了玻色子量子比特在局域去相位噪声下的主方程，揭示了去相位驱动系统向相关稳态发展，稳定相干和纠缠的机制。
2026-03-08 quant-ph
Quantum capacity and codes for the bosonic loss-dephasing channel
在连续变量系统中编码的玻色子量子比特为量子计算和通信提供了一个有前途的替代方案。到目前为止，光子损失一直是玻色子量子比特中误差的主要来源，但最近玻色子量子比特实验中光子损失的显着减少表明，还应该考虑失相误差。然而，缺乏对组合光子损失和退相通道的详细理解。在这里，我们表明，与其组成部分，相结合的损失，移相通道是不可降解的，指向一个更丰富的结构，这个通道。我们提供的损失，移相信道的容量的界限，并使用数值优化找到最佳的单模码的错误率范围很广。
2022-09-24 quant-ph
Qubit dephasing due to Quasiparticle Tunneling
研究了准粒子隧穿约瑟夫森结引起的超导量子比特的退相。虽然在黄金法则近似下很好地理解了由于隧穿过程引起的量子比特衰减，但是由于BCS准粒子引起的纯退相引起了发散的黄金法则速率。我们计算了在量子比特与准粒子耦合时，由于准粒子隧穿而引起的量子比特退相。总结了一定类别的图表，我们表明，由于纯粹的纵向耦合准粒子的量子位退相导致的退相$\sim \exp(-x(t))$，其中$x(t)$在短时间尺度上的时间不是线性的，而它往往朝着自洽的计算的退相率较长的时间。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener Interference in Multilevel Superconducting Flux Qubits Driven by Large Amplitude Fields
提出了一个解析模型来分析大振幅外场驱动下多能级超导磁通量子比特中的朗道-齐纳干涉。我们的分析结果与实验结果非常一致[Nature 455，51（2008）]。此外，我们还研究了驱动频率和退相速率对干涉的影响。移相通常破坏干扰，而增加频率以大的移相速率重建干扰。在一定的驱动频率和退相速率下，干涉显示出一些反常的特征，正如最近的实验所观察到的。
2009-06-25 quant-ph
Quantum speed limits in dephasing dynamics of a qubit system coupled to thermal environments
本文研究了与热退相干环境耦合的量子比特系统的量子速度极限，发现QSLs时间受跃迁频率、动力学行为、环境温度及欧姆性参数影响，为开放量子系统动力学理解和环境谱密度工程调制提供了依据。
2025-04-05 quant-ph
Quantum correlations of qubit-qutrit systems under general collective dephasing
对于二体量子系统和多体量子系统的集体退相，大多数研究都集中在一个非常特殊的磁场方向上，即z方向。然而，在实际情况中，随机场总是存在着微小的涨落，因此有必要考虑更一般的场的方向。我们将这个问题推广到量子比特-量子数系统，研究了某些特定量子态的纠缠和局域量子不确定性的关联动力学。我们发现，某些量子态表现出冻结动力学纠缠和局域量子不确定性。我们分析了系统的渐近态，并找到了系统存在非零纠缠和局域量子不确定性的条件。我们的研究结果是相关的离子阱实验，并可以与目前的实验装置进行验证。
2020-10-08 quant-ph
Quantum discord and its geometric measure with death entanglement in correlated dephasing two qubits system
研究了两体分划下开放和封闭量子系统的量子关联，包括纠缠和与其几何测度的不协调，以及经典关联。结果表明，初态的纯度对量子关联和经典关联的动力学行为有重要影响。在退相模型中，量子关联损失和经典关联增益是瞬时发生的。而初态的纯度破坏了幺正相互作用所导致的量子关联。因此，利用纯度参数，可以确定其中不存在具有量子关联的状态的特定区域。
2013-01-30 quant-ph
Looping on the Bloch sphere: Oscillatory effects in dephasing of qubits subject to broad-spectrum noise
对于量子计算的许多实现，1/f和其他类型的广谱噪声是退相干的重要来源。向前迈出的重要一步将是能够从量子比特测量中恢复这种噪声的特征，并看看它是否会导致新的物理效应。对于某些类型的量子位，量子位的工作点可以变化。使用一种新的数学方法，适合于治疗所有的工作点，我们提出的理论结果，显示如何可以使用这个自由度来提取噪声参数，并预测一个新的效果：噪声引起的循环上的布洛赫球。我们分析了超导量子比特的数据，表明它们非常接近应该观察到这种循环的参数区域。
2009-11-14 quant-ph
Qubit-Qutrit ($2 \otimes 3$) quantum systems: An investigation of some quantum correlations under collective dephasing
我们重新审视集体退相条件下的量子比特-量子三重态量子系统，并回答了一些迄今为止文献中还没有提出和解决的问题。特别是，我们研究了非平凡的{ \it时不变}纠缠和{ \it冻结}纠缠动力学的这种维希尔伯特空间的现象的可能性。有趣的是，我们发现对于量子比特-量子态系统，这两种特殊的特性是共存的，也就是说，我们不仅观察到某些量子态的时不变纠缠，而且我们还发现了许多量子态在衰变一段时间后冻结纠缠的证据。据我们所知，这两种现象在一维Hilbert空间中的存在性迄今尚未发现。所有以前的研究表明，如果有纠缠的冻结动力学，那么就没有时不变的纠缠，反之亦然。此外，我们还研究了某些态族的局域量子不确定性和其他相关性，并讨论了有趣的动力学。我们的研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统的类似研究的扩展。
2019-05-14 quant-ph
Correlation Dynamics of Qubit-Qutrit Systems in a Classical Dephasing Environment
我们研究了混合量子比特-量子数系统在独立和共同的经典退相环境中的经典关联和量子关联的时间演化。我们的讨论涉及到马尔可夫动力学的负性，量子不和谐，量子不和谐的几何测量和经典相关的比较分析。对于独立环境的情形，我们证明了量子比特态的经典退相干与量子退相干之间的突变现象。在共同环境的情况下，我们已经证明，量子和几何不和谐的动力学可能在一定的时间间隔内完全相互独立，尽管它们最终趋于一致。
2012-02-02 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
Entanglement generation between a charge qubit and its bosonic environment during pure dephasing - dependence on environment size
我们研究了电荷量子比特和玻色子浴之间由于它们的联合演化而产生的纠缠，这导致了量子比特的纯退相。我们调整的相互作用的参数，使退相干是定量独立的玻色子模式的数量考虑和调查，如何产生的纠缠依赖于环境的大小。感兴趣的第二个参数是由温度控制的环境的初始状态的混合度。我们分析表明，对于一个纯的初始状态的环境，纠缠不依赖于环境的大小。对于混合初态的环境，产生的纠缠随着环境尺寸的增大而减小。这种效应在较大的温度下更强，当环境最初更加混合时，但在无限大环境的限制下，在任何有限温度下都不会产生纠缠。
2017-09-02 quant-ph
Utilizing encoding time as a resource to enhance quantum sensing by probe qubit dephasing
研究了杂质量子比特浸没在准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的系统，通过探测量子比特退相干估计偶极-偶极相互作用强度，发现长编码时间可增强传感精度，为提高退相干量子比特的传感精度提供新途径。
2024-11-29 quant-ph
Exact solution of a model of qubit dephasing due to telegraph noise
我们提出了一个通用的和精确的形式主义，以寻找一个量子系统的演化受到外部电报噪声。不同的量子比特退相干率由传输矩阵的本征值决定。形式主义可以应用于一个量子比特受到任意组合的失相和弛豫电报噪声，在现有的非微扰方法，只处理一个或另一个这些限制。我们提出了三个应用：1）我们在比环境关联时间短的时间尺度上获得了完整的量子比特动力学。在强耦合的情况下，这揭示了意外的振荡和感生磁化分量; 2）我们发现在强耦合的情况下，广泛使用的关系1/T $_2$ = 1/2 T $_1$ + 1/T $_ϕ$，这是微扰理论的结果强违反; 3）我们讨论了在电报噪声的一般设置的量子比特动力学的bang-bang和自旋回波控制的效果。结果表明，这些方法对抑制单一电报噪声引起的退相干效果不佳。最后，我们讨论了该方法的扩展到多电报噪声源和多量子比特的情况。当白噪声也存在时，该方法仍然有效。
2008-05-13 quant-ph
Suppression of dephasing by qubit motion in superconducting circuits
我们建议并证明了一种协议，该协议通过量子比特运动抑制由于低频噪声引起的失相，即，在$n \geq 2$物理量子位的系统中传送信息的逻辑量子比特。该协议只需要最近邻耦合，适用于不同的量子比特结构。我们进一步分析了它对任意相关噪声的有效性。我们的分析，以及使用多达三个超导量子比特的实验表明，对于现实的不相关噪声，量子比特运动增加了逻辑量子比特的退相时间为$\sqrt{n}$。一般来说，该协议提供了一个诊断工具来测量噪声相关性。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Equivalence of qubit-environment entanglement and discord generation via pure dephasing interactions and the consequences thereof
我们发现，当一个初始化为纯态的量子比特由于与环境的相互作用而经历纯退相时，在演化过程中产生的可分离的量子比特-环境态相对于环境也具有零量子不和谐。接下来的是，在演化过程中可以达到的可分离态的集合具有零体积，因此，量子位环境纠缠的突然死亡等效应是非常不可能的。在量子位不和谐的情况下，绝大多数可分离态量子位环境是不和谐的，但在特定情况下，零不和谐态是可能的。这在概念上是重要的，因为对于一个给定的子系统的不一致性和使用完全正映射描述这个子系统的演化的可能性之间存在联系。最后，我们使用形式主义来找到两个量子比特的纠缠态的示例性演化，该纠缠态是完全正的，仅由于其中一个量子比特与其环境的相互作用而发生（因此可以猜测它对应于局部操作，因为它在物理意义上是局部的），但这仍然导致量子比特之间的纠缠增强。虽然这仅仅意味着所考虑的演变是完全积极的，但不属于LOCC，但它表明在识别属于该类的演变通道时必须非常谨慎。
2017-12-18 quant-ph
Dephasing of Exchange-coupled Spins in Quantum Dots for Quantum Computing
半导体量子点中的自旋量子比特为量子信息处理带来了可扩展性和长相干时间的希望。一种重要的半导体量子比特系统是捕获两个电子或空穴的双量子点，其自旋态编码通过交换相互作用耦合的单重态-三重态量子比特或两个单自旋量子比特。本文报道了双量子点中两个交换耦合自旋的自旋退相研究进展。我们首先讨论了基于交换作用的门定义量子点或施主原子中的双量子比特门和量子比特编码方案。然后，我们报道了单重态-三重态量子比特和双量子比特门的自旋退相研究进展。进一步讨论了抑制自旋退相的方法。对自旋退相的理解可以为实现基于自旋的量子计算的高保真量子门提供见解。
2021-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Qubit dephasing by spectrally diffusing quantum two-level systems
本文研究约瑟夫森量子比特因近共振两能级系统频谱扩散引起的纯退相干，确定其可与能量弛豫速率相当并违反 $T_2=2T_1$ 的条件，并提出周期性偏置调制方法以缓解纯退相干、提升相干时间。
2024-05-01 cond-mat.dis-nn quant-ph
Optimal Dynamical Decoherence Control of a Qubit
本文提出了一种最佳消相干的调制动态控制理论。它基于能量约束场的非马尔可夫欧拉-拉格朗日方程，对于任何给定的退相谱，该方程使量子比特的平均退相速率最小化。
2008-04-16 quant-ph
Quantum nondemolition measurements of a flux qubit coupled to a noisy detector
本文从理论上研究了在超导量子干涉仪（SQUID）上耦合的超导磁通量子比特的量子非破坏测量中，反作用噪声引起的测量诱导退相。我们的分析结果表明，量子比特上的信息从量子比特流向探测器，而可能导致量子比特退相的量子涨落也会注入量子比特。此外，测量概率在短时间尺度内是频率相关的，并且与测量引起的退相有密切的关系。当驱动腔与裸腔之间的失谐量等于耦合强度时，我们可以更容易地获得量子比特的态。换句话说，我们获得了最大的测量速率。最后分析了非对角项与外部变量耦合所产生的混合效应。我们发现量子比特的初始信息由于量子比特态之间的量子隧穿而被破坏。
2011-01-01 quant-ph
Measurement of geometric dephasing using a superconducting qubit
一个与环境相互作用的量子系统会受到失相的影响，最终会破坏它所持有的信息。使用超导量子比特，我们的实验表明，这种退相有动力学和几何起源。结果发现，几何退相，这是目前甚至在绝热极限，当没有几何相位被收购，可以减少或恢复的相干性取决于路径的量子位迹线在其投影希尔伯特空间的方向。它伴随着希尔伯特空间中受到噪声影响的任何系统的演化。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dephasing of Majorana qubits due to quasistatic disorder
基于马约拉纳零模式的量子比特预期对某些噪声类型是鲁棒的，并且因此提供优于常规量子比特的量子计算平台。然而，这种鲁棒性并不完全：不完美仍然会导致量子位退相干，从而导致信息丢失。在这篇工作中，我们在一个极小模型中理论上研究了Majorana量子比特的退相：在具有准静态无序的Kitaev链中。我们的方法，基于数值以及一阶非退化微扰理论，提供了一个概念上简单的物理图片和预测高斯退相。我们表明，作为系统参数的变化，由于无序的失相率振荡的相位相对于振荡的干净系统的Majorana分裂。在我们的模型中，如果无序不相关，则不存在一阶失相最佳点。我们描述了不相关和高度相关的障碍之间的交叉，并表明，移相测量可以用来表征的无序相关长度。我们希望我们的研究结果将用于设计和解释未来的马约拉纳量子比特实验。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Machine learning for predictive estimation of qubit dynamics subject to dephasing
退相干仍然是量子计算硬件中的主要挑战，并且各种物理层控制提供了通过反馈和前馈控制来减轻这种现象的影响的机会。在这项工作中，我们比较了来自不同领域的各种机器学习算法，用于状态估计（追溯）和对受经典非马尔可夫失相影响的单个量子位的未来量子位状态演化的前向预测。我们的方法涉及一个动态模型的建设捕获量子比特动态通过自回归或傅立叶型协议，只使用投影测量的历史记录。可实现的预测范围，模型的鲁棒性，和测量噪声滤波能力卡尔曼滤波器（KF）和高斯过程回归（GPR）算法的详细比较。我们展示了优越的性能，从自回归KF相对于基于傅立叶的KF方法，并专注于过滤器优化的作用，在实现适当的性能。最后，我们研究了几种实现的GPR使用不同的内核，并发现这些方法一般不适合向前预测。我们强调在这个应用程序中的潜在故障机制，并确定算法的输出可能被错误识别的数值伪影的方式。
2017-12-04 quant-ph
Low dephasing and robust micromagnet designs for silicon spin qubits
使用微磁体在硅量子位中实现电子自旋操纵已经成为一种非常流行的方法，使单量子位门的量子数大于99：9%。然而，这些微磁体也将杂散磁场梯度施加到量子比特上，使得自旋状态容易受到电场噪声的影响，并限制了它们的相干时间。我们在这里描述了一种磁体设计，它可以最大限度地减少量子位的失相，同时允许快速的量子位控制和寻址能力。具体而言，我们设计和优化磁体尺寸和相对于量子点的位置，最大限度地减少来自磁场梯度的失相。这种设计的微磁感应退相速率比最先进的实现方式低3个数量级，允许长的相干时间。这种设计对制造误差是鲁棒的，并且可以与各种各样的硅量子比特器件几何形状相结合，从而允许探索相干限制因素和新颖的放大方法。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vacuum-fluctuation-induced Dephasing of a Qubit in Circuit Quantum Electrodynamics
我们研究了真空极限下单模腔与量子比特耦合的测量诱导退相。量子位态的退相通过量子位和发送到腔的单个探测光子的纠缠发生，而腔模式从不占用光子。我们发现，即使腔始终处于真空态，量子比特态也是退相的。这种失相纯粹是由量子位和真空场之间的相互作用引起的。我们还表明，这种真空涨落引起的退相发生得比量子位激发态的自发衰变快得多，因此我们的预测在实际实验中是可观察的。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Dephasing-assisted entanglement in a system of strongly coupled qubits
低退相干率量子系统纠缠态的产生是量子计算实际实现的基石。在实验上可行的系统中，每个量子比特中的单独退相过程通常被接受为破坏纠缠。在这项工作中，我们考虑了一个系统的两个强耦合的量子位，相互作用的退相水库。我们证明了与退相库的相互作用可以有助于形成具有非零并发度的长寿命混合纠缠态。如果退相速率远大于辐射速率且小于量子比特之间的耦合常数，则在该混合态中的次辐射态的权重趋向于1。该状态的寿命与耦合常数与环境温度的比率的指数成比例，并且可以按数量级大于系统的特征移相和耗散时间。因此，高退相以及强耦合有助于产生具有长寿命的纠缠态。这一结果为长寿命纠缠态的产生铺平了道路。
2020-12-10 physics.optics quant-ph
Tradeoff between Leakage and Dephasing Errors in the Fluxonium Qubit
我们提出了一个折衷之间的泄漏和纯失相错误的fluxonium电路。我们表明，在绝缘制度，即，当流过电路的持续电流被抑制时，纯移相速率随着电路阻抗的增加而指数地减小。与这种指数下降相反，量子位保持足够的非谐性，使得门时间仍然可以很短，从而允许计算错误率的显着降低。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simultaneous spectral estimation of dephasing and amplitude noise on a qubit sensor via optimally band-limited control
量子系统的脆弱性使它们非常适合纳米级的传感应用。然而，解释基于量子位的传感器的输出信号通常由于带外频谱泄漏引起的背景杂波以及当传感器用噪声硬件操作时信号来源的模糊性而变得复杂。我们提出了一个传感协议的基础上，最佳频带限制的“Slepian功能”，可以克服这些挑战，通过提供窄带感测的环境移相噪声，沿${z}$轴的传感器的附加耦合，同时允许隔离的目标噪声频谱从其他贡献耦合沿不同的轴。这是通过引入有限差分控制调制来实现的，有限差分控制调制使传感器的响应线性化，并提供可调谐的频带限制的频率“窗口”。在这些技术的基础上，我们通过实验证明了两种光谱估计能力，使用捕获离子量子比特传感器。我们首先进行有效的实验重建的“混合”的退相频谱，由宽带$1/f$型频谱与离散杂散。然后，我们演示了重叠的移相和控制噪声光谱从一组测量的同时重建，在设置中的两个噪声源同样有助于传感器的响应。我们的方法提供了一种直接的手段来增强量子传感器的性能，在复杂的宽带噪声环境和不完美的控制信号的存在下，通过最佳地符合现实的时间带宽约束。
2020-07-29 quant-ph
Charge fluctuation induced dephasing of exchange coupled spin qubits
交换耦合{ \it自旋}量子位在半导体纳米结构中被证明是容易受到失相所造成的{ \it电荷噪声}总是存在于半导体环境中。这种由环境电荷涨落引起的交换门的退相干源于海森堡耦合的基本库仑性质，并且对广泛研究的交换门固态自旋量子计算机架构的可扩展性提出了严峻的挑战。我们估计退相时间耦合自旋量子位在很宽的范围内（从1 ns到$> 1 μ$ s）取决于交换耦合强度和它的敏感性，电荷波动。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement and dephasing of a flux qubit due to heat currents
我们研究了一个磁通量子比特，它是由一个被三个约瑟夫森结打断的超导环组成的，它受到温度梯度的影响。我们表明，由温度梯度引起的热流，在结处的超导相位差敏感，显着依赖于量子比特的状态。我们进一步研究了热流对量子比特态相干性的影响。我们已经发现，对于Delft量子位设计，即使很小的温度梯度也会导致微秒量级的失相时间。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hyperfine-induced dephasing in three-electron spin qubits
我们计算了三电子纯交换量子比特与核超精细场相互作用的纯退相时间。在$S=S_z=1/2$自旋子空间内，我们推导出了$(1,1,1)$电荷区和通过隧穿耦合的相邻电荷扇区中的退相时间的公式。在二阶近似下考虑了核场和隧穿效应。的解析解准确地再现了完整的问题的数值评估，并与现有的实验数据相比，我们发现，失相时间更长，但在相同的时间尺度为单自旋。我们的分析也适用于谐振交换（RX），始终在线交换（AEON）和混合量子比特。
2017-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of Dephasing on the Entanglement Teleportation via a two-qubit Heisenberg XYZ system
研究了存在内禀退相干的各向异性两量子比特海森堡XYZ系统的纠缠动力学。研究了该系统对量子隐形传态协议${\cal T}_0$和纠缠隐形传态协议${\cal T}_1$的有效性。结果依赖于初始条件和系统的参数。对于乘积初态和最大纠缠初态，增大自旋轨道相互作用参数$D$会增大退相效应，从而降低量子隐形传态的渐近纠缠和保真度.我们表明，XY和XYZ海森堡系统提供了一个最小的资源纠缠，需要实现有效的隐形传态。我们还发现，在某些特殊情况下，存在一些不受内禀退相干影响的最大纠缠态。因此，通过选择合适的参数，并采用这些最大纠缠鲁棒态中的一个作为资源的初始态，就有可能实现量子隐形传态协议${\cal T}_0$和量子纠缠隐形传态${\cal T}_1$.
2010-03-14 quant-ph
