Decoherence and Interferometric Sensitivity of BosonSampling in Superconducting Networks
多玻色子在一个耦合网络中经历相干演化,构成了一个所谓的量子行走系统。这种两粒子干涉最简单的例子是著名的Hong-Ou-Mandel干涉。当缩放到更大的玻色子数时,在合理的假设下,模拟玻色子的精确分布已经被证明是指数困难的。我们分析的可行性和预期性能的全球连接的超导谐振器为基础的量子行走系统,使用已知的最先进的组件的特性。我们模拟了这样一个系统的衰减过程和扰动的敏感性,并与相干输入状态进行比较。
2017-01-05 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
Cat codes with optimal decoherence suppression for a lossy bosonic channel
我们调查猫码,可以纠正多个激励损失,并确定两种类型的逻辑错误:位翻转错误,由于过度的激励损失和失相错误,由于量子反作用的环境。我们表明,选择的逻辑子空间和相干幅度的选择,可以有效地减少失相误差。这两个主要错误之间的权衡,使猫码的最佳性能方面的最小化的退相干。与传统的编码方案相比,具有高耦合效率的猫码单向量子中继器的每模安全通信速率显著提高,从而展示了连续变量量子码在量子信息处理中的巨大潜力.
2016-09-20 quant-ph
Dynamics of dissipative coupled spins: decoherence and relaxation
我们研究了相互作用的自旋的简化动力学,每个自旋耦合到自己的玻色子浴。我们在白噪声极限下导出了解析形式的解,并分析了从弱耦合和/或低温到强耦合和/或高温的各种极限下的丰富行为。我们还认为一个自旋耦合到一个自旋玻色子环境,并考虑制度中,它是有效的非线性,并在其中它可以被视为一个共振玻色子环境。
2008-07-15 quant-ph
Decoherence of encoded quantum registers
为了消除退相干的干扰效应,人们提出了在无退相干的子空间中对量子信息进行编码。我们分析了这一概念的好处,实现在一个自旋链与一个共同的玻色子浴接触的量子寄存器。在一个耗散少的模型,我们提供了明确的分析结果的平均保真度的平原和编码的量子寄存器。为了研究耗散自旋玻色子耦合,我们采用了Bloch-Redfield型主方程。
2008-02-05 quant-ph
Effect of Decoherence in Ekert-Protocol
我们研究了退相干对Ekert 91量子密码协议的影响。为了探讨这个问题,我们引入了两个主要的消相干,去极化信道和广义振幅阻尼,单重源和合法用户之间的。结果表明,去极化通道比广义振幅阻尼更容易使量子信道解纠缠。这一事实表明,Ekert协议是更强大的广义振幅阻尼。我们还计算了贝尔不等式来检验Ekert 91协议的鲁棒性或弱点。计算的贝尔不等式也证实了鲁棒性的Ekert 91协议的广义振幅阻尼相比,去极化信道。
2009-06-01 quant-ph
Three-player quantum Kolkata restaurant problem under decoherence
研究了三人量子Kolkata餐馆问题中的量子退相干效应。振幅阻尼,去极化,相位阻尼,三重相位翻转和相位翻转通道被认为是分析行为的球员支付。可以看出,爱丽丝的回报是严重影响的振幅阻尼通道相比,去极化和翻转通道。然而,对于更高水平的退相干,爱丽丝的支付强烈地受去极化噪声的影响。而相位阻尼通道在50%退相干附近是对称的.对于最大退相干(p=1),振幅阻尼通道的影响超过去极化和翻转通道。而相位阻尼通道对Alice的收益没有影响。因此,在相位阻尼信道的情况下,在最大退相干处的问题变成无噪声问题。此外,该问题的纳什均衡不改变退相干。
2011-11-17 quant-ph
Decoherence and entanglement degradation of a qubit-qutrit system in non-inertial frames
在非惯性系中,研究了在整体、局域和多局域退相干的影响下,退相干对量子比特-四重态系统的影响。我们证明了在非惯性系中,当存在振幅阻尼、去极化和相位阻尼通道时,纠缠猝死是可以避免的。然而,由于Unruh效应,纠缠度下降。结果表明,对于较低的退相干,去极化通道的纠缠退化更严重相比,振幅阻尼和相位阻尼通道。然而,当退相干参数较大时,振幅阻尼通道会严重降低混合系统的纠缠度。此外,对于Rob的任何加速度值,都没有看到ESD。
2011-01-20 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
Does decoherence in the thermodynamic limit exist?
论文撤稿是由于一个错误代入了概率幅的方程。
2003-08-09 quant-ph
Boson-boson pure-dephasing model with non-Markovian properties
理解退相干过程是研究开放量子系统的关键。本文用一种新提出的玻色子-玻色子模型,即一个玻色子场与另一个玻色子浴在热平衡下耦合,讨论了纯退相过程的机制。我们的模型是完全可解的,并且可以再现通常由著名的自旋玻色子模型描述的纯退相过程,从而为理解高维开放量子系统中的退相干过程提供了一个新的视角.我们还表明,该模型承认一个一般的非马尔可夫动态关于各种不同的非马尔可夫措施。
2018-02-11 quant-ph
Decoherence due to an excited state quantum phase transition in a two-level boson model
研究了单个量子比特与环境相互作用引起的退相干。环境被建模为一个标量两级玻色子系统,可以通过一阶或连续激发态量子相变,这取决于控制参数的值。基于Tamm-Damkoff近似的平均场方法的制定,以了解所观察到的行为的退相干。只有连续的激发态相变对量子比特的退相干产生显著的影响。当系统-环境耦合将环境带到连续相变的临界点时,这是最大的。在这种情况下,退相干因子(或保真度)以有限尺寸标度幂律变为零。
2010-01-03 nucl-th quant-ph
Momentum-space decoherence of distinguishable and identical particles in the Caldeira-Leggett formalism
本文在Caldeira-Leggett形式框架下,研究了线性势场中最小和非最小测不准积(拉伸)高斯波包的动量空间退相干。作为一个无量纲的测量退相干,纯度,一个数量出现在定义中的{ \it线性熵},考虑到拉伸参数的作用进行了研究。特别强调的是著名的猫态和玻色子和费米子相比,可区分的粒子的开放动力学。对于猫态,拉伸参数加速了退相干,而外部线性势强度不影响退相干时间,只是干涉图样发生了移动。此外,在动量空间中,对于最小不确定性乘积高斯波包,没有观察到干涉图样。关于玻色子和费米子,我们已经讨论的问题是,不可分辨粒子的波函数的对称性如何在退相干过程中表现出来,在这里,退相干过程被理解为由于经典统计随时间逐渐出现而导致的不可分辨性的丧失。我们已经观察到,玻色子和费米子的初始聚束和反聚束特性,分别在动量空间中不保存作为环境参数,温度和阻尼常数的函数。然而,费米子分布比可区分分布略宽,这些分布与玻色子分布相似。这种普遍的行为可以解释为这种开放动力学的动量空间中波函数对称性的残留提醒。
2021-11-04 quant-ph
Time-dependent pointer states of the generalized spin-boson model and consequences regarding the decoherence of the central system
我们考虑一个自旋玻色子哈密顿量,它是广义的,使得系统($\hat{H}_{\cal S}$)和与环境的相互作用($\hat{H}_{\rm int}$)的哈密顿量不相互交换。考虑单模量子化场与系统的隧穿矩阵元精确共振,我们得到了模型的时间演化算符。使用我们的时间演化算子,我们计算的系统和环境的时间依赖的指针状态(其特征在于他们的能力,不纠缠彼此)的情况下,环境最初是在相干态准备。我们表明,我们的解决方案的指针状态的系统和环境是有效的时间长度成正比的$\bar{n}$,在环境中的玻色子的平均数量。我们还得到了系统的约化密度矩阵的非对角元的封闭形式,并研究了中心系统的退相干。我们表明,对于系统最初是准备在其指针状态之一的情况下,系统的约化密度矩阵的非对角元素将是一个\emph{sinusoidal function}与缓慢衰减的包络线,其特征在于由一个衰减时间成比例的$\bar{n}$,而它会经历一个更快的退相干,当系统最初是\emph{not}准备在其初始指针状态之一。
2011-10-01 quant-ph
Optimal Control of Spin Qudits Subject to Decoherence Using Amplitude-and-Frequency-Constrained Pulses
Universidad de Zaragoza(萨拉戈萨大学);Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza(阿拉贡纳米科学与材料研究所(INMA),西班牙国家研究委员会-萨拉戈萨大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Universidad de Valladolid(巴利亚多利德大学);Institute for Biocomputation and Physics of Complex Systems (BIFI) of the University of Zaragoza(萨拉戈萨大学生物计算与复杂系统物理研究所(BIFI))
本文提出基于利德布拉德方程的量子最优控制方法,通过限制脉冲幅度和频率来提升自旋四态操作的保真度,尤其在退相干时间较短时效果更显著。
2024-09-14 quant-ph
Nonlocal quantum correlations under amplitude damping decoherence
利用局域隐态(LHS)和局域隐变量(LHV)模型,定义了纠缠、转向和Bell非定域等不同的非局域量子关联。考虑到它们在量子信息处理中的独特作用,理解个体非局域量子关联及其相互关系具有重要意义。本文研究了振幅阻尼退相干对不同非局域量子关联的影响。特别是,我们已经从理论和实验上表明,纠缠猝死现象是不同于那些转向和贝尔非局域性。在我们的方案中,我们发现所有的初始态都出现了转向和Bell非定域性的突然死亡,只有部分态出现了纠缠突然死亡。这些结果表明,不同的非局域量子关联的环境效应可以是不同的,因此,它提供了不同的量子关联不同的操作解释。
2019-10-15 quant-ph
Control of conditional quantum beats in cavity QED: amplitude decoherence and phase shifts
我们在双模腔QED系统上实现了一个简单的反馈机制,以保持基态叠加的塞曼相干性,从而在二阶关联函数上产生量子拍频。我们的调查包括理论和实验研究,显示如何防止从拉莫尔频率和相关的退相干引起的瑞利散射的移位。该协议包括在检测到第一个光子后关闭系统的驱动器,并让它在黑暗中进化。在预先设定的时间之后重新打开驱动器,揭示了仅从拉莫尔进动积累的相位,量子拍频的振幅比连续驱动大两倍以上。
2013-01-14 quant-ph
Correlations transference and apparition of a metastable decoherence-free subspace in dissipative reservoirs
研究了双模量子场与环境耦合系统中关联的动力学性质。量子场对应于两个纠缠相干态,其振幅我们变化到介观状态。我们发现,在退相干的发病下,在量子场的相关性并没有丢失,但转移到环境中。我们还发现,随着相干态振幅的变化,退相干区会出现突变。增大纠缠相干态的振幅,在量子场子系统中出现一个亚稳态的无消相干子空间,经典关联的传递被冻结。这个子空间只存在于取决于光子平均数的时间间隔内。有趣的是,水库子系统也经历了DFS的出现。当DFS存在时,只有量子相关性被转移。
2021-01-05 quant-ph
Decoherence effects on multiplayer cooperative quantum games
我们使用不同的量子信道,如振幅阻尼,去极化和相位阻尼,研究了存在退相干的合作多层量子博弈[35,36]的行为。可以看出,具有最大退相干值的两个阻尼通道的博弈结果减小到相同的值。然而,与相位阻尼通道相比,在振幅阻尼通道的影响下,退相干参数的值较低时,合作者的收益会受到强烈的阻尼。在去极化信道中,退相干参数越大,无论初始态的纠缠度如何,博弈都是无收益博弈。退相干使合作者的处境更糟。
2017-01-19 quant-ph
Decoherence effects in the dynamics of interacting ultracold bosons in disordered lattices
我们研究了由自发发射过程引起的无序、相互作用和退相干之间的相互作用。相互作用包括在安德森模型通过平均场近似,并介绍了一个简单的自发发射模型。数值模拟使我们能够研究退相干对不同动力学机制的影响。物理图片的机制在发挥作用进行了讨论,并提供简单的解释。最后,我们讨论了标度律对初态宽度的有效性。
2012-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence effects in the quantum qubit flip game using Markovian approximation
我们正在考虑一个量子版本的硬币翻转游戏,其实现是由环境的影响,导致系统的退相干。为了模拟退相干,我们假设开放量子系统动力学的马尔可夫近似。重点研究了相位阻尼、振幅阻尼和振幅提升通道。我们的结果表明,Pauli策略不再是纳什均衡下退相干。我们试图优化玩家的控制脉冲在上述设置,使他们能够实现更高的概率赢得比赛相比,泡利策略。
2013-06-25 quant-ph
Decoherence and Entanglement in Two-mode Squeezed Vacuum States
通过分析纠缠的相对熵,研究了双模压缩真空态的退相干。我认为退相干的两个来源:(i)相位阻尼和(ii)由于耦合到热环境的振幅阻尼。特别地,对于相位阻尼模型,给出了纠缠的相对熵的精确值。对于振幅阻尼模型,给出了纠缠度的相对熵的一个上界,这一上界在通常的实验情况下是纠缠度的一个很好的近似。
2000-06-22 quant-ph
Protecting and enhancing spin squeezing under decoherence using weak measurement
我们提出了一种有效的方法来保护自旋压缩的振幅阻尼,去极化和相位阻尼通道的作用下的测量反转从弱测量的基础上,并考虑了一个独立的自旋1/2的粒子系综交换对称。结果表明,在三种不同的退相干通道下,自旋压缩都得到了极大的增强,并且通过振幅阻尼和相位阻尼通道可以避免自旋压缩猝死(SSSD)。
2016-07-26 quant-ph
Gravitational decoherence: a non relativistic spin 1/2 fermionic model
在以前的工作[arXiv 1905.01121]中,我们推导了标量玻色子与弱随机经典引力场相互作用的动力学量子主方程。由于标准物质是由费米子组成的,这样的方程应该适当地扩展以描述更相关的实验情况。本文导出了自旋为1/2粒子引力退相干的非相对论模型。我们丰富的治疗也考虑耦合与外部经典电磁场。我们评论与标量玻色子模型的差异,我们描述的制度,它们变得微不足道。
2020-12-02 quant-ph
Decoherence of Atomic Gases in Largely Detuned Laser Fields
从理论上研究了玻色原子气体与大失谐激光相互作用引起的退相干。结果表明,对于驻波激光束,退相干与单粒子的结果一致。对于一个运行的激光束,多粒子效应导致显着的修改。
2001-02-02 quant-ph
Decoherence in the Pure Dephasing Spin-Boson Model with Hermitian or Non-Hermitian Bath
School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院);Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China(中国人民大学量子态构建与操控教育部重点实验室)
本文研究了非Hermitian浴对量子比特退相干的抑制作用,揭示了纯退相Spin-Boson模型中退相干行为的非平衡与平衡相关函数的相似性。
2025-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement in a fermionic spin chain containing a single mobile boson under decoherence
在有限低温下,在均匀弱磁场附近,严格研究了含单个玻色子的费米子自旋链的首末位纠缠。我们把玻色子看作是一个自旋为1的粒子在链中移动,研究了无退相干和有退相干时的纠缠,并给出了链中第一个和最后一个半自旋之间两两纠缠的一些有趣的相位翻转和比特翻转反应.我们的研究表明,两个考虑的半自旋之间的并发有不同的行为的不同位置的单个玻色子沿链。事实上,我们意识到,单玻色子迁移率有一个重要的作用,探测两个自旋之间的成对纠缠强度位于相对两端的费米子链。有趣的是,当玻色子是第一费米子的最近邻居时,纠缠在更高的温度下仍然存在。当玻色子处于链的中间时,证明了临界温度(共点消失的温度)与退相干率的关系可以看作是临界温度边界。这些结果为建立和解释量子信息在量子态传输、量子通信科学和量子信息处理等实际应用中的数值和解析表达式奠定了基础。
2018-06-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic quantum decoherence in many non-interacting subsystems induced by the coupling with a common boson bath
在开放量子系统理论框架下,研究了玻色子场耦合多体自旋系统的量子绝热退相干。我们推广了传统的自旋玻色子模型,通过考虑一个系统-环境相互作用的哈密顿量,它代表了一个分区的非相互作用的子系统,并突出了集体的相关性,出现专门由于与一个共同的环境的耦合。值得注意的是,这个简单的、精确可解的模型包含了多体开放量子系统的相关方面,并具有当尺寸扩展到宏观水平时出现的微妙的量子效应。我们推导出一个解析表达式的密度矩阵的时间依赖性,而不假设粗粒化。所得到的退相干函数是本征选择性的,并且是一个复指数,其指数具有引入类似于自旋玻色子模型中的衰变的实部。相反,虚部取决于整个分区的量子数和几何形状,并且不反映系统温度。出于在固态NMR的退相干,我们应用的理论结果的偶极耦合自旋对在一个共同的声子浴接触的分区,使用典型的参数的水合盐。该建议允许估计的退相干时间尺度的系统物理常数。作为一个显著的新颖性,退相干函数相位依赖于整个样本的本征值分布。它起着主导作用,掩盖了与浴热状态相关的机制。最后,我们应用该方法描述了“魔术回波”核磁共振反转实验中的退相干现象。我们发现,系统-环境的相关性解释了起源的不可逆性,和退相干率值和它的依赖于偶极频率,是非常相似的实验。
2021-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Monty Hall problem under decoherence
研究了在振幅阻尼、去极化和退相通道的影响下,退相干对量子Monty Hall问题的影响。结果表明,在退相干的影响下,Alice的量子策略在去极化信道的情况下存在博弈的纳什均衡。其中,如在失相噪声的情况下,博弈不受量子信道的影响。对于振幅阻尼信道,Bob的收益是对称的,最大值在p=0.5,相对于他的经典策略。然而,值得一提的是,在去极化信道的情况下,鲍勃的经典策略始终对爱丽丝的策略的任何选择占优势。
2009-07-14 quant-ph
Mimicking Classical Noise in Ion Channels by Quantum Decoherence
本文通过自旋-玻色子模型和量子退相干理论模拟离子通道中的经典噪声,发现高跳跃速率下可重现经典噪声行为,支持离子通道需高速度实现高选择性的观点。
2023-11-16 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
Decoherence assisted spin squeezing generation in superposition of tripartite GHZ and W states
本文研究了三重最大纠缠GHZ态和W态叠加态在退相干作用下的自旋压缩。这里我们使用振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道。我们研究了在平均自旋矢量方向不同的情况下,叠加参数和退相干参数相互作用下的自旋压缩动力学。我们发现,GHZ态和W态的混合态在平均自旋矢量的某些方向上对振幅阻尼和相位阻尼通道的自旋压缩具有鲁棒性。然而,去极化通道表现出良好的自旋压缩的产生,并产生永久的自旋压缩GHZ和W态的叠加。
2018-06-05 quant-ph
Quantum state stability against decoherence
本文研究了在短时间内,一个量子系统与另一个量子系统相互作用时,其相干态的稳定性。我们找到一个表达式来评估的数量级的时间尺度的发病不稳定的初始状态的函数,涉及的系统和它们之间的相互作用的排序。作为一个应用,我们研究了色散相互作用制度下,由经典场驱动的自旋玻色子相互作用。我们发现,对于这个模型,不稳定的发病时间尺度的行为,相对于玻色子浴温度,依赖于经典场的强度的变化。
2006-05-31 quant-ph
Using a Lindbladian approach to model decoherence in two coupled nuclear spins via correlated phase-damping and amplitude damping noise channels
本文研究了两个耦合核自旋系统中不同阶相干态的弛豫动力学。我们使用了以前设计的固有噪声存在于这样的系统中,认为马尔可夫松弛的Lindblad主方程的模型。我们在几个双自旋系统中实验产生了零、单和双量子相干性,并进行了完整的态层析成像和计算态保真度。我们在实验上测量了这些系统中零和双量子相干性的衰减。实验数据很好地拟合了一个模型,该模型认为主要噪声通道是同时作用于两个自旋的相关相位阻尼通道,以及独立作用于两个自旋的广义振幅阻尼通道。多重量子相干性的微分弛豫可以归因于同时作用于两个自旋的关联相位阻尼通道的作用。
2020-07-25 quant-ph
Interaction-induced decoherence in non-Hermitian quantum walks of ultracold Bosons
本文研究了粒子相互作用对二分一维晶格上的量子行走的影响。相应的非相互作用(线性)系统已被证明具有由衰减前的平均位移描述的拓扑转变。在这里,我们使用这个拓扑量来区分相干量子动力学与非相干经典动力学所造成的破坏的平移对称性。我们进一步分析的行为,通过速率方程提供了一个定量描述的非相干非线性动力学。
2012-09-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence and More Coherence in the Radiative Decay of the $Z$ Boson
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
以Z玻色子辐射衰变为例,在完整三体相空间对τ⁻τ⁺γ自旋态进行详细分析,通过量子信息可观测量量化τ⁻τ⁺自旋态随光子辐射的变化,发现光子对费米子对可能致退相干或增强纠缠。
2026-07-17 hep-ex hep-ph 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
Quantum Parrondo's games under decoherence
通过考虑不同的噪声通道,研究了量子噪声对依赖于历史的量子Parrondo博弈的影响。我们的计算表明,纠缠可以在量子Parrondo的游戏中发挥至关重要的作用。结果表明,对于最大纠缠初态,在退相干的存在下,量子相位强烈地影响了各种序列的博弈的收益。振幅阻尼通道的影响导致了获胜的收益。而去极化和相位阻尼通道则会导致收益损失。在振幅阻尼信道的情况下,序列AAB的解相干增强了收益。这是因为量子相位相长干涉导致了收益的量子增强。还可以看出,在退相干的存在下,量子相位角阻尼的回报显着。此外,可以看出,对于序列AAB的多个游戏,在振幅阻尼通道的影响下,游戏仍然是一个胜利的游戏。然而,由于相位相关项的相消干涉,与序列AAB的单个博弈相比,量子增强降低。在去极化通道的情况下,游戏成为一个失败的游戏。可以看出,对于博弈序列B,博弈是失败的,并且序列B和BB的行为对于振幅阻尼和去极化信道是相似的。此外,A的重复博弈只受振幅阻尼通道的影响,博弈仍然是一个失败的博弈。此外,还可以看出,对于串联播放的任何序列,相位阻尼通道不影响游戏。
2010-12-05 quant-ph
Experimental demonstration of decoherence suppression via quantum measurement reversal
抑制退相干是实现量子计算和量子通信的关键。在这里,我们的实验表明,由于振幅阻尼的退相干可以抑制利用量子测量反转,其中弱测量和反转测量之前和之后的退相干信道,分别引入。我们还研究了退相干抑制程度和信道透过率之间的权衡关系。
2011-09-22 quant-ph
Impact of Decoherence on Average Correlation
本文研究退相干(相位阻尼和振幅阻尼)对纯量子态平均关联的影响,发现其遵循可预测的衰减模式,并探讨了相位阻尼在量子计算中对量子比特纠缠和关联的作用。
2024-03-13 quant-ph
Decoherence of trapped bosons by buffer gas scattering: What length scales matter?
我们提出并回答了一个关于量子退相干所涉及的长度尺度的基本问题:一个量子系统的两个部分在空间中相距多远,才能在一个共同的量子环境中使它们退相干,就好像它们是完全分开的一样?我们将这个问题具体地放在冷原子的背景下。在不同种类的热原子(“缓冲气体”)的环境分别对两种粒子数作出反应之前,两种玻色子的数量必须相距多远?这个长度尺度的初始猜测是缓冲气体的热相干长度,我们表明,一个标准的玻恩-马尔可夫治疗部分支持这个猜测,但只预测逆平方饱和的退相干率与距离,而不是更突然的高斯行为的缓冲气体的一阶相干。我们证实了这Born-Markov结果与更严格的理论,基于一个精确的解决方案的两个散射体散射问题,这也扩展了弱散射的结果。然而,最后,我们表明,当考虑到缓冲气体储层内的相互作用,突然饱和的退相干速率发生,指数的缓冲气体的平均自由程的长度尺度上。
2014-02-13 physics.atom-ph quant-ph
Resonant Perturbation Theory of Decoherence and Relaxation of Quantum Bits
本文描述了我们最近关于多量子比特量子系统退相干和弛豫的共振微扰理论的结果。该方法代表了一个严格的分析一般$N$水平系统耦合到水库的玻色子场的退相干和松弛的现象。我们推导出一个代表性的减少动态有效的所有时间$t\geq 0$和小,但固定的相互作用强度。我们的方法不涉及主方程近似,并适用于各种各样的系统,这是不明确的解决方案。
2009-11-16 quant-ph
Quantum decoherence in a supersymmetric mechanical system
在Witten超对称(SUSY)量子力学模型中,我们对费米子的退相干现象进行了新的观察。结果表明,当SUNY模型中玻色子伙伴在一定能量尺度下不可观测时,由于忽略玻色子引起的量子退相干,费米子态叠加所表示的量子相干性不能长时间保持.这指的是类似于电荷超选择的增压超选择规则。我们数值计算的退相干因子表征退相干的程度。结果表明,在有限量子跃迁下,系统存在周期退相干。在调和近似下,得到了超势的解析结果,证实了数值计算的正确性。
2004-07-01 hep-th quant-ph
Qubit decoherence in dissipative two-photon resonator: real-time instantons and Wigner function
研究单光子耗散谐振子中量子退相干现象,通过相空间势能和瞬子轨迹分析,揭示亚稳态与退相干率的理论框架。
2025-12-11 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
Robust quantum state recovery from amplitude damping within a mixed states framework
量子态由于与外界环境的相互作用而产生退相干,这是量子计算实际应用中面临的最大问题之一。振幅衰减是最重要的退相干过程之一。在这里,我们表明,一般的两个量子比特的混合状态进行振幅阻尼几乎可以完全恢复使用反转过程。这种通过CNOT和Hadamard门的反转过程,在一般振幅阻尼的情况下,也可以保护两量子比特混合态的纠缠。此外,在底层系统存在不确定性的情况下,我们提出了一种鲁棒的恢复方法,具有最佳的问题特性。
2016-02-29 quant-ph
Completely-Positive Non-Markovian Decoherence
我们提出了一种有效的哈密顿方法来研究非马尔可夫库中量子系统的退相干,自然地将完全正性强加于系统的约化动力学。形式主义是基于一个有效水库的概念,即,水库中的某些集体自由度是造成退相干的原因。作为完全正的退相干的例子,我们提出了三个典型的退相干过程的量子比特,如退相,去极化,和振幅阻尼。非马尔可夫退相干的效果进行了比较,马尔可夫退相干。
2004-03-02 quant-ph
Finite-temperature decoherence of spin states in a $\texttt{\{}\emph{Cu}_3\texttt{\}}$ single molecular magnet
研究了局域电场中单分子磁体自旋态的量子演化。$\texttt{\{}\emph{Cu}_3\texttt{\}}$单分子磁体与热玻色子弱耦合的退相干可以用自旋玻色子模型进行分析。利用有限温度下的无时间卷积量子主方程,得到了系统在久期近似下约化密度矩阵的解析表达式。自旋态的动力学行为通过手征自旋极化率在环境关联时间尺度上的振荡表现出来。通过对局域电场和环境谱密度函数的调控,可以有效地抑制量子退相干。在耗散的影响下,计算了由冯诺伊曼熵度量的指针态,以体现系统-环境模型的纠缠特性。
2013-11-23 quant-ph
Using squeezed field to preserve two-atom entanglement against spontaneous emissions
腔中两个原子与一个额外的可控单模压缩光场相互作用,实现了原子间的可调谐相互作用。这种可控的相互作用可以进一步用来控制两个原子之间的纠缠对抗由自发发射引起的振幅阻尼退相干。对于独立的振幅阻尼消相干信道,如果不进行控制,纠缠将完全丧失,而所提出的策略可以部分保留纠缠。对于集体振幅阻尼消相干信道,当不受控定态的纠缠不太大时,我们的策略比不受控情形能增强纠缠.
2008-09-11 quant-ph
Effect of decoherence on the Berry phase of a spin-half in a rotating magnetic field
在不作马尔可夫近似的情况下,研究了含时磁场中玻色浴对自旋为1/2的Berry相的退相干效应。一个两个周期的过程中产生的纯Berry相被认为是。低频量子噪声显著影响Berry相位。在绝热极限下,高频量子噪声的影响很小。这个结果在一些更一般的情况下也是有效的。
2013-08-13 quant-ph
Preservation of quantum key rate in the presence of decoherence
众所周知,量子系统与环境的相互作用降低了固有的量子关联。在特殊情况下,退相干效应可以逆转,例如,对于二体量子态,用振幅阻尼通道模拟的相互作用可以提高从经典态到量子态的隐形传态保真度.在这里,我们首先表明,这种现象失败的情况下,量子密钥分发协议。我们进一步表明,弱测量的技术可以用来减缓退相干的过程,从而有助于保持量子密钥速率时,一个或两个系统通过振幅阻尼通道与环境相互作用。最有趣的是,在某些情况下,弱测量与后选择,其中一个认为成功和失败的技术被证明是更有用的比没有它时,两个系统与环境相互作用。
2016-02-09 quant-ph
Second Quantization of Cini Model for High Order Quantum Decoherence in Quantum Measurement
对无波函数坍缩的量子测量Cini模型进行二次量子化[M. Cini,Nuovo Cimento,B73 27(1983)],研究了双模玻色子系统与由两个量子振子组成的理想装置相互作用的二阶量子退相干(SOQD).在经典极限条件下,即器件处于具有很大量子数的Fock态,或处于具有足够大平均量子数的相干态,SOQD现象表现出类似于一阶量子退相干的情形。
2001-06-02 quant-ph
Optimal quantum codes for preventing collective amplitude damping
如果量子比特之间的偏离小于噪声场的有效波长,则集体退相干是可能的。退相干中的集体性有助于我们设计更有效的量子编码。提出了一类在零温度下防止集体振幅阻尼的最优量子码。结果表明,两个量子比特足以保护一个比特的量子信息,当$L$较大时,大约$L+ 1/2 \log_2((πL)/2)$量子比特足以保护$L$量子比特的量子信息.对于防止集体振幅阻尼,这些码比以前发现的量子纠错或避免码更有效。
1998-04-06 quant-ph
The dynamics of a qubit in a spin-boson environment: a comparison between analytical and numerical method
从理论上研究了量子比特在两能级涨落(TLF)退相干以及与玻色浴耦合作用下的动力学行为。针对该问题应用了两种不同的方法并进行了比较。一种是基于酉变换的微扰方法。利用我们的幺正变换的优点,可以有效地考虑非绝热效应。另一种是数值精确方法,即准绝热路径积分(QUAPI)传播子方法。我们发现,该分析方法在很宽的参数范围内工作良好,并与QUAPI显示出良好的一致性。另一方面,通过改变浴槽温度$T$和TLF-浴槽耦合,检验了量子比特的量子退相干的增强和减小。
2010-11-11 quant-ph