Taming an Optical Schroedinger's cat - A quantum non-demolition approach
描述了一个在腔模中表征光学猫态的干涉实验。我们的方法描述了如何测量组成猫态的不同相干态的振幅和相位。我们表明,使用最近提出的量子非爆破测量技术,我们可以绕过相干态叠加测量中固有的退相干问题。
2017-06-28 quant-ph
On the Role of Entanglement in Schroedinger's Cat Paradox
本文对薛定谔的“猫悖论”的核心进行了重新研究。我们认为,人们必须明确区分宏观猫态的叠加和纠缠态的叠加,其中包括猫的状态。它示出,在第一个实例中复发退相干或其他机制是没有必要的,在这种特殊情况下,以解释宏观叠加的情况。此外,我们提出了两个量子光学实验的修改版本作为experimenta crucis。严格地应用,量子力学形式主义将问题简化为一个纯粹的伪悖论。
2007-05-23 quant-ph
Decoherence through Spin Chains: Toy Model
乍看之下,薛定谔方程对封闭量子系统动力学的描述似乎与描述开放量子系统的林德布拉德方程不相容。通过分析自旋为1/2的链的封闭动力学,我们重建指数衰减后一个模型的特点。我们确定了所有必要的成分,以有效地模拟这种行为,如一个无限大的环境和耦合到系统弱相比,在浴缸中的内部耦合。
2011-08-29 quant-ph
Relativistically Extended Modification of the Schroedinger Equation
我们提出了一个非线性修改的薛定谔方程,具有该方程的主要性质,如伽利略不变性,弱分离的复合系统,和均匀的波函数。这种修正是从自由粒子的能量和动量之间的相对论关系导出的,因此,它是保持所讨论的性质的薛定谔方程的最佳相对论性扩展。它在薛定谔方程中唯一有效的变化涉及守恒几率流。指出它部分地保留了线性叠加原理,并可用于模拟退相干过程。
1999-05-17 quant-ph
Realization of a Decoherence-free, Optimally Distinguishable Mesoscopic Quantum Superposition
我们报道了利用高增益的量子注入光参量放大实现了M=12光子的纠缠量子叠加。发现该系统对退相干具有很高的弹性,在常温下表现出直接可访问的介观干涉效应。利用现代层析成像方法,证明了动态“封闭系统”整个介观输出态的不可分离性和量子叠加性。该装置实现了埃尔温·薛定谔在1935年的典范“猫”的辩护中所设想的条件,这是量子力学的一个基本里程碑。
2005-08-29 quant-ph
Finite-time quantum-to-classical transition for a Schroedinger-cat state
从量子到经典的跃迁,在量子谐振子的情况下,通常与从宏观上可区分的状态(如薛定谔猫态)的量子叠加到相应的统计混合的跃迁相一致。这种转变的特征通常是猫态的维格纳表示中的干扰项的渐近损失。在本文中,我们表明,量子到经典的过渡有不同的动力学特性取决于所使用的非经典性措施。基于操作定义的测量具有明确的物理意义,并允许更深入地理解量子到经典的转变。我们的分析表明,对于大多数非经典测度,薛定谔猫在有限时间后死亡。此外,我们的结果挑战了流行的想法,即更宏观的状态更容易受到退相干的影响,从这个意义上说,从量子到经典的过渡发生得更快。由于非经典性是纠缠产生的先决条件,我们的结果也弥合了退相干,这似乎只是渐近的,和纠缠,这可能会显示突然死亡之间的差距。事实上,虽然相干态的损失仍然是渐近的,但我们已经证明,从量子到经典的转变确实可以在有限的时间内发生。
2011-08-03 quant-ph
Decoherence via Dynamical Casimir Effect
本文导出了镜与真空场通过辐射压相互作用的主方程。动态卡西米尔效应导致退相干的“薛定谔猫”状态的时间尺度,取决于“宏观”的状态组件的程度,这可能是远远短于弛豫时间尺度。相干态被相互作用选择为指针态。
1999-10-06 hep-th quant-ph
Information Transfer Implies State Collapse
我们试图澄清一些关于状态崩溃和退相干的困惑。在开放量子系统退相干被证明是一个必要的后果的信息转移到外面,我们证明了一个上限的相干量,可以生存这样的转移。我们声称,在大型封闭系统中,退相干从未被观察到,但我们将表明,它通常是无害的假设它的发生。在薛定谔方程和量子态的概率解释之上的一个独立的态坍缩假设是多余的。
2006-02-16 quant-ph
A simple quantum equation for Decoherence and dissipation (through interaction with the environment)
在密度矩阵的形式下,通过引入时间的量子(chronon),给出了一种简单的解相干方法,即用有限差分形式的微分Liouville-von Neumann方程代替微分Liouville-von Neumann方程,从而给出了用一个简单的量子方程来描述耗散引起的解相干效应的可能性.也就是说,仅仅引入(不是“时间晶格”,而是简单地)“计时子”就可以让我们从微分方程转到有限差分方程;特别是写下量子理论方程(薛定谔方程,刘维-冯诺依曼方程,......)有三种不同的方式:“迟钝”,“对称”,和“先进”。这三个公式之一--延迟公式--用一种基本的方式描述了一个与环境交换(和损失)能量的系统;在其密度矩阵版本中,事实上,可以很容易地表明,所有非对角项都非常迅速地变为零。[电子版quant-ph/9706059和预印本IC/98/74对本文所依据的理论基础作了更详细的介绍;的里雅斯特,1998年]。
2002-09-01 quant-ph
Gravitational time dilation induced decoherence during spontaneous emission
研究了引力时间膨胀和原子能级间的自发发射引起的量子叠加态的退相干。已经证明引力时间膨胀可以是一个普遍的退相干源。在这里,我们只考虑在自发发射的情况下引力时间膨胀引起的退相干。由于时间膨胀改变了粒子两个位置发射光子的相干性,从而得到粒子位置态的相干性依赖于参考系。改变光场的方向也会导致量子叠加相干性的差异。为了观察主要由引力时间膨胀引起的退相干效应,可以利用延时反馈来增加粒子叠加态的退相干。
2015-10-30 quant-ph
Redundancy of classical and quantum correlations during decoherence
我们分析了退相干过程中系统与其周围环境的纠缠和总关联的时间依赖性。对于量子布朗运动模型,我们证明了纠缠和总关联对环境分数的大小有着不同的依赖关系。冗余性在两种关联中的表现不同,并且可以与诱导古典性联系起来。为了研究这一点,我们引入了一个新的冗余措施,并将其与现有的。
2009-09-02 quant-ph
Collisional decoherence during writing and reading quantum states
碰撞,即使它们不限制存储在基态超精细相干存储器中的量子信息的寿命,当它们发生在写入和读取过程中时,可能严重限制量子存储器的保真度。这对在热蒸气电池中实现量子过程及其作为量子存储器的性能施加了限制。我们在实验中研究了这些碰撞的影响。
2007-04-19 quant-ph
Some features of the state-space trajectories followed by robust entangled four-qubit states during decoherence
在最近的工作中(Borras等人,Phys.Rev.A { \bf 79},022108(2009)),我们已经确定了,对于各种退相干信道,四量子比特初始状态表现出最鲁棒的可能纠缠。在这里,我们探讨了一些几何特征的轨迹在状态空间中产生的退相干过程中,连接最初的鲁棒纯态与完全退相干的混合状态在进化结束时获得。我们通过依赖于伴随的含时混合态和不同参考态之间的距离来表征这些轨迹。
2010-06-30 quant-ph
On the long time behavior of stochastic Schroedinger evolutions
我们讨论了随机薛定谔方程的波函数的时间演化,该方程描述了自由量子粒子在空间中自发局域化的动力学。我们证明了整体解的存在性和唯一性。观察到存在三个时间制度,即崩溃制度,之后的波函数是本地化的空间,经典制度,在此期间,崩溃的波函数沿经典路径和扩散制度,其中扩散重叠显着的确定性运动,我们研究的长时间行为的波函数。我们断言通解a.s.收敛。扩散高斯波函数在位置和动量上都具有有限的扩展。本文对前人的工作进行了修正和补充。
2009-02-13 quant-ph
Entanglement Swapping Scheduling for Quantum Repeater Chains under Decoherence during Classical Communications
Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学)
本研究开发分析模型,揭示量子中继链中中继器数量增加与退相干影响间的权衡,发现存在最优中继器数量,为未来量子网络设计提供指导。
2026-10-07 quant-ph
Redundant information encoding in QED during decoherence
量子电动力学中的退相干过程,由于忽略辐射[L。Landau,Z.物理45,430(1927)]或带电物质[N。玻尔和L. Rosenfeld,K.丹麦维登斯克。塞尔斯克,数学- Fys.医疗十二,8(1933年)]已研究从黎明的理论。然而,在这两者之间发生了什么,当一部分辐射可以被观察到时,就像在许多现实生活中的情况一样,还没有被分析。我们提出了这样一个分析的非相对论性,点状电荷和热辐射。在偶极近似中,我们解决了动力学问题,并表明存在一种机制,尽管存在噪声,但所观察到的场带走了关于电荷动量的几乎完美和巨大冗余的信息。我们分析了部分电荷场状态,并表明它接近一个所谓的频谱广播结构。
2017-12-14 quant-ph
The role of coherence during classical and quantum decoherence
用量子互信息$\mathcal{I}$来度量二体量子系统中的总关联,该互信息由量子不协调和经典关联组成。然而,量子信息的最新研究结果表明,作为总关联的一部分,相干性比不和谐性更普遍、更基本。相干性在量子资源理论中的作用值得研究。我们首先研究了量子不和谐和相干之间的关系,通过减少它们之间的差异。然后,我们考虑了非相干量子信道下的量子不和谐、经典关联和量子相干性的动力学行为。我们发现相干性表明了$t<\bar t$次的量子不和谐(经典关联)行为,同时也表明了$t>\bar t$次的经典关联(量子不和谐)的退相干性.相干冻结和衰减分别表示量子不协调和经典关联冻结和衰减。
2017-09-25 quant-ph
Quantum Computing Using Dissipation to Remain in a Decoherence-Free Subspace
我们提出了一种新的方法来实现量子门,在门操作过程中的退相干大大减少。这是通过利用环境诱导的量子芝诺效应,有效地限制了退相干自由子空间的动力学。
2000-07-04 quant-ph
Optimizing decoherence in the generation of optical Schrödinger cat states
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所)
通过利用腔体Rydberg电磁诱导透明性,研究者提出了一种生成高平均光子数的光Schrödinger猫态的方法,并通过调节光子损失强度以减少退相干。
2026-01-07 quant-ph
Leakage-induced decoherence during single electron spin manipulation in a double quantum dot
利用Bloch型速率方程方法研究了磁电子自旋共振场驱动下双量子点系统中的相干单电子自旋振荡。利用典型模型参数得到的振荡频率和弛豫时间与实验结果一致。主要的退相干机制被确定为在自旋操纵期间通过量子点处的库仑阻塞势垒的漏电流。核场的波动,诱导一个长的弛豫时间被发现,尽管早期的建议,只有微不足道的退相干。
2007-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum decoherence and classical correlations in open systems
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,我们确定了谐振子与热浴相互作用的量子退相干度和经典关联度。从量子到经典行为的过渡所考虑的系统进行了分析,它表明,经典发生在一个有限的时间间隔。我们还计算了退相干时间,并表明它具有相同的规模的时间后,热波动变得可比量子波动。
2007-12-14 quant-ph
Quantum decoherence and classical correlations of the harmonic oscillator in the Lindblad theory
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,我们确定了谐振子与热浴相互作用的量子退相干度和经典关联度。从量子到经典行为的过渡所考虑的系统进行了分析,它表明,经典发生在有限的时间间隔。我们还计算了退相干时间,并表明它具有相同的规模的时间后,统计波动变得可比量子波动。
2007-05-15 quant-ph
Entanglement dynamics during decoherence
与相同环境相互作用的振子之间纠缠的演化在长时间范围内表现出高度非平凡的行为。当振子仅通过环境相互作用时,确定了三个动力学相,并给出了表征它们的简单相图。在这里,我们将这些结果推广到振子直接耦合的情况下,我们展示了混合度如何影响最终的纠缠。在这两种情况下,纠缠动力学完全由三个阶段(SD:突然死亡,NSD:非突然死亡和SDR:突然死亡和复活)来表征,它们覆盖了一个相图,这是前面介绍的一个简单的变体。我们提出的结果时,振荡器耦合到环境中,通过他们的位置,也为耦合的情况下,在位置和动量对称(如在RWA获得)。作为奖励,在最后一种情况下,我们提出了一个非常简单的推导一个精确的主方程有效的任意温度的环境。
2009-09-02 quant-ph
Experimental protection of quantum gates against decoherence and control errors
实现量子器件的最大挑战之一是要求执行精确的量子门。与环境相互作用的破坏性影响是精确量子控制必须克服的一些最困难的障碍。在这项工作中,我们实现了一个原理性的实验证明量子门的波动环境中使用动态去耦技术保护。我们证明了在应用量子门的过程中可以降低退相干。即使选通时间超过退相干时间一个数量级,也可以实现高保真度的量子门。
2012-06-13 quant-ph
Non-Markovian qubit decoherence during dispersive readout
我们研究了广义色散读出下的量子比特退相干,即,我们研究了一个耦合到谐振驱动耗散谐振子的量子比特。我们提供了一个完整的图片,允许任意大的量子位振荡器失谐,并考虑耦合到振荡器坐标的平方,这是相关的通量量子位。退相干时间的分析结果得到的量子位振荡器的哈密顿量的色散框架和随后的主方程处理超出马尔可夫极限的变换。我们预测从马尔可夫衰变到高斯形状的衰变的交叉。我们的结果证实了完整的量子位振荡器主方程在原始框架的数值解。
2012-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Some unexplored decoherence aspects within the Caldeira-Leggett master equation are analyzed and discussed. The decoherence process is controlled by the two environment parameters, the relaxation rate or friction and the temperature, leading to a gradual transition from the quantum to classical regime. Arrival time distributions, nonminimum-uncertainty-product or stretching Gaussian wave packets, identical particles and diffraction in time display interesting features during the decoherence process undergone by the time dependent interference patterns. We show that the presence of a constant f…
2022-01-11 quant-ph
Information transfer during the universal gravitational decoherence
最近,Pikovski等人在[ Pikovski I et al. 2015 Nature Phys. 11,668]中提出了一个有趣的普适退相干机制,表明引力可能在量子到经典的转变中起着概念上重要的作用,尽管在日常情况下很小。在这里,我们分析了这种机制引起的信息传递。我们发现,一般在短时间尺度上,引力退相干导致一个冗余的信息编码,这导致在一种形式的客观化的质量中心的位置在引力场。我们推导出这个过程的相关时间尺度,给出的能量色散和量子费舍尔信息。作为一个例子,我们研究了热相干态,并显示出一定的鲁棒性的效果与温度。最后,我们得出一个类比,我们的客观化机制和点个性化的基本问题,在广义相对论所强调的爱因斯坦的洞参数。
2017-11-09 gr-qc quant-ph
Simulation of some quantum gates, with decoherence
本文给出了适用于绝热量子门的一个和两个相互作用rf-Squid系统的数值模拟方法和结果。这些都是基于高精度的数值解的静态和时间相关的薛定谔方程的完整的鱿鱼哈密顿量在一个和两个变量。在静态分析中检查的要点之一是有效的两态或"自旋1/2“图片的有效性范围。当能级经历门操作时,确定图像保持良好精度的参数范围。提出了一些一般性的观点,关于设备参数和“好”的量子力学状态空间之间的关系。时间相关的模拟允许检查绝热行为的合适条件,并允许引入随机噪声来模拟退相干的影响。推导并验证了随机噪声与退相干率之间的关系式。对逻辑门NOT和CNOT的器件和操作参数的灵敏度进行了检查,特别注意隧道参数β略高于1的值。看来,β值接近1,量子CNOT门是可能的,即使有相当短的退相干时间。许多方法和结果将适用于一般的耦合双势阱系统。
2007-03-20 cond-mat.other cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Upper Bounds for the Number of Quantum Clones under Decoherence
通用量子克隆机(UQCM),有时称为量子克隆机,产生许多具有相同密度矩阵的输出,与量子力学基本原理所允许的输入状态非常相似。任何量子克隆器的实验实现都必须应对退相干的影响,退相干会终止UQCM所要求的相干演化。我们研究有多少克隆可以在一个消相干时间内产生。我们比较的时间,量子克隆器实现捕获离子需要产生$M$副本从$N$相同的纯态输入和退相干时间,在此期间的自发发射的概率变得不可忽略。我们找到一种方法来构建一个$N\to M$克隆电路,并估计所需的基本逻辑门的数量。事实证明,我们的电路非常容易受到自发发射的影响,因为电路中的门的数量与所涉及的量子比特的数量呈指数关系。
2002-11-11 quant-ph
Quantum decoherence from entanglement during inflation
研究了主纠缠对约化密度矩阵场与另一个场或独立模相互作用的退相干的影响。结果表明,初级纠缠对系统量子态的退相干有重要影响。我们发现纠缠的存在可以耦合由薛定谔方程导出的动力学方程。我们指出,如果我们不想看到纠缠参数对退相干的影响,那么哈密顿量中的相互作用项就不能相互独立。一般来说,包含初级纠缠破坏了相互作用项的独立性。我们的结果可以推广到任意弯曲时空中具有明确量子化的标量量子场论。
2017-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Investigating macroscopic quantum superpositions and the quantum-to-classical transition by optical parametric amplification
本工作报告的扩展研究工作集中在理论和实验实现的宏观量子叠加(MQS)与光子。众所周知,这个有趣的基本量子条件是埃尔温·薛定谔(Erwin Schroedinger)在1935年提出的著名论点的核心。实际实现这一目标的主要实验挑战通常在于与环境的不可避免和不受控制的相互作用,即退相干导致与宏观系统相关的量子特征的任何证据被取消。本方案基于非线性过程,即“量子注入光参量放大”,其通过线性化克隆过程将单粒子态(即微量子比特)的量子相干性映射到宏量子比特,宏量子比特由量子叠加中的大量M个光子组成.由于发现所采用的方案对退相干有弹性,因此在室温下用$M\geq $ $10^{4}$进行了MQS验证实验。这一结果引发了对量子克隆、量子放大和量子退相干的进一步研究。本文概述了相关的理论,并对“无信号定理”的检验和光子MQS与玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学相互作用等实验进行了评述。此外,将微-宏纠缠机制的考虑扩展到宏-宏纠缠条件.在实验中发现了大M时的MQS干涉图样,并对有限数量的生成粒子$M\precsim 12$证明了微观-宏观纠缠。最后,从量子基础和量子测量的进一步研究的角度,展望了这种新方法所开辟的前景。
2012-02-24 quant-ph
Decoherence and fidelity enhancement during shuttling of entangled spin qubits
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学 QuTech 和卡弗里纳米科学研究所)
研究通过分析转移路径中的噪声相关性,提出利用轨迹随机纸张概念提升量子比特保真度的方法,证明双量子比特编码可实现高保真度转移。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppressing the Decoherence of Alkali-Metal Spins at Low Magnetic Fields
实验研究了热铯自旋在低磁场下由碰撞或光吸收导致的退相干,发现磁场可使退相干率降低一个数量级,拓展了磁场作为控制旋钮的应用范围。
2025-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Detection of entanglement during pure dephasing evolutions for systems and environments of any size
该研究将量子比特-环境纠缠检测方案推广至任意大小系统与环境,并指出未检测到的纠缠类型对退相干影响最小,通过NV中心实例验证。
2021-05-14 quant-ph
Rapid transform optimisation strategy for decoherence-protected quantum register in diamond
本文针对金刚石氮-空位色心退相干保护量子寄存器,提出全微波快速控制策略,通过多种优化方法将处理时间缩短80%,并验证了其鲁棒性与实验可行性。
2024-02-24 quant-ph
Application of Quantum Darwinism to Diffusion during Cosmic Inflation
用量子达尔文主义分析了宇宙暴胀的婴儿宇宙模型。在这个模型中,宇宙暴胀可以近似为量子场的布朗运动,量子达尔文主义暗示退相干是波函数的量子布朗运动的结果。在婴儿宇宙宇宙暴胀模型中,量子达尔文主义对退相干的研究方法得出了婴儿宇宙的退相干时间。其结果是婴儿宇宙的消相干时间与哈勃参数之间的关系。附录中简要讨论了达尔文主义和决定论之间的关系。
2008-08-18 gr-qc hep-th quant-ph
Suppressing spin qubit decoherence during shuttling via confinement modulation
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学量子技术研究所和卡弗里纳米科学研究所)
本文提出通过调制限制势进行连续动态去耦,以提高移动自旋量子比特的相干性,利用自旋轨道相互作用实现高效 dressed-state 运输,抑制低频噪声影响。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Decoherence During Inflation from Gravitational Nonlinearities
我们研究了由于量子退相干引起的绝热曲率扰动$ζ$的暴胀量子到经典跃迁,重点研究了压缩极限模耦合所起的作用。我们演化量子态$Ψ$的薛定谔图片,一个通用的立方耦合到额外的环境自由度。聚焦于最小引力相互作用的情况下,我们发现的约化密度矩阵的演化为一个给定的长波长的波动跟踪的其他(主要是较短波长)模式的$ζ$作为一个环境。我们发现,通货膨胀产生相位振荡的波函数$Ψ[ζ(\mathbf{x})]$,抑制非对角分量的减少密度矩阵,留下不同的经典配置的对角混合物。因此,引力非线性提供了一种由暴胀产生经典随机扰动的最小机制。我们确定了退相干发生的时间,这是延迟后,由于视界交叉弱耦合,并发现哈勃尺度模式作为退相干环境。我们还评论了观测相关的退相干和它的关系的压缩的量子态。
2016-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phase-dependent decoherence of optical transitions in Pr3+:LaF3 in the presence of a driving field
在二能级系统中,光学跃迁偶极矩的正交相位分量的退相干时间被观测到相差一个数量级。在相干瞬态实验中观察到这种相位各向异性,其中在长时间的退相干期间存在光学驱动场。与NMR自旋锁定技术类似,与双脉冲光子回波得到的T_2相比,与驱动场同相的偶极矩分量的退相干时间延长。
2004-02-26 cond-mat.other quant-ph
A decoherence-free subspace in a charge quadrupole qubit
量子计算有望显著提高某些类型计算问题的速度。然而,半导体量子位的稳健实现必须克服电荷噪声的影响,目前这种影响限制了门操作期间的相干性。在这里,我们描述了一个计划,保护固态量子比特从均匀电场波动的概念推广的消相干自由子空间的自旋,我们提出了一个具体的物理实现:四极电荷量子比特形成在一个三重量子点。四极量子位的独特设计使得能够实现特别简单的脉冲序列,用于抑制栅极操作期间的噪声影响。根据环境噪声的大小,模拟产生的门量子比传统的电荷量子比特好10- 1000倍。我们的研究结果表明,任何采用库仑相互作用的量子位方案(例如,编码自旋量子位或双量子位门)都可以从这样的四极设计中受益。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence and dissipation during a quantum XOR gate operation
研究了耦合到量子谐振子池中的两量子比特系统中量子异或门的动力学行为。应用数值准绝热传播子路径积分方法,我们在不作进一步近似的情况下,得到了该相互作用双量子比特系统在含时外场作用下的时间分辨演化.我们模拟耗散门操作的特性实验实现的凝聚态量子比特,即,磁通量和电荷量子比特实现超导约瑟夫森系统和量子比特形成的半导体量子点。此外,通过确定异或门的保真度、纯度、量子度和纠缠度这四个特征量子数,系统地研究了异或门的质量。已经对量子位中的两种不同类型的错误进行了建模,即,位翻转误差和相位误差。系统地探讨了门操作的质量对环境温度、系统-浴相互作用产生的摩擦强度和量子位间耦合强度的依赖性:我们的主要发现是,四个门量词仅弱依赖于温度,但对摩擦强度相当敏感。
2001-04-26 cond-mat quant-ph
Observational constraints on quantum decoherence during inflation
该研究针对暴胀扰动退相干与功率谱修正的矛盾,系统识别了不改变功率谱的退相干场景,以重测试标量场环境为例证实退相干对天体物理观测的重要性。
2024-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic evolution of a coupled-qubit Hamiltonian
我们提出了一个一般的方法来研究耦合量子比特驱动的动态变化的外部参数。扩展计算提供了一个两比特的哈密顿量,其本征态可以用作量子CNOT门的逻辑状态。从定态薛定谔方程的数值分析中,我们找到了一组适合于代表CNOT的参数,而从随时间变化的研究确定了绝热演化的条件。专门针对一个具体的物理系统,涉及SQUID,我们确定合理的参数进行实验。通过对实验数据的拟合,讨论了SQUID的耗散。得到的低耗散支持的想法,绝热操作可以进行的时间尺度短于退相干时间。
2003-10-16 cond-mat quant-ph
The role of positronium decoherence in the studies of positron annihilation in matter
对位电子偶素(p-Ps)和邻位电子偶素(o-Ps)态能量之间的微小差异表明,在形成电子偶素(Ps)的过程中,p-Ps和o-Ps的叠加可能性来自于pre-Ps终止其在空隙(“自由体积”)中的物质中的迁移。结果表明,这种叠加退相干是基于p-Ps和o-Ps的,并对退相干时间进行了估计。在这里估计的退相干的时间尺度激励相应的正电子湮没寿命谱的分解中的校正。简述了校正的方法。退相干的时间尺度表明,当处理正电子湮没技术的实验数据时,需要意识到这一点。更一般地说,Ps的叠加态应该有助于正电子偶素在物质中的演化理论。
2011-06-13 physics.atom-ph quant-ph
Quantum signatures and decoherence during inflation from deep subhorizon perturbations
本研究通过开放量子系统框架,考虑深亚视界张量模式环境,研究了单场暴胀中曲率扰动的退相干及量子修正,发现无导数与导数相互作用共同作用减缓退相干,并实现了功率谱与双谱量子修正的重求和。
2025-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decoherence and Recoherence in Model Quantum Systems
我们讨论了量子退相干的各种表现形式的退相,与环境的纠缠,以及“哪条路径”信息的启示。作为一个具体的例子,我们考虑一个电子干涉实验。相干电子与量子化电磁场的耦合说明了所有这些版本的退相干。这种退相干有两个等价的解释,光子发射或Aharonov-Bohm相位波动。我们考虑相干电子与光子在压缩真空态中耦合的情形。时间平均的结果是增加的退相干。然而,如果只计算在选定的时间段内发射的电子,则退相干可以被抑制在光子真空的水平以下。这就是再相干现象。这种效应与弱能量条件的量子破坏密切相关,并受到类似不等式的限制。我们给出了一些估计的重相干效应的大小,并讨论了观察它在电子干涉实验的前景。
2008-11-10 hep-th quant-ph
Evolution towards quasi-equilibrium in nematic liquid crystals studied through decoherence of multi-spin multiple-quantum coherences
通过多自旋多量子相干的去相干研究向列液态晶体中准平衡态的演化,揭示了不可逆绝热去相干的本征选择现象。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Prediction and real-time compensation of qubit decoherence via machine-learning
量子技术的广泛采用需要我们在保持量子相干性的能力方面取得实际的、高性能的进展,同时面对测量下状态崩溃的挑战。在这里,我们使用控制理论和机器学习的技术来预测量子比特状态的未来演化;我们部署这些信息来抑制随机的半经典退相干,即使在测量受限的情况下。首先,我们实现了一种时分复用方法,将测量周期与无监督但稳定的操作周期交织在一起,在此期间量子比特可用,例如量子信息实验。第二,我们采用预测反馈,但时间延迟测量,以减少迪克效应中遇到的被动频率标准。这两个实验都证明了通过利用噪声过程中的时域相关性,量子比特相稳定性比“传统”基于测量的反馈方法有显著的改善。这种技术不需要额外的硬件,适用于所有的二能级量子系统中的投影测量是可能的。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Decoherence and Loss of Entanglement in Acoustic Black Holes
研究了声黑洞中的退相干过程。我们专注于Horstmann等人提出的离子阱模型(Phys. Rev. Lett. 104,250403(2010)),但是形式主义对于任何实验实现是通用的。对于这种特殊的设置,我们计算了他们提出的实验参数的退相干时间。我们发现在测量过程中发生了量子到经典的转变,我们提出了改进的参数来避免这样的特征。我们还研究了一个声学黑洞的霍金对声子之间的纠缠,而在与水库,通过量子关联,表明它们保持强相关足够小的时间和温度。
2012-06-06 gr-qc hep-th quant-ph
Exact dynamics and decoherence of two cold bosons in a 1D harmonic trap
研究了一维谐振子势中两个超冷玻色原子相互作用的动力学。利用类δ势中粒子本征值问题的精确解,研究了两粒子初始可分态的时间演化。得到了相应的含时单粒子密度矩阵,并求出了对角化的单粒子轨道,从而研究了动力学过程中的退相干和纠缠的产生。然后将对应于最大本征值的轨道的演化与根据Gross-Pitaevskii方程的演化进行比较。我们发现,如果最初的质心和相对自由度纠缠,然后Gross-Pitaevskii方程无法再现确切的动力学和纠缠动态产生。我们强调,我们的研究预测可以在低隧穿极限的光晶格实验验证。
2010-11-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum spin models with variable-range interactions can exhibit certain quantum characteristics that a short-ranged model cannot possess. By considering the quantum XYZ model whose interaction strength between different sites varies either exponentially or polynomially, we report the creation of long-range entanglement in dynamics both in the absence and presence of system-bath interactions. Specifically, during closed dynamics, we determine a parameter regime from which the system should start its evolution so that the resulting state after quench can produce a high time-averaged entanglemen…
2020-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Semiclassicality and Decoherence of Cosmological Perturbations
在海森堡和薛定谔表象中,都考虑了早期宇宙暴胀阶段真空态产生的非均匀微扰向半经典行为的过渡和退相干过程,以明确表明两种方法都导致相同的预测:这些量子微扰等价于具有随机高斯振幅并属于准各向同性模式的经典微扰。这种等价性和退相干是在忽略指数小(就压缩参数$r_k$而言)衰减模式时实现的。在准经典极限$|r_k|\to \infty$,微扰模函数可以通过与时间无关的相位旋转而变为实的,这等价于压缩态形式中所有模的压缩角与相位之间的固定关系。虽然引力波背景的当前状态不是严格意义上的压缩量子态,并且由于与环境和其他过程的相互作用,压缩参数失去了它们的直接意义,但对暴胀过程中产生的扰动均方根值的标准预测不受这些机制的影响(至少,对于宇宙学应用中感兴趣的尺度)。这种随机背景仍然占据相空间的一小部分。
1996-01-24 astro-ph gr-qc hep-th
Pulse-qubit interaction in a superconducting circuit under frictively dissipative environment
微波脉冲被广泛用于控制和测量超导电路上制造的量子比特。由于持续的环境耦合,量子比特在自由时和与微波脉冲相互作用期间都会发生退相干。由于量子逻辑门是通过脉冲-量子比特相互作用来实现的,因此我们从理论上研究了在具有线性谱分布的耗散环境下,相互作用过程中的退相干效应,特别是脉冲的变化.我们发现,有限宽度的可传输脉冲采用不对称的多峰形状,由于不平衡的泵浦和发射率的量子比特反转时,环境的存在。脉冲波形在耗散消失时为孤子脉冲,在强耗散时为脉冲训练。我们从传播脉冲的包络和相位两个角度详细分析了环境成因。
2020-02-16 physics.atom-ph quant-ph
Coherent dynamical recoupling of diffusion-driven decoherence in magnetic resonance
近年来,动力学解耦(DD)作为操纵量子系统并从中提取信息的工具已经获得了相关性。这对于核磁共振(NMR)中涉及的自旋特别相关,其中DD序列可用于延长量子相干性,或用于选择性地耦合/解耦由随机环境波动施加的效应。在这封信中,我们表明,可以利用这些概念,以选择性地重新耦合扩散过程中的限制空间。随后的方法提供了一种新的工具来测量限制系统,如毛细管,孔或细胞的限制长度。这种方法的原则,选择性地重新耦合扩散驱动的退相干,它的立场范围内的扩散核磁共振,并证实实验,提出。
2014-09-07 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph