Microscopic theory of energy dissipation and decoherence in solid-state systems: A reformulation of the conventional Markov limit
我们提出并讨论了开放量子系统中能量耗散和退相干现象的一般密度矩阵描述，能够克服传统马尔可夫近似的固有局限性。特别是，所提出的替代绝热方案在任何时候都不会威胁到正性。我们的方法的关键思想在于时间对称化和粗粒化的散射项的刘维尔-冯诺依曼方程，在应用减少程序的环境自由度。由此产生的动力学是真正的林德布拉德一样，并恢复费米的黄金法则功能的半经典极限。暴露于非相干声子激发峰值周围的中心模式的半导体量子点的原型情况下的应用进行了讨论，突出了我们的形式主义的成功相对于传统的马尔可夫极限的关键问题。
2011-10-17 quant-ph
Quantum theory of spectral diffusion induced electron spin decoherence
利用量子集团展开方法研究了晶格核自旋偶极涨落引起的局域电子自旋退相干问题。在最低阶，它提供了一个微观的解释哈恩回波的洛伦兹扩散，而不诉诸任何现象学的马尔可夫假设。我们的数值计算结果与最近的电子自旋回波实验在磷掺杂硅显着一致。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic Theory of Magnetic Disorder-Induced Decoherence in Superconducting Nb Films
超导量子比特的性能比基于组成块体材料的损耗角正切的理论估计所预期的要低几个数量级。这归因于在制造过程中形成的不受控制的表面氧化物的存在，其可以引入产生退相干通道的缺陷和杂质。在这里，我们发展了从头算Shiba理论来研究铌薄膜超导体中磁致退相干的微观起源和原生氧化物的形成。我们的从头计算包括结构无序，化学计量，和应变的退相干诱导局部自旋矩的形成的作用。从这些第一性原理计算得出的参数，我们开发了一个有效的准经典模型的超导体中的磁感应损耗。我们确定d-沟道损耗（与氧空位），特别是寄生的，导致残余零温度表面阻抗。这项工作提供了一条连接超导材料的原子尺度特性和影响量子系统的宏观退相干通道的途径。
2021-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic Origins of Collapse Models: Decoherence from Graviton Bremsstrahlung
Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学）
本文通过量子玻尔兹曼方程分析费米子在空间叠加态下的行为，提出引力耦合与质量影响去相干率的定量关系，为理解引力诱导去相干提供框架，并探讨其对实验验证的意义。
2026-09-17 gr-qc quant-ph
Decoherence of the Superconducting Persistent Current Qubit
基于固态的量子位的退相干可以通过耦合到固体中的微观自由度来引起。我们提出了一个简单的理论，并用它来估计退相干最近提出的超导持续电流设计。所有考虑的退相干源被发现是相当弱的，导致这个量子位的高品质因数。
2000-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlating decoherence in transmon qubits: Low frequency noise by single fluctuators
我们报告了对一个高度相干的、不可调谐的超导transmon量子比特的长期测量，揭示了相干时间和量子比特跃迁频率中的低频突发噪声。我们通过同时测量量子比特的弛豫和退相速率以及其谐振频率来实现这一点。这些参数之间的相关性的分析产生的约瑟夫森量子比特的内在退相干机制的微观起源的信息。我们的结果与少数位于超导薄膜边缘的微观二能级系统相一致，这一点通过光谱噪声分析得到了进一步的证实。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A microscopic model of wave-function dephasing and decoherence in the double-slit experiment
对一个量子态的测量行为被认为是将该态“坍缩”成与被测量的可观测量相对应的算符的几个本征态之一。这个测量过程有时被描述为标准量子力学演化之外的过程，并且不能从薛定谔方程计算出来。研究波函数坍缩的一般方法有两种：一种称为“一致”或“退相干”历史方法，另一种称为“环境退相干”方法，它研究环境对量子系统的影响，以解释波函数坍缩。在“环境退相干”方法中，通常研究马尔科夫近似的主方程来研究约化密度矩阵的时间演化，并获得该矩阵的非对角元素的长期依赖性。我们不做一个马尔可夫假设，并研究一个特别简单和可计算的例子。我们发现，坍缩系统的短期行为，至少在本文中考虑的，不是指数的，这是一个新的结果（长期行为，当然，仍然是指数）。这使得人们可以将费米黄金法则的跃迁概率的时间二次行为与坍缩波函数的指数长时间行为联系起来。
2021-10-20 quant-ph
Pure spin decoherence in quantum dots
我们发现了两个显着的纯自旋退相干的微观物理设置。首先，对于静电约束在二维空穴气中的量子点，退相干来自于量子位自旋轨道（SO）与声子的耦合，其衰减由接触中的自由载流子引起，用欧姆加权声子谱函数描述。我们得到显着的SO相互作用影响孔的起源和对称性不同，从传统上认为Dresselhaus和Rashba条款。在电子或空穴量子点耦合到线性原子链的第二种设置中，退相干是由于与声子的自旋相关耦合，其衰减是由于链的自由端的散射由与频率成反比的加权声子谱函数描述。在两种设置中的退相干速率与温度呈线性关系。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indirect spin dephasing via charge state decoherence in optical control schemes in quantum dots
我们证明了，即使在没有任何直接的自旋和它的环境之间的相互作用的情况下，在一个量子点中的载流子的光驱动自旋通过条件光诱导电荷演化进行间接退相。本文提出了一个具有自旋、电荷和贮库的三组分系统的间接退相的通用模型。本文研究了这种间接退相干通道在量子点中的光学自旋操纵，并考虑了它的非马尔可夫性质，对电荷-声子相互作用进行了微观描述。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb blockade in microscopic material defects as a source of decoherence and noise in solid-state quantum circuits
National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）；Royal Holloway University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）
研究固态量子器件中退相干问题，通过扫描门显微镜发现源于金属颗粒库仑阻塞和微波驱动电荷隧穿的新退相干机制，其与TLS缺陷不同且常被传统技术误判，消除金属颗粒可抑制此机制提升器件性能。
2026-07-20 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Approximating Invertible Maps by Recovery Channels: Optimality and an Application to Non-Markovian Dynamics
我们调查的问题，逆转量子动力学，特别是通过最佳的佩茨恢复地图。我们重点讨论了典型的退相干通道，如退相、退偏振和振幅阻尼。我们说明如何以及物理上可实现的恢复地图模拟逆进化。我们扩展这个想法，探索使用恢复映射作为逆映射的近似，并将其应用于非马尔可夫动力学的背景下。我们展示了这种策略如何减弱非马尔可夫效应，如信息的回流。
2022-04-04 quant-ph
Local Decoherence-free Macroscopic Quantum states
我们确定了一类量子态，每个由一个微观和一个宏观部分，有效地退相干免费时，每个粒子是本地通过一个量子信道。特别是，与其他宏观量子态（如Greenberger-Horne-Zeilinger态）相比，当所有粒子都通过局部振幅和相位阻尼通道时，这类态的微观到宏观分区中的纠缠和其他量子关联的内容与其宏观扇区中的粒子数量无关。与其他宏观叠加态相比，在所有局域量子信道的情况下，这类态在微观到宏观分区中的量子相关性-纠缠以及量子不和谐-的衰减也要低得多。在每种情况下，通过使用Dicke状态和正交乘积状态形成状态的宏观部分，这在违反贝尔不等式的显著不同的量方面是宏观上不同的。
2014-01-14 quant-ph
Decoherence and Microscopic Diffusion at SYK
Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）或嵌入随机系综是具有随机k体相互作用的$N$费米子模型。它们在理解黑洞动力学、量子混沌和热化过程中起着重要的作用。我们研究了在这些系统中的平衡情况，并显示他们在任何时候都显示完美的退相干。这一特性使得它们在量子到经典跃迁和经典广义相对论出现的背景下非常有吸引力。基于这一特点和么正性，我们提出了一个速率/连续性方程的动力学的$\mathcal{O}(e^N)$微观状态的概率。有效的置换对称性的模型大大减少了变量的数量，允许紧凑的表达n点关联函数和熵的微观分布。进一步假设广义费米黄金法则，可以找到有限$N$的核谱的解析公式，提供一系列控制该模型的失衡动力学的短时间尺度和长时间尺度。这种混沌、长时间尺度和$1/N$修正的方法可能会在未来的实验中得到检验。
2017-05-08 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Dissipation and decoherence effects on a moving particle in front of a dielectric plate
在这项工作中，我们考虑一个粒子在前面的介质板，并研究两个最相关的真空场波动的影响：耗散，和退相干的粒子的内部自由度。我们认为粒子遵循一个经典的，宏观固定的轨迹。为了研究耗散效应，我们计算了在真空场和微观自由度的板和粒子的功能集成的有效作用。这种进出的有效作用产生了一个虚部，因此初始真空态的衰变（由于摩擦）的概率不为零。分析了颗粒与平板之间的相对速度以及微观自由度的性质对耗散的影响。为了研究退相干对粒子内部自由度的影响，我们计算了CTP或Schwinger-Keldysh影响作用，通过对真空场和板的微观自由度进行功能积分。我们估计退相干时间为两个不同的量子配置（粒子的内部自由度）可能彼此区分所需的时间。我们分析了反射镜的存在影响退相干的方式，以及最大化或减小其影响的可能方法。
2016-04-16 quant-ph
Decoherence and the (non)emergence of classicality
我们认为退相干解释了量子系统中经典性的出现，并得出结论，它没有。我们表明，给定一个随机选择的宇宙组成的各种子系统，其中一些是宏观的，并受到退相干诱导相互作用，其中一些是微观的，宏观子系统将不会显示任何独特的经典行为。因此，一个宏观和微观都表现出不同行为的宇宙，一定是处于一种非常特殊的、高度非一般的量子态。
2008-10-26 gr-qc quant-ph
Microscopic description for the emergence of collective dissipation in extended quantum systems
量子技术的实际应用受到不可避免的退相干和耗散效应的限制。随着对单个原子和光子的实验控制的实现，由几个单元组成的更复杂的平台可以组装起来，从而在独立的热浴中或集体进入公共浴中实现独特形式的耗散和退相干，从而对保持量子相干性产生巨大的影响。在文献中，这两种状态之间的交叉被广泛归因于系统单位比浴的相关长度更远。从一个微观模型的结构化环境（晶体）感测两个玻色子探针，在这里，我们展示了这种概念关系的失败，并确定这种交叉背后的确切物理机制，表现出鲜明的对比失相和耗散浴。根据系统的频率，关键是，在其相对于晶轴的方向上，探针之间的距离非常大，集体耗散成为可能，开辟了新的途径来处理声子浴中的退相干。
2016-06-10 quant-ph
Introduction to decoherence theory
这是对退相干理论的介绍，重点是它的微观起源和动态描述。该文本对应于一个章节即将出版：A.布伊特纳角Viviescas和M. Tiersch（Eds.），纠缠与退相干基础和现代趋势，物理学讲义，19768，施普林格，柏林（2009年）
2008-11-05 quant-ph
Microscopic study of topological phase transitions: Percolation point of view
Meijo University（名城大学）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）
该研究从逾渗视角探究退相干诱导拓扑相变的微观机制，以色码、环面码为案例，引入QLTEN、EP分析，发现两类拓扑码对EP响应不同，普适微观描述仍具挑战。
2026-10-22 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Broadband noise decoherence in solid-state complex architectures
宽带噪声严重限制了固态量子信息处理器的实现。考虑到常见的光谱形式，我们提出了一个分类的噪声源的基础上产生的影响，而不是在他们的微观起源。我们说明了一个多阶段的方法，宽带噪声，系统地只包括有关环境的信息，出了巨大的参数化所需的微观描述。我们将这种技术应用于固态双量子位门在一个固定的耦合实现方案。
2010-01-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Scaling and Suppression of Anomalous Quantum Decoherence in Ion Traps
我们测量和表征了一个原子离子的异常运动退相干限制在一个新的射频离子阱，具有可移动电极的最低量子水平。测量了退相干率随电极接近度的变化规律，当电极从300 K冷却到150 K时，退相干率被抑制了一个数量级。这提供了直接的证据表明，被困离子的异常运动退相干源于电极上的微观噪声电位。这些观察结果与使用捕获离子或其他基于电荷的系统的量子信息处理方案有关。
2006-02-01 quant-ph
Quantum Decoherence of the Central Spin in a Sparse System of Dipolar Coupled Spins
在核磁共振和电子自旋共振的背景下，中心自旋退相干问题已经研究了50多年。直到最近，理论模型采用唯象随机描述浴引起的噪声。在过去的几年里，集团展开方法提供了一个微观的，量子理论来研究光谱扩散的中心自旋。这些方法已被证明是非常准确和有效的核诱导的电子自旋退相干的问题，其中超精细相互作用与中心电子自旋强得多的偶极之间的核相互作用。我们对正则标度不变的全偶极自旋系统的中心自旋退相干进行了深入的研究。我们展示了如何集群的方法可能会适应这个问题，其中中央和浴自旋相互作用的强度相当。我们广泛的数值工作表明，即使简单的微扰参数开始崩溃，适当修改的团簇理论对于这个问题也是收敛的。通过治疗集群中存在的能量失谐由于周围环境的长程（对角）偶极相互作用，并仔细平均的影响，在不同的自旋状态，我们发现，非平凡的自旋之间的触发器动态成为有效地本地化的无序的自旋的能量分裂。该定位效应允许在相同种类的自旋的偶极耦合浴中的自旋回波信号的鲁棒计算，同时考虑不超过6个自旋的集群。我们将这些微观计算结果与现有的随机模型联系起来。此外，我们提出了一系列相关问题的候选固态量子比特的兴趣，包括施主和量子点在硅以及氮空位中心在金刚石的计算。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond Copenhagen: Following the Trail of Decoherence in Feynman's Light Microscope
本文通过费曼光显微镜探讨退相干理论，质疑波函数坍缩，提出经典世界可能由薛定谔方程平滑演化涌现，并讨论量子力学的解释困境。
2025-09-11 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
Quantum decoherence and gravitational waves
微观和宏观系统在量子干涉方面表现出的完全不同的行为表明存在一个边界，超过这个边界，量子系统就会失去它们的相干性，并且可以被经典地描述。在我们的银河系内部或宇宙膨胀期间产生的引力波构成了容易导致这种量子退相干机制的普遍环境。我们通过研究引力波在典型的微观和宏观系统，即原子干涉仪（HYPER）和地月系统上的量子退相干来评估这一想法。我们表明，量子干涉在前一种情况下保持不受影响，在后一种情况下，它们消失得非常迅速。我们得到了表征量子相干性损失的有关参数，以及系统质量与普朗克质量之比。
2008-06-16 gr-qc quant-ph
Visibility Fringe Reduction Due to Noise-Induced Effects: Microscopic Approach to Interference Experiments
退相干是量子到经典跃迁背后的主要过程。这是一种纯粹的量子力学效应，通过这种效应，系统失去了表现出相干行为的能力。最近对大分子衍射和干涉图样的实验观察提出了一些有趣的问题。在这种情况下，我们确定可能的代理退相干时，考虑到这些实验建模和研究他们的可见（或不）的干涉图案的影响。因此，我们提出了一个动态量子环境中的物质波干涉测量的分析，并研究了有多少的可见度条纹减少，在哪个时间尺度的退相干效应破坏大质量物体的干涉。最后，我们将我们的结果应用于富勒烯和冷中子的实验数据。
2007-07-10 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Gravitational Decoherence Estimation in Optomechanical Systems
Universidade Federal de Viçosa（维索萨联邦大学）；Universidade Estadual do Piauí（皮奥伊州立大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）；University San Pablo-CEU（圣保罗-CEU大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文提出了一种基于量子 Fisher 信息的框架，用于在光学机械系统中高精度估计引力诱导的退相干。
2026-02-16 quant-ph
Collapse models and gravitational decoherence at test: How far can we push the limits of quantum mechanics?
坍缩模型描述了量子叠加原理从微观尺度到宏观尺度的崩溃。它们是量子测量问题的可能解决方案之一，因此描述了从量子力学中出现的经典力学。测试坍缩模型就相当于测试量子力学的极限。我将提供一个关于如何测试崩溃模型的概述，以及未来的理论和实验挑战。
2023-03-14 quant-ph
Decoherence bypass of macroscopic superpositions in quantum measurement
研究了一类量子测量模型。微观对象与宏观指针纠缠在一起，使得不同的指针位置与可观察的被测对象的每个特征值相关联。这些不同的指针位置在环境的影响下相互脱散。克服先前方法的限制，我们（i）通过在亚稳态局部热平衡中初始考虑指针和环境来处理它们之间的初始相关性，（ii）允许对象-指针纠缠和环境引起的不同指针读出的退相干同时进行，使得宏观上不同的对象-指针产物状态的混合物在没有干预宏观叠加的情况下出现，和（iii）超越马尔可夫处理的退相干。
2008-01-29 quant-ph
Generalising gravitationally induced decoherence beyond linear environmental interactions in a microscopic quantum mechanical toy model
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INFN, Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分部）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）
通过将环境位置算符的Weyl元素引入相互作用，推广了引力诱导退相干的量子力学玩具模型，并推导了相应的主方程，验证了Markov近似，并恢复了线性耦合模型。
2026-05-25 gr-qc quant-ph
State Transitions and Decoherence in the Avian Compass
径向对模型已经成功地解释了地磁罗盘的行为特征，这些特征被认为是某些鸟类导航能力的基础。在这项研究中，自由基对模型的自旋动力学和退相干解释从微观状态转换的观点。这有助于阐明超精细和塞曼相互作用之间的相互作用，使鸟类指南针，和独特的影响，核和环境的消相干it.Using的量子信息理论量化的相干性，我们发现，核消相干诱导新的结构中的自旋动力学没有实质性影响的指南针行动，另一方面，环境消相干，完全破坏它。
2015-01-28 physics.bio-ph q-bio.BM quant-ph
On the effect of decoherence on quantum tunnelling
这项工作提出了一系列的量子实验，至少在原则上，允许检查与退相干相关的微观机制。这些实验可以被解释为一个量子力学版本的非平衡混合之间的两个体积分离的薄界面。这种实验的主要目标之一是确定非平衡条件时，时间对称的法律让位于时间方向，不可逆的过程，这是在量子水平上的退相干表示。退相干的速率建议进行间接检查，以最小的入侵-这可以通过测量隧道速率，反过来，受退相干的影响。退相干在这里被理解为一个一般的过程，不涉及任何显着的能量交换，并由特定类别的克劳斯算子。本文分析了在退相干存在下的不同隧穿机制，得到了不同条件下隧穿率和退相干率之间的关系式。结果表明，隧道效应的内在退相干和退相干由于与环境的幺正相互作用是相似的，但不相同，可以区分在实验中。
2021-09-19 quant-ph
The generalized imaging theorem: quantum to classical transition without decoherence
从量子力学到经典力学的动力学系统的转变机制是量子理论剩余的挑战之一。目前，它被认为是通过与量子环境的纠缠和/或随机相互作用引起的退相干而发生的。在这里，我们证明了，在没有退相环境相互作用的情况下，任何量子系统的渐近空间波函数，在原子尺度上传播的距离和时间大，但仍然是微观的，并受到任意确定性场，成为正比于初始动量波函数，\emph{where the particle positions and momenta are related by classical mechanics.}这意味着在不同时间检测粒子位置和动量将产生与经典力学一致的结果，而不需要假设波函数的退相干。
2015-06-13 quant-ph
Entanglement and decoherence in spin gases
我们研究了自旋气体中的纠缠动力学。自旋气体由（大量）相互作用的粒子组成，它们的随机运动用经典方法描述，而它们的内部自由度用量子力学描述。我们确定的纠缠，自然发生在这样的系统中的特定类型的量子相互作用。同时，这些系统提供了微观模型的非马尔可夫退相干：一组粒子与其他粒子属于背景气体的相互作用被精确地处理，集体和非集体退相干过程之间的差异进行了研究。我们给出了玻尔兹曼气体和晶格气体的定量结果，这可以通过中性原子在光晶格中的跳跃来实现。这些模型可以有效地模拟介观尺寸（N~10 ^5）的系统。
2005-02-01 quant-ph
Theory of decoherence in a matter wave Talbot-Lau interferometer
提出了一个理论框架来描述退相干对Talbot-Lau干涉术中物质波的影响。利用静止光束的维格纳描述，可以以封闭形式计算干涉对比度的损失。该公式既包括与环境的退肩耦合，又包括与光栅壁的相干相互作用。它促进了真正的量子干涉与经典力学的期望之间的定量区别。我们提供了现实的微观描述的实验相关的相互作用的粒子的散装性能，并表明，治疗是相当于解决相应的主方程在傍轴近似。
2004-11-18 quant-ph
Two-particle correlated interference in reflection: extending the quantum-classical boundary via a macroscopic quantum superposition insensitive to decoherence
微观粒子从介观/宏观“镜”的反射产生来自入射和反射粒子子态及其相关镜子态的两体相关干涉。微观动量交换产生两个镜像子状态，它们干涉产生条纹，这些条纹不会随着镜像质量的增加而消失。这些镜像状态之间的小位移可以产生可忽略的环境退相干时间。镜面相干长度对这种干涉的程度施加了限制，通过使用与从物质板的两个表面反射的粒子相关联的两体状态的干涉，以类似于从“薄膜”反射的光脉冲的经典干涉的方式来减轻这种干涉。这种两体相关干涉被建模为穿过有限阱的粒子，粒子和量子力学处理。这样的治疗预测预期的“薄膜”干涉，但只是作为一个特殊的情况下，更普遍的结果。它还表明，测量仅反射粒子（产生一个边际概率密度函数）可以作为一个探针，以揭示宏观反射体的量子态。对于相同的质量，粒子子态的相干性转移到镜像子态，这是一个熟悉的经典结果的量子表现。
2015-10-07 quant-ph
Decoherence of a single-ion qubit immersed in a spin-polarized atomic bath
我们报告的自旋量子比特编码在一个单一的囚禁离子到自旋极化的中性原子环境中，它具有连续（运动）和离散（自旋）的自由度的浸泡。环境提供了精确的微观描述的可能性，这使我们能够从第一原理理解动力学和退相干。我们观察量子位的自旋动力学，并测量退相干时间（T1和T2），这是由自旋交换相互作用以及由一个意想不到的强大的自旋非守恒耦合机制。
2013-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Microscopic model of quantum butterfly effect: out-of-time-order correlators and traveling combustion waves
我们扩展Keldysh技术，使计算的时间顺序关联函数。我们表明，这些关联函数的行为所描述的方程，显示最初的指数不稳定性，其次是线性传播的退相干之间的两个最初相同的副本的量子多体系统的相互作用。在很大程度上，退相干传播（量子蝴蝶效应）由燃烧波理论中已知的具有非线性耗散的扩散方程描述。这个方程的解是一个传播的非线性波，以恒定的速度移动，尽管底层动力学的扩散特性。我们的一般结论通过对描述电子与玻色子自由度（声子、二能级系统等）相互作用的具体模型的详细计算得到了说明。或者彼此之间
2016-09-14 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Decoherence of matter waves by thermal emission of radiation
新兴的量子技术引起了人们对退相干的越来越多的兴趣--退相干是一种限制量子效应出现并将其转化为经典现象的过程。退相干的一个重要原因是量子系统与其环境的相互作用，它使两者“纠缠”在一起，并将量子相干性分布在如此多的自由度上，从而使其不可观测。退相干理论已经通过使用物质波耦合到外部光子或分子的实验以及使用相干光子态、捕获离子和电子干涉仪的研究得到了补充。大分子特别适合于研究量子-经典跃迁，因为它们可以在许多内部自由度中储存大量能量;内能可以转化为热辐射，从而诱导退相干。在这里，我们报告的物质波干涉仪实验中，C70分子失去其量子行为的热辐射。我们发现我们的实验观察和微观退相干理论之间的定量协议。由热辐射发射引起的退相干是一种普遍的机制，应该与所有宏观物体有关。
2004-02-19 quant-ph
Exact wave-packet decoherence dynamics in a discrete spectrum environment
我们找到了一个精确的解析解的约化密度矩阵从Feynman-Vernon影响泛函理论的波包的环境中包含一些离散模式的影响。我们得到两个内在的能量尺度有关的时间尺度的系统和环境。这两个尺度之间的不同关系改变了系统解的整体形式。我们还介绍了一个消相干措施，定义为一个单一的波包的薛定谔不确定性的比值的离域扩展的波包和非对角约化密度矩阵元素的时间演化行为的特点。我们利用精确解和相干测度研究了波包的退相干动力学。我们进一步证明了如何动态扩散的波包导致非马尔可夫退相干在这样的微观环境。
2008-09-30 quant-ph
Gravitational waves, diffusion and decoherence
本文通过研究星系或宇宙尺度引力波诱导的扩散与退相干机制，定量揭示了量子与经典世界边界与时空涨落的关系，并给出刻画扩散常数和退相干时间的关键参数。
2008-01-22 astro-ph gr-qc quant-ph
Could quantum decoherence and measurement be deterministic phenomena?
量子测量的表观随机结果基本上由宏观测量装置的微观状态决定。设备状态，从而发挥了作用的隐藏变量，与变量特征的测量微观系统，被证明是导致违反贝尔不等式，并同意与标准的量子力学。这种解释的一个明确的实现提出了一个原始模型的测量装置的灵感来自莫特：在一个云室中的α粒子的球面波检测的情况下，观察到的线性轨道的方向是由填充室的气体的原子的位置确定。使用稳态耦合通道玻恩展开，减少的球形波函数示出是必要的，以补偿由于腔室原子上的散射的通量损失。由于高度非定域性，这种对量子力学的解释最终被认为是为超光速信息传输开辟了道路。
2012-12-11 nucl-th quant-ph
Fighting Decoherence by Feedback-controlled Dissipation
重复的闭环控制操作作为分段常数刘维尔超算子的条件下定期执行的测量的结果，可以有效地描述为一个固定点迭代的密度矩阵。即使所有的刘维超算符都指向完全混合态，测量结果的反馈也可能导致纯态，这可以解释为选择性抑制不需要的态。使用微观模型，我们将其用于单个量子比特，可以通过调整测量方向在任意单量子比特状态下纯化，并且可以通过应用特殊的连续双局域测量向Bell状态纯化两个量子比特。该方法不需要去相干通道的精确知识，并且适用于提供测量、处理和控制的大储层温度，可以以连续的方式实施。
2012-06-12 quant-ph
Phonon Decoherence of Quantum Dots in Photonic Structures: Broadening of the Zero-Phonon Line and the Role of Dimensionality
我们发展了一个描述量子点声子退相干和光子结构中发射光子的不变性的一般微观理论。发现相干性从根本上取决于结构的维度，导致嵌入纳米腔（0D）、波导（1D）、平板（2D）或体介质（3D）中的量子点的性能大不相同。在散装，我们发现了一个惊人的温度依赖性的退相速率缩放$T^{11}$这意味着声子有效地'冻结'为$T \lesssim 4 \mathrm{K}$。声子态密度在一维和二维结构中被强烈地修改，导致退相强度的线性温度标度。即使在亚开尔文温度下，对光子不可逆性的影响也很重要。我们的研究结果提供了一个全面的了解光子结构中光子不可逆性的基本限制。
2018-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Frequency-resolved decoherence spectroscopy of a semiconductor charge qubit coupled to a high-impedance resonator
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Microsoft Quantum Lab Delft（微软量子实验室代尔夫特）；Lund University（隆德大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Leiden University（莱顿大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
通过将GaAs双量子点电荷量子比特耦合到高阻抗SQUID阵列谐振器，进行频率分辨退相干光谱研究，揭示了弛豫和纯退相干的分离及不同频率下的主导机制，观察到弛豫率的三次方标度，归因于压电声子耦合。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Alternative to Decoherence by Environment and the Appearance of a Classical World
我们提供了一种替代方法的退相干由环境范例领域的量子测量过程和经典世界的外观。与退相干方法相反，我们认为可以理解从纯态到混合态的转变以及宏观物体（和宏观属性）的出现，而无需调用环境对测量仪器的指针状态的类似测量的影响。我们表明，每一个通用的多体系统包含在类的微观量子可观的宏观可观的子代数，其中的频谱包括宏观性质的多体系统。我们的分析是以诺依曼和坎彭的两篇巧妙的论文为基础的。
2012-02-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Jumps between Macroscopic Quantum States of a Superconducting Qubit Coupled to a Microscopic Two-Level System
报道了在约瑟夫森隧道结中超导相位量子比特与二能级系统的耦合过程中观测到宏观量子态之间的量子跃迁，并在实验中证实了量子跃迁的所有关键特征.此外，量子跃迁可以用来校准这样的两能级系统，这被认为是约瑟夫森器件中的主要退相干源之一。
2008-10-07 quant-ph
Operational Threshold for Spatial Entanglement Survival Under Ionizing Decoherence
本文基于微观量子电动力学框架，研究了电离等耗散过程中空间纠缠的演化规律，发现纠缠呈指数衰减并存在区分量子相干与经典状态的操作阈值，为辐射环境下的量子技术设计提供了定量标准。
2025-06-26 quant-ph
Electronic spin-spin decoherence contribution in molecular qubits by quantum unitary spin dynamics
基于分子电子自旋的量子计算机的实现需要设计具有非常长的相干时间T2的量子比特。失相可以在几个不同的微观途径上进行，在同一时间和不同的制度中活跃。这使得退相过程的合理化并不简单。在这里，我们提出了一种计算方法，能够解决自旋退相干过程的一般合奏自旋。该方法包括在约化希尔伯特空间上的幺正量子自旋动力学的传播。然后我们研究了钒基分子量子比特晶体的自旋退相对磁稀释的依赖性。我们的研究结果显示了远程电子自旋相互作用的重要性和它们对自旋回波信号的形状的影响。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Macroscopic Schrödinger Cat Resistant to Particle Loss and Local Decoherence
薛定谔猫态在量子理论中起着至关重要的作用，并且具有重要的基础和技术意义，从量子测量理论到量子计算机。猫态的潜在影响力在于它的微观和宏观部分之间的量子相干性，这是用纠缠度来衡量的。我们表明，在对比其他猫状态，它是可以选择的宏观部门的状态的方式，所产生的猫状态，我们称之为W-猫状态，具有量子相干性，是抵抗环境噪声的双重影响-本地退相干对所有的粒子和损失的有限部分的粒子。W-猫态宏观扇区的态在违反贝尔不等式方面是宏观上不同的。
2012-07-22 quant-ph
Controlling decoherence of a two-level-atom in a lossy cavity
利用外部周期性驱动源，我们证明了控制置于有耗腔中的二能级原子的相干和退相干动力学的可能性。阐述了相干动力学对隧穿相干破坏（CDT）现象的控制，处于量子叠加态的受驱动二能级原子的相干动力学实际上可以完全停止。我们研究了二能级原子在不同初始制备条件下的这种现象。然后，我们继续研究的退相干起源于二能级原子与有耗腔模的相互作用。的损耗机制中描述的一个微观模型，耦合谐振腔模式到一个浴缸的谐波场模式。在二能级原子上施加一个适当调谐的连续激光场，可以大大降低原子的退相干。我们证明了原子态的两个相反的初始制备：量子叠加态以及基态的消相干的抑制。这些发现可以用于在量子比特操纵过程中熟练地对抗退相干的效果。
2000-03-17 quant-ph
Non-Markovian decoherence dynamics of entangled coherent states
我们在微观上模拟了真空涨落影响下纠缠相干态的退相干动力学。利用相干态表象中的Feynman-Vernon影响泛函理论，导出了反映环境记忆效应的系数随时间变化的精确主方程.在马尔可夫近似下，我们的主方程恢复了量子光学中广泛使用的林德布拉德方程。然后，我们研究了噪声下的纠缠相干态的量子信道的非马尔可夫纠缠动力学。与马尔可夫极限下的结果相比，非马尔可夫效应增强了初始纠缠相干态的退纠缠。我们的分析还表明，纠缠相干态的退相干行为敏感地依赖于纠缠相干态的对称性以及系统与环境之间的相互作用。
2009-06-02 quant-ph
Microscopic study of optically-stable, coherent color centers in diamond generated by high-temperature annealing
固体中的单色心已经成为量子信息科学的一个有前途的物理平台。创建这些具有优异量子特性的中心是进一步技术发展的关键基础。特别是，对旋转浴环境的微观理解是设计量子控制色心的关键。在这项工作中，我们提出并展示了一种独特的高温退火（HTA）方法，用于在无重结晶金刚石中产生高质量的氮空位（NV）中心。同时使用所创建的NV中心作为其局部环境的探针，我们验证了HTA在显微镜下没有引起损伤。在超低氮浓度膜中产生的几乎所有单NV中心都具有稳定的和傅里叶变换限制的光谱。此外，HTA大大减少了自然生长在合奏样本的噪声源，并导致三倍以上的消相干时间和灵敏度的改善。我们还验证了空位激活和缺陷重组，特别是H3和P1中心，可以解释自旋浴和色心之间的重新配置。这种新颖的方法将成为基于空位的量子技术的强大工具。
2022-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of a Pointer by a Gas Reservoir
研究了环境对微观自旋半系统态测量过程的影响。测量仪器是重粒子，其质心坐标在测量结束时可以被认为是近似经典的，因此可以用作指针。指针的状态是其与自旋交互的结果，通过指针与环境的耦合而被转换为混合状态。环境被认为是一个气体储层，其粒子与指针相互作用。这导致用于指针的约化密度矩阵的福克-普朗克方程。该方程的解表明，在两个位置之一找到指针的概率之间的纠缠态所特有的量子相干性随时间呈指数快速衰减。我们计算了这种退相干效应的指数衰减函数，并将其表示为模型参数。
2000-11-21 quant-ph
Realization of decoherence-induced averaged symmetry-protected topological phases on quantum processors
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Eastern Institute of Technology, Ningbo（宁波东方理工大学）
本工作在可编程量子处理器上实现了退相干诱导的平均对称保护拓扑序，通过辅助量子比特设计子晶格选择性退相干，观测到对称荷衰减和Renyi-2弦关联函数非平凡，确立了结构化退相干作为工程混合态拓扑物质的资源。
2026-09-09 quant-ph
