Noise induced Non-Markovianity
我们研究了强耦合区中二分驱动自旋玻色子模型在记忆核和无时间卷积主方程形式下的非马尔可夫性。在没有外部噪声的情况下,环境关联函数的衰减时间与非零非马尔可夫性之间存在很强的相关性。随机驾驶示出创建强大的非马尔可夫时,没有驾驶的系统的动态是马尔可夫。在一定的参数范围内,得到了迹距可拓性和非马尔可夫性的精确解析表达式。
2018-07-04 quant-ph
Surprising Interactions of Markovian noise and Coherent Driving
我们导出了量子动力学半群-马尔可夫超算子演化生成元的显式对易关系,从而将Baker-Campbell-Hausdorff型关系推广到一般的Lindblad型演化.这提供了一个新的工具,探索时间相关的相干和马尔可夫演化的相互作用-一个令人惊讶的丰富的行为集,其中包括变形的相干驱动马尔可夫条款,新的Lindblad条款的产生时间相关的噪声,甚至是一个相干的驱动项所产生的时间分离的马尔可夫噪声的相互作用。最后,我们考虑Lindblad超算子作为向量在一个更高的空间,使我们能够提取一个给定的信道的无限可分子空间,并恢复其Lindblad形式。
2014-08-13 quant-ph
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。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall 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
Non-Markovian qubit dynamics in the presence of 1/f noise
在最低阶玻恩近似下,我们计算了存在1/f噪声时单个量子比特的精确动力学,而不进行任何马尔可夫近似。我们表明,非马尔可夫量子比特的时间演化表现出不对称性和殴打,不能在马尔可夫理论解释。目前的1/f噪声理论是相关的自旋和超导量子比特实现在固态设备中,1/f噪声是无处不在的。
2009-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Randomized benchmarking for non-Markovian noise
估计噪声的特征是一系列协议的第一步,这些协议有朝一日将导致容错量子计算机。随机基准测试(RB)协议就是按照这种思路设计的,在实践中相对容易地估计量子处理器中的平均噪声强度。然而,RB以及大多数其他基准测试和表征方法在范围上是有限的,因为它假设噪声在时间上是不相关的(马尔可夫),这越来越明显地不是这种情况。在这里,我们结合RB协议与最近的一个框架,描述非马尔可夫量子现象,推导出一般的分析表达式的平均序列保真度(ASF)的非马尔可夫RB与克利福德组。我们表明,可以识别非马尔可夫特征的噪声直接从ASF通过其偏离马尔可夫的情况下,提出了一套方法来集体估计这些偏差,非马尔可夫记忆的时间尺度,并诊断(在)一致性的非马尔可夫噪声在RB实验。最后,我们证明了我们的建议的有效性,通过几个证明的原则的例子。我们的方法是直接可实现的,并为更好地理解量子处理器中的相关噪声铺平了道路。
2021-12-14 quant-ph
Efficiently learning non-Markovian noise in many-body quantum simulators
Max Planck Institute of Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);University of Washington(华盛顿大学);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所);ETHZ-PSI Quantum Computing Hub, Paul Scherrer Institute(苏黎世联邦理工学院-保罗谢尔研究所量子计算中心);Stanford University(斯坦福大学)
本文提出在多体量子模拟器中通过高斯假设高效学习非马尔可夫噪声的方法,利用产品态和单量子比特门实现低样本复杂度的噪声学习。
2025-11-20 quant-ph
Comments on "Fault-Tolerant Quantum Computation for Local Non-Markovian Noise"
在最近的论文中,Terhal和Burkard在非马尔可夫噪声的假设下导出了容错量子计算的阈值结果,并声称反驳了Alicki和Horodecki的反对意见。这篇文章的目的是说明,Terhal和Burkard使用的主要条件,虽然看起来很无辜,但隐含着每个量子门的概率误差极低的假设- p < 10^{-8}-10 ^{-12} -即马尔可夫噪声情况下预期阈值的平方。
2004-02-19 quant-ph
Ping-pong quantum key distribution with trusted noise: non-Markovian advantage
研究了可信量子噪声场景下的适用于量子密钥分发的乒乓协议,其中合法参与方可以在本地加入噪声。对于一个经过充分研究的攻击模型,我们展示了添加噪声的非单位量子非马尔可夫性如何提高密钥速率。我们还指出,这种噪声引起的优势,不能通过添加本地经典噪声到他们的测量后的数据,爱丽丝和鲍勃。
2020-10-05 quant-ph
Simulated non-Markovian Noise Resilience of Silicon-Based Spin Qubits with Surface Code Error Correction
本文在量子纠错框架下研究了硅基自旋量子比特对非马尔可夫噪声的弹性,通过数值模拟评估距离为3的旋转表面码及其XZZX变体,发现量子纠错能将非马尔可夫物理噪声转化为马尔可夫逻辑噪声,使相干时间呈四次方依赖,并证实了该系统在空间噪声相关性和稀疏架构下的鲁棒性。
2025-07-11 quant-ph
Quantum dephasing induced by non-Markovian random telegraph noise
从理论上研究了量子二能级系统与非马尔可夫随机电报涨落环境相互作用时的动力学退相。环境噪声的条件概率的时间演化取决于环境记忆效应的广义主方程。精确推导出了与环境噪声条件概率广义主方程中记忆核密切相关的失相因子的表达式。根据三种重要的记忆核,我们讨论了系统的量子退相动力学以及由非马尔可夫随机电报噪声引起的动力学退相所表现出的非马尔可夫特性。我们发现量子系统的动力学退相并不总是表现出非马尔可夫性质,这是由于退相动力学的非马尔可夫性质既取决于环境的非马尔可夫性质,也取决于系统与环境之间的相互作用.此外,量子系统的动态退相可以通过环境的外部调制频率来调制。这一结果对量子信息处理和进一步理解开放量子系统的非马尔可夫动力学具有重要意义。
2020-01-09 quant-ph
Non-Markovian Noise Suppression Simplified through Channel Representation
Tsinghua University(清华大学);Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院);Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University(清华大学交叉信息研究院量子信息中心);Technology Innovation Institute(技术创新研究所);A*STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC)(A*STAR量子创新中心);Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(新加坡科技研究局);Institute of High Performance Computing (IHPC)(高性能计算研究所);University of Oxford(牛津大学);Imperial College London(帝国理工学院);Quantum Motion
本文提出Choi通道表示,将非马尔可夫噪声动态转化为噪声通道模型,从而系统设计噪声抑制协议,通过Pauli twirling、概率误差消除和虚拟通道纯化等方法实现非马尔可夫噪声抑制。
2026-06-28 quant-ph
Qubit systems subject to unbalanced random telegraph noise: quantum correlations, non-Markovianity and teleportation
我们研究了非平衡随机电报噪声(RTN)作用下双量子比特系统中量子关联的动力学,并详细讨论了与平衡情况下的相似性和差异。我们还评估了动力学映射的量子非马尔可夫性。最后,我们讨论了非平衡RTN对隐形传态的影响,表明噪声不平衡减轻了退相干,保持了隐形传态的保真度。
2019-01-07 quant-ph
Entanglement Degradation in the Presence of Markovian Noise: a Statistical Analysis
本文采用统计方法研究量子系统在随机分布的马尔可夫噪声作用下的纠缠退化问题,并应用于刻画由 $n$ 个 qudits 组成的量子存储器在局部均匀噪声下的纠缠退化统计特性。
2024-04-04 quant-ph
Spectral Transfer Tensor Method for Non-Markovian Noise Characterization
随着量子器件质量的不断提高,对噪声量子过程进行更详细的分析变得越来越重要,如定量地描述非马尔可夫性。在这项工作中,我们提出了一个实验协议,称为光谱传输张量映射(SpecTTM),准确地预测RHP非马尔可夫测量的任何泡利通道没有状态准备和测量(SPAM)的错误。事实上,对于泡利通道,SpecTTM甚至可以重建量子比特的高精度噪声功率谱。最后,我们还讨论了SpecTTM如何通过泡利旋转在最优基上近似表征非泡利通道的非马尔可夫性。
2020-12-18 quant-ph
Optimizing Quantum Teleportation and Dense Coding via Mixed Noise Under Non-Markovian Approximation
物理学家被吸引到开放系统动力学,量子系统如何进化,以及如何保护它们免受不必要的环境噪声的影响,特别是环境记忆效应不可忽略,就像非马尔可夫近似一样。非马尔可夫情形下主方程的求解有多种方法,本文利用微扰法得到了两量子比特系统在各种环境噪声影响下的量子态扩散方程的解,弛豫、失相以及它们的混合。我们发现,将这两种噪声混合在一起有利于量子隐形传态和量子超密集编码,在弛豫过程中引入强磁场会在一定时间尺度上增强量子关联。
2020-07-01 quant-ph
Non-Markovianity induced by Pauli-twirling
University of Konstanz(康斯坦茨大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本研究指出,泡利扭曲可能导致非马尔可夫性,需使用负泡利-林布兰德参数以正确描述实验噪声。
2026-02-09 quant-ph
Classical capacity of quantum channels with general Markovian correlated noise
研究了具有任意马尔可夫关联噪声的量子信道的经典容量。对于具有长期记忆的信道的一般情况,其对应于不收敛到平衡的马尔可夫链,容量表示在马尔可夫链的通信类方面。对于一个不可约的和非周期的马尔可夫链,信道是健忘的,和一个检索已知的表达的能力。
2007-12-05 quant-ph
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。
2025-02-20 quant-ph
Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
Tencent Quantum Laboratory, Tencent(腾讯量子实验室);City University of Hong Kong(香港城市大学);Zhejiang University(浙江大学)
本研究发现非马尔可夫噪声能提升量子动力学模拟的准确性,揭示其在复杂非平衡物理中的重要性。
2023-11-29 quant-ph
Quantum state transfer and periodicity in discrete-time quantum walks under non--Markovian dephasing noise
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦浦尔理工学院);National Institute of Technology Agartala(印度阿加塔拉国家技术学院)
研究探讨了非马尔可夫德相位噪声对离散时间量子漫步中周期性和状态传输的影响,展示了噪声环境下实现量子态传输的可行性。
2025-12-03 quant-ph
Non-Markovian continuous-time quantum walks on lattices with dynamical noise
我们讨论了一维无序晶格上连续时间量子行走的动力学,从而在系统中引起动力学噪声。噪声被描述为相邻站点之间的隧穿振幅随时间变化的波动,注意力集中在非高斯电报噪声,超出了通常的假设快速高斯噪声。我们观察到两种不同的动力学行为的出现的步行者,对应于两个相反的噪声制度:慢噪声(即与环境的强耦合)限制步行到几个晶格节点,而快噪声(弱耦合)诱导量子和经典扩散之间的过渡的晶格。通过调节噪声的自相关时间与步行者和产生噪声的外部环境之间的耦合之间的比率,可以观察到两个动力学状态之间的相变。我们还通过评估其记忆效应以及评估系统的信息回流来解决量子映射的非马尔可夫性。我们的研究结果表明,非马尔可夫字符的演变是与缓慢的噪声制度的动力学行为,和快速噪声诱导的马尔可夫动力学的步行者。
2016-07-20 quant-ph
Fault-Tolerant Quantum Computation For Local Non-Markovian Noise
我们推导出了局部非马尔科夫噪声模型下容错量子计算的阈值结果。在我们的分析中,误差幅度的作用是由基本门时间t_0和系统与浴之间相互作用哈密顿量的谱宽的乘积来起作用的。我们讨论了我们的模型的扩展和我们的分析的适用性。
2004-10-11 quant-ph
A study of coherence based measure of quantumness in (non) Markovian channels
我们对各种量子噪声信道的量子性进行了详细的分析,包括马尔可夫信道和非马尔可夫信道。考虑的噪声信道包括失相信道,如随机电报噪声,非马尔可夫失相和相位阻尼,以及非失相信道,如广义振幅阻尼和Unruh信道。我们利用最近推出的证人量子的平方$l_1$规范的一致性的基础上。研究发现,非马尔可夫性程度的增加会增加信道的量子度。
2019-05-30 quant-ph
Noise suppression via generalized-Markovian processes
到目前为止,噪声本身对于执行量子信息处理任务是有用的。我们目前的结果表明,如何可以有效地减少与噪声量子信道的错误率,抵消其有害影响与另一种形式的噪声。特别是,我们认为添加上一个纯粹的马尔可夫(Lindblad)动态,更一般形式的耗散,我们称之为广义马尔可夫噪声的影响。这种噪声有一个相关的内存内核和由此产生的动态描述的积分微分方程。整体动力学的特点是衰减率不仅取决于原来的耗散时间尺度,但也对新的积分核。我们发现,人们可以设计这个内核,这样的整体衰减率降低了这个噪声项的增加。我们说明这种技术的情况下,裸噪声描述的移相泡利通道。我们分析解决这个模型,并表明,可以有效地增加一倍(甚至三倍)的信道长度,同时实现相同的保真度,纠缠和错误阈值。我们数值验证此方案也可以用来防止热马尔可夫噪声(在非零温度),模型自发发射和激发过程。该方案的物理解释进行了讨论,从而增加了广义马尔可夫噪声导致系统成为周期性地从背景马尔可夫噪声解耦。
2017-11-13 quant-ph
Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical noise
本文通过解析求解非线性光机系统在量子布朗运动下的完整动力学,发现非马尔可夫浴结构能增强光机非线性强度,为未来实验实现强非线性提供了理论依据。
2023-08-02 quant-ph
Quantum filter for a non-Markovian single qubit system
在本文中,一个量子滤波器估计的非马尔可夫量子比特系统的状态,提出了一个增广的马尔可夫系统框架,包括感兴趣的量子比特系统和多个辅助系统表示的内部模式的非马尔可夫环境。多辅助系统产生的有色噪声通过直接相互作用干扰量子比特系统。量子比特的非马尔可夫动力学由辅助系统的动力学产生的记忆核函数确定。从原理上讲,任意功率谱的色噪声都可以由洛伦兹噪声的组合产生。因此,可以对受任意色噪声干扰的量子比特构造量子滤波器,并通过追踪多个辅助系统得到量子比特系统的条件态。最后给出了一个例子来说明具有洛伦兹噪声的量子比特系统的非马尔可夫动力学。
2015-08-10 quant-ph
Enabling quantum non-Markovian dynamics by injection of classical colored noise
量子系统的非马尔可夫性质是近年来开放量子系统动力学研究的一个重要课题。许多研究,从它的理论基础到它作为量子信息处理和实验演示的资源的有用性,已经在文献中报道。通常,在这些研究中,需要一个结构化的水库,使非马尔可夫动态出现。在这里,我们研究了量子比特与玻色子浴相互作用的动力学,并在经典随机色噪声的注入下。一个典型的Lindblad型主方程的系统推导出,使用随机波函数形式主义。然后,利用Andersson,Cresser,Hall和Li测度证明了演化的非马尔可夫性。我们评估了三种不同噪声的测量,并研究了产生量子非马尔可夫性所需的环境和噪声泵之间的相互作用,以及系统的能量平衡。最后,我们讨论了实验实现所提出的模型的可能性。
2016-12-08 quant-ph
Entanglement dynamics of multi-fluxonium-qubits under Non-Markovian TLS noise
College of physics, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学物理学院);Shanxi University(山西大学);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学量子态调控与光场操纵浙江省重点实验室)
本文提出了一种针对非马尔可夫TLS噪声的动态去耦协议,通过优化脉冲位置以提高纠缠门保真度。
2025-12-31 quant-ph
Optomechanical Force Sensor in non-Markovian Regime
提出了一种非马尔可夫环境下的机械振子光机械力传感器。通过零差检波,我们得到了输出信号的一般表达式。结果表明,弱力检测对非马尔可夫环境是敏感的。与马尔可夫条件相比,该方法可以明显降低附加噪声。此外,在现有的实验条件下,在不使用辅助系统或压缩的情况下,最佳附加噪声可以保持在一个相当低的水平。我们的研究结果提供了一个很有前途的平台,通过使用工程非马尔可夫水库在超灵敏检测减少额外的噪音。
2017-08-27 quant-ph
Quantum metrology in the presence of correlated noise via Markovian embedding
University of Warsaw(华沙大学);Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学)
本文提出了一种基于马尔可夫嵌入的量子计量方法,用于在相关噪声环境下优化频率估计协议。
2026-02-12 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of Discrete-Time Quantum Walks
在离散时间的硬币量子行走的情况下,约化动力学的硬币显示出非马尔可夫递归特性,由于信息回流的自由度的位置。在这里,我们研究如何在开放系统动力学的存在下修改这种非马尔可夫行为。在这个过程中,我们获得了有益的见解的性质,非马尔可夫物理。特别是,我们表明,在(非马尔可夫)随机电报噪声(RTN)的情况下,一个进一步deterebile复发功能是存在于动态。此外,该特征与步行者的定位相关。另一方面,对于其他非马尔可夫类型的噪声(Ornstein-Uhlenbeck和幂律噪声),没有出现额外的递归特征。我们提出了一种功率谱方法,用于比较由于外部噪声和由于内部位置自由度的非马尔可夫分量的相对强度。
2017-03-23 quant-ph
Simple master equations for describing driven systems subject to classical non-Markovian noise
提出基于广义累积展开的方法推导受经典非马尔可夫噪声驱动的量子系统的时间局域主方程,发现负退相干率和哈密顿重整化等特征,并在 Rabi 量子比特案例中验证了其比唯象主方程更准确。
2023-04-02 quant-ph
Non-Markovian Noise in Symmetry-Preserving Quantum Dynamics
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
本文提出基于根空间分解和滤波函数形式体系的框架,解析刻画非马尔可夫噪声对对称量子演化的影响,揭示对称保持噪声维持对称子空间而非对称噪声导致块对角泄漏误差,并通过伊辛模型和量子检错码数值验证。
2025-09-03 quant-ph
Quantum filter for a class of non-Markovian quantum systems
本文提出了一种利用马尔可夫表示方法构造一类受洛伦兹噪声干扰的非马尔可夫量子系统的量子滤波器的方法。引入辅助系统将白噪声转换为洛伦兹噪声,并通过直接相互作用将洛伦兹噪声注入主系统。由此产生的动力学的主要系统是非马尔可夫,这是由洛伦兹噪声驱动。通过探测主系统,可以从标准理论导出增广系统的量子滤波器,其中主系统的条件态可以通过追踪辅助系统来获得。通过一个例子说明了主系统的非马尔可夫动力学。
2016-01-04 quant-ph
Non-Markovian Noise Characterization with the Transfer Tensor Method
我们提出了基于转移张量映射(TTM)方法进行量子噪声光谱学的简单协议,[Phys. Rev. Lett. 112,110401(2014)]。TTM方法是一种通过量子过程层析成像推导时间非定域量子主方程记忆核的系统方法。通过访问内存内核,可以(1)评估量子过程的非马尔可夫性,(2)重建纯失相模型之外的噪声谱密度,以及(3)研究多量子比特设备中的集体退相干。我们说明了IBM量子体验平台上的TTM光谱的有用性,并证明了IBM设备中的量子位受到空间相关性的温和非马尔可夫耗散。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
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。
2025-02-25 quant-ph
Quantum control in the presence of strongly coupled non-Markovian noise
本文提出一种数据驱动的灰盒模型,融合机器学习与物理先验,在未知强耦合非马尔可夫非高斯噪声下实现高保真单量子比特通用门控制,显著优于传统方法,并适用于任意开放有限维量子系统。
2024-04-30 cs.SY eess.SY quant-ph
Relationship between costs for quantum error mitigation and non-Markovian measures
量子纠错(QEM)是一种在没有量子比特开销的情况下对量子系统中的错误进行补偿的量子纠错方法。虽然以前主要考虑了数字量子计算机上的马尔可夫门误差,但由于大多数固态系统中不可避免地存在非马尔可夫噪声效应,因此讨论QEM与非马尔可夫误差之间的关系是必不可少的。在这项工作中,我们调查非马尔可夫噪声的QEM,并表明QEM和非马尔可夫措施的成本之间有一个明确的关系。作为例子,我们展示了几个非马尔可夫噪声模型,以弥合我们的理论框架和具体的物理系统之间的差距。这一发现可能有助于为具有非马尔可夫环境的现实量子设备设计更好的QEM策略。
2021-02-08 quant-ph
Quantum non-Markovian collision models from colored-noise baths
量子碰撞模型(CM),也称为重复相互作用模型,可以从标准微观框架中建立,其中系统S在旋转波近似下耦合到白噪声玻色子浴,这通常导致马尔可夫动力学。在这里,我们讨论了如何推广CM建设的情况下,频率相关的系统浴耦合,它定义了一类有色噪声浴。这导致了一个本质上非马尔可夫CM,其中每个附属子(浴亚基)在不同的步骤重复与S碰撞。我们讨论的说明性的例子中,一个原子在前面的一面镜子在制度的不可忽略的延迟时间。
2020-02-04 quant-ph
Facets of quantum information under non-Markovian evolution
我们考虑两个非马尔可夫模型:随机电报噪声(RTN)和非马尔可夫失相(NMD)。从量子费舍尔信息流的角度研究了这些模型中的记忆性。这被认为是与其他著名的证人的非Markovianity一致。通过研究这两个噪声通道的门和通道的量子特性,从理论上刻画了它们的量子信息特性。进一步研究了量子相干性及其与混合度的平衡。这有助于正确理解这两个噪声通道在量子信息处理和量子通信的各个方面所扮演的角色。
2019-02-04 quant-ph
Towards a general framework of Randomized Benchmarking incorporating non-Markovian Noise
量子器件开发的快速进展在很大程度上是由于广泛的表征技术的可用性,允许探测,测试和调整它们。然而,这些方法经常使用在相当简单的情况下保持的近似值。特别是,假设错误机制在时间上保持不变,并且在过去没有依赖性,这是不可能做到的,因为量子处理器的深度和大小不断扩大。我们建立了一个理论框架的随机基准协议,包括时间相关的,所谓的非马尔可夫噪声,在门级,任何门集属于广泛的一类有限群。我们得到了平均序列保真度(ASF)的一般表达式,并提出了一种方法来获得完全非马尔可夫噪声过程的平均门保真度。此外,我们得到的条件,满足ASF显示真实的非马尔可夫偏差。最后,我们表明,即使门依赖性不转化为一个扰动项内的ASF,在马尔可夫的情况下,非马尔可夫序列保真度仍然保持稳定,根据小的门依赖性扰动。
2022-11-17 quant-ph
Non-Markovian stochastic Schrödinger equations: Generalization to real-valued noise using quantum measurement theory
随机的薛定谔方程,也被称为解开,有物理解释吗?在马尔可夫极限中,系统{ \em on average}服从主方程,答案是肯定的。马尔可夫随机薛定谔方程产生的量子轨道的系统状态的条件下,连续监测浴。对于一个给定的主方程,有许多不同的解,对应于不同种类的浴测量。在本文中,我们解决了非马尔可夫的情况下,特别是一类随机\sch方程介绍了Strunz,Di\' osi,和Gisin [物理学评论Lett. 82,1801(1999)]。利用量子测量理论方法,我们重新推导了复高斯噪声对它们的解释。我们还得到了一个解开涉及实值高斯噪声。我们表明,在马尔可夫极限,这两个解开分别对应于外差和零差检测。虽然我们使用量子测量理论来定义这些解开,我们得出的结论是,系统状态的随机演化是不是一个真正的量子轨迹,作为身份的状态通过时间是一个虚构的。
2007-04-14 quant-ph
Non-Markovian Noise Mitigation: Practical Implementation, Error Analysis, and the Role of Environment Spectral Properties
本文提出非马尔可夫噪声缓解方法,扩展概率误差消除以处理非马尔可夫噪声,建立误差与采样开销同环境谱性质的联系,并通过自旋-玻色子模型验证其有效性。
2025-10-25 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement Evolution in a Non-Markovian Environment
我们延长最近的理论研究纠缠动力学的存在下的环境噪声,Krzysztof Wodkiewicz的长期兴趣的随机模型的噪声对量子光学相干的影响。研究了经典Ornstein-Uhlenbeck噪声存在下两自旋系统的量子纠缠动力学,得到了演化动力学的精确解.我们考虑如何纠缠可以影响非马尔可夫噪声,并讨论了几个限制情况。
2009-09-01 quant-ph
On the non-Markovian quantum stochastic network dynamics
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学);The Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Research Institute(香港理工大学深圳研究院)
本文研究了通过波导介导的原子网络中的量子噪声视角下的非马尔可夫量子动力学,提出利用量子噪声通道的不同时间延迟建模非马尔可夫量子网络,并通过量子随机微分方程描述其动力学。
2026-04-13 quant-ph
Restoring Heisenberg-Limited Precision in Non-Markovian Open Quantum Systems via Dynamical Decoupling
本文提出利用动力学解耦技术在非马尔可夫噪声下恢复量子计量的海森堡极限精度,并给出控制哈密顿量存在的充要条件,在阻尼Jaynes-Cummings模型中验证了其有效性。
2025-01-03 quant-ph
Non-Markovian dynamics in two-qubit dephasing channels with an application to superdense coding
我们研究了两种非马尔可夫性测度在检测双量子比特退相通道中记忆效应的性能。通过在量子比特上结合独立的马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声,我们的结果表明,当至少一个局部通道显示非马尔可夫性时,迹距离测度能够检测到记忆效应。当全局两量子比特动力学表现出记忆效应时,基于通道容量的测量反过来变得非零。我们将这些方案应用于一个著名的超密集编码协议,并证明了一个最佳的噪声配置,以最大限度地提高信息传输与独立的本地噪声。
2015-09-17 quant-ph
Graphene lattice-layer entanglement under non-Markovian phase noise
研究了非马尔可夫噪声作用下双层石墨烯单粒子激发态的演化,重点研究了晶格层最大纠缠态的退相干过程。一旦通过AB堆叠双层石墨烯的紧束缚哈密顿量与狄拉克方程(包括伪矢量和类张量场相互作用)之间的对应关系确定了任意初始状态的无噪声动力学,则将噪声环境描述为偏置电压和质量项的随机波动。噪声动力学的列入再现的Ornstein-Uhlenbeck过程:一个非马尔可夫噪声模型与一个定义良好的马尔可夫极限。考虑到初始纠缠量将被耗散的噪声,两个配置文件的耗散被确定。一方面,对于无噪声哈密顿量的本征态,纠缠的死亡和复活被确定为长的相互作用周期的振荡模式。另一方面,对于离开LL Werner和Cat状态,纠缠被抑制,尽管对于这两种情况,一些识别的记忆效应与纯噪声诱导的退相干竞争,以保持给定初始状态的整体轮廓。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Degradation of Entanglement in Markovian Noise
纠缠生存时间定义为在时间噪声均匀的局域马尔可夫作用下,系统能够保持时间演化开始时的纠缠状态的最大时间。在本文中,我们研究这个数量是如何影响的相干保持和相应的动力发电机的耗散贡献之间的相互作用。我们报告存在一个违反直觉的,非单调的行为,在这样的功能,能够诱导突然死亡的纠缠模型,在没有单一的驱动能够维持纠缠任意长的时间。
2019-03-04 quant-ph
Modelling non-Markovian noise in driven superconducting qubits
本研究开发了利用镜像伪恒等式的门序列来表征超导量子比特中的非马尔可夫噪声,并比较了三种模型,发现基于量子比特-TLS相互作用的模型能紧密捕捉实验行为,且相位误差随脉冲幅度二次方变化,适用于量子误差缓解与校正。
2023-06-22 quant-ph
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。
2021-07-08 math-ph math.MP quant-ph
Probing Qubit Noise with a Channel-Resolved Post-Markovian Master Equation
University of Southern California(南加州大学);Quantum Elements, Inc.(量子元素公司)
开发通道分辨后马尔可夫主方程模型,通过IBM量子处理器上的空闲演化层析成像识别非马尔可夫性特征,并推导出含局部耗散的 spectator-ZZ 模型,重建横向记忆核。
2026-06-26 physics.comp-ph quant-ph
Asymptotically noise decoupling for Markovian open quantum systems
研究了一般N能级马尔可夫开放量子系统的噪声解耦问题。首先,引入了李代数$su(N)$的Cartan分解的概念,作为设计控制哈密顿量的工具。其次,在一定的假设条件下,证明了系统密度矩阵的相干向量的部分变量可以与环境噪声渐近解耦。将所得的噪声解耦方案应用于单量子比特、四量子比特和双量子比特量子系统,结果表明单量子比特和四量子比特系统的相干演化总是渐近保持的,而对于双量子比特系统,我们的发现表明某些变量的演化只对某些初态保持不变.
2007-01-24 quant-ph