衰变能归因于经典噪声吗？
Can decay be ascribed to classical noise?
摘要：
号
英文摘要：
No.
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集体噪声模型的熵衰减估计
Entropy Decay Estimates For Collective Noise Models
量子信息科学的挑战之一是控制具有大量量子比特的开放量子系统。多体系统的一个重要方面是集体现象的出现。一种集体噪声模型是电磁环境中的开放原子系统。这个模型由Dicke在50年代提出。本文研究了Dicke模型和其他相关的集体噪声模型中的熵衰减。具体来说，我们开发了一个通用的框架来估计这些集体噪声模型的谱隙和修改后的对数Sobolev常数。此外，我们还研究了一般Dicke模型为了具有唯一的平衡态而必须满足的混合条件。表示论与熵估计的结合可以为研究更一般的集体噪声模型提供指导。
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自限制噪声与在单位量子马尔可夫半群下的指数相对熵衰减
Self-restricting Noise and Exponential Relative Entropy Decay Under Unital Quantum Markov Semigroups
Indiana University Bloomington（印第安纳大学布卢明顿分校）
研究了在单位量子马尔可夫半群下，自限制噪声如何导致指数衰减，揭示了耗散与哈密顿演化相互作用下的相对熵衰减特性。
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低频噪声随机基准测试中的非指数保真度衰减
Non-exponential Fidelity Decay in Randomized Benchmarking with Low-Frequency Noise
我们表明，非指数保真度衰减在随机基准测试实验的量子点量子比特是一致的数值模拟，包括低频噪声。通过扩展标准的随机基准测试分析，这个实验制度，我们发现，这种非指数衰减更好地模拟多个指数衰减率，导致瞬时控制保真度同位素纯化硅MOS量子点量子位，可以高达99.9%时，低频噪声条件和系统校准是有利的。量子位表征和验证方法的这些进展为硅作为容错量子计算的量子位平台提供了可观的前景。
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不能被周期性自旋回波脉冲动态解耦的非马尔可夫噪声
Non-Markovian noise that cannot be dynamically decoupled by periodic spin echo pulses
动力学解耦是通过快速旋转来消除大量量子系统中不必要的相互作用的领先技术。但是，为了实现良好的解耦，是什么决定了这种旋转的时间尺度呢？通过提供一个明确的反例，一个量子比特耦合到一个带电粒子和磁性粒子，我们表明，这样的时间尺度不能决定由噪声引起的衰减曲线：即使系统显示二次衰减（芝诺区域揭示非马尔可夫噪声），它不能被周期性的自旋回波脉冲去耦，无论旋转有多快。
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通过电流噪声检测非马尔可夫衰变的建议
Proposal for detection of non-Markovian decay via current noise
我们提出通过散粒噪声测量来检测耦合到多模玻色子库的激子量子比特的非马尔可夫衰变。计算了嵌入在\QTR{it}{p-i-n}结中的量子点的非平衡电流噪声。在推导噪声谱时，引入了非马尔可夫效应项。作为例子，两个实际的光子水库，光子真空与截止频率和表面等离子体激元，给出了说明，由于这种非马尔可夫效应的噪声可能成为超泊松。进一步提出利用超辐射特性来增强噪声值。
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固体中绝热和量子噪声引起的非定域性衰减
Decay of nonlocality due to adiabatic and quantum noise in the solid state
我们研究了两个非相互作用的Josephson量子比特在具有宽带光谱的固态纳米器件中的量子非局域性的衰减，该非局域性是由Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）贝尔不等式的违反确定的。浴噪声可以在绝热（低频）和量子（高频）部分中分离。指出了绝热噪声和量子噪声对量子非定域关联的不同影响。本文对约瑟夫森系统的典型噪声系数进行了定量分析。最后，我们比较，对于这个系统，非局域关联和纠缠的动力学。
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降低噪声：幂律衰减与时间相变
Turning Down the Noise: Power-Law Decay and Temporal Phase Transitions
该研究确定了一个具有非均匀展宽的自旋系综在随时间减小的耗散环境中的晚期动力学，发现其趋近稳态遵循幂律，衰变指数表现出非解析的尖点奇异性，并建立了具有显式时间依赖耗散的开量子系统的普适类。
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存在时间相关失相噪声时的随机基准测试
Randomized benchmarking in the presence of time-correlated dephasing noise
随机基准测试已经成为一种流行且易于实现的实验技术，用于衡量量子计算设备中门操作的质量。一个典型的随机基准测试程序识别的保真度的指数衰减的基准序列的门的长度增加，和衰减率被用来估计的保真度的门。然而，保真度呈指数衰减依赖于门中的时间无关或静态噪声的假设，在门序列上的噪声中没有相关性或显著漂移，这在许多情况下是一个很好满足的条件。然而，已经观察到偏离标准指数衰减的情况，通常归因于噪声中的一定量的时间相关性，尽管偏离的精确机制尚未完全探索。在这项工作中，我们研究这个问题的随机基准时间相关的噪声-特别是时间相关的失相噪声的精确可解性-并阐明的情况下，偏离指数衰减可以预期。
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金刚石中氮空位中心系综噪声强度和环境相关时间的实验与理论分析
Experimental and theoretical analysis of noise strength and environmental correlation time for ensembles of nitrogen-vacancy centers in diamond
从实验和理论上研究了不同自旋浓度金刚石中氮空位中心的哈恩回波衰减曲线。哈恩回波结果表明，低自旋浓度的非指数衰减，而指数衰减是占主导地位的高自旋浓度。通过用理论模型拟合衰变曲线，我们发现环境噪声的幅度和关联时间都与自旋浓度有明显的依赖关系。这些结果对于优化高性能量子器件，特别是量子传感器中的NV中心浓度至关重要。
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噪声下实现 Zeno 效应的量子控制
Quantum control for the Zeno effect with noise
针对环境噪声导致量子 Zeno 效应失效的问题，本文提出基于强 Hamiltonian 的相干量子控制方案，推导并优化存活概率衰减率，通过二能级系统数值验证其保护效果。
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热噪声和关联噪声对量子铁磁体中磁振子的影响
The effects of thermal and correlated noise on magnons in a quantum ferromagnet
研究了量子铁磁体中自旋波（磁振子）的动力学和热平衡以及宏观磁化强度。热噪声，由于与晶格声子的相互作用和空间相关性的噪声的影响被认为是。首先，我们提出了一个马尔可夫主方程的方法与分析解决方案的任何齐次空间关联函数的噪声。我们发现，空间相关的噪声增加的衰减率的低波矢量的磁振子的热平衡，这也导致了更快的衰减的铁磁体的磁化强度的稳态值。对于长的相关长度和较高的温度，我们发现，另外有一个组件的磁化衰减非常缓慢，由于快速磁振子的衰减率降低。这种效应可能对快速和噪声保护的量子或经典信息传输和磁振子有用。我们进一步比较铁磁和反铁磁的行为在嘈杂的环境中，并找到定性类似的行为欧姆，但从根本上不同的行为在超欧姆环境。
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具有门相关噪声的随机基准测试
Randomized benchmarking with gate-dependent noise
我们分析了任意门相关噪声的随机基准测试，并证明了门相关噪声的确切影响可以用一个随序列长度呈指数衰减的扰动项来描述。也就是说，在一般门相关噪声下的随机基准测试的确切行为以指数方式收敛到与先前针对门无关噪声的分析所预测的形式完全相同的真指数衰减。此外，我们表明，门相关噪声的衰减参数的操作意义基本上是不变的，也就是说，我们表明，它量化的平均保真度的理想门之间的噪声。我们数值证明，我们的分析是有效的强门相关的噪声模型。我们还表明，为什么替代分析不提供严格的理由，经验的成功随机基准与门依赖噪声。
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纠缠的突变衰减与噪声信道下的量子通信
Abruption decay of entanglement and quantum communication through noise channels
我们研究了两个量子比特态通过布洛赫通道的动力学行为。结果表明，纠缠的退化和突然消亡依赖于信道参数和输入态的结构。从部分纠缠态作为输入态出发，得到的输出态比从初始最大纠缠态出发得到的输出态更鲁棒。随着通道绝对平衡值的增大或纵向弛豫时间与横向弛豫时间之比的减小，纠缠的存活率也随之增大。研究了利用输出态作为量子信道进行量子隐形传态的能力。讨论了利用有用的输出态来实现原始量子隐形传态协议的思想。
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用于误差缓解量子计算的均匀衰减子空间
Uniformly Decaying Subspaces for Error Mitigated Quantum Computation
本文提出均匀衰减子空间理论，利用 Lindblad 方程耗散结构构造无偏估计量，在无需完全了解噪声的情况下消除一阶衰减率偏差，改进双轨量子比特误差缓解并优于概率误差消除。
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非马尔可夫噪声与真实有限时间门下的随机基准测试
Randomized benchmarking with non-Markovian noise and realistic finite-time gates
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；National Center for Computational Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室国家计算科学中心）；IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM T.J.沃森研究中心）；Department of Physics and Astronomy, Northwestern University（西北大学物理与天文学系）
本文提出一种非微扰框架，分析非马尔可夫噪声下有限时间脉冲实现的随机基准测试，揭示衰减曲线对实现方法的依赖，并利用该效应探测非马尔可夫性。
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受快速电报噪声作用的二能级系统的慢振荡动力学：超越NIBA近似
Slow oscillating dynamics of a two-level system subject to a fast telegraph noise: beyond the NIBA approximation
本研究针对受高频电报噪声作用的双格点二能级系统，超越NIBA近似得到同相涨落下平均布居动力学精确解，揭示了不同偏置条件下布居差的衰减与振荡规律。
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噪声随机电路的经典模拟：基于相关性的指数衰减
Classical simulation of noisy random circuits from exponential decay of correlation
本研究提出基于条件互信息指数衰减的经典算法，证明其可在反集中失效时高效模拟噪声随机电路，确立CMI衰减为经典可模拟性的关键判据。
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量子比特最佳工作点的动态去耦噪声谱
Dynamical decoupling noise spectroscopy at an optimal working point of a qubit
我提出了一个理论的环境噪声光谱通过动态解耦的量子比特在一个最佳的工作点。考虑到一个序列的$n$脉冲和纯移相由于二次耦合到高斯分布噪声$ξ(t)$，我使用链接集群（累积量）的扩展来计算相干衰减。给出了允许重建噪声谱密度的解决方案。对于相关时间短于相干性衰减的时间尺度的噪声，通过动态解耦过程过滤的噪声可以被视为在大$n$下有效的高斯噪声，并且可以使用公认的噪声光谱学方法来重建$ξ^{2}(t)$噪声的光谱。另一方面，对于占主导地位的低频特性的噪声（具有$β\! > \! 1$的$1/f^β$噪声），累积量展开的无限阶重量化是必要的，并且它导致在长时间内具有幂律尾部的相干衰减的解析公式。在这种情况下，时间$t$处的相干性既取决于$ω\! = \! nπ/t$处的$ξ(t)$噪声的谱密度，又取决于噪声谱的有效低频截止，其通常由数据采集时间的倒数给出。对纯横向噪声引起的退相干的模拟表明，只要脉冲数不是很大，且纵向量子比特分裂远大于横向噪声幅度，本文推导的解析公式就适用于这种经常遇到的最佳工作点的情况。
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噪声环境下超导量子比特的高保真量子操作
High-fidelity quantum operations on superconducting qubits in the presence of noise
我们提出了一个用超导量子比特实现量子操作的方案。我们的方法使用一个“耦合器”量子比特来调解一个可控的，长期的“数据”量子比特之间的相互作用，脉冲序列，强烈减轻1/f通量噪声的影响，和高Q谐振器为基础的本地存储器。我们开发了一种蒙特卡罗模拟技术，能够描述任意噪声引起的失相和衰减，并在这个系统中演示了一组通用的门操作，在实验测量的1/f噪声水平的存在下，具有O（10^-5）的错误概率。然后，我们添加松弛并量化维持此误差水平所需的衰减时间。
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有限温度玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的随机寿命
Stochastic longevity of a dark soliton in a finite-temperature Bose-Einstein condensate
研究了均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的衰变。我们给出了一个衰减孤子的解析处理，推导出在没有热噪声的情况下孤子的速度和衰减时间的表达式。我们测试的结果对空间受限系统的数值模拟，并找到良好的协议，在制度的低温（$k_BT\ll μ$）。热波动被发现，以减缓逃逸的孤子，延长其寿命超出无噪声理论的预测，效果变得显着的特征温度$k_BT\sim μ$。这种稳定的噪声使我们能够推断出暗孤子衰减时间的分析下限。
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退相噪声下量子对的退纠缠与退相干
Disentanglement and decoherence in a pair of qutrits under dephasing noise
本文研究了一对三能级原子在多局域和集体纯退相噪声作用下的退纠缠和退相干率。二分纠缠的衰减率，从上面的负性的限制，被发现是大于或等于的退相退相干率的特征在于在相应的全密度矩阵描述的系统或减少的密度矩阵描述任一quutrit的非对角元素的衰减，扩展以前的结果量子比特对受到这样的噪声。
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量子信道下的信息脆弱性或鲁棒性
Information Fragility or Robustness Under Quantum Channels
研究量子态在弱噪声下的信息衰减，发现多数场景存在乘性上界，但某些简单噪声下互信息可无界下降，并据此构造具有非零私有容量的信道。
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自旋-玻色子模型随机化基准测试中的量子非马尔可夫噪声
Quantum non-Markovian noise in randomized benchmarking of spin-boson models
本文研究多模玻色浴导致的量子非马尔可夫噪声对量子比特随机化基准测试的影响，发现衰减由指数变为近乎多项式，并提出数值方法支撑理论分析。
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混沌散射中的噪声增强俘获
Noise-enhanced trapping in chaotic scattering
我们表明，噪声增强了散射系统中的轨迹的捕获。在完全混沌系统中，由于无噪声逃逸率与退出集的刘维尔测度预测值之间的一般失配，衰减率可以随着噪声的增加而降低。在哈密顿系统与混合相空间，我们表明，噪声导致一个较慢的代数衰减由于轨迹内执行随机行走Kolmogorov-Arnold-Moser岛。我们认为，这些噪声增强的捕获机制存在于大多数散射系统中，并可能是占主导地位的小噪声强度，这是通过详细的调查证实的Henon地图。我们的结果可以在流体实验中得到验证，影响量子体系的分形Weyl定律，修正基于相空间过渡态理论的化学反应速率估计。
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二维Floquet拓扑相的噪声鲁棒性
Noise resilience of two-dimensional Floquet topological phases
Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden（德累斯顿工业大学理论固体物理研究所）；Cluster of excellence ct. qmat（ct. qmat 卓越集群）；Kipu Quantum GmbH（Kipu Quantum 有限公司）；Department of Physics, Lehigh University（利哈伊大学物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Delaware（特拉华大学物理与天文学系）；Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）
该研究探究噪声对二维Floquet拓扑相的影响，发现其对时序噪声具鲁棒性，边缘模和体模分别呈不同衰减规律，为其在含无序和退相干的实验场景中的应用提供依据。
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双λ系统中无自由感应衰减的光子回波
Photon echo without a free induction decay in a double-Lambda system
我们描述了一种新的光子回波脉冲序列的双$Λ$型能级系统的输入和重定相跃迁是不同的应用$π$脉冲。我们表明，尽管有不完善的$π$ -脉冲（与大的相干发射由于自由感应衰减），增加的噪声仅为0.019 $\pm$ 0.001相对于散粒噪声的频谱模式的回波。在“重定相放大自发发射”（RASE）方案\cite{Ledingham2010}中使用该回波脉冲序列将允许产生与任何明亮驱动场处于不同频率、时间和潜在空间模式的纠缠光子对。在Pr：YSO晶体中表征了该序列的相干性和效率特性。
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局域泡利噪声下量子低密度奇偶校验态的稳定性
Stability of Quantum LDPC States under Local Pauli Noise
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
该研究针对局域泡利噪声下的量子低密度奇偶校验态，证明其条件互信息在两种噪声 regime 中随缓冲区域宽度指数衰减，确立了混合态相稳定性的通用判据。
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经典混沌系统中的Loscherton回声：量子混沌、不可逆性和退相干
The Loschmidt echo in classically chaotic systems: Quantum chaos, irreversibility and decoherence
洛施图回声（LE）是量子力学对演化算符中的微扰的灵敏度的量度。它被定义为两个波函数从相同的初始状态，但略有不同的哈密顿量的重叠。因此，它也可以作为量子力学中不可逆性的量化。在这篇论文中，LE研究的系统，有一个经典的对应动力学不稳定，即经典混沌。利用半经典近似的分析处理。结果表明，在一定的制度下的参数，LE指数衰减。此外，对于足够强的扰动，衰减率由经典系统的李雅普诺夫指数给出。给出了一些特别有趣的例子。分析结果得到了充分的数值研究的支持。此外，一些政权无法访问的理论进行了探讨，表明LE和它的李雅普诺夫制度呈现出相同形式的普遍性归因于经典混沌。从某种意义上说，这证明了LE是量子领域中混沌的一个强大的时间签名。最后，我们利用退相干理论探讨了LE与量子到经典跃迁之间的关系。使用两种不同的方法，一个半经典近似的维格纳函数和主方程的LE，它示出的消相干率和衰减率的LE是相等的。这些量之间的关系结果是互利的，在更广泛的资源的退相干理论和可能的实验实现LE。
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级联连续驱动下量子比特系综的相干性保护和衰减机制
Coherence protection and decay mechanism in qubit ensembles under concatenated continuous driving
自旋量子比特的密集集合对于量子应用是有价值的，尽管它们的相干性保护仍然具有挑战性。连续动态解耦可以保护系综量子比特免受噪声的影响，同时允许门操作，但它会受到驱动引入的额外噪声的阻碍。级联连续驱动（CCD）技术原则上可以缓解这个问题。在这里，我们提供了更深入的了解CCD下的动态，Floquet理论的基础上，导致优化的状态保护，通过调整CCD方案中的驱动参数，以诱导模式演化控制。我们实验证明了改进的控制，同时解决了密集的氮空位（NV）合奏与$10^{10}$自旋。我们实现了一个实验的15倍的改进，在相干时间为任意的，未知的状态，和一个500倍的改进，为任意的，已知的状态，对应于驱动的边带和中心带产生的莫洛三重态，分别。我们可以通过优化驱动参数以考虑影响我们系统的噪声来实现这种相干时间增益。通过扩展广义布洛赫方程的方法，CCD的情况下，我们确定的噪声源，占主导地位的衰减机制在NV合奏，确认我们的模型的实验结果，并确定产生最佳的一致性的驱动强度。我们的结果可以直接用于优化连续驱动和浴驱动下的量子比特相干性保护，并使应用于鲁棒脉冲设计和量子传感。
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具有噪声不敏感等离激元能级和衰变保护磁通子态的超导量子比特
A superconducting qubit with noise-insensitive plasmon levels and decay-protected fluxon states
本文提出并实现了深处于transmon极限下的电感分流transmon量子比特，仅5.1 MHz磁通色散即实现全磁通量子范围内稳定相干时间，并观测到分钟级基态隧穿寿命，为改进量子比特编码和避免态泄漏提供新途径。
cond-mat.mes-hallcond-mat.supr-conquant-ph
