Measurement of geometric dephasing using a superconducting qubit
一个与环境相互作用的量子系统会受到失相的影响,最终会破坏它所持有的信息。使用超导量子比特,我们的实验表明,这种退相有动力学和几何起源。结果发现,几何退相,这是目前甚至在绝热极限,当没有几何相位被收购,可以减少或恢复的相干性取决于路径的量子位迹线在其投影希尔伯特空间的方向。它伴随着希尔伯特空间中受到噪声影响的任何系统的演化。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-adiabatic geometric phases and dephasing in an open quantum system
我们分析了耗散环境对非绝热演化量子系统几何相位的影响。我们发现耗散的贡献收购阶段和修改的移相,考虑到弱短相关噪声以及缓慢的准稳态噪声的情况下。最近的实验的动机,我们发现领先的非绝热修正的结果,已知的绝热极限。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Abelian Geometric Dephasing
在控制参数空间中研究了环路径诱导的简并量子态的绝热动力学。后者对应于嘈杂的轨迹,如果系统是弱耦合到环境模式。在传统的动态失相的顶部,我们发现一个普遍的非阿贝尔几何失相(NAGD)的贡献,并表示它在非阿贝尔贝瑞连接和曲率。我们表明,NAGD意味着无论是衰减或放大的相干性相比,相干性时,只有动态失相。完整的NAGD基质结构可以通过干涉实验来探测。我们概述了这样一个检测方案修改马约拉纳编织设置。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
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。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Upper bounds on the quantum Fisher Information in the presence of general dephasing
在任意关联的高斯退相(包括独立退相和集体退相)存在下,推导了含$N$子系统(如二能级原子或高斯模)的干涉测量中量子费舍尔信息的上界.导出的上界使我们能够分析的Fisher信息渐近行为时,$N\rightarrow\infty$。移相给子系统的动态特性带来了随机相位,降低了干涉仪中相位差$ϕ$的估计精度。该方法利用贝叶斯估计随机相位,通过计算相位的加权算术平均值来消除失相噪声,该加权算术平均值对应于干涉测量中估计的相位$ϕ$。
2014-03-04 quant-ph
Geometric phase in open systems
我们通过量子跳跃方法计算了系统在退相干作用下的几何相位。该方法具有通用性,可适用于许多不同的物理系统。作为例子,我们考虑了退相干的两个主要来源:退相和自发衰变。我们表明,几何相位是完全不敏感的前,即它是独立的由失相算子确定的跳跃的数量。
2003-01-09 quant-ph
Non-Abelian Berry phase for open quantum systems: Topological protection vs geometric dephasing
我们对简并开放量子系统的绝热演化进行了详细的理论分析,其中动力学是由控制参数空间中的含时波动回路路径引起的。对于弱系统浴耦合,周围的确定性的基本路径的波动服从高斯统计,其中我们假设量子绝热定理也满足波动路径。我们发现,普遍的非阿贝尔几何退相(NAGD)的贡献包含在波动平均演化算子。该操作员在本工作中提出的用于检测NAGD的所有实验方案中起着关键作用。特别是,我们制定干扰测量提供全面的NAGD。除了由于动力学相位及其波动的因素外,平均演化算子包含平均Berry矩阵。将该非酉矩阵极分解为酉矩阵$V$和半正定厄米矩阵$R$的乘积,揭示了NAGD贡献的物理性质。与传统的动态移相速率不同,由$R$编码的NAGD本征速率取决于环路方向感测,并且特别地,在方向反转的情况下改变符号。负速率则意味着与仅存在动态失相时的相干性相比相干性的放大。几何失相的非阿贝尔特征根源于$V$和$R$的非交换性,并在干涉实验中引起吸烟枪签名。我们还澄清了为什么拓扑保护系统不显示几何退相。然而,在没有充分保护的情况下,可能会出现几何失相,必须加以考虑。作为具体的应用,我们提出了自旋回波NAGD检测协议修改马约拉纳编织设置。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dependence of the evolution of the cavity radiation of a coherently pumped correlated emission laser on dephasing and phase fluctuation
本文分析了相干泵浦关联发射激光器的腔辐射动力学。相位涨落和退相对双模压缩和腔辐射强度的时间演化有重要影响。双模压缩的强度和程度在过程的早期阶段随时间增加,但这种趋势随后迅速改变。研究还表明,在强驱动极限下,它们随着相位波动和失相而增加,而在弱驱动极限下,情况似乎相反。这实质上表明相位涨落和退相削弱了由强驱动机制引起的相干性,从而使自发发射获得机会。在这方面,相位波动的另一个重要方面是最大压缩出现的时间以及辐射保持在压缩状态的时间的弛豫。
2010-11-16 quant-ph
Spin Squeezing of One-Axis Twisting Model in The Presence of Phase Dephasing
详细分析了双模玻色-爱因斯坦凝聚体中外场涨落诱导的多体相位退相单轴扭曲模型的自旋压缩.分析结果表明,即使在存在退相的情况下,最佳初态也对应于极角为$θ_0=π/2$的相干自旋态$|θ_{0}, ϕ_0\rangle$.如果退相速率为$γ\ll S^{-1/3}$,其中$S$为原子的总自旋,我们发现压缩参数的最小值(即,最强压缩)服从与理想单轴扭转情况相同的标度,即$ξ^2\propto S^{-2/3}$。而对于中等程度的退相,可实现的压缩服从幂律$S^{-2/5}$,这比理想情况略差。当退相率为$γ>S^{1/2}$时,我们证明了压缩是弱的,可以忽略.
2013-12-13 quant-ph
Weak-measurement-induced phases and dephasing: broken symmetry of the geometric phase
由一系列弱测量引起的量子态的相干转向已经成为理论和实验研究的一个活跃领域。对于一个封闭的导向轨迹,基本的相位因子涉及几何和动力学项。此外,考虑到测量序列的顺序的反转,这样的相位包括对称项和反对称项。取代共同的智慧,我们表明,对称和反对称组件不对应的动力学和几何部分分别。针对广泛的测量协议类别,我们进一步研究了感应相位对测量参数的依赖性(例如,测量强度)。我们发现不同的拓扑结构不同的部门之间的过渡,定义为整数值的缠绕数,并表明,过渡伴随着发散退相。我们提出了实验方案来观察这些影响。
2021-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymptotically optimal joint phase and dephasing strength estimation using spin-squeezed states
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理系);Institute of Physics PAS(波兰科学院物理研究所)
本文提出一种涉及一轴扭曲自旋压缩态的N量子比特协议,实现相位和退相位强度的联合估计,其精度渐近接近量子计量基本界限。
2026-03-21 quant-ph
Optimal phase estimation in the presence of correlated dephasing
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院);Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Sciences and Technology of China(电子科技大学前沿交叉科学与技术学院);Institute of Physics PAS(波兰科学院物理研究所)
针对存在关联退相干噪声的相位估计问题,研究了自旋压缩态传感等策略及张量网络优化的并行、自适应协议,通过量子梳扩展等方法基准测试,发现自旋压缩态在正相关涨落时近最优,负相关时张量网络策略更优。
2026-10-30 quant-ph
Correlation Dynamics of Qubit-Qutrit Systems in a Classical Dephasing Environment
我们研究了混合量子比特-量子数系统在独立和共同的经典退相环境中的经典关联和量子关联的时间演化。我们的讨论涉及到马尔可夫动力学的负性,量子不和谐,量子不和谐的几何测量和经典相关的比较分析。对于独立环境的情形,我们证明了量子比特态的经典退相干与量子退相干之间的突变现象。在共同环境的情况下,我们已经证明,量子和几何不和谐的动力学可能在一定的时间间隔内完全相互独立,尽管它们最终趋于一致。
2012-02-02 quant-ph
Tuning the Aharonov-Bohm effect with dephasing in nonequilibrium transport
在附加退相源的量子控制下,研究了三格点系统中的Aharanov-Bohm(AB)效应,该效应预言了磁场对带电粒子的波函数的强烈影响. AB效应导致的非单调依赖于与分子环的规范相位的稳态电流。这种依赖性是敏感的网站能量,温度和失相,并可以解释使用的概念,暗态。虽然相位效应消失在稳态电流强退相,相位依赖性仍然可见,在相关的等待时间分布,特别是在短时间。有趣的是,相位刚性(即,在稳态电流中观察到的AB相的对称性)现在在等待时间统计中被打破,这可以通过转移路径之间的干扰来解释。
2019-03-14 quant-ph
Decoherence Dynamics of Measurement-Induced Nonlocality and comparison with Geometric Discord for two qubit systems
我们检验了测量诱导非定域性(简称MIN)的退相干动力学,并将其与两量子比特系统的几何不协调进行了比较。在有限或无限时间内,存在着退相通道作用于其上不能破坏MIN的量子态。在两个独立的噪声下,我们检验了MIN在量子比特态上的加性动力学。几何不和谐也遵循着像量子不和谐这样的加性动力学。我们进一步比较了纯态在移相和振幅阻尼噪声作用下MIN和几何不协调的非马尔可夫演化,发现它们的动力学行为有明显的不同。
2014-05-13 quant-ph
Dephasing-Enhanced Response and Phase Transitions in Quantum Boltzmann Samplers
Nankai University(南开大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);Chern Institute of Mathematics, Nankai University(南开大学陈省身数学研究所);National Institute of Education, Nanyang Technological University(南洋理工大学国立教育学院);Southwest Minzu University(西南民族大学)
本文研究退相干如何使量子玻尔兹曼采样器进入有序相,揭示其源于增强的条件响应,并建立全连接耦合下的稳态转变及临界统计,通过调整耗散更新可在任意图上恢复目标概率过程。
2026-09-18 quant-ph
Ergotropy from Geometric Phases in a Dephasing Qubit
Universidad de Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学);CONICET, Universidad de Buenos Aires(阿根廷国家科学研究委员会,布宜诺斯艾利斯大学)
研究通过分析退相干量子比特中的几何相位与动态相位,揭示了ergotropy的能量来源及其在开放量子系统中的物理意义。
2026-03-01 cond-mat.other quant-ph
Geometric phases induced in auxiliary qubits by many-body systems near its critical points
计算和讨论了多体系统在辅助量子比特中诱导的几何相位。考虑了辅助量子比特与多体系统之间的两种耦合,分别导致量子比特中的退相和耗散。作为例子,我们考虑XY自旋链与量子比特的退相耦合,给出并讨论了量子比特中的几何相位。结果表明,几何相位可以用来表征多体系统的临界点,并且随着多体系统参数远离临界点,几何相位趋于零。
2007-03-07 quant-ph
Effect of phase fluctuation and dephasing on the dynamics of entanglement generation in a correlated emission laser
本文详细研究了相干泵浦关联发射激光器中相位涨落和退相对纠缠动力学的影响。结果表明,纠缠的时间演化与相位涨落和退相密切相关,特别是在激光过程的早期。在没有外部驱动辐射的情况下,纠缠度和强度在开始呈现振荡之前达到最大值,振荡在较长的时间尺度上死亡。当驱动机制开启时,由于额外的诱导相干叠加,振荡性质消失,并且在稳态时纠缠度会更大。此外,对数负性和Duan-Giedke-Cirac-Zoller准则预测的纠缠度在没有驱动辐射时表现出类似的性质,尽管这种趋势在较长的时间尺度上随着泵浦辐射强度的增加而减弱。相位波动和退相的另一个重要方面是放松检测到最大纠缠的时间的可能性。
2011-01-17 quant-ph
Entropy dynamics of a dephasing model in a squeezed thermal bath
我们研究了一个退相模型的熵动力学,其中一个二能级系统(TLS)通过非破坏相互作用与压缩热浴耦合。该模型是精确可解的,并且可以精确地得到TLS及其浴的含时状态。基于这些态,我们计算了TLS和浴的熵动力学,发现系统的退相速率依赖于浴的压缩相位。在零温度和高温极限下,我们证明了系统和浴熵都单调增加。此外,我们还发现系统的退相速率依赖于浴槽的压缩相位,而这种相位依赖性不能用开放量子系统中广泛采用的Born-Markovian近似精确地导出.
2018-01-02 quant-ph
Entangled and sequential quantum protocols with dephasing
交换量子算符的序列可以利用纠缠来并行化。这种转换是在一些最佳量子精密测量协议和最近关于量子线路复杂性的结果之后。我们证明了任意维的退相量子映射也可以并行化。这意味着,对于一般的移相噪声的纠缠协议是不是更脆弱的比相应的顺序协议,相反,顺序协议是不低于纠缠的有效性。我们使用张量网络得出这个结果。此外,我们只使用在匕首紧凑闭范畴中的字符串图中严格有效的转换。因此,他们逐字逐句地应用于其他理论,如几何量子化和拓扑量子场论。这在某种程度上澄清和表征了纠缠在一般量子理论中的作用。
2012-02-15 quant-ph
The precision of parameter estimation for dephasing model under squeezed reservoir
研究了压缩环境下退相模型参数估计的精度。我们解析地计算了退相因子$γ(t)$,得到了振幅参数$α$和相位参数$ϕ$的解析量子费舍尔信息(QFI)。结果表明,振幅参数$α$的QFI在整个过程中是不变的,而相位参数$ϕ$的QFI强烈依赖于储层的挤压。结果表明,适当的挤压参数$r$和$θ$可以提高QFI。最后,我们还研究了温度对QFI的影响。
2018-02-25 quant-ph
Dephasing of Josephson oscillations between two coupled Bose-Einstein condensates
研究了两个通过碰撞耦合和类约瑟夫森耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相对相位动力学。从系统的第二量子化哈密顿量出发,利用量子场论方法,导出了系统的相对相位和相对数算符的运动方程。我们区分了两种凝聚体处于同一个陷阱和两个不同陷阱的情况,研究了这种差异对原子场一阶关联函数的影响。在相同的陷阱中,该功能不会发生退相。我们计算了不同陷阱情况下的退相时间。
1998-08-11 quant-ph
Effects of Dephasing on Quantum Adiabatic Pumping with Nonequilibrium Initial States
量子绝热抽运是凝聚态物理的一个基本问题。它最初认为零温度平衡态均匀地占据费米面以下的所有能带。在最近的直接模拟的冷原子系统中的Doppless的概念,这项工作研究了量子绝热泵浦的动力学受到退相,而一般的初始状态与非均匀布居和可能的带间相干。使用基于纯退相Lindblad演化的理论,我们发现泵浦由两个不同性质的部分贡献,一个由初始Bloch态布居加权的退相修改的几何部分,和一个由退相妥协的带间相干诱导的部分,两者都与泵浦时间尺度无关。整体泵浦反映了带拓扑结构,初始状态人口,初始状态的相干性,和退相的相互作用。在耦合到纯退相环境的Chern绝缘体模型中仔细检查了理论结果,为理解和相干控制一般情况下的量子绝热泵浦提供了一个有用的起点。
2015-07-27 quant-ph
Joint estimation of phase and uncorrelated dephasing in a differential quantum interferometer
针对差分干涉测量以往仅提取差分相移的局限,提出一种最大似然方法,可同时估计差分相移与非相关相位噪声宽度,精度和准确度优于传统椭圆拟合,可直接应用于现有实验。
2025-03-23 quant-ph
Resonant excitation amidst dephasing: An exact analytic solution
本文给出了双曲正割脉冲外场驱动下两态量子系统相干共振激发的精确解析解。分析结果推导出阻尼拉比振荡的振幅和相移。
2008-04-21 quant-ph
Probing BEC phase fluctuations with atomic quantum dots
我们考虑两个内部状态的退相|0>和|1>被捕获的杂质原子,所谓的原子量子点(AQD),其中只有状态|1>耦合到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。AQD的内部状态的退相和BEC的时间相位起伏之间的直接关系被建立。基于这种关系,我们提出了一个方案,探测BEC相位波动非破坏性通过退相测量的AQD。特别是,该计划允许跟踪的相位波动的BEC的捕获几何形状的依赖性。
2006-06-06 quant-ph
Two-qudit topological phase evolution under dephasing
在这项工作中,我们研究了一个由一对纠缠量子点耦合到一个环境组成的二体系统。最初,我们推导出一个主方程,并显示如何动态可以被限制到一个“对角线”的部门,包括一个最大纠缠态(MES)。其次,我们求解了混合quutrit对的方程,并分析了有效态的$I$ -并发$C(t)$,当初始态是纯态时,这是计算几何相位所需要的。与(局部操作)孤立系不同,耦合系统导致非平凡的时间依赖性,$C(t)$通常在渐近时间衰减到零。然而,当初始条件更接近MES状态时,有效的并发性更容易受到退相干的影响,从而在渐近时间处向有效的两量子位MES状态转变。这种转变也观察到的几何相位的演变,计算的运动学方法。最后,我们探讨了系统-环境耦合参数空间,并显示了一个外尔对称性之间的各种物理量的存在。
2017-04-06 quant-ph
Geometrical bounds on irreversibility in squeezed thermal bath
不可逆熵产生在量子热力学过程中起着重要的作用。在这里,我们调查的几何边界的IEP在非平衡热力学通过举例耦合到一个系统的压缩热浴受到耗散和退相,分别。我们发现,在耗散和退相的情况下,IEP的几何边界总是以相反的方式移动,在退相和耗散的情况下,IEP的上界和下界分别变得更紧。然而,无论是在耗散或失相下,我们可以减少IEP本身的临界时间和临界时间的界限达到平衡收获的挤压效应的好处,其中IEP的值,量化的热力学不可逆性的程度,也变得更小。因此,由于压缩热浴的非平衡性质,系统-浴相互作用能对IEP产生显著影响,导致其边界的紧密性。我们的研究结果与热力学第二定律并不矛盾,因为挤压池作为一种可用的资源,可以提高量子热力学器件的性能。
2022-04-25 physics.optics 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
Geometric phase as a determinant of a qubit--environment coupling
研究了弱耦合量子位的退相干机制对量子位几何相位及其性质的影响。我们考虑退相干的两个来源:退相耦合(没有与环境的能量交换)和耗散耦合(与能量交换)。量子比特的约化动力学研究严格的戴维斯马尔可夫量子主方程,在零和非零温度。对于纯退相耦合,几何相位相对于参数化量子位的初始状态的极角(在布洛赫球表示中)单调变化。此外,它是反对称的几何相极角平面上的一些点。这与耗散耦合的情况形成鲜明对比,其中几何相位相对于极角的变化通常是非单调的,显示局部极值并且不是反对称的。几何相位对退相干源细节的敏感性可以使其成为测试量子比特-环境相互作用性质的工具。
2010-04-20 quant-ph
Frozen discord in non-Markovian dephasing channels
我们研究了在局域色噪声退相通道下两个量子比特系统中的量子关联和经典关联的动力学。单个量子比特与其自身环境相互作用的时间演化由记忆核非马尔可夫主方程描述。与白噪声马尔可夫情形相比,非马尔可夫水库的记忆效应在量子和经典关联的动力学中引入了新的特征。依赖于初始状态的几何形状,系统可以表现出冻结的不和谐和经典与量子退相干之间的多次突然跃迁[L。Mazzola,J. Piilo和S. Maniscalco,Phys. Rev. Lett. 104(2010)200401]。我们提供了一个几何解释的这些现象中的距离的调查中的状态,其最接近的经典状态在希尔伯特空间的系统。
2011-06-21 quant-ph
Quantum metrology at the Heisenberg limit with the presence of independent dephasing
海森堡极限是纠缠传感器所能达到的最高精度。然而,纠缠对于退相是脆弱的,并且没有已知的量子精密测量协议可以在存在独立退相的情况下实现海森堡有限灵敏度。在这里,我们表明,海森堡极限是可达到的条件下,探测量子位退相干,由于目标领域和本地环境的独立退相的效果。为了检测目标场,我们利用纠缠特性,由于集体噪声的衰减速度比经典状态快得多,而大多数以前的方案使用相干相移的目标场。实际上,如果时间涨落的靶场表现为马尔可夫集体退相,我们可以估计集体退相速率,在独立退相的影响下,在海森堡极限的灵敏度。我们的工作打开了强大的海森堡有限的计量学的可能性。
2018-09-01 quant-ph
Invariant entanglement and generation of quantum correlations under global dephasing
我们研究了两个量子比特系统在马尔可夫集体退相过程中的量子纠缠动力学和更一般的量子关联,分别用负性和局域量子不确定性来量化.本文以双参数初始双比特密度矩阵为研究对象,研究了奇异的时不变纠缠现象的出现与局域量子不确定性的动力学行为之间的关系.开发一个说明性的几何方法,我们证明了存在不同的区域的量子纠缠所考虑的初始状态,并确定该区域,允许完全冻结纠缠整个动态,伴随着本地量子不确定性的产生。此外,我们还系统地分析了局域量子不确定性的不同动力学行为,如它的突变或平滑放大,与纠缠动力学的关系。
2018-07-06 quant-ph
Finite size effects and equilibration in Bose-Hubbard chains with central well dephasing
我们调查玻色-哈伯德链在中央耗尽井配置,与退相在中间井。我们看看平衡的人口,伪熵和纠缠措施。在截断Wigner表象中使用随机积分,我们发现被占据阱的初始量子态对随后的动力学有影响,并且超过三个阱时,链不能达到完全平衡,边缘效应变得重要,达到稳态的时间变长.有和没有相扩散的演化有质的不同。我们没有发现令人信服的证据纠缠的最终状态与相位扩散。虽然至少有一个公认的措施表明模式纠缠的存在,我们很容易能够证明,它可以给出模糊的预测。
2016-10-26 quant-ph
Resource theory of dephasing estimation in multiqubit systems
本文以量子 Fisher 信息为度量建立多量子比特退相位估计资源理论,刻画自由操作、黄金态及其与相干性和 $U(1)$ 不对称性资源理论的关系。
2023-09-26 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
Constructing monotones for quantum phase references in totally dephasing channels
对量子操作的限制导致了资源理论。对于与两方之间的群G相关联的变换,完全缺乏共享的参考系等效于实际上在两方之间具有不变通道和对应的超选择规则。与不存在参考系相关联的资源被称为“帧性”或“不对称性”。“我们证明了纯二分态的任何纠缠单调都可以被适配为相位不变通道的纯态框架单调[等价于U(1)超选择规则],并通过凸屋顶扩展扩展到混合态的情况。作为应用,我们构造了一般有限维Hilbert空间的U(1)框架的并发单调族.此外,我们研究了类似于形成纠缠的混合态的“形成框架”。在一个量子比特的情况下,我们表明,它可以表示为一个解析函数的并发类似于伍特斯公式的纠缠形成。我们的研究结果突出了纠缠和框架资源理论之间的深层联系。
2011-08-17 quant-ph
Generating and protecting correlated quantum states under collective dephasing
我们研究了一个无相互作用的原子量子比特系统在空间均匀的强度起伏的磁场中的集体退相过程。基于状态空间的几何表示,分析了二分态的关联性质。特别强调的是把一个高的相关秩,它可以与不和谐型相关性,并允许直接应用在量子信息理论的状态的去相位辅助生成。最后研究了初始纠缠鲁棒性的条件,并讨论了非时变纠缠现象。
2016-07-12 physics.atom-ph quant-ph
Dephasing enhanced spin transport in the ergodic phase of a many-body localizable system
我们研究了在各态历经状态下,当存在体退相时,无序海森堡链中的高温自旋输运。我们发现,虽然失相总是使运输扩散,但仍然有一个残余的扩散到子扩散过渡发现在一个系统中没有失相表现在行为的扩散常数与失相强度。通过研究有限尺寸效应,我们在数值上和理论上表明,这一功能是由大的交叉长度尺度之间的竞争与无序和失相控制的热力学极限中观察到的动态。我们证明,这种竞争可能会导致一个退相增强运输在这个模型中。
2017-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.other quant-ph
Dephasing representation of quantum fidelity for general pure and mixed states
本文导出了任意纯态和混合态的量子保真度(Loschlaughecho)的一般半经典表达式。它将保真度表示为由初始状态的维格纳函数加权的移相轨迹的干扰和,并且不要求初始状态在位置或动量上被局部化。这种一般的退相表示是特殊的,因为与直觉相反,所有的保真度衰减都是由于退相而不是由于经典重叠的衰减。令人惊讶的准确性的近似是合理的调用阴影定理:两次-无论是物理扰动和数值误差。它示出的一般表达式如何减少到特殊形式的位置和动量状态和波包的位置或动量本地化。一般的特殊形式的优越性的解释和支持的数值试验波包,非本地纯态,简单和随机的混合状态。测试是在混合相空间中的非普遍制度中进行的,其中保真度的详细特征是重要的。虽然半经典的动机,本方法是有效的抽象系统与有限的希尔伯特基提供的离散Wigner变换使用。这使得该方法通过相空间方法适用,例如。例如,在一个实施例中,量子计算的问题。
2005-06-17 quant-ph
Geometric phase in open systems: beyond the Markov approximation and weak coupling limit
在量子马尔可夫近似和弱耦合极限的基础上,我们给出了计算具有和不具有守恒能量的开放系统几何相位的一般理论。作为一个例子,计算了一个与环境既有消相又有耗散耦合的二能级系统的几何相位。与量子轨道分析的结果进行了比较和讨论。
2006-02-22 quant-ph
Quantum speed limits in dephasing dynamics of a qubit system coupled to thermal environments
本文研究了与热退相干环境耦合的量子比特系统的量子速度极限,发现QSLs时间受跃迁频率、动力学行为、环境温度及欧姆性参数影响,为开放量子系统动力学理解和环境谱密度工程调制提供了依据。
2025-04-05 quant-ph
Equivalence Principle for Quantum Systems: Dephasing and Phase Shift of Free-Falling Particles
我们提出这样一个问题:对于可能也有内部自由度(dof)的大质量量子物体,在经典引力物理学中建立的(弱)等效原理应该如何重新表述和解释。这种探究是必要的,因为即使是像经典轨迹这样的基本概念在量子物理学中也没有很好的定义--源自量子历史的轨迹只有在严格的退相干条件下才能成为可行的实体。从这个调查中,我们解释了两个逻辑上和操作上不同的陈述量子系统的等效原理:版本A:一个自由下落的粒子的位置的概率分布与一个自由粒子的概率分布相同,模其平均值的质量无关的移动。版本B:任何两个具有相同速度波函数的粒子在自由降落中的行为相同,与它们的质量无关。这两种说法都适用于所有的量子态,包括非经典量子态,也适用于具有量子内自由度的复合粒子。我们还研究了由自由降落引起的内部和外部自由度之间的相互作用的后果。对于一类初始状态,我们发现了一个移相的平移自由度,即抑制的非对角项的密度矩阵,在位置基。我们还发现了一个重力相移的内部自由度的约化密度矩阵,不依赖于粒子的质量。对于经典态,相移有一个自然的经典解释引力红移和狭义相对论时间膨胀。
2017-12-12 quant-ph
Dephasing in coherent communication with weak signal states
我们分析了最终的量子极限的光通信方案时,时间仓进行准备在几个正交模式之一的相干光脉冲和相位进行扩散后,每个通道使用的可访问信息。该方案是量子存储器信道的一个示例,可以被视为具有在连续PPM符号之间发生的相位波动的噪声脉冲位置调制(PPM)键控。我们推导出一个通用的表达式的输出状态的Fock基础和实现的数值计算过程中的Holevo量。利用Toeplitz矩阵的渐近性质,我们还提出了一个解析表达式的Holevo量有效的非常弱的信号和足够强的移相时,占主导地位的贡献来自信号状态的希尔伯特空间中的单光子部门。基于数值计算结果,我们推测一个不等式的贡献的Holevo量从多光子部门这意味着在弱信号的渐近极限,对于任意小的移相的可访问的信息尺度与包含在脉冲中的光子的平均数线性。这种行为从质上背离了完全一致的情况。
2014-06-26 quant-ph
Fast and robust population transfer in two-level quantum systems with dephasing noise and/or systematic frequency errors
我们的设计,基于不变量的逆向工程,驱动场反转人口的一个两级原子在给定的时间,鲁棒性相对于退相噪声和/或系统的频率偏移。在不施加约束的情况下,最优协议对扰动不敏感,但需要无穷大的能量。对于拉比频率的约束值,平坦的$π$脉冲是对相位噪声最不敏感的协议,但对系统频率偏移不敏感,为此我们描述并优化了一系列协议。
2013-05-27 quant-ph
Qubit Disentanglement and Decoherence via Dephasing
我们考虑一对量子比特之间相互纠缠形式的量子相干性是否容易受到衰减的影响,这种衰减可能比任何一个量子比特单独的相干性的衰减更快。如果嵌入的量子位(自旋、量子点、库珀对盒等)被用于固态量子计算,则出现对固态量子计算潜在重要性的实例。同时暴露在全局和局部噪声中。在这里,我们允许单独的相位噪声信道影响系统相干性的本地和非本地措施。我们发现,量子位纠缠的衰减时间可以显着短于单个量子位的本地退相的时间。
2003-08-04 quant-ph
Noisy Control, the Adiabatic Geometric Phase, and Destruction of the Efficiency of Geometric Quantum Computation
我们研究了耦合到噪声经典控制场的量子系统的绝热动力学。一个随机相移出现在系统的密度矩阵的非对角元素,这可能会导致退相干。我们推导出退相干发生的条件,并确定驱动退相干的噪声特性。我们展示了这种退相干机制如何导致:(1)绝热几何相位的可观察结果的退相;以及(2)在足够噪声的几何量子计算机上运行时Shor算法的计算效率的损失。
2003-11-30 quant-ph
Geometric phase for an adiabatically evolving open quantum system
我们得到了一个优雅的解决方案的驱动场的影响下,随时间变化的相位,其中包括开放系统的影响,如退相和自发发射的演化。这种解决方案,这是通过工作在与时间相关的厄米哈密顿的本征态对应的表示,使动态和几何相位的演变密度矩阵被分离,并相对容易地计算。
2004-06-02 quant-ph
Restoring Heisenberg limit via collective non-Markovian dephasing
在这项工作中,一个精确可解的N个两能级系统与一个单一的玻色子退相水库相互作用的模型被认为是解开集体非马尔可夫退相所发挥的作用。我们表明,该模型的纠缠态的相位估计可以超过标准的量子极限,并证明海森堡标度与任意温度的原子数。对于某一类库态密度,在原子数较大的情况下,退相干可以得到抑制,并且在任意的询问次数下,退相干可以恢复到海森堡极限。我们确定的第二类密度时,海森堡标度可以恢复任何有限的询问时间。我们还发现了第三类密度时,标准的量子极限只能在初始阶段的动态Zeno政权。
2018-09-28 quant-ph
Entanglement, Dephasing, and Phase Recovery via Cross-Correlation Measurements of Electrons
确定量子粒子所走的路径会导致干涉的抑制和经典行为。我们在这里采用量子“哪条路径”检测器来执行精确的路径确定在一个双路径电子干涉仪,导致完全抑制的干扰。在移相过程之后,我们通过测量干涉仪和检测器电流之间的互相关来恢复干涉。在我们的测量条件下,每个干扰电子都被探测器中的大约一个电子移相-导致大约一对电子的相互纠缠。
2006-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Restoration of Quantum State in Dephasing Channel
在本文中,我们提出了一个显式的计划,完全恢复多量子比特态的相位阻尼噪声。我们建立了一个理论框架和操作程序,以恢复一个未知的初始量子态的N-量子比特模型与单独的浴或一个共同的浴相互作用。我们给出了一个N-量子比特模型与公共浴相互作用的随机么正(RU)Kraus分解的显式构造。我们还演示了如何只用一个幺正反转操作来恢复具有相位阻尼噪声的任意状态。原则上,初始状态总是可以以1的成功概率恢复。有趣的是,我们发现非RU分解也可以用来恢复一些特定的纠缠态。这可以打开一条新的路径来恢复超出标准RU方案的量子态。
2013-05-22 quant-ph
Quantum-limited metrology in the presence of collisional dephasing
在明确考虑碰撞退相干的情况下,解析地导出了用于估算两组分玻色-爱因斯坦凝聚体有效散射强度$χ$的相位灵敏度.通过对自旋算符$\hat{J}_{x}$的测量,我们发现最佳灵敏度依赖于初始相干自旋态。对于粒子数$N$和退相速率$1<\!<γ<N^{3/4}$,它在超海森堡极限$\propto 1/N^{3/2}$以下退化一个因子$(2γ)^{1/3}$。通过$\hat{J}_y$测量,我们的分析结果证实,即使在存在退相的情况下,也可以在极限下检测到相$ϕ=χt\sim 0$。
2010-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dephasing mechanisms of diamond-based nuclear-spin memories for quantum networks
我们探测由单个氮空位中心电子自旋组成的量子网络节点内的退相机制,该节点与周围的$^{13} \text{C}$核自旋量子存储器超精细耦合。先前的研究分析了随机电子自旋重置过程引起的记忆失相,这是光节点间纠缠协议的一个组成部分。在这里,我们发现,通过使用动态解耦技术和利用电子-核动力学中的相位匹配条件,控制不确定性和准静态噪声是由纠缠序列引起的记忆失相的主要贡献者。这些见解使我们能够证明一个19倍的改进的存储器性能,仍然不受电子重新初始化过程的限制。我们进一步进行泵浦-探测研究,探讨自旋翻转通道在光学电子自旋复位。我们发现自旋翻转是通过从亚稳单重态衰变而发生的,其分支比为8(1):1:1,与以前的工作相反。这些结果使我们能够对基于钻石的量子网络和类似架构进行直接改进。
2018-02-16 quant-ph