Non-Markovian decoherence dynamics of the hybrid quantum system with a cavity strongly coupling to a spin ensemble: a master equation approach
基于最近的超导微波腔与非均匀加宽自旋系综在外加驱动场作用下强耦合的混合量子系统的实验，我们利用精确主方程方法研究了其非马尔可夫退相干动力学.这里的自旋系综是由金刚石中带负电荷的氮空位（NV）缺陷制成的。我们精确的开放系统主方程理论描述了实验退相干的结果，并揭示了如何在强耦合制度的非均匀加宽引起的退相干被抑制的机制。此外，我们展示了如何光谱烧孔产生局域态，以进一步抑制腔退相干。我们还研究了这个系统中的两时间关联，以进一步展示量子涨落如何表现量子记忆。
2020-06-29 quant-ph
Quantum dynamics of spatial decoherence of two atoms in a ring cavity
研究了单模环形腔中两原子相对位置的空间退相干动力学。我们发现，两个原子的空间退相干强烈地依赖于它们的相对位置。在考虑空间自由度的情况下，我们研究了两个原子内部态的纠缠动力学。结果表明，纠缠在有限时间内衰减到几乎为零，退纠缠时间依赖于描述原子空间分布的波包的宽度。
2010-12-30 quant-ph
Decoherence of two qubits coupled with one-mode cavity without rotating-wave approximation
精确地研究了两个量子比特分别与单模腔耦合时的退相干。结果表明，在共振情况下，当耦合强度较弱时，系统的退相干行为类似于马尔可夫情形;而当耦合强度较强时，系统的纠缠度在有限时间内消失，并可能在永久消失之前恢复到分数初始纠缠.而在失谐情况下，纠缠在消失一段时间后会周期性地恢复。这些结果与Jaynes-Cummings模型下的结果有很大的不同。
2008-07-13 quant-ph
A nonlinear mechanism of charge qubit decoherence in a lossy cavity: the quasi normal mode approach
从准简正模的观点出发，描述了有耗微腔中约瑟夫森结（JJ）电荷量子比特的一种新的退相干机制，这种退相干机制可以在基于JJ量子比特的量子计算的实际实验中出现.研究表明，电荷量子比特与量子腔场的非线性耦合会导致共振模的额外耗散，这是由于电荷量子比特自身诱导的共振模与非共振模之间的有效相互作用.利用系统加浴法计算了这种新型退相干的特征时间。
2004-12-21 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
Charge Qubit Storage and Its Engineered Decoherence via Microwave Cavity
研究了微波腔中超导电荷量子比特与量子化电磁场的纠缠。它可以动态地控制一个经典的外部场线程的SQUID内的电荷量子比特。利用可控的量子纠缠，我们可以演示电荷量子比特携带信息的量子存储的动态过程。另一方面，基于这种工程化的量子纠缠，我们还可以证明电荷量子比特在准经典态下与腔场耦合时会发生量子跃迁，从而产生渐进的退相干。
2005-02-01 quant-ph
Many-qubit network employing cavity QED in a decoherence-free subspace
通过在无消相干子空间中对量子比特进行编码，提出了一种基于腔QED的多量子比特网络，并在此基础上利用单光子脉冲与腔辅助相互作用实现了多逻辑量子比特条件门。该方案不仅能抵抗集体失相错误，而且与传统方法相比，大大减少了实现步骤，并且可以完成任意两个节点之间的通信。我们通过实现一个三逻辑量子比特Toffoli门来展示细节，并基于目前可实现的腔QED技术探索实验可行性和挑战。
2008-07-10 quant-ph
Decoherence Suppression by Cavity Optomechanical Cooling
我们考虑一个腔光机械冷却配置组成的机械谐振器（表示为谐振器b）和电磁谐振器（表示为谐振器a），这是耦合在这样一种方式，谐振器a的有效谐振频率线性依赖于谐振器b的位移。我们研究了在这样的配置中的反反应效应是否可以有效地用于抑制退相干。为此，我们考虑的情况下，在两个相干态的叠加制备的机械谐振器和评估的退相干率。我们发现，没有显着的抑制退相干是可以实现的，当谐振器a被假定为具有线性响应。另一方面，当谐振器a表现出克尔非线性和/或非线性阻尼时，只要表征这些非线性的参数可以被调谐到接近某些指定的最佳值，则可以使退相干速率比平衡值小得多。
2011-07-14 quant-ph
Protecting a Spin Ensemble against Decoherence in the Strong-Coupling Regime of Cavity QED
基于自旋系综耦合到超导微波腔的混合量子系统是腔量子电动力学（QED）实验和利用量子力学效应的未来技术的有前途的候选人。目前，这些系统中退相干的主要来源是非均匀自旋展宽，这限制了它们在量子信息的相干传输和存储方面的性能。在这里，我们研究了超导腔与金刚石中氮空位中心系综的强耦合动力学。我们实验观察的第一次，如何退相干诱导的非洛伦兹自旋分布可以被抑制在强耦合制度-一种被称为“腔保护”的现象。为了证明这种效应的相干控制方案的潜力，我们展示了如何适当选择微波脉冲可以增加两个数量级的腔和自旋系综之间的相干振荡的幅度。
2014-04-16 quant-ph
Two-photon detuning and decoherence in cavity electromagnetically induced transparency for quantized fields
在小噪声近似下，研究了双模腔中量子化光场与$Λ$组态三能级原子的相互作用。原子相对于光场的载流子处于双光子失谐。在输入探测光场为压缩态，输入泵浦光场为相干态的情况下，计算了腔外光场的稳态正交噪声谱。场的平均值在所有分析中都没有改变：原子显示出电磁感应透明（EIT）。研究了腔场输出中原子的基态退相干效应。结果表明，输出光场对双光子失谐量非常敏感。
2008-01-22 quant-ph
Decoherence-Based Quantum Zeno Effect in a Cavity-QED System
我们提出了一个基于消相干的量子芝诺效应（QZE）的解释，其中测量被动态地视为色散耦合的测量系统的设备，而不是冯诺依曼的投影。它被发现，明确的生存概率上的退相干时间的依赖性定量区分这种动态QZE从通常的投影测量的基础上。通过重新审视QZE的腔QED实验[J. Bernu等人，物理评论Lett，101，180402（2008）]，我们提出了一个替代方案来验证我们的理论考虑，频繁的测量减缓了光子数的增加，由于非破坏耦合与原子在大失谐。
2010-07-27 quant-ph
Decoherence of mesoscopic states of cavity fields
我们表明，在最近的实验研究中所涉及的类型的介观叠加态的演化在一个高Q腔的确定模式的两原子相关测量可以用来确定本征值的约化密度矩阵的字段，提供的假设的动力学条件实际上是满足实验精度。这些条件包括：i）场与用于操纵和监测腔场的里德伯原子的纯色散耦合，以及ii）由耦合到“谐振器”的腔组成的系统的基态中有效地不存在相关性，这解释了退相干和阻尼过程。在零温度下进行微观计算，并与主方程结果进行比较。
1998-04-14 quant-ph
Two interacting atoms in a cavity: exact solutions, entanglement and decoherence
我们解决了两个不同种类的原子在一个腔中相互作用的问题，并找到了相应的本征值和本征函数的显式解使用一个新的不变量。该模型包含各种常用模型。作为例子，我们获得了封闭的表达式并发和纯度作为时间的函数的情况下，腔是准备在一个数的状态。我们讨论了这些量和的行为以及它们在并发纯平面上的相对行为。
2010-04-23 quant-ph
Controlling decoherence of a two-level-atom in a lossy cavity
利用外部周期性驱动源，我们证明了控制置于有耗腔中的二能级原子的相干和退相干动力学的可能性。阐述了相干动力学对隧穿相干破坏（CDT）现象的控制，处于量子叠加态的受驱动二能级原子的相干动力学实际上可以完全停止。我们研究了二能级原子在不同初始制备条件下的这种现象。然后，我们继续研究的退相干起源于二能级原子与有耗腔模的相互作用。的损耗机制中描述的一个微观模型，耦合谐振腔模式到一个浴缸的谐波场模式。在二能级原子上施加一个适当调谐的连续激光场，可以大大降低原子的退相干。我们证明了原子态的两个相反的初始制备：量子叠加态以及基态的消相干的抑制。这些发现可以用于在量子比特操纵过程中熟练地对抗退相干的效果。
2000-03-17 quant-ph
Cavity QED implementation of non-adiabatic holonomies for universal quantum gates in decoherence-free subspaces with nitrogen-vacancy centers
提出了一种在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算的腔QED方案，其中氮空位中心与微球腔的回音壁模共耦合，在微球腔中的量子比特上可以实现一组通用的量子门.在我们的实现中，在适当的驱动场的辅助下，量子演化对仅虚激发的腔场态不敏感。利用氮空位中心的Λ型三能级构型中的光学跃迁，所实现的非绝热完整性可以用于在编码的逻辑量子比特上构造通用的量子门集合。因此，我们的方案开辟了在具有长相干时间的固态自旋上实现具有腔辅助相互作用的普适完整量子计算的可能性。
2015-05-20 quant-ph
Monitoring atom-atom entanglement and decoherence in a solvable tripartite open system in cavity QED
本文给出了两个强驱动原子与耗散腔场模共振耦合的动力学的完全解析解。我们证明了初始的原子-原子纠缠不能增加。事实上，原子希尔伯特空间分为两个子空间，其中一个是消相干自由，使得初始原子纠缠仍然可用于应用，即使在存在足够低的原子衰变率。在另一个子空间中，纠缠、退相干和纯度的度量由类似的功能行为描述，该功能行为可以通过联合原子测量来监测。此外，我们显示了可能产生的薛定谔猫态的整个系统在瞬态制度，以及纠缠的腔场和原子原子子系统的测量互补子系统的条件。
2008-02-04 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on tripartite GHZ state generation using a trapped ion coupled to an optical cavity
我们分析了内禀退相干对产生三方GHZ态的概率的影响，使用一个冷的囚禁离子耦合到一个单模的腔场，并与共振激光场相互作用。求解Milburn方程，得到了密度矩阵随腔-离子耦合、激光-离子耦合以及幺正时间步长相对于系统参数确定的时间尺度的变化关系。从一个可分离态的系统出发，利用最近的实验报道的耦合强度，利用密度矩阵计算了三重GHZ态产生的几率。
2004-11-06 quant-ph
Entangled photons from quantum-dot-cavity systems under non-Markovian decoherence by pulsed excitation
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
研究通过脉冲双光子共振激发量子点谐振腔系统，在非马尔可夫衰减条件下计算纠缠光子对的纠缠度，提出算法降低非马尔可夫动力学模拟的计算成本。
2026-07-08 quant-ph
Driving Atoms Into Decoherence-Free States
我们描述了腔中N个原子的无退相干子空间，在该子空间中，由于光子通过腔镜泄漏而引起的退相干被抑制。我们展示了如何子空间的状态可以纠缠的帮助下，弱激光脉冲，利用腔场的高衰减率和原子之间的强耦合和谐振腔模式。原子保持无退相干的概率原则上可以任意接近1。
2000-06-30 quant-ph
Decoherence-Free Emergence of Macroscopic Local Realism for entangled photons in a cavity
研究了环境噪声对腔中参量发射产生的偏振纠缠光的影响。通过采用最近发展的可分性判据，我们证明了：i）自激励可以抑制噪声对纠缠的不利影响; ii）当自激励有效时，包含噪声的参量辐射的经典模型对可分性判据中的期望值提供了与量子理论相同的结果.此外，我们表明，在宏观极限，这是不可能观察到违反当地的现实主义与测量的$n$粒子的相关性，无论n，但有限的。这些结果提供了一个有趣的例子，出现了宏观局域现实主义的存在下，强纠缠，甚至在没有退相干。
2005-02-11 quant-ph
Decoherence and Landauer's Principle in Qubit-Cavity Quantum-Field-Theory Interaction
在量子比特-腔量子场论（QFT）相互作用中考虑量子退相干和朗道原理，将量子比特视为系统，腔QFT视为环境。特别是，我们调查的变化发生在一个纯的初始状态和环境的系统在退相干过程中，有或没有能量耗散，并比较的结果与情况下，系统的初始状态是一个混合状态，因此退相干是缺席。当我们选择一个相互作用哈密顿量，使得系统的能量和相干性同时变化时，系统的布居变化和初始态混合时的能量变化是相同的。然而，退相干项增加了系统的冯诺伊曼熵。在这种情况下，系统的能量变化和退相干不是独立的物理过程。退相干过程保持幺正性。另一方面，如果相互作用哈密顿量不改变系统的能量，则只存在退相干效应。环境将是一个分布的基础上的位移数的状态和总是增加的能量。Landauer原理在这两种情况下都是成立的。
2023-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Preparation of decoherence-free, subradiant states in a cavity
量子系统退相干的原因可以追溯到与环境的相互作用。正如迪克首先指出的那样，在一个由N个二能级原子组成的系统中，每个原子都单独地偶极耦合到环境中，存在集体的亚辐射态，它们与光子模没有偶极耦合，因此它们预计会衰减得更慢。这种性质也意味着，这些类型的状态，形成一个N-1维子空间的原子子系统，也退相干较慢。我们提出了一个计划，将创建这样的国家。首先，将两能级原子置于强失谐腔中，激发其中一个原子，称为控制原子。原子-腔场耦合系统的时间演化导致了原子的适当纠缠态。通过在明确定义的时刻施加后续激光脉冲，可以将原子状态驱动到子辐射中，即。例如，消相干自由子空间当光子的平均数达到一定值时，结果与腔的状态无关。条件分析表明，用现有的原子-腔相互作用实验技术，该方案是可行的。
2001-06-06 quant-ph
Decoherence of tripartite states - a trapped ion coupled to an optical cavity
研究了通过控制耦合到光腔中的囚禁二能级离子态获得的三量子比特系统的非耗散退相干。将环境模型化为一组互不相互作用的谐振子，得到了三重复合系统的态算符、产生最大纠缠GHZ态的几率和粒子数反转的解析表达式.可观测的指针是孤立量子系统的能量。耦合到环境的结果在指数衰减的非对角矩阵元素的状态运营商与时间以及相位退相干的组件状态。数值计算了不同系统环境耦合强度下GHZ态产生几率和粒子数反转的时间演化。利用负性作为纠缠度的度量，线性熵作为混合度的度量，分析了存在退相干时三体系统的纠缠动力学。
2005-09-23 quant-ph
Entanglement and decoherence of N atoms and a mesoscopic field in a cavity
本文研究了N原子与高质量腔场维持的单模电磁场共振耦合的行为，腔场中含有介观相干场。我们用一个简单的有效哈密顿模型证明了腔与原子的强耦合产生了一个原子-场纠缠态，其中包含N+1个近相干分量在相平面内以不同的速度缓慢旋转.这些组件的周期性重叠的结果在一个复杂的崩溃和复苏模式的拉比振荡。研究了有限腔品质因数对退相干的影响。我们提出了一个简单的分析模型，基于蒙特卡罗方法放松。我们比较它的预测与精确的计算，并表明，这些有趣的效果可以现实地观察到一个两个或三个原子的样品中的15光子场与圆形里德伯原子和超导腔。
2006-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reducing phonon-induced decoherence in solid-state single-photon sources with cavity quantum electrodynamics
固态发射器是开发集成单光子源的优秀候选者。然而，声子通过零声子线的纯退相和声子辅助发射降低光子不可逆性。在这里，我们从理论和实验上研究了半导体量子点在微腔中发射的光子的不可逆性作为温度的函数。我们发现，一个大的耦合到一个高品质因数腔可以同时减少两个声子引起的退相干源的影响。它首先限制了纯退相对零声子线的影响，其不可逆性高于$97\%$直到$18$ K。此外，它有效地将声子边带重定向到零声子线，并带来了来自$87\%$的全发射光谱的不可分辨性（分别为）。$24\%$），无空腔效应，大于$99\%$（分别$76\%$）在$0$ K（分别$20$ K）。我们提供了最佳的腔设计，进一步减少声子诱导的退相干的指导方针。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scaling of Decoherence Effects in Quantum Computers
在一个简单的量子计算机模型中，研究了退相干率随量子比特数的变化规律。两个状态的q比特通过捕获势被定位在分离良好的位置周围，但是发生质量运动的q比特中心的振动运动。相干的一个和两个q比特门控过程由外部经典场控制，并由高Q腔模式促进。退相干由于q位和腔模式耦合到一个浴的自发发射模式，腔衰减模式和振动模式的治疗。的保真度的短时间行为的非马尔可夫治疗，使时间尺度的退相干被确定，连同它们对q位数的依赖的情况下，其中的q位/腔模式系统是在一个纯粹的状态和浴是在热状态。
2003-01-17 quant-ph
Decoherence in QED at finite temperature
考虑温度为T时带电粒子的波包通过充满光子的空腔，研究其局域化和干涉性质。结果表明，经过足够长的路径后，波包变得局域化，干涉以指数速度消失。
2000-01-24 quant-ph
Decoherence and entanglement in tripartite systems: Cavity QED
我们提出了一个实验装置，与目前的技术可行的，涉及两个高品质因数腔，一个拉姆齐区和一个二能级原子与它们相互作用。腔中的动力学模型由耗散色散Jaynes-Cummings模型。给出了系统各部分的演化超算符以及原子与第一腔的纠缠度的解析表达式，并数值计算了系统的两两纠缠度.我们考虑由两个原子的相关态和场的相干态的叠加的张量积给出的初始可分态。我们表明，对于现实的模型参数（包括耗散），当耗散率小于色散频率（真空拉比频率的平方和失谐之间的比率），腔场的最终状态仍然纠缠。
2010-02-23 quant-ph
Generation of decoherence-free displaced squeezed states of radiation fields and a squeezed reservoir for atoms in cavity QED
我们提出了一种方法来设计一个有效的反Jaynes-Cumming和Jaynes-Cumming原子系统和单腔模式之间的相互作用，并展示了如何在油藏工程过程中使用它。为了构造有效哈密顿量，我们分析了在经典场驱动下，处于λ位形的原子系统与单腔模的相互作用.利用这种相互作用，我们首次给出了如何产生无消相干的腔场位移压缩态。在我们的方案中，原子束作为一个水库的辐射场被困在腔内，最近所采用的S。Pielawa等人[Phys. Rev. Lett. 98，240401（2007）]以在高Q谐振器中产生爱因斯坦-波多尔斯基-罗森纠缠辐射态。在我们的方案中，所有的原子都必须在基态下准备，并且如在引用的文章中那样，既不需要原子检测，也不需要原子与腔模之间的精确相互作用时间。从这种相互作用中，我们也可以为原子系统生成一个理想的压缩库。为此，我们必须假设，除了工程原子-场相互作用之外，腔场的强衰减（即，腔衰减必须比有效的原子-场耦合强得多）。利用这个方案，可以检验压缩库中原子动力学中的一些有趣的效应。
2008-06-17 quant-ph
Sudden transition between classical and quantum decoherence in dissipative cavity QED and stationary quantum discord
研究了耗散腔QED系统的量子失谐中经典退相干与量子退相干之间的突变现象，该系统由两个相互作用的二能级原子组成，每个原子都被囚禁在一个耗散腔中.结果表明，在有限时间内，腔场的耗散并不破坏两个处于X型量子态的原子间的量子不协调，当时间趋于无穷大时，原子与腔场的相互作用会产生稳态量子不协调.跃迁时间对两原子的初态参数和相干光场的平均光子数敏感。有趣的是，如果我们选择适当的比值，两个原子之间的量子不协调完全不受腔场耗散的影响，这取决于两个腔场的衰减速率和原子-场的耦合常数。
2011-05-20 quant-ph
Decoherence of two maximally entangled qubits in a lossy nonlinear cavity
分析了有耗腔中两个光量子比特与非线性介质（克尔非线性）相互作用时的退相干效应对量子纠缠的影响。假设量子比特最初处于最大纠缠态（Bell或Bell类态）或最大纠缠混合态，以Werner和Werner类态为例。考虑了两种纠缠度量：描述量子比特形成纠缠衰减的纠缠度和确定正部分转置保持操作下纠缠代价衰减的负纠缠度.我们观察到，在所讨论的退相干模型中，克尔非线性不影响最初处于贝尔或维尔纳态的量子比特的纠缠，尽管量子比特的演化可以明确地依赖于这种非线性。然而，对于初始Bell态和相应的Werner-like态，通过在有耗腔中引入Kerr非线性效应，可以周期性地减小纠缠的损耗.此外，纠缠措施的相对性被证明，据我们所知，第一次，作为一个物理过程的结果。
2004-07-26 quant-ph
On-chip storage of broadband photonic qubits in a cavity-protected rare-earth ensemble
固态光发射器的集合能够实现光子量子比特的宽带量子存储和转换，并应用于高速光量子网络，用于安全通信，全球计时和互连未来的量子计算机。为了实现利用系综的相干量子信息传输，目前使用自旋重定相技术来减轻由非均匀加宽引起的快速退相干。在这里，我们使用一个密集的钕稀土离子强烈耦合到纳米光子谐振器的合奏证明，通过腔保护，一个单光子激发的消相干几乎完全抑制-一种新的技术，用于访问集体耦合的消相干自由子空间。因此，腔场和原子超辐射态之间的受保护拉比振荡能够将光子频率量子比特（约50 GHz带宽）超快速传输到离子中，然后以98.7%的保真度进行检索。通过将超辐射激发耦合到其他长寿命的稀土自旋态，这项技术将使宽带，随时可用的量子存储器和快速的光-微波转换器成为可能。
2016-09-06 physics.atom-ph quant-ph
Engineering tunable decoherence-free subspaces with collective atom-cavity interactions
提出在耗散原子-腔系统中利用三能级原子和可调外部驱动激光器，将系统转移至高度简并的多维含时无消相干子空间以制备高度纠缠纯态，并开发绝热捷径实现比标准方法更高纯度与保真度的演化。
2025-04-04 quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian squeezed reservoir
精确地研究了压缩真空腔中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明：首先，由于压缩真空腔中各模的平均光子数增大，理论上解纠缠时间随压缩参数r的增大而减小。第二，偶宇称初始Bell态在完全退纠缠后有纠缠恢复，而奇宇称初始Bell态在完全退纠缠前有纠缠减少和纠缠恢复。结果与真空腔中的量子比特的情况完全不同。
2008-07-26 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
Quantum computing and communication with decoherence-free atomic states
在量子计算和量子通信中，为了抵抗退相干对量子比特态相位因子的破坏，利用无退相干态进行量子信息的处理、传输和存储具有重要意义。我们提出了一个在单模腔中利用四个无消相干态的原子实现纠缠和基本量子逻辑门的方案。量子信息的传输可以直接从一个原子到另一个原子，其中腔仅被虚拟激发。讨论了该方案的可能应用和实验要求
2001-11-07 quant-ph
On the effectiveness of the protocol creating the maximum entanglement of two charge-phase qubits by cavity field
我们重新讨论了在作为量子数据总线的腔中耦合到微波场的两个约瑟夫森结（JJ）电荷相位量子比特之间产生最大纠缠态的协议。我们致力于分析一种新的量子退相干机制，这种机制是由于量子比特与数据总线之间的绝热纠缠引起的，即非共振微波场。结果表明，即使数据总线的变量可以被消除，量子比特和数据总线之间的纠缠仍然存在，并且可以使两粒子态的叠加态退相干。幸运的是，我们可以构造一个二维无消相干子空间来对抗这种绝热消相干，为了对这种消相干问题进行解析研究，我们利用Fraghlich变换重新推导了这类系统的有效哈密顿量，它与绝热消去法得到的结果是等价的。
2004-10-26 quant-ph
Photon generation through decoherence in cavity QED: analytical analysis
拉比哈密顿量描述了二能级原子与单模量子化电磁场之间的相互作用。当系统处于马尔可夫原子退相库中时，反旋项导致光子从真空中产生。在马尔可夫阻尼库的存在下，渐近平均光子数高于在没有反旋转项的情况下预期的热光子数。我们得到近似的解析表达式在渐近制度的光子产生率在纯退相的情况下，平均光子数和原子布居数反转在一般情况下。我们的分析结果是有效的小平均光子数限制，他们通过数值分析进行了检验。
2008-12-05 quant-ph
Entanglement Dynamics for Two Spins in an Optical Cavity---Field Interaction Induced Decoherence and Coherence Revival
本文研究了两个中性自旋粒子与单模光腔通过通常的磁相互作用耦合的量子关联。在光子相干态的假设下，我们得到了自旋极化方向平行和反平行的双自旋纠缠态。基于量子主方程，我们导出了含时的Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）型量子关联，并与已知的纠缠测度并发进行了比较.在双自旋单重态（被认为是系统的本征态之一）中，CHSH关联和并发度保持在它们的最大值，且与平均光子数无关，不随时间变化。在平均光子数较低的情况下，一般纠缠态的关联随时间呈周期性变化。当光子数增加到一定值时，振荡变得随机，相关性被抑制到Bell限以下，表明纠缠态的退相干。在高光子数限制下，相干性周期性地恢复，使得CHSH关联在与腔场周期相关联的特定时间点接近上限值
2017-07-04 quant-ph
Entanglement dynamics and decoherence of an atom coupled to a dissipative cavity field
本文研究了强驱动二能级原子与单模真空场相互作用系统在腔场存在耗散时的纠缠动力学和退相干。从原子处于一般纯态、光场处于真空态的初积态出发，证明了最终密度矩阵在${\mathbb C}^2\otimes{\mathbb C}^2$空间上是成立的，因此，纠缠度可以作为原子与光场纠缠度的度量.讨论了腔衰减对系统量子纠缠的影响。我们还研究了原子与光场之间的Bell-CHSH破坏，并证明了存在不违反Bell-BCSH不等式的纠缠态。利用该系统作为量子信道，我们还研究了一般量子比特态和两量子比特纠缠态的量子隐形传态，并证明了在这两种情况下，原子-场纠缠态都可以比任何经典信道更好地保真度地传送未知态.
2010-03-13 quant-ph
Effect of collision dephasing on atomic evolutions in a high-Q cavity
研究了高Q腔中单原子的退相干机制，并与M。Brune等人[Phys. Rev. Lett. 76，1800（1996）]。碰撞退相和腔泄漏被认为是产生退相干效应的主要原因。特别是，我们表明，实验数据可以拟合得很好，通过假设合适的值的碰撞斯塔克位移和暗计数率的检测器。
2003-02-10 quant-ph
Number of particle creation and decoherence in the nonideal dynamical Casimir effect at finite temperature
本文通过导出一个有效哈密顿量来研究非理想腔中的动力学Casimir效应。我们首先计算粒子产生的平均数的一般表达式，适用于腔边界的任何运动规律。我们还计算了在选定的模式中制备的任意状态的线性熵的一般表达式，也适用于腔边界的任何运动定律。作为我们的结果的应用，我们已经分析了在一个特定的振荡运动的空腔边界内的粒子产生和线性熵的平均数。在这些表达式的基础上，我们发展了一个全面的分析，在非理想动力学Casimir效应的粒子产生数的共振。我们还证明了共振的发生在纯度的初始状态的损失，并估计与这些共振的退相干时间。
2008-05-06 quant-ph
Photon-assisted entanglement and squeezing generation and decoherence suppression via a quadratic optomechanical coupling
纠缠和量子压缩因其非经典特性在量子技术中有着广泛的应用。在这里，我们研究了开放的自旋光机械系统中的纠缠和量子压缩，其中Rabi模型（自旋耦合到机械振子）通过二次光机械耦合耦合到辅助腔场。我们发现，它们的性能可以通过辅助腔的光子，这来自于光子相关的自旋振荡器耦合和失谐的调制。具体地说，可以实现完全可切换的自旋-振子纠缠，同时也实现了强的机械压缩。此外，我们还研究了环境引起的退相干和耗散，发现它们可以通过增加光子数来减轻。这一工作为利用二次光力学操纵腔量子电动力学中的纠缠和量子压缩以及抑制退相干提供了一种有效的方法。
2019-10-15 quant-ph
Reconstruction of non-classical cavity field states with snapshots of their decoherence
微观系统的状态编码了其完整的量子描述，从中推断出所有测量结果的概率。作为一个统计概念，状态不能从单个系统实现中获得。它可以通过对不同的实现进行测量，从副本的集合中重建。重建一组与环境隔离的囚禁粒子的态是研究量子到经典边界的重要步骤。虽然已经实现了捕获原子状态的重建，但用捕获的光子进行类似的实验是具有挑战性的，这需要腔体存储很长时间的光。在这里，我们报告了完整的重建和图形表示的各种辐射状态被困在一个腔中，其中几个光子生存足够长的时间来重复测量。通过原子一个接一个地穿过腔，从场中提取信息。我们展示了一个画廊的图片具有相干态，福克态与一个明确的光子数和薛定谔猫态，这是不同相位的相干态的叠加。这些态可以用它们在光子数基上的密度矩阵或它们的维格纳函数来等价地表示，维格纳函数是场的复振幅分布。准经典相干态具有高斯形的维格纳函数，而Fock和薛定谔猫维格纳函数显示振荡和负性，揭示量子干涉。腔阻尼引起退相干，这很快地洗掉维格纳函数振荡。我们观察到这一过程，并实现电影的退相干重建快照薛定谔猫态在连续的时间。
2008-09-05 quant-ph
Measuring the quality factor of a microwave cavity using superconduting qubit devices
提出了一种利用单模微波腔场与超导电荷量子比特相互作用产生两个宏观量子态叠加的方法。这种叠加的退相干可以通过测量腔场的维格纳函数或电荷量子比特态来确定。然后由叠加态的退相干可以推知腔的品质因数Q。即使当$Q$值相对较低并且量子位与腔场之间的相互作用较弱时，所提出的方法在当前技术内也是实验上可实现的。
2005-11-17 quant-ph
Decoherence-free manipulation of photonic memories for quantum computation
我们提出了一个构造任意量子线路的协议。量子比特（qubit）以单光子的偏振态编码。它们被存储在放置在光学腔中的空间分离的稠密介质中。特定的脉冲序列分别寻址存储介质，以编码量子位并实现一组通用的门。该协议避免了自发发射和腔体阻尼，是无消相干的。我们讨论了一个耦合方案的实验实现在氖原子。
2005-12-12 quant-ph
Light transport in cold atoms and thermal decoherence
利用相干后向散射干涉效应，从实验和理论上研究了冷原子蒸气中光的相干输运如何受到原子散射体剩余运动的影响。随着原子云温度的增加，干涉对比度显着降低emphazising的作用，运动诱导的退相干共振散射，即使在温度的子多普勒制度。我们推导出相应的相干时间的解析表达式。
2006-03-17 cond-mat.other quant-ph
Aspects of nonlocality in atom-photon interactions in a cavity
我们研究了一个Bell型不等式，该不等式描述了在腔中利用原子-光子相互作用探测原子的概率。我们考虑了原子衰变和腔场光子损耗引起的退相干，研究了退相干对原子-光场二次关联的影响。我们表明，退相干对非局域性的影响可以观察到在一个控制的方式在实际的实验中，涉及微脉塞和微激光。
2001-03-15 quant-ph
Anomalous Decay and Decoherence in Atomic Gases
原子气体中的对碰撞导致退相干和衰变。假设气体中的所有原子都同样可能碰撞，导致考虑平均场类型的Lindbladian，其中许多原子的极限演化减少到具有二次非线性的单个量子Lindbladian。我们描述了三个吸烟枪的非线性演化：幂律衰减和失相率;失相率，采取一个连续的范围内的值取决于初始数据，最后，异常流动的布洛赫球朝向半球。
2018-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Two cavity modes in a dissipative environment: cross decay rates and robust states
我们研究了交叉衰减率在两个电磁模式与同一水库相互作用的系统中的作用。两个可行的实验敏感的幅度和相位，这些速率。我们表明，如果交叉衰减率是可观的，有国家较少暴露于消相干和耗散，并在极限情况下出现消相干自由子空间。
2004-10-25 quant-ph
Overcoming decoherence of cat-states formed in a cavity using squeezed-state inputs
猫态是振幅为$α_{0}$和$-α_{0}$的两个相干态的叠加。最近的实验使用超导电路在微波腔场中创建猫态。与绝热和高度非线性极限中的简并参量振荡（DPO）一样，通过由泵浦场的下转换引起的双光子耗散过程以信号腔模式形成状态，以产生成对的信号光子。信号的衰减和热涨落的存在会使状态迅速去热，对动力学的影响是要么破坏猫态的可能性，要么急剧减少可以形成的猫态的寿命和大小。本文研究了压缩库与腔场耦合对DPO和微波系统的影响。虽然阈值非线性不改变，我们表明，使用压缩态显着延长猫态的寿命。这提高了产生大振幅猫态的可行性，并且具有更大程度的量子宏观相干性，这对于许多量子技术应用是必要的。使用当前的微波设置，这需要一个修改的哈密顿量的实验参数，我们进一步展示了如何压缩状态提高质量的猫状态，可以形成在这个制度。压缩还对抗由于热噪声引起的显著退相干，这与有限温度下的微波场有关。通过模拟一个热压缩库，我们表明，热退相干的动力学猫态可以抑制通过仔细控制压缩库。为了表示猫态的质量，我们考虑了不同的签名，包括条纹和负性，以及量子相干性的$C_{l_{1}}$测量。
2020-06-23 quant-ph
Decoherence in excited atoms by low-energy scattering
本文描述了一种新的原子退相干机制，它是热粒子被原子核散射的结果。它是基于这样的想法，即一个单一的散射将产生原子核的突然位移，这将被原子中的电子感知为静电势的瞬间移动。这将使原子的波函数部分地投射到较低的能量状态，这将导致原子状态的退相干。计算表明，退相干随原子的激发而增加，这使得在里德伯原子中观察退相干效应变得容易。我们估计光子和大质量粒子散射的退相干的顺序，分析几种常见的情况。我们的方案可以应用于弱相互作用粒子的检测，比如那些可能是暗物质的成分的粒子，计算出这种相互作用比背景辐射具有更突出的影响。
2017-06-09 astro-ph.IM physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic Control of Decoherence-Free-Subspaces in an Open Collective System
提出了一种利用耗散腔中的无消相干子空间（DFS）对原子系综进行精确控制的方法。我们可以通过向腔中注入一个场来设计系统的Lindblad跳跃算子的特定本征态，该场解构性地干扰系综的发射振幅。与以前的绝热DFS建议相反，我们的方案在存在集体退相干的情况下创建了DFS。因此，我们有能力设计具有高多粒子纠缠的状态，这可以用于量子信息科学或计量学。我们进一步展示了一个更优化的驱动方案，利用知识可能的非绝热演化获得所谓的绝热标准。这使我们能够在不依赖于系综中原子数量的时间尺度上以异常高保真度进化到所需的状态。通过工程的DFS本征态示意性，我们的方法允许更快的状态准备比以前的计划，依赖于阻尼到一个所需的状态，只使用耗散。
2022-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-Classical Transition of Photon-Carnot Engine Induced by Quantum Decoherence
我们研究了基于腔QED系统的光子卡诺引擎的物理实现[M。Scully等，Science，\textbf{299}，862（2003）]。在这里，我们分析了两个退相干机制，更实际的PCE系统，光子场的耗散和输入原子的纯退相。结果表明：（1）在存在腔损耗（光子耗散）的情况下，PCE仍能在一定程度上工作;（2）原子的短时退相是PCE必须克服的致命问题。
2006-04-04 quant-ph
