Multi-qubit non-adiabatic holonomic controlled quantum gates in decoherence-free subspaces
无消相干子空间中的非绝热完整量子门由于其内在的容错性、相干稳定性和运行时间短等优点而具有重要的实用价值。在这里，我们提出了一些紧凑的方案来实现两个和三个量子比特控制的酉量子门和Fredkin门。对于受控幺正量子门，作用于目标量子比特的幺正算符是任意的单量子比特门操作。受控的量子门可以在无消相干子空间中使用非绝热完整性直接实现，并且通过仅使用经历集体移相的两个相邻物理量子比特来编码逻辑量子比特，用于无消相干子空间编码的所需资源是最小的。
2016-01-11 quant-ph
Adiabatic Creation of Atomic Squeezing in Dark States vs. Decoherences
研究了多原子暗态的多体关联，其特征是原子的压缩超过了两两纠缠。结果表明，在电磁诱导透明（EIT）机制的原子系综光子存储过程中，通过对原子系综上经典光场的Rabi频率进行精细调控，可以产生原子压缩和两两纠缠.我们还考虑了在各种退相干通道下原子压缩和两两纠缠的突然死亡。通过详细研究原子系综中量子关联的绝热产生与退相干之间的竞争，得到了产生最大原子压缩和两两纠缠的最佳时间，并给出了三种典型的退相干通道.
2010-11-12 quant-ph
Self-protected adiabatic quantum computation
最近的实验表明量子系统中存在集体退相干。我们研究了在无退相干子空间中进行量子计算的可能性，该子空间对这类退相干过程具有鲁棒性。这种被动保护协议对于诸如量子退火器的连续量子计算可以是特别有利的。作为一个例子，我们建议使用退相干保护绝热量子计算的Grover搜索问题。我们的建议只包含两体相互作用，使其在近期量子设备中可行。
2022-03-18 quant-ph
Decoherence in adiabatic quantum computation
我们研究了绝热量子计算（AQC）在一般非马尔可夫情形下的退相干性质，低频噪音的非相干朗道-齐纳跃迁的发展的描述表明，全球AQC保持其属性，即使退相干大于最小的差距在两个最低的能级的anticrossing。然而，更有效的局部AQC不会像在无消相干情况下那样改善计算时间随量子位数$n$的缩放。缩放改进需要在整个计算中的相位相干性，从而限制计算时间和问题大小n。
2009-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized Shortcuts to Adiabaticity and Enhanced Robustness Against Decoherence
绝热性的捷径提供了一种通过希尔伯特空间中任意快速演化来模拟绝热量子过程的一般方法。对于这些反非绝热演化，更高的速度带来更高的能量成本。在这里，反非绝热理论被用作加速绝热任务的最小能量需求方案。作为一个副产品，我们表明，这种方法可以用来获得无限类的无跃迁模型，包括时间无关的哈密顿在一定条件下的本征态的原始哈密顿。我们应用这些结果调查的捷径绝热性在消肩环境中引入一个固定的能源的要求。在这种情况下，我们表明，广义无跃迁演化可以更强大的抗退相干比他们的绝热同行。我们说明了这种增强的鲁棒性的朗道-齐纳模型和量子门哈密顿。
2017-12-18 quant-ph
Noisy Control, the Adiabatic Geometric Phase, and Destruction of the Efficiency of Geometric Quantum Computation
我们研究了耦合到噪声经典控制场的量子系统的绝热动力学。一个随机相移出现在系统的密度矩阵的非对角元素，这可能会导致退相干。我们推导出退相干发生的条件，并确定驱动退相干的噪声特性。我们展示了这种退相干机制如何导致：（1）绝热几何相位的可观察结果的退相;以及（2）在足够噪声的几何量子计算机上运行时Shor算法的计算效率的损失。
2003-11-30 quant-ph
Decoherence in adiabatic quantum evolution - application to Cooper pair pumping
绝热控制理论的挑战之一是适当地包括耗散的影响。在这里，我们研究一个开放的二能级量子系统的绝热动力学推导出一个广义的主方程，始终考虑驱动和耗散的联合行动。我们证明了在零温极限下，基态动力学不受环境的影响。作为一个例子，我们将我们的理论应用于库珀对泵浦，这表明了基态绝热演化的鲁棒性。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
The quantum adiabatic search with decoherence in the instantaneous energy eigenbasis
在Phys.Rev.A { \bf 71}，060312（R）（2005）中，检查了局部绝热量子搜索对搜索哈密顿量的瞬时本征基中的退相干的鲁棒性。我们扩大这一分析，包括全球绝热量子搜索的情况下。在局部搜索的情况下，全局搜索的渐近时间复杂度与理想封闭情况相同，只要存在哈密顿动力学。在纯退相干的情况下，其中的环境监测的搜索哈密顿量，我们发现，全球量子绝热搜索的时间复杂度的规模像$N^{3/2}$，其中$N$是列表长度。此外，我们扩展的分析，包括成功概率$p<1$和证明边界上的运行时间与相同的缩放条件的$p\to 1$限制。我们补充的分析结果，通过数值模拟的全球和本地搜索。
2005-10-20 quant-ph
Decoherence-free preparation of Dicke states of trapped ions by collective stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了一个简单的技术，用于产生任意大小的Dicke态的囚禁离子链。该方法使用两对延迟但部分重叠的激光脉冲来全局寻址整个链，以沿着多离子暗态设计集体绝热通道。我们的技术，这是一个多粒子的受激拉曼绝热通道（STIRAP）的推广，是消相干自由相对于自发发射和鲁棒性对实验参数的适度波动。此外，由于该过程非常迅速，在实际实验条件下加热的影响几乎可以忽略不计。我们预测，整体保真度的迪克状态的合成涉及十个离子共享两个激发应接近98%，目前可实现的实验参数。
2008-02-25 quant-ph
Quantum Decoherence from Adiabatic Entanglement
为了理解量子系统与经典大系统相互作用所产生的量子退相干，我们在Born-Oppenhemeir近似的基础上引入了绝热量子纠缠的概念.在绝热极限下，量子系统和大系统构成的整个系统的波函数可以分解为绝热量子态与大系统的准经典运动组态相关的纠缠态.结合一种新的量子测量观点，它已被最近的实验所直接证实[如S。Durr et.al，Nature 33，359（1998）]，结果表明绝热纠缠确实是量子退相干的原因，因此当大系统表现为经典对象时，它可以被看作是一种“干净的”量子测量.将大系统分别看作宏观可分辨的空间变量、高自旋系统和具有相干初态的谐振子，给出了三个例子，并给出了它们的显式解。
2000-01-19 quant-ph
Role of Single Qubit Decoherence Time in Adiabatic Quantum Computation
通过考虑Ising自旋玻璃系统，利用数值方法研究了绝热量子计算机在马尔可夫欧姆环境中的演化，该系统通过两个共轭自由度与该环境耦合，最多可达20个量子比特.所需的计算时间被证明是一个孤立系，是相同的顺序，并不受单量子比特的退相干时间$T_2^*$，即使当最小间隙是远远小于温度和退相干引起的能级展宽。对于较小的最小间隙，系统可以用仅纵向耦合的有效两态模型来描述。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian decoherence in the adiabatic quantum search algorithm
我们考虑一个绝热量子算法（Grover的搜索例程）弱耦合到一个相当一般的环境，即，不使用马尔可夫近似。马尔可夫错误通常需要高能量激发（水库），往往会破坏绝热量子算法的可扩展性。我们发现，在适当的条件下（如低温），低能量（即，非马尔可夫）模式的浴是最重要的。因此，绝热量子算法的可扩展性取决于环境的红外行为：与三维电磁场的合理小的耦合不会破坏缩放行为，而声子或局部自由度可能是有问题的。PACS：03.67.Pp，03.67.Lx，03.67.- a，03.65。
2006-08-15 quant-ph
Adiabatic Decoherence
研究了一个以Caldeira和Leggett型玻色子热浴为模型的与环境相互作用的一般量子系统。一般的相互作用哈密顿量被认为是与系统的哈密顿量交换，使系统和浴之间没有能量交换。我们认为，这个模型提供了一个适当的描述绝热量子退相干，即，与与浴能量交换相关的热弛豫过程相比，在时间尺度上的缠结损失短。于是相互作用哈密顿量与守恒的“指针观测量”成正比。“精确地计算了系统的约化密度矩阵的元素，并确定了退相干的时间依赖性，类似于相关模型的最新结果。我们的关键发现是，退相干过程是由相互作用的光谱特性，而不是系统的哈密顿控制。
1998-08-30 cond-mat quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum computation in linear system-bath coupling
无退相干子空间中的非绝热完整量子计算可以保护量子信息不受控制不精确和退相干的影响。对于每个量子比特都有自己的量子浴的非集体退相干，我们给出了两个不可交换的完整单量子比特门和一个完整非平凡的两量子比特门的实现，它们在退耦合群的无退相干子空间中构成了一个非绝热完整量子门的普适集合，编码率为$\frac{N-2}{N}$ .该方案对控制不精确性和非集体退相干具有鲁棒性，并且其非绝热特性确保了更少的操作时间。我们证明，我们提出的方案可以实现仅利用两个量子比特的相互作用，而不是多量子比特的相互作用。我们的结果降低了完整量子计算在实验中实际实现的复杂性。我们还讨论了我们的方案在耦合微腔中的物理实现。
2015-12-31 quant-ph
Adiabatic information transport in the presence of decoherence
我们研究了离散位置之间的绝热布居转移。与光学系统中的STIRAP密切相关，这种传输是相干的，并且对实验参数的变化具有鲁棒性。由于这些性质，该方案是一个很有前途的候选传输量子信息在量子计算。我们研究了空间注册的噪声源对量子输运的影响，特别是通过非局域耦合到附近的量子点接触，作为信息读出模型马尔可夫退相干。我们发现，由空间叠加经历的退相干率最初增长与空间分离，但令人惊讶的是，然后高原。此外，我们包括非马尔可夫效应，由于耦合到附近的两个级别的系统，我们发现，虽然人口运输表现出鲁棒性的存在下，这两种类型的噪声源，运输的空间叠加表现出严重的脆弱性。
2007-11-11 quant-ph
Quantum decoherence and an adiabatic process in macroscopic and mesoscopic systems
量子退相干对于弛豫到平衡分布以及相应地对于平衡过程是至关重要的。我们演示了如何相干破缺意味着演化到微正则分布（"微正则假设“），并在此基础上，考虑一个绝热过程，其中没有恒温器。我们强调它与零多方过程的区别，即，一个热容量为零但涉及恒温器的过程。我们找到了绝热过程的分布，并表明：（i）在经典极限下，该分布是正则的;（ii）对于宏观系统，绝热过程和零多方过程的能量平均值相同，但其涨落不同;对于后者，绝热过程通常是不可逆的。
1995-10-26 adap-org nlin.AO quant-ph
Adiabatic Control of Decoherence-Free-Subspaces in an Open Collective System
提出了一种利用耗散腔中的无消相干子空间（DFS）对原子系综进行精确控制的方法。我们可以通过向腔中注入一个场来设计系统的Lindblad跳跃算子的特定本征态，该场解构性地干扰系综的发射振幅。与以前的绝热DFS建议相反，我们的方案在存在集体退相干的情况下创建了DFS。因此，我们有能力设计具有高多粒子纠缠的状态，这可以用于量子信息科学或计量学。我们进一步展示了一个更优化的驱动方案，利用知识可能的非绝热演化获得所谓的绝热标准。这使我们能够在不依赖于系综中原子数量的时间尺度上以异常高保真度进化到所需的状态。通过工程的DFS本征态示意性，我们的方法允许更快的状态准备比以前的计划，依赖于阻尼到一个所需的状态，只使用耗散。
2022-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Decoherence-free creation of atom-atom entanglement in cavity via fractional adiabatic passage
提出了一种鲁棒且对退相干不敏感的方案，利用该方案实现了两个三能级原子与光腔和激光相互作用系统的可控纠缠态的产生。通过采用分数绝热通过和适当设计的原子-场耦合，有效地抑制了由于原子自发跃迁和腔衰减引起的损耗。在这个方案中，两个原子以相反的方向穿过腔模和激光束，而不是其他纠缠方案，其中原子需要在腔内具有固定的位置。我们还证明了一个运动原子的相干性可以转移到另一个原子上，而不需要填充腔模。
2005-01-26 quant-ph
Decoherence of geometric phase gates
我们考虑应用于绝热和非绝热几何相位量子门的某些形式的退相干的影响。对于单个量子比特，我们说明了路径依赖的各向异性噪声的敏感性，对于两个量子比特，我们量化的纠缠作为退相干的函数的损失。
2001-10-02 quant-ph
Decoherence induced deformation of the ground state in adiabatic quantum computation
尽管绝热量子计算（AQC）已经有十多年的研究，但其退相干特性仍然知之甚少。许多理论工作表明，AQC对退相干具有更强的鲁棒性，但其性能与量子比特的相干特性（如退相干时间）之间的定量关系仍然缺乏。虽然已知热激发是误差的重要来源，但它们主要取决于温度，但对量子位的相干性不敏感。人们对虚激发的作用了解较少，虚激发即使在零温度下也能降低基态几率。在这里，我们引入归一化的基态保真度作为虚跃迁引起的基态的退相干诱导变形的度量。我们在有限温度下微扰地计算了归一化保真度，并讨论了它与量子比特的弛豫时间和退相时间的关系，以及它的投影标度性质。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic quantum dynamics under decoherence in a controllable trapped-ion setup
抑制非幺正效应是量子计算和量子控制中的一个主要挑战。在本论文中，我们通过考虑周围环境中的绝热动力学，从理论和实验上分析了开放量子系统中绝热性的鲁棒性。更具体地说，通过考虑一个散肩的情况下，我们利用绝热近似的有效性条件，以及其灵敏度的共振情况下，通常会损害绝热封闭系统。作为例子，我们实现了一个振荡的Landau-Zener哈密顿量，这表明消相干可以驱动具有高介电常数的谐振系统的绝热行为的开放系统。此外，我们还实现了绝热量子算法的Deutsch问题，其中的区别是建立在开放系统绝热密度算符和目标纯态的计算过程中预期。然后分析用于获得期望结果的优选时间窗口。我们通过实验实现了这些系统，通过一个单一的被困的镱离子$^{171}$ Yb $^+$，其中离子超精细能级被用作自由度的两个能级系统，驱动场和散肩强度有效地可控。
2019-06-18 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
Standard quantum annealing outperforms adiabatic reverse annealing with decoherence
本文研究了开放系统中的绝热反向退火。在封闭系统（单一的）设置中，该退火协议允许避免所选模型的一阶量子相变，从而导致与标准量子退火相比的指数加速，前提是算法的初始状态在汉明距离上接近目标状态。在这里，我们表明退相干可以显着修改这一结论：通过诉诸绝热主方程方法，我们用$p=3$模拟了铁磁$p$ -自旋模型在独立和集体退相下的动力学。对于这两种模型的退相干，我们表明，开放系统ARA的性能是远不如它的幺正对应物的初始状态的选择敏感，最重要的是，开放系统ARA和大失去了它的时间解决方案的优势相比，标准的量子退火。这些结果表明，作为一个独立的策略，ARA不太可能在实验上优于标准的“前向”量子退火，并且为了在现实的噪声环境中实现ARA的好处，可能需要错误缓解策略。
2022-01-28 quant-ph
Towards Fault Tolerant Adiabatic Quantum Computation
我展示了如何保护绝热量子计算（AQC）对退相干和某些控制错误，使用混合动力学解耦，子系统和稳定器代码，和能量间隙的方法。相应的误差界。作为一个例子，我展示了如何执行退相干保护AQC对本地噪声使用最多两体相互作用。
2008-05-02 quant-ph
Decoherence in a dynamical quantum phase transition
受绝热量子算法和量子相变之间的相似性的启发，我们研究了退相干对扫描通过一个二阶量子相变的横场中的伊辛链的典型例子的影响，并将其与绝热版本的Grovers搜索算法进行比较，该算法显示一阶量子相变。对于独立于位置和依赖于位置的耦合强度以及不同的算子耦合，结果表明（与一阶跃迁相反）由弱耦合到相当一般的环境引起的退相干的影响随着系统大小而增加（即，自旋/量子位的数量）。这可能会限制相应的绝热量子算法的可扩展性。
2010-04-15 quant-ph
Study of Macroscopic Coherence and Decoherence in the SQUID by Adiabatic Inversion
我们提出了一个程序来证明量子相干性和测量退相干时间之间的不同磁通态的SQUID通过使用"绝热反转“，其中一个宏观磁通态平滑地转移到另一个，像一个自旋反转方向，通过以下缓慢移动的磁场。这是通过扫描外部施加的通量来实现的，并且取决于两个宏观状态之间的明确定义的量子相位。改变相对于退相干时间的扫描速度允许从存在这种定义明确的相位的量子区域移动到丢失相位并且抑制反转的经典区域。因此，观察反转是否发生作为扫描速度的函数提供了测量退相干时间的可能性。该方案可行性的主要要求似乎是SQUID的量子能级之间的低温弛豫时间与问题的其他时间尺度相比要长。应用程序的“量子计算机”，与SQUID的水平系统发挥的作用的量子比特，简要讨论。
2000-04-27 cond-mat quant-ph
Robustness of the adiabatic quantum search
研究了局域绝热量子搜索对搜索哈密顿量的瞬时本征基中退相干的鲁棒性。我们证明了理想的封闭情况下的渐近时间复杂性被保存，只要存在的哈密顿动力学。在纯退相干的特殊情况下，环境监测的搜索哈密顿量，它表明，局部绝热量子搜索执行的经典搜索。
2005-07-01 quant-ph
Shortcuts to adiabatic holonomic quantum computation in decoherence-free subspace with transitionless quantum driving algorithm
利用无跃迁量子驱动算法（TQDA），我们提出了一种快速实现完整量子计算（HQC）的有效方案。它工作在无消相干子空间（DFS）中，可以在尽可能短的时间内加速绝热过程。更有趣的是，我们给出了一个物理实现我们的快捷方式HQC与氮空位中心的钻石分散耦合到一个回音壁模式微球腔。通过适当地控制外部激光脉冲的频率，可以有效地实现。此外，我们的计划具有良好的可扩展性与更多的量子比特。与以往工作不同的是，我们首先利用TQDA在DFS中实现了一个通用的HQC，不仅包括两个非对易的加速单量子比特完整门，而且包括一个加速的双量子比特完整控制相位门，这为通用量子计算所需的完整门集提供了必要的捷径。此外，我们的实验上可实现的捷径只需要两体相互作用，而不是四体相互作用，它们工作在色散制度，这大大放松了它们的物理实现在实验中的困难。我们的数值计算表明，目前的方案是强大的退相干与当前的实验参数。
2016-02-01 quant-ph
Adiabatic Inversion in the SQUID, Macroscopic Coherence and Decoherence
本文讨论了用绝热反演方法证明量子相干性和测量SQUID不同磁通态间退相干时间的方法。一种磁通量状态平滑地转移到另一种状态，就像自旋通过跟随缓慢移动的磁场而反转方向一样。这是通过扫描外部施加的通量来实现的，并且取决于两个宏观状态之间的明确定义的量子相位。改变相对于退相干时间的扫描速度允许从存在这种定义明确的相位的量子区域移动到丢失相位并且抑制反转的经典区域。因此，观察反转是否发生作为扫描速度的函数提供了测量退相干时间的可能性。一些典型的SQUID参数的估计，它似乎这样的程序应该是实验上可能的。该方案可行性的主要要求似乎是SQUID的量子能级之间的低温弛豫时间与问题的其他时间尺度（包括读出时间）相比要长。应用程序的“量子计算机”，与SQUID的水平系统发挥的作用的量子比特，简要审查。
2000-10-09 cond-mat quant-ph
Decoherence of adiabatically steered quantum systems
研究了马尔可夫环境噪声对受外驱动场控制的二能级量子系统动力学行为的影响。我们表达的主方程始终考虑到所有的贡献，最低的非零阶耦合到马尔可夫环境。我们研究了主方程的数值和分析，我们发现，在绝热极限下，零温度环境不影响基态的演变。作为一个物理应用，我们广泛地讨论了环境如何影响库珀对泵浦。绝热基态泵浦对环境噪声具有很强的鲁棒性。事实上，由于环境的松弛是需要的，以避免来自每个泵送循环的小误差的积累。我们发现，忽略主方程中的非长期项会导致非物理的结果，如电荷不守恒。我们还讨论了一种可能的方法来控制环境噪声在一个现实的物理设置和它的影响的泵送过程。
2011-01-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence-Suppressed Non-adiabatic Holonomic Quantum Computation
非绝热完整量子计算的几何特性为构造鲁棒、高保真的量子门提供了一条重要途径。然而，NHQC是更敏感的衰减和失相误差比传统的动态门，因为它需要一个辅助的中间状态。本文利用哈密顿逆向工程技术研究了中间态退相干对NHQC门保真度的影响，提出了一种新的方案来构造具有高保真度和对退相干鲁棒性的任意单量子比特完整门和非平凡双量子比特完整门.虽然该方法是通用的，可以应用于许多实验平台，如超导量子比特，囚禁离子，量子点，这里我们以氮空位（NV）中心为例，显示栅极保真度可以显着提高从89%到99.6%，与最近的实验NHQC方案相比[Phys.Rev.Lett. 119，140503（2017）; Nat. Photonics 11，309（2017）; Opt. Lett. 43，2380（2018）]，并且还可以显著提高对退相干的鲁棒性。总的来说，我们的方案为容错几何量子计算提供了一种很有前途的方法。
2022-04-13 quant-ph
Partial decoherence in mesoscopic systems
介观系统与其环境的耦合通常会导致总退相干：在很长一段时间内，系统的约化密度矩阵随时间演化到与其初始值无关的极限，从而丢失了存储在其初始状态中的所有量子信息。在特殊情况下，系统的希尔伯特空间的子空间保持相干或“无退相干”，并且简化的密度矩阵接近包含关于其初始量子态的信息的非平凡极限，尽管与环境耦合。这种情况被称为“部分退相干”。在这里，我们发现部分退相干的介观系统（与$N$量子态），这是耦合到一个环境的条件。当系统的哈密顿量与总哈密顿量对易时，系统具有绝热退相干，从而产生N-1个与时间无关的约化密度矩阵元组合.在存在磁通量的情况下，即使在很长时间内，也可以测量系统中回路周围的循环电流，并使用它们来检索关于初始状态的信息。对于N=2，我们证明了部分退相干只能在绝热退相干条件下发生。然而，对于$N>2$，我们发现部分退相干，即使当系统的哈密顿量不交换与总的哈密顿量，我们得到的一般条件，这种非绝热部分退相干。对于在环上运动的电子，在$N>2$单能级量子点中，只有当通过环的总通量为零（或等于整数个通量量子）时，才会出现非绝热部分退相干，因此不存在渐近环流。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the effectiveness of the protocol creating the maximum entanglement of two charge-phase qubits by cavity field
我们重新讨论了在作为量子数据总线的腔中耦合到微波场的两个约瑟夫森结（JJ）电荷相位量子比特之间产生最大纠缠态的协议。我们致力于分析一种新的量子退相干机制，这种机制是由于量子比特与数据总线之间的绝热纠缠引起的，即非共振微波场。结果表明，即使数据总线的变量可以被消除，量子比特和数据总线之间的纠缠仍然存在，并且可以使两粒子态的叠加态退相干。幸运的是，我们可以构造一个二维无消相干子空间来对抗这种绝热消相干，为了对这种消相干问题进行解析研究，我们利用Fraghlich变换重新推导了这类系统的有效哈密顿量，它与绝热消去法得到的结果是等价的。
2004-10-26 quant-ph
Superadiabatic theory for Cooper pair pumping under decoherence
我们介绍了一种方法，连续的坐标变换应用于减少在绝热主方程中的局部绝热参数截断所产生的误差。我们的方法减少了由于缺乏完全积极性而产生的非物理行为。在高库珀对泵浦频率下的强环境诱导弛豫导致绝热基态泵浦仅在最低阶近似下发生。我们说明了使用高阶理论的绝热性分解的频率的鲁棒性，并显示了最佳的环境耦合强度的出现，其中理想的泵浦被保存为最高频率。最后，我们研究了量子干涉对泵浦电流的影响，并给出了实验测量系统弛豫速率的估计。
2011-12-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Adiabatic quantum decoherence in many non-interacting subsystems induced by the coupling with a common boson bath
在开放量子系统理论框架下，研究了玻色子场耦合多体自旋系统的量子绝热退相干。我们推广了传统的自旋玻色子模型，通过考虑一个系统-环境相互作用的哈密顿量，它代表了一个分区的非相互作用的子系统，并突出了集体的相关性，出现专门由于与一个共同的环境的耦合。值得注意的是，这个简单的、精确可解的模型包含了多体开放量子系统的相关方面，并具有当尺寸扩展到宏观水平时出现的微妙的量子效应。我们推导出一个解析表达式的密度矩阵的时间依赖性，而不假设粗粒化。所得到的退相干函数是本征选择性的，并且是一个复指数，其指数具有引入类似于自旋玻色子模型中的衰变的实部。相反，虚部取决于整个分区的量子数和几何形状，并且不反映系统温度。出于在固态NMR的退相干，我们应用的理论结果的偶极耦合自旋对在一个共同的声子浴接触的分区，使用典型的参数的水合盐。该建议允许估计的退相干时间尺度的系统物理常数。作为一个显著的新颖性，退相干函数相位依赖于整个样本的本征值分布。它起着主导作用，掩盖了与浴热状态相关的机制。最后，我们应用该方法描述了“魔术回波”核磁共振反转实验中的退相干现象。我们发现，系统-环境的相关性解释了起源的不可逆性，和退相干率值和它的依赖于偶极频率，是非常相似的实验。
2021-10-19 cond-mat.stat-mech 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
Scalable Superconducting Architecture for Adiabatic Quantum Computation
提出了一种用于绝热量子计算机的可扩展超导体系结构。该架构是基于时间无关的，最近的邻居interqubit耦合：它可以处理类NP中的任何问题，即使在存在测量误差，噪声和退相干。这种架构的超导持续电流量子比特的实现和自然的鲁棒性，这样的实现制造不精确性和退相干进行了讨论。
2004-03-12 quant-ph
Quantum process tomography of adiabatic and superadiabatic stimulated Raman passage
三能级系统的量子控制方法是近年来量子信息科学与技术的一个重要研究方向。在这里，我们提出了数值模拟使用现实的实验参数的量子过程层析成像在STIRAP（受激拉曼绝热通道）和saSTIRAP（超绝热STIRAP）。具体地说，我们确定了一个合适的基础，在运营商空间作为单位经营者连同8 Gell-Mann运营商，我们计算相应的过程矩阵，其中有$9\times 9=81$元素。我们讨论了这些结果的理想消相干的情况下，以及实验相关的情况下，包括消相干。
2021-11-23 quant-ph
Adiabatic reverse annealing is robust to low-temperature decoherence
本文研究了绝热反退火在存在退相干时的鲁棒性，发现低温环境下ARA能有效避免相变，且环境温度对成功率有关键影响。
2025-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fast long-range state transfer in quantum dot arrays via shortcuts to adiabaticity
通过量子点阵列快速有效地制备、操纵和转移量子态是固态物理中量子信息处理和量子计算的一项重要任务。传统的绝热传输协议，如绝热通道相干传输（CTAP）及其变体，传输速度慢，容易发生退相干，这在一定程度上会降低保真度。为了实现对退相干的鲁棒性，我们提出了一种加速多量子点系统中绝热电荷转移的协议，共享“绝热捷径”（STA）的概念。我们首先应用STA技术，包括反绝热驱动和逆向工程，以加快三重量子点的边缘点之间的直接（长距离）转移。然后，我们将我们的分析扩展到多点系统。我们展示了如何通过实施修改后的脉冲，快速绝热的外部点之间的电荷传输，最终可以实现不填充中间点。我们还讨论了在存在退相的情况下，传输保真度对操作时间的依赖性。通过最小化退相干和弛豫过程，所提出的用于加速QD阵列中的外部点之间的绝热电荷转移的协议为量子信息处理提供了鲁棒的机制。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient population transfer in a quantum dot exciton under phonon-induced decoherence via shortcuts to adiabaticity
University of Patras（帕特雷大学）；Democritus University of Thrace（色雷斯德谟克利特大学）
本研究通过快速捷径到绝热性技术，在低温下实现量子点中高效的人口转移，并在高温下通过亚皮秒脉冲实现快速人口倒置。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Localization of Macroscopic Object Induced by the Factorization of Internal Adiabatic Motion
为了解释宏观物体的量子退相干现象，如干涉的局域化和消失，我们在最近的研究基础上引入了其集体态（如质心（C.M））与内部态之间的绝热量子纠缠.在C.M的运动不激发内态跃迁的绝热极限下，证明了宏观物体的波函数可以写成一个纠缠态，并且绝热内态与C. M的准经典运动组态之间存在关联.由于绝热内态被分解为宏观物体的各个部分，这种绝热分离会导致量子退相干。这一观测结果为我们提供了一个可能的解决薛定谔猫悖论的方法
2000-10-29 quant-ph
Measuring the decoherence rate in a semiconductor charge qubit
本文描述了一种测量固态量子比特退相干时间的方法。量子位被编码在与半导体主体中的一对施主杂质结合的单个电子的轨道自由度中。量子位通过动态改变外部电场来操纵。我们表明，通过测量作为控制场参数的函数的成功量子比特旋转的总概率，可以确定退相干率。我们估计了各种系统参数，包括由于电磁涨落和声学声子的退相干率。我们发现，对于合理的物理参数，实验是可能的与现有的技术。特别是，绝热控制场的使用意味着实验可以用控制电子设备进行，时间分辨率为几十纳秒。
2003-02-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for fast generation of Greenberger-Horne-Zeilinger states by transitionless quantum driving
Berry关于“无跃迁量子驱动”的方法展示了如何设置一个哈密顿量，该哈密顿量沿着参考哈密顿量的瞬时本征态驱动系统的动力学，以在更短的时间内再现绝热过程的相同最终结果。在本文中，我们的动机是无跃迁量子驱动，在三原子系统中构造绝热通道的捷径，以创建Greenberger-Horne-Zeilinger态的量子芝诺动力学和非共振激光的帮助下。通过数值仿真，讨论了各种退相干过程的影响，结果表明，该方案具有快速性和抗退相干和运算缺陷的鲁棒性。
2016-04-18 quant-ph
Robust adiabatic approach to optical spin entangling in coupled quantum dots
激子跃迁为耦合纳米结构中的超快光学自旋操纵提供了一条可能的途径。本文详细研究了耦合量子点中光控电子自旋量子比特的三种主要激子介导的退相干通道：激子态的辐射衰减、激子-声子相互作用和激光修饰态之间的朗道-齐纳跃迁。我们考虑一个计划，以产生一个纠缠控制相位门上的一对耦合自旋，在其最简单的动态形式，使系统受到快速退相干率与激子创建期间的门操作。相比之下，我们表明，采用非共振激光激发的绝热方法，使我们能够同时抑制所有的退相干源，显着增加的保真度的操作，只有一个相对较小的门控时间成本。我们发现，精确到10^2分之一的受控相位门可以用绝热方法实现，而传统的动态方法似乎不支持适用于可扩展量子计算的保真度。我们的预测可以在不久的将来得到实验验证。
2008-08-28 quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for fast generation of three-atom singlet state by transitionless quantum driving
受无跃迁量子驱动的启发，我们利用量子芝诺动力学和非共振激光，在三原子系统中构造了绝热通道的捷径，从而产生了单重态。通过数值仿真讨论了各种退相干过程对该方案的影响，结果表明该方案对退相干和运算缺陷具有快速和鲁棒性。研究了如何选择实验参数来控制腔场耗散和原子的自发发射，具有一定的应用价值。
2016-04-18 quant-ph
The effects of decoherence on Fermi's golden rule
本文通过非绝热分子动力学方法研究退相干对费米黄金规则的影响，发现退相干时间变短时，两种基底下的跃迁率显著偏离传统规则，并以单层WS₂为例验证了电子-声子耦合中的退相干效应。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
High fidelity all-optical control of quantum dot spins: detailed study of the adiabatic approach
受限电子自旋是在固态中体现量子信息的优选候选者。一个流行的想法是使用光激发来实现“两全其美”，即将长自旋退相干时间与快速门控结合起来。在这里，我们研究了一种全光绝热方法来产生单量子比特相位门。我们发现，这样的门可以是非常强大的对所有的退相干的主要来源的综合影响，即使在有限的温度下，可实现的保真度为0.999。至关重要的是，这种性能可以获得只有一个小的时间成本：绝热门持续时间是在一个简单的动态实现的数量级。这些预测的实验验证是立即可行的，只有适度的资源。
2008-04-07 quant-ph
Robustness of adiabatic quantum computation
我们研究了量子计算的容错绝热演化，量子算法解决各种组合搜索问题。我们描述了一个固有的鲁棒性的绝热计算对两种错误，酉控制误差和退相干，我们研究这种鲁棒性使用数值模拟的算法。
2001-08-09 quant-ph
Adiabatic Quantum Computing with Phase Modulated Laser Pulses
利用简单的相位调制激光脉冲，在量子绝热方法下，通过退相干控制实现了多能级系统的量子逻辑门。我们利用选择性的粒子数反转和哈密顿随时间的演化来鲁棒地实现这些目标，而不是标准的酉变换语言。
2005-07-28 quant-ph
Adiabatic transport of qubits around a black hole
我们考虑定域量子比特在黑洞周围遵循量子绝热动力学演化。我们开发了一个几何结构（基于纤维束），允许描述的量子态的量子比特和时空几何在一个单一的框架。在此框架下分析了黑洞对量子比特的量子退相干（讨论了动力学相位和几何相位在退相干中的作用），特别是当一个量子比特落入事件视界时的量子隐形传态协议.导出了计算量子隐形传态保真度的简单公式。分析了史瓦西黑洞的情况。
2017-01-05 gr-qc math-ph math.MP
Holonomic quantum computation in the presence of decoherence
本文提出了一个研究开放马尔可夫系统的非阿贝尔绝热完整性的方案。作为该框架的一个应用，我们分析了完整量子计算对退相干的鲁棒性。我们查明的错误，必须加以纠正，以实现量子计算的几何实现完全弹性马尔可夫退相干的来源。
2005-02-14 quant-ph
High Fidelity Adiabatic Quantum Computation via Dynamical Decoupling
介绍了开放系统绝热量子计算的高阶动力学解耦策略。我们的数值结果表明，一个明智的选择高阶动力学解耦方法，结合编码，使计算进行旁边的解耦，可以显着提高绝热量子计算的保真度，尽管退相干。
2012-05-11 quant-ph
Decoherence of Dynamically Manipulated Qubits
我们总结了在热玻色子环境中，外控双态量子系统（量子比特）的中短时动力学的退相干研究结果。所开发的近似方案示出的绝热模型与时间相关的门控制，和一个模型与行波门功能。
2006-11-02 quant-ph
