Robustness of Energy Landscape Control to Dephasing
本文研究量子系统在退相干影响下，保真度误差的鲁棒性，发现性能与鲁棒性呈传统权衡关系。
2023-10-17 quant-ph
Uniform Semiclassical Approach to Fidelity Decay: from Weak to Strong Perturbation
我们研究保真度衰减的一个统一的半经典的方法，在三个微扰制度，即微扰制度，费米黄金法则（FGR）制度，和李雅普诺夫制度。本文导出了宽度为$\sqrt{\hbar}$阶（$\hbar$为有效普朗克常量）的初始高斯波包保真度的半经典表达式。本文还研究了初始高斯波包的保真度在半经典方法中引入的两个时间尺度上的短时衰减。在微扰区，数值计算证实了保真度在高斯衰减之前先有FGR衰减。用Levy分布近似作用差的分布，解释了在经典极限下弱混沌系统中观察到的FGR区的非FGR衰变.在李雅普诺夫系统中，当有限时间李雅普诺夫指数在经典极限内有较大的波动时，保真度对数的平均值在一定时间内可能具有近似的李雅普诺夫衰减.
2004-12-02 quant-ph
State transfer in dissipative and dephasing environments
通过对角化广义超算符求解主方程，研究了耗散和退相环境对自旋网络中量子态转移、纠缠分布和纠缠产生的影响.结果表明，在相同退相干率$γ$的条件下，耗散环境的不利影响比退相环境的不利影响更严重。此外，随着自旋链长度$N$的增加，转移保真度和并发度达到其最大值的临界时间$t_c$迅速达到渐近值$t_0=π/2λ$。当系统处于耗散环境时，在时刻$t_0$的激励传递保真度与$N$无关，而当系统处于退相环境时，它随$N$的增大而减小。平均保真度显示对应于$N=4r+1$、$N=4r-1$和$N=2r$的三种不同模式。对于每个模式，当系统经受耗散环境时，时间$t_0$的平均保真度与$r$无关，并且当系统经受失相环境时，随着$r$的增加而减小。当$N$增加时，最大并发度也减小，当$N\rightarrow\infty$增加时，它达到由退相干速率$γ$和自旋网络结构确定的渐近值。
2011-10-07 quant-ph
Performance analysis of different photon-mediated entanglement generation schemes under optical dephasing and spectral diffusion
本研究针对固态量子发射器的光学退相与光谱扩散噪声，对比三种光子介导纠缠方案的性能，确定不同噪声区间的最优方案及对应测量参数，还探究了滤波对保真度的提升作用，为纠缠方案选择和测量策略制定提供实用指导。
2024-12-13 quant-ph
Erasing Doppler Dephasing Error in Rydberg Quantum Gates
针对中性原子量子门中多普勒退相误差，提出利用失谐场缀饰辅助态结合最优控制实现完全鲁棒的里德伯双量子比特CNOT门，保真度达0.9965，显著降低温度要求。
2024-07-09 quant-ph
Randomized benchmarking in the presence of time-correlated dephasing noise
随机基准测试已经成为一种流行且易于实现的实验技术，用于衡量量子计算设备中门操作的质量。一个典型的随机基准测试程序识别的保真度的指数衰减的基准序列的门的长度增加，和衰减率被用来估计的保真度的门。然而，保真度呈指数衰减依赖于门中的时间无关或静态噪声的假设，在门序列上的噪声中没有相关性或显著漂移，这在许多情况下是一个很好满足的条件。然而，已经观察到偏离标准指数衰减的情况，通常归因于噪声中的一定量的时间相关性，尽管偏离的精确机制尚未完全探索。在这项工作中，我们研究这个问题的随机基准时间相关的噪声-特别是时间相关的失相噪声的精确可解性-并阐明的情况下，偏离指数衰减可以预期。
2020-10-22 quant-ph
Suppress motional dephasing of ground-Rydberg transition for high-fidelity quantum control with neutral atoms
利用里德伯原子进行的许多控制任务的性能可以通过抑制中性原子基态和里德伯态之间的运动诱导退相来改善。退相通常发生在{ \it gap}时间内，此时原子在退激前处于里德堡态。通过在能隙时间内利用激光场诱导里德堡态发生特定的额外相变，可以使里德堡态在能隙之后忠实地转换回基态。尽管里德堡态在间隙时间内在不同本征态之间来回跃迁，但它保留了感兴趣原子与附近里德堡激发之间的封锁相互作用。这种抑制飞行里德伯原子运动退相的简单方法可用于对中性原子的广泛量子控制。
2019-09-09 physics.atom-ph quant-ph
Dephasing effects on quantum correlations and teleportation in presence of state dependent bath
本文研究态依赖浴对量子关联和单量子比特隐形传态的影响，发现初始系统-浴关联使量子关联持久，且平均保真度高于经典值。
2023-07-03 quant-ph
Open-System Adiabatic Quantum Search under Dephasing
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Siemens AG（西门子股份公司）
本文研究开放系统中绝热量子搜索的最优调度，推导出闭合表达式并确定退相干阈值，定义了物理可行的边界条件。
2026-10-14 quant-ph
An initial value representation for the Loschmidt echo
我们从Wigner函数演化的半经典理论出发，结合经典的一阶微扰理论，得到了量子Loschirton回波的初值表示。在小作用的极限下，每个轨迹的振幅都降为1，就像Vanicek引入的失相表示一样，但是这些轨迹在这里由向前和向后运动的平均哈密顿量产生。这种轻微的动作变化可能会大大改变相位。振幅校正取决于作用的二阶导数。这种改进的退相近似被证明即使对于二次哈密顿量也有效，因为二次哈密顿量的半经典演化是精确的，从而扩展了其在量子混沌中的应用范围。
2011-06-20 quant-ph
Universal quantum computation with quantum-dot cellular automata in dephasing-free subspace
利用量子点元胞自动机（QCA）和单自旋旋转，研究了在无相位子空间（DFS）中存在电子对的可能性，以实现高保真度和确定性的普适量子计算.我们表明，我们的QCA设备与电子隧穿二维是非常适合DFS编码，并认为我们的设计有利于可扩展的量子计算强大的集体失相错误。
2008-08-22 quant-ph
Semiclassical approach to fidelity amplitude
保真度振幅是回波类型实验中最重要的量。利用半经典理论研究了量子混沌系统在外部微扰下的平均保真度振幅。我们解释分析两个极端的情况下：随机动力学极限-达到约强混沌系统-和随机扰动极限，这表明了李雅普诺夫衰减。数值模拟帮助我们弥合了两种极端情况之间的差距。
2011-11-01 nlin.CD quant-ph
Uniform semiclassical approach to fidelity decay in the deep Lyapunov regime
我们使用统一的半经典近似，以获得在大扰动制度的保真度衰减。数值计算与我们的理论预测一致。此外，我们的理论可以解释以前的研究结果，如偏离李雅普诺夫衰减率的情况下，经典的有限时间不稳定性是不均匀的相空间。
2005-04-12 nlin.CD quant-ph
Action-Noise-Assisted Quantum Control
我们研究了动作噪声对状态到状态控制协议的影响。动作噪声在哈密顿量的瞬时本征基中产生移相，并且阻碍最终状态相对于目标状态的保真度。我们发现，对于较短的协议的噪声更强烈地影响动态和降低保真度。我们建议通过诱导更强的退相率沿过程中提高保真度。对一般哈密顿量描述了作用噪声对动力学及其操纵的影响，并通过实例进行了研究。
2017-09-26 quant-ph
Impact of Temporally Correlated Dephasing Noise on the Fidelity of the 2-Qubit Deutsch-Jozsa Algorithm
本文通过Qiskit数值模拟研究Ornstein-Uhlenbeck时间相关退相位噪声对2量子比特Deutsch-Jozsa算法保真度的影响，发现保真度对相关时间呈非单调依赖，且标准马尔可夫模型仅在极短相关时间下有效，揭示了非马尔可夫建模对近量子设备算法性能评估的必要性。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Entanglement fidelity of quantum memories
我们引入了一个量子存储器的品质因数，它测量存储在存储器中和从存储器中检索的量子比特与辅助量子比特之间的纠缠的保持。我们考虑一个一般的量子存储系统，由一个介质的两个级别的吸收，与量子比特存储编码在一个单一的光子。我们推导出一个解析表达式，我们的品质因数考虑到高斯波动的哈密顿参数，例如模型非均匀加宽和存储时间退相。最后，我们专注于原子量子存储器的情况下，波动主要来自多普勒展宽和运动退相。
2007-01-15 quant-ph
Path integral approach to the quantum fidelity amplitude
洛斯赫里回声是量子不可逆性的度量，由不完美时间反演协议的保真度幅度决定。保真度振幅在量子力学的基础及其应用中，如时间分辨电子光谱学，都起着重要的作用。我们推导出一个精确的路径积分公式的保真度振幅和使用它来获得一系列越来越准确的半经典近似截断精确的扩展的路径积分指数。虽然零阶展开的结果在一个非常简单的，但非平凡的近似的保真度振幅，一阶展开产生一个替代的推导所谓的“退相表示”，规避使用半经典传播在原来的推导。基于二阶展开，我们还得到了保真度的近似表达式，解决了退相表示的一些缺点。从路径积分的严格推导允许识别的充分条件下，获得的各种近似成为准确的。
2016-05-02 quant-ph
Semiclassical Theory of Coherence and Decoherence
发展了一种研究具有系统-浴相互作用的量子系统的一般半经典方法。我们使用相干态半经典波包方法详细研究了系统的退相干，避免了通常的格林函数方法中出现的奇异性问题。我们讨论的一般条件下，它是近似正确的讨论量子退相干方面的“去相位”的图片，我们推导出半经典表达式的相位和相位分布。值得注意的是，出现了一个有效的系统波函数，其规范措施的消相干，相当于一个密度矩阵制定。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum dephasing and decay of classical correlation functions in chaotic systems
我们讨论了在没有任何外部环境的情况下，由内部经典混沌运动引起的失相。为此，我们考虑一个合适的扩展的保真度的混合状态，这是可测量的拉姆齐干涉实验。然后，我们涉及到这个量的衰减，在半经典的限制，表示在一个适当的经典关联函数的失相。我们的结果推导出解析的非线性驱动振荡器的例子，然后数值证实踢转子模型。
2006-05-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Speeding up Quantum Annealing with Engineered Dephasing
本文研究利用与辅助系统的退相干生成耦合，通过有效能量重标定这一相干机制增强量子退火的绝热性，实现与耦合强度成正比的加速，并探讨了实验可行性与保真度权衡。
2025-04-25 quant-ph
Semiclassical evaluation of quantum fidelity
提出了一种计算经典混沌系统中量子保真度衰减的半经典方法。有人认为，这样的评价将是棘手的，但相反，我们表明，一个统一的SC表达式不仅是易处理的，但它给出了非常准确的数值结果的标准映射在费米黄金法则和李雅普诺夫制度。因为它允许蒙特卡罗计算，所以当有10^70个半经典贡献时，统一表达式是准确的。值得注意的是，它还明确包含了“积木”的分析理论的最近的文献，从而允许直接测试的近似由其他作者在这些制度，而不是一个后验比较数值结果。我们更详细地解释了经典微扰近似（CPA）的扩展有效性，并表明在这种近似下，所谓的“对角近似”是自动的，不需要系综平均。
2003-09-17 nlin.CD quant-ph
General solution to inhomogeneous dephasing and smooth pulse dynamical decoupling
为了实现广泛的量子信息技术所需的高保真量子控制，减少噪声和系统不均匀性的影响是一项重要的任务。众所周知，通过使用基于诸如哈恩自旋回波或CPMG之类的方波或三角函数波形的精心设计的脉冲序列，可以使系统与噪声解耦或动态地对非均匀移相不敏感。然而，这种理想的脉冲通常具有挑战性，以高保真度实验实现。在这里，我们发现了一个新的几何框架可视化所有可能的驱动领域，这使得人们能够产生无限数量的平滑，实验可行的脉冲，执行动态解耦或动态校正门任意高阶。我们证明，该方案可以显着提高保真度的单量子位操作中存在的噪声和脉冲上升时间和幅度的实际限制时，考虑到。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical chaos versus quantum interference
我们讨论了在没有任何外部环境的情况下，由内部经典混沌运动引起的失相。为此，引入了一个新的扩展的混合状态的保真度，我们命名为{ \it忠诚}。这样的量直接解释了量子干涉，并且可以在拉姆齐干涉测量实验中测量。我们表明，在半经典极限的忠诚的衰减是确切地表示，由于退相，在一个适当的经典关联函数。我们的结果推导出解析的情况下，一个非线性驱动振荡器，然后数值证实踢转子模型。
2006-11-18 quant-ph
Evaluation of the nondiabaticity of quantum molecular dynamics with the dephasing representation of quantum fidelity
本文提出了一种近似的方法来估计非玻恩-奥本海默效应对原子核量子动力学的重要性。该方法将量子保真度的退相表示推广到几个非绝热势能面，其计算代价是经典相空间分布的动力学代价。它可以很容易地实施到任何分子动力学程序，也可以利用在飞行从头计算电子结构信息。我们测试三个模型问题Tully介绍的方法和光解碘化钠。结果表明，接近非绝热极限的动态保真度的衰减，由于非绝热效应准确地描述了DR。在这个制度中，不同的混合量子经典方法，如表面跳跃或Escherfest动力学，DR可以捕获更微妙的量子效应比势能面之间的人口转移。因此，我们建议使用DR来估计非绝热，自旋轨道，或其他势能面之间的耦合的动力学重要性。所获得的信息可以帮助降低所研究系统的复杂性，而不影响量子模拟的准确性。
2010-05-20 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Dynamical Decoupling in Optical Fibers: Preserving Polarization Qubits from Birefringent Dephasing
量子计算中的主要挑战之一是保持量子系统的相干性以对抗环境的退相效应。例如，存储在光子偏振中的信息由于这种失相而迅速丢失，并且当试图通过通信信道传输在光子中编码的量子信息时，保留输入状态是至关重要的。我们提出了一个动态解耦序列，以保护光子量子比特从失相集成波片到光纤在指定的位置。我们模拟随机双折射噪声沿实际长度的光纤和研究保存的偏振量子比特，通过这种光纤增强Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）动态去耦。这种技术可以保持光子量子比特的相干性在高保真度，朝着实现可扩展的和有用的量子通信与光子量子比特的一步。
2013-07-19 quant-ph
A simple trapped-ion architecture for high-fidelity Toffoli gates
我们讨论了一个简单的架构，量子Toffoli门实现使用三个被困离子。门，这在原则上可以实现一个单一的激光诱导操作，是有效的，而一般的条件下，是惊人的鲁棒性（在任何实验现实的范围内的值）对失相，加热和随机波动的哈密顿参数。我们提供了一个完整的表征酉和噪声影响的门使用三量子比特量子过程层析成像。
2010-12-08 quant-ph
Evaluation of the importance of spin-orbit couplings in the nonadiabatic quantum dynamics with quantum fidelity and with its efficient "on-the-fly" ab initio semiclassical approximation
我们提出了在非绝热分子量子动力学中严格地用量子保真度来度量自旋轨道耦合（SOC）的重要性。为了使该判据实用化，利用多表面退相表象（MSDR）有效地估计了量子保真度。MSDR是一种半经典方法，它包括通过混合量子-经典轨道干涉的核量子效应，而不需要势能面的Hessian。两种变体的MSDR进行了研究，其中的核传播要么与最少开关表面跳跃或与本地平均场动力学。保真度标准和MSDR的第一次测试的一维模型系统服从数值精确的量子动力学。然后，将MSRD与“在飞”计算的电子结构相结合，以测量SOC和非绝热耦合（NAC）在考虑20个电子态的CH 2NH 2+的光异构化动力学和考虑6个电子态的F + H2的碰撞中的重要性。
2012-06-27 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Memory effects in quantum information transmission across a Hamiltonian dephasing channel
我们研究了一个移相通道的记忆，建模的多模式环境的振荡器。聚焦于两个通道使用的情况下，我们表明，记忆效应可以提高传输的相干量子信息的信道。我们还显示了克劳斯表示为两个通道使用。最后，我们提出了一个编码解码方案，利用内存，以提高传输的保真度。
2007-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improving trapped-ion-qubit memories via code-mediated error-channel balancing
针对囚禁离子量子比特存储器中退相干噪声偏置问题，提出利用两个重复码之间的信息传送进行纠错，仅需一个低保真度全局纠缠相位门即可将存储错误率降低最多两个数量级。
2023-05-30 quant-ph
Dephasing-insensitive quantum information storage and processing with superconducting qubits
构建实用量子计算机的一个中心任务是保护单个量子位不受退相干影响，同时保留执行涉及任意两个量子位的高保真纠缠门的能力。在这里，我们提出并证明了一个去相位不敏感的程序存储和处理量子信息在所有到所有连接的超导电路，涉及多个频率可调量子比特，其中每个可以可控地耦合到任何其他通过中央总线谐振器。尽管人们普遍认为额外的频率可调谐性增强了控制自由度，但对超导量子比特产生了更多的失相影响，但我们的研究结果表明，通过施加一个相位在脉冲中间反转的弱连续共振驱动场，任何单个量子比特都可以动态地与失相噪声解耦。更重要的是，我们展示了一种新的方法，通过连续驱动和量子比特-量子比特交换耦合的结合，实现具有固有动力学解耦的两量子比特相位门。我们发现，弱连续驱动场不仅使量子信息处理必不可少的条件动力学，但也保护两个量子比特在门操作期间的退相。
2018-07-10 quant-ph
Dynamical decoupling sequences for multi-qubit dephasing suppression and long-time quantum memory
我们考虑一类多量子比特退相模型，它结合了经典的噪声源和线性耦合到玻色子环境，并由任意序列的动态解耦脉冲控制。基于开环控制的一般传递滤波函数框架，我们提供了任意平稳非高斯经典和量子噪声统计的受控动态的精确表示，当所有失相源都是高斯时，解析表达式出现。这个精确的表征是用来建立两个主要的结果。首先，我们构造多量子比特序列，确保在时域和频域中的最大高阶误差抑制，并且在总脉冲数方面可以比现有的更高效。接下来，我们将展示如何通过满足序列重复下保真度平台出现的适当条件来实现长时间多量子位存储，从而推广高斯失相下单量子位存储器的最新结果。在这两种情况下，关键的一步是赋予多量子比特序列一个合适的位移反对称性，这是一个独立的兴趣，从环境辅助纠缠产生多量子比特噪声光谱协议的应用。
2016-02-19 quant-ph
Visualizing Kraus operators for dephasing noise during application of the $\sqrt{\mathrm{\mathrm{SWAP}}}$ quantum gate
我们考虑$\sqrt{\mathrm{SWAP}}$量子门及其优化的纠缠作用的情况下，通过连续的动力学解耦，在存在失相噪声。我们在仅控制双量子位操作并且描述中不包括单量子位操作的特定情况下说明该过程。为了将存在噪声的优化动态与理想情况进行比较，我们使用标准保真度度量。然后讨论了在量子运算概率论中使用优化门的重要性。由于其重要性的明确建设的完全积极的地图代表的操作，我们得到优化克劳斯运营商在这种特定的情况下，专注于纠缠操作。然后，我们将展示如何可视化的时间演变的每个克劳斯运营商作为一个曲线在三维欧氏空间。最后，我们通过描述一组可能的测量来获得克劳斯算子，从而将这种形式主义与量子力学的操作框架联系起来。
2021-03-18 quant-ph
Dephasing effects on stimulated Raman adiabatic passage in tripod configurations
我们给出了三脚架量子系统中退相过程对受激拉曼绝热通过的影响的解析描述。为此，我们开发了一个有效的两级模型。我们的分析利用弱退相区的绝热近似。本文导出了由两个暗态构成的二能级系统的有效主方程，并利用Demkov-Kunike模型得到了解析解。从这些，它被发现的保真度为最终的相干叠加态的失相率增加呈指数下降。取决于脉冲排序和绝热演化，脉冲延迟可以具有相反的效果。
2010-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Quantum cryptography over non-Markovian channels
分析了非马尔可夫信道影响下的一组量子保密通信方案。通过与相应的马尔可夫情形的比较，可以看出，所有这些方案的平均保真度可以保持相对较长的时间。讨论了非马尔可夫噪声对量子保密直接通信、确定性保密量子通信及其受控通信、量子对话、量子密钥分发、量子密钥协商等方面的影响。已经被广泛调查。具体地说，控制量子对话（CQD）的方案进行了分析，阻尼，移相和去极化的非马尔可夫信道，随后，这些非马尔可夫信道的影响，对其他方案的安全量子通信的CQD得到的结果推导。阻尼非马尔可夫信道的原因，在保真度的周期性复苏，而保真度观察到持续的影响下的失相非马尔可夫信道。去极化信道以及这里讨论的其他非马尔可夫信道表明，在噪声环境下获得的平均保真度取决于量子系统与其周围环境之间的耦合强度以及特定方案中涉及的量子通信的轮数。
2016-08-22 quant-ph
Shuttling-aware dynamical decoupling for quantum charge-coupled devices
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；MQSC GmbH（MQSC有限公司）；Software Competence Center Hagenberg GmbH (SCCH)（哈根贝格软件能力中心有限公司）
针对量子电荷耦合器件架构中离子穿梭导致传统动力学去耦失效的问题，提出穿梭感知动力学去耦编译器，可提高退相位主导下的量子计算最终态保真度。
2026-09-04 quant-ph
Freezing motion-induced dephasing in an atomic-ensemble quantum memory
运动诱导退相是原子-气体量子存储器的主要退相干机制。在本文中，我们开发了一种新的相干操作技术，使任意工程的自旋波动量与可忽略的噪音。通过将自旋波动量归零，运动诱导的退相可以完全冻结。我们用DLCZ组态中的激光冷却原子实验证明了这个方案。通过施加冻结脉冲，存储寿命得到显着延长到原子云膨胀的极限，并且不再依赖于探测角度。所观察到的高于20的高互相关证明了在相干操作之后高保真存储器操作被很好地保留。
2016-04-12 physics.optics quant-ph
Dephasing of Exchange-coupled Spins in Quantum Dots for Quantum Computing
半导体量子点中的自旋量子比特为量子信息处理带来了可扩展性和长相干时间的希望。一种重要的半导体量子比特系统是捕获两个电子或空穴的双量子点，其自旋态编码通过交换相互作用耦合的单重态-三重态量子比特或两个单自旋量子比特。本文报道了双量子点中两个交换耦合自旋的自旋退相研究进展。我们首先讨论了基于交换作用的门定义量子点或施主原子中的双量子比特门和量子比特编码方案。然后，我们报道了单重态-三重态量子比特和双量子比特门的自旋退相研究进展。进一步讨论了抑制自旋退相的方法。对自旋退相的理解可以为实现基于自旋的量子计算的高保真量子门提供见解。
2021-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical study of single-molecule magnets and their quantum phase transitions
该研究通过半经典分析和突变理论构建参数空间分界线，结合保真度与热容检测单分子磁体在双分量磁场下的量子相变信号。
2023-06-20 quant-ph
Photon-noise-tolerant dispersive readout of a superconducting qubit using a nonlinear Purcell filter
针对读出谐振腔残余噪声光子导致超导量子比特退相位的问题，提出非线性Purcell滤波器，在不牺牲读出性能的前提下将噪声容忍度提升3倍，结合分岔效应使测量速率再提升3倍，实现40ns脉冲下99.4%读出保真度与99.2%量子非破坏保真度。
2024-01-25 quant-ph
Decoherence of a quantum gyroscope
我们研究了量子陀螺仪的行为，即一个量子系统，它在空间中挑出一个方向，以测量入射粒子的某些性质，如它们的自旋方向。我们表明，重复海森堡相互作用的陀螺仪与几个传入的自旋1/2粒子提供了一个简单的模型，表现出弛豫和退相的退相干。在半经典极限下，我们导出了相干态演化的运动方程，并研究了相干态叠加态的演化。虽然相干态在陀螺仪的角动量与入射粒子的角动量的经典比率所给出的时间尺度上演化，但移相作用于更短的时间尺度上，仅取决于叠加中状态的角差。
2011-06-29 quant-ph
Semiclassical approach to the ac-conductance of chaotic cavities
我们讨论了半经典极限下介观导体中频率相关的量子输运。通过将基于量子力学的半经典直流量子输运理论推广到交流情况，我们得到了混沌导体的平均屏蔽电导和交流弱局域化修正。因此，我们确认各自的随机矩阵的结果，并推广他们占Ehrfest的时间效应。我们考虑的情况下，一个腔连接通过许多导致一个宏观电路，其中包含交流源。除了储存器之外，腔体本身电容耦合到门。通过将隧道势垒之间的空腔和铅，我们得到的结果为任意隧道速率。最后，基于我们的研究结果，我们调查的影响失相的电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Dissipation and Dephasing of Interacting Photons in Transmon Arrays
光子阵列是量子信息科学最有前途的平台之一。尽管通常被简单地认为是量子比特，但transmons本质上是量子力学的多级系统。量子比特子空间之外的更高激发态具有高保真度的实验可控性，为硬件高效的多体量子模拟、量子纠错和量子信息协议提供了重要的资源。唉，耗散和失相现象所产生的耦合到各种不可控的环境产生了实际的限制因素，他们的利用。为了详细量化这一点，我们在这里提出的主要后果单transmon耗散和移相的transmon阵列的多体动力学。我们使用微扰理论和量子轨道方法的分析方法与数值模拟，并故意考虑整个希尔伯特空间，包括更高的激发态。三个主要的非幺正过程是多体退相干、多体耗散和不同非谐流形之间的加热/冷却转变。其中，多体退相干-与多体Fock态之间的平方距离成比例-给出了观察有效幺正动力学的最严格限制。考虑到实验相关的参数，也包括不可避免的网站到网站的障碍，我们的研究结果表明，国家的最先进的transmon阵列应该准备好的任务，演示相干多体动力学使用较高的激发态。然而，更广泛地利用transmons的三元和超越量子计算要求改善其相干性。
2023-01-17 quant-ph
Measuring nonadiabaticity of molecular quantum dynamics with quantum fidelity and with its efficient semiclassical approximation
我们提出用Born-Oppenheimer和完全非绝热动力学之间的量子保真度来严格地度量分子量子动力学的非绝热性。它表明，这种措施nonadiabaticity适用于其他标准，如能隙标准或人口转移的程度，失败的情况下。我们进一步建议，以有效地估计这种量子保真度与广义的退相表示多个表面。介绍了两种不同的多表面退相表象（MSDR），其中原子核的传播要么是最少开关表面跳跃（FSSH），要么是局部平均场动力学（LMFD）。LMFD可以被解释为一个核轨迹系综的Escherichfest动力学，并已被用于以前的非绝热半经典初值表示。除了传播经典轨道系综之外，MSDR还需要计算非绝热耦合并求解单个离散自由度的薛定谔方程（或更一般的量子刘维尔-冯诺依曼方程）。MSDR也可以用来测量分子哈密顿量中其他项的重要性，如非绝热耦合、自旋轨道耦合或与外场的耦合，并用近似的非绝热哈密顿量来评估量子动力学的准确性。该方法进行了测试Tully介绍的三个模型问题，在两个表面模型的解离碘化钠，和三个表面模型，包括自旋轨道相互作用。一个例子表明，经常被忽视的二阶非绝热耦合的重要性。
2011-12-01 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Improving the accuracy and efficiency of time-resolved electronic spectra calculations: Cellular dephasing representation with a prefactor
时间分辨电子光谱可以作为一种特殊类型的时间关联函数的傅里叶变换获得，称为保真度振幅，而保真度振幅又可以用退相表示近似有效地计算。在这里，我们提高了这种近似的准确性-从相空间传播的幅度校正-和它的效率-与改进的细胞计划采用逆Weierstrass变换和最佳缩放的细胞大小。我们通过计算谐波势、吡嗪和NCO分子的分散时间分辨受激发射光谱，证明了新方法的优点。相比之下，我们表明，在强混沌系统，如四次振子的原始移相表示是更合适的比无论是细胞或预因子校正的方法。
2013-06-04 physics.chem-ph quant-ph
Maintaining Quantum Coherence in the Presence of Noise through State Monitoring
Unsharp POVM测量允许实时估计和跟踪量子波函数，同时对动力学的干扰最小。在这里，我们表明，高保真度的状态监测，因此量子控制，是可能的，即使在经典的失相和振幅噪声的存在下，通过模拟这样的测量进行拉比振荡的两级系统。有限的估计保真度被认为是持久的无限期长的消相干时间后，在没有测量的情况下，由噪声场设置。
2011-11-21 quant-ph
Realization of t-bit semiclassical quantum Fourier transform on IBM's quantum cloud computer
针对现有技术难以实现大规模量子傅里叶变换（QFT）的问题，提出了一种节省资源的方法，即（Z2^n）上的t比特半经典QFT，该方法可以利用任意规模的量子寄存器实现大规模QFT。该方法可以根据量子系统的规模灵活地确定量子寄存器的规模，使实现QFT的量子资源和速度达到最优。通过提出一种可行的方法来实现控制量子门R_k，我们在IBM的量子云计算机上实现了（Z_（2^3））上的2比特半经典量子场论，证明了我们提出的方法的可行性。然后，我们在实验中比较了2比特半经典QFT和标准QFT的实际性能。实验结果表明，2比特半经典量子场论的结果保真度高于标准量子场论，这主要是由于半经典量子场论中所需的2比特控制门较少。此外，基于所提出的方法，我们成功地实现了Shor的算法分解N=15。
2017-12-22 quant-ph
Strain-Tunable GaAs Quantum dot: A Nearly Dephasing-Free Source of Entangled Photon Pairs on Demand
通过双激子-激子级联从半导体量子点产生纠缠光子是与量子发射体的固态性质相关的各种退相干机制的基础。到目前为止，这已经阻止了近最大纠缠光子的演示，而没有效率低下和复杂的后选择技术的帮助，这些技术几乎不适合量子通信技术。在这里，我们解决这个挑战，使用应变可调GaAs量子点驱动下的双光子共振激发和严格简并激子状态。实验证明，我们的按需源产生的偏振纠缠光子的保真度为0.978（5）和并发度为0.97（1），而不诉诸后选择技术。此外，我们表明，剩余的退相干机制可以克服使用适度的Purcell增强，以实现纠缠度>0.99。我们的研究结果强调，GaAs量子点可以很容易地用于先进的通信协议依赖于量子纠缠的非局域特性。
2018-10-10 quant-ph
Dephasing of coupled spin qubit system during gate operations due to background charge fluctuations
有人提出，量子计算机可以基于量子点中的电子自旋或基于超导纳米电路来构建。在双量子比特操作过程中，耦合参数的波动是一个关键因素。这种涨落的一个来源是背景电荷的搅动。我们着重研究了这种涨落对耦合自旋量子比特系统的影响。在交换耦合中引起的波动改变了纠缠量、保真度和纯度。在我们以前的研究中，发现背景电荷涨落是单个约瑟夫森量子比特退相的一个重要通道。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quantum to classical transition in the work distribution for chaotic systems
功分布是非平衡态热力学中的一个基本量，这主要是由于它与涨落定理有关。在这里，我们开发了一个半经典近似的工作分布的淬火过程中的混沌系统。该方法是基于退相表示的量子Loschirton回声和量子遍历猜想，它指出，一个典型的本征态的经典混沌哈密顿的维格纳函数是等分布的能量壳。我们表明，我们的半经典近似是准确的描述量子分布，因为我们增加了温度。此外，我们还表明，这种半经典近似提供了一个量子和经典的工作分布之间的联系。
2016-10-28 nlin.CD quant-ph
Operational Collapse Region in Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels
Informatics Institute Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学信息学研究所）；Qready Quantum Technologies ITU ARI Teknokent（ITU ARI科技园Qready量子技术）
研究电信C波段光纤链路中双轨偏振纠缠退化，通过评估无条件对数负性与后选择隐形传态保真度，确定“操作坍缩区域”，揭示其宽度对相位噪声率非单调依赖，为量子通信链路设计提供指导。
2026-07-09 quant-ph
Stability of quantum motion in regular systems: a uniform semiclassical approach
研究了经典正则系统在小扰动下量子运动的稳定性。在统一的半经典理论基础上，我们导出了具有相当复杂行为的保真度衰减，即从高斯衰减到幂律衰减的$t^{-α}$与$1 \le α\le 2$。给出了分离不同衰减区域的时间尺度的半经典估计，并给出了数值结果，证实了我们的理论预测。
2007-01-19 nlin.SI quant-ph
Fidelity of time-bin entangled multi-photon states from a quantum emitter
我们设计了一个数学框架，用于评估由单个固态量子发射体（如量子点或氮空位中心）产生的多光子纠缠态的保真度。在这种形式主义，我们从理论上研究的作用，存在于真实系统中的不完善的时间箱编码的Greenberger-Horne-Zeilinger和一维集群状态的产生。我们认为这两个基本的限制，如声子诱导的退相的影响，与核自旋浴的相互作用，和二阶排放，以及技术的缺陷，如分支效应，非完美的过滤，和光子损失。在配套文件中，我们考虑了一个特定的物理实现的基础上嵌入在光子晶体波导的量子点发射器，并应用我们的理论形式主义，以评估与当前技术可实现的性能。
2021-03-02 quant-ph
Towards generation of cat states in trapped ions set-ups via FAQUAD protocols and dynamical decoupling
许多粒子的强纠缠态（如猫态）的高保真生成是一个特别苛刻的挑战。一种方法是在一定的最终时间内尽可能精确地驱动系统，以避免产生不需要的激励。然而，激发也可以通过耗散效应的存在而产生，例如失相。在这里，我们比较了本地绝热和快速准绝热协议在实现高保真度的目标叠加态与无失相的有效性。特别是，我们认为被困离子设置中，每个自旋相互作用与所有其他的均匀耦合强度或幂律耦合。为了减轻失相的影响，我们补充绝热协议与动态解耦，我们测试其有效性。我们研究的协议可以很容易地实现与国家的最先进的技术。
2019-11-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Fermi's Golden Rule
我们将重新审视传统的绝热或马尔可夫近似，表明它在描述与环境相互作用的一般子系统的正确量子力学演化时的内在失败。特别是，我们将表明，相反的半经典的情况下，马尔可夫极限不保持正定字符的相应的密度矩阵，从而导致高度非物理的结果。为了克服这个问题，我们将提出一个替代绝热程序，（i）在半经典极限减少到标准费米黄金法则，（ii）描述了一个真正的Limblad演化，从而提供了一个可靠的/强大的能量耗散和退相过程的治疗。
2007-02-26 cond-mat.other quant-ph
