Berry phase for a spin 1/2 in a classical fluctuating field
Gabriele De Chiara, G. Massimo Palma
分析了经典控制参量的涨落对自旋1/2与周期性变化磁场相互作用系统Berry相的影响。它明确表明，在绝热极限失相是由于波动的动力学阶段。
The effect of fluctuations in the classical control parameters on the Berry phase of a spin 1/2 interacting with a adiabatically cyclically varying magnetic field is analyzed. It is explicitly shown that in the adiabatic limit dephasing is due to fluctuations of the dynamical phase.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
We provide a detailed theoretical analysis of the adiabatic evolution of degenerate open quantum systems, where the dynamics is induced by time-dependent fluctuating loop paths in control parameter space. For weak system-bath coupling, the fluctuations around a deterministic base path obey Gaussian statistics, where we assume that the quantum adiabatic theorem is also satisfied for fluctuating paths. We show that universal non-Abelian geometric dephasing (NAGD) contributions are contained in the fluctuation-averaged evolution operator. This operator plays a key role in all experimental protoco…
Berry phase with environment: classical versus quantum
讨论了耗散系统中的Berry相概念。我们表明，人们可以确定一个贝瑞相在弱耗散系统，并找到相应的修正这个量，诱导的环境。这种校正用对称化噪声功率表示，因此对代表环境的噪声的性质（即它是经典的还是量子力学的）不敏感。只有噪音的频谱才有价值。我们分析了自旋半（量子比特）各向异性耦合到它的环境的模型，并明确显示量子环境和经典环境的效果之间的一致性。
Quantum interference interpreted classically through application of Berry's phase
我们表明，量子干涉可以被经典地解释在一个相位不变的量，不像贝瑞的相位。在这种解释下，时间上的闭环成为基本的量子实体，所有的量子态都是周期性的。因此，退相干自然发生。这种形式主义虽然违反直觉，但提供了一种赋予量子概率“经典”意义的有用方法。
Berry Phase and Hannay's Angle in a Quantum-Classical Hybrid System
Berry相的发现已经有二十多年的历史，它为我们提供了一个非常深刻的理解量子力学几何结构的视角。它的经典对应物--汉内角被定义为作用变量的闭合曲线经过一段时间的演化后在相空间中返回到相同的曲线。本文在Born-Oppenheimer近似下研究了量子-经典杂化系统中的Berry相位和Hannay角。量子-经典混杂系统是指由量子子系统和经典子系统组成的复合系统。探讨了子系统-子系统耦合对Berry相位和Hannay角的影响。结果表明，耦合对Berry相位的影响很大，而对Hannay角的影响很小。
The well-known geometric phase present in the quantum adiabatic evolution discovered by Berry many years ago has its analogue, the Hannay phase, in the classical domain.We calculate the Berry phase with examples for quantum hermitian and non-hermitian $PT$-symmetric Hamiltonians and compare with the Hannay phase in their classical equivalents.We use the analogy to propose resonant electric circuits which reproduce the theoretical solutions in simulated laboratory experiments.
Berry phase, Berry Connection, and Chern Number for a Continuum Bianisotropic Material from a Classical Electromagnetics Perspective
量子拓扑绝缘体（PTIs）的性质，如Berry相位、Berry连接和陈数，通常通过在经典麦克斯韦方程和量子力学薛定谔方程之间进行类比来获得，并将两者都写成哈密顿形式。然而，上述量在本质上不一定是量子的，并且对于光子系统，它们可以仅使用经典概念来解释。在这里，我们提供了一个推导和描述的PTI量使用经典的麦克斯韦方程组，我们演示了如何电磁模式可以获得Berry相位，我们讨论了这种效果的后果。我们考虑几个例子，包括波在偏置等离子体中的传播，以及旋转各向同性发射器的辐射。这些概念的讨论没有调用量子力学，可以很容易地从工程电磁学的角度来理解。
Harnessing Nonlinear Dynamics for Time-Driven Berry Phase in Classical Systems
本文研究了经典非线性系统中时间驱动 Berry 阶段的积累，提出了一种无需改变内部或外部条件即可使 gauge 变量随时间自然演化的机制，并通过实验验证了频率依赖的 Berry 阶段理论预测。
Phase-space approach to Berry's phases
基于量子力学的相空间公式，提出了一个新的绝热Berry相公式。这种方法揭示了一个新的光到经典和量子绝热阶段之间的对应关系-这两个阶段都与平均程序：Hannay的角度与平均在经典环面和Berry的阶段与平均在整个经典相空间相对于相应的维格纳函数。推广到非阿贝尔Wilczek-Zee的情况下，混合状态也包括在内。
On the correspondence between classical geometric phase of gyro-motion and quantum Berry phase
我们证明了经典带电粒子在由牛顿方程描述的均匀含时磁场中的回旋运动的几何相位可以从薛定谔方程或狄拉克方程的相干态的相干Berry相位导出。这种对应是通过利用朗道能级上的能量本征态构造粒子的相干态，并证明相干态在磁场缓慢变化时仍能保持相干态的状态而建立的。发现本征态的轨道Berry相位相干干涉产生一种可观测的效应（我们称之为“相干Berry相位”），这正是经典陀螺运动的几何相位。该技术适用于具有和不具有自旋的粒子。对于具有自旋的粒子，在构成相干态的每个本征态上，贝里相位由两部分组成，这两部分可以被识别为由于轨道和自旋运动而产生的部分。正是轨道Berry相位相干地干涉以产生对应于陀螺运动的经典几何相位的相干Berry相位。另一方面，本征态的自旋Berry相位仍然是相干态的量子相位因子，没有经典对应物。
We address memory effects in the dynamics of a two-level open quantum system interacting with a classical fluctuating field via dipole interaction. In particular, we study the backflow of information for a field with a Lorentzian spectrum, and reveal the existence of two working regimes, where memory effects are governed either by the energy gap of the two-level system, or by the interaction energy. Our results shows that non-Markovianity increases with time, at variance with the results obtained for dephasing and despite the dissipative nature of the interaction, thus suggesting that the corr…
Suppression of non-adiabatic phases by a non-Markovian environment: easier observation of Berry phases
我们考虑一个耦合到高度非马尔可夫环境的二能级系统，当耦合轴随时间旋转时。环境可以是量子的（例如玻色子浴或自旋浴）或经典的（例如经典噪声）。我们表明，安德森正交性灾难抑制过渡，使系统的瞬时本征态（平行和反平行的耦合轴）可以按照旋转。因此，这些状态获得Berry相位;由耦合轴包围的面积给出的几何相位。与早期关于环境诱导Berry相的提议不同，这里几乎没有退相干，因此不需要无退相干的子空间。事实上，我们表明，这贝里阶段应该是更容易观察到比传统的，因为它不是由动态相或领先的非绝热相掩盖。我们讨论的效应应该在任何量子比特设备中都可以观察到，其中可以用强人为噪声驱动哈密顿量中的三个参数。
Encoding universal quantum computation into quantized Berry phases: Hardness results and classical algorithms
本文证明量子化贝里相位判定在逆多项式谱间隙下为BQP完全，并给出恒定间隙下的经典多项式算法，揭示谱间隙而非精度是经典可处理性的关键。
Berry phases for interacting spins in composite environments
由于在量子信息处理中的潜在应用，相互作用系统的几何相位引起了人们的广泛兴趣。有的物理学家把研究的重点放在纯经典环境中，有的物理学家则把研究的重点放在纯量子环境中。因此，一个自然的问题被提出：在由经典场和量子场组成的复合环境中，一个相互作用系统会如何？在这篇文章中，我们分析了一个由两个相互作用的自旋组成的量子系统，其中一个处于经典磁场中，另一个处于量子化场中。首先，研究了经典磁场驱动的整个系统和子系统的Berry相位。分析了粒子与光子之间的耦合对这些相位的影响。与动态量子化场相比，我们发现即使是处于真空态的静态量子化场也会对Berry相位产生影响。其次，给出了整个系统和子系统的量子化场驱动Berry相位，包括场的一模和双模。阐述了真空感生效应，并与以往文献中的恒定真空感生相位相比较，本文的对应相位随经典磁场、耦合等参数的变化而变化。对于双模量子化光场，建立了子系统的纠缠度与Berry相位之间的严格关系。
Adiabatic Berry Phase and Hannay Angle for Open Paths
我们通过定义一个广义规范位，其线积分给出了任意参数演化的相完整性，得到绝热Berry相。考虑到对于经典可积系统，如何获得开路Hannay角是一个很困难的问题，我们利用参数化相干态方法建立了开路Berry相位和Hannay角之间的联系.利用半经典波函数分析了开路Berry相位，得到开路Hannay角。进一步，通过用瞬时投影子的交换子及其微分表示绝热Berry相位，并利用算子的Wigner表示，得到分布函数及其微分之间的Poisson括号。这使我们能够讨论相位完整性的经典极限，它产生了开放路径的角度完整性。基于量子力学内积经典极限的思想，给出了汉内角的一个操作定义.本文还指出了开路Berry相位和Hannay角在波包复苏现象中的可能应用。
Vector Potential and Berry phase-induced Force
我们提出了一个一般的理论框架，精确处理的混合系统，是由一个量子子系统和一个经典的子系统。当量子子系统是动态快的，经典子系统是缓慢的，一个矢量势产生一个简单的正则变换。这个矢量势一方面在快量子动力学中产生了我们熟悉的Berry相;另一方面，它在慢经典动力学中产生了类似洛伦兹的力。这样，波函数的纯相位（Berry相位）就与物理力联系在一起。
Collapse and revival of quantum coherence for a harmonic oscillator interacting with a classical fluctuating environment
研究了量子系统与经典随机场描述的噪声涨落环境相互作用的非经典动力学。作为一个典型的例子，我们考虑一个谐振子最初准备在一个最大的非经典状态，例如一个Fock数状态或薛定谔类猫状态，然后耦合到共振或非共振的外部场。随机建模使我们能够描述退相干动力学，而无需诉诸近似的量子主方程，并以受控的方式引入非马尔可夫效应。通过对不同非经典性判据的详细比较和对退相干时间的深入分析，揭示了一个丰富的现象学，其主要特征可以概括为：（1）经典记忆效应增加了量子相干性的生存时间;（2）系统的固有频率与经典场的中心频率之间的失谐引起了量子相干性的恢复。
Berry's phase in Cavity QED: proposal for observing an effect of field quantization
自从Pantcharatnam和Berry的早期工作以来，几何相位在经典电磁学和量子力学中是众所周知的。它们的起源依赖于状态空间的几何性质，并且已经在许多不同的系统中进行了研究，例如自旋，偏振光和原子物理学。最近的工作已经探索了它们在干涉测量和量子计算中的应用。早期的工作提出了如何在由外部经典设备或源驱动的单量子系统中观察这些相位，其中，经典是指任何在相互作用时间内状态不会发生显著变化的系统：强磁场与自旋1/2相互作用，或双折射介质与偏振光相互作用。在这里，我们提出了一个可行的实验来调查这些阶段的量子效应，当这个经典源驱动的不是一个单一的量子系统，而是两个相互作用的。特别是，我们展示了如何观察通过真空效应在贝里阶段的字段量子化的签名。为此，我们描述了一个原子和一个量子化的腔模的相互作用完全驱动的外部准经典场。
For a long period of time, we have been seeking how Berry curvature influnces the transport properties in materials breaking time-reversal symmetry. In time-reversal symmetric material, there will be no thermoelectric current induced by Berry curvature in linear regime. However, the nonlinear Hall current can be shown in non-magnetic and non-centrosymmetric materials, where Berry curvature dipole plays an important role. Most studies are developed from semi-classical Boltzmann equation. Here we show the quantum kinetic theory for nonlinear Nernst effect and introduce a new type of Berry curvat…
In this paper we have considered closed trajectories of a particle on a two-torus where the loops are noncontractible (poloidal and toroidal loops and knots embedded on a regular torus). We have calculated Hannay angle and Berry phase for particle traversing such loops and knots when the torus itself is adiabatically revolving. Since noncontractible loops do not enclose any area Stokes theorem has to be applied with caution. In our computational scheme we have worked with line integrals directly thus avoiding Stokes theorem.
Berry's phase in the two-level model
研究了经典电场作用下二能级模型的绝热演化。量子模型与经典场之间的耦合采用电偶极近似。在这个制度中，我们显示了在任何周期性的实时依赖的经典电场的存在下，在相互作用的二能级模型的几何相位的情况下。在计算该模型瞬时本征态的Berry相位时，我们得到了一个守恒标量势。对于复电场，我们恢复了几何相位的存在。特别地，在存在单色电场的正或负频率分量的情况下，模型的瞬时本征态的几何相位相差一个总符号。作为对我们结果的检验，我们将这个相互作用的二能级模型映射到一个在经典磁场作用下的自旋为1/2的模型上。我们证实，第一个收购贝里的相位只有在旋转波近似[RWA]。
Periodic Hamiltonian and Berry's phase in harmonic oscillators
对于经典运动方程的两个线性独立的齐次解的含时$τ$周期谐振子，当它们在整个时间内有界（稳定）时，在$τ$ -演化或$2τ$ -演化下，存在一个依赖于模型的状态循环到乘法常数的表示.波函数的集合是完备的。Berry相位可以取决于表示的选择，可以在该表示中的$τ$ -或$2τ$ -演化下定义。当齐次解随时间的无穷远而发散时，我们证明了Berry相不能用任何表示来定义。Berry相位的驱动谐振子也被认为是。对于Berry相可以定义的情况，该相由经典运动方程的解给出。
Berry phase in the simple harmonic oscillator
在一般表象中考虑了简谐振子的Berry相位。结果表明，经典运动的Berry相位不仅可以定义在经典运动的半周期演化下，也可以定义在经典运动的周期演化下，它取决于表象的选择。Berry相位{ \em not}取决于振荡器的质量或角频率。受驱动的谐振子也被认为是，和Berry相位给出的外力和参数，确定的表示的傅立叶系数。
Topological Insights from State Manipulation in a Classical Elastic System
本文通过外部驱动操控两能级弹性比特实现Berry相位受控积累，利用Bloch球表示实现量子模拟逻辑门，揭示了系统的拓扑性质，并利用外部参数探索拓扑转变，拓展了拓扑概念在材料与计算模型设计中的应用。
We systematically study the topology of the exceptional point (EP) in the finite non-Hermitian system. Based on the concrete form of the Berry connection, we demonstrate that the exceptional line (EL), at which the eigenstates coalesce, can act as a vortex filament. The direction of the EL can be identified by the corresponding Berry curvature. In this context, such a correspondence makes the topology of the EL clear at a glance. As an example, we apply this finding to the non-Hermitian Rice-Mele (RM) model, the non-Hermiticity of which arises from the staggered on-site complex potential. The …
Geometric nature of the environment-induced Berry phase and geometric dephasing
我们研究了自旋半体在缓慢变化的磁场和弱耦合耗散环境（量子或经典）下的几何相位或Berry相位（BP）。我们研究了这个阶段是如何修改的环境，并发现修改是一个几何性质。虽然原始的BP（对于一个孤立系）是通过由磁场穿过的环路的单极场的通量，但环境引起的BP的修改是类四极场的通量。我们发现，环境引起的相位是复杂的，它的虚部是一个几何贡献的退相。它的符号取决于环的方向。与BP不同，这种几何失相对于磁场的开放路径是规范不变的。
Quantum Adiabatic Approximation, Quantum Action, and Berry's Phase
量子绝热近似的另一种解释。这种解释是基于最初由大卫玻姆在寻求建立一个隐藏变量替代量子力学的想法。指出量子绝热近似的有效性是量子作用函数在时间变量中可分离的充分条件。本文还讨论了这种解释对Berry绝热相及其半经典极限的影响。
We study the problem of estimating a time dependent magnetic field by continuous optical probing of an atomic ensemble. The magnetic field is assumed to follow a stochastic Ornstein-Uhlenbeck process and it induces Larmor precession of the atomic ground state spin, which is read out by the Faraday polarization rotation of a laser field probe. The interactions and the measurement scheme are compatible with a hybrid quantum-classical Gaussian description of the unknown magnetic field, and the atomic and field variables. This casts the joint conditional quantum dynamics and classical parameter es…
Open-system analogy of Berry conjecture
本文建立了Berry猜想的开放系统类比，证明量子稳态在半经典极限下退局域化于经典混沌吸引子，并利用Floquet Kerr oscillator验证该对应关系，揭示了熵发散作为混沌特征及耗散相变，为开放系统量子混沌提供通用范式。
Quantum-jumps and photon-statistic in fluorescent systems coupled to classically fluctuating reservoirs
在本文中，我们开发了一个量子跳跃的方法来描述耦合到复杂的经典波动水库的单荧光团系统的光子发射过程。形式主义依赖于一个开放量子系统的方法，其中系统的动态和水库波动描述通过密度矩阵的演变是由Lindblad速率方程。对于光子测量过程的每个实现，可以定义条件系统状态（随机密度矩阵），其演变取决于光子探测事件和储层的配置状态之间的波动。与标准荧光系统相比，光子到光子发射过程不是更新过程，而是由在每个记录事件中参数依赖于条件状态的（随机）等待时间分布定义的。的形式主义允许计算实验观测值，如连续的光子记录事件之间的时间间隔相关联的联合概率的完整层次。这些结果为表征单分子光谱学中出现的不同情况，如光谱波动、寿命波动和光辅助过程提供了有力的基础。
Spin dynamics with non-abelian Berry gauge fields as a semiclassical constrained hamiltonian system
动态的可观的矩阵依赖于\hbar和采取的值在经典的相空间中的定义保留条款的Moyal括号的\hbar中的第一阶。在这种半经典方法中，一个包含规范场的一阶拉格朗日量作为一个约束哈密顿系统被研究。这为非阿贝尔Berry规范场存在下的自旋动力学提供了一个系统的研究。我们将这种方法应用于各种类型的动力学自旋系统，并澄清了一些持续的讨论。特别是采用产生托马斯进动的Berry规范场，我们计算了电子在外部电场和磁场中所受的力。此外，一个简单的半经典公式的自旋霍尔效应完成。
Fluctuating parametric drive of coupled classical oscillators can simulate dissipative qubits
通过在耦合振子中引入随机波动，可模拟耗散量子系统的动态，扩展经典振子对量子比特的类比。
Can fluctuating quantum states acquire the classical behavior on large scale?
通过一种系统的方法，将与薛定谔方程等价的量子流体动力学类比（QHA）推广到其随机形式。在大尺度上，量子随机流体动力学模拟（QSHA）显示了在某些情况下可能获得经典演化的动力学。QSHA证明了在存在空间分布噪声的情况下，量子赝势在短于量子波函数模的波动的相关长度（在此命名为lc）的距离上恢复量子行为。量子力学是在确定性极限下，当lc相对于问题的尺度趋于无穷大时实现的。当问题的物理长度为lc量级或大于lc时，量子势可以具有有限范围的功效，从而根据噪声幅度和粒子间相互作用强度两者来维持距离lL（在此称为“量子非定域长度”）上的非定域行为。在确定性极限（量子力学）下，该模型表明“量子非定域长度”也变为无穷大。QSHA揭示了在线性系统中涨落不足以打破量子非定域性，表明即使lc是有限的，lL也是无限的。
Measuring the Berry Phase in a Superconducting Phase Qubit by a Shortcut to Adiabaticity
在参考控制场的基础上增加一个反非绝热场，在超导相位量子比特中实现了“超导性捷径”（STA）协议。在短时间尺度上测量的Berry相位与绝热环的理论结果符合得很好。提取量子比特矢量的轨迹，通过积分立体角交替验证Berry相位。经典噪声被引入到总控制场的幅度或相位中。在Berry相位的统计中，有噪声和无噪声的均值几乎相等，而幅度噪声的变化可以用一个解析表达式来描述。
Berry's phase for large spins in external fields
它表明，即使是大自旋$J$之间的整数和半整数自旋的根本区别仍然存在。在一个准经典的描述中，这种差异是通过贝里联系进入的。这种普遍现象是由晶体电场限制在一个平面上的大自旋推导和说明。物理实现是稀土镍硼碳化物。计算了半整数自旋的磁矩（Dy $^{3+}$，$J=15/2$）和整数自旋的磁化率（Ho $^{3+}$，$J=8$）。实验提出的预测的根本差异提供证据。
We consider the additional entropy production (EP) incurred by a fixed quantum or classical process on some initial state $ρ$, above the minimum EP incurred by the same process on any initial state. We show that this additional EP, which we term the "mismatch cost of $ρ$", has a universal information-theoretic form: it is given by the contraction of the relative entropy between $ρ$ and the least-dissipative initial state $φ$ over time. We derive versions of this result for integrated EP incurred over the course of a process, for trajectory-level fluctuating EP, and for instantaneous EP rate. W…
Classical and Fluctuating Paths in Spaces with Curvature and Torsion
这个会议演讲详细阐述了一个最近发现的映射过程，通过这个过程，点粒子在平坦空间中运动的经典轨道和路径积分可以正确地转换到弯曲空间中。这一过程是从塑性形变理论中的成熟方法发展而来的，在该理论中，通过将非完整坐标变换应用于理想晶体来数学地描述具有缺陷的晶体。在时间切片路径积分的背景下，似乎存在一个量子等价原理，它决定了曲率和挠率空间中涨落轨道的测度。非完整变换在路径测度中产生一个非平凡的雅可比矩阵，它在弯曲空间中产生一个与曲率标量成比例的附加项，从而抵消了德维特早先从费曼的时间切片路径积分的天真公式中发现的一个类似项。这种相消对于正确地描述半经典和量子力学的各种系统，如氢原子、球体表面的粒子和旋转的陀螺是很重要的。它也是玻色化过程中必不可少的，通过玻色化，费米粒子被重新描述为玻色场。
Phase-Entanglement Complementarity with Time-Energy Uncertainty
我们给出了量子系统的Berry相位及其与周围环境纠缠的统一观点。前者反映了系统与经典环境之间的不可分离性，后者反映了量子环境之间的不可分离性，而几何时能不确定性的概念可以作为这种不可分离性的标志。基于这一观点，我们研究了它们之间的关系，在量子-经典过渡的环境中，与援助的自旋半粒子（量子比特）模型暴露于量子-经典混合场。在量子-经典跃迁中，Berry相位与时间-能量不确定性之间的关系与只有经典场的情况类似，而量子比特混合态的几何相位与纠缠之间的关系是互补的。也就是说，对于一个固定的时间-能量不确定性，纠缠逐渐取代的混合几何相位的量子场消失。在经典极限下，混合几何相变为Berry相.用位移谐振子模型也可以得到同样的结果。
Decoherence induced by a fluctuating Aharonov-Casher phase
研究了原子系统与经典电磁场耦合时的偶极子干涉。偶极子和经典场之间的相互作用诱导了一个随时间变化的Aharonov-Casher相位。在相位上求平均产生干涉图案中的条纹可见性的抑制。我们表明，在适当的实验条件下，偶极子的对比度损失是可以观察到的，几乎一样大的相干电子相应的。我们分析了不同的轨迹，以显示退相干因子与粒子的速度的依赖关系。
Geometric phases and anholonomy for a class of chaotic classical systems
贝里相位可以被看作是由量子态在参数空间中围绕一个环的平行输运引起的。在这封信中，这种运输的经典极限得到了一类特殊的混沌系统。它表明，这种"经典的平行运输“是非完整的-运输围绕一个封闭的曲线在参数空间中不带来一个点在相空间回到自己-是密切相关的罗宾斯-贝瑞经典的两种形式。
We address the time evolution of the quantum correlations ($QCs$) such as entanglement, purity, and coherence for a model of two non-interacting qubits initially prepared as a maximally entangled bipartite state. We contrast the comparative potential of the classical fields to preserve these $QCs$ in the noisy and noiseless realms. We also disclose the characteristic dynamical behavior of the $QCs$ of the two-qubit state under the static noisy effects originating from the common and different configuration models. We show that there is a direct connection between the fluctuations allowed by an…
Observation of quantum interference as a function of Berry's phase in a complex Hadamard optical network
由多光子量子干涉驱动的量子计算的新兴模型虽然不是通用的，但在某些问题上可能比经典计算机具有指数优势。通过几何相位门实现这些电路可以减轻纠错的要求，以实现容错，同时保持其相对的物理简单性。我们报告了一个实验，其中几何相位嵌入在没有闭环的光网络中，使两个光子之间的量子干涉成为相位的函数。
Manifestation of a nonclassical Berry phase of an electromagnetic field in atomic Ramsey interference
当电磁场在相空间中经历绝热循环演化时，所获得的Berry相位是场的一种纯量子力学效应。然而，这个相位通常伴随着动力学的贡献，并且不能在任何光束干涉实验中表现出来，因为它与场状态无关。我们在这里表明，这样的相位可以产生使用耦合到一个量子化场的原子和驱动的一个缓慢变化的经典场，它表现在原子拉姆齐干涉振荡。我们还展示了如何将这种效应应用到多量子位几何相位门的一步实现中，这是以前的几何方法不可能实现的。分析了泵浦光场参数的耗散和涨落对Raman干涉条纹的Berry相位和可见度的影响。
Entanglement as a resource for discrimination of classical environments
我们解决扩展系统与经典的波动环境相互作用，并分析使用量子探针来区分本地噪声，描述独立的波动场，从共同的噪声，对应于与一个共同的相互作用。特别是，我们考虑一个二分系统的两个非相互作用的谐振子和零差检测的基础上评估歧视策略，比较其性能与量子限制测量的误差概率的最终界限。我们详细分析了高斯探测器的使用，重点是实验友好的信号。我们的研究结果表明，联合测量的两个振荡器的位置正交优于任何其他零差为基础的计划，任何输入高斯状态。
Periodic orbit theory of Bethe-integrable quantum systems: an $N$-particle Berry-Tabor trace formula
本研究将单粒子半经典Berry-Tabor迹公式拓展至Bethe可积多体量子系统，推导了Lieb-Liniger模型的N粒子态密度迹公式，数值验证吻合良好，为可积多体系统的半经典研究开辟了路径。
Absence of Vacuum Induced Berry Phases without the Rotating Wave Approximation in Cavity QED
我们回顾了早期的研究贝里阶段建议出现在某些腔QED设置。特别指出，即使在没有腔光子的情况下，也可以实现非平凡的几何相位。然而，我们表明，这样的结果取决于强加的{ \it旋转波近似}（RWA），而没有RWA没有贝里相位发生在这些计划。我们的结果的几何解释是通过引入半经典的能量表面，以一种简单的方式带来了相空间动力学。随着RWA，表面之间的圆锥形相交出现，并环绕它产生贝里相。如果没有RWA，则不存在圆锥相交，因此Berry相位消失。据信，这是第一个例子，展示了如何在Jaynes-Cummings模型中应用RWA可能会导致错误的结论，而不管系统参数之间的相互强度。
The local geometry of the parameter space of a quantum system is described by the quantum metric tensor and the Berry curvature, which are two fundamental objects that play a crucial role in understanding geometrical aspects of condensed matter physics. We consider classical integrable systems and report a new approach to obtain the classical analogs of the quantum metric tensor and the Berry curvature. An advantage of this approach is that it can be applied to a wide variety of classical systems corresponding to quantum systems with bosonic and fermionic degrees of freedom. Our approach arise…
Visualising Berry phase and diabolical points in a quantum exciton-polariton billiard
由于简单的对称性，在二维量子系统和经典波共振器的光谱中自然会出现恶魔点（简并）。几何Berry相位与这些光谱简并相关。在这里，我们证明了一个恶魔点和相应的Berry相位的混合轻物质准粒子-激子极化激元在半导体微腔的光谱。众所周知，足够强的光泵浦可以将激子-极化激元驱动到量子简并，由此它们形成类似于玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观填充的量子相干态。通过用空间结构光泵浦微腔，我们为激子-极化激元凝聚体创建了一个二维量子台球，并在台球本征态的光谱中展示了一个恶魔点。由光泵控制的势壁的完全可重构的几何形状使得与恶魔点相关的Berry相的实验可视化成为可能。Berry相的观察和测量的宏观激子极化激元波函数的直接成像。
In the quantum-computation scenario, geometric phase-gates are becoming increasingly attractive for their intrinsic fault tolerance to disturbance. With an adiabatic cyclic evolution, Berry phase appears to realize a geometric transformation. Performing the quantum gates as many as possible within the timescale of coherence, however, remains an inconvenient bottleneck due to the systematic errors. Here we propose an accelerated adiabatic quantum gate based on the Berry phase, the transitionless driving, and the dynamical decoupling. It reconciles a high fidelity with a high speed in the presen…
We investigate quantum phase transitions, quantum criticality, and Berry phase for the ground state of an ensemble of non-interacting two-level atoms embedded in a non-linear optical medium, coupled to a single-mode quantized electromagnetic field. The optical medium is pumped externally through a classical electric field, so that there is a degenerate parametric amplification effect, which strongly modifies the field dynamics without affecting the atomic sector. Through a semiclassical description the different phases of this extended Dicke model are described. The quantum phase transition is…
Does Berry phase exist for a system coupled to its environment?
Berry相最初是为状态被有限能隙分开的系统定义的。人们可能天真地认为，没有间隙的系统不可能有贝里相。尽管如此，我们问是否可以观察到一个系统，其中有一个连续谱，因为它的耦合到环境中扩大了它的能级的Berry相。我们发现，与上述天真的期望相反，有条件下的Berry阶段是可观察的。然而，它被环境的存在所改变，不再具有简单的几何解释。我们考虑的模型系统是一个自旋半在一个缓慢旋转的磁场，自旋也耦合到欧姆环境的谐振子（自旋玻色子模型）。这里我们讨论这个模型的高温极限。然后，我们解释我们的结果在一个经典的随机场的影响下的自旋。
The geometrical Berry phase is key to understanding the behaviour of quantum states under cyclic adiabatic evolution. When generalised to non-Hermitian systems with gain and loss, the Berry phase can become complex, and should modify not only the phase but also the amplitude of the state. Here, we perform the first experimental measurements of the adiabatic non-Hermitian Berry phase, exploring a minimal two-site $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonian that is inspired by the Hatano-Nelson model. We realise this non-Hermitian model experimentally by mapping its dynamics to that of a pair of classi…
Some Aspects of Classical and Quantum Phases
我们在绝热玻恩-奥本海默背景下研究经典和量子相位。这些包括一个经典的天文案件，一般的双重描述的阶段，一个新的“Parabel”连接到散射Berry阶段和它的决议和各种阐述的拓扑/几何/非阿贝尔阶段。
Quantum State Evolution and Berry Potentials at Exceptional Points and Quantum Phase Transitions
针对例外点与量子相变临界点处的量子态行为谜题，提出利用演化生成子获取贝里势的方法，证明贝里势在临界点处奇异但跨点演化的量子态信息未遭破坏，并探究二者的相似性。
Non-Gaussian states produced by close-to-threshold optical parametric oscillators: role of classical and quantum fluctuations
利用外场求积的峰度过剩，研究了参量起伏的光学参量振荡器（OPO）产生的非高斯统计量子态。产生的场被看作是非线性器件对激光泵浦幅度和频率、晶体温度和腔失谐的波动以及量子噪声源的响应。峰度过剩已被评估为三阶的晶体非线性耦合因子的强度和二阶的经典波动参数的微扰。适用于Opt. Expr. 13，948-956（2005）中，该模型给出了与测量值非常一致的库尔托西过剩值。
Time-Independent Parameters in Quantum Systems: Revisiting Berry Phase, Curvature and Gauge Connections
本文通过涌现电磁框架重构量子绝热理论，发现动态哈密顿量下Berry电场自然出现，构建Berry麦克斯韦方程组，统一时间无关与时间相关几何相位，揭示参数空间拓扑结构。
Quantum fluctuating geometries and the information paradox
研究了坍缩零壳量子时空中的霍金辐射。我们使用几何光学近似霍金的原始文件来处理的辐射。量子时空是通过叠加与坍缩壳层相关的经典几何构造而成的，这些坍缩壳层的位置和质量都是不确定的。我们表明，有偏离热的辐射，即使我们不考虑反反应。在经典时空的极限中，我们可以恢复出霍金辐射作为频率函数的通常分布。然而，当考虑到量子修正时，作为时间函数的霍金辐射的轮廓包含了关于坍缩壳层初始状态的信息。需要做更多的工作来确定是否可以恢复所有信息。计算表明，非平凡的量子效应可以发生在低曲率的区域时，地平线参与，例如在防火墙的情况下提倡。
The variational quantum eigensolver (VQE) is an algorithm to find eigenenergies and eigenstates of systems in quantum chemistry and quantum many-body physics. The VQE is one of the most promising applications of near-term quantum devices to investigate such systems. Here we propose an extension of the VQE to calculate the nonadiabatic couplings of molecules in quantum chemical systems and Berry's phase in quantum many-body systems. Both quantities play an important role to understand the properties of a system beyond the naive adiabatic picture, e.g., nonadiabatic dynamics and topological phas…
In many classical and quantum systems described by an effective non-Hermitian Hamiltonian, spectral phase transitions, from an entirely real energy spectrum to a complex spectrum, can be observed as a non-Hermitian parameter in the system is increased above a critical value. A paradigmatic example is provided by systems possessing parity-time (PT) symmetry, where the energy spectrum remains entirely real in the unbroken PT phase while a transition to complex energies is observed in the unbroken PT phase. Such spectral phase transitions are universally sharp. However, when the system is slowly …
On the Computational Complexity of Guided Berry Phase Estimation
本文证明给定与基态有重叠的引导态时，判定2-局域量子比特哈密顿量的Berry相位是BQP完全的，并扩展到加权海森堡相互作用及二维晶格，利用Schrieffer-Wolff变换建立1-局域与2-局域间的复杂性转变。
Quantum Physics and Fluctuating Topologies: Survey
自旋-统计联系、量子引力和其他物理学考虑表明，经典时空拓扑不是一个不变的属性，在量子物理学中可以改变。我们中的一些人已经研究了二十多年，使用量子原理实现拓扑变化。最近，人们对我们的一些工作重新产生了兴趣，这可以追溯到1995年。本文件是作为我们的主要相关文件的资源文章。它包含引用论文的内容摘要和相应的链接。
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