Decoherence-free subspaces in the noisy dynamics of discrete-step quantum walks in a photonic lattice
Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 – PhLAM – Physique des Lasers Atomes et Molécules（里尔大学，法国国家科学研究中心，联合研究实验室8523 - 激光原子与分子物理实验室）；Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（西班牙国家科学研究委员会基础物理研究所）
研究一维光子晶格中周期驱动的离散步量子行走的噪声动力学，发现周期性时间噪声导致无退相干动量子空间，而完全随机噪声迅速破坏相干性，并通过非微扰主方程和双光纤环实验验证。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Steady state entanglement in open and noisy quantum systems at high temperature
我们发现，量子力学纠缠可以占上风，即使在嘈杂的开放量子系统在高温和远离量子平衡，尽管退相干的恶化效果。该系统由N个相互作用的量子粒子组成，它可以与环境相互作用并交换粒子。退相干的影响被一个简单的机制抵消，其中系统粒子被随机重置到一些标准的初始状态，例如用来自环境的粒子替换它们。我们提出了一个主方程，描述了这个过程，我们可以解决小N解析。如果我们改变相互作用强度和重置对退相干率，我们发现一个阈值，低于该阈值的平衡态是经典相关的，并在该阈值以上有一个参数区与真正的纠缠。
2005-12-23 quant-ph
Recovering Quantum Coherence of a Cavity Qubit Coupled to a Noisy Ancilla through Real-Time Feedback
本文通过实时监测噪声 transmon 辅助量子比特轨迹并施加反馈，恢复超导腔量子比特相干性，将纯退相位时间提升五倍，误差转擦除后提升超过一个数量级。
2024-12-09 quant-ph
Reply on "Comment on 'Role of initial entanglement and non-Gaussianity in the decoherence of photon-number entangled states evolving in a noisy channel' "
在最近的工作（Allegra等人，Phys.Rev.Lett. 105，100503，2010），我们解决了光子数纠缠态在噪声高斯信道中的演化。利用几个非等价的可分性判据，我们发现了高斯PNES纠缠存在时间更长的证据，并由此对这一结果的普遍性提出了一个猜想。在他们对我们工作的评论中，Lee等人使用了一个额外的纠缠判据（NDPT），这使得他们能够对我们的猜想给出一些反例，即，非高斯态，其纠缠持续时间更长。在这个答复中，我们认为，虽然在我们的原始信件中没有缺陷或中心错误，但如果包括NDPT准则，则该猜想在严格意义上是不可维持的。尽管如此，对于评论中提出的违反猜想的非高斯态例子，剩余纠缠度极低。因此，这些状态以及其他类型的状态是否可以在量子通信协议中代表有用的资源仍然是一个悬而未决的问题。
2011-12-14 quant-ph
Scheduling Quantum Teleportation with Noisy Memories
量子隐形传态信道可以克服光子损耗的影响，光子损耗是在光纤上实现量子网络的主要挑战。隐形传态信道是通过在两个节点之间分配纠缠态来创建的，这是一个需要经典通信的概率过程。这会导致临界延迟，这可能导致信息丢失，因为量子数据在存储在存储器中时会发生退相干。在这项工作中，我们量化的影响，退相干保真度在量子网络中的节点，由于量子比特存储在嘈杂的内存平台。我们将内存平台建模为一个缓冲区，用于存储等待创建隐形传态通道的传入量子比特。存储器平台的参数化与退相干速率和缓冲区大小，除了在其中传入的量子比特的服务的顺序。我们表明，在一个节点的保真度是一个线性的总和的条款，随时间呈指数衰减，衰减率取决于记忆平台的退相干率。这使我们能够利用拉普拉斯变换来获得有效的计算功能的平均保真度相对于负载，缓冲区大小，和退相干率的内存平台。我们证明，服务量子位在一个后进先出的顺序与推出缓冲区溢出管理是最佳的平均保真度。最后，我们应用这个框架来模拟一个单一的中继器节点，计算由这个中继器假设完美的门操作创建的隐形传态信道的平均保真度。
2022-05-12 quant-ph
Improving the fidelity of teleportation through noisy channels using weak measurement
我们采用弱测量的技术，以使两个量子比特的噪声信道的隐形传态保真度的保存。我们考虑一个或两个量子比特的最大纠缠态进行振幅阻尼，并表明，应用弱测量和随后的反向操作可能会导致保真度大于$2/3$的任何值的退相干参数。协议的成功概率随着弱测量强度的增加而减小，当两个量子比特都受到退相干的影响时，协议的成功概率更低。最后，我们的协议被证明是工作的维尔纳状态。
2013-10-31 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
Intrinsic Decoherence and Irreversibility in the Quasiperiodic Kicked Rotor
我们发现，一些经典的混沌量子系统从噪声环境中解耦可能会产生固有的退相干及其所有相关的影响。特别是，我们已经观察到的时间不可逆性和高灵敏度的小扰动在初始条件下的准周期版本的踢转子。具有内禀退相干的简单量子系统的存在阐明了混沌系统中的量子-经典对应。
2003-08-28 quant-ph
Dynamics of optically driven exciton and quantum decoherence
利用正规有序方法研究了刘玉喜等[Phys.Rev.A { \bf 63}，033816（2001）]提出的光驱动激子在浸没在漏腔中的量子阱中的态演化.研究了激光外场对介观叠加态激子量子退相干的影响。结果表明，尽管退相干的特征时间不依赖于外场，但通过调节外场参数可以很好地控制退相干因子的相位。
2001-06-03 quant-ph
Hayden-Preskill decoding from noisy Hawking radiation
在海登-普雷斯基尔思想实验中，在量子态被扔进黑洞之前发射的霍金辐射与后来收集的辐射一起用于解码量子态。一个自然的问题是，如果所存储的早期辐射被损坏或受到退相干，和/或解码协议被不完美地执行，可恢复性如何受到影响。本文研究了在早期辐射存储中存在退相干或噪声的思想实验的可恢复性。
2020-12-07 hep-th quant-ph
Generation of quantum discord between ionic qubits via noisy processes
处于混合态的量子系统可以解除纠缠，但仍然以经典系统不可能的方式相关。这些相关性可以通过量子不和谐来量化，并可能为某些混合态量子信息处理任务提供资源。在这里，我们报告的产生不协调态的两个囚禁原子离子通过马尔可夫退相干过程。虽然在这种操作下纠缠严格不增加，但可以以各种形式产生不和谐。首先，我们表明，从两个经典相关的量子比特，它是可能产生的不和谐，通过应用消相干，只是其中之一。其次，即使从完全不相关的系统开始，我们表明，不和谐可以通过经典相关的退相干过程产生。最后，创建了Werner状态。所产生的态可以作为量子信息传输的资源态，并且可以容易地扩展到更多的离子。
2013-04-12 quant-ph
Optimized trajectory unraveling for classical simulation of noisy quantum dynamics
本研究针对开放量子系统经典模拟问题，提出优化轨迹拆解方案，通过降低纠缠相变阈值拓展可模拟范围，还给出解析最优基与自适应启发式算法，验证了其在含噪声系统中的有效性。
2025-03-25 quant-ph
Decoherence assisting a measurement-driven quantum evolution process
研究了在不使用幺正变换的情况下，将未知的初始混合量子态驱动到已知的纯态上的问题。这可以通过在至少两个无偏基础上的连续测量的帮助以有效的方式实现。然而，在这里我们发现，当系统受到退相干机制的影响时，为了实现相同的目标，只需要一个可观测量。以这种方式，退相干可以辅助该过程。我们表明，根据退相干的排序，该过程可以收敛得更快或更慢，比通过两个互补的可观测量实现的方法。
2005-12-30 quant-ph
Quantum Divide and Compute: Hardware Demonstrations and Noisy Simulations
嘈杂的中等规模量子计算机在量子位数（电路“宽度”）和退相干时间（电路“深度”）方面存在固有的限制。在这里，我们第一次展示了一种最近引入的方法，该方法将电路分解为更小的子电路或片段，从而使运行对于给定量子处理器来说太宽或太深的电路成为可能。我们调查的行为的方法在IBM的20量子位超导量子处理器与不同数量的量子位和碎片。我们建立噪声模型，捕捉退相干，读出错误，这个特定的处理器和门缺陷。然后，我们进行嘈杂的模拟的方法，以占观察到的实验结果。我们发现实验和模拟的成功概率之间的协议在20%以内，我们观察到，重组嘈杂的片段产生的整体结果，可以优于没有碎片的结果。
2020-05-26 quant-ph
Symmetrised Characterisation of Noisy Quantum Processes
开发多体量子系统的高精度控制的一个主要目标是实现它们作为量子计算机的潜力。在这个方向上最大的障碍可能是“退相干”问题：量子系统对环境噪声和其他控制限制的极端脆弱性。容错量子纠错理论已经表明，只要影响量子系统的噪声满足某些明确定义的理论条件，即使存在退相干，量子计算也是可能的。然而，现有的噪声表征方法已经变得棘手的系统，在今天的实验室控制。在本文中，我们介绍了一种基于对称性的技术，使直接的实验表征的关键属性的退相干影响多体量子系统。我们的方法减少了现有的方法所需的实验次数从指数多项式的子系统的数量。我们证明了这种技术的应用，在固态核自旋的控制优化。
2007-07-04 quant-ph
High-dimensional quantum state transfer in a noisy network environment
提出并分析了一种在超立方体结构或链式结构的XX耦合自旋网络中实现高维量子态传输的有效方案。在自由自旋波近似下，幺正演化导致了一个完美的高维量子交换操作，既不需要外部操纵，也不需要弱耦合。演化时间与寄存器之间的距离或发送状态的维度无关，这可以提高计算效率。在低温区和热力学极限下，研究了噪声环境下的退相干，采用反铁磁自旋池与量子信道通过Ising型相互作用耦合的模型.发现虽然退相干降低了状态转移的保真度，但是增加沟道内耦合可以强烈地抑制这种效应。这些观察结果表明，所提出的方案的鲁棒性。
2015-03-17 quant-ph
Noisy Stark probes as quantum-enhanced sensors
本文研究退相干对Wannier-Stark探针量子增强传感性能的影响，通过非厄米描述证明增强灵敏度在一定退相干强度范围内仍可维持，并用非互易耦合系统验证。
2025-06-04 quant-ph
Decoherence in resonantly driven bistable systems
我们研究了双阱势中的耗散隧穿，该势被驱动接近于最低隧穿二重态和单重态之间的共振。虽然相干动力学可以很好地描述在一个三能级近似，耗散跃迁到单重态和双重态以外的水平可能发挥关键作用。此外，这样的转变可以显着提高熵产生。
2002-06-27 quant-ph
Quantum coherence of multiqubit states in correlated noisy channels
量子相干性的长时间保持对于其实际应用是至关重要的。研究了多量子比特系统通过关联通道（相位翻转、比特翻转、比特相位翻转和去极化）时的退相干过程。结果表明，当通道对量子比特序列的连续作用具有一定的经典相关性时，相干性的衰减明显延迟。特别地，具有大量量子比特的系统的相干性的相对熵比具有少量量子比特的系统的相干性更鲁棒。我们还通过探讨非定域量子相干性的变化与多量子比特系统的总关联增益之间的相互作用来解释延迟退相干。
2018-12-11 quant-ph
Decoherence Effects in a Three-Level System under Gaussian Process
研究了三能级量子系统在高斯过程的经典涨落场作用下的{纯度}和相干性保护。这种对称性的三能级系统检查时，当地的随机场进一步研究在无噪声和有噪声的制度。特别是，我们考虑分数高斯，高斯，奥恩斯坦-乌伦贝克，和幂律噪声制度。我们表明，破坏性的性质的奥恩斯坦-乌伦贝克噪声对对称性的qutrit保持编码{纯度和连贯性}仍然很大。我们的研究结果表明，适当地调整噪声参数，具体提供的值可以促进最佳的扩展{纯度和一致性}生存。在最终的密度矩阵中出现了非零项，表明系统处于强相干区。在所有的高斯噪声中，在单量子系统中观察到单调衰减，没有回复。在相干性和信息保持方面，我们发现当前的qutrit系统优于具有多个qutrit或qutrit的系统，使用纯度和冯诺伊曼熵。有噪声和无噪声情况的比较表明，当受经典高斯噪声影响时，局部随机场的起伏特性最终丧失
2022-11-29 quant-ph
Effects of decoherence on the radiative and squeezing properties in a coherently driven trapped two-level atom
利用主方程，分析了相干驱动下共振腔中二能级原子的退相干效应对原子辐射和压缩特性的影响。研究了原子动力学以及辐射的压缩和统计特性。结果表明，无论进入腔中的相干辐射和热涨落的强度如何，原子在稳态时更多地停留在较低的能级。此外，强的外部相干辐射导致发射光谱的谱线分裂，而退相干使谱线宽度变宽，高度显著减小。研究还发现，尽管存在可能破坏量子特性的退相干，但辐射仍表现出光子反聚束、超泊松光子统计和压缩等特性.
2007-09-24 quant-ph
Effects of classical fluctuating environments on decoherence and bipartite quantum correlations dynamics
我们解决的时间演化的量子关联（$QCs$），如纠缠，纯度和相干性的两个非相互作用的量子比特最初准备作为一个最大纠缠的二分态的模型。我们对比经典领域的比较潜力，以保持这些$QCs$在噪声和无噪声领域。我们还揭示了两个量子比特态的$QCs$在来自共同和不同组态模型的静态噪声作用下的特征动力学行为。我们表明，有一个直接的联系之间的波动允许的环境和$QCs$保存。由于静态噪声的退相效应，$QCs$被抑制，导致两量子比特纠缠态在有限持续时间后是可分离的。在这里，$QCs$衰减效应被发现在共同的配置模型比对手小得多。此外，$QCs$在大间隔静态噪声下的这种保护完全归因于纠缠突然死亡和出生现象的存在。最重要的是，我们发现在静态噪声下，二分的$QCs$比三分的更不脆弱。在测度的情况下，发现与纯性和退相干相比，并发性更尖锐地显示了纠缠突然死亡和出生复活。
2021-07-23 quant-ph
Quantum Fisher Information of an Open and Noisy System in the Steady State
研究了在消相干噪声中，两个量子比特的开放（粒子可以进入和离开系统）耗散（远离热力学平衡）稳态系统的每粒子量子费舍尔信息（QFI）.我们给出了系统中每个粒子的QFI随复位参数r和退相干参数γ的变化。参数r是重置机制的强度，γ是退相干的强度，在我们的情况下，它是退相通道。参数γ和r是实数。我们观察到，复位参数必须大于退相干参数。我们已经发现，通过选择耦合参数g为5γ，每个颗粒的QFI为1.00226，这大于γ = 0.5和r = 14时的散粒噪声极限。同时计算了该态的共现度和负度，分别为0.0992486和0.0496243。我们证明了当某些特定态的纠缠度和负纠缠度不为零时，系统的量子纠缠指数大于1。每个粒子的量子纠缠指数、纠缠度和负纠缠度表明所选情形是弱纠缠的。我们发现最佳方向依赖于参数r和γ，并且方向的改变影响系统的QFI的行为。
2016-02-19 quant-ph
Numerical simulation of information recovery in quantum computers
退相干是量子计算机建成之前需要解决的主要问题。为了控制退相干，可以使用纠错方法，但这些方法本身就是有噪声的量子计算过程。在这项工作中，我们研究了Steane和Shor的容错恢复方法的能力，以及Steane的辅助网络的修改，以纠正量子比特中的错误。我们测试一种方法来正确地测量这些方法的辅助的保真度，并通过一个嘈杂的量子信道，即使使用嘈杂的纠错方法进行有效的纠错的可能性。
2002-07-11 quant-ph
Quantum Location Verification in Noisy Channels
最近，它已经表明如何使用量子纠缠可以导致创建实时通信信道，其可行性可以使位置相关。这样的功能导致了在传统通信网络中不可能的新的安全范例。这些新的安全范例的关键是量子协议，它可以无条件地确定接收器实际上处于先验分配的位置。这种量子协议的一个限制因素将是量子存储器中状态的退相干。本文研究了量子位置验证协议在退相干效应下的性能。更具体地说，我们解决了退相干如何影响使用N = 2量子比特纠缠为Bell态的验证的问题，与N > 2量子比特纠缠为GHZ态相比。我们研究了原始的量子位置验证协议，以及一个变体协议，这里介绍，它利用隐形传态。我们发现，量子位置验证的性能实际上是类似的贝尔态和一些N > 2 GHZ态，即使量子退相干降低更大的量子比特纠缠更快。我们的研究结果对于新兴量子网络中位置相关通信的设计和实现具有重要意义。
2010-04-27 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum discord and one-norm geometric quantum discord for XXX Heisenberg spin chain under noisy channels
本文比较了XXX海森堡自旋链在退相干作用下的量子不协调、1-范数几何量子不协调和纠缠的行为。详细介绍了它们与温度和耦合常数的关系。通过比较可以看出，量子不协和1-范数几何量子不协比协同对退相干的鲁棒性更强，因为量子不协和1-范数几何量子不协取非零值并渐近减小，而协同在包括温度和耦合常数在内的很大参数范围内为零.此外，我们发现1-范数几何量子不协调和量子不协调之间不存在简单的相对序。这一结果与一些文献中提供的信息相矛盾。
2014-06-18 quant-ph
Decoherence can help quantum cryptographic security
在量子密钥分发中，保守地假设窃听者Eve仅受物理定律的约束，而合法的发送方Alice和接收方Bob则受到实际约束，例如环境诱导的退相干噪声。在实践中，夏娃也可能受到噪音所施加的限制的约束，这可能会导致退相干对合法方有利的可能性。这种类型的一个特定场景是，Eve不能用理想的通信信道代替有噪声的通信信道，但她的窃听信道本身保持无噪声。在这里，我们指出这样的情况下，乒乓协议（修改为密钥分配方案）对噪声限制的对手的安全性提高下的非unital噪声信道，但unital信道恶化。这突出了一个令人惊讶的事实，即与传统的期望相反，噪声可以有助于量子信息处理。此外，我们指出，在非单位信道的背景下的测量结果数据不能被模拟的经典噪声本地添加的合法用户。
2018-07-17 quant-ph
Exact results on decoherence and entanglement in a system of N driven atoms and a dissipative cavity mode
本文研究了N个受强驱动的二能级原子与耗散腔模共振耦合的开放量子系统的动力学问题。给出了退相干、纠缠、纯度、原子关联和腔场平均光子数的解析结果。我们预测了整个系统和N量子比特子系统的无消相干子空间，通过原子布居数测量监测量子相干性和纯度衰减，有条件地产生原子多体纠缠态和腔猫态.我们发现，在任何两个组件的置换下不变的状态下准备的原子的动力学仍然限制在由完全对称的Dicke状态所跨越的子空间内。我们讨论了N= 3，4情况下的例子和应用。
2008-07-15 quant-ph
Decoherence Driven Quantum Transport
我们提出了一种新的机制，以产生一个直流电流的粒子在零偏压的基础上一个高贵的相干性和退相干之间的相互作用。我们表明，直流电流出现，如果在一个方向上的运输过程是保持一致的，而在相反方向的过程是不相干的。我们提供了可能的实现的想法，使用原子迈克尔逊和原子Aharonov-Bohm干涉仪。
2005-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of the flux-based superconducting qubit in an integrated circuit environment
超导的、基于磁通量的量子比特是构建大规模量子计算机的有希望的候选者。我们提出了一个明确的量子力学计算的相干行为的通量为基础的量子比特在嘈杂的实验环境中，如一个集成电路包含偏置和控制电子。我们表明，非热噪声源，如偏置电流波动和磁耦合到附近的主动控制电路，将导致退相干的基于磁通量的量子比特的时间尺度上的最近的实验相干时间测量。
2003-04-04 quant-ph
Decoherence of a two-state atom driven by coherent light
由驱动二态原子的激光场的量子性质引起的退相干的最近研究[J. Gea-Banacloce，Phys.Rev.A65，022308（2002）; S. J. van Enk和H. J. Kimble，Quantum Inf. and Comp.2，1（2002）]已被Itano [W. M. Itano，Phys.Rev.A68，046301（2003）]，并且提出所有的退相干都是由于自发发射。我们在级联开放量子系统的形式主义内分析这个问题。我们的结论与板野提案一致。我们表明，退相干，然而，可以分为两个部分-由于向前散射和散射的激光模式。以前的作者将前者归因于激光场的量子性质。
2004-11-01 quant-ph
Decoherence of a Driven Qubit
我们研究了环境噪声存在下场驱动量子比特的退相干。对于一般的量子比特，我们发现，无论是共振还是非共振驱动，都会改变量子比特的退相干率（包括耗散和纯退相），从而允许来自库的蓝色和红色边带贡献。根据噪声谱密度、驱动场失谐和驱动场相移，量子比特退相干速率可以被加速或降低。我们将我们的一般理论应用于电子自旋量子比特系统，该系统被限制在量子点中并由面内电场驱动。我们分析了由于电子-声子相互作用引起的电噪声引起的自旋弛豫如何作为驱动频率、驱动幅度、驱动场相移和自旋轨道耦合强度的函数变化。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noisy Quantum Kernel Machines
在嘈杂的中尺度量子时代，一个重要的目标是可实现算法的概念，这些算法利用量子系统的丰富动力学和底层希尔伯特空间的高维性来执行任务，同时从防噪声的物理系统中分离出来。一种新兴的量子学习机器是基于量子内核的范例。在这里，我们研究耗散和退相干如何影响它们的性能。我们解决这个问题，通过调查的表达能力和泛化能力的内核理论的框架内，这些模型。我们介绍和研究的有效内核秩，量化的数量的独立功能的噪声量子内核是能够从输入数据中提取的品质因数。此外，我们推导出一个上限的泛化误差的模型，涉及的平均纯度的编码状态。因此，我们表明，退相干和耗散可以看作是一个隐式正则化的量子核机器。作为一个说明性的例子，我们报告了基于驱动耗散量子自旋链的机器的精确有限尺寸模拟来执行分类任务，其中输入数据被编码到驱动场中，并且量子物理系统是固定的。我们确定如何噪声内核机器的性能规模与节点（链网站）的数量作为一个函数的去相干，并检查不完善的测量的影响。
2022-04-26 cond-mat.other quant-ph
Quantum bath-driven decoherence of mixed spin systems
混合电子-核自旋量子比特的退相干是当前非常重要的主题，但仍然缺乏理解：虽然自旋量子比特的重要退相干机制来自相关性缓慢衰减的量子自旋浴环境，但解释观察到的退相干时间随磁场急剧变化的唯一分析框架是基于经典噪声的抑制。在这里，我们得到了一个一般的表达式的中心自旋系统的消相干时间，揭示了显着的差异量子浴消相干和经典场噪声的消相干。我们使用电子自旋共振（ESR）和核磁共振（NMR）跃迁测量天然硅中铋施主的退相干时间，在这两种情况下，在很宽的参数范围内发现与我们的理论非常一致。我们的表达的普遍性也进行了测试，通过定量比较与以前的测量退相干周围的“最佳工作点”或“时钟转换”的退相干被强烈抑制。我们进一步验证了我们的研究结果相比，集群扩展模拟。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of a driven multilevel quantum system interacting with a multi-bath reservoir
本文提出了一个处理多自由度多能级量子系统在交流场驱动下与多浴库相互作用过程中退相干的一般理论。在这种方法中，该系统是由一个约化密度算子和多浴水库的特点是由一些频谱密度。约化密度算子由主方程控制，其中包括交流驱动场的影响和对非计算状态的泄漏。该理论被应用到耦合到控制和读出电路的二维（2D）SQUID通量量子比特的退相干的研究。在没有驱动场的情况下，预测结果与现有的实验结果非常吻合，并与耗散的两能级系统在弱驱动场的存在下的分析结果。弛豫时间和退相干时间与控制和读出电路的参数和温度的详细探讨，以促进2D SQUID量子比特的优化。
2007-05-08 quant-ph
Noisy channel effect on quantum correlations of two relativistic particles
本文研究了两个相对论粒子通过泡利通道$ σ_{x}, σ_{y},$和$σ_{z}$的量子关联动力学。我们比较了在噪声泡利信道下两个相对论粒子纠缠的突然死亡和鲁棒性以及几何不协调和量子不协调。我们发现几何不协调和量子不协调可能比纠缠更能抵抗退相干。
2012-06-09 quant-ph
Computational quantum-classical boundary of complex and noisy quantum systems
人们常说，从量子世界到经典世界的转变是由退相干引起的，退相干起源于感兴趣的系统与其周围环境之间的相互作用。本文从退相干条件下量子系统的经典可模拟性出发，建立了一个计算量子-经典边界。具体地说，我们考虑受退相干的交换量子线路。或者等价地，我们可以把它们看作是在去相干加权图态上的基于测量的量子计算。为了说明经典模拟在边界以上的困难性，我们利用了M. J. Bremner，R. Jozsa和D. J. Shepherd [Proceedings of the Royal Society A：Mathematical，Physical and Engineering Science 465，1413（2009）.]并通过考虑噪声影响来加强其声明。经典的可模拟性低于边界也建设性地显示通过使用两个可分离的标准在一个投影纠缠对状态图片和Gottesman-Knill定理的混合状态Clifford电路。我们发现，当每个量子比特受到一个单量子比特的完全正的保迹噪声，计算的量子经典边界急剧给出的噪声率所需的魔态的可扩展性。噪声量子动力学的量子经典边界揭示了受控量子系统的复杂性。这为量子力学在超出经典模拟区域的高复杂性极限下的实验可行性验证铺平了道路。
2016-04-07 quant-ph
Wigner function of noisy accelerated two-qubit system
本文讨论了加速和非加速双量子比特系统通过不同噪声信道时的Wigner函数的行为。利用Wigner函数研究了初始量子关联在噪声信道和加速过程中的退相干。维格纳函数的负（正）行为预示着量子（经典）关联的增益。基于Wigner函数的上、下界，由于加速度过程和噪声信道的强度，纠缠初态失去了量子关联。然而，通过控制分布角，可以抑制这些量子关联的退相干。对于加速态，初始态所包含的量子关联的鲁棒性随噪声类型的不同而出现在不同的分布角范围内。对于比特相位翻转和相位翻转通道，量子关联在任意加速度和大范围的分布角下都具有鲁棒性。然而，对于比特翻转通道的强度的大值，描述了量子相关的脆弱性。不同的配置文件的维格纳函数的量子和经典的相关性，杯，月球，半球。
2019-03-22 quant-ph
Strongly-Driven One-Atom Laser and Decoherence Monitoring
基于$Λ$组态中三能级原子与单模腔场和三个激光场的非共振相互作用，提出了一种强驱动单原子激光器的实现方案。我们证明了该系统可以等价地描述为一个与腔场共振耦合的二能级原子在强有效相干场的驱动下。有效的动力学可以精确地解决，包括热场浴，允许场统计和纠缠特性的分析描述。我们还表明，薛定谔猫态的可能产生的整个原子场系统和单独的场原子测量后。提出了一种通过测量原子布居数来监测系统退相干的方法。最后，我们通过数值解证实了我们的模型的有效性。
2007-07-26 quant-ph
Entanglement Transitions in Noisy Quantum Circuits on Trees
本文研究树结构量子电路在噪声和测量下的纠缠相变，通过建立信息动力学与经典马尔可夫过程的映射获得精确解，揭示了首个精确可解的抗噪MIPT实例。
2025-03-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum discord protection from amplitude damping decoherence
纠缠态是许多量子信息过程的重要资源。然而，现在已经知道，一些量子特征可以通过量子不和谐来实现，量子不和谐是量子相关的一种广义度量。在本文中，我们研究了振幅阻尼退相干对量子不协调，或者更具体地说，熵不协调和几何不协调的影响。我们还表明，协议部署弱测量和量子测量逆转可以有效地保护量子不和谐的振幅阻尼退相干，使两个远程方之间的量子关联分布在嘈杂的环境。
2015-08-05 quant-ph
Dilapidation of nonlocal correlations of two qubit states in noisy environment
复合量子系统表现出非定域关联。这些违反直觉的相关性形成了量子信息处理和量子计算的资源。在我们以前对两量子比特最大纠缠混合态的研究中，我们观察到纠缠态、可用于量子传送的态、违反Bell-CHSH不等式的态和不允许局域隐变量描述的态是按非局域关联的顺序排列的.为了建立这种层次结构，在目前的工作中，我们研究了噪声对两个量子态的影响，表现出更高阶的非局域相关。我们发现，在噪声存在下的非局部相关的消除遵循相同的层次结构，即，高阶非局部相关消失的小强度的噪声，而低阶非局部相关生存强噪声环境。我们给出了各种量子态上由于振幅阻尼通道引起的退相干的结果。然而，我们观察到，相同的层次结构之后，由于相位阻尼以及去极化通道进行退相干的状态。
2015-10-01 quant-ph
Birth and Death of Entanglement in Hamiltonian-Driven Quantum Games under Decoherence
Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院）
本文研究振幅阻尼退相干下基于横向场伊辛模型的两人量子博弈，发现退相干抑制量子优势，并揭示依赖初始状态和策略的纠缠突然诞生与消亡现象。
2026-09-11 quant-ph
Completely Positive Map for Noisy Driven Quantum Systems Derived by Keldysh Expansion
本研究提出基于Keldysh形式体系的退相干模型，可纳入非周期驱动与关联量子噪声，生成数值简便的CPTP映射，结合量子最优控制技术生成的脉冲能缓解量子比特态传输和门操作中的关联噪声，提升量子门保真度分析精度。
2023-10-26 quant-ph
Quantum Control in Open and Periodically Driven Systems
量子技术通过对量子资源的有效利用来实现技术创新。系统被控制，使得它们的状态遵循期望的方式来实现不同的量子协议。然而，系统与环境相互作用引起的退相干会使系统的状态偏离预期的方式。如何在主动控制和被动退相干共存的情况下保护量子资源具有重要意义。最近的研究表明，退相干是由系统-环境能谱的特征决定的：伴随着能谱中束缚态的形成，退相干可以被抑制。为控制退相干提供了指导。这种思想可以推广到周期驱动系统。通过在准能谱中操纵Floquet束缚态，周期驱动相干控制（Floquet工程）不仅在控制退相干方面，而且在人工合成奇异拓扑相位方面都有着广泛的应用。我们将回顾开放和周期驱动系统中量子控制的进展。特别注意的是，通过周期性的驱动，在抑制退相干和产生新的拓扑相位的束缚态和它们的可控性所发挥的杰出作用。
2021-01-12 quant-ph
Emergence of highly coherent quantum subsystems of a noisy and dense spin system
研究在含噪核自旋浴的稠密二能级系统网络中，利用偶极相互作用形成局域相干Tb离子对，使退相干从跃迁主导转为涨落主导并将退相干时间提升近三个数量级。
2024-01-17 quant-ph
Anomalous decoherence effect in a quantum bath
噪声环境中量子物体的退相干是量子科学与技术中的重要问题。一般认为，耦合到同一噪声源的不同过程应该具有相似的退相干行为，并且更强的噪声将导致更快的退相干。在这里，我们表明，在量子浴中，情况可能相反。特别地，我们预测金刚石中的氮空位中心自旋为1的多跃迁可以比单跃迁具有更长的相干时间，即使前者遭受比后者强两倍的来自核自旋浴的噪声。这种反常的退相干效应是由于通过中心自旋的翻转来操纵浴演化。
2011-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Decoherence of Single-Photon Counters
量子系统与环境的相互作用导致了所谓的量子退相干。除了它的基本意义之外，在各种情况下对这种动力学的理解和可能的控制是掌握量子信息处理的关键因素。在这里，我们报告的定量探测什么可以被称为量子退相干的检测器，一个过程让人想起的退相干的量子态的存在下，耦合与水库。我们演示了如何在噪声环境的影响下，两个单光子计数器的量子特性消失。因此，我们在实验上见证了测量设备的全量子操作到“半经典状态”之间的过渡，由正维格纳函数描述。这两种制度之间的确切边界是明确确定和测量实验。
2011-09-02 quant-ph
Reservoir engineering of a mechanical resonator: generating a macroscopic superposition state and monitoring its decoherence
提出了一种产生纳米机械谐振器宏观叠加态的确定性方案。非经典状态是通过适当的工程耗散动力学利用二次相互作用与双色驱动的光腔模式的光机械。由此产生的驱动耗散动力学可以用于监测和测试的消相干过程影响的纳米机械谐振器在受控条件下。
2013-10-26 quant-ph
Decoherence in a driven three-level system
量子物理中的耗散和退相干以及从纯态到混合态的演化都是通过密度矩阵的主方程来处理的。主方程，如林德布拉德方程，保留了这个矩阵的迹。将它们视为密度矩阵元素的一阶时间相关算子方程，可以采用酉积分程序来求解这些矩阵元素。退相干的一个简单模型保持了密度矩阵的厄米性。一个单一的，经典的黎卡提方程是唯一一个需要数值处理，以获得完整的解决方案的量子演化。该过程是通用的，适用于任何数量的水平，但在这里说明了一个三电平系统与两个驱动领域。对于不同的初始状态的选择，我们研究了系统的演化作为驱动场的振幅，相对频率和相位的函数，以及退相干的强度。随着系统从纯态到混合态的演化，熵的单调增长。一个例子是由氢原子的$n=3$状态在一个随时间变化的电场，这种退化流形提供了一个分析解决方案。
2003-07-05 quant-ph
A Quantum to Classical Phase Transition in Noisy Quantum Computers
从量子物理到经典物理转变的基本问题通常用退相干来解释，并被视为一个渐进的过程。对有噪量子计算机中纠缠或量子相关的研究意味着，在某些情况下，从量子到经典的转变实际上是一种相变。在$d$维噪声量子计算机中定义了纠缠长度的概念，并证明了在临界噪声率下纠缠发生相变，此时纠缠长度从无限变为有限.在临界噪声率之上，宏观经典行为是预期的，而在临界噪声率之下，宏观上彼此远离的子系统可以纠缠。超临界相的宏观经典行为不仅适用于量子计算机，而且适用于任何由宏观上许多有限态粒子组成的量子系统，具有局部相互作用和局部退相干，并受到一些额外的条件。这一现象为此类系统中经典行为的出现提供了一种可能的解释。给出了一个简单的计算公式，给出了任意一个这样的系统在超临界相的纠缠长度的上限，并可以通过实验进行验证。
1999-10-19 quant-ph
Numerical and analytical research of the impact of decoherence on quantum circuits
考虑了三种不同层次的噪声量子模型：矢量、密度矩阵和Choi-Jamiolkowski相关态。描述了在个人计算机和超级计算机上的实现，并给出了相应的结果。对于密度矩阵的水平，我们提出了固定秩近似的技术，并给出了保真度水平的一些分析估计。
2014-12-06 quant-ph
The scaling of the decoherence factor of a qubit coupled to a spin chain driven across quantum critical points
我们使用中心自旋模型研究了一个量子比特（自旋-1/2）的退相干因子的标度，在该模型中，中心自旋（量子比特）全局耦合到一个横向XY自旋链。这里的目的是研究非平衡产生的退相干时，自旋链被驱动跨越（沿）量子临界点（线）和导出的退相干因子的驱动速率和与量子临界点相关的一些指数的缩放。我们的研究表明，退相干因子的对数的标度是相同的，在自旋链的最终状态的缺陷密度淬火后，通过孤立的量子临界点的参数的线性和非线性变化，即使缺陷密度可能不满足标准的Kibble-Zurek标度。然而，当自旋链沿着临界线被驱动时，人们发现一个有趣的偏差。我们的分析预测与数值结果完全一致。我们的研究，虽然仅限于可积的两级系统，点的存在的普遍性，在缩放的退相干因子，这是不一定相同的缺陷密度的缩放。
2012-07-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quadrature coherence scale driven fast decoherence of bosonic quantum field states
对于玻色量子场的每一个态，我们引入了它的正交相干尺度（QCS），它的正交相干尺度范围的度量。在耦合到热浴下，纯度和QCS显示出在时间尺度上与QCS平方成反比地降低。因此，对退相干最脆弱的状态是那些远离对角线的正交相干态。我们进一步表明，一个大的QCS是难以测量的，因为它会引起小尺度的变化，在状态的维格纳函数。这两个观测结果意味着大的QCS构成了“宏观相干性”的标志。最后，我们将QCS与光学经典性联系起来：光学经典态具有小的QCS，而大的QCS意味着强的光学非经典性。
2020-03-11 quant-ph
