Macroscopic superpositions via nested interferometry: finite temperature and decoherence considerations
近年来,人们对产生宏观量子态的光机械器件产生了很大的兴趣。在这里,我们专注于通过嵌套干涉实现宏观叠加的建议方案。我们考虑了有限温度对产生的叠加的影响。我们还详细研究了该方案的可行性,探测各种新的退相干机制。
2012-07-09 quant-ph
Short-time decoherence of Josephson charge qubit nonlinearly coupling with its environment
首先,我们研究了量子比特与水浴非线性耦合的短时退相干。退相干的度量被选为偏差密度算子的最大范数。然后,我们具体研究了约瑟夫森电荷量子比特(JCQ)模型。结果表明,在温度T=30mK时,JCQ的退相干保真度损失大于Differenzo低退相干判据。退相干随实验温度的降低而减小。当温度降低到T=0.3mK时,双苯并低退相干判据可以满足。
2004-10-23 quant-ph
Distillability sudden death and sudden birth in a two-qutrit system under decoherence of finite temperature
研究了有限温度退相干下二元系统的可蒸馏性、突然死亡和突然出生。利用负性和重排列判据,证明了某些初始自由纠缠态在有限时间内可以变为束缚纠缠态或可分纠缠态。此外,初始制备的束缚纠缠态或可分离态也可能在有限时间内变成纠缠态。
2015-06-22 quant-ph
Decoherence-free dynamics of quantum discord for two correlated qubits in finite-temperature reservoirs
利用精确可解模型研究了两个初始关联量子比特在两个有限温度库中量子不和谐的无消相干演化。我们研究了当两个量子比特初始制备在X型量子态时,耦合到两个独立欧姆库的量子比特的量子点动力学。研究发现,油藏温度对DFE动态有显著影响。我们证明了通过选择合适的双量子比特系统和库的参数来控制DFE和延长DFE时间是可能的。
2011-02-13 quant-ph
Quantum entanglement dynamics and decoherence wave in spin chains at finite temperatures
我们分析了有限温度下一类精确可解的一维自旋模型在平衡态下的量子纠缠,并确定了一个量子涨落决定系统行为的区域.我们探测系统在这一区域的响应,通过研究自旋动力学投影测量后的一个本地自旋,导致的外观的“退相干波”。我们研究了自旋关联函数、纠缠动力学以及测量后量子信息传输的保真度。
2005-07-28 quant-ph
Room-temperature storage of quantum entanglement using decoherence-free subspace in a solid-state spin system
我们实验证明室温存储的量子纠缠使用两个核自旋弱耦合的电子自旋由一个单一的氮空位中心在金刚石。我们实现了对三量子比特自旋系统的通用量子门控制,并在两个核自旋的无消相干子空间中产生了编码的纠缠态。通过注入任意的集体噪声,我们证明了无退相干纠缠态的相干时间比其他纠缠态的相干时间长一个数量级。
2017-11-08 quant-ph
A perturbative non-Markovian treatment to low-temperature spin decoherence
University of Minnesota(明尼苏达大学)
本文提出了一种非马尔可夫主方程,用于研究低温下分子自旋退相干的动力学,通过从头计算参数与退相干动力学的关联,提供高效预测方法。
2026-02-28 quant-ph
Effect of bath temperature on the quantum decoherence
从理论上研究了量子比特在两种不同环境中的动力学行为。第一环境是耦合到玻色子浴的两级系统。第二个是阻尼谐振子。基于幺正变换,我们发现在第一种情况下,量子比特的退相干可以随着温度的升高而减小,这与[Phys.Rev.Lett. 100,120401],而在第二种情况下,它不能用$T$降低。在这两种情况下,随着耦合的增加或有限失谐的出现,量子位动力学发生了实质性的变化。
2013-11-04 quant-ph
Optimal Decoherence Control in non-Markovian Open, Dissipative Quantum Systems
研究了非马尔可夫开放耗散量子系统的最优控制问题。最优控制使用庞特里亚金最大值原理是具体推导。在二能级系统中数值研究了Lorentz-Drude正则化的欧姆库在下列三种情况下的影响:ω_0 \ll ω_c,ω_0 \approx ω_c或ω_0 \gg ω_c,其中ω_0为量子系统的特征频率,ω_c为欧姆库的截止频率.最优控制过程对退相干动力学有显著影响。温度是影响退相干动力学的关键因素。分别分析了高温、中温和低温水库的最优消相干控制。研究表明,通过控制耦合和环境状态来设计工程油藏,可以减缓退相干速率,延缓退相干时间。此外,我们比较了非马尔可夫最优退相干控制与马尔可夫的,发现与非马尔可夫的工程人工水库是更好地控制开放,耗散量子系统的退相干。
2009-10-27 quant-ph
Enhancement of quantum correlations between two particles under decoherence in finite temperature environment
增强与有限温度环境相互作用的实际量子系统中的量子关联是量子信息处理中的一个重要课题。在本文中,我们利用弱测量和测量反转来增强由两个粒子组成的量子系统中的量子关联。研究了量子比特-量子比特和量子比特-量子比特量子系统在广义振幅阻尼通道下由局域量子不确定度测量的量子关联跃迁。我们表明,在弱测量和测量反转后,联合系统对退相干表现出更强的鲁棒性。
2014-06-24 quant-ph
Wave Packet Spreading: Temperature and Squeezing Effects with Applications to Quantum Measurement and Decoherence
在大多数量子力学教科书中,定域自由粒子被表示为波包,并讨论了它的运动。在这些讨论中隐含着零温度的假设。我们讨论了如何有限温度和压缩的影响可以纳入一个基本的方式。结果显示了简单的工具和思想的介绍如何使读者接触到量子力学研究前沿的主题。我们讨论了标准量子极限,这是在测量小的力量,和退相干的混合(“薛定谔猫”)状态,这对目前的研究在量子计算,纠缠和量子经典接口的兴趣。
2003-01-13 quant-ph
Exact zero modes and decoherence in systems of interacting Majorana fermions
马约拉纳费米子经常与其他低能费米子自由度共存。在这种情况下,拓扑量子计算需要使用多体系统的费米零模。我们分类所有这样的相互作用费米子模式,并显示如何选择最大化的退相干时间的模式。我们发现,在一个典型的相互作用系统的最大消相干时间是一个数量级的量子比特的基础上的费米子宇称算符的本地部分的消相干时间。
2014-01-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Notes on Decoherence at Absolute Zero
本文从近年来低维系统中电子退相干率测量和相关局域化现象的实验出发,分析了低温下电子退相干问题。在零温度下的退相干的重要性,可能引起的量子涨落,放在一个更广泛的背景下。
1999-12-14 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Decoherence in a nonequilibrium environment
考虑耦合到一般非平衡环境中的量子谐振子。我们表明,退相干因子可以表示在一个可测量的有效温度,定义通过一个广义的波动耗散关系。我们进一步提出了一个简单的实验方案,以确定随时间变化的有效温度与工程油藏的线性保罗陷阱。我们的形式主义允许在一个统一的方式存在的任意数量的非马尔可夫噪声源的非平衡退相干的定量描述。
2010-11-24 quant-ph
Qubit Decoherence and Non-Markovian Dynamics at Low Temperatures via an Effective Spin-Boson Model
量子布朗振子模型(QBM)在Fock空间表象下可以看作是一个多能级自旋玻色子模型。在足够低的温度下,振荡器的自由度动态地减少到最低的两个级别,系统的行为有效地作为一个两个级别(E2 L)自旋玻色子模型(SBM)在这个限制。我们讨论了能级降低的物理机制,并从QBM解分析了E2 L-SBM的行为。的QBM接近的解决方案的可用性,使我们能够研究的非马尔可夫功能的退相干和泄漏的SBM在非微扰制度(例如,不调用玻恩近似)在比以前更好的细节。我们的结果很好地捕捉到了许多模型中常见的非马尔可夫短时低温特性。
2004-05-25 quant-ph
Decoherence-assisted transport in quantum networks
结果表明,在一个均匀的全连接量子网络的能量转移是由一个与环境自旋的消相干相互作用。传递概率的解析表达式得到的零温度的情况下,和效果示出在生理温度下持续。这个模型的消相干辅助能量转移的芬纳-马修斯-奥尔森复杂。
2014-01-26 quant-ph
Exact master equation and decoherence dynamics of Majorana zero modes under the gate-induced charge fluctuation
本文导出了Kitaev模型中Majorana零模退相干动力学的精确主方程,Kitaev模型是一个一维$p\,$波无自旋拓扑超导链(TSC),它受到门控电荷涨落的扰动.将Feynman-Vernon影响泛函方法推广到含有对激发的费米子开放系统,导出了精确的主方程。我们得到了TSC中零能波哥留邦的精确主方程,然后将其转化为Majorana零模的主方程。在这个精确的主方程形式主义,我们可以详细描述的非马尔可夫退相干动力学的零能量bogolibons以及局部扰动下的马约拉纳零模式。我们发现,在零温度下,存在一个零能局域束缚态,它不是原来的零能bogoliubon或原来的Majorana零模,而是考虑电荷涨落后的Majorana零模局域束缚态.正是这种零能量局域束缚态保护了Majorana零模不受退相干的影响,这是一种长时间的非马尔可夫记忆效应。然而,在有限温度的环境中,当Majorana零模受到局域扰动时,零能局域束缚态不能形成,退相干是不可避免的。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collisional decoherence of internal state superpositions in a trapped ultracold gas
我们分析了原子或分子在超低温下非简并内态相干叠加并置于超冷缓冲气体中的碰撞退相干。我们的分析适用于任意浴颗粒/示踪颗粒质量比。弹性碰撞和非弹性碰撞都对退相干有贡献。我们得到了一个表达式,可观察到的退相干率成对散射特性,特别是低温散射振幅。我们认为浴粒子/示踪粒子的质量比的情况下,轻浴和重示踪粒子的依赖性。得到的表达式可能是有用的,在低温应用中,需要准确的估计退相干率。结果表明,通过测量相干振荡的消相干阻尼,可以确定不同内态原子和分子的散射长度。
2010-02-04 quant-ph
Decoherence in open Majorana systems
耦合到热浴导致存储的量子信息的退相干。对于高斯费米子系统,线性或高斯光学的费米子模拟,这些动力学可以通过系统的协方差矩阵的演化来优雅而有效地描述。以系统和浴是高斯费米子,我们观察到退相干发生的速率是独立的浴温度。此外,我们还考虑了一个弱耦合制度的动力学是马尔可夫。我们提出了一个微观推导马尔可夫主方程完全在语言的协方差矩阵,温度的独立性仍然明显。这与其他场景中看到的行为完全不同,例如费米子与玻色子浴相互作用时。我们的分析适用于许多马约拉纳费米子系统,已被誉为非常强大的,拓扑保护,量子比特。在这些系统中,有人声称,热退相干可以指数抑制降低温度,但我们发现高斯退相干不能冷却。
2015-07-01 quant-ph
Folding-Free ZNE: A Comprehensive Quantum Zero-Noise Extrapolation Approach for Mitigating Depolarizing and Decoherence Noise
本文提出一种无需线路折叠的新型量子零噪声外推方法,分别针对去极化噪声、退相干噪声及混合噪声设计对应缓解策略,并结合线路切割技术解决高噪声线路外推数据失效问题,提升噪声缓解效果。
2023-05-01 quant-ph
Quantum Path predictability for an electronic Mach-Zehnder interferometer in presence of environment induced Decoherence and Quantum Erasing process
本文估计了电子马赫-曾德尔干涉仪的温度依赖路径可预报性。路径可预测性的增加可以直接与更强的退相干过程相关联。我们还从理论上预测,在两条路径中放置两个与系统处于相同平衡温度的探测器,会擦除路径信息的所有记忆,因此其作用就像量子橡皮擦。
2015-02-17 quant-ph
Low temperature decoherence dynamics in molecular spin systems using the Lindblad master equation
针对低温下分子自旋系统的不可逆退相干问题,提出结合开放量子系统与电子结构理论的方法,利用 Lindblad 主方程显式引入电子结构信息预测弛豫速率,为量子信息与传感等领域提供了描述弛豫效应的框架。
2024-11-13 quant-ph
Decoherence and dissipation of a quantum harmonic oscillator coupled to two-level systems
推导并分析了量子谐振子与一组独立二能级系统相互作用的Born-Markov主方程。这个迄今为止几乎未被探索的模型作为四个“规范”的系统环境模型之一的消相干和耗散起着重要的作用。为了研究环境自旋进一步耦合到耗散浴的影响,我们还推导了谐振子与耦合到玻色子浴的单个自旋相互作用的主方程。我们的模型是由量子机电系统和微米级离子阱实验动机。退相干和耗散率的温度依赖性显着不同的量子布朗运动。特别地,中心振荡器的系统耗散率随着温度的增加而减小,并且在零温度下趋于零,但是也存在与温度无关的动量扩散(加热)率。
2007-12-17 quant-ph
On the von Neumann entropy of certain quantum walks subject to decoherence
考虑在$N$ -循环上的离散时间量子行走,由以下条件控制:在行走的每一个时间步,选项持续存在,概率为$p$,对硬币自由度进行投影测量。对于这类二分量子系统,我们证明了总密度算符的冯诺伊曼熵收敛于它的最大值。因此,当受到退相干的影响时,分别对应于硬币空间和步行者空间的两个子系统之间的互信息最终必须减少到零。简单地说,任何大于零的退相干水平都会迫使系统最终变得完全“解纠缠”。
2010-07-19 quant-ph
Quasi non-Markovian approach to the study of decoherence of a controlled-not quantum gate in a chain of few nuclear spins quantum computer
在弱耦合近似下,建立了一个准非马尔可夫主方程,研究了由三个核自旋组成的具有第二近邻Ising相互作用的线性链系统构成的量子计算机模型中受控非(CNOT)量子门运行时的退相干现象.我们比较与马尔可夫对应的温度不同,从零(热化)和在零温度下的低和高耗散率的行为。在低耗散有一个非常小的差异之间的马尔可夫和准非马尔可夫在任何温度下,这是不可能被测量,并在高耗散有一个差异,这是可能在任何温度下测量。
2012-06-07 quant-ph
Decoherence Strength of Multiple Non-Markovian Environments
众所周知,人们可以通过其温度和诱导阻尼的乘积来表征马尔可夫环境的退相干强度,并通过该量对多个环境的退相干强度进行排序。我们表明,在弱耦合制度的非马尔可夫环境中也存在一个自然的(虽然部分)订购环境引起的不可逆性内的微扰处理。该措施可适用于低温和非平衡环境。
2011-07-09 quant-ph
Decoherence and the Nature of System-Environment Correlations
我们研究系统环境的相关性的基础上的量子比特和它的环境中的纯退相干(相位阻尼)的框架内的精确动力学。研究了任意(可能是混合)初始量子比特态的退相干与系统-库纠缠的建立之间的关系。在通常采用的制度中,量子比特的动力学可以描述的马尔可夫主方程的Lindblad型,我们发现,几乎所有的量子比特初始状态内的布洛赫球,退相干是完整的,而总的状态仍然是可分离的-没有纠缠。一般来说,“可分离”和“纠缠”退相干都会发生,这取决于温度和初始量子比特状态。此外,我们发现的情况下,经典和量子相关性周期性交替作为时间的函数,在制度的低温。
2011-11-08 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
Decoherence induced by zero point fluctuations in quantum Brownian motion
我们展示了一个完全解析的方法来研究零温环境下布朗测试粒子的退相干。我们考虑双线性耦合到振荡器的Omhic环境并计算主方程。从扩散系数,我们评估退相干时间通常的量子布朗运动,也为一个倒置的振荡器,作为一个玩具模型的量子相变。
2005-04-21 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Zero-dimensional models for gravitational and scalar QED decoherence
本文研究了两个量子力学振子系统-浴玩具模型的动力学行为,该模型是通过截断到零空间维度的线性引力耦合到一个有质量的标量场和标量QED而得到的。标量引力玩具模型映射到相位阻尼振子上,而标量QED玩具模型近似映射到受双光子阻尼的振子系统上。玩具模型提供了潜在的有用的见解解决开放系统的量子动力学有关的全标量QED和弱引力场系统,特别是操作探针的初始标量场系统叠加态的退相干。
2022-12-06 gr-qc quant-ph
Persistent fermionic entanglement under decoherence
研究两个不可区分费米子与全局玻色子浴耦合下的退相干,识别出纠缠持续存在的态族,为开放费米子系统纠缠动力学提供见解。
2025-05-22 quant-ph
Entanglement Evolution in the Presence of Decoherence
研究了两个量子比特的纠缠,每个量子比特被定义为一个有效的两能级自旋1/2系统,量子比特通过海森堡XY相互作用相互作用,并且由于布居弛豫和热效应而受到退相干的影响.在零温度条件下,对几种典型的初态,包括可分初态(非纠缠初态),用解析和数值方法研究了纠缠度随时间的变化。对于任意初始状态,得到了非零稳态并发度的解析表达式,并给出了使稳态并发度最大化的最优参数值。稳态并发分析发现保持非零低,有限的温度。我们还确定的贡献的全球和本地的相干性的稳态纠缠。
2006-09-04 quant-ph
Decoherence problem in quantum state transfer via an engineered spin chain
在具有“常开相互作用”的工程自旋链中实现了完美的量子态转移。在这里,我们考虑这样一个协议,量子退相干引起的空间分布的环境,这是普遍建模为一个浴缸的谐振子更现实的问题。利用角动量理论中的不可约张量方法,我们研究了零温和有限温两种情况下退相干对QST效率的影响。我们不仅发现QST效率随格位数的增加呈指数衰减,而且还发现了一些反直觉的效应,即QST效率随温度的升高而增强。
2006-08-17 quant-ph
Numerical investigation of the logarithmic Schrödinger model of quantum decoherence
本文提出了一个含时耦合的对数薛定谔方程作为量子粒子在位置空间中波函数的碰撞退相干模型。对数薛定谔方程的特殊数学形式已经被证明是从条件波理论中得出的,但是对数薛定谔方程的有效性还没有在一般初始条件下进行数值研究。使用算子分裂的方法,我们解决了非线性运动方程的波函数数值和比较它的解决方案的标准Joos-Zeh主方程的密度矩阵。我们发现这两种方法之间的系综宽度的时间依赖性行为很好的协议,但注意到好奇的“零钉扎”行为的对数薛定谔方程,从而波函数的零不会被擦除继续传播。通过检查推导的对数薛定谔方程的条件波动理论,我们指出可能的途径解决这个零钉扎问题。
2021-10-11 quant-ph
Quest for quantum superpositions of a mirror: high and moderately low temperatures
对Marshall,Simon,Penrose和Bouwmeester提出的振镜光子实验的Born-Markov主方程进行了分析,并考虑了温度和摩擦的重要性。我们发现,在目前可用的冷却水平,可见度恢复是纯粹的经典,并没有量子效应可以检测到的设置,无论多么强大的光子镜耦合。检查建议的普遍非环境退相干被排除在主导热退相干;一个固定的坐标扩散退相干的贡献可能会成为观察到达到适度的低温。
2006-12-23 quant-ph
Decoherence of quantum states and its suppression in ensemble large-scale solid state NMR quantum computers
讨论了基于核自旋I = 1/2的P施主原子阵列的系综大规模固态NMR量子计算机中的退相干问题。本文认为,低温(< 0.1 K)退相干的主要机制是量子位共振频率随机调制的绝热过程,该过程由核自旋与基本原子、杂质顺磁原子以及杂质反磁原子的电子自旋相互作用的长期部分决定。它是由估计的允许浓度的磁性杂质和自旋温度,从而获得所需的消相干抑制。讨论了系综量子寄存器基态中随机相位误差的抑制。
2002-11-17 quant-ph
On some unexplored decoherence aspects in the Caldeira-Leggett formalism: arrival time distributions, identical particles and diffraction in time
对Caldeira-Leggett主方程中一些尚未探索的退相干问题进行了分析和讨论。退相干过程由两个环境参数控制,即弛豫速率或摩擦和温度,导致从量子到经典的逐渐过渡。到达时间分布,非最小不确定性产品或拉伸高斯波包,全同粒子和衍射的时间显示有趣的功能在退相干过程中经历的时间相关的干涉图案。结果表明,在考虑开放动力学时,常力场的存在不影响退相干,拉伸参数的{ \it正值}减小退相干速率,全同粒子的波函数对称性不起作用;并且在时间和空间上的衍射通过在零耗散极限内增加温度和/或弛豫速率而逐渐消除。叫做量子快门问题
2022-01-11 quant-ph
Quantum correlations under environmental decoherence
针对两耦合qubit系统,研究零温和有限温环境退相干下量子纠缠及纠缠外关联的演化,证明测量诱导非定域性等于关联相干性,发现环境可诱导关联、纠缠外关联更抗温且无突然死亡现象。
2024-12-01 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
When is the two-level approximation untenable in issues of Decoherence?
我们研究了对一个消散量子系统进行多层次描述的条件和必要性。在这些条件下,近似技术简化其前两个层次的多级系统是不可靠的,一个现实的多级描述的制定退相干是不可避免的。在这方面,我们的第一个关键的观察是,一个多级系统的两级近似的有效性不是纯粹由{ \it足够低的温度}控制。我们证明了使用三种不同的环境光谱模型,系统-环境耦合的类型和环境光谱在温度上具有主导作用。特别地,由Caldeira-Leggett型线性坐标耦合引起的零温度量子涨落可以在系统允许的跃迁中的宽能量范围内产生影响。第二个关键的观察对两级近似的有效性是,在系统的短时间尺度之间的退相干时间被发现是由共振,但{ \it非共振}过程占主导地位。我们分三个阶段来证明这一点。首先,我们的零温度数值计算表明,计算的退相干率,包括弛豫,退相和泄漏现象显示,线性依赖于光谱面积的所有光谱模型使用,独立于光谱形状在一个大的环境光谱范围内相比,量子系统的能量。其次,在相同的范围内,退相干时间仅对整个频谱的平移具有边际依赖性。最后,相同的退相干率表现出强烈的依赖于系统-环境耦合的耦合能级的数量。
2004-06-22 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 without dissipation
典型的薛定谔猫态,即,初始状态对应于两个相距甚远的高斯波包。退相干时间仅在基本量子力学和平衡态统计力学的框架内计算。这与通常的说法不同,即与耗散环境的不可逆耦合是退相干的机制。在这里,我们表明,相反,退相干实际上可以发生在高温下,甚至为消失的小耗散。
2003-01-13 quant-ph
Laser trapping of ions and asymptotic minimization of Decoherence
本文用双势模型计算了Be原子光学离子阱的退相干时间。作为特殊情况,对双势阱的退相干时间与Zeno时间进行了比较。芝诺时间被认为是持续量子相干性的退相干时间的下限。相应时间尺度的相等提供了一定的过渡温度,在该温度以下,退相干可以渐近地最小化。
2013-05-27 quant-ph
Short-time decoherence of Josephson charge qubits
本文研究了单约瑟夫森电荷量子比特(JCQ)的短时退相干。退相干的度量被选为偏差密度算子的最大范数。结果表明,当温度足够低时(如T= 30 mK),在基本门操作时间τ {g}~12.7ps内,在目前的JCQ设置下,退相干小于0.0001。约瑟夫森电荷量子比特适合于作为量子计算的积木块,符合Dijuenzo低退相干准则。
2004-08-25 quant-ph
Non-Markovian quantum feedback from homodyne measurements: the effect of a non-zero feedback delay time
在反馈延迟时间为非零的情况下,我们精确地解决了基于零差测量的反馈回路中腔模的非马尔可夫动力学。通过适当地选择反馈参数,该方案能够显著地增加腔模的退相干时间,即使延迟时间不比退相干时间本身小得多。
1999-02-24 quant-ph
Room-temperature manipulation and decoherence of a single spin in diamond
本文报道了室温下对金刚石中单个氮空位中心自旋的相干操纵及其相干性随磁场变化的研究。我们使用磁共振诱导拉比章动,并应用哈恩自旋回波,以消除低频失相的影响。在磁场中观察到退相干率的急剧上升,其中氮空位中心自旋通过磁偶极耦合共振耦合到置换氮自旋。最后,我们发现的证据表明,远离这些能量共振自旋翻转的氮电子的退相干的主要来源。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Decoherence at Finite Temperatures
研究了量子环境$E$存在下量子系统$S$的退相干和热化的测度。整个系统在有限温度下处于正则热态。应用微扰理论的系统环境耦合强度,我们发现,在共同的哈密顿对称性,直到一阶的耦合强度,它是足够的考虑非耦合系统预测退相干和热化措施的$S$。这种解耦允许封闭形式的表达式为微扰展开的措施,消相干和热化的自由能的$S$和$E$。耦合和解耦系统的数值结果与多达40个量子自旋验证了这些发现。
2015-02-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoupling of Spin Decoherence Paths near Zero Magnetic Field
我们展示了一种方法来量化和操纵核自旋退相干机制,活跃在零到超低磁场。其中包括:(i)由于残余背景场,自旋量子化轴的非绝热切换;(ii)由于$^1$ H和杂原子自旋物种之间的通过键耦合的标量路径,例如部分用作$^1$ H的同位素替代物的$^2$ H。在自由演化条件下,由于$^2$ H引起的标量弛豫可以显著地限制核自旋极化寿命,从而限制零场附近的磁共振过程的范围。它示出了强大的列车的脉冲直流磁场,适用于$π$翻转角到一个或多个自旋物种可能会切换有效的对称性的核自旋哈密顿量,施加解耦或耦合的动态制度的需求。该方法将拓宽超极化生物医学造影剂化合物的光谱和在零场附近使用的超极化程序。
2021-12-16 physics.chem-ph quant-ph
Temperature of a Decoherent Oscillator with Strong Coupling
通过欧姆耦合耦合到热浴的真空状态的振荡器的温度是非零的,如通过振荡器的约化密度矩阵测量的。这篇论文表明,实际温度,作为测量的温度计仍然是零(或在热状态的浴,浴的温度)。退相干温度是由于“假退相干”,与热浴状态被拖随着振荡器。
2011-10-10 quant-ph
Temperature crossover of decoherence rates in chaotic and regular bath dynamics
研究了在恒温碰撞浴中双原子分子振动自由度的混沌浴动力学对量子系统退相干的影响。作为一个例子,在液体氙中的I $_2$的具体情况下,作为温度的函数进行检查,并与可积氙浴的结果进行比较。一个交叉的行为被发现:可积浴诱导更多的退相干在低浴温度比混乱浴,而相反的情况下,在较高的浴温度。这些结果验证了Wilkie的一个猜想,阐明了混沌动力学对系统退相干影响的不同观点。
2012-04-03 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Decoherence at absolute zero
本文分析了在绝对零度下量子相干性的损失。我们的模型由一个谐振子耦合到环境中的谐振子在绝对零度。我们发现,欧姆浴,非对角元素的密度矩阵的位置表示的衰减作为一个幂律的时间在后期。这种量子域中相干性的缓慢损失与高温环境研究中观察到的指数衰减有质的不同。
2005-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entanglement dynamics under decoherence: from qubits to qudits
研究了退相干影响下任意维两体系统纠缠的时间演化。对于量子比特,我们确定了在不同的系统-环境耦合下,包括有限温度效应的精确纠缠衰减率。对于量子点,我们展示了如何获得衰减率的上界,并提出了各种状态的精确解。
2005-08-16 quant-ph
Quantum Computation in Brain Microtubules? Decoherence and Biological Feasibility
Penrose-Hameroff(“Orch OR”)脑微管量子计算模型在环境退相干问题上受到批评。Tegmark最近的一份报告发现,微管只能在$10^{-13}$ s内保持量子相干性,这太短了,与神经生理学无关。在这里,我们批判性地检查了Tegmark计算背后的假设,并发现:1)Tegmark的评论不是针对文献中现有的模型,而是针对一种混合物,该混合物用沿着微管叠加的孤立子取代了“Orch OR”理论的叠加蛋白质构象,2)Tegmark预测在较低温度下退相干时间减少,与观察到的量子态行为直接矛盾,3)在针对Tegmark模型与“Orch OR”模型之间的差异校正Tegmark方程之后重新计算(叠加分离,电荷与偶极,介电常数)将退相干时间延长到$10^{-5} - 10^{-4}$ s并使Tegmark推导的关键假设无效,4)以超过退相干的速率向微管附近有序化水的集体动力学提供非相干代谢能可以对抗退相干效应(以与激光在室温下避免退相干相同的方式),和5)肌动蛋白凝胶化的相可以增强微管束周围的水的有序化,进一步将无退相干区增加一个数量级,并且将退相干时间增加到$10^{-2} - 10^{-1}$ s。这些修正将微管退相干引入了一个量子引力可以与神经生理学相互作用的机制。
2000-05-04 quant-ph
Exact Description of Decoherence in Optical Cavities
在零温度和有限温度下,导出了RWA近似下独立振子模型的精确约化动力学。结果表明,有关的相互作用和环境的信息被封装到三个时间依赖系数的主方程,其中之一消失在零温度的情况下。在目前使用的光学腔中,所有关于场动力学的信息都包含在{ \it 2}(或3)个实验上可获得的、物理上有意义的实时间函数中。从唯象学的观点来看,仔细测量两个({ \it three})足够的观测量就足够了,以便映射任何初始条件的演化,如以下几个例子所示:(广义)相干态、福克态、薛定谔猫态和压缩态。
2002-01-24 quant-ph