When Worlds Collide: Quantum Probability From Observer Selection?
在埃弗雷特的多世界解释中，量子测量被认为是退相干事件。如果是这样的话，那么不精确的退相干可能会让大世界破坏小世界中观察者的记忆，从而在可观察世界的大小上产生一个截止点。较小的世界被破坏了，所以没有被观察到。如果这个截止值更接近于中值度量大小，而不是中值世界大小，那么在未破坏的世界中看到的结果分布遵循玻恩规则。因此，偏离精确的退相干可以允许玻恩定则通过世界计数导出，只有有限数量的世界，没有新的基础物理。
2003-04-07 quant-ph
Decoherence enhances performance of quantum walks applied to graph isomorphism testing
量子算法所获得的计算优势在很大程度上依赖于量子设备的相干性，并且通常会受到退相干的影响。作为一个例外，我们提出了一个量子算法图同构测试的性能是最佳的，当操作在部分相干制度，而不是极端的完全相干或经典制度。该算法建立在图上的连续时间量子随机游动（QSW）的基础上，并通过非同构图之间的区分能力（DIP）来量化算法性能。QSW探索整个图，并获取有关底层结构的信息，这些信息是通过监测辅助边缘上的随机跳跃来提取的。由此产生的计数统计的随机跳跃是用来确定的QSW的动力发电机的频谱，作为一种新的图形不变量，基于此非同构图被区分。我们提供了具体的例子，非同构的图形，只有区分QSW的存在下的退相干。
2016-11-20 quant-ph
Branch-counting in the Everett Interpretation of quantum mechanics
为量子力学的埃弗雷特解释（也称为多世界解释）中的概率分支计数规则提供了一种辩护，这种解释既依赖于状态，又在希尔伯特空间的范数拓扑中是连续的。著名的分支计数规则，为现实模型的测量，其中的分支定义的退相干理论，失败了这个测试。新规则的关键在于使用消相干理论来定义分支结构，特别是消相干历史理论。在此基础上，定义了分支数的比率，没有任何约定。他们同意玻恩法则，并提出了一个类似于朴素频率论的客观概率概念，只是结果的频率并不局限于不同时间的单个世界，而是在单个时间分布在各个世界。它也不是特别的：它显然类似于玻尔兹曼在1879年引入的热力学概率的组合方法。它与普朗克、玻色、爱因斯坦和狄拉克在定义玻色-爱因斯坦气体平衡分布时所遵循的程序相同。它也以一种简单的方式与量子概率的决策论方法相联系。
2022-01-16 physics.hist-ph quant-ph
Quantum decoherence of an anharmonic oscillator monitored by a Bose-Einstein condensate
研究了在对称双势阱中被玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）监控的量子非谐振子的动力学行为。分析了测量装置在振荡器上引起的（非指数）退相干。详细的准经典和量子分析。在第一种情况下，对于一个任意的初始相干态，观察到两个不同的退相干制度：一个初始的高斯衰减，其次是幂律衰减较长的时间。这两个政权的特征时间尺度的报告。在全量子情况下，观察到的退相干的代数时间衰减的解析近似表达式。
2014-10-28 quant-ph
Approximate Quantum Fourier Transform and Decoherence
我们讨论了使用近似量子傅里叶变换（AQFT）的算法，其中涉及周期性估计的优点。我们分析量子网络执行AQFT存在的退相干，并表明，广泛的近似可以进行AQFT的准确性（与常规量子傅立叶变换相比）受到损害之前。我们表明，对于某些计算，近似可能意味着更好的性能。
1996-01-21 quant-ph
Entanglement decoherence in a gravitational well according to the event formalism
事件形式主义是量子场论的非线性扩展，旨在与广义相对论中出现的封闭的类时曲线兼容。虽然在平坦时空中简化为标准量子场论，但该形式主义导致了对弯曲空间中纠缠分布的可检验的不同预测。在本文中，我们介绍了一个更一般的版本的形式主义，并用它来分析的实用性，其预测在地球的引力井的实验测试。
2014-06-14 quant-ph
Mirror-induced decoherence in hybrid quantum-classical theory
我们重新分析的光机干涉仪实验提出的马歇尔，西蒙，彭罗斯和Bouwmeester与最近发展的量子经典混合理论的帮助。这导致另一种评价的镜子引起的退相干。令人惊讶的是，我们发现，它的行为基本上以相同的方式为合适的初始条件和实验相关的参数，无论是被认为是一个经典的或量子力学的对象。我们讨论的参数范围内，这一结果举行的自发崩溃模型，本实验的设计测试和可能的影响。
2014-10-16 quant-ph
On the effect of decoherence on quantum tunnelling
这项工作提出了一系列的量子实验，至少在原则上，允许检查与退相干相关的微观机制。这些实验可以被解释为一个量子力学版本的非平衡混合之间的两个体积分离的薄界面。这种实验的主要目标之一是确定非平衡条件时，时间对称的法律让位于时间方向，不可逆的过程，这是在量子水平上的退相干表示。退相干的速率建议进行间接检查，以最小的入侵-这可以通过测量隧道速率，反过来，受退相干的影响。退相干在这里被理解为一个一般的过程，不涉及任何显着的能量交换，并由特定类别的克劳斯算子。本文分析了在退相干存在下的不同隧穿机制，得到了不同条件下隧穿率和退相干率之间的关系式。结果表明，隧道效应的内在退相干和退相干由于与环境的幺正相互作用是相似的，但不相同，可以区分在实验中。
2021-09-19 quant-ph
Imperfection analyses for random-telegraph-noise mitigation using spectator qubits
Griffith University（格里菲斯大学）；University of Newcastle（纽卡斯尔大学）；Mahidol University（玛希隆大学）；China Academy of Space Technology（中国空间技术研究院）
本文分析了在非理想条件下利用见证量子比特缓解随机电报噪声的适应性协议，探讨了参数不确定性、读取和重置过程的效率与延迟以及额外退相干对性能的影响，并推广了基于地图的正式化方法。
2025-01-26 quant-ph
Action scales for quantum decoherence and their relation to structures in phase space
定义了一个特征作用量$ΔS$，它的大小决定了一般量子位移算符的期望值的某些性质.这些属性与一个给定的环境“监测”系统的能力，以诱导量子系统耦合到it.We的退相干有效的退相干的规模是由$ΔS\approx\hbar$。我们将这一特性的行动与一个补充量，$ΔZ$，并分析其连接的主要特点的模式的结构开发的环境状态在不同的相空间表示。$ΔS$行动规模的相关性说明使用一个模型量子系统数值求解和一组模型量子系统的位移算子的时间平均期望值的解析表达式得到明确。
2004-03-02 quant-ph
Emergent measure-dependent probabilities from modified quantum dynamics without state-vector reduction
计算结果是量子力学中产生概率的明显算法，而无需态矢量约简（即多世界）。这个过程通常被拒绝，因为对于纯线性动力学，它给出的结果与实验不一致。在这里，它表明，如果非线性退相干效应（以前提出的其他作者）与指数时间依赖性的规模为非线性效应相结合，正确的测量依赖的概率可以出现通过结果计数，而无需添加任何随机字段或形而上学的假设。
1999-06-30 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on tripartite GHZ state generation using a trapped ion coupled to an optical cavity
我们分析了内禀退相干对产生三方GHZ态的概率的影响，使用一个冷的囚禁离子耦合到一个单模的腔场，并与共振激光场相互作用。求解Milburn方程，得到了密度矩阵随腔-离子耦合、激光-离子耦合以及幺正时间步长相对于系统参数确定的时间尺度的变化关系。从一个可分离态的系统出发，利用最近的实验报道的耦合强度，利用密度矩阵计算了三重GHZ态产生的几率。
2004-11-06 quant-ph
A random matrix theory of decoherence
随机矩阵理论被用来表示耦合到量子混沌环境的固定中心系统的相干性的一般损失，由随机矩阵系综表示，通过随机相互作用。我们研究的平均密度矩阵所产生的合奏诱导，在以前的研究中，纯度，并发，和熵的平均值被认为是相反的，我们进一步讨论时，一个或另一个方法是相关的。这两种方法在大环境的限制下是一致的。在线性响应近似下给出了平均密度矩阵及其纯度的解析结果。双量子比特系统进行了分析，主要是数值，更详细。
2008-07-30 quant-ph
Decoherence of tripartite states - a trapped ion coupled to an optical cavity
研究了通过控制耦合到光腔中的囚禁二能级离子态获得的三量子比特系统的非耗散退相干。将环境模型化为一组互不相互作用的谐振子，得到了三重复合系统的态算符、产生最大纠缠GHZ态的几率和粒子数反转的解析表达式.可观测的指针是孤立量子系统的能量。耦合到环境的结果在指数衰减的非对角矩阵元素的状态运营商与时间以及相位退相干的组件状态。数值计算了不同系统环境耦合强度下GHZ态产生几率和粒子数反转的时间演化。利用负性作为纠缠度的度量，线性熵作为混合度的度量，分析了存在退相干时三体系统的纠缠动力学。
2005-09-23 quant-ph
Experimental analysis of decoherence of quantumness in a continuous variables bi-partite entangled system
一旦量子系统与经典环境相互作用，量子特性很快就会受到退相干的影响。本文实验研究了高斯信道中传输损耗对亚阈值Ⅱ型光参量振荡器（OPO）产生的二分高斯纠缠态的影响。实验结果进行了讨论，在不同的量子标记，如隐形传态保真度，量子不和谐和互信息，和连续变量（CV）纠缠标准。为了分析系统的状态特性，我们用一个零差探测器恢复了复合系统的协方差矩阵。我们在实验中发现，即使在强退相干的情况下，产生的态也不会解纠缠，并不断突破不和谐的量子极限。这一结果证明了本文所讨论的CV纠缠态在原则上可以在无限长的高斯信道上实现量子隐形传态。
2012-09-20 quant-ph
The effect of channel decoherence on entangled coherent states: A theoretical analysis
分析了信道损耗对纠缠相干态的消相干特性的影响，并与双光子Bell态的消相干特性进行了比较。利用“形成纠缠”的概念，计算了保真度和纠缠度的退化。考虑了两种情况：（1）非对称和（2）对称噪声信道。在第一种情况下，只给出了k的下界。然而，在后一种情况下，我们得到了一个显式的并发（然后是并发）表达式，并且令人惊讶地发现，我们的结果与[\textbf{82}，（2010）062325]在$α\rightarrow0$的限制下不相容。我们证明了具有足够小振幅的纠缠相干态比双光子纠缠态在这两种情况下对信道退相干的鲁棒性更强。
2013-03-20 quant-ph
Optimal realistic attacks in continuous-variable quantum key distribution
量子密码协议通常通过假设潜在对手可以执行所有物理操作来分析，这一假设赋予了远远超过现有技术的能力。调整这一假设，以反映更现实的能力是一个有吸引力的前景，但只有一个严格的，定量的框架，将对抗性限制的协议的安全性和性能是合理的。研究了限制窃听者（Eve）进行相干攻击的能力对连续变量量子密钥分发（CV-QKD）安全性的影响。我们考虑了一个现实的攻击，在攻击过程中诱导的总退相干建模的高斯信道。基于我们的退相干模型，我们提出了一个最佳的混合攻击，它允许夏娃同时执行相干和个人攻击的组合。我们评估的渐进和可组合的有限大小的安全性外差CV-QKD协议对这种混合攻击的夏娃的退相干。我们表明，当退相干大于阈值，夏娃的最有效的策略是减少到个人的攻击。因此，如果我们愿意假设由记忆和集体测量引起的退相干足够大，则仅针对个体攻击来分析协议的安全性就足够了，这在密钥速率和最大安全传输距离方面都显着提高了CV-QKD的性能。
2018-11-13 quant-ph
Effect of Decoherence on Bell's Inequality for an EPR Pair
根据贝尔定理，如果假设局域性条件，量子系统上空间分离的测量之间的相关程度受到某些不等式的限制。量子力学预言，这个极限可以被超过，使它成为非定域的。我们分析了由涨落磁场模拟的环境对贝尔不等式中EPR单态量子关联的影响。我们表明，在EPR设置，系统从通常的“违反”的贝尔不等式的“非违反”的时间大于一个特征的时间尺度，这是有关的参数的波动场。我们还将这些不等式视为EPR对之间空间分离的函数。
1995-01-27 quant-ph
Getting information via a quantum measurement: the role of decoherence
在这项工作中，我们调查之间的关系量子测量和退相干，为了正式表达的必要性，后者获得一个信息输出从前者。为此，参照理想量子测量的冯·诺依曼方案，我们首先寻找在量子测量极限之外，主系统与测量仪器之间的相互作用必须具有的最小结构，以恰当地描述该过程，然后分析由一个这样的相互作用引起的动力学演化。该分析是通过最近引入的研究开放量子系统的方法，即与环境相干态的参数表示，使我们能够确定一个必要条件，该设备的量子态必须fullfil，以提供信息的可观察测量。我们发现，这个条件严格意味着退相干的主系统，相对于厄米算子的本征态，代表测量的可观察，从而建立，不可能有信息流从量子系统到可读的分析器，除非发生退相干。动态纠缠产生的相关性被强调，和测量装置的可能的宏观结构的后果也被评论。
2015-01-24 quant-ph
Entanglement and decoherence of a micromechanical resonator via coupling to a Cooper box
我们分析了电容耦合到库珀盒的微机械谐振器的量子动力学。通过对库珀盒进行适当的量子态控制，可以将谐振器驱动为空间分离态的叠加。库珀盒也可以用来探测环境诱导的共振器叠加态的退相干。
2001-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Robustness of quantum Fourier transform interferometry
分析了退相干和噪声对利用玻色子采样光子网络测量光学相位梯度的量子傅里叶变换干涉术的影响。这种新型的计量被证明是强大的相位退相干。还可以使用低阶相关来测量梯度，而没有实质性的退化。我们的研究结果涉及估计高达100 × 100矩阵永久。
2018-11-07 quant-ph
Quantum Computers and Dissipation
我们分析了量子计算中的耗散及其对量子算法效率的破坏性影响。利用退相干的一般模型，我们研究了任意长度的量子寄存器与任意相干长度的环境耦合的时间演化。我们讨论了退相干和计算复杂性之间的关系，并表明量子因式分解算法必须修改，以被视为有效和现实的。
1997-01-31 quant-ph
Robust quantum gates for systems subject to decoherence via optimal control: Markovian vs non-Markovian dynamics
我们研究了一个，两个和三个量子位量子门的相互作用量子位使用最优控制的实现。不同的马尔可夫和非马尔可夫环境进行比较，并有效的优化算法，利用解析梯度表达式和拟牛顿更新的情况下。的算法的性能进行了分析，为一个大的问题，在所获得的qualities和所观察到的收敛行为。新的成功率和成功速度的概念被引入和密度图被用来研究关键参数的影响，如门操作时间，和随机变量，如所需的初始字段开始迭代算法。统计分析了最优场的核特征。马尔可夫和非马尔可夫环境中的控制和控制机制的可能性之间的实质性差异被发现。特别是，在马尔可夫的情况下，它被发现，不考虑环境得到的最佳领域不能大幅提高，通过考虑环境和所获得的性能主要是由门操作时间以及环境影响的整体强度确定。如果忽略退相干对场进行预优化，则可以节省计算时间。在非马尔可夫的情况下，另一方面，观察到的结晶度的大幅改善时，系统浴耦合的细节被考虑在内。在这种情况下，场泄漏被证明是一个重要的问题，它可以使高的门不可能获得，除非系统和噪声量子比特都得到完全控制。
2012-05-28 quant-ph
Classical correlations for Generic States are Fragile under Decoherence
量子关联通常会随着噪声的增加而减少，尽管对于具有噪声的特定类别的状态，经典相干因子（CCors）可能会上升。为了分析经典相关（CC）在局部噪声的存在下的行为，我们仔细检查了一组经典相关，公理化的CC措施，如经典不和谐，和Haar均匀生成态的局部工作。像量子相关措施，我们说明，当噪声水平上升时，从随机输入状态获得的噪声输出状态的CC措施的平均值减少的大部分通道。我们还展示了受噪声影响的多体状态的CCors之间的连接，产生和CCors的初始状态，表现出指数，多项式，和恒定的行为作为噪声水平的变化。此外，基于广义N量子比特W态的CCors作为输入，我们确定了一种方法来区分量子信道，即相位阻尼，去极化和振幅阻尼信道。我们还涉及到经典，量子和总相关措施，表现出可比的反应一般状态的退相干。
2022-09-07 quant-ph
Bohmian Trajectories Post-Decoherence
在量子布朗运动模型的背景下，研究了在量子力学的玻姆解释中，宏观物体与其环境之间的相互作用在产生正确的经典极限中起着至关重要的作用。众所周知，相互作用的影响之一是产生位置表示中的简化密度矩阵的极其快速的近似对角化。这种效应本身不足以产生玻密轨道的一般准经典行为。然而，它表明，如果系统粒子最初是在一个近似的能量本征态，那么有一种倾向的Bohmian轨迹成为近似经典的一个相当长的时间尺度。这种现象和行为的维格纳函数后退相干（分析Halliwell和Zoupas）之间的关系进行了讨论。人们还认为，这种现象可能与环境中轨迹信息的存储有关，因此它可能是发生此类环境监测的每种情况的一般特征。
1999-08-08 quant-ph
Measure of decoherence in quantum error correction for solid-state quantum computing
我们考虑了半导体量子寄存器与噪声环境的相互作用导致的各种类型的量子比特错误。我们分析了电子-声子相互作用过程中的相位衰减和振幅衰减。量子纠错码（QECC）是全尺寸量子信息处理器中必不可少的一种编码方式，本文在半导体纳米结构中研究了量子纠错码的性能。我们选择半导体耦合双量子点系统中单电子的量子空间态作为量子比特的硬件基础。将Shor和Dijuenzo改进的5-和9-量子比特量子纠错（QEC）算法应用于量子寄存器，不提取错误伴随式。5-在声学声子环境下，对硅电荷双点量子比特进行了纠错处理。利用卡矩阵、Choi-Jamiolkowski态和退相干测度等技术对量子比特容错性进行了量化。我们的结果表明，上述量子纠错技术的引入在小声子噪声水平提供了输出错误率的二次改善。论证了半导体量子信息处理器中5量子比特量子纠错算法的有效性。
2012-10-24 quant-ph
Decoherence in localized photon emission
利用基于Wigner-Weisskopf理论的光子发射模型，分析了一对耦合二能级系统光子发射到一个非局域远场通道和两个局域近场通道的时空动力学。在这两个近场通道中都可以观察到局域量子拍频。然而，远场的存在下的量子拍导致退相干，即使只有光子发射到近场通道被认为是。
1997-09-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Decoherence from the light bending interaction
本文研究光线偏折相互作用的量子效应，证明未观测光会导致大质量物体退相干，并推导出热光和相干光下的退相干长度尺度，指出该效应虽弱但具有引力量子共存的基础意义，且有望推广到光力学系统。
2025-08-26 gr-qc quant-ph
Multiqubit matter-wave interferometry under decoherence and the Heisenberg scaling recovery
大多数用于量子传感的物质波干涉（MWI）方案都是在没有噪声的理想情况下进行评估的。在这项工作中，我们提供了通用的多量子位MWI计划马尔可夫退相噪声下的评估。我们发现，对于某些类的MWI计划的比例因子是非线性依赖于询问时间，最大纠缠探针\emph{decreases}的最佳精度随着粒子数$N$的增加，对于独立和集体失相的情况。这一结果挑战了传统的智慧，发现在相移拉姆齐型干涉仪。我们通过研究多量子比特Sagnac原子干涉术用于旋转传感的最佳精度来开始分析。我们还发现，由于非常规的询问时间二次相位积累和指数退相过程之间的竞争，在无噪声情况下的最佳输入态Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态导致了大$N$区域中量子费舍尔信息的消失.然后，我们的评估进一步扩展到一般的MWI计划的量子传感与纠缠态和退相干。最后，我们尝试性地分析了一种量子纠错逻辑GHZ态，它有可能恢复海森堡标度并提高灵敏度。
2019-03-05 quant-ph
Self-Induced Decoherence in the Bose-Hubbard model
退相干的传统概念依赖于与外部自由度集的相互作用-“浴”-系统在其中丢失量子信息。但是，浴缸的作用也可以通过观察者无法接近的任何内部自由度来发挥，在这个意义上，我们可以谈论“自诱导退相干”。通过模拟少体玻色-哈伯德哈密顿量的精确时间演化，我们提供了在纯态量子统计力学中提到的“时间典型性”意义上的量子纯度衰减的数值证据。我们分析的原因，这种纯度损失的相互作用的多体哈密顿量的结构差异与其非相互作用的对应物相比，发现在长期行为中的主要作用是由多体能谱的变化。
2019-09-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scaling Network Topologies for Multi-User Entanglement Distribution
School of Natural Sciences, National University of Sciences and Technology（国立科学与技术大学自然科学学院）；National Centre for Physics (NCP)（国家物理中心）
本文提出一种连接树拓扑结构，通过冗余边支持多路径路由，分析不同拓扑在 decoherence 下的可扩展性，证明连接树能支持更多用户对，且在量子密钥分发中更抗 decoherence。
2026-04-21 quant-ph
Two - Level Atom - Field Interaction: Exact Master Equations for Non-Markovian Dynamics, Decoherence and Relaxation
通过对一般主方程的第一性原理推导，研究了二能级原子与电磁场相互作用系统的非马尔可夫动力学行为。我们使用的影响泛函方法，可以考虑到完全的反作用的原子上的场，而采用格拉斯曼变量的2LA和相干态表示的电动势。我们发现确切的主方程的情况下，自由量子场和腔场在真空中。为了寻找在离子阱原型中保持量子计算中最大相干性的机制，我们应用这些方程来分析EMF中2LA的退相干，并得出退相干时间接近弛豫时间。这与研究同一系统但使用不同耦合模型的作者的主张不同。我们解释了差异的来源，并认为，与普遍的看法相反，电磁场共振耦合到一个原子时，并不decohere它有效地作为一个浴上的量子布朗粒子。这里导出的非马尔可夫动力学的主方程预计将有助于探索新的制度的2LA-电动势相互作用，这是成为物理上重要的实验。
2000-06-12 quant-ph
Environmental records unlock universal quantum computation from thermal decoherence
HK Institute of Quantum Science & Technology, The University of Hong Kong（香港量子科学研究所，香港大学）；QICI Quantum Information and Computation Initiative, School of Computing and Data Science, The University of Hong Kong（QICI量子信息与计算倡议，计算与数据科学学院，香港大学）
该研究精确分类了热退相干下稳定子处理器的计算能力，发现环境记录的选择决定其可经典模拟或量子通用，并给出边界条件与资源方案。
2026-09-15 quant-ph
Phonon counting thermometry of an ultracoherent membrane resonator near its motional ground state
宏观力学物体的非高斯量子态的产生是量子信息科学中许多挑战的关键，从退相干的基本测试到量子通信和传感。机械运动的单声子态的预示产生是实现这一目标的一种有吸引力的方式，因为它原则上不受物体大小的限制。在这里，我们展示了一种技术，它允许通过声子计数测量附近的基态的1.5 MHz的微机械振荡器的运动的量子态的生成和检测。我们使用超窄带光学滤波器检测来自中间膜光学机械系统的散射光子，并在运动基态（$\bar{n}=0.23\pm0.02$声子）附近进行拉曼比测温和二阶强度干涉测量。随着有效质量在纳克范围内，我们的系统本身的研究寿命长的非高斯运动状态与一些最重的对象。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Decoherence from universal tomographic measurements
University of Surrey（萨里大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
本文通过两种等效方法研究了从环境监控量子系统状态产生的退相干现象，展示了退相干如何使任意给定的 quasiprobability 分布显式正，从而在某种程度上建模经典性的出现。
2025-11-10 math-ph math.MP quant-ph
Antiferromagnetic order without recourse to staggered fields
在反铁磁性理论中，交错场--一个在原子长度尺度上符号交替的外部磁场--被用来从量子磁体中选择经典的Néel态，但缺乏理由。这项工作探讨，在退相干框架内，是否重复的$local$测量可以取代交错字段。相应地，局部退相干可以被认为是连续测量的条件进行了研究。通过对小磁系统的动力学分析，说明了局域退相干可以导致类似于交错磁场所产生的序的（破缺）序。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstrating efficient and robust bosonic state reconstruction via optimized excitation counting
提出基于广义Q函数的ORENS方法，在标准玻色子cQED实验中以理论最少测量次数实现高效、抗退相干且可扩展至多模的连续变量量子态重建。
2025-01-07 quant-ph
Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability
量子退相干是噪声中尺度量子（NISQ）时代的一个关键问题。量子信息和量子计算中的标准分析使用错误率来参数化量子噪声信道。然而，由噪声信道引起的退相干效应与其误码率之间没有明确的关系。在这项工作中，我们提出了一个噪声信道的退相干效应的物理实现其逆，这是一个通用的参数量化的困难与可访问的量子信道模拟噪声逆的特征。我们建立了两个简洁的不等式连接的状态纯度和对数负的噪声通道后的噪声逆的物理可实现性，这是需要被分解为相互正交的幺正或产品通道分别下降。我们的结果在几种常用的双量子比特噪声模型上进行了数值验证。我们相信这些关系有助于噪声信道纠缠特性的理论研究，并为量子线路设计提供指导原则。
2023-01-04 quant-ph
Irreversibility in quantum maps with decoherence
Bolztmann回声（BE）是非孤立系对扰动的不可逆性和敏感性的度量。最近，这个数量的不同制度被描述为混沌系统。有一个微扰的制度，其中的BE衰减的速率由取决于系统的时间反演的准确性和一个术语取决于系统和环境之间的耦合的总和。此外，一个参数独立的政权，其特征在于由经典的李雅普诺夫指数，预计。在本文中，我们研究的行为BE在双曲映射，在不同的环境接触。我们分析了不同制度的出现，并表明BE的衰变率的行为强烈依赖于环境的类型。
2010-03-29 nlin.CD quant-ph
Unified Light-Matter Floquet Theory and its Application to Quantum Communication
本文提出光子分辨Floquet理论（PRFT），将Floquet理论与量子光学统一，揭示多模光场导致原子退相干，并据此设计出性能超越现有少光子协议两个数量级的量子通信方案。
2024-04-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic transport of qubits around a black hole
我们考虑定域量子比特在黑洞周围遵循量子绝热动力学演化。我们开发了一个几何结构（基于纤维束），允许描述的量子态的量子比特和时空几何在一个单一的框架。在此框架下分析了黑洞对量子比特的量子退相干（讨论了动力学相位和几何相位在退相干中的作用），特别是当一个量子比特落入事件视界时的量子隐形传态协议.导出了计算量子隐形传态保真度的简单公式。分析了史瓦西黑洞的情况。
2017-01-05 gr-qc math-ph math.MP
Photon-resolved Floquet theory I: Full-Counting statistics of the driving field in Floquet systems
本文研究了光子分辨 Floquet 理论在半经典区间的标度性质，利用矩母函数定义的歧义建立了描述驱动量子系统退相干动力学的 Kraus 算符简单表达式，为改进量子传感方法铺平了道路。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gravity and decoherence: the double slit experiment revisited
双缝实验是一个标志性的实验，被广泛用于课堂上，以展示量子物理学的基本奥秘。令人困惑的是，当两个狭缝都打开时，电子到达探测器的概率不是狭缝单独打开时的概率之和。量子力学的叠加原理告诉我们增加振幅而不是概率，这导致了干涉。这个实验违背了我们的经典直觉，即排他性事件的概率增加。在理解经典世界从量子世界出现的过程中，费曼、迪奥西和彭罗斯提出引力是抑制干扰的原因。从那以后，这个想法一直以许多不同的形式被追求，主要是在牛顿的引力方法中。在本文中，我们提出并从理论上分析了两个“gedanken”或思想实验，这两个实验有力地支持了引力是退相干的原因的观点。第一种观点认为热辐射可以抑制干扰。第二个结果表明，在加速系中，Unruh辐射起着同样的作用。通过证明爱因斯坦等效原理将加速度与引力联系起来，我们支持引力对退相干负责的观点。
2018-01-29 gr-qc hep-th quant-ph
Decoherence of a charged Brownian particle in a magnetic field : an analysis of the roles of coupling via position and momentum variables
本文分析了磁场中带电布朗粒子在位置和动量双重耦合下的量子朗之万动力学，发现双重耦合加速退相干且可通过耦合参数调节，而磁场减缓信息损失。
2024-04-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Schemes for robust quantum computation with polar molecules: analysis of experimental feasibility
我们分析了最近提出的基于极性分子的量子计算机的物理实现。提出了一组分子系统的一般要求，这将提供量子门时间、相干时间、操作次数、高门精度和实验可行性的最佳组合。我们继续详细分析的方案，利用极性分子之间的可切换偶极-偶极相互作用。可开关偶极-偶极相互作用是实现双量子位量子门的有效工具，是构造普适量子门的必要条件。我们考虑三种可能的实现的相位门使用特定的分子，如CO，NF，碱金属二聚体和碱土金属一卤化物。我们建议合适的电子状态和transitions和调查的脉冲驱动它们的要求。最后，我们分析了退相干的可能来源。
2007-10-23 quant-ph
On reduction of the wave-packet, decoherence, irreversibility and the second law of thermodynamics
我们证明了量子版本的热力学第二定律：（量子）玻尔兹曼熵增加，如果初始（零时间）密度矩阵decoheres，在自然界中普遍满足的条件。它说明了一个模型的波包减少，科尔曼-赫普模型，沿框架介绍了休厄尔在他的方法的量子测量的问题。进一步的模型说明了量子玻尔兹曼熵在时间上的单调与非单调行为。作为最后一个密切相关的主题，退相干，这是由Narnhofer和Thirring的情况下，量子K系统的情况下，加强宏观纯度，分析在不同类别的量子混沌系统，即量子Anosov模型定义的Emch，Narnhofer，Sewell和Thirring。回顾量子玻尔兹曼熵的概念，以及一些严格的方法，量子测量问题的薛定谔动力学的框架内，给出了一个概述的C* 代数方法，其中包括相关的概念和定义在一个全面的方式。
2014-03-18 math-ph math.MP quant-ph
Generation of mechanical interference fringes by multi-photon counting
探索宏观物体的量子行为为研究物理学基础和开发一套量子增强技术提供了一条有趣的途径。一个突出的研究途径是量子光学力学，它利用量子光学的工具来控制宏观机械谐振器的运动。尽管最近取得了很好的进展，但由于弱耦合和热退相干，机械量子叠加态的制备仍然很突出。在这里，我们提出了一种新的光机计划，大大放宽了这些要求，允许利用多光子量子测量的非线性制备量子叠加态的机械谐振器的运动。我们的方法是能够产生非经典的机械状态，而不需要强的单光子耦合，是弹性的光损耗，并提供更有利的缩放对初始机械热占领比现有的计划。此外，我们的方法允许通过将光场投影到NOON态上来产生更大的叠加态。我们实验证明了这种多光子计数技术的机械热状态在经典极限和观察干涉条纹的机械位置分布，显示相位超分辨率。这为在宏观尺度上探索和利用量子现象开辟了一条可行的途径。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Decoherence in matter-wave Talbot interference: A hydrodynamic probability-flow analysis
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
研究环境诱导退相干对物质波塔尔博干涉的抑制，通过流体动力学概率流分析揭示退相干对干涉图案和动量分布的影响，展示退相干不必然同时导致干涉消失和动态路径分离丧失。
2026-09-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Synchronized coherent charge oscillations in coupled double quantum dots
利用电子输运的全计数统计方法，研究了隧道耦合双量子点与金属导线的相干振荡。如果两个这样的系统通过库仑相互作用耦合，则纠缠系统总共有六个（而不是只有两个）振荡模式，其振荡频率依赖于相互作用。通过调整偏置电压，可以设计退相干，使得六种模式中只有一种模式被挑出来，在这六种模式中，两个双量子点中的电荷振荡在反相中变得同步。我们建议使用等待时间分布和$g^{(2)}$ -关联函数来检测公共频率和相位锁定。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Full counting statistics as probe of measurement-induced transitions in the quantum Ising chain
本文研究了与监测环境耦合的量子Ising链中的测量诱导相变，发现局域投影测量会改变局域磁化强度的非平衡概率分布，并揭示了顺磁序在面积律和体积律状态下的不同行为。
2023-06-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Constraining the number of fundamental quantum degrees of freedom using gravity
我们考虑了引力对低能区扩展量子系统的影响。我们模型的引力效应，由于附近的源质量作为红移的内部哈密顿量的EQS。由于EQS的能谱依赖于零温度下大质量粒子的位置（通过红移），我们的模型预测了大质量粒子在位置基础上的引力退相干。我们发现，退相干效应是倍增的，在这个意义上说，EQS的数量的增加与一个单一的大质量粒子的引力相互作用导致其退相干的增加。如果所考虑的引力红移模型与量子力学的线性（作为一个适当的限制，一个公认的理论耦合量子物质与引力），以允许源质量的空间叠加，我们建议，同样的方法可以应用于连续的领域，这是本质上的EQS。这可以通过观察质量的相干叠加来提供未发现的领域数量的上限，例如，在物质波干涉仪中。此外，通过将自旋链作为EQS的玩具模型，我们分析了新效应对相关系统参数的依赖性，并确定了能够引起可检测效应的独立自旋链的数量。
2022-10-07 gr-qc quant-ph
Trade-offs in Gauss's law error correction for lattice gauge theory quantum simulations
Duke University（杜克大学）；Duke Quantum Center, Duke University（杜克大学量子中心）；Department of Electrical and Computer Engineering, Duke University（杜克大学电气与计算机工程系）；Department of Physics, Duke University（杜克大学物理系）
研究揭示了基于Gauss定律的量子误差校正在晶格规范理论模拟中的权衡，指出其在单轮校正中的优势及多轮下的退相干劣势。
2026-02-25 hep-lat nucl-th quant-ph
Atomtronics with a spin: statistics of spin transport and non-equilibrium orthogonality catastrophe in cold quantum gases
本文研究了超冷原子量子气体非平衡自旋输运的全计数统计。该装置利用原子系统中的自旋控制机制，在自旋不平衡的双组分费米气体中引入杂质原子，产生自旋输运。与固态实现相比，在超冷原子中，自旋弛豫和来自外部源的退相干被大大抑制。因此，一旦通过操纵费米系统的内部自旋自由度来关闭自旋电流，非平衡自旋布居保持恒定。因此，可以直接计数每个储存器中的自旋的数量以研究自旋翻转的完整计数统计，这在固态器件中是众所周知的挑战。此外，使用拉姆齐干涉法，动态杂质响应可以测量。由于杂质与多体环境的相互作用是不平衡的，我们的装置提供了一种实现非平衡正交性突变的方法。在这里，即使是自旋水库最初准备在零温度状态下，拉姆齐响应表现出指数衰减，这是在传统的幂律衰减安德森的正交性灾难。通过将我们的系统映射到一个多步费米海，我们能够推导出在后期的杂质响应的解析表达式。这使我们能够揭示拉姆齐对比度的衰减率和自旋翻转的完整计数统计之间的密切联系。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Adiabatic quantum control hampered by entanglement
研究了量子系统与环境的纠缠所导致的绝热控制缺陷。由于系统与环境之间的微扰耦合，这种缺陷可以被同化为退相干过程。为了分析这些影响，我们提出了一个几何方法的基础上发出的控制流形上的场论从高规范理论与$C^*$几何相位。研究了一种基于规范理论场强图的绝热控制缺陷分析的可视化方法。为了说明本方法，我们考虑的例子原子STIRAP（受激拉曼绝热通道），其中受控原子与另一个原子纠缠。研究了受控原子与另一个受控原子纠缠时STIRAP效应的鲁棒性。
2014-06-16 math-ph math.MP quant-ph
