Non-Abelian Berry phase for open quantum systems: Topological protection vs geometric dephasing
我们对简并开放量子系统的绝热演化进行了详细的理论分析，其中动力学是由控制参数空间中的含时波动回路路径引起的。对于弱系统浴耦合，周围的确定性的基本路径的波动服从高斯统计，其中我们假设量子绝热定理也满足波动路径。我们发现，普遍的非阿贝尔几何退相（NAGD）的贡献包含在波动平均演化算子。该操作员在本工作中提出的用于检测NAGD的所有实验方案中起着关键作用。特别是，我们制定干扰测量提供全面的NAGD。除了由于动力学相位及其波动的因素外，平均演化算子包含平均Berry矩阵。将该非酉矩阵极分解为酉矩阵$V$和半正定厄米矩阵$R$的乘积，揭示了NAGD贡献的物理性质。与传统的动态移相速率不同，由$R$编码的NAGD本征速率取决于环路方向感测，并且特别地，在方向反转的情况下改变符号。负速率则意味着与仅存在动态失相时的相干性相比相干性的放大。几何失相的非阿贝尔特征根源于$V$和$R$的非交换性，并在干涉实验中引起吸烟枪签名。我们还澄清了为什么拓扑保护系统不显示几何退相。然而，在没有充分保护的情况下，可能会出现几何失相，必须加以考虑。作为具体的应用，我们提出了自旋回波NAGD检测协议修改马约拉纳编织设置。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppressing the geometric dephasing of Berry phase by using modified dynamical decoupling sequences
传统的动态解耦方法虽然具有抵抗低频噪声引起的动态失相的能力，但不适用于抑制参数空间中几何环扰动引起的残余几何失相。这阻碍了基于量子操纵的几何量子门精度的进一步提升。在本文中，我们设计了两种改进的动力学解耦方案来抑制残留的几何失相。进一步的数值模拟验证了我们格式的有效性。
2017-03-16 quant-ph
Geometric phase in dephasing systems
在量子马尔可夫近似的基础上，我们计算了受相位退相的量子化磁场驱动的二能级系统的几何相位。在弱耦合极限下，相位退化为标准几何相位，它包含了环境的一般相位信息。与耗散系统中的几何相位相反，系统获得的几何相位可以在长时间尺度上观察到。我们还表明，与系统的消粘到其指针状态，几何相位因子往往是一个总和的相位因子有关的指针状态。
2005-01-17 quant-ph
Conditions for the freezing phenomena of geometric measure of quantum discord for arbitrary two-qubit X states under non-dissipative dephasing noises
研究了两种局域相位阻尼噪声影响下量子不和谐几何测度（GMQD）的动力学行为。考虑两个量子比特初始处于任意X态，我们得到了GMQD在有限周期内不受影响的充要条件。它进一步表明，这样的结果也适用于非马尔可夫退相过程。
2015-10-19 quant-ph
Quantum discord and its geometric measure with death entanglement in correlated dephasing two qubits system
研究了两体分划下开放和封闭量子系统的量子关联，包括纠缠和与其几何测度的不协调，以及经典关联。结果表明，初态的纯度对量子关联和经典关联的动力学行为有重要影响。在退相模型中，量子关联损失和经典关联增益是瞬时发生的。而初态的纯度破坏了幺正相互作用所导致的量子关联。因此，利用纯度参数，可以确定其中不存在具有量子关联的状态的特定区域。
2013-01-30 quant-ph
Geometric Discord Of the Jaynes-Cummings Model: Pure Dephasing Regime
本文研究了由Jaynes-Cummings模型描述的量子辐射场与二能级原子相互作用系统中几何不协调的动力学行为。当光场初始处于一般纯态，原子初始处于混合态时，系统的演化被考虑在纯退相区。几何不和谐的动力学，作为一种非经典关联的度量，已经与负性的动力学，作为量子纠缠的度量进行了比较。特别地，当光场初始处于相干态和数态时，系统的不同参数如初始原子态的失谐量和混合度对几何不协调动力学的影响已经被评估。结果表明，对于渐近大的时间，系统的稳态几何不协调呈现出一个非零的最佳值在一些中间值的失谐。
2014-11-06 quant-ph
Quantum geometry embedded in unitarity of evolution: revealing its impacts as geometric oscillation and dephasing in spin resonance and crystal bands
Ames National Laboratory, Iowa State University（艾姆斯国家实验室，爱荷华州立大学）
本文通过量子几何的视角揭示其在自旋共振和晶体能带中的影响，展示其作为几何振荡和退相的实验特征。
2025-01-09 quant-ph
Tuning the Aharonov-Bohm effect with dephasing in nonequilibrium transport
在附加退相源的量子控制下，研究了三格点系统中的Aharanov-Bohm（AB）效应，该效应预言了磁场对带电粒子的波函数的强烈影响. AB效应导致的非单调依赖于与分子环的规范相位的稳态电流。这种依赖性是敏感的网站能量，温度和失相，并可以解释使用的概念，暗态。虽然相位效应消失在稳态电流强退相，相位依赖性仍然可见，在相关的等待时间分布，特别是在短时间。有趣的是，相位刚性（即，在稳态电流中观察到的AB相的对称性）现在在等待时间统计中被打破，这可以通过转移路径之间的干扰来解释。
2019-03-14 quant-ph
Ergotropy from Geometric Phases in a Dephasing Qubit
Universidad de Buenos Aires（布宜诺斯艾利斯大学）；CONICET, Universidad de Buenos Aires（阿根廷国家科学研究委员会，布宜诺斯艾利斯大学）
研究通过分析退相干量子比特中的几何相位与动态相位，揭示了ergotropy的能量来源及其在开放量子系统中的物理意义。
2026-03-01 cond-mat.other quant-ph
High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators: Symmetry Breaking and Floquet Protection
虽然高斯噪声假设在量子比特退相干的研究中被广泛采用，但在许多量子比特中已经发现了非高斯噪声源，特别是强离散涨落。进一步理解和抑制非高斯噪声的退相干效应仍然是一个重要的任务。在这里，我们研究了由非高斯涨落引起的量子比特退相，并预测了非高斯噪声所特有的量子比特破坏效应。这种对称性破缺导致失相速率和量子比特频率的极值点之间的实验可测量的失配，这需要在表征噪声和定位最佳工作点时格外小心。为了进一步提高最佳点处的相干时间，我们提出通过Floquet工程来抑制量子比特频率的二阶导数。我们的模拟与重fluxonium示出了一个数量级的改进的失相时间，即使在包括噪声引入的驱动器。
2022-06-06 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
Preparing symmetry broken ground states with variational quantum algorithms
近期量子计算机最有前途的应用之一是物理量子系统的模拟，特别是化学和凝聚态物理中的多电子系统。在固态物理中，寻找相互作用电子系统的对称破缺基态是一个核心挑战。变分哈密顿量近似（VHA）是一种变分混合量子经典算法，特别适合于寻找固态系统的基态，除非初始态被选择为具有正确的对称性，否则一般不会产生对称破缺态。在这项工作中，我们讨论了VHA的三种变化，旨在找到正确的对称性破缺状态接近不同的订单之间的过渡点。作为一个测试的情况下，我们使用的二维哈伯德模型，我们打破了对称性明确通过外部场耦合到哈密顿量和计算这些领域的响应。对于计算，我们模拟了基于门的量子计算机，并考虑了失相噪声对算法的影响。我们发现，这三个算法中的两个是在所考虑的参数范围内的精确解很好的协议。第三种算法仅在部分参数范围内与精确解一致，但与其他两种算法相比，在移相方面更鲁棒。
2020-07-15 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Geometrical bounds on irreversibility in squeezed thermal bath
不可逆熵产生在量子热力学过程中起着重要的作用。在这里，我们调查的几何边界的IEP在非平衡热力学通过举例耦合到一个系统的压缩热浴受到耗散和退相，分别。我们发现，在耗散和退相的情况下，IEP的几何边界总是以相反的方式移动，在退相和耗散的情况下，IEP的上界和下界分别变得更紧。然而，无论是在耗散或失相下，我们可以减少IEP本身的临界时间和临界时间的界限达到平衡收获的挤压效应的好处，其中IEP的值，量化的热力学不可逆性的程度，也变得更小。因此，由于压缩热浴的非平衡性质，系统-浴相互作用能对IEP产生显著影响，导致其边界的紧密性。我们的研究结果与热力学第二定律并不矛盾，因为挤压池作为一种可用的资源，可以提高量子热力学器件的性能。
2022-04-25 physics.optics quant-ph
General solution to inhomogeneous dephasing and smooth pulse dynamical decoupling
为了实现广泛的量子信息技术所需的高保真量子控制，减少噪声和系统不均匀性的影响是一项重要的任务。众所周知，通过使用基于诸如哈恩自旋回波或CPMG之类的方波或三角函数波形的精心设计的脉冲序列，可以使系统与噪声解耦或动态地对非均匀移相不敏感。然而，这种理想的脉冲通常具有挑战性，以高保真度实验实现。在这里，我们发现了一个新的几何框架可视化所有可能的驱动领域，这使得人们能够产生无限数量的平滑，实验可行的脉冲，执行动态解耦或动态校正门任意高阶。我们证明，该方案可以显着提高保真度的单量子位操作中存在的噪声和脉冲上升时间和幅度的实际限制时，考虑到。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exploring the Effect of Noise on the Berry Phase
利用超导量子比特研究了噪声对绝热几何相位的影响。该系统的状态，一个有效的自旋二分之一的粒子，被引导沿着参数空间中的封闭路径，从而获得几何相位。通过在控制参数中引入人工波动，我们测量了各种噪声功率和演化时间对移相的几何贡献。我们的结果清楚地表明，只有扭曲的路径波动导致几何退相。在与路径无关的动态相位的直接比较中，我们观察到绝热几何相位受噪声引起的退相的影响较小。这一观察结果直接指向几何相位在量子门或量子门应用中的潜力。
2013-06-26 cond-mat.supr-con 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
Geometric phases induced in auxiliary qubits by many-body systems near its critical points
计算和讨论了多体系统在辅助量子比特中诱导的几何相位。考虑了辅助量子比特与多体系统之间的两种耦合，分别导致量子比特中的退相和耗散。作为例子，我们考虑XY自旋链与量子比特的退相耦合，给出并讨论了量子比特中的几何相位。结果表明，几何相位可以用来表征多体系统的临界点，并且随着多体系统参数远离临界点，几何相位趋于零。
2007-03-07 quant-ph
Two-qudit topological phase evolution under dephasing
在这项工作中，我们研究了一个由一对纠缠量子点耦合到一个环境组成的二体系统。最初，我们推导出一个主方程，并显示如何动态可以被限制到一个“对角线”的部门，包括一个最大纠缠态（MES）。其次，我们求解了混合quutrit对的方程，并分析了有效态的$I$ -并发$C(t)$，当初始态是纯态时，这是计算几何相位所需要的。与（局部操作）孤立系不同，耦合系统导致非平凡的时间依赖性，$C(t)$通常在渐近时间衰减到零。然而，当初始条件更接近MES状态时，有效的并发性更容易受到退相干的影响，从而在渐近时间处向有效的两量子位MES状态转变。这种转变也观察到的几何相位的演变，计算的运动学方法。最后，我们探讨了系统-环境耦合参数空间，并显示了一个外尔对称性之间的各种物理量的存在。
2017-04-06 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
Geometric phase in open systems: beyond the Markov approximation and weak coupling limit
在量子马尔可夫近似和弱耦合极限的基础上，我们给出了计算具有和不具有守恒能量的开放系统几何相位的一般理论。作为一个例子，计算了一个与环境既有消相又有耗散耦合的二能级系统的几何相位。与量子轨道分析的结果进行了比较和讨论。
2006-02-22 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 phase for an adiabatically evolving open quantum system
我们得到了一个优雅的解决方案的驱动场的影响下，随时间变化的相位，其中包括开放系统的影响，如退相和自发发射的演化。这种解决方案，这是通过工作在与时间相关的厄米哈密顿的本征态对应的表示，使动态和几何相位的演变密度矩阵被分离，并相对容易地计算。
2004-06-02 quant-ph
Abelian and non-Abelian geometric phases in adiabatic open quantum systems
我们引入了一个自洽的框架来分析与开放量子系统相关的阿贝尔和非阿贝尔几何相位，经历循环绝热演化。我们推导出一个几何相位的一般表达式，绝热近似的基础上开发的内在开放系统的方法。这个表达式提供了一个自然的推广类似的封闭量子系统，我们证明它满足所有的属性，人们可能会期望一个好的定义的几何相位，包括规范不变性。一个引人注目的后果是出现了一个有限的时间间隔的观察几何相位。通过自旋1/2粒子在含时磁场中的正则例子说明了形式主义。值得注意的是，在这种情况下的几何相位是免疫的退相和自发发射的重整化哈密顿本征态的基础。这一结果对完整量子计算产生了积极的影响。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement of the Berry Phase in a Single Solid-State Spin Qubit
我们测量了与金刚石中氮空位中心相关的单个固态自旋量子比特中的Berry相。我们的研究结果表明，在一个高度复杂的固态环境的存在下，可实现显着程度的相干控制。我们通过仔细应用微波辐射来几何地操纵自旋量子比特，该微波辐射产生有效的旋转磁场，并通过自旋回波干涉术观察所产生的相位。我们发现很好的协议与贝里的预测实验误差。我们还研究了环境对几何相位的作用，并观察到与其他固态量子比特系统不同，退相主要由路径中的快速径向波动主导。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental Observation of Dynamical Phase Transitions in a Dephased Photonic Quantum Walk
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院）；Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（综合物理与复杂系统研究所（巴利阿里群岛大学-西班牙国家研究委员会））
在开放量子系统中，通过三节点光子量子行走实验观测到一阶和二阶动力学相变，并研究了退相强度对相变的影响。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Geometric phase of a two-level system in a dissipative environment
利用二次量子化方法分析了耗散环境中二能级系统的几何（Berry）相，该方法对绝热相和非绝热相提供了统一的规范不变的处理方法，因而适用于远离理想绝热性的过渡区的定量分析.考虑到最近在超导量子比特中的Berry相的实验观察，我们给出了欧姆耗散中具体绝热情况的公式。以透明的方式给出了对总相位的校正以及与几何形状相关的退相时间。几何相远离理想绝热性的行为也进行了一些详细的分析。
2009-05-09 quant-ph
Driven Geometric Phase Gates with Trapped Ions
我们描述了一种激光-微波混合方案，用于在囚禁离子的晶体中实现双量子比特几何相位门。所提出的门可以达到低于容错阈值的热，失相，激光相位和微波强度噪声的存在下的错误。此外，我们的建议是技术上要求较低，比以前的计划，因为它不需要一个激光装置与干涉稳定性。激光束被调谐到接近单个振动边带以纠缠量子比特，而强微波驱动为门提供几何特征，从而保护量子比特免受这些不同噪声源的影响。一个彻底的分析和数值研究，这些门的性能在现实的嘈杂制度。
2013-08-05 quant-ph
Nonadiabatic geometric quantum computation in decoherence-free subspaces based on unconventional geometric phases
无退相干子空间中的非绝热几何量子计算由于其快速实现和对控制误差和退相干的鲁棒性等优点而受到越来越多的关注。然而，在这个方向上的所有以前的计划都是基于传统的几何相位，其中的动力学相位需要被删除。本文提出了一种基于非常规几何相位的无消相干子空间非绝热几何量子计算方案，该方案不需要去除非常规几何相位中的动力学相位。具体地说，通过使用三个物理量子比特进行集体移相编码一个逻辑量子比特，我们实现了一个通用的几何门的集合，非几何和非常规。我们的方案不仅保持了无消相干子空间中非绝热几何量子计算的所有优点，而且避免了传统方案中取消动力学相位所需的额外操作.
2016-12-27 quant-ph
Geometric Phase and Non-Adiabatic Effects in an Electronic Harmonic Oscillator
沿着循环轨道操纵量子谐振子态导致路径依赖的几何相位。在这里，我们描述了一个实验观察电子谐振子中的几何相位。我们使用超导量子比特作为相位的非线性探针，否则由于振荡器的线性而无法观察到。我们的结果表明，几何相位是，对于各种循环轨迹，在正交平面封闭的面积成正比。在向非绝热态的转变中，我们研究了量子比特-共振器纠缠对量子比特相位和退相的修正。所展示的可控性使我们的系统成为一个多功能的工具来研究开放量子系统中的绝热和非绝热几何相位，并研究量子信息处理的几何门的潜力。
2011-12-22 quant-ph
Experimental demonstration of the stability of Berry's phase for a spin-1/2 particle
几何相位被认为是脆弱量子系统抗噪声相干操纵的候选者。由于它只由量子态的路径决定，噪声涨落的存在以不同于动力学相位的方式影响几何相位。我们在实验上测试了自旋为1/2的粒子在周期变化的磁场中Berry几何相位的鲁棒性。使用捕获极化超冷中子，它表明，几何相位的贡献，由于绝热场波动消失的演化时间长。
2008-12-19 quant-ph
Geometric phase corrected by initial system-environment correlations
我们发现的几何相位的二能级系统通过与任意环境的相互作用进行纯退相，考虑到初始系统的影响，环境的相关性。我们使用我们的形式来计算两个谐振子和自旋环境的存在下的两个能级系统的几何相位，我们认为两个能级系统的初始状态是由一个投影测量或一个幺正操作准备。几何相位的各种参数，如系统-环境耦合强度的评估表明，初始相关性可以影响几何相位非常显着，即使是弱和中等的系统-环境耦合强度。此外，如果考虑初始系统-环境相关性，则由于系统-环境耦合而对几何相位的校正通常变得更小（并且甚至可以为零），从而意味着系统-环境相关性可以增加几何相位的鲁棒性。
2019-08-28 quant-ph
Control of Dipolar Dynamics by Geometrical Programming
Harvard University（哈佛大学）；Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms（哈佛-麻省理工学院超冷原子中心）；Tsinghua University（清华大学）
通过几何编程控制双极动力学，利用分子旋转量子比特实现量子多体控制，抑制运动去相位并增强自旋压缩。
2025-08-15 physics.atom-ph quant-ph
Observation of Berry's Phase in a Solid State Qubit
在量子信息科学中，波函数的相位在信息编码中起着重要的作用。虽然这个领域的大多数实验依赖于动态效应来操纵这些信息，但另一种方法是使用几何相位，这被认为具有潜在的容错性。我们展示了一个几何相位，贝瑞的相位，在超导量子比特的控制积累，操纵量子比特几何使用微波辐射，并观察在干涉实验中积累的相位。我们发现很好的协议与贝里的预测，也观察到一个几何形状依赖的贡献退相。
2007-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase
量子混沌通常通过其对给定系统的能谱的统计影响来表征。在这项工作中，我们提出了一个退相干机制来感知量子混沌。多体量子系统的混沌性质是通过研究系统在退相相互作用下耦合到它的探针的长时间动力学中产生的影响来感知的。通过引入一个有效的平均退相干因子的概念，我们表明，修正的几何相位获得的探针相对于其单一的演变可以利用作为一个强大的工具，用于检测可积到混沌过渡的多体量子系统，它是耦合。这种传感机制被验证的几个系统具有不同类型的对称性，无序，甚至在存在的长程相互作用，证明了它的普遍性。
2021-04-13 quant-ph
Geometric decoherence in diffusive open quantum systems
基于一个通用的量子开放系统模型，我们通过定义一个复值几何相位来研究退相干的几何性质，该相位由描述非幺正、非循环和非绝热演化的随机纯态构成.对纯随机态的复几何相位进行系综平均，得到一个常规的几何相位和一个振幅因子。我们表明，由衰减振幅描述的退相干过程可以是一个几何量独立于系统的动力学。量子系统的几何相位由于其对动力学误差的鲁棒性可以作为量子门的理想实现，这是一个值得注意的事实，然而，在本文中，我们证明了，对于某些开放量子系统，一个理想的几何相位可能伴随着一个不需要的鲁棒几何退相干因子.研究了两个完全可解的模型，证明了退相干对于退相二能级模型是一个纯动力学效应，而在耗散二能级模型中退相干可以是一个几何过程.最后，我们表明，这种几何退相干效应可以消除的非微扰控制方案。
2019-12-10 quant-ph
Effect of intersubsystem coupling on the geometric phase in a bipartite system
研究了二体系统中子系统间耦合对循环绝热几何相位的影响。我们研究了两个单轴耦合的自旋$-{1/2}$粒子的几何相位效应，这两个粒子都由缓慢旋转的磁场驱动。结果表明，自旋-自旋耦合打破了磁场包围的几何相位与立体角之间的关系，特别是在强耦合极限下，导致几何相位的猝灭效应.
2004-10-26 quant-ph
Robust nonadiabatic geometric quantum computation by dynamical correction
除了固有的抗噪声特性外，非绝热几何相位具有快速演化的性质，因此可以自然地用于构造具有优异性能的量子门，即，非绝热几何量子计算（NGQC）然而，以前的单回路NGQC方案对操作控制误差敏感，即，$X$错误，由于实施的限制。在这里，我们提出了一个强大的计划NGQC结合动态校正技术，它仍然只使用简化的脉冲，从而实验友好。数值结果表明，我们的方案可以大大提高门的鲁棒性在以前的协议，保留了几何相位的固有优点。此外，为了对抗由于$Z$误差引起的失相噪声，我们可以结合无消相干子空间编码策略。通过这种方式，我们的方案可以对这两种类型的错误都具有鲁棒性。最后，我们也提出如何在超导量子线路上以实验验证的技术来实现这个方案。因此，由于固有的鲁棒性，我们的方案提供了一个有前途的替代未来的可扩展容错量子计算。
2022-08-02 quant-ph
Dynamical invariants and nonadiabatic geometric phases in open quantum systems
我们引入一个操作框架来分析非绝热阿贝尔和非阿贝尔，循环和非循环，几何相位在开放量子系统。为了消除绝热性条件，我们将动力学不变量理论推广到任意无卷积主方程下演化的开放系统。几何相位，然后定义通过约旦标准形式的动力学不变量与超运营商，管理主方程。作为一个副产品，我们提供了一个充分条件的相位对一个给定的散肩过程的鲁棒性。我们说明了我们的结果，考虑一个两级系统中的马尔可夫与环境的相互作用，在那里我们表明，非绝热几何相位的系统所获得的可以构造在这样一种方式，它是强大的对失相和自发发射。
2008-01-27 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Dynamical-Corrected Nonadiabatic Geometric Quantum Computation
本文提出一种结合动力学校正技术的非绝热几何量子计算方案，可在单环和双环复合脉冲策略上构造超鲁棒几何门，有效抵抗系统误差和集体退相干误差，为大规模容错量子计算提供新途径。
2023-07-11 quant-ph
Geometric Phase of a Transmon in a Dissipative Quantum Circuit
本文研究了transmon与超导谐振腔耦合系统在幺正演化及耗散条件下的几何相位，通过对比两种模型揭示了环境引起的退相干、弛豫和衰减对几何相位的修正。
2024-01-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Effects of symmetry breaking of the structurally-disordered Hamiltonian ensembles on the anisotropic decoherence of qubits
众所周知，开放量子系统中的退相是由于与周围环境建立了二分相关，这通常难以完全表征。最近，一种新的方法的平均超过无序哈密顿系综的发展和证明能够描述的非经典性的非相干动力学的基础上推断的非经典性质的相关性。在这里，我们进一步扩展的方法的哈密顿系综的正则形式的领域的结构无序。在哈密顿系综内概率分布的变量分离下，几何结构很容易可视化，并且可以根据对称度来表征。我们展示了四个度，并研究了不同类型的对称性破缺对非相干动力学的影响。我们表明，这些影响很容易理解的额外的条款在主方程的出现，导致相当一般的主方程，因此，超越了以前的纯退相或各向同性去极化的框架。
2022-02-21 quant-ph
Measurement and feedforward induced entanglement negativity transition
研究量子系统中测量诱导动力学与条件幺正演化的相互作用，发现MFF通道数量变化引发纠缠负性急剧转变，并用自由概率理论严格证明，且可在当前量子计算平台上实验探索。
2024-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Geometric phase and phase diagram for non-Hermitian quantum XY model
研究了具有横场依赖的内禀旋转-时间反转对称性的广义一维非厄米量子XY模型的基态的几何相位。基于精确解，该模型在有限尺寸系统的多个区域具有全实谱。结果表明，分离对称性完整区和对称性破缺区的相图或例外边界对应于Berry曲率的发散。以解析的方式获得了具体系统的基态能量和Berry曲率的标度行为。
2013-08-19 quant-ph
Optimizing nonadiabatic geometric quantum gates against off-resonance error by dynamical correction in a silicon-based spin qubit
几何量子门通过使用几何相位来执行，使得它们对由于固有的全局属性而引起的脉冲幅度误差特别鲁棒。然而，在许多系统中，例如基于硅的自旋量子比特，非共振误差是主要的噪声，其可以引起失相并且对于几何门来说总是难以处理。因此如何处理非谐振误差对几何门的应用具有重要意义。\emph{Phy. Rev. Appl. 16, 044005 (2021)}的最新研究表明，通过在演化路径中插入两个$π$脉冲动态校正序列，完整量子门可以有效地抑制脉冲幅度误差，但对非共振误差仍然无效.受这项工作的启发，我们结合使用动态校正和路径设计的技术。令人惊讶的是，我们发现，通过挑选一个特定的进化路径插入只有一个$π$脉冲动态校正序列，所获得的优化几何门是强大的非共振错误，假设噪声是静态的。进一步，通过考虑硅中真实的$1/f$型噪声计算滤波函数，相关结果表明，优化后的几何门的性能同样优于传统的几何门和未使用几何相位构造的朴素动态门.结果表明，动态校正是改善几何门的有力工具。
2023-01-09 quant-ph
Which Coherence Decoheres? Basis-Dependent Decoherence Rates in Symmetry-Broken Collective Spin Systems
Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Ningbo China（诺丁汉大学宁波校区科学与工程学院）
研究了对称破缺集体自旋系统中局部化指针态与能量本征态的退相干率差异，揭示了奇偶性对退相干率的影响及两种保护因子的物理意义。
2026-05-01 hep-th quant-ph
Coupled activity-current fluctuations in open quantum systems under strong symmetries
开放量子系统中的强对称性导致遍历性的破缺和多个简并定态的出现。从量子跳跃（轨迹）的角度来看，多个稳态的出现与波动水平的潜在动态相变（DPT）有关，导致按对称性分类的不同传输通道的动态共存。本文研究了强对称性对一类特殊的马尔可夫开放量子系统的输运性质和活动模式的影响。这类开放量子系统是一个在磁场作用下与热浴接触的三量子比特模型。在激子电流统计中，我们发现了一对由强对称性引起并与时间可逆性相关的孪生双光子晶体，其中零电流交换反对称相与负激子电流对称相共存。另一方面，活动统计表现出一个单一的DPT的对称和反对称阶段的不同，但非零活动动态共存。在非平衡条件下存在强对称性意味着在双活性电流平面中的动力学自由能的非解析性，包括低于某个临界阈值的活性驱动电流锁定阶段。最后，我们还研究了该模型中一个具有破缺、遍历性恢复的失相通道对耦合活度-电流统计的影响。有趣的是，我们观察到，虽然这种失相噪声破坏了DPTs引起的DPTs，潜在的拓扑对称性留下了一个动态指纹的形式间歇性的，突发性的开/关动态之间的不同对称部门。
2021-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Information dynamics and symmetry breaking in generic monitored $\mathbb{Z}_2$-symmetric open quantum systems
研究通用监控$\mathbb{Z}_2$对称开放量子系统中信息动力学与对称性破缺的相变行为，通过信息论和对称性分析揭示稳态相的形成机制。
2025-12-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
