Disentanglement and decoherence from classical non-Markovian noise: Random telegraph noise
利用准哈密顿方法计算了经典随机电报噪声引起的两量子比特解纠缠。这使我们能够获得分析结果，即使是强耦合和混合噪声，重要的是当量子位有可调的工作点。我们确定了纠缠的突然死亡和复活发生的时间是量子比特工作点、噪声耦合强度和初态纠缠的函数。对于扩展的Werner态，我们证明了纠缠与两个函数的差有关：一个是与退相有关的函数，另一个是与纵向弛豫有关的函数。给出了基于广义Bloch矢量的物理解释：复苏只发生在强耦合噪声中，复苏来自于矢量的角运动。
2010-03-01 quant-ph
Spin-echo entanglement protection from random telegraph noise
我们分析了本地自旋回波程序，以保护两个非相互作用的量子比特之间的纠缠，每一个受到纯粹的失相随机电报噪声。对于超导量子比特，这个简单的模型捕捉到了耦合到设备上的超导杂质效应的特征。给出了纠缠动力学的解析表达式。与在单量子比特动力学中已经观察到的噪声的非高斯性质相关的特殊特征也发生在量子比特-杂质耦合强度与随机电报过程的切换速率之间的比率$g=v/γ$以及脉冲之间的间隔$Δt$的适当值的纠缠动力学中。我们发现，回声过程可以延迟纠缠的消失，取消纠缠恢复和暗周期的动力学结构，并诱导出特殊的平台行为。
2014-08-28 quant-ph
A study of coherence based measure of quantumness in (non) Markovian channels
我们对各种量子噪声信道的量子性进行了详细的分析，包括马尔可夫信道和非马尔可夫信道。考虑的噪声信道包括失相信道，如随机电报噪声，非马尔可夫失相和相位阻尼，以及非失相信道，如广义振幅阻尼和Unruh信道。我们利用最近推出的证人量子的平方$l_1$规范的一致性的基础上。研究发现，非马尔可夫性程度的增加会增加信道的量子度。
2019-05-30 quant-ph
Preserving entanglement and nonlocality in solid-state qubits by dynamical decoupling
本文研究了如何利用动态解耦技术在具有较大低频分量的经典噪声（如$1/f$噪声）产生的退相条件下保持纠缠和非定域性。我们首先表明，量子纠缠和非定域性满足一个封闭的关系，有效的两个独立的量子比特本地耦合到一个通用的环境下纯退相，并从一般类的初始状态。这一结果允许评估基于脉冲的动态解耦的效率，用于保护两个量子比特之间的非局域量子关联受到纯失相本地随机电报和$1/f$噪声。我们调查的效率下的“纠缠记忆”元素的双脉冲回波和序列的周期性，卡尔-珀塞尔和乌里克动态解耦。的Carr-Purcell序列被证明优于其他序列在保持对随机电报和$1/f$噪声纠缠。对于典型的$1/f$磁通噪声图在超导纳米电路，我们表明，纠缠和它的非本地功能可以有效地存储倍一个数量级以上的自然纠缠消失时间采用脉冲定时电流实验达到。
2014-08-28 quant-ph
Correlated Dephasing Noise in Single-photon Scattering
我们发展了一个理论框架来描述光子对具有任意关联退相噪声的二能级量子发射体的散射。这与具有固态发射器的波导QED设置特别相关，例如超导量子比特或量子点，其除了沿着波导传播光子之外还耦合到复杂的退相环境。结合输入输出理论和随机方法，我们预测了弱相干输入下单光子传输实验中的关联退相效应。我们讨论零差检测和光子计数的散射光子，并表明，这两种测量给出的单光子透射率的模量和相位，尽管存在噪声和耗散。此外，我们证明，这些光谱测量包含相同的信息作为标准的时间分辨拉姆齐干涉，因此，它们可以用来充分表征噪声的相关性，而无需直接访问发射器。该方法的例证与范例相关的失相模型，如彩色高斯噪声，白噪声，电报噪声，和1/f噪声，通常遇到的固态环境。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum state transfer and periodicity in discrete-time quantum walks under non--Markovian dephasing noise
研究探讨了非马尔可夫德相位噪声对离散时间量子漫步中周期性和状态传输的影响，展示了噪声环境下实现量子态传输的可行性。
2025-12-03 quant-ph
How to Enhance Dephasing Time in Superconducting Qubits
我们从理论上研究了设计的脉冲序列对恢复超导量子比特中由于背景噪声而丢失的量子相干性的影响。我们考虑了1/f噪声和随机电报噪声，并表明量子比特相干时间可以通过精心设计的脉冲序列大大增强。相反，在外部脉冲序列下的量子比特相干性的时间依赖性可以用作提取超导量子比特中的噪声机制的光谱工具，即通过使用Uhrig的脉冲序列，可以获得关于噪声的谱密度的矩的信息。我们还研究了脉冲序列对强耦合涨落影响下量子比特演化的影响，发现脉冲序列的应用抑制了退相干中的非高斯特征.
2008-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Greedy versus Map-based Optimized Adaptive Algorithms for random-telegraph-noise mitigation by spectator qubits
在数据存储量子位尽可能保持隔离的情况下，通过最少的测量和控制，仍然可以使用额外的噪声探测器进行噪声缓解，仅在需要时进行校正。受固态量子比特情况的启发，我们考虑了由随机电报过程描述的两态涨落和也是量子比特的噪声探针（所谓的旁观者量子比特（SQ））产生的退相噪声。我们构建的理论模型，假设投影测量的SQ，并推导出不同的测量和控制策略的性能，在该政权的噪声缓解工作良好。我们从贪婪算法开始;也就是说，在不久的将来总是最大化数据量子比特相干性的策略。我们数值计算表明，该算法工作得很好，并发现它的自适应策略可以很好地近似一个简单的算法，只有几个参数。在此基础上，和分析结构，使用贝叶斯映射，我们设计了一个参数（$Θ$）的算法家族。在高噪声灵敏度的SQ的渐近制度，我们分析表明，这$Θ$ -家庭的算法减少了数据量子比特的退相干率的除数缩放作为这种灵敏度的平方。将$Θ$设置为等于其最优值$Θ^\star$，产生基于地图的渐进状态优化自适应算法（MOAAAR）。我们表明，分析和数值，MOAAAR优于贪婪算法，特别是在政权的SQ的高噪声敏感性。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Facets of quantum information under non-Markovian evolution
我们考虑两个非马尔可夫模型：随机电报噪声（RTN）和非马尔可夫失相（NMD）。从量子费舍尔信息流的角度研究了这些模型中的记忆性。这被认为是与其他著名的证人的非Markovianity一致。通过研究这两个噪声通道的门和通道的量子特性，从理论上刻画了它们的量子信息特性。进一步研究了量子相干性及其与混合度的平衡。这有助于正确理解这两个噪声通道在量子信息处理和量子通信的各个方面所扮演的角色。
2019-02-04 quant-ph
Quantum correlations in mutually unbiased bases and non-Markovian dephasing
Universidad Simón Bolívar（西蒙玻利瓦尔大学）；Laboratorio de Sistemas Complejos, Universidad Simón Bolívar（西蒙玻利瓦尔大学复杂系统实验室）
本文研究了残余量子关联在非马尔可夫量子退相干通道中的行为，分析了其在X态中的突然死亡与复兴条件，并探讨了 Werner 状态、最大非局域混合态和最大纠缠混合态中的关联特性。
2026-08-14 quant-ph
Entanglement dynamics in superconducting qubits affected by local bistable impurities
研究了两个独立的超导量子比特在纯退相时受产生随机电报噪声（RTN）的双稳态杂质影响的纠缠动力学。相关参数是量子位-RTN耦合强度与RTN切换速率之间的比率$g$，其捕获动态的马尔可夫特征与非马尔可夫特征之间的交叉的物理。对于相同的量子比特RTN子系统，交叉参数的阈值$g_\mathrm{th}$将指数衰减和复苏的开始分开;通过改变RTN的初始条件，还显示出不同的定性行为。此外，我们表明，对于不同的量子比特RTN子系统，当两个量子比特都非常强耦合到RTN的纠缠恢复幅度的增加可能会发生在动态。
2014-08-28 quant-ph
Qubit metrology of ultralow phase noise using randomized benchmarking
在一定时间尺度范围内精确测量退相对于将量子门改进到超过纠错阈值是至关重要的。我们提出了一种基于随机基准测试的方法，能够通过重复但不相干的相位噪声来大大提高Ramsey和自旋回波序列的精度。我们发现我们的SQUID为基础的量子比特是不受$1/f$磁通噪声在短时间尺度，而是观察电报噪声机制，是不适合与标准的测量技术研究。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Markovian Protection and Thermal Fragility of Quantum Resources in a Spin-1/2 Ising-Heisenberg Diamond Chain
研究自旋-1/2 Ising-Heisenberg菱形链在非马尔可夫振幅阻尼与随机电报噪声下的量子关联动力学，比较Concurrence与不确定性诱导非定域性，并揭示温度、磁场和自旋耦合对量子资源保护的影响。
2025-06-15 quant-ph
Stability of superconducting resonators: motional narrowing and the role of Landau-Zener driving of two-level defects
超导谐振器和量子比特的频率不稳定性导致失相和时变能量损失，并阻碍量子处理器的调谐。其主要来源是源于表面氧化物的介电噪声。需要进行彻底的噪音研究，以便对这些波动有一个全面的了解和缓解策略。在这里，我们使用一个频率锁定环跟踪三种不同的谐振器类型的谐振频率抖动-一个氮化三铝超电感器，一个铝共面波导，和一个铝腔-我们观察到惊人相似的随机电报信号波动。在低微波驱动功率下，谐振器表现出多个不稳定的频率位置，其为了增加功率而合并成一个频率，这是由于由谐振器对各个两能级系统缺陷的交感驱动引起的运动变窄。在所有这三个设备中，我们探测一个占主导地位的波动，发现其振幅饱和与驱动功率的增加，但其特征开关速率遵循准经典朗道-齐纳转换的幂律依赖。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Modeling of Low and High Frequency Noise by Slow and Fast Fluctuators
我们研究了量子二能级系统中的退相动力学，通过随机电报过程模拟1/f和高频噪声。我们的方法是基于一个所谓的自旋波动模型，其中一个嘈杂的环境是由大量的波动建模。在连续极限下，我们得到了一个有效的随机过程（ERP），它是由波动的分布函数描述的。在一个简化的模型中，我们将ERP减少到两个（慢和快）波动的集合。利用这个模型，我们研究了超导磁通量子比特中的退相干，并将我们的理论结果与现有的实验数据进行了比较。我们证明了我们的理论预测与实验的良好协议。我们的方法可以应用于许多量子系统，如生物复合物，半导体，超导和自旋量子位，其中与环境的相互作用的影响是必不可少的。
2012-04-21 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating environment
本文重新研究了[R. Finkelstein等人，Phys.Rev.X11，011008（2021）]，其最初目的是从非相互作用的二能级系统（量子比特）的系综中去除静态多普勒展宽的影响。该方案涉及在量子比特水平和辅助水平之间同时应用红色和蓝色失谐驱动，并且通过仔细选择驱动幅度和失谐，驱动引起的能量偏移可以精确地补偿不均匀的静态多普勒引起的频率偏移-有效地去除不均匀的多普勒展宽。我们证明了这个方案是更强大的，也可以保护一个单一的（甚至是一个合奏），量子比特的能级从噪声依赖于时间和空间：相同的计划可以大大减少由时间波动的环境引起的失相噪声的影响。作为示例，我们研究了对许多物理系统中出现的两种类型的非马尔可夫环境的保护：高斯噪声和非高斯噪声-随机电报噪声。通过数值模拟，我们证明了增强的自旋相干时间$T_2^*$，量子比特在一个波动的环境中的三个数量级，以及其初始漂移频率的重新聚焦。这个相同的方案，仅使用两个驱动器，可以对量子位的集合进行操作，同时提供时间和空间稳定性，并并行产生高质量的几乎相同的量子位的集合，这可以用于许多量子技术，如量子计算和传感，具有更快实现容错量子计算的潜力。
2023-02-08 quant-ph
