Classicality in Quantum Mechanics: model for pointer states and decoherence
我们研究了微扰相互作用模型中经典态的出现。与许多其他自由度相互作用的状态,如宏观物体的质心,起着重要的作用。虽然随机相位机制与Zurek的强关联模型一样有效,但由于环境状态的正交性,存在大量的状态,每个状态都独立地发展。在这些特权状态下,具有可分性的子系统图像是稳定的。
2016-03-31 quant-ph
Decoherence of an $n$-qubit quantum memory
我们分析了量子寄存器的退相干在没有非本地操作,即$n$非相互作用的量子位耦合到一个环境。这个问题是解决的总和规则,这意味着在量子位数的线性缩放。每一项都涉及一个量子比特及其与其余量子比特的纠缠。两个条件是必不可少的:第一,退相干必须小,第二,在相互作用图像中,不同量子位的耦合必须不相关。我们将结果应用到一个随机矩阵模型,并说明其达到考虑GHZ态耦合到一个自旋浴。
2007-03-20 quant-ph
Control of Decoherence: Dynamical Decoupling versus Quantum Zeno Effect - a case study for trapped ions
研究了囚禁离子模型中两个低能级超精细态的动力学过程由于与一个激发态的热相互作用而发生退相干,通过动力学解耦和量子Zeno效应(Zeno控制)对退相干的控制.动态解耦是一个周期性地驱动激发态的过程,而Zeno控制则是频繁地测量它,当控制频率足够高时,退相干被抑制。否则,两种控制都可能加速退相干。
2002-10-17 quant-ph
Quantum control limited by quantum decoherence
我们描述了量子可控性的影响下的量子退相干诱导的量子控制本身。研究表明,当控制器被看作一个量子系统时,它将与被控系统纠缠,从而导致被控系统的量子退相干。在与这种诱导退相干的竞争中,在装备良好的量子控制过程中,可控性将受到某些不确定性关系的限制。结合相位不确定性和标准量子极限,研究了一个一般模型,证明了在有限时间内实现有限能量无消相干量子控制的可能性.如果量子控制的操作由控制器的初始状态决定,那么由于量子控制本身的退相干,量子可控性存在一个下界.
2006-03-16 quant-ph
Control of decoherence with no control
控制理论的共同哲学是以秩序控制混乱。对于抑制量子退相干的策略也不例外。在这里,我们预言了一种反常的量子现象。消相干的抑制可以通过更无序的白噪声场,特别是白泊松噪声来实现。这种现象似乎是量子力学中的另一种反常现象,并可能为量子控制实践提供一种新的策略。
2013-05-20 quant-ph
Synchronized pulse control of decoherence
提出了一种新的多脉冲控制消相干的策略。当一个两能级系统与一个特定频率的水库相互作用时,我们发现通过将脉冲序列应用与水库的动态运动同步,可以有效地抑制退相干。
2003-09-17 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
Bound on the distance between controlled quantum state and target state under decoherence
针对退相干限制量子态调控性能的问题,本文提出了退相干与非退相干下受控量子系统距离的上界,可直接计算且能用于推导获得目标态概率的理论极限。
2025-10-01 quant-ph
Einselection from incompatible decoherence channels
量子系统与未受监控的环境的纠缠的退相干是迄今为止对量子世界出现经典图像的最令人信服的解释。虽然这是一个单一的Lindblad运营商很好地理解,在一个复杂系统环境相互作用的einselection过程中的作用仍有待澄清。在本文中,我们分析了一个开放的量子动力学启发的CQED实验与两个非对易Lindblad运营商建模退相干的数量基础和耗散退相干的相干态基础。我们使用量子轨道和相空间技术来研究和解决这个问题。数值研究了在给定能量下寻找使某些纠缠见证的变化最小的态的选择优化问题。我们发现,Fock状态仍然是最强大的状态,退相干到一个临界耦合。
2020-04-09 quant-ph
Cooperating or Fighting with Decoherence in the Optimal Control of Quantum Dynamics
本文探讨了在量子动力学的最佳操纵中使用实验室闭环学习控制来对抗或配合退相干。在Lindblad公式中对与环境强烈相互作用而无自发发射的多能级量子系统进行了模拟。当寻求高的控制产量时,可以找到成功地对抗去相干同时获得良好质量产量的田地。当寻求适度的控制产量,可以找到最佳形状的领域,以配合退相干,从而更有效地驱动的动态。在后一个区域,当控制场和退相干强度都很弱时,建立了一个理论基础来描述他们如何相互合作。结果表明,通过适当地对抗或配合退相干,可以有效地实现人口转移目标。
2006-06-20 quant-ph
Robust control of decoherence in realistic one-qubit quantum gates
我们提出了一个开环(bang-bang)方案来控制一般单量子比特量子门中的退相干,并在一个真实的模拟中实现了它。该系统是一贯的自旋玻色子模型内描述,与绝热和热退相干的相互作用。外部控制从一开始就作为独立的相互作用项包含在哈密顿量中。通过对环境模的追踪,得到了同时考虑退相干和外控效应的二能级系统的简化方程。控制是从消除退相干的条件,即恢复幺正性。数值仿真结果表明,所提出的控制方案具有良好的性能和鲁棒性。
2003-02-14 quant-ph
Using Parity Kicks for Decoherence Control
我们展示了如何使用定制的外部强迫作为脉冲来抑制退相干。在无限频率脉冲的限制下,消相干和耗散被完全冻结;然而,当脉冲的频率是水库典型频率尺度的量级时,已经获得了显著的消相干抑制。这种方法特别适用于抑制离子阱中质心运动的退相干。
1999-03-10 quant-ph
Robustness of energy landscape control for spin networks under decoherence
量子自旋网络形成了一个通用系统来描述用于量子信息处理和感测应用的一系列量子器件。了解如何控制它们对于实现具有实用功能的设备至关重要。能量景观成形是一种新的控制范式,以实现自旋网络中的激励的选择性转移,对哈密顿量中的不确定性具有惊人的强鲁棒性。在这里,我们研究了退相干,特别是通用纯移相,这些控制器的鲁棒性的影响。结果表明,虽然控制器的有效性降低的退相干,某些控制器仍然足够有效,表明潜在的找到高度有效的控制器没有确切的知识的退相干过程。
2018-08-03 quant-ph
Optimal Dynamical Decoherence Control of a Qubit
本文提出了一种最佳消相干的调制动态控制理论。它基于能量约束场的非马尔可夫欧拉-拉格朗日方程,对于任何给定的退相谱,该方程使量子比特的平均退相速率最小化。
2008-04-16 quant-ph
Coherence Control of Adiabatic Decoherence in a Three-level Atom with Lambda Configuration
本文研究了利用bang-bang控制技术抑制$Λ$组态三能级原子的绝热退相干。给出了解耦的Bang-Bang操作组,并编程实现了周期性射频孪生脉冲序列的控制过程。此外,我们还研究了非理想情况下的绝热退相干过程,建立了有效抑制绝热退相干的条件。
2004-12-26 quant-ph
When can quantum decoherence be mimicked by classical noise?
量子退相干是由于系统与其环境之间不可控的纠缠而产生的。然而,退相干的影响通常被认为是通过一个更简单的画面,其中的环境的作用是引入经典噪声在系统的自由度和建模。在这里,我们建立必要的条件,经典的噪声模型需要满足定量模型的退相干。具体而言,对于纯移相过程,我们确定了明确的统计特性的噪声,由量子多点时间关联函数的环境运营商进入系统浴相互作用。特别是,对于示例性的自旋玻色子问题与洛伦兹-德鲁德谱密度,我们表明,高温量子退相干定量模拟有色高斯噪声。反过来,耗散环境中,我们表明,经典的噪声模型不能描述退相干效应,由于自发发射引起的耗散环境。这些发展提供了一个严格的平台,以评估退相干的经典噪声模型的有效性。
2019-04-29 quant-ph
Universal dynamical decoherence control of noisy single-and multi-qubit systems
在这篇文章中,我们一步一步地开发了两能级系统(TLS)或量子比特由于耦合到热浴而经历振幅或相位噪声(AN或PN)的通用动态控制框架。一个全面的军火库的调制方案的介绍和应用到AN或PN,导致完全类似的公式的退相干率,从而强调了统一的性质,这种普遍的形式主义。然后,我们解决这种形式主义的扩展到多部退相干控制,利用对称性来克服退相干。
2007-04-25 quant-ph
Quantum version of Prisoners' Dilemma under Interacting Environment
量子博弈论是一个快速发展的学科,超越了物理学。在这项研究工作中,量子博弈论的示意图已经提供了著名的游戏囚徒困境的帮助。人们认为,囚犯的共享量子位可能与环境相互作用,环境是一个简单的谐振子浴。这种相互作用引入了退相干,并将该模型与相位阻尼进行了比较。退相干因子的计算表明,退相干降低了囚犯的收益。该因子是根据退相干发生一次还是两次来计算的。比较讨论表明,当退相干发生两次时,退相干过程更快。这里需要提到的是,在两种情况下,退相干的总时间是相同的。
2021-03-26 quant-ph
Decoherence of Quantum-Enhanced Timing Accuracy
在海森堡图中研究了光脉冲定时精度的量子增强。从海森堡运动方程出发,研究了光损耗、群速度色散和克尔非线性对光脉冲的位置和动量的影响。使用开发的形式主义,研究了光损耗引起的退相干对使用绝热孤立子控制克服定时标准量子极限的影响[Tsang,Phys. Rev. Lett. 97,023902(2006)]进行了理论和数值分析。分析表明,一个明显的增强,可以实现使用当前的技术,尽管增加的定时抖动主要是由于戈登-豪斯效应。还研究了光损耗对量子增强定时信息传输的退相干效应,以确定增强能够存活的情况。
2007-04-05 quant-ph
Control limit on quantum state preparation under decoherence
量子信息技术需要仔细控制以生成和保持期望的目标量子态。当然,最大的实际障碍是退相干。因此,可达性分析,在我们的场景中,旨在估计退相干下的受控状态和目标状态之间的距离,是非常重要的,以评估这些技术的现实性能。本文给出了在退相干过程和几种反馈控制作用下,一般开放马尔可夫量子系统基于量子距离的一个下界。下限是直接计算的,并且可以用作选择目标状态的指导,如在一些示例中所示。此外,该下限还被应用于一些基于大尺寸原子系综的量子精密测量问题的理论极限。
2019-05-29 quant-ph
Decoherence Control for Optical Qubits
腔中的光子已经被用来实现简单的量子门[Q.A. Turchette,Phys. Rev. Lett. 75,4710(1995)]。在这种情况下,我们提出了一种方法来对抗退相干。
1998-02-12 quant-ph
Foundations of quantum mechanics: decoherence and interpretation
在本文中,我们审查卡斯塔尼诺的贡献的基础量子力学。首先,我们回顾他的工作量子退相干在封闭系统中,并建议一个一般框架退相干的现象获得了概念上明确的意义。然后,我们介绍了他的贡献的硬领域的量子力学的解释:模态-哈密顿解释解决了许多解释问题的理论,并显示其物理相关性,在其应用到许多传统的模型的物理实践。在这项工作的第三部分,我们描述了从模态-哈密顿解释中出现的量子世界的本体论图景,强调了对理论参考的深刻理解的哲学步骤。
2010-09-02 quant-ph
Dynamic decoherence control of a solid-state nuclear quadrupole qubit
本文报道了动态退相干控制脉冲序列在$Pr^{3+}:Y_2SiO_5$核四极跃迁中的应用。过程层析成像用于分析脉冲序列的效果。发现脉冲序列将跃迁的退相干时间增加到超过30秒。虽然退相干时间显着增加,人口项被发现迅速衰减的脉冲序列的应用程序。这种衰减率的增加归因于系综中的不均匀性。讨论了规避这一限制的方法。
2004-12-16 quant-ph
Decoherence and the conditions for the classical control of quantum systems
我们发现一个量子系统作为另一个量子系统的经典控制器的条件:控制器必须是一个开放的系统和快速对角化的基础上的控制器变量耦合到受控系统。这会导致被控系统中的退相干,如果对角化速率快,则退相干可以变小。我们给出了一个基于机械谐振器的量子光机控制的详细例子。由此产生的方程是类似的结构,最近提出的模型,一贯结合量子和经典的随机动力学。
2012-01-24 quant-ph
Realization of universal nonadiabatic geometric control on decoherence-free qubits in the XY model
量子信息处理的一个基本要求是防止退相干和噪声的不利影响。消相干子空间和几何处理是量子信息保护的重要步骤。在这里,我们提供了一个新的实验上可行的方案,结合消相干自由子空间与非绝热几何操作,以实现一个通用的量子计算。该方案不同于以往的方案,它基于典型的XY相互作用耦合,可以在各种纳米工程系统中建立,从而为在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算开辟了道路.
2017-12-03 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations
考虑到哈达玛门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现,我们研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声用Ornstein-Uhlenbeck随机过程建模时,我们得到了Hadamard门的保真度,并计算了最终态的纯度。我们证明,在矛盾的情况下的系统控制误差的随机导致退相干的最终状态。在小误差范围内,我们导出了门保真度与末态纯度之间的简单关系式。
2006-02-07 quant-ph
Multi-qubit non-adiabatic holonomic controlled quantum gates in decoherence-free subspaces
无消相干子空间中的非绝热完整量子门由于其内在的容错性、相干稳定性和运行时间短等优点而具有重要的实用价值。在这里,我们提出了一些紧凑的方案来实现两个和三个量子比特控制的酉量子门和Fredkin门。对于受控幺正量子门,作用于目标量子比特的幺正算符是任意的单量子比特门操作。受控的量子门可以在无消相干子空间中使用非绝热完整性直接实现,并且通过仅使用经历集体移相的两个相邻物理量子比特来编码逻辑量子比特,用于无消相干子空间编码的所需资源是最小的。
2016-01-11 quant-ph
Suppressing decoherence and improving entanglement by quantum-jump-based feedback control in two-level systems
研究了基于量子跳变的反馈控制两个量子比特之间的纠缠,其中一个量子比特受到退相干的影响,而另一个量子比特受到控制。这种情况与由固态的核自旋和电子自旋组成的量子系统非常相关。探讨了延长耗散量子比特相干时间的可能性。数值模拟结果表明,基于量子跳跃的反馈控制可以改善量子比特之间的纠缠,延长直接受退相干影响的量子比特的相干时间。
2010-09-11 quant-ph
Experimental quantum decoherence control by dark states of the environment
量子系统与环境的相干相互作用通常会引起量子退相干。然而,值得注意的是,在某些配置中,可以同时探索相干系统-环境耦合以设计消除退相干的环境的特定暗状态。在这里,我们报告这样的协议抑制量子退相干量子退相干本身的实验演示。该协议是基于环境的间接控制,通过量子测量的量子探针与环境之前,应该保护的系统。不需要直接操纵环境来抑制退相干。在我们的原理验证实验中,我们演示了对耦合到另一个量子位的单个量子位的保护。我们用线性光学和单光子实现了所需的量子线路,这使我们能够在实验中保持非常高的控制和灵活性。我们的研究结果清楚地证实了该协议实现的消相干抑制,并为其在其他物理平台上的应用铺平了道路。
2020-05-14 quant-ph
Quantum process tomography of single photon quantum channels with controllable decoherence
我们刻画了单光子偏振量子比特的单位量子信道。通道由两个双折射晶体和波片组成,其中它们的消相干特性被控制。使用量子过程层析成像程序进行了两种不同的去偏振配置之间的实验比较。计算结果与理论预测吻合较好。
2012-03-15 quant-ph
Multipulse Control of Decoherence
我们提出了一个一般的配方,以抑制纯相位的多脉冲控制。该公式不受特定形式的相互作用的影响,而是用任意系统-储层相互作用的关联函数表示。
2002-06-25 quant-ph
Control of decoherence: analysis and comparison of three different strategies
我们分析和比较三种不同的策略,都旨在控制和最终停止退相干。第一种策略取决于量子芝诺效应,第二种策略利用频繁的幺正中断(“bang-bang”脉冲及其推广,量子动力学解耦),第三种策略是强连续耦合。退相干被示出为仅当测量/脉冲的频率N足够大或者耦合K足够强时才被抑制。否则,如果N或K很大,但不是极大的,所有这些控制过程加速退相干。我们调查的问题,在一般的设置,然后考虑一些实际的例子,相关的量子计算。
2004-03-29 quant-ph
Control of Decoherence and Relaxation by Frequency Modulation of Heat Bath
我们证明了在一个非常普遍的方式,相当大的减速退相干和松弛的快速频率调制的系统热浴耦合。当退相干速率现在由浴相关性的光谱分量确定时,发生减慢,所述浴相关性的光谱分量由于快速调制而移位。我们提出了几个例子,包括减慢加热的被困离子,其中系统浴相互作用不一定是马尔可夫。
1999-04-26 quant-ph
Experimental inhibition of decoherence on flying qubits via bang-bang control
由于脉冲包络中不可避免地存在多个频率,消相干会显著影响光脉冲在色散介质中传播的偏振态。在这里,我们报告的抑制偏振退相干的环形腔中获得的光子量子比特的“bang-bang”的保护技术已经用于核自旋和核四极量子比特的适当重组。我们的结果表明,bang-bang控制可以有益地扩展到涉及飞行偏振量子比特的量子信息过程。
2009-07-07 quant-ph
Various methods of optimizing control pulses for quantum systems with decoherence
本文研究了在退相干条件下获得量子系统幺正演化近似的三种方法。本文采用了三种控制脉冲优化方法:遗传优化法、近似进化法和近似梯度法。为了模拟系统中的噪声,我们使用Lindblad方程。我们得到的结果表明,遗传优化可能会得到一个更好的近似的酉进化的情况下,高噪声。
2014-07-22 quant-ph
Decoherence control: A feedback mechanism based on hamiltonian tracking
环境引起的耗散破坏了所有量子系统的哈密顿演化,而这些量子系统并不完全与任何浴池隔离。我们提出并研究了一个反馈控制方案,以消除这种耗散,通过跟踪自由哈密顿演化。我们确定一个驱动场,最大限度地实际分子系统的自由传播的一个上的投影。跟踪了模型二能级系统在退相槽中的演化,计算了克服退相干的驱动场。建议在实验室中使用反馈控制的方案的实施。
2006-03-02 quant-ph
Decoherence, Control, and Symmetry in Quantum Computers
在这篇论文中,我们描述了避免退相干的有害影响,同时仍然允许计算的量子信息的方法。本论文第一部分讨论的方法的基本思想是利用退相干机制的对称性来找到量子信息的鲁棒编码。介绍了量子计算机中使用无退相干信息的稳定性、控制和方法,特别强调了由于系统与其环境之间的集体耦合而产生的退相干。这种集体消相干无消相干编码的通用量子计算证明。严格的定义控制和使用编码的普遍性在量子计算机的解决。给出了基于离子阱和交换的量子计算机中编码普适性门的显式构造。在论文的第二部分,我们研究了具有纠错性质的物理系统。我们研究系统,可以存储量子信息在他们的基态,这样的消相干过程被禁止通过能量学。提出了基态为量子检错码的超相干系统理论,描述了一个自旋梯,其基态具有检错和纠错性质。最后,我们讨论自然容错量子计算。
2003-05-05 quant-ph
Optimal Control of High-Fidelity Quantum Gates in the Presence of Decoherence
这篇论文已被撤回,因为它已被帖子arXiv:quant-ph/0702147和arXiv:0712.2935取代
2009-11-28 quant-ph
Numerical Simulation of Decoherence-control Processes in Quantum Computers
使用量子比特与环境相互作用的演化的数值模拟,我们表明,量子错误检测和校正可以有效地工作,即使在恢复过程中引入错误。
2001-10-17 quant-ph
Experimental protection of quantum gates against decoherence and control errors
实现量子器件的最大挑战之一是要求执行精确的量子门。与环境相互作用的破坏性影响是精确量子控制必须克服的一些最困难的障碍。在这项工作中,我们实现了一个原理性的实验证明量子门的波动环境中使用动态去耦技术保护。我们证明了在应用量子门的过程中可以降低退相干。即使选通时间超过退相干时间一个数量级,也可以实现高保真度的量子门。
2012-06-13 quant-ph
Control of decoherence in open quantum systems using feedback
量子反馈在量子控制和量子信息处理中扮演着越来越重要的角色。本文分析了这种反馈技术在消除开放量子系统退相干中的应用。为了应用这样的系统理论方法,我们首先分析了对应于测量的期望值的二次型的不变性,并给出了这种时变开放量子系统的测量输出与环境效应的可互换性的条件。
2006-02-27 quant-ph
Decoherence Control in Open Quantum System via Classical Feedback
在这项工作中,我们提出了一种新的策略,使用系统理论的技术,完全消除退相干,并提供了条件下,它可以这样做。一种新的结构采用辅助系统,诱饵,这是有助于从环境中解耦的系统。与文献中的其他方法相比,我们的方法去相干控制涉及量子控制系统的双线性输入仿射模型,该模型适用于经典控制理论的各种技术,但对量子机制进行了非平凡的修改。优雅的这种方法产生有趣的结果开环可扩展性和退相干自由子空间(DFS)。此外,退相干的反馈控制可能与经典输入仿射系统的干扰解耦有关,这需要通过避免所有量子力学陷阱来仔细应用这些方法。在计算合适的反馈的过程中,由于其与环境相互作用的张量性质,必须对系统进行重构,这是量子系统所特有的。结果是定性的不同和优于通过主方程得到的。最后,给出了一种反馈参数的合成方法,该方法在技术允许的情况下,可用于实际的2量子比特系统,以实现无退相干的量子计算。
2006-11-29 quant-ph
Pulse Control of Decoherence with Population Decay
研究了量子比特与量子环境相互作用过程中退相干的脉冲控制,重点研究了退相干由纯退相和粒子数衰减引起的一般情况。为了观察周期性π脉冲如何抑制退相干,我们提出了一种简单的方法来计算量子比特在由比特翻转和/或相位翻转组成的任意脉冲序列下的时间演化。我们研究了两种典型序列的有效性:bb序列只包括位翻转,bp序列包括位翻转和相位翻转。结果表明,脉冲序列的有效性取决于两个退相干过程的相对强度,特别是当脉冲间隔略短于量子比特环境相关时间。然而,在短时间间隔的限制下,bp序列总是比bb序列更有效,或者至少与bb序列一样有效。
2005-12-16 quant-ph
Nonadiabatic decoherence control of qubits strongly coupled to continuum edge
我们提出了一种方法来控制强耦合到库的驱动量子比特的退相干,当量子比特的共振频率接近库光谱的连续边缘时。这种强耦合机制超出了现有退相干控制方法的范围。我们证明,一个适当的序列的共振频率的几乎突然的变化可以保护量子比特状态从衰变和退相干更有效地比直观明显的替代方案,这是固定的共振以及在一个禁带内的水库频谱,尽可能从连续边缘。这里概述的“反直觉”非绝热方法可以在保持量子逻辑运算的高保真度方面胜过绝热方法。所提出的方法的显着的有效性,它需要比以前提出的控制方法低得多的频率变化率,是由于适当地交替失谐从连续边缘的能力,以增加发射和背散射量子的干扰,从而有助于稳定量子比特状态对衰变。讨论了它在控制辐射、振动和光电离连续谱边缘退相干中的应用。
2004-10-14 quant-ph
Unavoidable decoherence in the quantum control of an unknown state
量子控制的一个共同目标是迫使初始处于未知状态的量子系统进入特定的目标子空间。我们证明了,如果子空间被要求是一个消相干自由子空间的维数大于1,那么这样的控制必须是消相干的。也就是说,几乎所有的纯态都可以转化为混合态。我们不做任何假设的控制机制,但我们的结果意味着,为此目的,相干控制提供没有优势,在原则上,明显的基于测量的反馈协议。
2013-01-31 quant-ph
Decoherence induced by squeezing control errors in optical and ion trap holonomic quantum computations II
考虑Hadamard门在光学和离子阱完整量子计算机上的特殊实现,研究了随机压缩控制误差引起的退相干。当控制噪声采用Ornstein-Uhlenbeck随机过程时,我们解析地得到了Hadamard门的终态纯度和保真度。我们证明了纯度和保真度振荡取决于初始叠加态的选择。导出了门保真度与末态纯度之间的线性关系式。
2006-03-31 quant-ph
Optimal control for maximally creating and maintaining a superposition state of a two-level system under the influence of Markovian decoherence
减少退相干是实现通用量子计算机的重要一步,超越了目前嘈杂的中间尺度量子计算机(NISQ)。为此,经常采用动态解耦(DD)方法,其中外部场被施加到量子位。我们数值研究DD使用两个级别的模型系统(量子比特)的影响下,马尔可夫退相干通过使用量子最优控制理论略有修改的设置,其中的物理目标是最大限度地创建和维持一个指定的叠加态在指定的控制周期。通过系统地改变失相、粒子数衰减、脉冲能量密度和控制周期等参数,并采用两种目标泛函,数值设计了最优脉冲。尽管由于退相干导致的纯度降低导致目标期望值的上限,即,饱和值,最佳成形脉冲通过逐渐创建目标叠加态以尽可能实现饱和值来有效地处理退相干。
2022-09-21 quant-ph
Advances in decoherence control
我解决动态解耦技术所需的控制资源和可行性方面的现状。基于最近的进展,在提高理论设计和评估特定的噪声模型的控制性能,我认为,在现实的约束下,实现解耦的道路上仍然可能取得重大进展。
2004-04-06 quant-ph
Driving Quantum System into Decoherence-free Subspaces by Lyapunov Control
提出了一种利用李雅普诺夫控制将有限维量子系统驱动到无消相干子空间的方案。利用李雅普诺夫函数建立控制场。该方案对于封闭和开放量子系统都很有效,对于封闭系统,用期望的子空间代替DFS。以三束激光驱动三个简并态的四能级系统为例,对该方案的动力学特性进行了数值模拟,得到了较好的结果。
2009-08-07 quant-ph
Pulse Control of Decoherence in a Qubit Coupled with a Quantum Environment
我们研究了在短π脉冲序列下与量子环境线性耦合的量子比特的时间演化。我们的注意力集中在量子位与环境的相互作用引起的退相干与人口衰减的情况下。我们假设环境由一组玻色子激发组成。在周期性短π脉冲的存在下,计算了量子比特的约化密度矩阵的时间演化。我们证实,如果脉冲间隔短于量子比特-环境相互作用的相关时间,则退相干被抑制。
2004-11-15 quant-ph
Lyapunov Control on Quantum Open System in Decoherence-free Subspaces
提出了一种利用李雅普诺夫控制在无消相干子空间(DFS)中驱动和操纵有限维量子系统的方案。利用李雅普诺夫函数建立控制场。该方案可以将开放量子系统驱动到DFS中,并将其操纵到自由哈密顿量的任意本征态。给出了一个由两束激光驱动的具有三个长寿命态的四能级系统的例子来验证该方案。我们对四能级系统的动力学进行了数值模拟,结果表明该方案是有效的。
2010-05-14 quant-ph
Extended Controllability Tests for Quantum Decoherence-Free Subspaces
本文提出两个公理化可控性测试,用于验证开放量子系统无消相干子空间中子系统码的可控性,适用于任意Lindbladian模型,并通过囚禁离子系统实例验证了其有效性。
2025-03-07 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
Decoherence control in quantum information processing: simple models
我们探索了一种策略,用于保护量子比特的演化免受环境噪声的影响,基于受控的时间依赖性扰动的应用。在一个纯粹的消相干耦合的情况下,一个显式的控制操作序列的设计,能够以高效率的量子位的消相干的平均。我们认为,在原则上,任意量子位环境相互作用的影响可以通过适当的解耦扰动作用于系统动力学在时间尺度上的环境的相关时间相比,删除。
1998-09-19 quant-ph