Dissipation-induced geometric phase for an atom in cavity QED
提出了一种可行的方案来研究光腔中原子的几何相位。腔模与外部驱动场一起充当原子的工程环境。当库的参数周期性地变化时，系统初始处于有效Lindblad算子的非平凡暗态，经历周期演化并获得几何相位。利用原子在无消相干子空间中的Ramsey干涉振荡可以观察到几何相位。
2012-05-07 quant-ph
Adiabatically steered open quantum systems: Master equation and optimal phase
我们介绍了一种替代的方法来推导最近由J.P.Pekola等人提出的主方程的广义形式[Phys.Rev.Lett. 105，030401（2010）]的一个与马尔可夫环境相互作用的双能级量子系统。原始的推导采用了绝热基的有效哈密顿量和标准相互作用图方法，但没有通常的久期近似。我们的方法是基于利用主方程的非操纵系统在第一超绝热的基础上。它在获得高阶方程方面可能是有效的。此外，我们展示了如何选择绝热本征态的相位，以最小化局部绝热参数，以及这种选择如何导致在局部规范变化下不变的状态。我们还讨论了绝热非循环几何相位对主方程的影响。
2011-12-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometrical Rabi transitions between decoupled quantum states
一个周期性的扰动，如激光场不能诱导过渡矩阵元素为零的两个解耦状态之间的过渡。然而，我们表明，如果另外一些系统参数的变化是不稳定的，这样的过渡成为可能通过绝热变化引起的激发到其他状态。我们证明了两个解耦态之间的全振幅转移可以实现，更重要的是，系统的演化只取决于它在参数空间中的路径。然后，我们的技术提供了一个有价值的手段，研究非平凡的几何动力学通过辅助状态与大的能量分裂。
2008-09-17 quant-ph
Robustness of geometric phase under parametric noise
我们研究了几何相位在参数噪声中的鲁棒性。为此，我们考虑一个简单的情况下研究，即一个半经典粒子的运动沿闭环静态磁场获得狄拉克相位。参数噪声来自与经典环境的相互作用，该经典环境向粒子所遵循的路径添加布朗分量。在定义了规范不变的狄拉克相位后，我们讨论了来自噪声轨道的狄拉克相位角分布的一阶矩和二阶矩。
2009-02-16 quant-ph
A scheme for unconventional geometric quantum computation in cavity QED
提出了一种利用腔中两原子的双通道拉曼相互作用实现非零动力学相位的非传统几何双量子比特相位门的方案。我们证明了在一个循环演化中获得的动力学相位与在同一个循环演化中获得的几何相位成正比，因此总相位具有与几何相位相同的几何特征。在我们的方案中，原子激发态被完全消除，所提出的逻辑门的操作仅涉及原子的亚稳态，因此不受自发发射的影响。
2006-06-12 quant-ph
Experimental Realization of Nonadiabatic Shortcut to Non-Abelian Geometric Gates
当一个量子系统在简并的希尔伯特空间中被驱动通过一个参量循环时，它将获得一个非阿贝尔几何相位，这是稳定的，构成了完整量子计算（HQC）的基础。然而，在绝热极限下，环境退相干成为一个重要的误差源。最近，已经提出了各种非绝热HQC方案，但都是以增加对控制误差的敏感性为代价的。或者，存在通过“绝热性捷径”（STA）技术加速HQC的理论建议，但迄今为止还没有实验证明，因为这些proproprosals涉及同时控制四个能级的复杂控制。在这里，我们提出并实验证明，HQC通过捷径绝热可以构建只有三个能级，使用超导量子位在一个可扩展的架构。利用这个方案，所有完整的单量子比特操作都可以通过一个单周期的状态演化来实现。因此，我们能够在同一平台上对STA+HQC与NHQC的稳定性进行实验基准测试。我们的方案的灵活性和简单性，使它也可以实现其他系统，如氮空位中心，量子点，和核磁共振。
2019-02-28 quant-ph
Rydberg-interaction gates via adiabatic passage and phase control of driving fields
在本文中，我们提出了两个理论方案，通过工程的相位敏感暗态的两个原子受到里德伯-里德伯相互作用的实现量子相位门。结合传统的绝热技术和目前发展的相位控制方法，提出了一种可行的几何相位门的实现方案，其中条件相移（Berry相位）是通过周期性地和周期性地改变驱动场的参数来实现的。在这里，我们发现，几何相位获取的方式有关的相对相位调制。在第二种方案中，系统哈密顿量以非循环的方式被动态地改变，使得所获得的条件相位不是Berry相位。对实验的可行性和退相干效应进行了详细的分析。该方案为绝热操纵具有定制相位调制的相互作用里德伯系统提供了新的视角。
2018-03-14 quant-ph
Geometric Quantum Information Storage Based on Atomic Ensemble
量子信息存储（QIS）是将量子态写入量子存储器（QM）的物理过程。我们观察到，在某些一般情况下，量子态可以恢复到由非阿贝尔Berry几何相位因子（holonomy）描述的幺正变换。具有这种几何特征的光子的量子干涉可以用一个$Λ$ -原子系综的对称集体激发来实现，该系综由一个小失谐量的经典光场$δ$来控制.受控拉比频率$Ω(t)$随周期$T=\frac{2nπ}δ$的循环变化在最终光子态的不同分量中累积了额外的几何相位。然后，以纯粹的几何方式，存储的状态可以从最终状态解码。
2003-11-09 quant-ph
Nonlinear optical realization of non-integrable phases accompanying quantum phase transitions
本文提出利用具有四方对称性的各向异性低双折射光纤中的非线性光学效应，通过绝热调节非线性磁化率使斯托克斯矢量积累与量子相变具有相同规范结构的非可积 Hannay 角，并讨论了纳米晶体沉积的实验实现方案。
2025-08-19 quant-ph
Temperature effects on mixed state geometric phase
通过一些简单的例子研究了与热环境（浴）相互作用的开放量子系统的几何相位。该系统被认为是一个简单的自旋半粒子是弱耦合到浴。可以看出，即使在这种情况下，几何相位也可以随温度而变化。此外，我们还考虑了系统在弱耦合的时变磁场中的作用。这个模型的一个重要特点是，它揭示了存在的温度尺度，其中绝热条件被保存，超过该几何相位随温度变化相当迅速。这个温度正好是几何相位消失的温度。这种分析对几何量子计算的实际实现有一定的意义。
2006-05-31 quant-ph
Geometric phase of an atom inside an adiabatic radio frequency potential
本文研究了由静态磁场（B场）和含时射频场产生的绝热射频势场中原子的几何相位。原子质心的空间运动引起了一个几何相位，或Berry相位，原子超精细自旋沿局部B场的演化。这个阶段被发现依赖于静态B场沿半经典轨道的原子质心和"有效磁场“的总B场，包括振荡的射频场。具体的计算提供了几个最近的原子干涉实验和建议，利用绝热射频电位。
2007-04-04 quant-ph
Observable-geometric phases and quantum computation
本文提出了一种替代方法的几何相位从可观察的角度来看。准确地说，我们引入了可观测几何相位的概念，它被定义为与可观测的一组完整的本征态相关联的相位序列。可观测的几何相位被证明是与可观测空间的量子几何根据海森堡方程演化。它们确实不同于Berry的相位\cite{Berry1984, Simon1983}，因为系统是按几何学演化的。结果表明，在量子计算中，可观测几何相位可以用来实现一组通用的量子门。该方案导致与朱和王\cite{ZW2002,ZW2003}的阿贝尔几何门相同的门，但是基于状态空间之外的可观测空间的量子几何。
2019-11-01 quant-ph
Non-adiabatic holonomic quantum operations in continuous variable systems
本研究提出一种采用猫码的可行方案，通过对克尔参量振荡器施加单、双光子驱动组合构建任意量子比特门，实现连续变量系统中的非绝热几何量子逻辑操作，放宽了此前方案的要求，为量子控制提供有效途径。
2024-05-21 quant-ph
Quantum Particle-Trajectories and Geometric Phase
“粒子”轨迹被定义为射影空间中的可积$dx_μdp^μ= 0$路径。在这样的轨道上演化的量子态，无论是开放的还是封闭的，在$(x, p)$投影中都不会离域，与轨道相关联的相位与几何（Berry）相位和经典力学作用量有关。讨论了在“粒子”轨道上演化的态的高能物理性质。
2003-11-10 quant-ph
Quantum revivals, geometric phases and circle map recurrences
本文研究了一个变形的、周期性变化的谐振子哈密顿量的相干态的恢复。复活时间分布正好是旋转映射的庞加莱递归：只有三个不同的复活时间可以出现，具有指定的权重。因此，在一个粗粒度的离散时间动力系统的量子复苏和递归之间建立了一个链接。
1999-10-25 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Geometric Phases in Majorana Zero-Energy State
通常马约拉纳零能态的贝瑞相是零。在这篇文章中，我们提出了一个广义几何相位的马约拉纳零能态，这是非零的电子或空穴，分别。我们计算了铁磁体（FI）/拓扑绝缘体（TI）/超导体（SC）混合系统中的这些非零几何相位。非零几何相位在Majorana零能模的拓扑量子计算处理中具有潜在的应用价值。我们还用路径积分方法讨论了与Majorana零能态有关的非绝热几何相。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric Phase Based Quantum Computation Applied to an NP-Complete Problem
我们提出了一种新的方法来量子计算涉及的几何相位。在这种方法中，整个计算是通过在参数空间中的闭合电路中动态地演化适当选择的量子系统来执行的。解决的问题是3-SAT布尔可满足性问题的溶解度的测定。非绝热跃迁到更高水平的问题是解决在几个方面。避免的电平交叉被很好地定义，并且在该区域中可以减慢内插，可以用问题维度缩放哈密尔顿算子，导致恒定的间隙大小和位置，并且这里的规定足够一般，以允许其他适当选择的哈密尔顿算子。最后，我们表明，与$n$应用程序的这种方法，几何相位为基础的量子计算方法可以用来找到解决方案的3-SAT问题的$n$变量，NP完全复杂性类的成员。
2005-08-24 quant-ph
Geometric phase of an atom in a magnetic storage ring
由于磁场方向的变化，磁囚禁原子经历绝热几何（Berry）相位。我们从理论上研究了在最近的几个实验中证明的储存环内的原子轨道运动的Aharonov-Bohm几何相位。我们的研究结果表明，这种相移是很容易观察到的闭环干扰实验，因此，在建议的惯性传感应用程序的移位已占。通过数值模拟对原子横向分布引起的相移展宽进行了量化。
2007-01-19 cond-mat.other quant-ph
Geometric entangler via spin-electric coupling in molecular magnets
量子信息处理电路模型的一个基本要求是实现具有纠缠能力的容错多量子比特量子门。实现这一目标的关键一步是以有效和可行的方式在非常小的空间尺度上通过几何相位实现对量子比特状态的控制。反铁磁三角形单分子磁体（SMM）中存在的自旋-电耦合允许以极大的灵活性操纵自旋（量子位）状态。在这里，我们建立了一个全电的两量子比特几何相移门作用于三角形SMM的四重基态流形，这代表了一个有效的两量子比特状态空间。我们证明了一个任意纠缠功率的双量子比特量子门可以通过Berry相位效应来实现，该相位效应是通过在分子平面内动态改变外部电场来诱导的。
2016-09-08 quant-ph
Geometric phases and criticality in spin chain systems
建立了自旋链的几何相位与临界性之间的关系。因此，我们展示了如何几何相位可以利用作为一种工具来检测临界区域，而不必经历量子相变。我们分析评估几何相位，对应于地面和激发态的各向异性XY模型中存在的横向磁场时，各向异性的方向是螺旋旋转。超冷原子在光晶格作为一种可能的物理实现。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-adiabatic conditional geometric phase shift with NMR
条件几何相移门是近年来利用核磁共振技术在绝热条件下研制的一种具有一定误差容错能力的几何相移门。根据绝热要求，除非汉密尔顿在过程中变化得极其缓慢，否则结果是不准确的。然而，在量子计算中，一切都必须在退相干时间内完成。量子计算机的功耗与在退相干时间内可以进行的最大逻辑门运算次数成指数关系，这就要求量子计算中的每一个逻辑门都具有很高的运行速度。绝热条件使得任何快速的条件Berry相位（循环绝热几何相位）移位门都是不可能的。在这里，我们表明，通过使用一个新的设计序列的简单操作与一个额外的垂直磁场，条件几何相移可以做到非线性。因此，几何量子计算可以在与通常量子计算相同的速度水平上进行。
2002-08-22 quant-ph
Quantum phase transitions, entanglement, and geometric phases of two qubits
研究了具有XY型相互作用的双量子比特系统的量子相变、纠缠和几何相位之间的关系。该系统的能级交叉缝是各向异性耦合和横向磁场参数空间中的一个圆，与一维XY模型的无序线相同。除了与零磁场的直线相交的特定点外，基态的纠缠随着参数在圆上的变化而突然变化。在这些点上，纠缠没有改变，但基态突然改变。这是一个反例，说明纠缠并不总是量子相变的好指标。圆围绕参数空间的轴的旋转产生了像电荷的导电球一样的磁球。在球外运动的基态获得几何相位，而在球内运动的基态没有几何相位。该系统还具有Renner-Teller相交，其不给出几何相位。
2008-07-29 quant-ph
Geometric phase related to point-interaction transport on a magnetic Lobachevsky plane
我们考虑一个带电量子粒子在Lobachevsky平面内与垂直于平面的均匀磁场和沿平面内的闭合环C作螺旋输运的点相互作用。我们证明了束缚态本征函数在C所包围的区域内获得的Berry相位等于2π乘以通量量子数。
2000-08-22 math-ph math.MP quant-ph
NMR C-NOT gate through Aharanov-Anandan's phase shift
最近，提出了利用NMR通过Berry相位（绝热循环几何相位）移位进行量子计算（Jones等人，Nature，403，869（2000））。这种几何量子门由于Berry相位的几何性质，有望对某些类型的错误具有容错性。本文给出了一种在动态无相位演化环上利用Aharonov-Anandan相移（非绝热循环相移）实现NMR C-NOT门的方案。在我们的方案中，门是非相干运行的，因此它受退相干的影响较小。并且，在该方案中，我们在获得几何相移时选择了零动态相位时间演化环，不需要采取任何额外的操作来消除动态相位。
2001-05-10 quant-ph
Ground-state geometric quantum computing in superconducting systems
提出了一种基于双简并基态的哈密顿量实现几何量子计算的理论方案。因此，被自动操纵的系统保持在基态。所提出的物理实现依赖于由三个SQUID和两个超导岛组成的超导电路，其中电荷状态编码逻辑状态。我们得到了一组通用的单量子比特门，并利用两个相邻电路之间的互感实现了一个非平凡的两量子比特门，使我们能够实现一个完全几何的基态量子计算。几何量子计算的实施所引入的范例预计将对环境影响具有鲁棒性。
2011-01-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Observation of Geometric Phase in a Molecular Aharonov-Bohm System Using IBM Quantum Computer
量子系统的演化由相关的哈密顿量控制。一个由参数相关哈密顿量定义的系统，在几何演化时获得一个几何相位。具有非简并量子态的系统的这种绝热演化给出了充分研究的Berry相。朗盖-希金斯和他的同事们在考虑Jahn-Teller畸变时发现了一个几何相位，该畸变是由穿过电子势能面交叉点附近的闭合路径的核坐标描述的。在这样的条件下，玻恩-奥本海默波函数经历对应于引入的$π$弧度的全局相位的符号变化。这种变化进一步在波函数中引入了多值性，可以通过在给出分子Aharonov Bohm效应的核运动的哈密顿量中添加类似矢量势的项来去除。在这里，我们展示了一个计划来评估引入的全球相位的分子系统考虑Longuet-Higgins和提出的方法作为第一原则做同样的在更复杂的例子中的分子哈密顿量的量子计算机。
2019-09-01 quant-ph
Geometric Phase of a Spin-1/2 Particle Coupled to a Quantum Vector Operator
我们计算了当驱动场（自旋为1/2的场与之耦合，而不是我们熟悉的经典磁场）是一个量子矢量算符时的Berry相位，该矢量算符一般具有非对易分量，例如，另一个粒子的角动量，或者另一个自旋。整个系统的几何相位，自旋加上“量子驱动场”，首先计算，然后再细分为两个子系统，使用施密特分解的总波函数-得到的表达式显示了一个显着的，纯粹的量子效应，涉及领域的换向器组件。我们还计算了相应的平均“经典”的相位，涉及进动磁场在噪声的存在下，在噪声幅度的二次项-结果被证明是在良好的协议与文献中的数值模拟。量子和经典的情况之间的关系的微妙之处被指出，而三个具体的例子说明了我们的治疗范围和内部的一致性。
2016-09-12 quant-ph
Spin squeezing from bilinear spin-spin interactions: two simple theorems
我们证明了两个简单的定理压缩双线性自旋自旋相互作用，保持自旋宇称-包括绝大多数的量子自旋模型实现的最先进的量子模拟器。特别地，我们证明了压缩捕获了第一种形式的量子关联：1）在平衡时，通过从与外部任意场对齐的因式分解状态开始的自旋-自旋相互作用，以几何方式打开; 2）远离平衡，通过与相互作用哈密顿量幺正地演化相同的状态。
2021-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-protected intermediate trivial phases in quantum spin chains
物质的对称保护平凡相（SPt）是物质的对称保护拓扑相（SPT）的乘积态类似物。这意味着，SPt相可以通过保持保护对称性的某些路径被动态地连接到产品状态。此外，当在哈密顿量中添加破坏保护SPT阶的对称性的相互作用项时，SPT和SPT相位可以被示意性地连接到彼此。量子自旋链中的自旋1 SPT相可以作为自旋2哈密顿量的有效中间相出现。在本文中，我们表明，一个类似的场景也是有效的SPT阶段。更准确地说，我们表明，对于一个给定的自旋2量子链，有效的中间自旋1 SPT阶段出现在相图的某些区域，这些也被显着连接到非平凡的中间SPT阶段。我们通过研究诸如纠缠熵、与纠缠度相关的序参量和单点纠缠度等量来表征我们模型的相图。我们的数值分析使用矩阵乘积状态（MPS）和无限时间演化块抽取（iTEBD）方法来近似系统的基态的热力学极限。此外，我们提供了一个场论描述的可能的量子相变之间的SPt阶段。结合数值计算结果，说明这种跃迁可以用中心荷c=1的共形场论（CFT）来描述。我们的结果与[Y. Fuji，F. Pollmann，M. Oshikawa，Phys. Rev. Lett. 114，177204（2015）]。
2016-06-01 cond-mat.str-el quant-ph
Geometric Phases for Classical and Quantum Dynamics: Hannay angle and Berry Phase for Loops on a Torus
在本文中，我们已经考虑了封闭的轨迹的一个粒子上的两个环面的环路是不可收缩的（极向和环面环和结嵌入在一个规则的环面）。我们计算了当圆环面本身是螺旋旋转时，穿过这种环和结的粒子的Hannay角和Berry相位。由于不可收缩的环不包含任何面积，因此必须谨慎应用斯托克斯定理。在我们的计算方案中，我们直接使用线积分，从而避免了斯托克斯定理。
2019-05-09 hep-th math-ph math.MP
Geometric imprint of CP violation in two flavor neutrino oscillations
在真空或等密度物质中，由于CP相可以被测量掉，两个味中微子振荡公式对CP破坏相的存在不敏感。与上述情况形成鲜明对比的是，我们表明，CP违反阶段不能被测量的存在下，伴随着不同的CP阶段的背景密度的变化。我们提出了一个纯粹的几何可视化这一事实，利用Pancharatnam的处方循环量子投影。因此，如果在密度变化的介质中发生CP破坏，则在Phys.Rev.D79，096013（2009）中获得的拓扑相位可以变为几何相位。
2010-02-05 hep-ex hep-ph hep-th
Geometric phase around exceptional points
一个波函数拾取，除了动态相位，几何（Berry）相位时，在参数空间中的一个封闭的循环遍历。我们开发了一个通用的多维理论的几何相位（双）周期周围的异常退化在非厄米哈密顿。我们表明，几何相位正好是$π$的对称复哈密顿量的任意维和非对称非厄米哈密顿量的2维。对于高维非对称非厄米哈密顿量，几何相位在小圈内趋于$π$，并随着圈的大小和形状的变化而变化。我们明确地找到这种依赖性的领先渐近项，并描述它在不同的能级的相互作用。
2005-02-17 math-ph math.MP quant-ph
Exploring the Effect of Noise on the Berry Phase
利用超导量子比特研究了噪声对绝热几何相位的影响。该系统的状态，一个有效的自旋二分之一的粒子，被引导沿着参数空间中的封闭路径，从而获得几何相位。通过在控制参数中引入人工波动，我们测量了各种噪声功率和演化时间对移相的几何贡献。我们的结果清楚地表明，只有扭曲的路径波动导致几何退相。在与路径无关的动态相位的直接比较中，我们观察到绝热几何相位受噪声引起的退相的影响较小。这一观察结果直接指向几何相位在量子门或量子门应用中的潜力。
2013-06-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Topological transition in measurement-induced geometric phases
量子系统的态，在一个循环中被驱动，可以获得一个可测量的相位，仅取决于参数空间中的闭合轨迹。这样的几何相位是普遍存在的，并且还强调了诸如量子霍尔效应之类的稳健拓扑现象的物理学。同样，可以通过量子测量的循环序列来诱导几何相位。我们表明，应用程序的一系列弱测量呈现封闭的轨迹，因此几何相位，随机。我们研究了伴随的概率分布，并表明，当不同的测量强度，测量序列和几何相位之间的映射经历了拓扑转变。我们的发现可能会影响量子态的测量诱导控制和操纵-一种有前途的量子信息处理方法。它也对理解量子测量的基础产生了影响。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental Adiabatic Quantum Factorization under Ambient Conditions Based on a Solid-State Single Spin System
绝热量子计算是量子计算中一种通用的、鲁棒的方法。在这种体系结构中，问题可以通过将量子处理器从简单初始哈密顿量的基态演化到最终哈密顿量的基态来解决，最终哈密顿量对问题的解进行编码。到目前为止，还没有在环境条件下在单个固体自旋系统上实现绝热量子计算的实验，这已被证明是可扩展量子计算的兼容候选者。在这封信中，我们报告的第一个实验实现的绝热量子算法在一个单一的固体自旋系统在环境条件下。绝热量子计算的所有元素，包括初始状态的准备，绝热演化，和最终状态读出，实验上实现。作为一个例子，我们在绝热量子处理器上将35分解为素因子5和7。
2016-11-10 quant-ph
Strongly correlated states of a small cold atomic cloud from geometric gauge fields
利用精确对角化方法，我们分析了在人工磁场存在下，一个小的冷玻色原子系统的强关联态的出现。这个规范场是由耦合两个内部原子态的激光束产生的，它与原子在遵循原子的两个本征态之一--激光耦合时出现的Berry几何相位有关。我们的方法使我们能够超越绝热近似，并描述广义Laughlin波函数出现在强磁场极限。
2011-10-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Geometric quantum pumping in the presence of dissipation
当量子泵在耗散存在的情况下被依赖于时间的外力驱动时，传输的电荷由泵浦场$\mathbf{F}$的线积分给出。我们给出了$\mathbf{F}$在固定外力作用下的量子关联函数的一般表达式。因此，我们的方法的一个优点是，它将原来的时间相关的问题转化为一个自治的。另一个优点是$\mathbf{F}$的旋度给出了关于控制耗散量子泵浦的几何结构的直接可视信息。这可以用于广泛的实验情况，包括基于量子点的电子泵和基于超导器件的库珀对泵。应用到一个库珀对水闸，我们发现一个有趣的耗散引起的增强的电荷泵，电流的逆转，和出现的不对称。因此，这种几何方法使人们能够揭开一个有益的，耗散辅助操作协议过多。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Implementation of holonomic quantum computation through engineering and manipulating environment
考虑了一个原子-光场耦合系统，其中两对四能级原子分别被激光场驱动并被囚禁在两个相距较远的腔中，腔之间通过光纤连接。首先，我们表明，一个有效的挤压水库可以在适当的条件下设计。然后，我们表明，在两个腔中的原子之间的两个量子比特的几何CPHASE门可以实现通过沿一个闭环的工程水库的电气操纵。该方案将工程环境、无退相干空间和几何相位量子计算有机地结合在一起，具有显著的功能：通过简单地改变驱动场的强度和相对相位，实现了具有任意相移的CPHASE门。
2007-11-02 quant-ph
Kinematic approach to off-diagonal geometric phases of nondegenerate and degenerate mixed states
非对角几何相位已经被开发，以提供连接非干涉量子态的路径的几何信息。我们提出了一个运动学方法的非对角几何相位的纯态和混合态。我们进一步扩展了混合状态的概念提出[物理学评论快报。{\bf 90}，050403（2003）]到简并密度算子。分析了一阶和二阶非对角几何相位的酉演化伪纯态对。
2005-03-14 quant-ph
Geometric optimisation of quantum thermodynamic processes
微分几何提供了一个强大的框架，优化和表征有限时间热力学过程，经典和量子。在这里，我们开始由一个教学介绍热力学长度的概念。我们回顾和连接不同的框架，它出现在量子制度：驱动的封闭系统，时间依赖Lindblad主方程，和离散过程。一个几何下界熵产生在有限时间，这代表了量子推广的原始经典的限制。在此之后，我们审查和开发的一些一般原则，优化的热力学过程中的线性响应制度。这些包括根据热力学度量的控制变化的恒定速度，量子相干性的缺乏，以及卡诺发动机的热容量和弛豫时间之间的最大比率点周围的小周期的最优性。
2021-08-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Continuous Measurement Boosted Adiabatic Quantum Thermal Machines
我们提出了一个统一的方法来研究基于连续测量的量子热机在静态以及气动驱动系统。我们调查稳态和瞬态动力学的时间无关的情况下。在热力学驱动的情况下，我们展示了如何测量为基础的热力学量可以归因于几何特征。我们还提供了适当的定义，由于连续测量的存在和不存在绝热驱动的热传递和耗散。我们说明了上述的想法，并在两个不同的范例中研究制冷现象：一个耦合的量子点和一个耦合的量子比特系统，都经历连续测量和缓慢驱动。在与时间无关的情况下，我们证明了量子相干性可以提高基于测量的量子制冷机的制冷能力。专门为耦合量子位的情况下，我们考虑线性以及非线性系统浴耦合。我们观察到，非线性耦合产生冷却效果，在某些制度，否则加热预期。在绝热驱动的情况下，我们观察到量子测量可以显著提高绝热量子制冷机的功率。我们还观察到，由于个体效应，所获得的提升可以大于功率之和。基于测量的制冷机在驱动情况下可以具有与其中热提取最大的状态下的静态制冷机相比类似或更好的性能系数（COP）。我们的研究结果具有潜在的意义，在未来的应用范围从基于测量的量子热机的量子处理网络中的制冷设备。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric phases and criticality in spin systems
本文给出了循环演化相互作用自旋系统的几何相位与临界行为之间关系的一般形式。这为使用几何相位作为研究临界区域而不必经历量子相变的工具开辟了道路。作为一个具体的例子，给出了一个具有XY相互作用的自旋1/2链，并分析了相应的几何相位。将这些结果推广到任意自旋系统的情况，为这种关系的存在提供了一种解释。
2006-02-17 quant-ph
Non Abelian structures and the geometric phase of entangled qudits
在这项工作中，我们解决了一些重要的拓扑和代数方面的两量子态下的局部酉操作。投射不变子空间和演化与表征su（d）李代数及其表示的公共元素相联系。特别是，根和权重原来是自然的数量参数化循环演化和分数阶段。然后，这个框架被用来重铸陪集贡献的几何相位的形式，推广了通常的类似于一个单一的量子位的公式。
2014-06-17 quant-ph
A Symmetry Approach to Geometric Phase for Quantum Ensembles
我们使用工具，从动力系统的对称性理论分层乌尔曼的标准净化束，并得出一个新的连接混合量子态。对于幺正演化系统，这种联系产生了Sjöqvist等人[Phys. Rev. Lett. 85 2845 - 2849（2000）]，并且对于更一般地演化的开放系统，由于Tong等人[Phys. Rev. Lett. 93 080405（2004）]。
2015-10-26 math-ph math.MP quant-ph
Optimized Geometric Quantum Computation with mesoscopic ensemble of Rydberg Atoms
提出了一种非绝热非阿贝尔几何量子操作方案，利用介观里德伯原子实现普适量子计算。单个控制原子通过里德伯态之间的长程相互作用纠缠目标原子的介观系综。我们从理论上证明了在理想情况下，单量子比特和双量子比特量子门都可以达到99.9%左右或以上的高量子效率。此外，针对里德伯原子和系综中Rabi频率涨落（Rabi误差）的实验问题，我们将基于动力学不变量的零系统误差灵敏度（ZSS）最优控制理论应用于该方案.数值模拟结果表明，即使在拉比频率达到10%的波动时，单系综量子比特门的平均保真度也可以达到99.98%，双量子比特门的平均保真度可以达到99.94%。我们还发现，优化方案还可以减少高阶微扰项在推导系综原子哈密顿量时所带来的误差。为了解决Rydberg系综中基态和Rydberg能级之间的退相干误差的实验问题，我们引入了Rydberg和基态之间的色散耦合机制，并在此基础上对Rydberg态进行了消相干处理.数值模拟结果表明，量子门得到了增强。该方案将强里德伯原子相互作用、非绝热几何量子计算、动力学不变量和最优控制理论相结合，为利用介观原子系综构造快速、鲁棒的量子门提供了一条新的途径.我们的研究有助于正在进行的努力，在发展量子信息处理与里德伯原子被困在光晶格或镊子阵列。
2020-09-08 quant-ph
Berry's Phase in the Presence of a Stochastically Evolving Environment: A Geometric Mechanism for Energy-Level Broadening
一般的Berry相的情况下，其中一个两级系统耦合到第二个系统的动力学坐标是缓慢变化的广义允许随机演化的缓慢系统。随机行为是通过将慢系统耦合到热resevoir而产生的，热resevoir由最初在温度T下处于平衡的谐振子浴来建模，并且其谱密度具有与快系统的能级间隔相比小的带宽。在快系统中由Berry相产生的众所周知的能级位移，与慢系统的随机运动相结合，导致快系统能级的加宽。在强阻尼和足够低的温度的限制下，我们确定的程度的水平加宽解析，并表明，缓慢的系统动力学满足朗之万方程中的洛伦兹和类电的力量出现作为一个后果的几何效应。我们还确定了这种机制在快速系统中产生的平均能级位移。
1998-03-12 cond-mat hep-th quant-ph
Robust Two-Qubit Geometric Phase Gates using Amplitude and Frequency Ramping
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Colorado, Denver（科罗拉多大学丹佛分校）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本研究提出了一种利用振幅和频率斜坡实现鲁棒双量子比特几何相位门的方法，实现了高保真度的纠缠操作，适用于量子计算和光谱学。
2026-10-14 physics.atom-ph quant-ph
Tight lower bounds on the time it takes to generate a geometric phase
该研究针对循环演化量子系统，基于量子速度极限的几何特性最新成果，推导并验证了产生预设Aharonov-Anandan几何相位所需时间的三个严格下界，明确演化时间受能量资源与几何相位的约束。
2023-12-15 quant-ph
Exceptional Points in a Microwave Billiard with Time-Reversal Invariance Violation
本文报道了耗散微波台球中的例外点的实验研究。相关的两态哈密顿量是非厄米的和非对称的。它是在EP周围的参数平面中的窄网格上通过实验确定的。在EP处，T违反的大小由特征向量分量的相对相位给出。本征向量在EP周围进行几何传输，因此它们收集几何相位以及不同于单位的几何振幅。
2010-11-30 cond-mat.other math-ph math.MP
Nonequilibrium fluctuations of a driven quantum heat engine via machine learning
我们提出了一种基于人工神经网络的机器学习方法，以更快地了解几何贡献对耦合到腔体的温度驱动量子热机的非平衡波动的作用。使用人工神经网络，我们已经探讨了聚束和反聚束光子交换统计不同的发动机参数之间的相互作用。我们报告说，超出了一个关键的腔温度，法诺因子之间的巨大和低的值作为驱动协议之间的相位差的函数振荡。我们进一步观察到，标准的热力学不确定性关系是无效的，当有有限的几何贡献的波动，但适用于零相位差，即使在存在的相干。
2018-10-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum computation with abelian anyons on the honeycomb lattice
我们考虑一个具有阿贝尔任意子激发的二维自旋系统。这些激发的操纵使得量子计算模型的构建成为可能。虽然单量子位门是动态执行的，但该模型提供了具有拓扑性质的双量子位门的优点。任意子在格点上的输运和编织都可以用几何演化的鲁棒性来实现。同样的控制程序也可以用来处理非阿贝尔任意子。提出了一种利用光晶格实现这种操作的可能方法。
2006-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric Speed Limit of Accessible Many-Body State Preparation
我们分析了状态准备在一个有限的空间内的局部控制参数之间的控制哈密尔顿算子的拓扑连接状态。我们制定了一个猜想，在协议持续时间的能量波动的时间积分是有界的量子几何张量设置的测地线长度从下面。这个猜想暗示了量子速度极限的几何下界。我们证明了任意的猜想，充分慢的协议使用绝热扰动理论，并表明边界是饱和的测地线协议，保持能量方差沿轨迹不变。我们的猜想意味着，任何最佳的单位保真度协议，即使是那些驱动系统远离平衡，从根本上限制了绝热演化的量子几何。当控制空间包括所有可能的耦合，跨越整个希尔伯特空间，我们恢复著名的Mandelstam-Tamm界。然而，仅使用可访问的局部控制来退火在复杂的模型，如玻璃或在量子混沌系统中的目标个别激发态，量子速度限制的几何界限可以是指数大的系统大小，由于发散的测地线长度。我们验证了我们的猜想，无论是通过构建一个三能级系统的反非绝热和快进协议解析，数值不可积自旋链和非本地SYK模型。
2019-02-20 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-quantized Dirac monopoles and strings in the Berry phase of anisotropic spin systems
本文研究了沿闭合回路C作螺旋旋转的各向异性自旋系统的Berry相。研究表明，Berry相由两个贡献组成：（i）几何贡献，可以解释为非量子化Dirac弦通过C的通量;（ii）拓扑贡献，可以解释为携带非量子化通量的Dirac弦通过C的通量，即，阿哈罗诺夫-玻姆效应的自旋类似物。各种实验结果，这种新的效果进行了讨论。
2004-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise Effects on the Wilczek-Zee Geometric Phase
非阿贝尔几何相位已被提出作为逻辑门实现的一个重要组成部分-它们的几何性质保证了它们在参数空间中的相关循环路径的重新参数化下的不变性。然而，它们仍然取决于该路径的变形，例如，噪声我们在这项工作中解决的第一个问题是如何以一种有意义的方式量化这种噪声的影响，具体来说，集中在核四极共振哈密顿量上--这种性质的其他系统显然可以类似地对待。我们考虑一个旋进磁场，它驱动一个退化的偶极子，并受到噪声的影响，其上的Wilczek-Zee holonomy解析计算。对以前相关工作的批判性回顾揭示了一系列可能违反绝热性的假设，如场的突然跳跃或白噪声的存在。我们提出了一个状态无关的措施的效果，然后考虑正弦噪声的领域，随机幅度和相位。我们发现，所有整数噪声频率$m \neq 2$的行为相似，在某种程度上让人想起阿贝尔的情况下，但噪声的频率$m = 2$有一个非常不同的，并在同一时间，非常明显的效果，这可能会影响鲁棒性估计。
2021-03-20 math-ph math.MP quant-ph
