Quantum many-body theory of qubit decoherence in a finite-size spin bath
自旋浴中中心自旋或量子比特的退相干本质上是由多体浴演化决定的。我们发展了一个团簇相关展开（CCE）理论的自旋浴动力学相关的量子位退相干问题。一个集群相关项被递归地定义为一组浴自旋的演化除以所有子组的集群相关。这种定义的相关性说明了给定群体内真实的集体激发。浴传播子是所有可能的簇相关项的乘积。对于量子比特退相干问题中的有限时间演化，可以通过截断扩展到一定的簇大小来获得收敛结果。CCE的双自旋团簇截断对应于对关联近似[PRB 74，195301（2006）]。根据标准的连锁集团展开，集团相关项是所有连接图的无限总和，其中所有且只有集团中的自旋发生翻转，因此无论何时收敛，展开都是精确的。当每个高阶相关项对退相干的单独贡献小时，如对于相对大的浴的通常情况，其中退相干可以在浴自旋触发时间内很好地完成，CCE与簇扩展一致[PRB 74，035322（2006）]。然而，对于小浴，量子位退相干可能不会在浴自旋触发器时间尺度内完成，因此个体高阶簇相关性可能会变得显著。在这种情况下，只有CCE收敛到多自旋团簇的精确相干动力学。我们检查的准确性的CCE在一个完全可解的自旋链模型。
2008-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quenching Spin Decoherence in Diamond through Spin Bath Polarization
我们的实验表明，自旋的退相干由纺丝浴可以完全消除完全极化的纺丝浴。我们用240 GHz和8 Tesla的电子顺磁共振研究了金刚石中氮空位中心和氮杂质从室温到1.3 K的自旋相干时间$T_2$。在低于塞曼能（11.5 K）时观察到$T_2$的急剧增加。的数据很好地描述了由于热自旋极化的触发器引起的自旋浴波动的抑制。$T_2$在低于2 K的$\sim 250 μs$下饱和，其中纺丝浴极化为99.4%。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of anomalous decoherence effect in a quantum bath at room temperature
量子物体的退相干是现代量子科学和技术的关键。一般认为，较强的噪声导致较快的退相干。引人注目的是，最近的理论研究发现了量子浴中自旋的相反情况。本文报道了高纯金刚石中氮空位中心电子自旋为1的反常退相干效应的实验观察。我们证明，在动力学解耦，双跃迁可以有更长的相干时间比单跃迁，即使前者耦合到核自旋浴的两倍，后者没有。实验结果与理论结果的一致性证实了弱耦合核自旋在槽中的可控性，这在量子信息处理和量子精密测量中是有用的。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of a single spin coupled to an interacting spin bath
用精确运动方程（EOMs）方法和切比雪夫展开技术（CET）研究了中心自旋通过非均匀海森堡耦合到相互作用自旋池的退相干.通过假设一个车轮拓扑的浴自旋均匀最近邻$XX$型浴内耦合，我们研究了中心自旋动力学与浴制备在两种不同类型的浴初始条件。对于强磁场中的完全极化溶液，中心自旋的极化动力学在中间时间区域表现出一种自旋回复行为。在反铁磁浴初始条件下，这两种方法给出了$N\leq14$浴自旋的有限尺寸浴的中心自旋退相干动力学。发现退相干因子在短时间尺度上突然下降，并接近一个有限的平台值，该平台值非单调地依赖于浴内耦合强度。在超强浴内耦合制度，平台值显示振荡行为取决于是否$N/2$是偶数或奇数。观测结果定性解释的框架内的EOM和扰动分析。简要讨论了各向异性纺丝浴耦合和非均匀浴内耦合的影响。在一个修改的量子围栏设置的模型的可能的实验实现的建议。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin decoherence and electron spin bath noise of a nitrogen-vacancy center in diamond
从理论上研究了金刚石中单个氮空位中心的自旋退相干。利用自旋相干态P表象方法，模拟了N电子自旋包围的NV中心的相干演化。我们发现，自旋退相干时间以及NV中心的自由感应衰减依赖于N自旋的空间配置。NV中心的自旋退相干速率（1/T2）和退相速率（1/T2*）均随N个自旋的浓度线性增加。利用P-表示方法，我们还演示了N自旋浴的噪声谱的提取，这将提供有前途的途径，设计一个最佳的脉冲序列，以抑制金刚石中的退相干。
2012-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Bath Decoherence of Quantum Entanglement
研究了大自旋环境中双自旋系统退相干的解析可解模型。作为纠缠的度量，我们评估了贝尔态（爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对）的并发。我们发现，虽然对于两个单独的自旋浴所有四个贝尔态失去了相同的时间依赖性的相干性，对于一个共同的自旋浴，两个国家的衰减速度比其他。我们用自旋对中各个自旋的相对取向来解释这种差异。我们还研究了如何违反贝尔不等式的相干制度。无论是一浴和两浴的情况下，我们发现，而两个贝尔状态总是服从不等式，其他两个最初违反的不等式在早期。
2005-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Chain-Boson Model for the Decoherence and Relaxation of a Few Coupled SQUIDs in a Phonon Bath
在Born-Markov近似下，我们建立了一个“链玻色子模型”的主方程，描述了几个超导量子干涉器件（SQUID）耦合成一个链并与低温声子池交换角动量的情形.我们的主方程有四个发电机，我们专注于阻尼和扩散，并使用它们来研究海森堡SQUID链的光谱表现出临界点能级交叉，纠缠态，和对共振跃迁的松弛和退相干。我们注意到，在一个能级交叉的相关浴波长是如此之长，即使是间隔良好的大SQUID可以部分地表现出集体耦合浴，显着降低某些松弛和退相干率。此外，即使在每个SQUID独立耦合到浴的情况下，也可以发生到纠缠态的转变。最后，成对的共振跃迁可以导致衰减振荡出现在较低能量的子空间中。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Uncovering many-body correlations in nanoscale nuclear spin baths by central spin decoherence
多体相关性可以对相互作用系统的性质产生关键的见解;然而，在多粒子物理学中，特别是在纳米尺度系统中，检测它们通常非常具有挑战性。在这里，以磷施主电子自旋在自然丰度29 Si核自旋浴作为我们的模型系统，我们发现在纳米级核自旋浴的多体关联产生可识别的签名在多脉冲动力学解耦控制下的中心自旋的退相干理论和实验。我们发现，当退耦脉冲数为奇数时，中心自旋退相干主要由二阶核自旋关联（成对触发过程）驱动。相反，当脉冲数为偶数时，四阶核自旋关联（对角相互作用重整化成对触发过程）主要负责中心自旋退相干。不同数量级的多体关联可以通过不同动力学解耦控制下的中心自旋退相干来选择性地检测，为探测纳米级核自旋浴中的多体过程提供了一种有用的方法。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Decoherence from Hamiltonian dynamics in Quantum Dots
作为量子点中自旋退相干的模型，研究了自旋为1/2的粒子通过各向同性海森堡相互作用耦合到核自旋浴中的动力学。计算了中心自旋随时间变化的极化率，它是溶液自旋分布和初始溶液态极化率的函数。在短时间内，中心自旋的极化呈现出高斯衰减，而在稍后的时间内，它又呈现出非单调的时间依赖性。退相干时间尺度依赖于浴旋分布的时刻，也依赖于不同浴旋通道中的极化强度。镀液极化有增加退相干时间尺度的趋势。中心自旋极化的有效动力学过程可用一个具有非马尔可夫特征的主方程描述。
2006-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence by a spin thermal bath: Role of the spin-spin interactions and initial state of the bath
我们研究了两个耦合自旋与自旋浴环境相互作用的退相干。结果表明，环境中自旋之间的连通性和耦合强度对中心系统的退相干是至关重要的。对于各向异性的旋转浴，改变连接性或耦合强度会使中心系统的退相干从高斯衰减规律变为指数衰减规律。初始状态的环境中示出影响退相干过程中的一个定性的显着方式。
2008-02-26 quant-ph
Electron Spin Decoherence in Silicon Carbide Nuclear Spin Bath
本文研究了碳化硅（SiC）核旋浴中单个缺陷的电子自旋退相干。我们发现，虽然$^{29}\rm{Si}$（$p_{\rm{Si}}=4.7\%$）的天然丰度比$^{13}{\rm C}$（$p_{\rm{C}}=1.1\%$）大4倍左右，但强磁场下SiC核自旋浴中缺陷中心（$B>300~\rm{Gauss}$）的电子自旋相干时间比金刚石中$^{13}{\rm C}$核自旋浴中氮空位（NV）中心的电子自旋相干时间长。这一反直觉结果的原因是有限磁场中异质核自旋翻转过程的抑制。结果表明，SiC中缺陷中心的电子自旋是量子信息处理中固态自旋量子比特的理想候选者。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of a two-qubit system with a variable bath coupling operator
我们研究了一个非对称双量子比特系统的退相干，该系统通过一个可调相互作用项耦合到一个公共浴或两个单独的谐振子浴。耗散动力学的评估使用布洛赫Redfield形式主义。结果表明，退相干效应的行为主要受与环境和温度耦合的量子比特算符之间的不同对称性的影响，而两种浴配置之间的差异很小。此外，它阐述了量子比特参数的小缺陷不会导致退相干率的急剧增强。
2005-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum-Bath Decoherence of Hybrid Electron-Nuclear Spin Qubits
实现可扩展固态量子计算面临的一个主要问题是克服退相干--当量子比特与其环境相互作用时，编码在量子比特中的相位信息丢失的过程。由于大量的环境自由度，准确计算退相干时间$T_2$是具有挑战性的，特别是当量子位和环境高度相关时。杂化或混合的电子-核自旋量子比特，例如硅中的施主，具有“最佳工作点”（OWP），其是用于降低磁场中的退相干的最佳点。以前对OWP附近$T_2$急剧变化的分析是基于对经典噪声的不敏感性，即使混合量子位位于高度相关的量子环境中，例如$^{29}$ Si杂质的核自旋浴。这使得对退相干机制的理解有限，并且对$T_2$给出了不可靠的预测。我提出了量子多体计算的量子位浴动力学，其中（一）产量$T_2$的混合量子位在多个制度的实验非常一致，（二）阐明核自旋浴的多体性质和（三）暴露量子浴和经典场退相干之间的显着差异。为了实现这些，集群的相关性扩展进行了调整，包括电子-核状态混合。此外，对铋施主作为混合量子比特的核自旋池进行了实验分析，推导出了$T_2$的简单解析公式，预测结果与实验一致，并将建立的动力学解耦方法与近OWP操作相结合，以最大化$T_2$。最后，研究了$^{29}$ Si自旋在接近混合量子比特处的退相干，以确定其用作量子寄存器的可行性。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum many-body theory of qubit decoherence in a finite-size spin bath. II. Ensemble dynamics
自旋浴中中心自旋或量子比特的退相干本质上是由多体浴演化决定的。浴动力学可以从纯态开始，或者更一般地，从统计系综开始。在上一篇文章中[W. Yang和R. B. Liu，Phys. Rev. B \textbf{78}，085315（2008）]，我们已经开发了用于从可因子化纯态启动的所谓单样本浴动力学的簇相关展开（CCE）理论。在这里，我们提出了系综CCE理论，它基于单样本CCE的类似思想：浴演变被分解为所有可能的集群相关性的产物，其中每一个都占了真实的（不可因式分解的）一组浴自旋的集体激发，并且对于量子位退相干问题中的有限时间演化，通过保持簇相关性达到一定大小来截断系综CCE，可以获得收敛的结果。系综CCE和单样本CCE之间的区别在于，在后一种形式中，在前一种情况下，不可能对浴中自旋-自旋相互作用的对角部分进行平均场处理。系综CCE可以应用于不可因式分解的初始状态。系综CCE检查对XY纺丝浴模型的精确解。对于小的旋转浴，它表明，单样本动力学是敏感的采样的初始状态从热合奏，因此非常不同的合奏平均。
2009-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum decoherence reduction by increasing the thermal bath temperature
对于耦合到线性热浴的量子系统，众所周知的退相干速率随温度的增加不再适用于不同的浴动力学。这是通过一个简单的经典非线性浴，以及量子自旋玻色子模型。反常效应是由于浴光谱轮廓的温度依赖性。通过温度升高降低退相干可以与量子计算机的设计相关。
2008-01-24 quant-ph
Decoherence by a chaotic many-spin bath
我们数值研究了一个双自旋系统（中心系统）被一个1/2自旋的水池所引起的退相干。通过仔细调整参数，浴的动力学状态已从量子混沌变化到规则，而所有其他动力学特性几乎保持不变。我们明确地表明，对于多体量子浴，量子混沌的发生导致显着更快，更强的退相干相比，一个等效的非混沌浴。此外，系统的密度矩阵的非对角元素衰减不同的混沌和非混沌浴。因此，浴的基本参数（系统浴相互作用的强度，浴的光谱态密度）的知识并不总是足够的，和浴的动力学的更精细的细节可以强烈地影响退相干过程。
2004-05-31 quant-ph
Control of electron spin decoherence caused by electron-nuclear spin dynamics in a quantum dot
通过求解耦合量子动力学方程，研究了InAs量子点中多个相互作用核自旋的介观浴对电子自旋退相干的控制。由于核自旋浴的分叉演化是基于电子自旋的上升或下降状态，因此它测量了电子自旋的哪个状态信息，从而降低了它的相干性。用对关联近似求解了核自旋池的多体动力学。在相应的时间尺度上，核的成对触发器，作为介观浴中的元激发，可以映射到非相互作用的赝自旋的进动。这种映射为理解退相干和设计控制方案提供了几何图像。仔细检查核浴动力学揭示了丰富的现象和控制电子自旋退相干的新的可能性。例如，当电子自旋在$τ$处被$π$ -脉冲翻转时，其相干性将在$\sqrt{2}τ$处部分恢复，这是从介观浴中量子解纠缠的结果。与常规自旋回波对非均匀展宽相位的重新聚焦不同，通过控制量子对象，通过引导浴态的量子演化来实现解纠缠。一个级联的脉冲序列的建设可以消除退相干与任意精度，与核-核自旋相互作用强度作为控制小参数。
2007-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence and relaxation of qubits coupled to low- and medium-frequency Ohmic baths directly and via a harmonic oscillator
利用数值路径积分方法研究了自旋玻色子（SB）和自旋中间谐振子（IHO）-浴（SIB）模型中量子比特的退相干和弛豫。研究了低频和中频环境浴的情况。结果表明，SB和SIB模型中的量子位与低频水浴中的量子位具有相同的退相干和弛豫。然而，两种模型中的量子比特具有不同的退相干和弛豫作为中等频率的浴。在SIB模型中，通过改变量子位-IHO和IHO-浴的耦合系数以及IHO的振荡频率，可以调制量子位的退相干和弛豫。
2008-03-31 quant-ph
Suppression of decoherence in a generalization of the spin-bath model
关于自旋池退相干的研究，一般都集中在研究单自旋系统与大自旋池的相互作用。本文通过对多自旋系统的分析，研究了退相干或退相干抑制随系统自旋数和浴的变化关系，推广了这些模型。这个模型可能有助于识别不受退相干影响的粒子簇，因此，可以用来存储量子信息。
2010-01-20 quant-ph
Control of Decoherence and Relaxation by Frequency Modulation of Heat Bath
我们证明了在一个非常普遍的方式，相当大的减速退相干和松弛的快速频率调制的系统热浴耦合。当退相干速率现在由浴相关性的光谱分量确定时，发生减慢，所述浴相关性的光谱分量由于快速调制而移位。我们提出了几个例子，包括减慢加热的被困离子，其中系统浴相互作用不一定是马尔可夫。
1999-04-26 quant-ph
Decoherence in a spin--spin-bath model with environmental self-interaction
本文研究了一个由中心自旋耦合到旋转浴组成的低温模型系统，以确定浴中自旋之间的相互作用是否对中心自旋动力学有影响。在没有环境内耦合的情况下，中心自旋的退相干是快速和不可逆的。强的环境内相互作用导致中心自旋从浴中有效地解耦，并抑制退相干。较弱的环境内耦合减少但不消除退相干。我们相信，类似的行为将在任何具有自交互环境的系统中观察到。
2002-09-11 quant-ph
Quantum many-body theory for electron spin decoherence in nanoscale nuclear spin baths
纳米尺度系统中电子自旋的退相干对于量子信息处理和磁测量等量子技术具有重要意义。它也是研究量子与经典现象交叉的理想模型问题。在低温或自旋轨道耦合较弱的轻元素材料中，纳米结构中的声子散射不那么重要，核自旋的波动成为电子自旋的主要退相干机制。自20世纪50年代以来，人们发展了半经典噪声理论来理解电子自旋退相干。在基于自旋的固态量子技术中，相关系统处于纳米尺度，并且核自旋浴是需要量子描述的量子对象。近年来，人们建立了量子图像来理解退相干现象，并发展了量子多体理论来定量描述这一现象。反常的量子效应已经被预言，有些已经被实验证实。发展了一个系统的截断的团簇关联展开理论，用以解释纳米级核自旋池中电子自旋退相干过程中产生的多体关联。该理论已经成功地预测和解释了许多物理系统中的实验结果。在这篇综述中，我们将涵盖这些最新进展。本文也将讨论目前量子多体理论的局限性和未来发展的可能方向。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence by a spin thermal bath: Role of the spin-spin interactions
我们研究了两个耦合自旋与自旋浴环境相互作用的退相干。结果表明，环境中自旋之间的连通性和耦合强度对中心系统的退相干是至关重要的。改变连通性或耦合强度，中心系统的退相干从高斯衰减规律变为指数衰减规律。
2007-11-15 quant-ph
Decoherence and relaxation of a qubit coupled to an Ohmic bath directly and via an intermediate harmonic oscillator
利用数值路径积分方法研究了直接耦合到欧姆浴和通过中间谐振子耦合到欧姆浴的量子比特的退相干和弛豫。在这里，我们假设浴模式的振荡频率高于IHO的。当我们选择合适的参数时，两种模型中的量子比特可以具有几乎相同的退相干和弛豫时间。而在量子位-IHO-bath模型中，量子位的退相干和弛豫时间可以通过改变量子位-IHO和IHO-bath的耦合系数以及IHO的振荡频率来调制。
2007-12-04 quant-ph
Decoherence versus disentanglement for two qubits in a squeezed bath
通过进一步接近退相干自由子空间，计算了两个量子比特纠缠的突然死亡和复活时间与正常退相干的关系.
2008-01-09 quant-ph
On Decoherence in Quantum Clock Synchronization
我们研究了两个量子版本的爱丁顿时钟同步协议中存在的退相干。第一个协议使用最大纠缠态来实现海森堡极限的时钟同步。第二个协议在不使用纠缠的情况下达到了极限。我们证明了这两个协议的等价性下的任何单量子比特的退相干模型，本身不提供同步信息。
2006-05-01 quant-ph
The classical nature of nuclear spin noise near clock transitions of Bi donors in silicon
量子浴能否近似为经典噪声是中心自旋退相干的一个基本问题，也是设计抗噪声量子控制的一个重要实际问题。基于硅中铋施主的自旋量子比特与核自旋浴具有可调的相互作用，并且在所谓的时钟跃迁（CT）处对磁噪声一阶不敏感。因此，该系统是研究核自旋浴的量子/经典性质的理想选择，因为量子位-浴相互作用强度决定了浴上的反作用，从而决定了经典噪声模型的适当性。我们建立了一个高斯噪声模型，噪声关联由量子计算确定，并比较了经典噪声近似的全量子浴理论。我们通过多达128个脉冲的动态去耦序列实验测试我们的模型，发现与模拟和测量电子自旋相干时间接近一秒的良好一致性-特别是使用天然硅。我们的理论和实验研究表明，从核自旋浴的噪声是类似于经典的高斯噪声，如果量子比特的反作用的浴是小的内部浴动力学相比，是接近CT的情况下。然而，远离CT，中心自旋对浴的反作用是这样的，需要量子模型来精确地模拟自旋退相干。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling the quantum dynamics of a mesoscopic spin bath in diamond
理解和减轻退相干是量子科学和技术的关键挑战。固态纺丝系统退相干的主要来源是不受控的纺丝浴环境。在这里，我们展示了在室温下金刚石中的介观自旋浴的量子控制，该自旋浴由取代氮杂质的电子自旋组成。使用单个氮空位（NV）中心电子自旋作为磁场传感器探测所得的自旋浴动力学。我们利用旋转浴控制来动态地抑制由旋转浴引起的NV自旋的退相。此外，通过结合自旋浴控制与动力学解耦，我们直接测量的相干性和时间相关的不同组的浴自旋。这些结果为退相干的基础研究开辟了一个新的领域，并为基于自旋的磁学和量子信息处理提供了新的途径。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of bath temperature on the decoherence of quantum dissipative systems
我们报告了一个反常的量子耗散系统的消相干现象的框架内的随机解耦方案，随着一个层次的运动方程的形式主义，没有通常的Born-Markov或弱耦合近似。研究发现，在强耦合区，提高水浴温度可以降低两量子比特自旋玻色子模型的退相干。对于弱耦合情况，我们发现镀液温度可以增强退相干。这一结果与通常认为的浴温越高，退相干越严重的观点相反，表明在双量子位自旋玻色子模型中发生了退相干动力学跃迁。我们还证明了临界转变点可以用量子相干性指标的频谱的行为来表征。
2016-12-21 quant-ph
Electron Spin Dephasing due to Hyperfine Interactions with a Nuclear Spin Bath
研究了自旋量子比特与核自旋浴相互作用的纯退相消相干（自由感应衰减和自旋回波）。而对于无限大的磁场B，唯一的退相干机制是由于核自旋的偶极触发器引起的光谱扩散，随着B的减小，核自旋之间的超精细介导的相互作用变得重要。我们给出了一个理论的退相干由于这些相互作用，利用其远程性质。对于一个热不相关浴，我们表明，我们的理论是适用的B~10 mT，允许与最近的实验在GaAs量子点的比较。
2009-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on `Energy transfer, entanglement and decoherence in a molecular dimer interacting with a phonon bath'
结果表明，在H。Hossein-Nejad和G. D. Scholes，New J.Phys.12，065045（2010）中关于双分子系统中的激子转移的理论可以通过独立浴模型的理论来再现。
2013-12-16 quant-ph
Decoherence as a relative phenomenon: a generalization of the spin-bath model
在本文中，我们提出了一个封闭系统的角度来研究退相干。从这个角度来看，我们分析了文献中提出的旋转浴模型，以及该模型的自然推广。从该分析中获得的结果的基础上，我们认为，退相干可以理解为一种现象，相对于一个封闭的系统，在每个特定的情况下选择的分区。这一观点使退相干程序从其开放系统观点所产生的某些概念上的困难中解脱出来。我们还认为，通常的图片退相干方面的能量耗散是误导。
2009-07-11 quant-ph
Suppression of decoherence dynamics by a dissipative bath at strong coupling
本研究探讨了强耦合下开放量子系统的退相干动力学，提出利用多个浴间的协同效应，通过增加系统与第二个耗散浴的耦合来减缓退相干，为保持量子相干性提供了新策略。
2025-04-03 quant-ph
Lindblad Decoherence in Atomic Clocks
它示出如何可能的修正，以普通的量子力学所描述的林德布拉德方程可能被检测到利用高精度的原子钟。
2016-10-08 hep-th quant-ph
Rabi oscillations, decoherence, and disentanglement in a qubit-spin-bath system: exact dynamics
我们研究环境相互作用对简单量子系统的影响，通过获得耦合到一维自旋浴的量子比特的精确约化动力学。与以前的研究不同，量子位-浴槽耦合和最近邻浴槽内耦合都被认为是自旋翻转XX型。我们首先研究了在自旋相干态下制备的自旋浴中单个量子比特的Rabi振荡，发现非共振和有限的浴内相互作用对量子比特动力学有显著的影响。接下来，我们讨论了当浴初始处于基态时，浴诱导的量子比特的退相干，并表明退相干特性依赖于自旋浴的内部相位。通过考虑量子位浴系统的两个独立副本，我们最后探讨了两个非相互作用纠缠量子位的解纠缠动力学。我们发现，当旋转浴处于临界阶段时，会出现纠缠猝死。我们证明了单量子比特退相干因子是两量子比特并发的一个上界。
2014-05-19 quant-ph
Entanglement Sharing and Decoherence in the Spin-Bath
纠缠的一夫一妻制性质已经通过纠缠共享不等式的推导得到了说明-纠缠量的界限可以在多体系统的各个部分之间共享。受最近的研究退相干的启发，我们展示了一个有趣的表现，这种现象出现在系统-环境模型中，其中存在的模式或子系统的环境之间的相互作用。我们在自旋浴环境中研究了这一现象，构造了一个纠缠共享不等式，根据单个浴自旋之间的成对纠缠，将中心自旋与环境之间的纠缠联系起来。这个结果的关系，以消相干将说明使用简化的系统浴模型的消相干。
2005-03-10 quant-ph
Can Environmental Decoherence be Reversed for an Open Quantum System in a Magnetic field ?
考虑了一个简单的模型，该模型是由一个在磁场（H）存在下的磁性粒子（如硼镁石）的聚集体组成的开放系统，并与一个三维谐振子池线性相互作用。使用Feynman-Vernon形式，如Weiss（称为FVW）中给出的，时间演化的约化密度矩阵（在消除浴d.o.f.的），被检查的FVW形式主义中定义的环境退相干。虽然退相干通常是积极的双向耦合与环境，它被发现，一个$three-way$相互作用，涉及系统加上浴加H-场一起，可以促进$reversal$的这个数量的符号！这可能对生命起源的基于量子相干性的现象有影响。
2012-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement evolution of a spin chain bath in driving the decoherence of a coupled quantum spin
研究了电子自旋通过超精细型相互作用与相互作用自旋链耦合时，自旋链两两纠缠的动力学演化，以及电子自旋与一对链自旋耦合的关联函数对应于电子自旋相干演化的动力学演化.这两个量都表现出周期性和衰减性的演变。自旋池的纠缠对于区分电子自旋的周期性和退相干演化中的零相干状态具有重要意义。自旋池的周期性相干演化表征了整个系统处于相干保持阶段，特别是对于相关的周期性相干演化在无限链长极限下由零值主导的情况，这通常被认为是退相干的实现。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence of a quantum memory coupled to a collective spin bath
我们研究了耦合到相互作用自旋浴的单个量子比特的量子动力学，作为固态量子存储器中退相干的模型。自旋浴由Lipkin-Meshkov-Glick模型描述，并且浴自旋经受横向磁场。我们调查的量子位相互作用通过伊辛或XY型耦合项浴自旋的不同大小的子集。浴的大程度的对称性使我们能够找到参数制度，其中初始量子位状态在量子位制备后在明确定义的时间恢复。这些时间可以变得与大浴槽的浴槽尺寸无关，从而即使在存在与浴槽的强耦合的情况下也能够实现忠实的量子位存储。我们分析了大量的参数，并确定了最适合量子存储器的参数。一般情况下，我们发现量子比特和浴自旋之间的少量链接导致更少的退相干，量子比特和浴自旋之间的伊辛耦合系统是优选的。
2010-05-26 quant-ph
Controlled dynamics of qubits in the presence of decoherence
研究了含时磁场作用下单量子比特态和双量子比特态与自旋池相互作用系统的退相干问题。磁场沿$\hat{z}$方向是静态的，在横向平面内是振荡的。结果表明，单个量子位自旋态之间的跃迁几率和拉比振荡依赖于量子池的大小、量子位-量子池耦合的分布以及量子池的初始极化.与短时间内的快速高斯衰减相反，量子比特的偏振在长时间内表现出振荡的幂律衰减。对于最大纠缠的两量子比特态，可以通过调节旋转场的频率来控制纠缠的损失。当量子比特之间没有相互作用时，所有Bell态的纠缠度和纯度的衰减率是相同的，而当它们相互作用时，纠缠度和纯度的衰减率是不同的。
2007-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Understanding central spin decoherence due to interacting dissipative spin baths
本文提出基于簇关联展开的新方法模拟中心自旋在相互作用耗散自旋浴中的退相干，并通过一维、二维自旋浴及金刚石近表面NV色心验证了方法的准确性与耗散的关键作用。
2023-12-02 quant-ph
Temperature crossover of decoherence rates in chaotic and regular bath dynamics
研究了在恒温碰撞浴中双原子分子振动自由度的混沌浴动力学对量子系统退相干的影响。作为一个例子，在液体氙中的I $_2$的具体情况下，作为温度的函数进行检查，并与可积氙浴的结果进行比较。一个交叉的行为被发现：可积浴诱导更多的退相干在低浴温度比混乱浴，而相反的情况下，在较高的浴温度。这些结果验证了Wilkie的一个猜想，阐明了混沌动力学对系统退相干影响的不同观点。
2012-04-03 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Damping and decoherence of a nanomechanical resonator due to a few two level systems
我们考虑一个量子模型的纳米机械弯曲梁谐振器与浴包括几个阻尼隧穿二能级系统（TLS）的相互作用。与谐振器与欧姆自由振荡器浴双线性相互作用（例如，建模箝位损耗）相比，机械谐振器阻尼是振幅相关的，而机械位置状态的量子叠加的退相干仅微弱地依赖于它们的空间分离。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of decoherence by bath ordering
作为Tessieri-Wilkie哈密顿量\cite{TWmodel}的扩展模型，研究了两个自旋为1/2的耦合到自旋池中的动力学.作为开放子系统的自旋对在Bell态中的一个态中制备，并且由一些自旋-1/2组成的浴从一开始就处于热平衡状态。结果表明，随着熔池自旋耦合强度的增加，熔池形成共振反铁磁序。孤立子系统的两个自旋之间的极化关联和共生现象在一定程度上得到了恢复。这种子系统退相干的抑制可以用于在实际应用中控制量子器件。
2006-11-28 quant-ph
Dissipation and decoherence induced by collective dephasing in coupled-qubit system with a common bath
系统与熔池的纵向耦合通常引起系统的纯退相。本文研究了具有共浴的耦合量子比特系统中集体退相诱导的耗散和退相干。结果表明，与相同系统中独立浴槽的情况相比，公共浴槽引起的不同量子比特退相过程之间的干涉显著改变了系统的耗散.对于两个耦合量子比特的系统，干涉导致在非单激发子空间中更快的退相干和在单激发子空间中更慢的耗散（和退相干）。对于多耦合量子比特系统，我们也发现了单激发子空间中的慢耗散，并数值计算了不同系统尺寸下第一激发态的衰减率。我们所有的集体退相诱导耗散的结果可以解释一个简单的模型与费米的黄金法则的基础上。
2014-08-31 quant-ph
Decoherence and purity of a driven solid-state qubit in Ohmic bath
本文采用基于主方程的方法研究了欧姆浴中受驱动固态量子比特的退相干和纯度。首先，我们不求解主方程，而是研究了方程中描述频率漂移、扩散、退相干等的系数，发现其中一个系数（我们称之为退相干系数）对模型中量子比特的退相干起着决定性的作用。然后我们研究了模型中态纯度的演化。从纯度的分析可以看出，量子比特的退相干时间随着驱动场振幅的增大而减小，随着驱动场频率的增大而增大。
2008-03-31 quant-ph
Non-Markovian decay and dynamics of decoherence in private and public environments
我们研究在一个开放的系统中的衰变过程，强调环境的光谱结构的相关性。考虑了非马尔可夫效应，定量分析了相干演化的退化率。两级系统耦合到不同环境的方式被具体地解决：多个连接到单个浴（公共环境）或单个连接到多个浴（私人环境）。我们通过使用生存概率和Loschirt回声数值评估的衰减率的本地激发。这些速率进行比较，从标准费米黄金法则（FGR）在宽带近似，和自洽的评估，占浴的记忆的情况下，一个精确的分析解决方案是可能的分析结果。我们观察到，出现在公共浴室的相关性引入进一步的偏差，从FGR相比，私人浴室。
2011-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Short-Time Decoherence for General System-Environment Interactions
为了研究低温下量子系统与环境相互作用中退相干的发生，发展了一种适用于系统-环境浴模相互作用的短时近似方法，该方法包含一个一般的非厄米系统算符$Λ$及其共轭算符$Λ^\dagger$.所开发的方法是互补的马尔可夫近似和适当的评估量子计算计划。详细计算了自旋系统通过$Λ\propto σ_-$耦合到玻色子热浴的例子。
2004-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Importance of bath dynamics for decoherence in spin systems
我们研究了两个耦合自旋在混沌自旋浴环境中的退相干。结果表明，自旋的连通性是至关重要的中心系统的退相干。先前发现的两步退相干现象（Phys. Rev. Lett. { \bf 90}，210401（2003））对于具有足够慢的动态或没有动态的浴来说是典型的。对于具有混沌动力学的一般随机系统，发生到指针状态的常规指数松弛。我们的研究结果证实了一个猜想的帕兹和Zurek（物理评论快报。{ \bf 82}，5181（1999）），对于足够弱的相互作用，指针态是中心系统的本征态。
2007-07-16 cond-mat.other quant-ph
An efficient scheme for numerical simulations of the spin-bath decoherence
我们证明了切比雪夫展开方法是研究量子系统自旋浴退相干的一个非常有效的数值工具。我们考虑了在研究由少量耦合自旋组成的量子系统的退相干时出现的两个典型问题：（i）确定系统的指针态，（ii）确定量子振荡的时间衰减。正如我们的研究结果表明，对于确定指针状态，基于切比雪夫的计划是至少一个因素的8比现有的算法的基础上的铃木-特罗特分解。对于第二类问题，基于Chebyshev的方法比基于Suzuki-Trotter的方法快3- 4倍。这一结论定性地适用于具有不同自旋浴和不同哈密顿量的广泛系统。
2003-01-23 quant-ph
Decoherence induced by an ordered environment
这封信讨论了有限温度下弱耦合到库中的量子比特的时间演化，库具有长程序的对称破缺态。特别是，我们的有序水库模型的标准BCS超导体与s波配对。我们研究了量子比特的约化密度矩阵，分别采用了无时间卷积近似和Nakajima-Zwanzig近似。我们研究了量子比特和超导浴之间的不同类型的耦合。我们发现，在超导浴有序一般会导致一个不利的非马尔可夫快于指数衰减的量子比特的相干性。另一方面，量子位与浴的无序扇区的耦合可以导致量子位的马尔可夫退相干，退相干速率急剧降低。由于这些行为是有序相特有的，量子比特可以作为其环境中连续相变的有用探针。我们还简要讨论了我们的主要结果的有效性，即对于耦合到有限温度下具有自发破缺连续对称性的一般有序浴的量子位，量子位相干性的衰减速度比指数衰减更快。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Initial correlations effects on decoherence at zero temperature
我们考虑一个自由带电粒子与零温电磁浴的相互作用。偶极近似用于处理大于颗粒波包宽度的浴波长。这些波长的影响，然后描述了一个线性哈密顿量的形式是类似的现象学哈密顿量先前通过描述自由粒子浴相互作用。我们研究了退相干演化的时间依赖性是如何与初始粒子浴相关。我们发现，退相干是与时间相关的粒子的敷料。此外，由于退相干引起的T=0浴是非常迅速的，我们做了一些考虑的条件下，干扰可能会被实验观察到。
2005-11-15 quant-ph
Decoherence Free Subspace and entanglement by interaction with a common squeezed bath
在这篇工作中，我们明确地找到了一个两个二能级系统的消相干自由子空间（DFS）。我们还找到了一个正交基的DFS组成的对称和反对称（粒子排列下）纠缠态。对于任意的初始对称态，主方程都有一个定态，即对称纠缠消相干自由态。通过这种方式，可以通过两个系统的公共压缩浴产生纠缠。如果初始状态没有确定的奇偶性，则定态强烈依赖于系统的初始条件，并且它具有属于DFS的状态的统计混合。我们还研究了两能级系统之间的耦合对DFS的影响。
2006-11-08 quant-ph
Decoherence by engineered quantum baths
我们介绍，并确定退相干，广泛的一类非平凡的量子自旋浴，其中包括伊辛，XY和海森堡普遍性类耦合到一个两级系统。对于XY和伊辛普适类，我们提供了一个精确的表达式的衰减的损失的相干超出的情况下，一个中心的自旋均匀耦合到所有的自旋的浴已讨论到目前为止，在文献中。在海森堡自旋浴的情况下，我们研究了退相干的时间依赖的密度矩阵重整化群的手段。我们展示了如何通过使用光晶格中的原子来设计这些浴。
2006-05-05 cond-mat.other quant-ph
