Realization of universal nonadiabatic geometric control on decoherence-free qubits in the XY model
量子信息处理的一个基本要求是防止退相干和噪声的不利影响。消相干子空间和几何处理是量子信息保护的重要步骤。在这里,我们提供了一个新的实验上可行的方案,结合消相干自由子空间与非绝热几何操作,以实现一个通用的量子计算。该方案不同于以往的方案,它基于典型的XY相互作用耦合,可以在各种纳米工程系统中建立,从而为在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算开辟了道路.
2017-12-03 quant-ph
Decoherence suppression for oscillator-assisted geometric quantum gates via symmetrization
我们提出了一种新的对称化方法来克服量子辅助量子门操作中的退相干。所制定的对称性与基于辅助振荡器模式的量子比特变换的全局几何特征有关,例如离子阱系统中的声子。结果表明,所设计的多回路对称化演化赋予了系统对退相干的双重弹性:对热涨落和量子耗散不敏感。
2004-10-14 quant-ph
Decoherence-induced geometric phase in a multilevel atomic system
我们考虑在一个三能级原子的STIRAP过程。将其视为封闭系统,不会获得几何相位。但是,在存在的自发发射和/或碰撞弛豫,我们数值表明,一个非零的,纯粹的真实,几何相位在STIRAP,其幅度增长的衰减率。与其将这种退相干诱导的几何相位视为滋扰,不如将其视为“有益的退相干”的示例:环境提供了用于生成几何相位的机制,否则将需要额外的实验控制旋钮。
2006-12-24 quant-ph
Uhlmann's geometric phase in presence of isotropic decoherence
Uhlmann的混合态几何相位[Rep. Math. Phys. { \bf 24},229(1986)]是在一个量子位受各向同性退相干影响的情况下,在马尔可夫近似处理分析。结果表明,该相位随退相干速率的增加而迅速减小,对于纯或近纯初态,该相位对弱退相干最为脆弱。在单一的情况下,我们比较乌尔曼的几何相位的混合状态与发生在标准马赫-曾德尔干涉[物理评论快报。{ \bf 85},2845(2000)],并表明后者对Bloch向量长度的减少更鲁棒。我们还描述了如何乌尔曼的几何相位在目前的情况下,原则上可以实现实验。
2003-04-02 quant-ph
Decoherence and disorder in quantum walks: From ballistic spread to localization
我们研究了退相干和静态无序对量子粒子在周期晶格中运动的动力学的影响。我们的实验依赖于一维量子行走的光子实现。纯量子演化的特征在于光子的波包沿28步的弹道扩展。通过应用受控的时间依赖性操作,我们模拟了三种不同的环境对系统的影响,导致在一个快速的弹道传播,一个扩散的经典行走和第一个安德森局域化的离散量子行走架构。
2011-01-13 quant-ph
Geometric entangling gates for coupled cavity system in decoherence-free subspaces
提出了一种在无退相干子空间的耦合腔系统中实现两个逻辑量子比特的几何纠缠门的方案。每个逻辑量子比特由两个囚禁在单个腔中的原子编码,通过腔耦合和控制外部经典激光场来实现几何纠缠门。该方案基于耦合腔系统,允许量子计算的可扩展性,并放宽了对原子单独寻址的要求。
2011-12-14 quant-ph
One-norm geometric quantum discord under decoherence
如果采用Schatten 1-范数(迹范数)作为距离测度,几何量子不和谐是量子关联的一个定义良好的度量。在这里,我们解析地研究了退相干作用下1-范数几何量子不协调的动力学行为。从马尔可夫局域噪声下的任意贝尔对角混合态出发,给出了量子关联衰减随退相干参数的变化关系。特别地,我们证明了1-范数几何不协调在其演化过程中表现出双重突变和冻结行为的可能性。对于简单马尔可夫信道下的非平凡贝尔对角态,这些是与Schatten 2-范数(希尔伯特-施密特)几何不和谐相反的新特征。利用退相干概率给出了双突变的充分必要条件及其确切位置。此外,我们通过研究量子自旋链在热力学极限下的退相干来说明我们的结果。
2013-04-08 quant-ph
Non-Markovian Decoherent Quantum Walks
量子行走的行为与经典行走有明显的不同,但退相干将缩小和缩小两者之间的差距。为了理解这个过程,有必要研究在不同退相干情况下量子行走的演化。在这篇文章中,我们研究了直线上的非马尔可夫退相干量子行走。在短时间范围内,行走的行为偏离了理想量子行走和经典随机行走。作为量子行走的度量的位置方差从最初的几步开始振荡,并且倾向于在时间上是线性的,并且在长的时间限制中显示扩散扩展,这是由量子行走者和他的硬币之间的量子关联的非马尔可夫退相影响引起的。我们还研究了量子不和谐和测量引起的扰动作为量子关联的度量,并观察到它们都在短时间范围内振荡,在长时间范围内趋于零。因此,非马尔可夫退相干量子行走在长时间内趋向于扩散扩散行为,而在短时间内则在弹道和扩散行为之间振荡,并且由于记忆效应,量子关联崩溃和恢复。
2012-06-12 quant-ph
Decoherence of one-dimensional flying qubits due to their cross-talk and imperfections
我们研究了一般(不可积和/或无序)自旋链中传播自旋1/2激发的退相干。我们发现相关的退相干时间在近临界和扩散制度(如果有的话),这一事实可能有重要的影响,最近提出的自旋链为基础的实现量子信息处理短。
2003-11-19 cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence Dynamics of Measurement-Induced Nonlocality and comparison with Geometric Discord for two qubit systems
我们检验了测量诱导非定域性(简称MIN)的退相干动力学,并将其与两量子比特系统的几何不协调进行了比较。在有限或无限时间内,存在着退相通道作用于其上不能破坏MIN的量子态。在两个独立的噪声下,我们检验了MIN在量子比特态上的加性动力学。几何不和谐也遵循着像量子不和谐这样的加性动力学。我们进一步比较了纯态在移相和振幅阻尼噪声作用下MIN和几何不协调的非马尔可夫演化,发现它们的动力学行为有明显的不同。
2014-05-13 quant-ph
Decoherence mitigation for geometric quantum computation
针对现有动力学解耦保护的几何量子计算需多物理比特编码逻辑比特带来的资源开销与操控难题,提出一种仅基于物理比特的退相干抑制方案,可应对常规退相干,更具现实有效性。
2025-09-04 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
Geometric Characterization of True Quantum Decoherence
令人惊讶的是,退相干往往是由于经典的波动的环境领域,因此可以描述的随机酉(RU)动力学。然而,存在这样的表示不能存在的退相干通道。基于一个简单而直观的几何测量的极端通道的RU通道的凸集的距离,我们能够描述一组真正的量子相位阻尼通道。值得注意的是,使用Caley-Menger行列式,我们的测量可以直接从信道的矩阵表示进行评估。我们发现,最大量子度的通道是密切相关的一个对称的,信息完全的正算子值测量(SIC-POVM)的环境。我们的研究结果与基于辅助纠缠的数值结果一致。
2015-08-17 quant-ph
Geometric phases in open systems: an exact model to study how they are corrected by decoherence
本文计算了在任意温度下与环境(欧姆或非欧姆)相互作用的开放系统(自旋玻色子模型)的几何相位。然而,关于几何相位的测量时间尺度有许多假设,目前还没有关于混合态在非幺正演化下的观测报道。我们不仅研究了它们是如何通过不同类型的环境的存在来校正的,而且还估计了退相干变得有效的相应时间。这些估计应该考虑到规划实验设置时,研究几何相位在非幺正制度,特别是重要的容错量子计算的应用。
2006-10-12 quant-ph
Quantum walks: decoherence and coin-flipping games
我们调查的全球手征分布的量子行走线上时,退相干是通过同时测量的手征和粒子的位置,或作为一个结果,断开的链接。第一种机制驱动系统向经典的扩散行为。这是用来建立新的量子游戏,类似于自旋翻转游戏。第二种机制涉及两种不同的可能性:(a)所有的量子行走链路都有相同的断裂概率。(b)只有半直线上的量子行走链受到随机断裂的影响。在情形(a)中,退相干将系统驱动到经典马尔可夫过程,其主方程等价于量子密度矩阵的动力学方程。这不是(b)中的情况,其中渐近全局手征分布意外地保持与初始条件的一些依赖性。对于所有的情况,得到了显式的解析方程。
2010-08-23 quant-ph
Implementation of a spatial two-dimensional quantum random walk with tunable decoherence
我们提出了一个新的,通用的和高度可扩展的实验装置,实现离散的二维量子随机行走与单量子比特硬币和可调程度的退相干。该方案利用少量简单的光学元件排列在一个多路马赫-曾德尔配置,其中一个弱相干态与平均光子数为1注入。环境效应(退相干)由空间光调制器产生,其在垂直于光束的传播方向的横向空间平面中引入纯退相。通过控制这种失相的特性,人们可以探索各种各样的量子随机行走的场景:纯量子演化(弹道传播),快速波动的环境导致扩散的经典随机行走,以及静态无序导致观察到安德森局域化。
2012-10-04 quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位,特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比,它使用C \ast -模块结构。我们表明,该系统提出了从他们的几何相位的观点,两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场,作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构,并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用,特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
Decoherence-free dynamical and geometrical entangling phase gates
结果表明,通过普通的激光寻址,可以在一个步骤内产生用于量子计算的两量子比特相位门。所获得的动力学或几何相位是由一个演化产生的,该演化对原子和腔的自发发射形式的耗散是鲁棒的,并且对控制参数的波动表现出弹性。这通过使用Pachos和Walther [Phys.Rev.Lett. 89,187903(2002)]和采用纠缠拉曼或STIRAP类跃迁,其限制系统到稳定基态的时间演化。
2005-08-28 quant-ph
Geometric measure of quantum discord under decoherence
研究了退相干条件下量子不和谐几何测度的动力学性质。我们证明了两个量子比特态的GMQD可以通过一个$3\times4$矩阵的奇异值交替得到,该矩阵的元素是两个量子比特态的泡利矩阵的期望值。利用海森堡图像,对三种典型的量子退相干通道,给出了GMQD的解析结果。我们比较了GMQD与量子不和谐和纠缠的动力学。我们表明,GMQD的衰变率的突然变化并不总是意味着量子不和谐,反之亦然。我们还对行为突变进行了一般性分析,发现至少对于Bell对角态,GMQD和量子失协的衰变率突变是同时发生的。
2010-08-28 quant-ph
A study of decoherence effects in the Stern-Gerlach experiment using matrix Wigner functions
利用包含自旋自由度的矩阵Wigner函数,在相空间中分析了施特恩-格拉赫实验。这种分析允许直观地可视化装置的量子动力学。我们包括与环境的相互作用,所描述的Caldeira-Leggett模型。矩阵的对角项为我们提供了关于状态的两个分量的信息,这两个分量是由与磁场梯度的相互作用引起的。特别是,从这些组件的边缘,我们得到的位置和动量的概率分布在退相干的存在下,表现出扩散行为的退相干参数的大值的分析公式。这些特征限制了本模型的动态。我们还观察到非对角项随时间的衰减,并使用这一事实来量化的退相干量,从这些条款在相空间中的范数。从这里,我们可以定义一个退相干的时间尺度,这不同于以前的结果,利用相同的模型。
2015-07-30 quant-ph
Enhancement of Geometric Phase by Frustration of Decoherence: A Parrondo like Effect
几何相位在纯态或混合量子态的演化过程中起着重要的作用。然而,当系统经历退相干时,几何相位的发展可能被抑制。在这里,我们表明,当一个量子系统与两个竞争的环境相互作用时,可以有几何相位的增强。这种效应类似于退相干的量子阻挫对几何相位的Parrondo效应。我们的结果表明,两个竞争退相干的机制,可以在容错完整量子计算是有用的。
2013-04-30 cond-mat.other quant-ph
Decoherence induced by zero point fluctuations in quantum Brownian motion
我们展示了一个完全解析的方法来研究零温环境下布朗测试粒子的退相干。我们考虑双线性耦合到振荡器的Omhic环境并计算主方程。从扩散系数,我们评估退相干时间通常的量子布朗运动,也为一个倒置的振荡器,作为一个玩具模型的量子相变。
2005-04-21 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Decoherence in Exchange-Coupled Quantum Spin Qubit Systems: Impact of Multiqubit Interactions and Geometric Connectivity
研究准静态Heisenberg噪声下不同几何连接性对量子系统退相干时间的影响,发现ring比chain更稳定且stick优于triangle,并揭示了纠缠熵和返回概率可用于表征退相干,为量子技术和纠错设计提供启示。
2024-05-16 quant-ph
Decoherence Models for Discrete-Time Quantum Walks and their Application to Neutral Atom Experiments
我们讨论了离散时间量子行走中的退相干现象的唯象模型,区分自旋和空间退相干。我们确定的主导机制,影响量子行走实验实现中性原子行走在光晶格。从测量的空间分布,我们确定了良好的精度,每一步的退相干量,这提供了一个定量的指示,我们的量子行走的质量。特别地,我们发现自旋退相干是导致相干性损失的主要机制。我们还发现,唯一的观察弹道,而不是扩散膨胀的位置空间是不是一个很好的指标的范围内的相干离域。我们通过区分短时间和长时间自旋退相机制的影响提供了进一步的物理见解。我们在离散时间量子行走中引入了相干长度的概念,它量化了空间相干的范围。出乎意料的是,我们发现,准定态退相不修改量子行走的局部性质,而是影响空间相干性。对于相空间中的退相干现象的视觉表示,我们已经开发了一种形式主义的基础上离散模拟的维格纳函数。我们发现,自旋和空间退相干的影响显着不同的动量空间。
2014-12-26 quant-ph
Single-Loop and Composite-Loop Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates in a Decoherence-Free Subspace
高保真度的量子门是大规模量子计算所必需的,而大规模量子计算自然可以以抗噪声的方式实现。几何操作和无消相干子空间编码是实现量子计算鲁棒性的有效途径。在这里,通过结合这两种策略的优点,我们提出并实验实现了基于非绝热和非阿贝尔几何相位的单圈方案和复合方案的普适完整量子门,在无退相干子空间中使用核磁共振。我们的实验只使用两体共振自旋相互作用,因此是实验友好。特别是,我们还通过实验验证了复合方案比单回路方案对脉冲误差更鲁棒。因此,我们的实验提供了一个有前途的方法,忠实和强大的几何量子操纵。
2019-08-18 quant-ph
Decoherence in the quantum walk on the line
我们调查的量子行走线上时,退相干引入通过同时测量的手征性和粒子的位置,或作为一个结果,断开的链接。这两种机制驱动系统的一个经典的扩散行为。在测量的情况下,我们表明,扩散系数是成比例的方差的初始本地化的量子随机游动之前的第一次测量。当相邻站点之间的链接以每单位时间的概率$p$随机断开时,演化在缩放为$1/p$的特征时间之后变得去相干。即使对于非常小频率的干扰事件,方差的二次增加最终也会丢失,这表明在真实物理系统上实现量子行走可能会受到热噪声和晶格缺陷的严重限制。
2004-06-04 quant-ph
Correspondence principle for the diffusive dynamics of a quartic oscillator: deterministic aspects and the role of temperature
对应原理研究的框架内确定性预测个别系统。精确的分析结果,得到的量子和Liouvillian动力学的非线性振荡器耦合到一个相位阻尼水库在有限的温度。在这种情况下,临界波函数传播的时间--埃克塞特时间--作为特征时间尺度出现,在这个时间尺度内,确定性行为的概念在物理学中是可以接受的。一个“准决定论”的场景可以被定义,在这个场景中,运动在实验上与牛顿力学的真正确定性运动是无法区分的。在这个时间尺度之外,对单个系统的预测只能在统计上给出,在这种情况下,它表明,扩散退相干确实是一个必要的成分,以建立量子经典对应。此外,高温制度被证明是一个额外的条件的量子经典过渡,因此,一个下限的水库温度推导出我们的模型。
2007-11-05 quant-ph
Coherence-protected nonadiabatic geometric quantum computation
由于采用了几何相位,非绝热几何门对控制误差具有鲁棒性。另一方面,退相干仍然影响非绝热几何门,这是降低其结晶度的关键因素。本文证明了在实现非绝热几何门的系统哈密顿量的基础上,可以构造一个新的系统哈密顿量,它既保持了非绝热几何门的几何特征,又保护了系统的相干性。结果表明,利用新的系统哈密顿量实现了相干保护的非绝热几何门,该门对控制误差和退相干都具有鲁棒性。我们进一步实现我们的计划与氮空位中心,并表明,一套通用的相干保护非绝热几何门可以实现。我们的方案不需要辅助系统或逻辑量子比特与物理量子比特的编码,这节省了实现的资源。由于对控制误差和退相干的鲁棒性,我们的方案提供了一个有前途的方法来实现高保真量子门。
2022-05-05 quant-ph
Geometric phase in open systems
我们通过量子跳跃方法计算了系统在退相干作用下的几何相位。该方法具有通用性,可适用于许多不同的物理系统。作为例子,我们考虑了退相干的两个主要来源:退相和自发衰变。我们表明,几何相位是完全不敏感的前,即它是独立的由失相算子确定的跳跃的数量。
2003-01-09 quant-ph
Quantum Walks in Weak Stochastic Gauge Fields
该研究针对弱随机规范场中的离散时间量子行走展开,发现位置自旋依赖规范场下运动从弹道转扩散且分布呈高斯型,而弱随机电场规范场中退相干下Bloch振荡仍存在,为量子行走随机性与相干动力学的相互作用提供了新见解。
2024-02-14 quant-ph
Geometric Manipulation of a Decoherence-Free Subspace in Atomic Ensembles
考虑了单模腔中具有$Λ$型能级结构的原子系综,提出了在该系统的量子Zeno子空间内的零能态子空间上相干操纵量子态的几何方案.我们发现,特定的子空间继承了量子芝诺子空间的消相干自由的性质,并具有一个受保护的退化,满足所有的条件,一个普遍的计划,任意酉操作。
2021-03-14 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement versus relaxation and decoherence in a quantum algorithm for quantum chaos
我们用解析和数值的方法研究了在量子计算机中量子纠缠的行为。我们的结果表明,在一个理想的算法纠缠指数衰减的扩散弛豫率诱导的经典混沌。这种衰减下降到剩余水平,其随着量子位数n_q呈指数下降。退相干破坏剩余纠缠的速率在nq中呈指数变化。
2003-03-27 cond-mat nlin.CD quant-ph
Classical-quantum oscillators as diffusive processes in phase space
本文研究经典-量子混合振子系统,证明其动力学收敛于唯一非平衡稳态,并通过与经典扩散过程的映射在主方程框架下详细刻画该行为。
2025-10-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Geometric phase as a determinant of a qubit--environment coupling
研究了弱耦合量子位的退相干机制对量子位几何相位及其性质的影响。我们考虑退相干的两个来源:退相耦合(没有与环境的能量交换)和耗散耦合(与能量交换)。量子比特的约化动力学研究严格的戴维斯马尔可夫量子主方程,在零和非零温度。对于纯退相耦合,几何相位相对于参数化量子位的初始状态的极角(在布洛赫球表示中)单调变化。此外,它是反对称的几何相极角平面上的一些点。这与耗散耦合的情况形成鲜明对比,其中几何相位相对于极角的变化通常是非单调的,显示局部极值并且不是反对称的。几何相位对退相干源细节的敏感性可以使其成为测试量子比特-环境相互作用性质的工具。
2010-04-20 quant-ph
Holonomic quantum computation in decoherence-free subspaces
我们展示了如何实现,通过非阿贝尔量子完整,一组通用的量子门作用于消相干的子空间和子系统。以这种方式,我们汇集了量子相干性稳定的优点消相干自由子空间和容错的全几何完整控制。我们讨论的背景下,使用捕获的离子和量子点的量子信息处理这个方案的实施。
2005-08-10 quant-ph
Scalable solid-state quantum computation in decoherence-free subspaces with trapped ions
我们提出了一个无退相干子空间(DFS)方案来实现囚禁离子的可扩展量子计算。利用自旋相关的库仑相互作用,非常规的几何量子门的通用集合被实现在编码子空间中,这些子空间通过集体退相而免受退相干。该方案的离子阵列系统的可扩展性证明,无论是通过绝热的方式打开和关闭的相互作用,或通过一个快速的门计划与全面的DFS编码和噪声去耦技术。
2006-03-24 quant-ph
Dephasing-assisted diffusive dynamics in superconducting quantum circuits
本研究在超导量子电路中实验演示了受控退相干噪声辅助的扩散动力学,发现退相干可使准周期量子比特阵列中更局域的初始态更快弛豫至均匀混合态,呈现类似Mpemba效应的反直觉现象,为研究马尔可夫开放量子系统提供了新工具。
2025-10-01 quant-ph
Non-Adiabatic Holonomic Quantum Computation in Decoherence-Free Subspaces
量子计算结合了消相干子空间的相干稳定性和几何完整控制的容错性,具有重要的实际意义。近年来,人们提出了一些在无退相干子空间中进行绝热完整量子计算的方案。然而,在无退相干子空间中的非绝热完整量子计算,它避免了长的运行时间的要求,但所有的鲁棒性的优点,仍然是一个开放的问题。在这里,我们演示了如何在无退相干子空间中实现非绝热完整量子计算。通过只使用三个相邻的物理量子比特进行集体退相来编码一个逻辑量子比特,我们实现了一组通用的量子门。
2012-10-25 quant-ph
Decoherence dynamics of geometric measure of quantum discord and measurement-induced nonlocality for noninertial observers at finite temperature
量子不和谐量化了混合态中的总非经典关联。它是由量子互信息测量的总相关性与经典相关性之间的差异。量子不和谐的量化的另一个步骤是由Dakic,Vedral和Brukner [Phys. Rev. Lett. 105,190502(2010)],他引入了量子不和谐的几何度量(GMQD),并导出了两量子比特态的显式公式。最近,Luo和Fu [Phys. Rev. Lett. 106,120401(2011)]引入了测量诱导非定域性(MIN)作为对二分量子系统的非定域性的度量。GMQD的动力学最近由Song等人[arXiv:quant/ph.1203.3356]和Zhang等人[Eur. J. D 66,34(2012)]。然而,在非惯性系中,特别是从MIN的角度来看,这一问题还需要引起足够的关注。本文考虑非惯性系中的X结构二体量子系统,分析有限温度下GMQD和MIN的退相干动力学。讨论了振幅阻尼、去极化和相位翻转通道对系统动力学的影响。初始态纠缠在二体态中起着重要的作用。利用GMQD可以区分Bell、Werner和一般类型的初始量子态。GMQD和MIN行为的突然转变取决于局部环境的平均光子数。对于较大的n值,即n>0.3,过渡行为消失。当系统中引入环境噪声时,它变得更加突出。......
2013-02-28 quant-ph
Two-terminal transport in biased lattices: transition from ballistic to diffusive current
Kirensky Institute of Physics(基连斯基物理研究所);Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学)
研究偏置晶格中量子传输的弹道到扩散转变,分析化学势差异对弹道和扩散传输的影响。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum discord and one-norm geometric quantum discord for XXX Heisenberg spin chain under noisy channels
本文比较了XXX海森堡自旋链在退相干作用下的量子不协调、1-范数几何量子不协调和纠缠的行为。详细介绍了它们与温度和耦合常数的关系。通过比较可以看出,量子不协和1-范数几何量子不协比协同对退相干的鲁棒性更强,因为量子不协和1-范数几何量子不协取非零值并渐近减小,而协同在包括温度和耦合常数在内的很大参数范围内为零.此外,我们发现1-范数几何量子不协调和量子不协调之间不存在简单的相对序。这一结果与一些文献中提供的信息相矛盾。
2014-06-18 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
Fate of Lattice Gauge Theories Under Decoherence
对现代量子模拟器和NISQ设备能力的一个主要考验是规范理论的可靠实现,规范理论构成了实现效率的黄金标准。除了不可避免的么正误差,现实实验还受到退相干的影响,这会损害规范不变性,从而损害规范理论本身。在这里,我们研究了退相干对格点规范理论的猝灭动力学的影响。严格识别规范违反作为一个发散措施的规范部门,我们发现在短时间内,它首先扩散$\simγt$由于退相干在环境耦合强度$γ$,在强度$λ$的酉误差占主导地位,违反增长弹道$\simλ^2t^2$。在规范理论的背景下,我们进一步引入多重量子相干性来量化退相干效应。这两个实验性的措施将是独立的利益超出了这项工作的直接背景。
2020-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Experimental investigation of superdiffusion via coherent disordered Quantum Walks
许多无序系统表现出超扩散动力学,介于典型的经典随机过程的扩散动力学和通常预期在量子过程中扩散的所谓弹道行为之间。我们已经实验研究了超扩散行为的量子行走(QW),其动力学可以与能量传输现象,具有足够高的分辨率,以清楚地区分不同的无序制度。通过我们的实验装置,弹道和扩散扩散之间的区域可以有效地扫描通过适当地设置几个自由度,而不施加任何退相干的量子阱演化。
2019-07-26 quant-ph
Exact time-dependent decoherence factor and its adiabatic classical limit
利用Lewis-Riesenfeld不变量理论和与不变量相关的么正变换公式,得到了一般含时量子退相干动力学模型的完整精确解.在此基础上,得到了退相干因子的一般显式表达式,并讨论了一个例子的绝热经典极限。结果(即,绝热经典极限)的结果与其他作者的结果一致,并进一步得到了含时非绝热量子退相干的更一般的结果.结果表明,不变量理论适用于处理含时量子退相干和几何相位因子。
2003-02-15 quant-ph
Bosonic Diffusive Channel: Quantum Metrology via Finite Non-Gaussian Resource
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
本研究通过压缩猫态和罗盘态实现退相干率的高精度估计,利用非高斯资源提升量子计量性能。
2026-01-25 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Quantum Decoherence of Two Qubits
通常认为,开放量子系统中的退相干是由于与环境的纠缠增加。然而,在实践中,令人惊讶的是,退相干经常可以用随机幺正动力学来描述,而根本不需要调用量子环境。例如,对于单个量子比特,纯退相干(或相位阻尼)总是随机幺正型的。在这里,我们构建了一个简单的例子,真正的量子退相干的两个量子比特:我们提出了一个可行的相位阻尼通道,我们表明,它不能被理解的随机幺正动力学。我们给出了一个非常直观的几何措施,我们的信道的正距离随机酉信道的凸集,并找到显着的协议与所谓的Birkhoff缺陷的基础上规范的完全有界性。
2009-10-28 quant-ph
Quantum gate in the decoherence-free subspace of trapped ion qubits
我们提出了一个几何相位门在一个无退相干子空间与囚禁离子。将量子信息编码在基态的塞曼子能级中,并与两个物理量子比特组成一个具有超长相干时间的逻辑量子比特。单量子位和双量子位操作以及线性离子晶体的传输和分裂允许一个鲁棒且无退相干的可扩展量子处理器。为了便于相位门的实现,我们同时在四个离子上采用一个拉曼激光场,即没有用于寻址的紧聚焦。在门操作期间和量子信息的传输期间都不留下无消相干子空间。
2010-11-24 quant-ph
Quantum discord protection from amplitude damping decoherence
纠缠态是许多量子信息过程的重要资源。然而,现在已经知道,一些量子特征可以通过量子不和谐来实现,量子不和谐是量子相关的一种广义度量。在本文中,我们研究了振幅阻尼退相干对量子不协调,或者更具体地说,熵不协调和几何不协调的影响。我们还表明,协议部署弱测量和量子测量逆转可以有效地保护量子不和谐的振幅阻尼退相干,使两个远程方之间的量子关联分布在嘈杂的环境。
2015-08-05 quant-ph
Multiparticle entanglement under the influence of decoherence
我们提出了一种方法来确定的退相干的影响下,量子纠缠的几何测量量化的多粒子量子关联的衰减。在此基础上,我们比较了GHZ态、团簇态、W态和Dicke态纠缠的鲁棒性,发现Dicke态的纠缠鲁棒性最强。最后,我们确定的几何测量解析衰减GHZ和集群状态的任意数量的量子比特。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of quantum gates based on Aharonov-Anandan phases in a multistep scheme
研究了多步实现的单比特和双比特Aharonov-Anandan(AA)几何相位门的量子退相干。每个AA门还与在相同时间段内执行相同么正变换并且与相同环境耦合的动态相位门进行比较,该环境被建模为谐振子。结果表明,由于环境耦合本征态的叠加以及量子比特相互作用与环境耦合之间的不可交换性,增强了AA相位门的量子效率和纠缠保护.
2013-08-13 quant-ph
Geometric signature of non-Markovian dynamics
本文提出利用开放量子系统几何退相干因子作为非马尔可夫动力学的可靠指标,并证明其发散性在特定条件下可作为充分且必要的判据。
2025-10-09 quant-ph
Geometric measure of quantum discord and the geometry of a class of two-qubit states
我们分别研究了一类X态的量子纠缠能级表面的几何图像和量子不和谐的几何测度。这种图示的方法为我们提供了一个直接的理解纠缠和GMQD的结构。研究了GMQD在两种典型量子退相干通道下的动力学演化。结果表明,存在一类初始态,使GMQD在有限时间内不被消相干破坏。此外,我们建立了一个因子分解律之间的初始和最终的GMQD,这使我们能够推断的纠缠的演化环境的影响下。
2013-12-02 quant-ph