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
Evolution of an open system as a continuous measurement of this system by its environment
从开放系统的Feynman-Vernon影响泛函出发,重新推导了连续量子测量的限制路径积分(RPI)描述.为此,将由开放系统及其环境组成的复合系统的总演化算子分解为部分演化算子之和。相应地,开放系统的影响泛函被分解为部分影响泛函(PIF)的积分。如果选择部分演化算子或PIF,使它们退相干(不相互干扰),则RPI的形式有效地出现。开放系统的演化可以解释为环境对系统的连续测量。如果环境是宏观或介观的,这是可能的。
2002-11-19 quant-ph
Spin-$\frac{1}{2}$ particle in an absorbing environment
研究了局域自旋$\frac{1}{2} $粒子与吸收环境相互作用的量子动力学。得到了自旋- $\frac{1}{2} $的量子薛定谔方程。根据自旋与环境的耦合函数计算了环境的磁化率函数。证明了磁化率函数满足Kramers-Kronig关系。利用频域磁化率函数的虚部得到了自旋的自发发射和频移。计算了吸收环境为热态时自旋态之间的跃迁几率。
2015-10-27 quant-ph
Analysis of continuous and discrete Wigner approximations for spin dynamics
我们比较了各种自旋模型动力学的连续和离散截断维格纳近似的精确解析解和数值解。我们在平等的基础上考虑自旋-自旋关联的所有分量,并利用最近引入的几何关联矩阵可视化技术[R。Mukherjee { \em等人},Phys. Rev. A { \bf 97},043606(2018)]。我们发现,在适度短的时间内,在这两个近似的主要错误是实质上抑制自旋相关沿一个方向。
2019-04-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
The importance of level statistics for the decoherence of a central spin due to a spin environment
研究了自旋为1/2的中心粒子在由自旋为1/2的粒子组成的封闭环境中的退相干。已知的是,受抑自旋环境,例如自旋玻璃,对于中心自旋的退相干比没有受抑的类似尺寸的环境有效得多。我们构造了一个哈密顿的挫折度是由一个单一的参数$κ$参数化。利用这个模型,我们发现,环境可以分为两个不同的政权方面的强度的水平排斥。这些制度的行为定性不同的中心自旋的退相干,并可能解释的退相干观察到的挫折环境的强烈增强。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental investigation of the dynamics of entanglement: Sudden death, complementarity, and continuous monitoring of the environment
我们报告了一个实验研究的动态纠缠之间的一个单一的量子位和它的环境,以及对量子位独立地与个别环境相互作用,使用光子从参数下转换。量子比特被编码在单个光子的偏振中,而与环境的相互作用是通过将每个光子的偏振与其动量耦合来实现的。一个方便的Sagnac干涉仪允许几个退相干通道的实施和环境的连续监测。对于初始纠缠的光子对,在相干性消失之前观察到纠缠消失。对于单个量子比特与环境的相互作用,实验确定了连接单个量子比特特性及其与环境纠缠的互补关系的动力学。研究了单个量子比特在连续监测环境下的演化,表明即使在非激发态下发现环境,量子比特也可能衰变。这意味着可以通过局域连续监测来增加纠缠,这相当于纠缠蒸馏。我们还详细分析了从两个量子比特系统到两个相应环境的纠缠转移,在这两个环境之间可能会突然出现纠缠,并展示了在退相环境之间没有产生纠缠的情况,也没有在每个环境和相应的量子比特之间产生纠缠:最初的两个量子比特纠缠被转换为合法的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)类型的多量子比特纠缠。
2008-04-30 quant-ph
Quantum communication via a continuously monitored dual spin chain
我们分析了最近的协议,通过双自旋链的量子态的传输[Burgarth和Bose,物理修订版A 71,052315(2005)]的约束下,接收机的测量强度是有限的。也就是说,我们考虑的信道中的理想,瞬时和完整的冯诺依曼测量被替换为一个更现实的连续测量。我们表明,为了获得最佳性能的测量强度必须“调谐”到通道自旋-自旋耦合,一旦这样做,就能够实现与理想测量获得的传输率类似的传输率。因此,自旋链协议在测量约束下保持有效。
2007-02-04 quant-ph
Quasi-continuous variable quantum computation with collective spins in multi-path interferometers
被困在光学谐振器内的大原子样本的集体自旋可以携带量子信息,这些信息可以以类似于连续变量量子计算的方式进行处理。它示出在这里,通过结合在多路干涉仪的谐振腔可以实现不同的样品之间的耦合,多项式哈密顿可以构造由原子与光的色散相互作用引起的重复的自旋旋转和扭曲。可以预期在量子系统的有效模拟中的应用。
2017-08-11 quant-ph
Continuous Weak Measurement and Nonlinear Dynamics in a Cold Spin Ensemble
原子自旋系综的弱连续量子测量可以通过非共振探测光束的法拉第旋转来实现,并且可以用于创建和探测非经典自旋状态和动力学。我们发现,探测光的位移导致自旋动力学的非线性,并限制了有用的法拉第测量窗口。去除非线性允许在由退相干设置的更长时间尺度上进行非扰动测量。非线性自旋哈密顿量在量子混沌研究和实时量子态估计中具有重要意义。
2004-10-14 quant-ph
Continuous-variable entanglement dynamics in Lorentzian environment
研究了双模连续变量量子系统与两个独立结构库相互作用的非马尔可夫纠缠动力学。我们推导出一个解析表达式的纠缠的形成没有执行马尔可夫和长期的近似。我们观察到各种定性的功能,如纠缠突然死亡,动力学的产生,并保护两种类型的洛伦兹谱密度,假设两种模式最初激发的双光束状态。我们的定量分析表明,这些情况下,不同的水库频谱,环境温度和初始纠缠量的这些定性特征显着不同。
2022-02-13 quant-ph
Effect of initial system-environment correlations with spin environments
理解开放量子系统的动力学是实现新兴量子技术的一项非常重要的任务。为了使问题在理论上易于处理,通常忽略初始系统-环境相关性。然而,在系统与环境强烈相互作用的情况下,这种假设是有问题的。特别地,系统状态准备然后可以通过系统-环境相关性影响系统的动态。为了深入了解这些相关性的影响,我们解决了一个完全可解的模型的量子自旋与自旋环境相互作用的初始相关性和没有任意的系统-环境耦合强度。我们表明,系统状态准备的效果可能会或可能不会在低温下的强系统-环境耦合制度显着。我们还研究了两个自旋之间的纠缠与一个共同的自旋环境相互作用的动力学,有和没有初始的系统-环境相关性,以证明相关性可以发挥重要的作用,以及在两个量子比特系统的动力学。
2018-08-15 quant-ph
Qubit-environment Negativity versus Fidelity of conditional environmental states for an NV-center spin qubit interacting with a nuclear environment
我们研究了NV中心自旋量子比特与金刚石晶格中$^{13}$ C同位素部分极化核自旋环境相互作用的量子比特-环境纠缠的演化。我们将其与量子比特指针状态条件下环境状态保真度的演化进行比较,这可以作为区分纯退相场景中纠缠和非纠缠退相干的工具。这两个量在大范围的系统参数的演化过程中显示出显着的一致性,从而得出这样的结论,即量子比特和环境之间产生的纠缠量与联合演化在环境中留下的痕迹成正比。
2019-11-20 quant-ph
Nuclear spin squeezing in Helium-3 by continuous quantum nondemolition measurement
我们提出了一种技术来控制宏观集体核自旋的氦-3蒸汽在量子制度使用光。该方案依赖于亚稳态交换碰撞来介导光学可达亚稳态和基态核自旋之间的相互作用,从而产生法拉第形式的有效核自旋-光量子非破坏相互作用。我们的技术可以实现基于测量的核自旋量子控制,例如自旋压缩态的制备。这一点,再加上氦-3中核自旋态长达一天的相干时间,为量子技术的许多应用开辟了可能性。
2020-12-14 quant-ph
Exactly solvable model for the dynamics of two spin-1/2 particles embedded in separate spin star environments
两个相互作用的量子比特,其中每个是嵌入在自己的自旋星浴的动力学的精确分析结果。研究了有限和无限环境自旋下两量子比特系统的纠缠度和纯度随时间的演化。研究了量子比特间相互作用对中心系统稳态的影响
2008-10-14 quant-ph
Generation of Multipartite Continuous-variable Entanglements via Atomic Spin Wave
我们提出了一种原理性的方法,通过在原子系综中的Lambda型电磁感应透明组态中,由强耦合场和探测场诱导原子自旋波产生非简并多体连续变量纠缠.通过激光场与原子自旋波的散射,可以同时产生量子关联/反关联纠缠Stokes场和反Stokes场。该方法可以灵活方便地产生任意阶数的多体纠缠窄带光场,并具有较长的关联时间,在量子信息处理和量子网络中具有广阔的应用前景.
2012-01-31 quant-ph
Entanglement Protection via Periodic Environment Resetting in Continuous Time Quantum Dynamical Processes
在连续时间开放量子系统动力学的背景下,分析了噪声系统与辅助系统之间纠缠的时间演化。针对量子比特系统的几个解析可解模型,我们研究了马尔可夫和非马尔可夫特性如何影响问题,特别讨论了它们相关的纠缠破坏机制。这些性能相比,当系统的环境是被迫返回到其输入配置通过定期瞬时复位程序可以实现。
2018-10-02 quant-ph
Continuous dynamical decoupling of spin chains: modulating the spin-environment and spin-spin interactions
为了使自旋链对量子信息处理任务有用,通常需要抑制自旋链与其环境之间的相互作用。在本文中,我们提出了使用强静态和振荡控制字段,以有效地消除自旋链的环境相互作用。我们发现我们的控制场也可以有效地变换自旋链哈密顿量。特别是,在原始自旋链哈密顿量中不存在的相互作用项出现在时间平均的有效哈密顿量中,一旦施加控制场,这意味着可以通过施加静态和振荡控制场来设计自旋-自旋相互作用。然后,自旋链的这种变换可以潜在地用于改进用于量子信息处理任务的自旋链的性能。例如,我们的控制场可以用来实现几乎完美的量子态转移通过自旋链,即使在噪声的存在。作为另一个例子,我们展示了如何使用特定的静态和振荡控制字段不仅抑制环境的影响,但也可以提高自旋链中的双自旋纠缠的产生。
2019-08-28 quant-ph
Persistent spin squeezing of dissipative Lipkin-Meshkov-Glick Model embedded in a general thermal environment
研究了有限温度下耦合到一般非马尔可夫环境的Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的自旋压缩。利用非马尔可夫量子态扩散和主方程方法,数值研究了LMG模型中非马尔可夫自旋压缩的产生。结果表明,LMG模型中的总自旋数N、能量kBT和某些系数对自旋压缩的产生起着决定性的作用。特别是,它表明,最大自旋压缩可以显着增强时,参与环境具有相对较长的记忆时间。
2019-07-13 quant-ph
Gaussian Decoherence from Random Spin Environments
我们研究了一个完全可解的退相干模型-一个自旋系统与环境自旋的集合相互作用。我们表明,在这个模型(介绍了一段时间前,以说明环境引起的超选择)的耦合强度的一般假设导致指针状态之间的一致性的普遍(高斯)抑制。我们探索这些结果的有效性的制度,并讨论它们的关系的环境和Loschirst回声(或保真度)的光谱特征。最后,我们对自旋回波实验中观察到的这种时间依赖性进行了评论。
2004-02-10 quant-ph
Two-axis spin squeezing of two-component BEC via a continuous driving
在二分量BEC中,单轴扭转哈密顿量导致自旋压缩,其极限与原子数成$N^{-\frac{2}{3}}$比例。我们提出了一个方案,将单轴扭转哈密顿量转化为双轴扭转哈密顿量,导致增强的自旋压缩$\propto N^{-1}$接近海森堡极限。该方案不需要脉冲序列,只需一个连续的驱动场就可以实现单轴扭转哈密顿量的变换,因此具有很好的实验实现前景。未来的量子信息处理和量子精密测量可能会受益于这种方法。
2014-12-17 quant-ph
Quantum Zeno effect under continuous spin noise measurement in a quantum dot-micropillar cavity
从理论上描述了微柱腔中带电量子点所代表的自旋-光子界面中的量子Zeno效应。该系统中的电子自旋与透射光子的偏振态纠缠在一起,它们的连续探测导致电子自旋在外磁场中的进动变慢,并引起自旋弛豫。得到了自旋测量速率的微观表达式,并计算了自旋噪声的二阶和四阶关联函数,证明了量子Zeno效应对自旋统计的影响.我们证明,自旋测量的量子极限可以达到任何探测频率使用零差非爆破自旋测量,这最大化的量子信息增益率。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum teleportation of spin coherent states: beyond continuous variables teleportation
我们提出了一个量子隐形传态方案,可以在两个位置之间传输一个宏观自旋相干态。在该方案中,量子比特的大量副本,如在相干的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中实现的,仅使用基本操作和测量被传送到遥远的宏观自旋相干态。我们分析了在退相干情况下,该协议的误差与自旋相干态粒子数N的关系,发现它与N成正比。
2014-07-29 physics.atom-ph quant-ph
Non-Markovian entanglement dynamics of quantum continuous variable systems in thermal environments
研究了两个连续变量系统(或两个谐振子)在非马尔可夫热环境影响下的纠缠演化。连续变量系统可以是两个模式的电磁场或两个纳米机械振荡器在量子域。利用量子开放系统方法,导出了两个不同但相关的连续变量系统模型的约化密度矩阵的非马尔可夫主方程。这两个模型都由两个相互作用的谐振子组成。在模型A中,两个振荡器中的每一个都耦合到其自己的独立热库,而在模型B中,两个振荡器耦合到公共热库。为了量化高斯态中两体连续变量系统的纠缠度,使用对数负性。我们发现,量子纠缠的动力学对初始态、振荡器-振子相互作用、振荡器-环境相互作用以及耦合到一个或多个独立的池是敏感的.
2007-06-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Continuous Non-demolition Measurement of the Cs Clock Transition Pseudo-spin
我们证明了一个弱的连续测量的赝自旋与时钟跃迁的样品中的Cs原子。我们的方案使用了一个光学探针附近的D1过渡调谐来测量样品的双折射,这取决于集体赝自旋的z分量。在某些探测频率下,时钟状态的差分光移消失,测量是非扰动的。在稠密样品中,这种测量可以用来压缩集体钟的赝自旋,并有可能提高原子钟和干涉仪的性能。
2006-04-17 quant-ph
Effect of environment in Heisenberg XYZ spin model
研究了海森堡XYZ自旋系统在环境存在下两体态(纠缠以外)的量子关联。结果表明,如果允许系统与环境进行能量交换,系统的初始状态将在渐近极限处演化并稳定到不相关状态。我们还证明了基于保真度的测量引起的非定域性是表征关联量子态的一个有用的量。
2020-03-23 quant-ph
Signatures of the collapse and revival of a spin Schrödinger cat state in a continuously monitored field mode
我们研究了N个量子比特(二能级量子系统)耦合到场模的Tavis-Cummings模型中,场模的连续测量对自旋薛定谔猫态坍缩和复活的影响。我们表明,相对较弱和相对较强的连续测量之间的妥协将不会完全破坏崩溃和复苏的动态,同时仍然提供足够的信号噪声分辨率,以确定测量记录中的过程的签名。这种类型的测量原则上允许验证自旋薛定谔猫态的坍缩和复活的发生。
2013-07-29 quant-ph
Non-Markovian entanglement dynamics of noisy continuous variable quantum channels
研究了一般非马尔可夫环境中两个腔场纠缠压缩态下连续变量量子信道的纠缠动力学。利用相干态表象中的Feynman-Vernon影响泛函理论,我们导出了一个精确的主方程,其系数随时间变化,反映了环境的非马尔可夫影响。具有不同频谱密度的环境的影响,例如,欧姆,亚欧姆,和超级欧姆,进行了数值研究。在环境的典型时间尺度内,非马尔可夫过程对纠缠动力学有显著的影响,这是由于耗散函数和噪声函数具有敏感的时间依赖性。欧姆环境对纠缠动力学的耗散噪声影响很小,而亚欧姆和超欧姆环境则会产生更严重的噪声。特别地,在超欧姆情形下,系统与环境相互作用的记忆对纠缠动力学有很强的退相干效应。
2007-11-01 quant-ph
Protecting and Enhancing Spin Squeezing via Continuous Dynamical Decoupling
实现高保真度的量子操作是一个双任务量子控制问题,其中消相干被抑制,并且期望的幺正演化被执行。动态退耦(DD)的方法来抑制退相干已经取得了丰硕的成果,但合成DD领域与某些量子控制领域可能是实验上的要求。在自旋压缩的背景下,在这里,我们探讨了一个不可预见的可能性,连续DD场可能同时具有双重目的。特别是,它表明,一个相当简单的配置DD场可以抑制集体退相干和产生1/N缩放的压缩性能(N是自旋的数量),从而使自旋压缩更强大的噪音和更接近所谓的海森堡极限。理论预测应该在当前自旋压缩实验的范围内。
2012-03-21 quant-ph
The role of initial system-environment correlations with a spin environment
开放量子系统是一个非常感兴趣的课题,因为对它们的理解在现代量子技术的实现中至关重要。在系统动力学的研究中,系统与环境的初始相关性的作用往往被忽略。在这项工作中,为了深入了解这些相关性的作用,我们解决了一个完全可解的模型,一个单一的两能级系统与自旋环境相互作用,与初始系统状态准备一个合适的幺正操作。通过精确求解任意系统-环境耦合强度的动力学,同时考虑到初始系统-环境相关性,我们表明,初始相关性的影响是,在一般情况下,非常显着和非平凡的。为了进一步强调初始系统环境相关性的重要性,我们还扩展了我们的研究,以研究两个两能级系统与一个共同的自旋环境相互作用之间的纠缠动力学。
2023-01-18 quant-ph
Modulated Continuous Wave Control for Energy-efficient Electron-nuclear Spin Coupling
我们开发了能量有效的连续微波方案来耦合电子和核自旋,使用相位或幅度调制来桥接它们的频率差。这些控制在生物系统中具有很好的应用前景,在生物系统中,微波功率应该受到限制,以及在由于大磁场和核磁矩而具有高拉莫尔频率的情况下。这些包括纳米级NMR,其中高磁场实现增强的热核极化和更大的化学位移。我们的控制也适用于量子信息处理器和核极化方案。
2019-01-11 quant-ph
Giant enhancement of quantum decoherence by frustrated environments
这封信研究了两个反铁磁耦合自旋与自旋浴环境相互作用的系统中的退相干。系统被认为是范围从旋转不变的高度各向异性的自旋模型,具有不同的拓扑结构和值的参数是固定的或允许随机波动。我们探讨的条件下,双自旋系统清楚地显示出从初始自旋向上自旋向下的状态向最大纠缠单态的演变。我们证明,挫折,特别是,玻璃化的自旋环境强烈增强的退相干的双自旋系统。
2006-06-20 quant-ph
Relativistic entanglement of two particles driven by continuous product momenta
本文研究了两个相对论性自旋连续动量$1/2$粒子的纠缠。自旋态用贝尔态描述,动量用乘积形式的高斯分布给出。通过计算自旋自由度的轨道和并发度,系统地研究了不同助推方案下自旋的变换。通过可视化自旋态的行为,我们可以进一步了解纠缠在不同的助推情况下如何以及为什么会发生变化。
2019-01-21 quant-ph
Universal Dissipationless Dynamics in Gaussian Continuous-variable Open Systems
研究了带隙玻色子环境下高斯连续变量系统的普适无耗散动力学。我们的研究结果表明,环境带隙可以诱导本地化模式,这会导致无耗散动力学系统的行为作为自由振荡器,而不是经历一个完整的衰减在很长的时间限制。我们给出了局域模的一个完整的表征,并证明了临界系统-环境耦合的存在。超过临界值,局域模式可以产生和系统动力学成为无耗散。这种新的动力学可以用来克服环境噪声,保护连续变量量子信息中的量子资源。
2018-09-08 quant-ph
Continuous microwave hole burning and population oscillations in a diamond spin ensemble
连续光谱烧孔和自旋能级布居振荡的研究在一个非均匀加宽的金刚石基自旋系综组成的替代氮和氮空位中心通过中子辐照和退火。烧焦的光谱特征突出了失谐依赖的均匀孔线宽,其比总的非均匀系综线宽窄三个数量级。连续的人口振荡被观察到迅速衰减超过泵和探头失谐5赫兹,并使用一个五能级系统的耦合速率方程的数值模拟。这些振荡的傅立叶分析突出离散的$^{13}$ C超精细相互作用,与非均匀系综线宽内的能量,以及可疑的核$3/2$ -自旋耦合签名可能与中子辐照的副产物$^7$ Li有关。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Boosting Work Extraction in Quantum Batteries via Continuous Environment Monitoring
Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部);Università di Genova(热那亚大学);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理中心);Università degli Studi di Milano(米兰大学)
通过连续监测附加环境,削弱量子电池与充电器之间的关联,从而在闭合系统极限之外提升工作提取效率。
2026-07-31 quant-ph
Hybrid continuous dynamical decoupling: a photon-phonon doubly dressed spin
本文研究了单个氮空位电子自旋与嵌入自旋的金刚石机械谐振器之间的参量相互作用。自旋和振子之间的耦合通过晶体应变实现,晶体应变在振子的致动时产生并且参数地调制自旋的能量分裂。在自旋的相干微波驱动下,这种参数驱动导致自旋拉比频率锁定到兆赫范围内的振荡器模式。在这种自旋锁定条件下,拉比振荡的衰减时间和非均匀自旋退相时间都增加了两个数量级。我们目前的路线,以延长失相时间,甚至进一步,潜在的放松时间限制。显着的相干保护,我们的混合自旋振荡器系统提供的是让人想起最近提出的级联连续动态解耦方案和结果,从我们强大的,无漂移的应变耦合机制和窄线宽的高品质的金刚石机械振荡器。我们的研究结果表明,在量子信息处理和传感的可行应用。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Achieving continuously tunable critical exponents for long-range spin systems simulated with trapped ions
量子相变通常被分为离散的普适类,这些普适类通常只依赖于对称性和空间维度。在这封信中,我们展示了一个机会,不断变化的临界指数或普适性,通过调整实验参数在一个给定的物理系统。特别是,我们表明,在离子阱中模拟的长程自旋系统的临界指数可以很容易地与激光失谐调谐。我们认为,这样的实验也有效地模拟在传统的自旋系统,但在人为的非整数空间维度的临界现象的某些方面。
2019-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Rebuilding of destroyed spin squeezing in noisy environments
研究了单轴驱动扭转方案下铁磁偶极自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩过程,重点研究了噪声环境(杂散磁场)对自旋压缩的破坏作用.通过施加级联动态解耦脉冲序列和中等偏置磁场来抑制噪声环境的影响,我们在真实的实验条件下忠实地再现了自旋压缩过程。我们的抗噪声方法可用于在偶极自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生自旋压缩态,为实现海森堡极限量子精密测量提供了一条可行的途径
2017-11-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Continuously observing a dynamically decoupled spin-1 quantum gas
我们连续观察动态去耦自旋-1量子气体使用弱光学测量自旋进动。连续动力学解耦的目的是显著地改变自旋态的性质和能谱,使它们对寄生涨落不敏感。连续观测在量子气体的单一制备中测量这种新光谱。测得的时间序列包含七个音调,其中频谱分析解析为分裂,相干性,和耦合强度之间的解耦状态的实时。有了这一点,我们找到了一个制度,其中两个国家之间的过渡是去耦磁场不稳定性高达四阶,补充的平行工作在更高的领域由Trypogeorgos等人。(arXiv:1706.07876)。解耦的微尺度量子气体在可调波段提供磁灵敏度,持续数毫秒:长度尺度,频率和持续时间与许多应用相关,包括感测生物磁现象,如神经尖峰序列。
2017-06-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Manipulation of double-dot spin qubit by continuous noisy measurement
本文研究了双量子点(DQD)双电子自旋量子比特的演化,该量子比特被线性电荷探测器(量子点接触)连续弱测量。由于两个电子的自旋之间的相互作用取决于它们的电荷状态,因此电荷测量影响两个自旋的状态,并诱导非平凡的自旋动力学。我们考虑了探测器的强耦合和弱耦合,并研究了测量引起的自旋动力学分析和数值。我们观察到由于量子芝诺效应的模拟,负结果演化和系统稳定的出现。此外,三重态和单重态之间的幺正演化是由负结果测量引起的。我们证明,这些影响存在探测器和DQD系统之间的强耦合和弱耦合。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Signatures of a quantum dynamical phase transition in a three-spin system in presence of a spin environment
我们已经在双自旋实验交换门的动力学中观察到环境诱导的量子动力学相变[J. Chem. Phys. 124,1945 - 07(2006)]。在那里,耦合态的交换|+、->和+>给出了拉比频率为b/ $\hbar$的振荡(自旋耦合)。与旋转浴的相互作用$\hbar$ /tSE降低了具有特征退相干时间的振荡。我们发现交换机制仅限于b \tSE > $hbar$。然而,除了与环境的关键相互作用之外,交换冻结并且系统进入量子芝诺动力学阶段,其中弛豫随着与环境的耦合增加而减少。在这里,我们解决的量子动力学的两个自旋系统耦合到一个自旋浴内的刘维尔-冯诺依曼量子主方程,我们比较的结果与我们以前的工作中的Keldysh形式主义。然后,我们将模型扩展到一个三相互作用的自旋系统,其中只有一个耦合到环境。在临界相互作用之外,两个不与环境耦合的自旋以裸拉比频率振荡,并且松弛得更慢。当系统-环境相互作用的各向异性从纯XY变为伊辛相互作用形式时,这种效应更加明显。
2007-03-06 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Emergent Continuous Time Crystal in Dissipative Quantum Spin System without Driving
本文在无外部驱动的二维耗散海森堡自旋系统中,通过数值分析发现极限环定态自发打破连续时间平移对称性,从而实现连续时间晶体,并验证了其对局部扰动和白噪声的稳定性,为耗散诱导的时间晶体提供了新途径。
2025-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
The inverse Born problem in contextual probability theories: quantum spin and continuous random variables
我们修改上下文概率理论和相关的逆玻恩问题,解决了两个离散随机变量的情况下的量子表示算法(QLRA)。在指出了二元随机变量的QLRA的特点和局限性之后,我们将求解Born逆问题的QLRA方法推广到了三元随机变量的情形。我们根据我们的结果分析了量子自旋模型,并表明可以很容易地从上下文概率模型中获得。此外,我们研究了逆玻恩问题的情况下,两个连续的随机变量,利用QLRA的基本思想。
2018-10-31 physics.data-an quant-ph
Lieb-Schultz-Mattis type theorems for quantum spin chains without continuous symmetry
我们证明了具有半奇整数自旋的量子自旋链不可能有唯一的带隙基态,只要相互作用是短程的,平移不变的,并且具有时间反演对称性或${\mathbb Z}_2 \times {\mathbb Z}_2$对称性(即,关于自旋绕三个正交轴的$π$旋转的对称性)。证明是基于矩阵乘积状态公式和Cuntz代数在von Neumann代数$π({\mathcal A}_{R})''$中的表示之间的深刻类比,所述von Neumann代数是从限制于右半无限链的基态构造的。
2018-08-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Towards a complete, continuous, Wigner function for an ensemble of spins or qubits
我们提出了一个新的准概率分布函数的合奏自旋半粒子或量子比特,有许多共同的性质与维格纳的原始函数的系统的连续变量。我们表明,这个函数提供了清晰和直观的图形表示各种各样的状态,包括Fock状态,自旋相干态,压缩态,叠加和统计混合。与以前试图表示自旋/量子位的集合不同,这种分布能够同时表示几个角动量壳。
2013-03-01 math-ph math.MP quant-ph
Influence of an external magnetic field on the decoherence of a central spin coupled to an antiferromagnetic environment
利用自旋波近似,研究了中心自旋与反铁磁耦合系统在外加整体磁场作用下的退相干动力学。外部磁场通过对反铁磁环境的影响来影响退相干过程。结果表明,退相干因子随时间呈高斯衰减,它与反铁磁环境中的外部磁场和晶体各向异性场的强度有关。当外加磁场增大到反铁磁环境中自旋翻转(一阶量子相变)的临界点时,中心自旋的退相干达到最大值.这一结果与最近的几个量子相变见证研究是一致的。研究了环境温度对中心自旋退相干行为的影响。
2007-06-07 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph