Weak second-order quantum state diffusion unraveling of the Lindblad master equation
本文针对开放量子系统的Lindblad动力学，提出相互作用绘景下基于精确导数Itô-Taylor展开的弱一阶与二阶ISE量子态扩散求解器，并在Morse振子中验证其精度、稳定性与方差优势。
2024-01-22 quant-ph
Quantum Gates with Phase Stability over Space and Time
量子信息处理器的性能取决于在量子门操作期间对引入到系统中的相位的精确控制。由于运算的数量随着计算的复杂性而增加，因此必须控制不同位置和不同时间处的门的相位，这对于光学驱动的运算来说可能是具有挑战性的。我们绕过这个问题，通过演示两个被困原子离子之间的纠缠门，是不敏感的驱动场的光学相位，同时使用一个共同的主参考时钟的所有相干量子位操作。这种技术对于在许多物理平台中扩展到大型量子信息处理器可能是至关重要的。
2014-09-02 quant-ph
On the Lyapunov-Perron reducible Markovian Master Equation
考虑$M_{d}(\mathbb{C})$中的一个开放量子系统，该系统由具有有理独立频率的拟周期哈密顿量控制，并假设关联Schroedinger方程为Lyapunov-Perron约化.我们构造了弱耦合极限状态下的马尔可夫主方程和CP-可分演化，推广了我们以前在周期情形下的结果。应用投影算子技术进行了分析，并得出了关于解的稳定性和拟周期全局平衡态的存在性的一些结果。
2022-02-28 math-ph math.MP quant-ph
Master equation approach to magnon relaxation and dephasing
近年来，人们对用于量子信息处理的磁振子的量子特性产生了极大的兴趣。研究磁振子量子态对不同弛豫和退相通道的稳定性是一个重要的问题。由于磁系统中磁振子之间的相互作用可能处于超强甚至深强耦合区，磁振子态的弛豫过程与更常见的量子光学系统有很大的不同。在这里，我们研究的基础上Lindblad形式主义的磁振子的弛豫和退相，并推导出一个广义的主方程，描述的量子动力学的磁振子。利用这个主方程，我们确定了压缩磁振子的两个不同的耗散通道，即，局域耗散和集体耗散，这对铁磁体和反铁磁体都起作用。局域耗散是由磁振子系统与环境之间独立的角动量交换引起的，而集体耗散是由磁振子之间的参量相互作用修饰的，它增强了压缩磁振子的量子性和热稳定性。此外，我们展示了如何这种形式主义可以应用于研究纯四磁振子散射和磁振子-声子相互作用引起的磁振子的退相。我们的结果为在全量子力学框架下研究磁振子的退相干提供了理论工具，并为利用磁振子的量子态进行信息处理提供了理论依据.
2022-09-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Model Dynamics for Quantum Computing
提出了一种适用于量子计算动力学的模型主方程。在理想的量子计算机（QC）中，量子比特系统在时间上统一地演化，并且凭借它们的纠缠，量子力学地干涉以解决其他棘手的问题。在实际情况中，由于与环境的相互作用以及可能的短期随机干扰和门缺陷，QC受到退相干和衰减效应。QC在这种攻击下的稳定性是现实设备开发的关键问题。我们假设，环境的影响，可以纳入一个主方程，其中包括单一的发展与门，补充Lindblad长期。Lindblad运营商的各种类型进行了探讨，即稳定，脉冲，门摩擦，和测量运营商。在主方程中，我们使用Lindblad项来描述随机Lindblad脉冲的短时侵入。然后扩展的唯象主方程，包括一个非线性Beretta项，描述了一个封闭系统的熵增加的演变，加上浴环境项规定的一个固定的温度。在这里，我们探讨了一个简单的单量子比特系统的情况下，准备推广到多量子比特，qutrit和混合量子比特qutrit系统。该模型主方程可用于检验存储器的稳定性和量子门的效能。这种混合主方程的性质进行了探讨，强调热平衡和熵约束的作用。
2017-05-29 math-ph math.MP quant-ph
Stability and decoherence rates of a GKP qubit protected by dissipation
针对可编码保护逻辑量子比特的GKP态，分析其耗散保护下的Lindblad主方程，给出解的能量上界，揭示逻辑坐标动力学遵循二维环面扩散方程并证明其演化在小噪声下仍指数级缓慢。
2023-04-07 math.OC quant-ph
Parameter Estimation for Jump-Diffusion Stochastic Master Equations
本文针对开放量子系统跳跃扩散随机主方程，提出约化量子滤波器并证明其稳定性，建立连续参数域估计框架，实现参数估计的几乎必然一致性。
2025-09-24 math-ph math.MP math.PR
Noise Analysis of Qubits Implemented in Triple Quantum Dot Systems in a Davies Master Equation Approach
我们分析了噪声对三重量子点自旋系统实现的量子比特的影响。我们给出了一个详细的描述的物理实现和开发的主要外部噪声源的误差模型。我们使用Davies主方程方法来描述它们对量子比特的影响。三点系统包含两种有意义的量子比特实现：我们考虑全希尔伯特空间的子空间和子系统来实现量子比特。我们测试了这两种实现方式在量子位稳定性方面的鲁棒性。在进行噪声分析时，我们使用Nakajima-Zwanzig方法提取量子比特的初始时间演化。我们发现，初始时间的演化，这是量子比特应用的基本，从系统的长时间动力学的波动。我们提取的量子比特的失相，松弛和泄漏的错误的概率。使用Davies模型来描述环境简化了噪声分析。它允许我们构建简单的玩具模型，这些模型可以精确地描述错误概率。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stability of continuous-time quantum filters with measurement imperfections
一个连续观测的量子系统的状态和其相关的量子滤波器的状态之间的保真度，被证明总是一个下鞅。所观察到的系统被假定为由连续时间随机主方程（SME），同时驱动的维纳和泊松过程，并考虑到测量的不完整性和误差。这种稳定性的结果是连续时间对应的一个类似的稳定性结果已经建立了离散时间量子系统，其中的测量缺陷是由一个左随机矩阵。
2013-12-02 math.OC math.PR quant-ph
On stability of continuous-time quantum-filters
Mines ParisTech（巴黎高等矿业学院）；INRIA Paris-Rocquencourt（法国国家信息与自动化研究所巴黎-罗克库安库尔中心）
本文证明由维纳过程驱动的连续时间随机主方程所描述的量子态与其关联的量子滤波器态之间的保真度是一个下鞅，从而推广到非纯量子态情况，并表明滤波过程的稳定性但不保证渐近收敛。
2011-08-08 cs.SY eess.SY math.OC
Stability of Symmetry Breaking States in Finite-size Dicke Model with Photon Leakage
研究了具有光子泄漏的有限尺寸Dicke模型。结果表明，对称性破缺态，其特征在于非零$\langle \hat{a} \rangle \neq 0$和对应的基态在超辐射相的热力学极限，是稳定的，而孤立的有限大小的迪克哈密顿本征态守恒宇称对称性。我们引入并分析了一个有效的主方程，它描述了一对对称性破缺态的动力学，这对对称性破缺态是具有光子泄漏的超辐射区域中的简并最低能量本征态。很明显，光子泄漏是必不可少的，以稳定的对称性破缺状态，实现超辐射相没有热力学限制。我们的理论分析提供了一个替代的解释，使用有限尺寸模型来解释冷原子实验的结果显示超辐射与对称性破缺的光学腔。
2018-09-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nuclear Spin Dynamics in Double Quantum Dots: Multi-Stability, Dynamical Polarization, Criticality and Entanglement
本文从理论上研究了在Pauli阻塞机制下，电定义双量子点中由电子输运和超精细相互作用驱动的核自旋动力学。我们推导出一个基于主方程的框架，并表明耦合的电子-核系统显示出对两个量子点中的大的核自旋极化梯度的积累的不稳定性。在这种非均匀磁场的存在下，集体超精细耦合中的量子干涉效应导致在演化的稳态中两个量子点之间的相当大的核自旋纠缠。我们调查这种效果，使用分析和数值技术，并证明其鲁棒性下的各种类型的缺陷。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermodynamic stability criteria for a quantum memory based on stabilizer and subsystem codes
我们讨论和审查几个热力学标准，已被引入到表征的热稳定性的自校正量子存储器。我们首先检查使用的破密字段在分析的自校正量子存储器的热力学极限的属性：我们表明，所有的逻辑运算符的热期望值消失的任何稳定剂和任何子系统代码在任何空间维度。在积极方面，我们推广了[R. Alicki等人，arXiv：0811.0033]，以获得在非零温度下量子存储器的弛豫速率的一般上限，假设量子存储器经由马尔可夫主方程与热浴相互作用。这个上限适用于基于稳定子或子系统代码的量子存储器。
2009-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Hamiltonians and stability of pure states
我们证明了量子涨落在一定条件下会引起纯态的动力学不稳定性，从而导致纯态演化为混合态。结果表明，这种不稳定性的程度和类型控制的环境诱导的反厄米部分的哈密顿量。利用非厄米哈密顿量的量子统计方法和相关的非线性主方程，我们导出了研究任何由非厄米哈密顿量描述的模型的稳定性所必需的方程。事实证明，纯态的不稳定性并不是在演化方程中预先指定的，而是作为其解中的突现现象而出现的。为了说明一般形式和可能发生的不同类型的不稳定性，我们进行了一些精确可解的两态模型的局部稳定性分析，它可以用于开放的量子光学和自旋系统的理论。
2015-11-18 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
