Maximizing complementary quantities by projective measurements
在这项工作中，我们研究了所谓的数量互补量。我们主要研究了两个量子比特（$q_A$和$q_B$）初始处于最大纠缠态的情况。其中之一（$q_B$）与$N$ -量子比特系统（$R$）相互作用。在相互作用之后，在$R$的每个量子位中执行投影测量，在独立优化程序之后选择的基础上：最大化可见性，并发性和可预测性。对于一个特定的最大化程序，我们研究的细节如何互补量的行为，条件是$q_B$和$N$量子位之间的耦合强度。我们表明，如果耦合是足够的“强”，独立的最大化程序，并发往往衰减很快。有趣的是，尽管我们考虑的是有限的$N$，但在这个模型中的并发行为类似于受到热库的两个量子比特系统的纠缠动力学。然而，可见性表现出不同的行为：其最大化对于更强的耦合常数更有效。此外，我们调查的可扩展性，或存储在系统的不同部分的信息，是如何分布不同的耦合。
2017-01-25 quant-ph
Measurement of geometric dephasing using a superconducting qubit
一个与环境相互作用的量子系统会受到失相的影响，最终会破坏它所持有的信息。使用超导量子比特，我们的实验表明，这种退相有动力学和几何起源。结果发现，几何退相，这是目前甚至在绝热极限，当没有几何相位被收购，可以减少或恢复的相干性取决于路径的量子位迹线在其投影希尔伯特空间的方向。它伴随着希尔伯特空间中受到噪声影响的任何系统的演化。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coarse graining a non-Markovian collisional model
在没有记忆效应的情况下，受到噪声影响的系统的动力学被称为马尔可夫，即当它的最近的未来只取决于它的现在。噪声源中的时间相关性可能会产生非马尔可夫效应，有时可以通过对系统的时间演化进行适当的粗粒度化来消除这种非马尔可夫效应。一般来说，粗粒化时间$t_\text{CG}$被认为比相关时间$τ$大得多，但它们之间没有建立直接关系。在这里，我们解析地获得了$t_\text{CG}$和$τ$之间的关系的量子比特的动力学受到时间相关的环境。我们的研究结果可以适用于任何分布的环境相关性，并可以通过碰撞模型进行测试，其中量子比特顺序地与相关量子相互作用。
2017-01-23 quant-ph
Characterization of a quasi-static environment with a qubit
我们考虑一个量子比特初始化在其指针状态的叠加，暴露于纯退相由于耦合到一个准静态的环境，并进行了一系列的单次测量投影在选定的叠加。我们展示了如何通过一些这样的测量可以显着减少人们对环境状态的无知，以及这如何导致与适当的后选择环境状态相互作用的量子比特的相干性增加。我们给出了理论结果的情况下，准静态的环境，这是一个源的高斯统计作用于量子比特的有效字段，并为氮空位中心量子比特耦合到核自旋浴，高斯模型适用于定性提供一个排除从环境中的原子核是强耦合到量子比特。我们讨论了测量结果的最可能序列是由相同结果组成的序列的原因，并以这种方式阐明了最近的实验（D。D. Bhaktavatsala Rao等人，arXiv：1804.07111）的氮空位中心。
2019-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Correlation Dynamics Subjected to Quantum Reset-Driven Environment
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院）；University of Toronto（多伦多大学）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)（北京应用数学与交叉科学研究中心）
本研究探讨了量子重置驱动环境对量子比特纠缠和量子分歧动力学的影响，发现强耦合下纠缠和分歧在临界点区间内呈现复兴，而弱耦合下则单调减少。
2026-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Dynamics under continuous projective measurements: non-Hermitian description and the continuous space limit
在重复测量协议的框架下，考虑了量子系统在特定状态下的到达时间问题，特别是讨论了连续测量的极限。结果表明，对于一个特定的选择的系统检测器耦合，芝诺效应是避免和系统可以有效地描述由非厄米有效哈密顿。作为一个具体的例子，我们考虑在一个特定的位置进行测量的一维晶格上的量子粒子的演化。通过求解相应的非厄米波函数演化方程，给出了生存概率和初至时间分布的解析封闭形式。最后，我们讨论了消失的晶格间距的限制，并表明，这导致了一个连续的描述，通过自由薛定谔方程与复杂的罗宾边界条件在检测器站点的粒子演变。这种动力学的几个有趣的物理结果。
2020-12-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relationship between subjecting the qubit to dynamical decoupling and to a sequence of projective measurements
我们考虑一个量子位耦合到另一个系统（它的环境），并讨论量子位的影响之间的关系，无论是一个动态解耦序列的酉操作，或一个序列的投影测量。我们给出了一个正式的声明，关于一个量子比特上的相干操作序列的等价性，精确的操作从一个最小的集合$\left\{\mathbf{I}_Q,\hatσ_x\right\}$，和一个序列的投影测量的$\hatσ_x$观察。使用它，我们表明，当量子比特受到$n$这种连续的投影测量在某些时间，{ \it last}测量的期望值可以表示为一个线性组合的期望值的$\hatσ_x$后观察到的量子比特受到动态去耦序列的$π$脉冲，与$k\leq n$的应用在这些时间的子集。对量子位执行一系列测量，然后可以访问影响动态解耦实验中观察到的相干性的环境和量子位-环境耦合的相同属性。分析后者已被广泛用于表征环境动力学（执行所谓的噪声光谱），因此我们的结果显示了使用基于动态解耦的协议获得的结果与仅通过对量子位执行多次测量获得的结果之间的关系。我们还讨论了更详细的应用程序的一般结果的情况下，量子比特进行纯退相，并概述了可能的扩展到高维（一个量子或多个量子比特）系统。
2020-05-04 quant-ph
Stochastic entropy production for continuous measurements of an open quantum system
研究了两能级玻色开放量子系统在与简谐环境依赖时间耦合的协议下的总随机熵产生。这些过程旨在表示可观察系统的测量，以及随后的本征态选择，同时系统也受到热化环境噪声的影响。熵产生取决于系统变量的演化及其概率密度函数，并通过系统和环境贡献来表示。开放系统的连续随机动力学是基于马尔可夫近似的精确，噪声平均随机刘维尔-冯诺依曼方程，解开通过添加随机环境干扰模仿测量设备。在与时间无关的与环境的耦合的热化影响下，熵产生的平均速率渐近地消失，指示平衡。与此相反，一个积极的平均熵生产的系统响应时间依赖耦合的特点的不可逆性量子测量，和比较其生产的两个耦合协议，代表连接和断开外部测量设备，满足详细的波动定理。
2022-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Detection of a quantum particle on a lattice under repeated projective measurements
我们考虑一个量子粒子，在一个具有紧束缚哈密顿量的晶格上运动，它受到测量以检测它到达一组特定的位置。在规则的时间间隔$τ$进行投影测量，并且我们考虑波函数的演化直到检测发生的时间。我们研究了在某个时间首次检测到它的概率，相反，研究了它未被检测到的概率（即，生存到那个时候。我们提出了一个一般的微扰方法来理解映射的演化算子，由酉变换，然后由投影，一个描述的非厄米哈密顿的动态。对于一些例子，一个粒子在一个或多个检测站点的一维和二维晶格上移动，我们使用这种方法来找到精确的生存概率的表达式，并找到与直接数值结果非常吻合。精确求解了在所有站点对之间跳频和在一个站点检测的平均场模型。对于一维和二维系统，生存概率随时间呈幂律衰减，其中功率取决于粒子的初始位置。最后，我们展示了一个有趣的和非平凡的连接在我们的模型中的粒子的动力学和一个粒子的演化下的非厄米哈密顿量与一个大的吸收潜力在某些网站。
2015-06-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Distinguishing environment-induced non-Markovianity from subsystem dynamics
量子非马尔可夫性修正了系统的环境退相干。由于子系统之间的相互作用，这种情况在复杂系统中更加丰富。我们考虑的问题，区分多个源的非马尔可夫性使用一个简单的功率谱技术，应用到一个量子位与另一个量子位通过Jaynes-Cummings型哈密顿量，并同时受到一些众所周知的噪声通道，如，随机电报噪声和非马尔可夫振幅阻尼，表现出马尔可夫以及非马尔可夫动力学在不同的参数范围内。
2020-11-07 quant-ph
Universality of stationary entanglement in an optomechanical system driven by non-Markovian noise and squeezed light
研究非马尔可夫噪声和压缩光驱动的光机械系统，发现纠缠破坏阈值仅依赖环境噪声，揭示普适纠缠-解纠缠转变，并证明频率相关压缩无法在可分离配置中产生纠缠。
2025-08-24 quant-ph
Unitary-projective entanglement dynamics
局域么正时间演化从低量子纠缠开始，增加了量子多体系统的纠缠。相比之下，局部投影测量解开自由度，减少纠缠。我们研究的相互作用，这些竞争的趋势，考虑时间演化结合单一和投影动态。我们首先构建一个玩具模型的贝尔对动力学表明，测量可以保持系统在一个低的状态（即面积法）纠缠，与一般的纯幺正时间演化产生的体积法纠缠。虽然最简单的贝尔对模型有面积法纠缠的任何测量速率，在某些非相互作用的系统中看到的，我们表明，更通用的纠缠模型可以在测量速率的临界值的面积到体积的法律过渡，与最近的数值调查。作为这些思想的一个具体例子，我们分析研究量子比特系统中的Clifford演化，可以表现出纠缠跃迁。我们能够确定稳定剂的尺寸分布特征的面积法，体积法和临界'不动点。“我们还讨论了Floquet随机电路，其中答案取决于极限的顺序-一个极限的顺序产生任何非零测量速率的面积定律纠缠，而不同的极限顺序允许面积定律-体积定律过渡。最后，我们提供了一个严格的论点，一个系统进行投影测量只能表现出体积法纠缠熵，如果它也具有subleading校正项，这提供了一个普遍的签名，在高纠缠阶段的投影动力学。注：此处给出的结果取代了本手稿所有先前版本的结果，其中包含一些错误的声明。
2019-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Complexity of spin configurations dynamics due to unitary evolution and periodic projective measurements
该研究通过主成分分析量化多体量子系统在周期性投影测量下的自旋构型动力学复杂性，发现PCA复杂性随时间快速增长后趋于平台，并指出局域动力学与测量方向可预测其参数敏感性。
2023-05-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Probabilistic Quantum Control Via Indirect Measurement
量子控制的最基本方案涉及通过幺正变换对系统的纯动力学状态进行有组织的操纵。最近，Vilela Mendes和Mank'o证明了，如果酉控制操作可以通过投影测量来补充，则状态空间上的可控性条件变得不那么严格。本工作建立在这个想法，引入间接测量的附加元素，以实现一种遥控。要被遥控的目标系统首先与另一个相同的系统纠缠在一起，称为控制系统。然后，控制系统进行酉变换加上投影测量。正如薛定谔所预期的那样，这种通过纠缠进行的控制本质上必然是概率性的。另一方面，在适当的条件下，远程控制的情况下提供了特殊的优势，对退相干和更大的剧目的酉变换的鲁棒性。对一个两能级系统的仿真表明，通过优化控制参数，可以实现可达状态种群的大幅增长。
2005-03-26 quant-ph
Quantum Control of a Single Qubit
量子力学中的测量无法完美区分所有状态，并且必然会干扰被测系统。我们提出并分析了一个建议，以证明从这些属性的量子测量的量子控制的一个量子位的基本限制。我们考虑在两个非正交状态之一准备的量子比特，随后受到退相噪声。任务是使用测量和反馈控制来尝试校正量子位的状态。我们证明，投影测量是不是最佳的这项任务，并存在一个非投影测量与最佳测量强度，实现了最佳的权衡之间获得有关系统的信息和干扰它通过测量反作用。我们研究的量子控制方案，利用这种弱测量，然后反馈控制的性能，并证明它实现了最佳的恢复，从噪声中为这个系统。我们对比这种方法与各种经典的启发控制方案。
2006-08-15 quant-ph
Measurement-free topological protection using dissipative feedback
保护量子信息不受环境噪声的影响是容错量子计算的关键。为此，标准量子纠错采用单个粒子的平行投影测量，这使得系统极其复杂。在这里，我们提出了在二维测量自由拓扑保护没有任何选择性解决个别粒子。我们利用工程耗散动力学和反馈操作来减少由退相干产生的熵，从而在拓扑上保护量子信息。我们计算一个错误阈值，低于该阈值，量子信息被保护，而不假设选择性寻址，投影测量，也不是瞬时经典处理。所有的物理操作都是局部的和几何不变的，并且不需要并行的投影测量，这意味着高的可扩展性。此外，由于我们利用的工程耗散动力学已经在量子模拟中得到了很好的研究，该方案可以是一个有前途的路线从量子模拟到容错量子信息处理。
2014-01-24 cond-mat.str-el quant-ph
The Unruh effect interpreted as a quantum noise channel
我们利用量子信息理论的工具来阐明Unruh效应。模态量子比特看起来好像受到了降低量子信息的量子噪声，如在加速参考系中观察到的。由一个自由狄拉克场的模式所经历的Unruh效应，如相对论加速观察者所见，被视为噪声通道，我们称之为Unruh通道。我们给出了该通道的算符和表示，并研究了该通道下量子关联的各个方面，如贝尔不等式破坏、纠缠、隐形传态以及测量诱导退相干等.我们比较和对比这个通道从传统的噪声，由于环境退相干。我们表明，Unruh效应产生的振幅阻尼通道，与零温度，即使Unruh效应与非零温度。渐近地，受到通道的布洛赫球不收敛到一个点，如预期的波动耗散参数，但合同的有限因素。我们构造的Unruh效应的逆通道，一个非完全正映射，正式逆转的效果，并提供一些物理解释。
2016-03-31 hep-th quant-ph
Measurement-induced phase transitions in quantum automaton circuits
研究了一般量子自动机电路在投影测量下的纠缠动力学。我们设计了一个有效的算法，它不仅允许我们进行大规模的模拟的Rényi熵，但也提供了一个物理图片的纠缠动力学，这可以解释在一个经典的位串模型，属于有向渗透普适类。我们研究了EPR对形成的态的纯化动力学，以及从乘积态开始的纠缠增长。在这两种情况下，我们验证了数值动力学是在经典定向渗流的普适性类。
2021-01-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Parametric description of the quantum measurement process
我们提出了一个描述的测量过程的基础上的参数表示与环境相干态。这种表示是专门为研究量子系统而量身定制的，其环境需要通过量子到经典的交叉来考虑。专注于投影测量，并利用大- $N$量子理论和相关的经典极限之间的联系，我们设法推动我们的描述超出了预测量步骤。这使我们能够表明，结果的产生遵循一个全球对称性破缺，需要观察到的系统的状态还原，并带来了统计性质的过程中，与玻恩规则，由宏观性质的测量仪器。
2015-05-12 quant-ph
First detection probability in quantum resetting via random projective measurements
本文提出了一个通用框架，通过随机投影测量实现量子重置，计算两能级系统中目标状态的首次探测时间概率分布 $F_r(t)$，并揭示了在不同探测方案下平均探测时间对测量速率的依赖规律及短时间普遍的 $t^2$ 行为。
2023-06-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of quantum correlations in colored environments
我们解决了两个非相互作用的量子比特的纠缠和量子不和谐的动力学，最初准备在一个最大纠缠态，然后受到经典色噪声，即耦合的外部环境的噪声谱的形式$1/f^α$。更具体地说，我们解决了高斯近似失败的系统，即光谱的唯一知识不足以确定量子关联的动力学。因此，我们研究了两种不同配置的环境的动力学：在第一种情况下，噪声谱是由于每个量子比特与一个单一的开关速率未定的量子涨落的相互作用，而在第二种情况下，我们考虑一个经典的波动与固定的开关速率的集合。在这两种情况下，我们发现的纠缠和量子不和谐的时间依赖性的解析表达式，这也可以扩展到一个随机开关率的flucutuators的集合。环境噪声引入的随机时间依赖项的哈密顿量，这使我们能够描述的影响，单独和共同的环境。我们表明，噪声的非高斯特性可能会导致显着的效果，例如，具有相同的功率谱，但不同的配置，环境，提高量子关联的相反行为。特别是，取决于所考虑的环境噪声的特性，纠缠和不和谐显示要么单调衰减或突然死亡和复苏的现象。我们的研究结果表明，环境的微观结构，除了它的噪声谱，是相关的量子关联的动力学，并可能是一个有效的出发点，为工程的非高斯有色环境。
2013-05-20 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限，发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化，而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为，为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Typicality of Steering for Two-qubit States
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk（格但斯克大学理论物理与天体物理研究所）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；HUN-REN Institute for Nuclear Research（匈牙利研究与创新网络核研究所）
研究两比特态引导典型性，推导二、三设置场景下韦纳态引导概率解析表达式，通过数值分析发现引导概率随测量次数增加，最小环境耦合随机态引导概率高，刻画不同态系综的引导概率，确定相关态及对协议的意义。
2026-07-10 quant-ph
