Zeno crossovers in the entanglement speed of spin chains with noisy impurities
我们利用有限关联时间的噪声信号驱动XY自旋链中的自旋(耗散杂质),计算了随机量子轨道下自旋二分态的纠缠熵动力学.我们计算了自旋二分态的噪声平均纠缠熵,并观察到在强耗散时,由于Zeno效应,其传播速度减小。我们恢复的芝诺交叉,并表明,噪声平均纠缠熵可以用作加热和芝诺制度的代理。在增加噪声的相关时间时,芝诺交叉的位置在较强的耗散下移动,从而延长加热制度。
2022-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Zeno and anti-Zeno polarization control of spin-ensembles by induced dephasing
我们在实验和理论上证明了纯度(偏振)控制量子纠缠与多个自旋,在核磁共振(NMR)设置模拟重复的量子测量诱导退相。我们发现,通过选择合适的退相操作之间的时间间隔,可以将量子比特系综引导到具有一定纯度的准平衡态。这些结果表明,在与反芝诺制度相关的间隔重复移相导致合奏纯化,而与芝诺制度相关的那些导致合奏混合。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Optical measurement of electron spins in quantum dots: Quantum Zeno effects
我们描述了量子点中电子自旋的连续光学测量下的量子反作用效应。我们考虑系统由椭圆偏振光激发接近三振子共振,这允许同时自旋取向和测量。我们从微观上证明了由于量子Zeno效应和反Zeno效应,连续自旋测量可以抑制和加速核诱导自旋弛豫。我们的理论预测可以直接与未来的实验结果进行比较,并直接推广到泵浦探测实验。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Zeno subspaces by repeated multi-spin projections
重复观测通过量子芝诺效应抑制了量子态的相干演化。在多量子比特系统中,这种效应为控制复杂的量子态提供了新的机会。在这里,我们的实验表明,重复投影多个自旋的联合观测创建相干量子芝诺子空间,同时抑制由环境引起的失相。我们在这些子空间中编码多达两个逻辑量子比特,并表明随着投影数量的增加,移相时间的增强遵循与所涉及的自旋数量无关的标度律。这些结果为频繁的多自旋测量和非马尔可夫噪声之间的相互作用提供了新的见解,并为通过重复投影来定制多量子比特系统的动力学铺平了道路。
2016-03-10 quant-ph
Quantum Zeno effect in a nitrogen-vacancy center embedded in a spin bath
研究了金刚石中被$^{13}$ C核自旋浴包围的氮空位中心的纵向弛豫。利用团簇关联展开(CCE)方法,数值模拟了低温下交叉弛豫引起的电子态衰减过程。结果表明,该方法不仅能够描述大失谐区的纯退相效应,而且还能模拟近共振区的量子动力学行为。我们提出了一个通过实现量子芝诺效应(QZE)来减缓NV中心衰变的方案。计算结果表明,QZE能有效地抑制NV心的衰变。
2016-08-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
From Zeno to anti-Zeno: decoherence-control dependence on the quantum statistics of the bath
我们证明,通过精确的解决方案,自旋浴导致更强(更快)退相的量子比特比玻色子浴具有相同的浴耦合光谱。这种差异是由于纺丝浴“敷料”的耦合。因此,浴槽的量子统计强烈影响将量子位从其浴槽动态解耦所需的脉冲序列。
2010-12-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Zeno and anti-Zeno effects: studying modified decay rates for spin-boson models with both strong and weak system-environment couplings
在本文中,我们研究了在重复测量下,如果在每次测量之前去除系统演化,量子系统会发生什么。从研究一个耦合到两个独立谐振子池的两能级系统开始,我们将用大量这样的系统来代替它,从而调用大自旋玻色子模型。尽管我们的两个能级系统中的每一个都与上述浴中的一个强烈地相互作用,但它与另一个的相互作用很弱。利用极化子变换,使强耦合区的问题可以用微扰理论来处理。我们发现,涉及一个单一的两能级系统的情况下表现出定性和定量的差异,从涉及一个集合的情况下,他们;然而,强耦合和弱耦合的一般效果原来是相同的,在系统进化的存在,这使我们能够建立系统进化没有任何实际的影响,这些效果。
2020-12-10 quant-ph
Anti-Zeno purification of spin baths by quantum probe measurements
到目前为止,量子芝诺和反芝诺范式已经通过在适当的时间间隔进行的非选择性测量解决了耦合到不变浴的量子系统的演化控制。我们从根本上修改这些范例,通过引入,理论和实验,通过选择性测量系统(量子位)控制浴状态的概念。我们表明,在对应于反芝诺制度的系统浴交换的时间间隔,一系列的测量具有强烈的相关性的结果。这些关联可以显著地提高浴状态纯度,并产生浴的低熵稳态。在测量完成后,净化浴状态持续很长时间。这种纯化使得能够利用旋转浴作为长寿命的量子存储器或量子增强传感器。该实验涉及在低温下通过核自旋浴在金刚石中反复探测缺陷中心的移相。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
A dynamical theory for one-dimensional fermions with strong two-body losses: universal non-Hermitian Zeno physics and spin-charge separation
本文研究了具有两体损耗的自旋为1/2费米子的一维相互作用气体。动态相图的特点的方法,以稳定状态显示一个宽的量子芝诺区域,确定了一个特殊的行为的最低本征值的相关的非厄米哈密顿。我们使用一个近似方案的基础上有效的解耦的电荷和自旋自由度,后者有效地发展在一个非马尔可夫的方式根据非厄米的海森堡哈密顿的芝诺政权的普遍动力学。我们提出了详细的结果,从初始状态的时间演化与每个站点的一个粒子与非相干和反铁磁自旋顺序,显示如何建立两个非平衡的演化显着不同的电荷相关。
2023-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Zeno effect in an unstable system with NMR
从理论上提出了一种利用核磁共振(NMR)验证量子芝诺效应(QZE)抑制衰变过程的方案。核自旋受低频噪声的影响,因此人们可以自然地观察到非指数衰变行为,这是观察QZE的先决条件。我们还描述了QZE的一个关键组成部分,即对核自旋的测量,可以在现有技术中用NMR实现
2013-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stochastic quantum trajectories demonstrate the Quantum Zeno Effect in open spin 1/2, spin 1 and spin 3/2 systems
本文通过随机量子轨迹方法研究开放自旋1/2、1和3/2系统在连续测量下的量子芝诺效应,揭示测量强度如何改变拉比振荡路径并增强系统在本征态附近的停留。
2024-02-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Zeno and Anti Zeno effect for a two level system in a squeezed bath
本文讨论了指数衰减系统中Zeno(QZE)或anti-Zeno(QAE)效应的出现。本文研究了一个连续受监控的二能级系统与压缩池相互作用的量子动力学。我们发现,系统的行为严重依赖于挤压浴的制备方式。对于特定的选择的压缩相位的系统显示芝诺或反芝诺效应的条件下,它会指数衰减,如果没有进行测量。这个结果允许一个明确的解释,在等效自旋系统与虚构的磁场相互作用。
2006-03-15 quant-ph
Optimization of a Neutron-Spin Test of the Quantum Zeno Effect
本文从实用的角度讨论了考虑磁镜过滤自旋态的非理想效率时,量子芝诺效应(QZE)的中子自旋实验检验。在理想情况下,(理想)反射镜的数量N可以无限增加,从而产生越来越好的QZE。相比之下,在具有不完美反射镜的实际情况下,存在最佳反射镜数量N_opt,在该数量处QZE变为最大:更频繁的测量将使性能恶化。然而,定量分析表明,一个很好的QZE的实验测试仍然是可行的。这些结论具有普遍的有效性:在实际实验中,损耗和缺陷的存在导致最佳频率N_opt,其通常是有限的。一个不应该增加N超过N_opt。一个方便的公式N_opt,有效的在一个广泛的框架,推导出作为一个函数的参数表征的实验装置。
2003-01-15 quant-ph
Quantum Zeno effect and the detection of gravitomagnetism
在这项工作中,我们介绍了两个实验的建议,可以揭示一些内在的自旋的惯性性质。特别地,我们将分析地球的重力磁场对自旋为1/2的量子系统的作用。我们将推导出拉比跃迁的表达式,它明确地依赖于量子系统的自旋与地球重力磁场之间的耦合。然后,考虑了自旋1/2系统能量的连续测量,得到了出现的量子Zeno效应的表达式。从而证明了在自旋为1/2的系统中,引力磁不仅能引起Rabi跃迁,而且能引起量子Zeno效应。
2000-11-07 gr-qc quant-ph
Quantum Zeno effect as a topological phase transition in full counting statistics and spin noise spectroscopy
当量子系统与探测器的相互作用从弱耦合极限变为强耦合极限时,系统经历了从具有量子力学相干振荡的区域到具有冻结动力学的区域的过渡。除了这个量子芝诺过渡,我们表明,完整的计数统计的检测器信号事件经历了拓扑相变在两个阶段之间的边界处的量子系统的中间耦合到检测器。我们证明,这种转变属于拓扑相变,可以分类的编织群的元素的类。我们预测,这种转变可以探索实验的光学自旋噪声光谱。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Zeno subspace and entangled Bose-Einstein condensates
我们讨论了一个建议的最大纠缠原子N-GHZ态的有效产生的旋量-1凝聚驱动内部状态原子拉曼跃迁使用(经典)激光场。我们说明了量子芝诺子空间的动力学,并确定由此产生的原子弹性碰撞,促进确定性纠缠的创建。我们的建议可以很容易地实现在几个实验室的铁磁旋量凝聚($^{87}$ Rb原子)进行了研究。
2003-10-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stabilisation of an optical transition energy via nuclear Zeno dynamics in quantum dot-cavity systems
研究了原子核自旋对量子点-腔系统散射光子的相移和偏振旋转的影响。我们表明,由于相移强烈依赖于电子跃迁的量子点的共振能量,它可以提供一个灵敏的探针的量子态的核自旋,拓宽这一过渡的能量。通过在扩展的输入-输出形式主义内的哈密顿水平上包括电子-核自旋耦合,我们展示了光子散射事件如何作为核自旋测量,当快速应用时,通过量子芝诺效应导致核自旋动力学的抑制,以及相应的光学共振的稳定。我们展示了这种效应如何体现在强度自相关$g^{(2)}(τ)$的散射光子,其长时间聚束行为的变化,从二次衰减低光子散射率(弱激光强度),越来越慢的指数衰减增加激光强度的光学测量阻碍核自旋演化。
2019-05-13 quant-ph
Protecting Quantum States via the Super-Zeno Effect and Anticoherence
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University(海南大学物理与电子工程学院);Tikhonov Moscow Institute of Electronics and Mathematics, HSE University(高等经济大学季霍诺夫莫斯科电子与数学研究所)
本文提出结合量子超Zeno效应和自旋反相干子空间,有效保护自旋系统免受n阶磁哈密顿量噪声的影响,并推广为量子n-陀螺仪概念。
2026-06-03 quant-ph
Generating and stabilizing the GHZ state in circuit QED: Joint measurement, Zeno effect and feedback
在固态电路QED系统中,我们将先前关于产生和稳定两个量子比特Bell态的研究[Phys.Rev.A82,032335(2010)]扩展到三个量子比特GHZ态。在色散机制中,我们采用零差联合读出多个量子比特来推断进一步处理的状态,特别是使用它来稳定状态直接通过交替翻转中断芝诺(AFIZ)计划。此外,基于滤波电流的最先进的反馈动作不仅能够在初始阶段确定性地生成预GHZ状态,而且还能够在后期稳定过程中从环境引起的退化中快速恢复。我们证明了在有效的量子测量和快速的单量子比特旋转条件下,该方案可以保持态的高保真度。
2011-03-07 quant-ph
Analyzing the Quantum Zeno and anti-Zeno effects using optimal projective measurements
量子力学中的测量不仅可以有效地冻结量子系统的态(量子芝诺效应),而且可以加速系统的时间演化(量子反芝诺效应)。在量子芝诺和反芝诺效应的研究中,一个量子态,通常是系统的激发态,通过一次又一次地将量子态投影到初始态上来重复制备。在本文中,我们用不同的方法反复制备初始量子态。而不是只执行投影测量,我们允许单一的操作进行,在一个非常短的时间尺度上,每次测量后。然后,我们可以通过执行一些投影测量来重复地准备初始量子态,并且此后,在每次测量之后,执行适当的幺正操作以重复地结束初始状态。因此,我们的目标是找到需要重复执行的投影测量,使得我们获得量子态的最小可能有效衰减率。因此,量子态被最大限度地保护免受其环境的影响。我们发现,这些优化的投影测量不断变化,依赖于测量时间间隔。我们明确地发现投影测量需要进行,以及优化的有效衰变率,为各种系统环境模型,如人口衰变模型,纯退相模型,自旋玻色子模型,和大自旋玻色子模型。我们发现,这种优化的有效衰变率和通常的衰变率之间可以有相当大的差异,通过反复投影到初始状态。特别是,芝诺和反芝诺制度可以大大修改。
2017-02-06 quant-ph
Zeno physics of the Ising chain with symmetry-breaking boundary dephasing
本文研究了一维横场Ising模型边界耦合Zeno自旋的效应,发现边界弛豫动力学中存在与边缘模式产生或破坏相关的尖锐奇点,并证明该奇点在破坏可积性的相互作用下稳定。
2024-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Selective quantum Zeno effect of ultracold atom-molecule scattering in dynamic magnetic fields
我们证明了利用多个频率的动态磁场可以有选择地产生原子与分子之间的超冷散射的终态。动态磁场控制的机制是基于所选散射通道的广义量子芝诺效应。特别是,我们使用的原子-分子自旋翻转散射表明,在非弹性散射中的分子的选定的最终自旋投影的过渡可以被抑制的Floquet工程的初始和最终状态之间的耦合的动态调制。
2021-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Zeno and anti-Zeno effect in an open quantum system in the ultrastrong-coupling regime
研究了自旋玻色子模型下谐振子与二能级系统相互作用中的量子Zeno效应和量子反Zeno效应。通过应用基于矩阵乘积状态的数值精确方法,必须修改先前获得的关于反向旋转项影响的图像:对于物理浴初始状态,随着测量间隔的增加,从QZE到QAZE的转变仅在弱耦合下不存在,而在强耦合下存在。此外,我们发现,过渡总是发生在广泛使用的裸浴初始状态。在仅投射测量量子位的更现实的测量方案中,除了中间测量间隔的加速衰减之外,裸浴初始状态的上述场景保持定性不变。
2017-06-09 quant-ph
Quantum Quasi-Zeno Dynamics: Transitions mediated by frequent projective measurements near the Zeno regime
对量子系统的频繁观察导致了量子芝诺物理学,其中系统演化被限制在与测量结果相称的状态。我们表明,更一般地说,系统可以通过高阶虚拟过程,通过测量子空间外的状态之间的发展。我们推导出有效的哈密顿量来描述这种演变,以及测量之间的时间依赖性。我们展示了这种现象的应用原型量子多体系统的例子,自旋链和原子的光晶格,在那里它促进相关的动力学效应。
2016-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
A general framework for the Quantum Zeno and anti-Zeno effects
给出了在弱系统-环境耦合条件下,对任意系统-环境模型的量子Zeno和反Zeno效应的一般处理方法。它示出的有效寿命的量子态,受到重复的投影测量依赖于环境的谱密度和广义的“过滤器功能”,这反过来又取决于系统状态,这是反复准备,测量间隔,系统参数,系统与环境的耦合,和环境的关联函数的重叠。这个一般的框架,然后使用明确的研究芝诺反芝诺交叉行为的自旋玻色子模型,其中一个单一的两能级系统耦合到玻色子环境。结果表明,我们的框架再现结果通常的人口衰减的情况下,以及为纯退相模型,而在同一时间,让我们研究芝诺反芝诺过渡时,衰减和退相发生。这些结果,然后扩展到许多两级系统耦合集体玻色子环境,以表明芝诺和反芝诺效应之间的区别变得更加明显的两级系统的数量增加。
2016-04-22 quant-ph
Quantum tunneling effect and quantum Zeno effect in a Topological system
本文构造了一个拓扑基自旋相互作用哈密顿量。当我们选取适当的参数时,这个哈密顿系统可以用量子双阱势系统来模拟。如果参数$Δ=0$,拓扑系统等价于两个独立的量子阱。当参数$Δ\neq 0$为零时,系统等效为具有有限势垒的双势阱。详细研究了该拓扑系统的量子隧穿效应和量子Zeno效应。
2010-12-10 quant-ph
Non-Markovianity during quantum Zeno effect
我们研究的Zeno和反Zeno效应的背景下,非马尔可夫动力学纠缠自旋玻色子系统与非相互作用水库。我们确定了增强的非马尔可夫签名在特定的两个量子比特分区的贝尔样的初始状态,结果表明,内部量子比特芝诺效应或反芝诺效应发生在与量子比特间的非马尔可夫动力学的系统参数的范围。有效芝诺或反芝诺动力学的时域与储层相关动力学的非马尔可夫时间尺度大约是相同的数量级,并且由于芝诺机制而引起的衰减速率的变化似乎与特定的两量子比特分区之间的信息流协调。我们扩展我们的分析,研究芝诺机制,非马尔可夫链使用三方国家所产生的供体-受体-汇模型的光合生物系统。
2013-04-11 physics.chem-ph quant-ph
Chirality-bolstered quantum Zeno effect enhances radical pair-based magnetoreception
本文研究了手性诱导自旋选择性(CISS)对自由基对反应磁敏感性的影响,发现CISS诱导的自旋极化通过强化量子Zeno效应显著提升磁敏感性,而自旋相干性无此效果,表明CISS并非通用增强剂。
2025-05-02 physics.bio-ph quant-ph
Quantum Zeno Effect Underpinning the Radical-Ion-Pair Mechanism of Avian Magnetoreception
鸟类磁感受(候鸟利用地球磁场导航的感觉能力)背后复杂的生化过程已经缩小到鸟类视网膜蛋白中发现的自由基离子对的自旋依赖性重组。鸟类磁场检测是由自由基不成对电子的磁相互作用和自由基复合动力学之间的相互作用。这种机制的关键是自由基对自旋相干性的长寿命,因此弱地磁场将有机会发出信号。它在这里表明,一个基本的量子现象,量子芝诺效应,是在自由基离子对磁接收机制的基础。量子芝诺效应自然导致长自旋相干寿命,对系统物理参数没有任何约束,确保了这种感觉机制的鲁棒性。关于鸟类磁敏感性的基本实验观察是无缝导出的。这些问题包括磁灵敏度函数窗口和定向鸟群的航向误差,迄今为止,这些问题都没有得到理论上的证明。这里提出的发现可能与光合反应中的类似机制高度相关。它们还引发了关于进化机制的基本问题,这些机制使鸟类能够最佳地利用量子测量定律。
2008-04-16 q-bio.BM quant-ph
Quantum Zeno Effect in Radical-Ion-Pair Recombination Reactions
自由基-离子对普遍存在于从光合作用到鸟类磁导航的磁敏感化学反应等广泛的生物化学反应中。我们在这里表明,自由基离子对的电荷复合是一个连续的量子测量过程,询问对的自旋状态。这自然导致了量子芝诺效应的出现,解释了大量关于异常长寿命自由基离子对的数据。
2008-08-18 physics.bio-ph q-bio.BM quant-ph
Bath-induced Zeno localization in driven many-body quantum systems
本文研究外部驱动下与局域振动热浴耦合的量子自旋系统,发现强浴耦合可通过多体量子芝诺效应使遍历系统发生自旋局域化,解释了4-5K以上热混合机制失效的实验现象。
2025-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Berry phase from a quantum Zeno effect
我们展示了一个具体的实施,通过动态量子芝诺效应产生的状态空间演化的几何相位的创建。也就是说,一个系统被引导通过希尔伯特空间中的一个闭环,通过一系列紧密间隔的投影,导致相对于原始状态的相位差。我们的目标是提出一个具体的实验装置,在其中可以创建和观察到这个阶段。为此,我们研究的情况下,中子自旋,检查实现的“投影”的实际方面,并估计理想化的投影和实验实现之间的差异。
1999-03-31 quant-ph
The quantum Zeno and anti-Zeno effects with non-selective measurements
在量子芝诺和反芝诺效应的研究中,通常考虑对系统进行等时间间隔的快速投影测量,以检查系统是否处于初始状态。这些投影测量在测量结果被读出的意义上是选择性测量,并且在测量效果的分析中仅考虑所有测量结果对应于初始状态的情况。在本文中,我们扩展这样的处理,以考虑重复的非选择性测量的影响-只有最终的测量是需要对应于初始状态,而我们不知道中间测量的结果。我们提出了一个一般的形式推导出的有效衰减率的初始量子态与这种非选择性的测量。重要的是,我们表明,使用非选择性测量和通常的方法只考虑选择性测量之间的差异,只有当我们超越了弱系统-环境耦合制度的模型,而不是通常的人口衰减模型。因此,我们然后应用我们的形式主义,调查量子芝诺和反芝诺效应的三个完全可解的系统环境模型:一个单一的两级系统进行退相,一个单一的两级系统与两级系统的环境相互作用,和一个大的自旋进行退相。我们的研究结果表明,量子芝诺和反芝诺效应的存在下,非选择性测量可以非常显着不同的重复选择性测量的情况下相比。
2018-08-24 quant-ph
Using the Quantum Zeno Effect for Suppression of Decoherence
投影测量是量子力学的基本要素。在大多数情况下,它们会导致它们所作用的量子系统发生不可逆的变化。然而,测量也可以用来稳定量子态从衰变过程,这是已知的量子芝诺效应(QZE)。在这里,我们证明了这种效应的情况下,一个核自旋量子比特的叠加态,使用辅助执行测量。结果,量子位的量子态被保护免于失相,而不依赖于NMR实验的系综性质。我们还提出了一个方案,以保护一个任意的状态,通过使用QZE。
2016-01-15 quant-ph
A relaxationless demonstration of the Quantum Zeno Paradox on an individual atom
单个原子离子在基态超精细共振上的自旋的驱动演化受到离子在相关本征态之一中的观察的阻碍。共振散射光的检测识别处于其上部“亮”状态的离子。较低的“暗”离子状态没有弛豫,并且通过零信号与检测器相关。量子芝诺佯谬的直接证明就是量子芝诺佯谬。此外,当在驱动的间歇期间探测{ \em并监测}由分级的$π$脉冲驱动的离子时,证明了高的存活概率,使得离子的演变被完全记录。
2004-06-04 quant-ph
Quantum Information Processing with Quantum Zeno Many-Body Dynamics
我们展示了如何利用量子芝诺效应来控制量子多体动力学的量子信息和计算的目的。特别是,我们考虑一个一维阵列的三能级系统通过最近邻相互作用。通过对量子比特进行两级编码,并利用简单的投影频繁测量产生量子芝诺效应,我们演示了如何实现一个定义良好的量子寄存器、按需量子态转移、通用的双量子比特门和双量子比特奇偶校验测量。因此,我们认为,通用的量子计算的主要成分可以实现在一个自旋链与一个永远在线和恒定的多体哈密顿量。我们还展示了一些可能的修改,最初假设的动力学,以创建最大纠缠量子比特对和单量子比特门。
2009-11-20 quant-ph
Maximizing information obtainable by quantum sensors through the Quantum Zeno Effect
本研究针对量子传感信息提取优化问题,提出利用量子芝诺效应实现能级免交叉系统的信息放大以估计耦合强度,为交流磁场传感和多自旋系统表征等提供新路径,推动量子传感发展。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Noise-induced Zeno-like effect in a spin-chain quantum battery
本研究证明在自旋链量子电池中,适当设计的噪声可诱导类Zeno效应,稳定存储能量并提升充电性能,其中比特-相位翻转通道兼具快速充电与高存储优势。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effects induced by either frequent measurements, modulations, or a mix of them
使用数值计算,我们比较了许多自旋在随机磁场的集体跃迁概率,受到频繁的投影测量,频繁的相位调制,或调制和测量的混合。对于三种不同的分布函数(高斯分布、洛伦兹分布和指数分布),当脉冲延迟较短且演化时间大于某个临界值时,频繁调制下的跃迁几率被抑制最大。此外,当存在频繁的相位调制时,发生退相干冻结(其中转变速率等于零),而转变速率仅在存在频繁的测量和它们的混合时减小,因为脉冲延迟接近零。然而,在大脉冲延迟区域中,频繁调制下的转移概率比频繁测量或调制和测量的混合下的转移概率增强。
2011-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Zeno Dynamics through stochastic protocols
量子芝诺动力学(Quantum Zeno Dynamics)是一种现象,即量子系统的观测或强驱动可以将其动力学冻结到一个子空间,有效地截断系统的希尔伯特空间。它代表了著名的飞箭芝诺悖论的量子版本。在这里,我们研究如何在系统的观察(或驾驶)的时间随机性影响的生存概率的子空间中的系统。特别是,我们引入了一个强大的和一个弱芝诺制度,我们量化的限制,通过提供一个分析表达式,这种生存概率。我们研究了几个耗散和相干协议,以限制动力学,并表明它们可以成功地适应随机版本。在弱芝诺制度的动态内的子空间有效地作为一个额外的来源的随机约束协议。我们的分析预测进行了数值测试和验证的一个典范的自旋链。作为实际意义,不同的相干和耗散约束协议允许选择高保真度的概率方案(与完美的子空间动力学相比)和保真度稍低的确定性方案之间的权衡,这是朝着未来量子技术更好控制的一步。
2016-07-29 quant-ph
Searching Axion-like Dark Matter by Amplifying Weak Magnetic Field with Quantum Zeno effect
本文理论提出利用量子芝诺效应(QZE)通过核自旋放大弱磁场信号,证明其在高斯噪声下的放大倍数较马尔可夫情形提高约$e^{1/2}$倍,并确定最优实验参数,为暗物质和奇异相互作用的新约束实验提供指导。
2025-02-19 physics.app-ph quant-ph
Zeno Dynamics in Quantum Statistical Mechanics
在算符代数的框架下研究了量子统计力学中的量子Zeno效应。我们制定了一个条件的外观效果在W*-动力系统,在短期行为的动态。量子自旋系统的例子表明,这个条件可以有效地应用于量子统计力学模型。进一步,我们导出了Zeno生成元的一个显式形式,并利用它构造了Zeno动力学的Gibbs平衡态。作为一个具体的例子,我们考虑的X-Y模型,我们表明,在微观水平上的频繁测量,例如,一个单一的晶格位置,可以产生宏观影响,改变全球平衡。
2004-10-06 math-ph math.MP math.OA
Effective quantum Zeno dynamics in dissipative quantum systems
研究了由Lindblad主方程描述的开放量子系统的时间演化,耗散只作用于系统的部分自由度${\cal H}_0$,目标是${\cal H}_0$中唯一的暗态.我们发现,在大耗散的Zeno极限下,追踪到耗散子空间${\cal H}_0$上的系统的密度矩阵根据另一个Lindblad动力学演化,具有重整化有效哈密顿量和弱有效耗散。这种行为的海森堡自旋链的情况下,明确检查一个或两个边界自旋强耦合到磁库。此外,重整化有效哈密顿量的本征态的布居按照经典的马尔可夫动力学随时间演化。作为这一结果的直接应用,我们提出了一个计算效率高的精确方法来评估一般系统的非平衡稳态在强耗散的限制。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Kondo-Zeno crossover in the dynamics of a monitored quantum dot
本文研究受监测量子点的近藤-芝诺交叉:通过持续监测量子点总电荷,发现初始极化自旋衰减率从近藤屏蔽(相互作用控制)转变为量子芝诺效应(随监测率增加而降低),长寿命近藤态对弱耗散鲁棒,推导了弱耗散下的非厄米近藤有效模型。
2025-03-27 cond-mat.str-el quant-ph
Interaction-free measurements by quantum Zeno stabilisation of ultracold atoms
量子力学预言,我们的物理现实受到可能发生但实际上不会发生的事件的影响。无相互作用测量(IFM)利用这种违反直觉的影响,检测到的对象,而不需要任何与它的相互作用。在这里,我们提出并实现了IFM的概念,基于一个不稳定的多粒子系统。在我们的实验中,我们使用了一种处于不稳定自旋构型的超冷气体,这种气体可以经历快速衰变。该物体-由激光束实现-由于间接量子芝诺效应而防止这种衰变,因此可以在不与单个原子相互作用的情况下检测到它的存在。与现有的建议相反,我们的IFM不需要单粒子源,并且只受到损耗和退相干的微弱影响。我们证明了90%的置信水平,远远超过以前的光学实验。
2015-11-24 quant-ph
The AC Stark, Stern-Gerlach, and Quantum Zeno Effects in Interferometric Qubit Readout
本文描述了AC斯塔克,斯特恩-格拉赫和量子芝诺效应,因为它们表现在连续干涉测量的两态量子系统(量子比特)。提出了一个简单而又现实的干涉测量过程的模型,并在没有热噪声的情况下求解到所有阶的微扰理论。用Fokker-Plank方程描述了干涉Stern-Gerlach效应的统计特性,并得到了该方程的格林函数的封闭表达式。热噪声被添加在一个外部施加的朗之万力的形式,并考虑热噪声和测量的综合影响。得到了描述交流斯塔克效应和量子芝诺效应的光学布洛赫方程。自发量子位跃迁被证明是观察等效的外部朗之万力引起的过渡。延迟选择的影响进行了讨论。涉及捕获离子的实际实验建议。研究结果对量子计算中量子位读出系统的设计和磁共振力显微镜中的单自旋探测具有重要意义。
1996-11-29 quant-ph
Quantum Zeno effect versus adiabatic quantum computing and quantum annealing
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究绝热Grover搜索算法中环境耦合导致的退相干,发现量子芝诺效应通过持续测量抑制量子跃迁,从而限制量子加速,并推广到基于Landau-Zener跃迁的绝热量子算法和量子退火方案。
2026-05-22 quant-ph
Modulator-Assisted Zeno Control of Energy Transfer in Quantum Batteries
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
本文提出一种调制器辅助的量子电池协议,通过局部单位元操作动态重塑有效哈密顿量,实现能量传输的开关控制,并在多体系统中展示其扩展性。
2026-07-28 quant-ph
Ultracold quantum wires with localized losses: many-body quantum Zeno effect
我们研究了一个一维系统的相互作用无自旋费米子受到本地化的损失,在那里的相互作用的无缝量子涨落和粒子相互作用导致的化身真正的多体性质的量子芝诺效应。该模型构成了典型Kane-Fisher势垒问题的非平衡对应物,并且由于系统的无间隙性质,它表现出强相互作用效应。作为一个中心的结果,我们表明,在费米动量附近的量子芝诺效应的实现,导致在费米能级的粒子发射的抑制的损失概率强烈重整化。这反映在粒子动量分布的结构中,表现出接近费米动量的峰值。我们证实了这些发现的三个互补的方法:一个真实的空间重整化群的一般微观连续模型,动力学Hartree-Fock数值分析的微观模型上的晶格,和一个重整化群分析的基础上,有效的Luttinger液体描述模式耦合效应。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement and operator correlation signatures of many-body quantum Zeno phases in inefficiently monitored noisy systems
本研究探讨XX自旋链在噪声和低效测量下的量子Zeno相,发现纠缠与算符关联对噪声强度的非单调响应不同,暗示二者相变行为存在差异。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Collective dissipation engineering of interacting Rydberg atoms
本研究在里德伯原子系统中实现了可调的态分辨损耗通道,揭示了相互作用驱动的奇异点偏移和构型选择性Zeno效应,并展示了其在多体链中蒸馏不需要自旋构型的潜力,为强相互作用开放量子系统的耗散工程提供了新方法。
2025-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Full spectrum of the Liouvillian of open dissipative quantum systems in the Zeno limit
考虑一个由Lindblad Master方程(LME)描述的具有耗散的开放量子系统.对于耗散局部作用和足够强的,分离的弛豫时间尺度发生,这方面的Liouvillian的本征值,意味着后者的分组在不同的垂直条纹在复杂的平面上的位置确定的特征值的recruitator。我们推导出有效的LME方程,分别描述每个条纹内的模式,并解决他们微扰,获得完整的本征值和本征态的Liouvillian明确的表达式正确的顺序包括$1/Γ$,其中$Γ$是耗散的强度。作为一个例子,我们将我们的一般结果量子$XYZ$自旋链耦合,在一个边界,一个耗散浴的极化。
2021-05-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Obtaining pure steady states in nonequilibrium quantum systems with strong dissipative couplings
纯定态的耗散制备通常涉及相干动力学和耗散动力学对目标态的交换作用。也就是说,目标纯态是动力学的相干部分和耗散部分的本征态。我们表明,工作在芝诺制度,即无限大的耗散耦合,一个可以产生一个纯态的非对易作用,在上述意义上的相干和耗散动力学。导出了相应的芝诺区纯度判据。我们说明的方法,在其理论和应用方面,在一个开放的$XXZ$自旋$1/2$链的例子情况下,驱动平衡的边界水库针对不同的自旋方向。使用我们的标准,我们发现两个家庭的纯非平衡稳态,在芝诺政权,并计算有效地产生稳定的状态,这是几乎无法区分的目标纯态所需的耗散强度。
2016-02-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Effect of Quantum Point Contact Measurement on Electron Spin State in Quantum Dot
研究了双量子点系统中两个电子自旋态的时间演化,其中包括一个邻近的量子点接触(QPC)作为测量装置。我们得到QPC测量引起的退相干是微秒量级的。我们还发现增强的QPC测量将使系统陷入初始自旋态,这与量子Zeno效应一致。
2009-01-09 quant-ph