Decoherence and the Final Pointer Basis
利用泛函方法证明了一般量子系统在最终指针基上演化到退相干态。
2000-05-24 quant-ph
On Tracial Operator Representations of Quantum Decoherence Functionals
一般的“量子历史理论”可以用历史空间和退相干泛函空间来表征。本文考虑历史空间由无限维Hilbert空间$H$上的投影算子格给出的情形。我们研究这个空间的历史上的退相干泛函算子表示。首先,我们给出的必要条件和充分条件的消相干功能是由一个迹类算子表示的$H \otimes H$,一个无限维模拟的伊沙姆-林登-Schreckenberg表示有限维。由于这排除了许多退相干泛函的物理利益,然后,我们确定了大型和物理上重要的一类退相干泛函,可以表示,规范,有界运营商$H \otimes H$。
1997-05-31 funct-an gr-qc math.FA
The Geometry of Consistency: Decohering Histories in Generalized Quantum Theory
本文探讨了广义“相容历史”量子理论中退相干的几何性质,揭示了该理论与任何特定应用无关的性质,并指出了封闭量子系统的退相干泛函如何可以看作是该系统的Hilbert空间上的线性算子空间上的厄米特形式。这一识别表明了退相干泛函的一些结构性质。例如,确定一致集合中历史的最大数量的界限。当退相干泛函是正的时--就像在传统的量子力学中一样--它在历史算子空间上定义了一个半内积。这表明相容的历史集正好是这个内积的正交集。它进一步暗示了正消相干泛函的Cauchy-Schwarz不等式和三角不等式的普遍存在性。阐明了ILS定理的几何意义,并给出了类算子上的ILS定理的一个版本。根据一个给定的退相干泛函的历史算子一致的类被发现,并且,相反地,它示出了如何构造退相干泛函,根据该退相干泛函,一组给定的历史是一致的。更一般地说,这里发展的“几何”观点提供了一种强有力的统一语言,用以解决广义量子理论中的问题。
1997-04-17 gr-qc quant-ph
Composing decoherence functionals
量子测量理论(QMT)是量子理论的推广,其中物理预测是从称为\emph{decoherence functional}(DF)的矩阵计算的。以前的作品已经指出,在其原始配方,QMT表现出的问题与可组合性,因为两个消相干泛函的组合,在一般情况下,不是一个有效的消相干功能。当所讨论的DF恰好是半正定的(一种称为强正性的条件)时,这种情况不会发生。在本文中,我们研究的概念,可组合的DF及其后果QMT。首先,我们表明,可组合性的问题比原来设想的要深得多,因为,对于任何$n$,存在一个DF,可以共存的$n-1$副本本身,但不是与$n$。其次,我们证明了强正的DF集不能扩大,而保持封闭下的组合。此外,任何包含所有量子DF的DF闭集只能包含强正DF。
2016-11-06 gr-qc quant-ph
Radiation damping and decoherence in quantum electrodynamics
从开放系统的角度研究了量子电动力学中的辐射阻尼和退相干过程。利用场论中的泛函技术,消去辐射场的自由度,得到描述物质变量约化动力学的影响相泛函。将一般理论应用于辐射场中单个电子的动力学。从波包动力学的研究出发,导出了一个退相干程度的定量度量--退相干函数。后者被证明是描述出现退相干通过发射的韧致辐射所造成的干扰波包的相对运动。有人认为,这种机制是量子电动力学中导致相干性破坏的最基本的过程,因为它在短时间内占主导地位,并且因为它甚至在零温度的电磁场真空中也在工作。结果表明,通过韧致辐射的退相干对于单电子是非常小的,但是对于多粒子态的叠加态是非常大的。
2002-10-02 quant-ph
Decoherence-protected entangling gates in a silicon carbide quantum node
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究在硅碳中实现去相干保护的纠缠门,通过动态去耦与超精细相互作用结合,制备高保真度纠缠态,推动量子节点发展。
2026-02-03 quant-ph
Decoherence of nonrelativistic bosonic quantum fields
我们提出了一个通用的马尔可夫主方程诱导玻色子量子场的逐步经典化。它导致了场组态的量子叠加的退相干,同时使场和模变量的Eklfest方程保持不变。我们表征的经典化解析和数值,并表明,半经典场动力学描述的线性玻尔兹曼方程的功能相空间的场配置。
2019-06-28 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations
考虑到哈达玛门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现,我们研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声用Ornstein-Uhlenbeck随机过程建模时,我们得到了Hadamard门的保真度,并计算了最终态的纯度。我们证明,在矛盾的情况下的系统控制误差的随机导致退相干的最终状态。在小误差范围内,我们导出了门保真度与末态纯度之间的简单关系式。
2006-02-07 quant-ph
Robustness of energy landscape control for spin networks under decoherence
量子自旋网络形成了一个通用系统来描述用于量子信息处理和感测应用的一系列量子器件。了解如何控制它们对于实现具有实用功能的设备至关重要。能量景观成形是一种新的控制范式,以实现自旋网络中的激励的选择性转移,对哈密顿量中的不确定性具有惊人的强鲁棒性。在这里,我们研究了退相干,特别是通用纯移相,这些控制器的鲁棒性的影响。结果表明,虽然控制器的有效性降低的退相干,某些控制器仍然足够有效,表明潜在的找到高度有效的控制器没有确切的知识的退相干过程。
2018-08-03 quant-ph
On extending the Quantum Measure
我们指出,一个具有强正量子测度或退相干泛函的量子系统产生一个向量值测度,其域是事件代数或物理问题。这给出了一个立即处理的问题上的扩展的退相干功能的西格玛代数所产生的这个代数的事件。正是在后者上,物理跃迁振幅直接给出退相干泛函。由于完整的sigma代数包含物理上有趣的问题,如返回问题,因此将退相干泛函扩展到这些更一般的问题是重要的。我们表明,退相干功能,因此量子措施,扩展当且仅当相关的向量措施。我们给出了两个退相干泛函不扩展的量子系统的例子:一个是具有多个状态的幺正系统,另一个是因果集的量子序贯增长模型。这些例子未能扩展在正式的数学意义上,我们推测是否扩展的条件是非物理强大。
2010-07-16 gr-qc math-ph math.MP
Decoherence in closed and open systems
一个广义的形式框架退相干,可用于开放和封闭的量子系统,勾勒。在此背景下,研究了封闭系统的退相干与其子系统的退相干之间的关系,并定义了相应的退相干时间:对于宏观系统,封闭系统的退相干时间远大于其子系统的退相干时间。最后,研究表明,将新的形式框架应用于众所周知的模型会产生物理上足够的结果。
2006-01-19 quant-ph
Pure decoherence in quantum systems
本文分析了一种流行的基于谐振子热浴线性耦合的退相干模型,指出在退相干超过能量耗散的纯退相干区是不合适的。与能量守恒本质上相关的类似机制意味着,与最近的理论相反,混沌环境可能比常规环境效率更低。最后,弹性散射机制主张作为最简单的源的纯退相干。
2008-01-07 quant-ph
An Argument for Strong Positivity of the Decoherence Functional
本文论证路径积分量子理论中退相干泛函应采用强正定性,并将 Boes 和 Navascues 的结论推广至无限系统,证明强正定量子系统集合是张量积封闭下唯一的极大集合。
2021-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations II
考虑Hadamard门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现,研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声采用Ornstein-Uhlenbeck随机过程时,我们解析地得到了Hadamard门的终态纯度和保真度。我们证明了纯度和保真度振荡取决于初始叠加态的选择。导出了门保真度与末态纯度之间的线性关系式。
2006-03-31 quant-ph
On the entropy of decoherence matrix for quantum walks
Gudder和Sorkin(2011)研究的退相干矩阵可以被认为是离散时间量子行走导致的从所有$n$长度路径对的集合到复数的映射。退相干矩阵是体现量子测度理论历史的退相干泛函之一。本文计算了退相干矩阵的冯诺伊曼熵。为此,我们使用的结果,退相干矩阵的本征系统可以表示为相应的相关随机游走。
2012-02-07 math.PR quant-ph
Decoherence by spontaneous emission: a single-atom analog of superradiance
我们证明了开放量子系统的定态退相干率可以分解为局域和非局域贡献之和,分别与系统与环境之间的耦合强度和泄漏到环境中的系统信息的质量有关.这两项自然出现在框架中的影响功能,与非局部项所产生的向后和向前的历史描述的开放量子系统时间演化之间的耦合。虽然本地的贡献总是产生一个积极的退相干率,非本地的一个可能会导致重相干时,只有部分信息的系统是从扰动环境中获得。我们通过分析自发发射对质心相干性的影响,在囚禁原子干涉的框架下阐明了这些概念。
2016-07-22 quant-ph
Optimal control for maximally creating and maintaining a superposition state of a two-level system under the influence of Markovian decoherence
减少退相干是实现通用量子计算机的重要一步,超越了目前嘈杂的中间尺度量子计算机(NISQ)。为此,经常采用动态解耦(DD)方法,其中外部场被施加到量子位。我们数值研究DD使用两个级别的模型系统(量子比特)的影响下,马尔可夫退相干通过使用量子最优控制理论略有修改的设置,其中的物理目标是最大限度地创建和维持一个指定的叠加态在指定的控制周期。通过系统地改变失相、粒子数衰减、脉冲能量密度和控制周期等参数,并采用两种目标泛函,数值设计了最优脉冲。尽管由于退相干导致的纯度降低导致目标期望值的上限,即,饱和值,最佳成形脉冲通过逐渐创建目标叠加态以尽可能实现饱和值来有效地处理退相干。
2022-09-21 quant-ph
Anomalies of weakened decoherence criteria for quantum histories
为了子系统统计独立性的要求,检验了退相干历史理论。引人注目的是,只有当退相干泛函在其实部和虚部都是对角的时,这才得到满足。特别是,分配概率所需的一致性(或弱退相干)条件似乎被排除了。通过声称退相干历史具有合理的动力学鲁棒性,独立地得到了相同的结论。
2003-10-30 gr-qc quant-ph
Decoherence-free quantum information in Markovian systems
马尔可夫系统中的退相干可以间接地由系统哈密顿量的作用引起,该哈密顿量通常是固定的且不可避免的。在这里,我们表明,在一般的马尔可夫系统中,由于系统的哈密顿量,量子信息退相干。我们给系统的哈密顿量,必须满足的条件,如果要保持一致性。最后,我们展示了如何构造稳健的子空间用于量子信息处理。
2008-08-12 quant-ph
Estimating the decoherence time using non-commutative Functional Inequalities
将本原量子马氏半群的非交换Poincaré不等式和修正的log-Sobolev不等式推广到不一定本原量子马氏半群。这两个不等式提供了演化的退相干时间的估计。更准确地说,我们专注于一个代数定义的环境引起的退相干在开放量子系统,这恰好是通用的有限维系统,并描述了任何QMS的渐近行为。在我们的分析中的一个重要工具是显式结构的消相干自由代数产生的QMS,被动量子纠错计划的研究中的一个中心对象。庞加莱常数对应的QMS,这意味着它的积极性的频谱间隙,而我们证明,修改后的log-Sobolev常数是积极的$\mathbb L_1$ -正则性的狄利克雷形式,一个条件,也出现在原始的情况下。我们进一步证明了强$\mathbb L_p$ -正则性对于满足$p\geq1$的细致平衡条件的QMS成立.后一个条件包括所有已知的情况下,这种强规律性得到证明。最后,为了强调本研究与经典情况相比的数学兴趣,我们关注两个真正的量子场景,一个展示量子相干性,另一个是量子相关性。
2017-10-03 math-ph math.FA math.MP
Moving Atom-Field Interactions: Quantum Motional Decoherence and Relaxation
利用影响泛函理论计算了通过电磁场的空间模函数耦合到其自身量子化质心运动的原子量子比特的约化动力学以及真空模。所选择的形式主义可以描述系统的纠缠非马尔可夫演化,并充分考虑了环境对量子比特的相干反作用。我们发现,由于量子化的质心运动的消相干略有增加,并给出了一个条件的质量和量子比特的谐振频率的效果是重要的。在光学共振的碱金属原子系统中,我们发现这种影响小到可以忽略不计。然而,这里提出的框架可以用于一般的考虑量子比特在电磁场中的运动原子的相干演化。
2003-08-17 quant-ph
Cosmic Decoherence: Massive Fields
本文基于Zurek的密度矩阵方法研究了暴胀过程中质量场的退相干。利用暴胀子与质量场的立方相互作用,在薛定谔图像中计算质量场的约化密度矩阵,该矩阵与波泛函中非高斯指数的方差有关.退相干率计算的单回路形式从功能集成。对于含有$m\gtrsim \mathcal{O}(H)$的重场,量子涨落将很容易停留在量子态,退相干是不可能的。而对于质量小于$\mathcal{O}(H)$的光场,量子涨落在哈勃穿越后很容易在$5\sim10$ e折叠内退相干.因此,重场在研究涉及暴胀量子信息的问题时可以发挥关键作用。
2016-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoherence in the classical limit of histories of a particle coupled to a von Neumann apparatus
利用封闭系统广义量子力学的Gell-Mann和Hartle形式,研究了粗粒时空历史的经典极限及其退相干。所考虑的系统是一维的,由一个粒子耦合到一个冯诺依曼装置,该装置在有限的时间间隔期间,该系统的历史发生的粒子的位置进行测量。我们考虑两种情况:自由粒子和谐振子。实数线被划分为相同长度的区间,粗粒度的历史被定义为给定费曼路径上粒子位置的时间平均值在这些区间之一内。指针在每个费曼路径中的位置与这个时间平均值相关。这个系统的类算子进行了评估,退相干泛函表明,这些粗粒度的历史不退相干,即使最初的粒子或指针是在本征态的位置。退相干仅在取经典极限时才能得到。在一般粒子势的情况下,在经典极限的退相干的定性参数。
2016-01-17 quant-ph
Discrete single-photon quantum walks with tunable decoherence
量子行走有许多应用,从量子计算到生物系统的模拟。我们提出了一个内在稳定的,确定性的实现离散量子行走的单光子在空间中。所需的光学元件的数量与步骤的数量成线性比例。我们测量了多达6步的行走,并通过引入可调退相干来探索量子到经典的转变。最后,我们还研究了吸收边界的影响,并表明退相干显着影响的吸收概率。
2010-04-20 quant-ph
Decoherent histories for a particle coupled to a von Neumann apparatus
利用封闭系统广义量子力学的Gell-Mann和Hartle形式,我们研究了粗粒退相干历史。所考虑的系统是一维的,由一个粒子耦合到一个冯诺依曼装置,测量其位置。粒子在二次势中运动;特别地,我们考虑受驱动的谐振子。实数线被划分为相同长度的区间,粗粒度的历史被定义为在这些区间之一内的粒子的初始和最终位置的算术平均值。指针的位置与该算术平均值相关。此外,一个常数项被添加到该平均值,这是振荡器上存在驱动力的结果。我们通过粒子装置的退相干泛函来研究这种历史的退相干。导出了该泛函的精确表达式。如果粒子或仪器的指针最初处于精确的位置状态,则精确的退相干展开,并获得这种历史的相对概率。如果粒子的初始状态,其中心在$x$轴上的任意点,与$x$轴上的间隔宽度相比是窄的,那么我们得到近似的退相干。如果指针的初始状态是窄的,则会出现相同的结果。在这两种情况下,我们评估表达式的退相干功能定性和定量。在后一种情况下,我们分别得到粒子或指针初始状态宽度的幂展开式中的前两项。在这种情况下,可以分配近似的相对概率,我们已经获得了扩展到第二阶的权力的初始状态的宽度为这些概率的上限的表达式。
2015-05-25 quant-ph
Mixing and decoherence to nearest separable states in quantum measurements
我们通过数值结果说明了环境引起的退相干的一些功能下的设备-环境的相互作用在量子测量,其中减少系统-设备密度矩阵演变到最近的可分离状态,此外,发生在相关组的设备微观状态的混合(见下文)。由此产生的最终状态是唯一的,并正确地体现了测量统计,即使在没有环境引起的超选择,因为这些状态组之间的能量差异。部分转置在整个过程中保持非正。
2007-05-26 quant-ph
Influence functionals, decoherence and conformally coupled scalars
对广义相对论的一些最简单的修正涉及到将附加的标量场耦合到标量曲率上。通过对度规进行外尔重标度,这些理论可以映射到爱因斯坦引力,而附加的标量场则普遍耦合到物质。由此产生的与物质的耦合产生了标量第五力,它可以通过所谓的屏蔽机制来逃避当地重力测试的严格约束。在这个演讲中,我们通过Feynman-Vernon影响泛函推导出玩具物质扇区约化密度算子矩阵元的演化方程。特别是,我们采用了一种新的方法类似于LSZ减少更熟悉的散射矩阵理论。由此产生的方程允许分析,例如,在原子干涉实验中引起的退相干由这些类的修改后的引力理论。
2019-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decoherence vs entanglement in coined quantum walks
量子版本的随机游走的线和循环显示其传播速度和混合时间分别二次改善。将退相干添加到量子行走中会在线路上产生更均匀的分布,并且通过消除对时间平均的需要来获得均匀分布,从而在周期上产生甚至更快的混合。我们数值计算的硬币和量子步行者的位置之间的纠缠,并表明,最佳的退相干率是这样的,所有的纠缠是刚刚删除的时候,最后的测量。
2007-03-11 quant-ph
UCSB final report for the CSQ program: Review of decoherence and materials physics for superconducting qubits
我们回顾了UCSB在理解超导量子比特退相干物理方面的进展。虽然在过去的5年中,许多退相干机制被研究和确定,最重要的是非晶双折射中的二能级态缺陷,非平衡准粒子产生的杂散红外线,和辐射到槽线模式。随着设计的改进,使用Xmon设计的集成电路transmons的性能现在接近世界纪录:这些器件在扩展到9个量子位时具有保持相干性的优势。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence induced by a phase-damping reservoir
提出了一种由$N$ -玻色子通过交叉Kerr相互作用耦合到感兴趣的系统组成的相位阻尼库,并研究了它对量子叠加的影响.通过分析计算,我们表明:i-)水库诱导的量子相干性的高斯衰减,和ii-)的光谱分布的内在的无公度特性产生不可逆性。解析地导出了与状态无关的退相干时间和主方程。这些结果,这已被扩展的热力学极限,表明非耗散消相干可以适当地考虑在EID方法。最后,研究表明,产生退相干的机制也是导致动力学退纠缠的机制。
2006-06-16 quant-ph
Gravitational Decoherence Estimation in Optomechanical Systems
Universidade Federal de Viçosa(维索萨联邦大学);Universidade Estadual do Piauí(皮奥伊州立大学);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);University San Pablo-CEU(圣保罗-CEU大学);University of Nottingham(诺丁汉大学)
本文提出了一种基于量子 Fisher 信息的框架,用于在光学机械系统中高精度估计引力诱导的退相干。
2026-02-16 quant-ph
Symmetry and History Quantum Theory: An analogue of Wigner's Theorem
量子理论的“相容历史”方法的基本成分是“历史命题”的空间$\UP$和“退相干泛函”的空间$\D$。在这篇文章中,我们考虑这样的历史量子理论的情况下,$\UP$是由一组投影$¶(\V)$在某些希尔伯特空间$\V$。我们定义了“历史量子理论的物理对称性”(PSHQT)的概念,并借助于维格纳定理的一个类似物详尽地规定了这样的对象。为了证明这一定理,我们调查的结构$\D$,定义的概念,一个“基本的消相干功能”,并表明,每个消相干功能可以扩展为一定的组合,这些功能。我们称两个由PSHQT联系起来的历史量子理论为“物理等价的”,并明确地表明,在历史量子力学的情况下,这个概念如何与以前出现的概念相容。
1996-07-23 gr-qc quant-ph
Highly Nonclassical Quantum States and Environment Induced Decoherence
本文在环境诱导退相干的框架下研究了具体的量子系统。重点是高度非经典量子态的动力学,其维格纳函数在其域的某些区域是负的。所选的物理系统之一是双原子分子,其中原子核的势能是它们距离的非谐函数。从量子信息技术的角度来看,二能级原子系统是非常重要的,也进行了研究。描述了一种方法,是有效的,在这两个系统中,可以确定的退相干的特征时间在一个动态的方式。研究了退相干的方向及其与能量耗散的关系。最后,提出了一个方案,可以使用现有的实验技术制备消相干的状态。
2004-06-30 quant-ph
Decoherence of Quantum Fields: Pointer States and Predictability
研究了均匀线性介质中电磁场的环境诱导退相干。我们推导出一个独立的振荡器模型,这样的环境,这是足够现实的,基本上包括所有的线性物理光学。应用“可预测性筛”的量子场,并引入“量子晕”的概念,我们恢复熟悉的二分法之间的背景场配置和周围的光子激发。然后,我们能够解释为什么电磁场的典型线性环境将有效地使前者经典地不同,但使后者完全量子力学。最后,我们建议如何以及为什么量子物质场应该遭受一个非常不同的形式的退相干。
1995-10-20 quant-ph
Decoherence of Morse Oscillator in the Presence of Dissipationless Environment
本文将 Morse 振子置于开放量子系统中,设定其与量子环境的相互作用与子系统哈密顿量对易,从而引发无耗散的退相干,并通过数值计算与谐振子系统的对比,揭示了非谐性对温度和环境耦合依赖性的重要影响。
2025-04-28 quant-ph
Adiabatic Decoherence-Free Subspaces and its Shortcuts
本文研究了含时无消相干子空间绝热动力学的绝热定理和绝热性的捷径。从动力学稳定的无退相干子空间的定义出发,证明了在紧致绝热条件下,即使量子系统的动力学可能是非绝热的,量子态也能遵循含时的无退相干子空间(绝热无退相干子空间)进入具有极高纯度的目标子空间.绝热定理中提到的绝热条件与封闭量子系统的绝热条件非常相似,只是要求“慢度”的算符是在Lindblad算符上。我们还证明了绝热无消相干子空间方案依赖于瞬时无消相干子空间的存在,这就要求开放量子系统的哈密顿量必须按照非相干控制方案来设计.此外,基于无跃迁量子驱动方法,给出了绝热消相干子空间方案的“绝热捷径”。最后,我们提供了一个支持我们的程序的物理系统的例子。我们的方法采用马尔可夫主方程,主要适用于有限维量子系统。
2017-10-24 quant-ph
Universal Quantum Computation in a Neutral Atom Decoherence Free Subspace
在本文中,我们提出了一种方法,以实现受保护的通用计算中性原子量子计算机集体退相。我们的建议依赖于一个消相干自由子空间(DFS)的存在,导致从对称性的错误。在简要描述了物理系统和所考虑的错误模型之后,我们展示了如何将信息编码到DFS中并构建一套完整的安全通用门。最后,我们提供了数值模拟的保真度的不同的门存在的时间相关的相位误差,并讨论其性能和实际可行性。
2006-11-24 quant-ph
On the Consistent Effect Histories Approach to Quantum Mechanics
本文给出了量子力学中广义观测量和效应算符的一致性历史方法。通常的“历史”概念被推广为“效果历史”概念。效应历史的空间具有D-偏序集的结构。J.D.的最新成果Maitland Wright指出,在效应历史空间上,每一个定义在普通历史上的退相干泛函都可以唯一地推广为一个双加性退相干泛函。奥姆内斯的逻辑解释被推广到目前的情况下。这项工作的结果大大推广和简化了早期制定的一致性影响历史的方法,量子力学在以前的工作中沟通的作者。
1996-06-07 quant-ph
Universal stability of coherently diffusive 1D systems with respect to decoherence
本文研究三类一维相干扩散模型,发现其扩散系数在相干时间接近平均弹性散射时间前几乎不受退相干影响,揭示了一种普适稳定性并指出其在稳健量子线和生物系统中的意义。
2024-03-27 quant-ph
Dynamics of decoherence in continuous atom-optical quantum nondemolition measurements
将Lindblad连续量子测量方法应用于二能级原子与稳态量子化电磁场通过色散耦合满足量子非破坏准则的相互作用系统。两个方案的测量进行了检查。第一种方法是测量原子电偶极子,这间接地允许人们推断腔内的光子分布。第二种方法是测量光子动量,用来描述原子的能级分布。退相干的相应的约化密度矩阵的详细研究这两种情况下,最后讨论了它与最近的实验。
1998-05-20 quant-ph
Suppression of Decoherence at Exceptional Transitions
South China Normal University(华南师范大学)
在非赫尔米特环境中,通过平衡赫尔米特和非赫尔米特耦合,可在例外点显著抑制退相干,为开放量子系统中的相干控制提供了新方法。
2026-02-15 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on measurement-induced nonlocality
考虑一个自旋为1/2的量子比特相互作用的精确可解模型,在存在内禀退相干的情况下,利用Heisenberg各向异性相互作用,研究了在不同初始条件下,纠缠的动力学行为,并基于Hilbert-Schmidt范数和迹距,研究了由纠缠度和测量诱导非定域性(MIN)量化的纠缠动力学行为.我们着重讨论了纯初态的纠缠度与最小值之间的关系。对于初始可分态,发现量子关联的产生和鲁棒性依赖于物理参数。当把纠缠态作为初始态时,结果表明,尽管存在相位退相干,但所有的关联都在出现一些振荡后达到稳态值。最后,我们证明了在非纠缠态下,MIN捕获的量子关联的存在性。
2020-05-13 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
Gravitationally Induced Quantum Decoherence of Macroscopic Objects
The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University(京都大学白川中心);Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理系);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
本文通过线性化引力与系统粒子和环境标量场的耦合,推导了宏观物体在空间叠加态中的引力诱导量子退相干,并在非相对论准静态极限下得到退相干指数作为系统应力-能量张量差的双线性泛函,应用于牛顿长程引力,通过有限波包和时空粗粒化获得累积退相干函数的解析表达式,表明主导贡献在对数尺度上积累但弱于常规碰撞退相干。
2026-06-02 gr-qc hep-ph hep-th
Testing for Multipartite Quantum Nonlocality Using Functional Bell Inequalities
我们表明,连续变量的任意函数,例如位置和动量,可以用来生成测试,区分量子理论从本地隐变量理论。通过优化这些功能,我们得到了更强大的违反当地的因果关系比以前得到的。我们分析计算的最佳功能,包括非理想的检测器和噪声的影响,揭示了优化的功能不等式是抵抗标准形式的退相干。这些不等式可以允许具有有效的零差检测的无环隙贝尔测试。
2009-11-13 quant-ph
The qubit states decoherence in antiferromagnet-based nuclear spin model of quantum register
本文进一步发展了可伸缩量子寄存器的核自旋模型,提出了核自旋为1/2的磁性原子的一维链,取代了核自旋为零的易轴三维反铁磁体中的基本原子。计算了反铁磁基态中核自旋量子比特与虚自旋波相互作用引起的单量子比特态和两个被移除量子比特纠缠态的退相干率以及纵向弛豫率。它也被认为是一个量子比特的绝热退相干,是由核自旋的量子寄存器与核自旋的随机分布的同位素,取代反铁磁体的基本核自旋的相互作用引起的。我们考虑了最终编码的DFS(Decoherence-Free Subspaces)逻辑量子比特构造在四个物理量子比特的簇上,由具有零总角动量的两个状态给出。
2010-03-02 quant-ph
Decoherence in quantum walks - a review
在量子计算的背景下,量子行走的发展,作为随机行走技术的推广,迅速导致了几个新的量子算法。除了最后的测量之外,这些都遵循幺正量子演化。由于量子计算机中的逻辑量子比特必须通过纠错来防止退相干,因此不需要在算法层面考虑退相干。尽管如此,将量子动力学的范围扩大到包括非幺正演化,为调整量子行走的性质提供了更广泛的可能性。例如,在量子线上的量子行走中,少量的退相干可以产生更均匀的扩散(礼帽分布),而不会失去量子加速。本文回顾了量子漫步中的退相干工作,以及更一般的非幺正演化,并提出了未来在这一领域可能会有什么有趣的问题。
2006-11-26 quant-ph
Niels Bohr as Philosopher of Experiment: Does Decoherence Theory Challenge Bohr's Doctrine of Classical Concepts?
尼尔斯·玻尔的“经典概念”的首要性学说可以说是他最受批评和误解的观点。我们提出了一个新的,仔细的历史分析,使清楚地表明,玻尔的学说主要是一个认识论的论文,来自他的理解的功能作用的实验。玻尔和海森伯之间关于测量仪器和观测到的量子系统之间的“切割”的可移动性的分歧,迄今为止一直被忽视,这一分歧支持了这样一种观点,即对玻尔来说,这样的切割不是源于动力学(本体论)的考虑,而是源于功能(认识论)的考虑。因此,玻尔的经典概念学说的动机和目标与量子到经典跃迁的动力学问题有着根本不同的性质。我们的分析表明,与文献中经常发现的主张相反,玻尔的学说不是,也不可能与玻尔的几个追随者所追求的量子-经典跃迁动力学问题的解决方案相矛盾,并最终发展了退相干理论。
2015-02-23 physics.hist-ph quant-ph
Decoherence effects in Bose-Einstein condensate interferometry. I General Theory
本文概述了双势阱中基于单分量BEC的干涉测量中退相干和退相效应的基本理论处理,其中可能涉及两种凝聚模式。结果为两个模式的冷凝和简单的单模冷凝的情况下。一个混合相空间分布函数的方法被用来通过截断Wigner表示的冷凝模式,和基本上未被占用的非冷凝模式通过一个正P表示描述。系统的哈密顿量描述的量子场算符的凝聚态和非凝聚态模式。导出了双相空间分布泛函的Fokker-Planck方程。等价的伊藤随机方程的凝聚和非凝聚领域,取代现场运营商,这些领域的产品的随机平均给出量子关联函数用于解释干涉实验。随机场方程是从泛函Fokker-Planck方程中的漂移向量获得的确定性项和噪声场的总和,噪声场的随机性质由泛函Fokker-Planck方程中的扩散矩阵确定。噪声场的随机性质与高斯-马尔可夫过程的随机性质相似,因为奇数个噪声场的随机平均值为零,而偶数个噪声场项的随机平均值是与成对噪声场相关的随机平均值的乘积之和。然而,每对由扩散矩阵的元素而不是噪声场本身的乘积表示。本文从广义平均场论出发,对两种凝聚态进行了处理。用伊藤随机场方程计算时,需要广义平均场论解.
2010-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Can Decoherence Solve the Measurement Problem?
量子退相干计划在为长期存在的量子测量问题提供可接受的解决方案方面变得越来越有吸引力。由量子纠缠引起的退相干非常快地发生,以使量子系统与包括检测器在内的环境纠缠。但在测量的最后阶段,获得非纠缠指针态带来了一些问题。最近的实验观察到无处不在的量子真空涨落在破坏量子纠缠中的作用,似乎提供了一个解决方案。
2022-12-05 physics.pop-ph quant-ph
Decoherence of domains and defects at phase transitions
在这进一步的信发病的经典行为在场论由于相变,我们表明,它可以很容易地措辞的退相干功能,而不必使用主方程。为了证明这一点,我们认为由于位移的域边界的散肩效应,与缺陷的位移的影响,一般。我们看到,在这种情况下,退相干出现得如此之快,以至于与我们以前论文中定义的场波动引起的退相干相比,它可以忽略不计。
2007-04-10 astro-ph cond-mat.other gr-qc
Dynamics of a quantum phase transition with decoherence: the quantum Ising chain in a static spin environment
我们考虑一个线性淬火从顺磁性铁磁相的量子伊辛链与静态自旋环境的相互作用。来自环境的退相干和在临界点附近演化的非绝热性都使系统从最终的铁磁基态激发。对于弱退相干和相对快的猝灭,激发能与最终状态中的扭结数成比例,像猝灭时间的平方根倒数那样衰减,但是慢跃迁或强退相干使其以慢得多的对数方式衰减。我们还发现,最终的铁磁基态和淬火后的最终状态之间的保真度与链的大小呈指数衰减,衰减速率与激发扭结的平均密度成正比,比例因子从1.3弱退相干和快速淬火到约1慢跃迁或强退相干。同时,扭结之间的相关性随机分布沿链演变从近结晶反聚束的泊松分布的扭结在一些孤立的安德森局域化中心随机分散沿链。
2008-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum gravitational decoherence of light and matter
现实世界的量子系统对来自更广泛环境的永久影响是开放的。量子引力涨落通过与所有形式的能量和物质的普遍相互作用引起退相干,提供了环境影响的最基本来源。这可能会对精密的实验室实验和天文观测产生微妙的影响,并可能限制易于退相干的量子技术的最终能力。为了建立弱时空涨落下退相干的基本物理机制,我们利用狄拉克约束量子化和规范不变影响泛函技术,进行了一系列的分析步骤,得到了一个紧致形式的一般主方程,它描述了一个具有任意玻色子场的开放量子引力系统.该理论的一个初步应用是说明了隐含的量子引力耗散光以及(非)相对论性的大质量或无质量的标量粒子。相关效应最终可能导致重要的物理后果,包括宇宙学尺度上的后果和大量相关粒子的后果。
2016-02-09 gr-qc quant-ph
Decoherence in high energy collisions as renormalization group flow
本文提出结合软共线有效理论与开放量子系统技术,系统计算高能碰撞中末态辐射引起的自旋退相干,证明RG流驱动马尔可夫量子信息损失,并首次给出随实验分辨率变化的RG改进预测,揭示相位翻转机制。
2025-10-15 hep-ex hep-ph quant-ph