Photon-assisted entanglement and squeezing generation and decoherence suppression via a quadratic optomechanical coupling
纠缠和量子压缩因其非经典特性在量子技术中有着广泛的应用。在这里，我们研究了开放的自旋光机械系统中的纠缠和量子压缩，其中Rabi模型（自旋耦合到机械振子）通过二次光机械耦合耦合到辅助腔场。我们发现，它们的性能可以通过辅助腔的光子，这来自于光子相关的自旋振荡器耦合和失谐的调制。具体地说，可以实现完全可切换的自旋-振子纠缠，同时也实现了强的机械压缩。此外，我们还研究了环境引起的退相干和耗散，发现它们可以通过增加光子数来减轻。这一工作为利用二次光力学操纵腔量子电动力学中的纠缠和量子压缩以及抑制退相干提供了一种有效的方法。
2019-10-15 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
Dependence of decoherence-assisted classicality on the ways a system is partitioned into subsystems
选择一种将封闭系统划分为多个部分的特定方法是退相干程序和量子热化程序的起点。结果表明，人们总是可以选择这样的划分方式，退相干辅助经典不出现和热化不发生。这一结果的影响进行了讨论。
2013-01-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Disorder-assisted quantum transport in suboptimal decoherence regimes
我们研究了在纯退相噪声下无序Frenkel激子哈密顿量在二叉树结构和超立方体中的量子输运。我们计算的能量传输效率作为无序和失相率的函数。我们表明，失相提高运输效率不仅在无序的情况下，但也在有序的。当退相时间尺度与跳变时间尺度相匹配时，得到了最大的输运效率，这代表了量子尺度上Goldilocks原理的新例子。值得注意的是，我们发现，在弱退相制度，远离最佳水平的环境波动，增加无序的平均效果是提高运输效率，直到达到最佳值的混乱。我们的研究结果表明，合理设计的网站能量统计分布可能会导致更好的性能在纳米级的运输系统时，他们的自然环境是远离最佳的退相制度。
2015-03-27 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
Non-Hermitian-assisted enhancement precision of parameter estimation
最近，Zhong等人[Phys.Rev.A87，022337（2013）]研究了在存在退相干的情况下量子费舍尔信息（QFI）的动力学。本文改进了他们的结果，提出了两种方案，通过应用$\textit{non-Hermitian}$算子过程来增强和保持量子比特系统在消相干噪声环境下的QFI。所提出的方案分别与感兴趣的系统遭受退相干之前（或之后）对应的$\textit{prior}$（或$\textit{post}$）非厄米算子过程有关。利用Bloch球表示，我们得到了QFI关于振幅参数$θ$和相位参数$ϕ$的精确解析表达式，并详细研究了$\textit{non-Hermitian}$算子参数对QFI的影响.通过与纯退相干过程（无非厄米算子过程）的比较，发现$\textit{post non-Hermitian}$算子过程可以通过选择合适的$\textit{non-Hermitian}$算子参数来增强和保持QFI，而借助$\textit{prior non-Hermitian}$算子过程可以完全消除退相干的影响，从而提高参数估计的精度.最后，还考虑了广义非厄米算子参数对参数估计的影响。
2016-10-27 quant-ph
Decoherence and Quantum Interference assisted electron trapping in a quantum dot
我们提出了一个理论模型的动力学的电子被捕获的消相干和量子干涉的手段在中央量子点（QD）的半导体纳米环（NR）的五个量子点（QD），在100和300 K之间。电子的动力学描述的主方程与紧束缚模型的基础上的哈密顿量，考虑到电子-LO声子相互作用（EMPPI）。基于这种配置，捕获电子而没有退相干的概率几乎为27%。与此相反，在100 K，200 K和300 K时，在退相干的情况下捕获电子的概率分别为70%，63%和58%。我们的模型提供了一种在室温下捕获电子的新方法。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled state preparation via dissipation-assisted adiabatic passages
开放量子系统相干控制的主要障碍是不同耗散通道引起的退相干和无法精确控制实验参数。为了克服这些问题，我们建议使用耗散辅助绝热通道。这些是相对较快的过程，其中自发衰变率的存在校正了由于非绝热性引起的误差，而系统保持在无消相干状态，并且表现为绝热通道的预测。作为一个具体的例子，我们提出了一个方案，通过移动它们的纠缠在一个光学腔。
2003-08-06 quant-ph
Dissipation-assisted quantum computation in atom-cavity systems
多量子比特量子信息处理的主要障碍是退相干。退相干的一个来源是自发发射，它导致能量和信息的损失。无法高精度地控制系统参数是另一个可能的误差来源。旨在克服一种错误的策略通常会增加对其他错误的敏感性。作为解决方案，我们提出了量子计算与耗散辅助量子门。这些可以相对快速地运行，同时实现接近1的并行性。每个门操作的成功率至少在原则上可以任意接近1。
2003-03-26 quant-ph
Hyperfine-assisted decoherence of a phosphorus nuclear-spin qubit in silicon
硅中磷原子的核自旋已被用作各种量子信息实验中的量子比特。有人提出，这种核自旋量子比特可以有效地控制由一个交流电场，当嵌入在一个两个电子点施主设置受到本征或人工自旋轨道相互作用。将量子位暴露于该设置中的控制电场也将其暴露于电噪声。在这项工作中，我们描述了电噪声机制（例如声子和$1/f$电荷噪声）的影响，并估计了核自旋量子比特相应的退相干时间尺度。我们确定了一个有前途的参数范围内的电单量子比特操作至少快一个数量级，然后退相干。在这种情况下，由于$1/f$电荷噪声，退相干由退相主导。我们的研究结果有利于纳米结构的优化设计，以证明电驱动的核自旋共振。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Environment-Assisted Decoherence Suppression of Optical Non-Gaussian States
The University of Tokyo（东京大学）；NTT, Inc.（日本电信电话株式会社）；National Institute of Information and Communications Technology（信息通信研究机构）
本文提出一种仅需高斯操作的方案，通过注入压缩真空态并利用环境监测实现反馈，有效抑制光损耗诱导的去相干，提升非高斯态的保真度和Wigner负性。
2026-04-08 quant-ph
Environment-assisted quantum Minority games
研究了四人量子少数博弈中纠缠和关联噪声的影响。考虑不同时间相关的量子记忆通道，分析了第一个参与者的纳什均衡收益。可以看出，纳什均衡的回报是大大增强，由于相关噪声的存在。阻尼通道（振幅阻尼和相位阻尼）的行为大致相似。然而，比特相位翻转信道严重影响少数者博弈相比，在相关噪声的存在下，其他信道。另一方面，相位翻转通道在50%噪声阈值附近具有对称行为。由于相关噪声的存在，退相干引起的收益的显著减少得到了很好的补偿。然而，博弈的纳什均衡在噪声存在的情况下不会改变。结果表明，在广义振幅阻尼信道的情况下，纠缠在较低的退相干水平起着重要的作用。在较高的退相干值下，信道对收益的主导影响较小。此外，振幅阻尼和广义振幅阻尼通道在较低水平的消相干$(p<0.5)$具有几乎相当的效果。因此，游戏值得仔细研究，在其实施过程中，由于突出的作用，噪声为不同的渠道。
2013-05-09 quant-ph
Controllable dynamics of a dissipative two-level system
我们提出了一种策略，通过引入辅助自由度来调制与耗散玻色子环境相互作用的二能级系统的退相干动力学。结果表明，在适当的辅助自由度控制下，二能级系统的衰减速率可以得到显著抑制。我们的结果为对抗退相干和实现可控耗散动力学提供了一种新的途径。
2020-09-14 quant-ph
Decoherence-assisted detection of entanglement of two qubit states
我们发现，退相干，从长远来看，破坏了系统的量子特性，可以用来揭示在一个两量子比特系统的纠缠。为此，我们考虑一个标准，正式类似于Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式。在我们的例子中，局部可观测量是通过每个量子比特与环境噪声的耦合来设置的，用动态解耦方法来控制。我们证明了所构造的不等式是一个纠缠判据-它只能被不可分的两比特初始态所违背，前提是局域噪声是相关的。我们还表明，对于一个给定的初始状态，这个纠缠标准可以被重新利用作为一种方法来区分高斯和非高斯噪声所产生的量子比特的环境。后者的应用对于正在进行的使用量子比特来表征扰动它们并导致它们退相干的环境动力学的研究非常重要
2018-09-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-assisted relaxation and decoherence of singlet-triplet qubits in Si/SiGe quantum dots
从理论上研究了SiGe/Si/SiGe异质结构中横向双量子点中两个电子自旋态的声子诱导弛豫和退相干。我们考虑了两种类型的单重态-三重态自旋量子比特，并使用布洛赫-雷德菲尔德理论计算了它们的弛豫和退相干时间，特别是作为能级杂化、温度、磁场、自旋轨道相互作用和量子点之间失谐的函数。我们发现，磁场梯度，这通常是用来操作自旋量子比特，可以减少弛豫时间超过一个数量级。使用这种见解，我们确定了一个最佳的制度，其中的磁场梯度不会影响的弛豫时间显着，我们提出了制度的最长衰减时间。我们考虑到单声子和双声子过程的影响，并建议如何我们的理论可以通过实验进行测试。我们在这里发现的Si基量子点的自旋寿命明显长于GaAs量子点。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transfer and teleportation of quantum states encoded in decoherence-free subspace
基于单光子脉冲与腔场的辅助相互作用，提出了在无消相干子空间中，量子网络中空间分离的节点之间的量子态转移和隐形传态，量子比特被编码在腔中原子的内部态中.我们详细介绍了一个逻辑量子位Hadamard门和一个双逻辑量子位条件门的实现，并讨论了我们方案的实验可行性。
2007-11-02 quant-ph
Noise-Assisted Discord-Like Correlations in Light-Harvesting Photosynthetic Complexes
光合系统中的传输现象由于其在设计新型光伏材料中的潜在作用而引起了人们的极大关注。特别是，由于相干量子演化和退相干之间的平衡，光捕获复合物中的能量传输被认为是非常有效的，这是一种被称为环境辅助量子传输（ENAQT）的现象。虽然这种效应已经被广泛研究，但它的行为通常是根据退相干的强度来描述的，即弱、中等或强。在这里，我们从超越纠缠的量子关联的角度研究ENAQT。使用子系统的Fenna-Matthews-Olson复杂，我们发现，不和谐的相关性最大化时，子系统的传输效率的增加，而网站之间的纠缠消失。我们的研究结果表明，量子不和谐是ENAQT的一种表现形式，并强调了超越纠缠相关在光合能量传输过程中的重要性。
2021-04-15 quant-ph
Decoherence-assisted spectroscopy of a single Mg$^+$ ion
我们描述了一种高分辨率的光谱学方法，其中检测到的单一激发事件增强了两个基态的叠加的相干性的完全丧失。由此，以高的信噪比有效地记录接近静止的单个孤立原子的跃迁。光谱显示对称的线形，没有来自光谱探针的杂散光背景。我们采用这种方法对$^{25}$镁$^+$离子测量一个，两个和三个光子跃迁频率从3S基态的3P，3D，和4P激发态，分别。我们的结果是相关的天体物理学和搜索的漂移的基本常数。此外，该方法可以扩展到其他过渡，同位素和物种。当前实现的$5 \times 10^{-9}$的分数频率不确定度不受该方法的限制。
2014-02-07 physics.atom-ph quant-ph
Environmental Assisted Quantum Information Correction for Continuous Variables
量子信息协议不可避免地受到与量子信息泄漏到环境中相关的退相干的影响。在本文中，我们解决的可能性，恢复量子信息从环境测量。我们研究连续变量量子信息，我们提出了一个简单的环境测量，在某些情况下，完全恢复的量子信息的信号状态，虽然状态没有重建单位保真度。我们实现的协议，信息被编码成共轭正交相干态的光和噪声下的消相干过程是高斯性质的。使用确定性和概率性策略来测试校正协议。该协议在连续变量量子密钥分发方案作为一种手段，以打击过量的噪声的潜在用途也进行了研究。
2009-09-18 quant-ph
Hyper-parallel Toffoli gate on three-photon system with two degrees of freedom assisted by single-sided optical microcavities
在量子系统的多个自由度（DOF）中编码量子比特允许以少得多的量子资源进行较少的退相干量子信息处理。我们提出了一个紧凑的和可扩展的量子线路，以确定性地实现超并行控制-控制-相位翻转（hyper- $\rm{C^2PF}$）门的偏振和空间自由度的三光子系统。与单自由度多量子比特编码相比，我们的超$\rm{C^2PF}$门在三光子系统上操作两个独立的$\rm{C^2PF}$门，具有更少的退相干，并且将量子信息处理所需的量子资源减少了一半。在本方案中不需要许多方法所必需的额外光子。计算表明，这种超$\rm{C^2PF}$门在实验上是可行的.
2016-10-08 quant-ph
Decoherence effects on the tunneling rate of paramagnetic and superparamagnetic particles
我们分析了环境对顺磁和超顺磁粒子自旋隧穿过程的影响，得出结论：在这种情况下，非辅助宏观隧穿速率几乎不受影响，但其他更有效的（声子介导的）过程改变了粒子的磁化状态。我们得出结论，对于顺磁性和超顺磁性粒子，退相干时间尺度非常短（~ 10^（-8..- 16）seg），表明相干隧穿应当被强烈抑制以有利于非相干隧穿，即，较高能级的粒子数随衰变而增加。
2003-04-28 quant-ph
Scheme for the implementation of a universal quantum cloning machine via cavity-assisted atomic collisions in cavity QED
我们提出了一个在腔QED背景下实现Buzek [Phys.Rev.A54，1844（1996）]的$1\to2$通用量子克隆机的方案. et.al该方案要求原子之间的碰撞过程是腔辅助的，原子穿过真空态的非共振腔场。腔场仅被虚拟地激发以面对退相干问题。这就是为什么对腔品质因数的要求可以放宽。
2003-01-08 quant-ph
Dissipation-Assisted Quantum Information Processing with Trapped Ions
我们介绍了一个计划，以执行耗散辅助量子信息处理考虑现实的退相干率，例如，由于运动加热的离子阱。通过连续的交感冷却，我们克服了陷阱加热，并表明阻尼振动激发仍然可以用来调解相干相互作用以及集体耗散效应。我们描述了如何控制他们的相对强度实验，允许协议的相干或耗散产生的纠缠。该方案可以扩展到更大的离子寄存器，用于相干或耗散多体量子模拟。
2013-03-19 quant-ph
Quantum erasure of decoherence
我们考虑在给定的正交基上对角化的观测量的经典代数，并将完整的退相干过程定义为一个完全正的映射，该映射将任何量子观测量渐近地转换为对角化的，同时保留经典代数的元素。对于二维和三维的量子系统，任何退相干过程都可以通过从环境中收集经典信息并使用这些信息来恢复初始系统状态来撤销。作为一个相关的例子，我们说明了斯卡利等人的量子擦除器。[自然351，111（1991）]作为环境辅助校正的一个例子。此外，我们提出了d维系统的橡皮擦设置的推广，表明系统上的任何冯诺依曼测量都可以通过对环境的补充测量来撤销。
2006-11-07 quant-ph
Assisted Macroscopic Quantumness
人们普遍认为量子理论是普适的，因为它描述了所有尺度的世界。然而，在宏观尺度上的量子效应仍然躲避我们的实验观察。这一事实通常归因于退相干过程影响足够大数量的组成子系统的系统，导致有效的宏观尺度，超过该宏观尺度，整个系统的量子描述变得多余。在这里，我们从理论和实验上表明，这样的规模的存在是不合理的，从信息论的角度来看。我们介绍了一个变体的维格纳的朋友实验中，一个多粒子量子系统的朋友观察。朋友通过与环境的相互作用经历快速的退相干。在这个思想实验的通常版本中，退相干消除了维格纳将她视为量子系统的需要。然而，对于我们的变体，我们从理论上证明并通过实验观察到，存在子系统的分区，其中朋友与其中一个粒子纠缠在一起，帮助另一个粒子，正如维格纳所观察到的那样。重要的是，我们表明，朋友是不可或缺的纠缠被观察到。因此，维格纳不得不把朋友看作更大量子系统的一部分。通过分析我们的情况下，一个量子密钥分发协议，我们表明，一个半经典的描述的实验是次优的安全分析，突出的意义的量子描述的朋友。
2019-12-25 quant-ph
Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence
量子尺度上的传输现象出现在各种系统中，从光合复合物到工程量子设备。有人预测，量子输运的效率可以通过系统和噪声环境之间的动态相互作用来提高。我们报告的第一个实验演示这样的环境辅助量子传输，使用工程网络的激光写入波导，相对能量和波导间耦合量身定制，以产生所需的哈密顿量。可控退相干是通过加宽输入照明的带宽来模拟的，相对于窄带情况，传输效率显著增加。我们表明，集成光学是适合于模拟特定的目标哈密顿以及开放量子系统可控的损失和退相干。
2015-04-23 quant-ph
Ancilla Assisted Quantum Information Processing: General protocols and NMR implementations
比特是二进制经典信息的基本单位，而量子比特是量子信息的基本单位。在量子信息处理（QIP）中，习惯上将所研究的量子比特称为系统量子比特，而将附加量子比特称为辅助量子比特。在这篇论文中，我描述了利用辅助量子位有效地执行许多QIP任务的各种方案，以及它们在核磁共振（NMR）系统中的实验演示。特别地，我们已经证明，在存在足够的辅助量子比特的情况下，可以在一次测量中完全表征一般的量子态以及一般的量子动力学。此外，还可以利用辅助量子比特来实现与量子物理学相关的几个实验所需的非侵入性量子测量。我还将举例说明辅助量子比特在光谱学中的一些有趣应用。最后，我描述了一个实验研究的效率，各种动态去耦序列抑制单以及多个量子相干性的大自旋团簇的退相干。实验结果表明，最近推出的RUDD序列在抑制退相干的优越性能。
2016-01-02 quant-ph
Environment-assisted holonomic quantum maps
完整量子计算利用非阿贝尔几何相位实现容错量子门。非绝热完整门特别适合于避免不必要的退相干效应，因为它们可以在高速下执行。通过让计算系统与结构化的环境相互作用，我们表明，非绝热完整门的错误恢复的范围可以扩大到包括系统参数误差。我们的方案保持了演化的几何性质，并得到了一个环境辅助的完整量子映射，它可以模仿完整门的效果。我们证明，系统误差的灵敏度可以降低在一个概念验证的旋转浴模型。
2019-04-09 quant-ph
Transient energy backflow enhanced ergotropy in an open qubit quantum battery assisted by an auxiliary oscillator
Center for Quantum Materials and Computational Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学理学院量子材料与计算凝聚态物理中心）
研究在退相干和耗散环境下，通过辅助谐振子诱导瞬态负能量流，增强开放量子比特电池的可提取功（ergotropy）。
2026-05-29 quant-ph
Incoherent GRAPE (inGRAPE) for optimization of quantum systems with environmentally assisted control
本文回顾了非相干 GRAPE (inGRAPE) 方法在环境辅助下优化开放量子系统的应用，通过求解三次方程获得密度矩阵演化解析式，并揭示了不同量子门控制景观的特性。
2024-03-26 quant-ph
Implementing a Universal Set of Geometric Quantum Gates through Dressed-State assisted STA
Universidad Nacional del Nordeste, CONICET（内布罗大学，阿根廷国家科学研究和技术委员会）；Universidad Nacional de Córdoba, CONICET（科尔多瓦国立大学，阿根廷国家科学研究和技术委员会）
本文提出利用受激态框架中的超亚adiabatic无驱动协议实现快速高保真度的几何量子门，通过NV中心在微波场下的两能级系统实现单量子门，并扩展至非平凡双量子门，展示其在可扩展量子信息处理中的可行性。
2025-09-10 quant-ph
Coherence and Decoherence in Biological Systems: Principles of Noise Assisted Transport and the Origin of Long-lived Coherences
随着在不同的光合复合物中发现长寿命的凝聚态，噪声环境中的运输网络的量子动力学最近重新受到关注。这些实验证据提出了两个基本问题：首先，支持长寿命相干性的机制是什么？其次，我们如何评估噪声和量子相干性的相互作用在生物系统看似最佳的运行中可能发挥的功能作用？自然条件下？在这里，我们回顾了最近的结果，照亮他们在两个范式系统，芬娜-马修-奥尔森（FMO）复杂和捕光复杂LHII的手，并提出这两个问题的新进展。特别是，我们介绍了声子天线的概念，并讨论了可能的微观起源或长寿命的电子相干。
2012-03-15 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Environment-assisted quantum-enhanced sensing with electronic spins in diamond
基于电子自旋缺陷的固态量子传感器的性能通常受到环境自旋杂质的限制，这些杂质会导致退相干。改进这些量子传感器的一个有前途的方法是将环境自旋转换为有用的传感资源。在这里，我们证明了一个未知的电子自旋缺陷附近的氮空位中心的金刚石作为量子传感器和量子存储器的有效利用。我们首先实验评估的改善磁场传感提供的两个电子自旋的混合纠缠态。我们的研究结果严格强调了增加自旋传感器数量的预期优势与增加控制误差，退相干率和时间开销相关的典型挑战之间的权衡。尽管如此，通过利用自旋缺陷作为量子传感器和量子存储器，其状态可以被重复测量以提高读出保真度，我们可以实现比使用单自旋传感器的性能增益。这些结果表明，有效地利用可用的量子资源可以增强量子器件，指出了一种实用的策略，通过利用环境自旋缺陷实现量子增强传感和信息处理。
2018-11-23 quant-ph
Environment-assisted quantum transport in ordered systems
量子系统中的噪声辅助传输发生在量子时间演化和退相干合谋产生比纯量子或纯经典情况下更高的传输效率时。在无序系统中，它被理解为通过噪声抑制相干量子局域化，这使失谐的量子能级进入共振，从而促进输运。我们报告了几个新的机制，环境辅助运输有序系统，其中没有本地化，以克服和天真地期望，连贯的运输是最快的可能。虽然我们是特别有动机的需要了解激子能量转移光合捕光复合物，我们的模型是一般的-运输在一个紧密结合的系统与退相，一个源，和一个陷阱-并可以预期有更广泛的应用。
2012-05-04 quant-ph
Cavity QED implementation of non-adiabatic holonomies for universal quantum gates in decoherence-free subspaces with nitrogen-vacancy centers
提出了一种在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算的腔QED方案，其中氮空位中心与微球腔的回音壁模共耦合，在微球腔中的量子比特上可以实现一组通用的量子门.在我们的实现中，在适当的驱动场的辅助下，量子演化对仅虚激发的腔场态不敏感。利用氮空位中心的Λ型三能级构型中的光学跃迁，所实现的非绝热完整性可以用于在编码的逻辑量子比特上构造通用的量子门集合。因此，我们的方案开辟了在具有长相干时间的固态自旋上实现具有腔辅助相互作用的普适完整量子计算的可能性。
2015-05-20 quant-ph
Implementations of two-photon four-qubit Toffoli and Fredkin gates assisted by nitrogen-vacancy centers
期望实现需要较少量子资源的高效量子信息处理。我们设计了两个紧凑的量子线路，用于在单光子系统中通过金刚石氮空位（NV）中心在偏振和空间自由度（DoF）上确定性地实现四量子比特Toffoli和Fredkin门。这些门由与金刚石NV中心相关的电子自旋预示。与具有一个自由度的实现相比，我们的实现减少了量子资源，并且对退相干具有鲁棒性。我们的门的性能和效率的评估表明，我们的计划可以实现与当前的技术。
2017-03-01 quant-ph
Ancilla-assisted nondestructive discrimination of distributed GHZ-class states
Centre for Quantum Science and Technology, Siksha O Anusandhan Deemed to be University（锡卡奥阿努桑丹认定大学量子科学与技术中心）
提出可扩展的辅助量子比特协议，利用GHZ辅助态和局域幺正操作，在不消耗系统态的情况下严格判别多方GHZ类态，并解析了噪声影响，通过Qiskit验证可行性。
2026-09-09 quant-ph
Berry-phase-based quantum gates assisted by transitionless quantum driving
我们提出了一种新的几何量子门的建议，使用三或二能级系统，其中一个可控变量，驱动频率和原子能量间距之间的失谐，被引入到实现几何变换。特别地，我们可以有两个瞬时本征态，它们具有相反的本征值，构成参数空间中的闭环。当循环完成时，累积的动力学相位被精确地取消，这超出了传统的并行传输限制。我们应用无跃迁量子驱动，使驱动场的振幅和相位的修正，以提高通用单量子比特门和非平凡双量子比特门的几何变换的速度和保真度。还估计了退相干下的门保真度。
2019-10-03 quant-ph
Robustness of spatial Penning trap modes against environment-assisted entanglement
本文用正部分转置（PPT）判据研究了环境存在时潘宁阱中带电粒子空间模的可分性。假设一个弱的马尔可夫环境，线性Lindblad算子描述，我们的研究结果强烈表明，轴向和回旋自由度的环境耦合不会导致纠缠在实验现实的温度。因此，我们认为，除了不可避免的退相干，这样的环境的存在不会改变最近提出的量子信息协议在潘宁陷阱，这是基于粒子的自旋与空间模式的组合的有效性。
2011-01-19 quant-ph
Quantum state engineering assisted by entanglement
提出了一种基于纠缠双光束条件测量的量子态工程的一般方案。详细分析了{ \sc on/off}光电探测、零差探测和双模积分联合测量等实用探测方案。考虑了装置的非单位量子效率和有限分辨率等缺陷。我们发现，有条件的{ \sc开/关}光电探测提供了一个可靠的方案来验证非经典性，而有条件的零差表示一个可调的和强大的压缩光源。我们还将光隐形传态描述为一种有条件的测量，并评估了有限量的纠缠、由于损耗引起的退相干和非单位量子效率对量子隐形传态的影响。
2002-11-20 quant-ph
Implementing two-photon three-degree-of-freedom hyper-parallel controlled phase flip gate through cavity-assisted interactions
超并行量子信息处理是一个很有前途的研究领域。在本文中，我们提出了一种方法来实现一个超并行控制相位翻转（超CPF）门的频率，空间和时间仓编码的量子比特耦合飞行光子捕获氮空位（NV）缺陷中心。与传统的并行方案不同，该方案在降低耗散噪声、增加量子信道容量、减少量子资源开销等方面具有独特的优势。具有频率、空间和时间仓自由度的门量子比特不受光纤中量子退相干的影响，而偏振光子则容易受到环境噪声的干扰。
2020-04-06 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
Coherence-Assisted Entanglement Activation During Open Evolution
本文针对纯退相相互作用与任意初态，推导系统—环境纠缠相对熵的上下界，并以自旋—玻色子模型展示纠缠演化及马尔可夫/非马尔可夫交叉。
2025-09-29 quant-ph
Deterministic transfer of an unknown qutrit state assisted by the low-Q microwave resonators
Qutrits（即，三能级量子系统）由于其大的希尔伯特空间而可用于实现许多量子信息和通信任务。在这项工作中，我们提出了一个方案，以转移一个未知的量子态之间的磁通量子耦合到两个超导共面波导谐振器。这种量子态转移可以在不需要测量的情况下确定地实现。由于谐振腔光子在操作时间期间被虚拟地激发，所以由谐振腔衰减引起的退相干和不想要的谐振腔间串扰被极大地抑制。此外，我们的方法可以适用于其他固态qutrits耦合到电路谐振器。数值模拟结果表明，利用电流电路QED技术实现两量子态之间量子态的高保真传输是可行的。
2018-02-28 quant-ph
Environment Assisted Precision Measurement
我们描述了一种提高精确测量灵敏度的方法，该方法利用量子传感器的环境来放大其对弱外部扰动的响应。单个量子位用于感测周围辅助量子位的动态，这些辅助量子位反过来又受到待测量的外部场的影响。由此产生的灵敏度增强是由与传感器量子位强耦合的ancillas的数量决定的;它不依赖于耦合强度的确切值，并且对许多形式的退相干具有弹性。该方法实现了几乎海森堡有限的精度测量，使用一类新的纠缠态。我们讨论了具体的应用程序，以提高时钟灵敏度，使用捕获离子和磁性传感的基础上，在钻石中的电子自旋。
2009-12-31 quant-ph
Decoherence of surface phonons in a quantum acoustic system
本文通过与超导 transmon 量子比特强耦合的 SAW 谐振器，结合主方程模拟和量子比特辅助光谱，表征表面声子的能量衰减与纯退相位率。
2025-02-19 quant-ph
Experimental implementation of assisted quantum adiabatic passage in a single spin
量子绝热通道可以通过一个合适的控制场大大加速，称为反绝热场，它在共振扫描期间变化。在这里，我们实现这种技术上的一个单一的氮空位中心的金刚石的电子自旋。我们展示了这个方案的两个版本。第一种方法严格遵循Demirplak和Rice最初提出的方法（J.Phys.Chem.A107，9937（2003））。在第二种方案中，我们使用一个振幅恒定，但相位随时间变化的控制场。这个版本，我们称之为快速扫描方法，允许更快地通过共振，因此也适用于具有较短退相干时间的系统。
2013-06-13 quant-ph
Memory-assisted measurement-device-independent quantum key distribution
提出了一种有望打破传统量子密钥分发（QKD）系统距离记录的协议。它借鉴了量子中继器的思想，在链路中间使用存储器，以及与测量设备无关的QKD，它只需要用户端的光源设备。对于某些快速存储器，我们的方案允许比量子中继器更高的重复率，从而需要更低的相干时间。通过考虑各种非理想性的来源，如存储器退相干，暗计数，未对准误差和背景噪声，以及存储器的时序问题，我们开发了一个数学框架，在此框架内，我们可以比较QKD系统与没有存储器。特别是，我们表明，与国家的最先进的量子存储器的技术，它是可能的设计存储器辅助的QKD系统，在一定的距离的实际利益，优于目前的QKD实现。
2014-06-19 quant-ph
Complete analysis for arbitrary concatenated Greenberger-Horne-Zeilinger state assisted with photonic Faraday rotation
级联Greenberger-Horne-Zeilinger（C-GHZ）态由于在噪声环境下对退相干具有鲁棒性，在未来量子网络中具有巨大的应用潜力。在本文中，我们提出了一个完整的C-GHZ态分析协议的帮助下，一些辅助的单原子被困在低质量腔。在协议中，我们主要利用光子法拉第旋转效应对光子态进行奇偶校验，并结合Hadamard运算和单量子比特测量完成分析任务。我们的协议的成功概率原则上可以达到100%，并且每个逻辑量子比特中编码的物理量子比特的数量不影响分析。我们的分析协议可能在未来的长距离量子通信中有实际应用。
2015-11-17 quant-ph
Ancilla-Assisted Protection of Information: Application to Atom-Cavity Systems
提出一种利用光子辅助系统将信息转移至无退相干子空间并恢复的协议，实现光学腔原子系统中量子信息与纠缠的完全保护。
2023-11-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Classical-driving-assisted quantum speed-up
我们提出了一种通过外加经典驱动场来加速零温结构库中量子比特的演化速度的方法。结果表明，通过合理选择经典场的驱动强度，无论是在弱系统-环境耦合还是在强系统-环境耦合条件下，开放系统的加速演化都可以实现.通过考虑环境的非马尔可夫性与经典场之间的关系，我们可以通过控制经典场的驱动强度来驱动开放系统从马尔可夫状态到非马尔可夫状态。这是经典场引起加速过程的内在物理原因。此外，还讨论了在整个退相干过程中该经典场对量子演化速度变化的影响。
2014-11-28 quant-ph
Tensor-network-assisted variational quantum algorithm
本文提出张量网络辅助的参数化量子电路，通过级联经典张量网络算子提升浅层量子电路表达能力，并在二维 Ising 模型和一维时间晶体模型中验证其优于传统浅层量子电路方法。
2023-11-30 quant-ph
Meta-learning assisted robust control of universal quantum gates with uncertainties
针对退相干和脉冲不完美导致的量子门保真度下降问题，提出双层学习框架的元强化学习量子控制算法（metaQctrl），在不确定性下以更少脉冲实现更高保真度的通用量子门。
2025-05-04 quant-ph
Noise assisted quantum coherence protection in hierarchical environment
本文研究了利用噪声对耦合到分级环境中的量子系统的相干性保护。作为一个例子，我们解决了Jaynes-Cummings（JC）模型的经典和量化噪声的存在。主方程推导超出马尔可夫近似，其中的记忆效应的影响，从两个噪声被考虑在内。更重要的是，我们发现相干保护的性能敏感地依赖于两种噪声的非马尔可夫性质。通过分析相干保护的数学机制，我们证明了一个记忆时间较长的非马尔可夫噪声引起的退相干可以被另一个记忆时间较短的马尔可夫噪声抑制。最后，作为展望，我们尝试分析了原子-腔纠缠与原子相干性之间的联系，并讨论了寻找所需噪声的可能线索。本文的结果表明了利用噪声进行相干保护的可能性，为设计噪声辅助的相干保护方案开辟了一条新的途径。
2022-03-29 quant-ph
