无初始化、无退相干子空间和子系统理论

无消相干子系统的对称性与刘维尔空间表述

Symmetry and Liouville Space Formulation of Decoherence-Free Subsystems

本文基于对称性提出通用无消相干编码方案，通过刘维尔空间分解和张量积结构识别无消相干子系统，并利用Schur-Weyl对偶性与超Schur基实现噪声信道的块对角化，从而在弱对称性条件下系统化构造无消相干子系统。

完全去相干子系统和私有共享参考系的密码能力

Decoherence-full subsystems and the cryptographic power of a private shared reference frame

我们证明了私有共享参考系可以在公共量子信道上进行私有量子和私有经典通信。这样的帧构成了一种新型的私有共享相关（不同于私有经典密钥或共享纠缠），对密码学有用。我们提出了最佳有效的计划，私人量子和经典通信给定有限数量的量子比特传输通过一个不安全的通道，并给出一个私人共享笛卡尔框架和/或私人共享的参考排序的量子比特。我们表明，在这种情况下，它是有用的，引入一个退相干完整的子系统的概念，其中每个状态被映射到完全混合状态下的退相干的作用。

3比特消相干自由子系统中的普适量子计算和泄漏减少

Universal Quantum Computation and Leakage Reduction in the 3-Qubit Decoherence Free Subsystem

我们描述了3-量子比特消相干自由子系统（DFS）中的仅交换通用量子计算和泄漏减少。我们讨论了DFS的角动量结构，DFS CNOT和泄漏减少算子在总角动量基中的适当形式，以及CNOT和泄漏减少算子的新的仅交换脉冲序列。我们的新DFS CNOT序列需要13个时间步长中的22个脉冲。DFS泄漏减少序列是其类型的第一显式泄漏减少序列，需要20个时间步长中的30个脉冲。虽然序列的搜索是使用遗传算法进行数值计算的，但这里给出的解决方案是精确的，具有封闭形式的表达式。

3-量子比特消相干自由子系统中的仅交换动力学解耦

Exchange-Only Dynamical Decoupling in the 3-Qubit Decoherence Free Subsystem

Uhrig动态解耦序列通过在适当的时间间隔使用bang-bang Pauli脉冲实现了单个系统量子位从其退相浴的高阶解耦。单量子位和多量子位系统从浴槽的高阶解耦引起失相和弛豫，也可以通过嵌套应用乌里克序列，再次使用单量子位泡利脉冲来实现。对于3-qubit消相干自由子系统（DFS）和相关的子系统编码，泡利脉冲不是自然可用的操作;相反，交换相互作用提供了所有需要的编码操作。在这里，我们证明了交换相互作用单独可以实现高阶解耦对一般噪声的3-qubit DFS。我们提出了耦合到经典和量子浴的3-qubit DFS的去耦序列，并通过数值模拟评估序列的性能。

操纵任务中的无消相干测量

Decoherence-free measurements in steering tasks

量子纠缠已经被Kwiat和Chiao在21年前作为一种实验工具来控制量子子系统的状态，通过测量它的孪生子系统，纠缠的子系统通过辅助的经典符合通道连接起来。我们建议将这个想法进一步扩展一个重要的步骤，基本上是消除了提醒实验中的重合通道。目前明亮的双光子源的可用性使得这样的实验是可行的。

解相干的随机矩阵方法

A random matrix approach to decoherence

为了分析子系统中混沌或有序对退相干速率的影响，我们的目标是通过从代表两个子系统的两个因子空间中选择初始状态作为随机乘积状态来区分两种类型的动力学的影响。我们引入了一个随机矩阵模型，允许不同的子系统之间的耦合强度。强耦合的情况下进行了详细的分析，我们发现没有显着的差异，除了非常低维的空间。

李代数与开放量子系统中退相干的抑制

Lie Algebras and Suppression of Decoherence in Open Quantum Systems

由于有许多例子中，没有消相干的子系统存在（其中所有的情况下，误差发生器的作用不可约的系统希尔伯特空间），它是感兴趣的搜索新的机制，抑制消相干在这些更一般的情况下。借鉴最近的工作（quant-ph/0502153），我们提出了三个结果，表明消相干抑制，而不需要无噪声子系统。有一定的权衡，我们的结果并不一定适用于一个任意的初始密度矩阵，或完全通用的噪声参数。另一方面，我们的计算方法是新颖的，其结果--在没有无噪声子系统的误差代数方法中抑制退相干--是一个有趣的新方向。

封闭和开放系统中的退相干

Decoherence in closed and open systems

一个广义的形式框架退相干，可用于开放和封闭的量子系统，勾勒。在此背景下，研究了封闭系统的退相干与其子系统的退相干之间的关系，并定义了相应的退相干时间：对于宏观系统，封闭系统的退相干时间远大于其子系统的退相干时间。最后，研究表明，将新的形式框架应用于众所周知的模型会产生物理上足够的结果。

通过浴有序化抑制退相干

Suppression of decoherence by bath ordering

作为Tessieri-Wilkie哈密顿量\cite{TWmodel}的扩展模型，研究了两个自旋为1/2的耦合到自旋池中的动力学.作为开放子系统的自旋对在Bell态中的一个态中制备，并且由一些自旋-1/2组成的浴从一开始就处于热平衡状态。结果表明，随着熔池自旋耦合强度的增加，熔池形成共振反铁磁序。孤立子系统的两个自旋之间的极化关联和共生现象在一定程度上得到了恢复。这种子系统退相干的抑制可以用于在实际应用中控制量子器件。

消相干子系统的控制原理

Principles of Control for Decoherence-Free Subsystems

消相干子系统（DFS）是保护量子信息不受具有已知对称性的噪声影响的一种有效手段。虽然理论上存在可以在DFS编码量子位上实现通用逻辑门集合而无需离开受保护子系统的哈密顿算子，但在特定实现中可用的自然哈密顿算子不一定具有此属性。在这里，我们描述了一些可以在这种情况下使用的原则，以在不失去DFS提供的保护的情况下对编码的量子位进行操作。特别是，我们展示了如何动态解耦可以用来控制退相干在不可避免的漂移的DFS之外。通过累积量展开，我们证明了在一个简单的两个物理量子比特DFS上用这种方法实现的量子门的保真度如何依赖于负责消相干的噪声的相关时间。我们进一步通过数值模拟表明，我们以前介绍的“强调制脉冲”的NMR量子信息处理可以允许高保真操作的多个DFS编码的量子比特在实践中，提供的系统可以被调制的速率是快的相关时间的噪声相比。由此示出的原理预期广泛地适用于基于DFS编码量子位的量子信息处理器的许多实现。

Approximate exchange-only entangling gates for the three-spin-$1/2$ decoherence-free subsystem

The three-spin-$1/2$ decoherence-free subsystem defines a logical qubit protected from collective noise and supports exchange-only universal gates. Such logical qubits are well-suited for implementation with electrically-defined quantum dots. Exact exchange-only entangling logical gates exist but are challenging to construct and understand. We use a decoupling strategy to obtain straightforward approximate entangling gates. A benefit of the strategy is that if the physical spins are aligned, then it can implement evolution under entangling Hamiltonians. Hamiltonians expressible as linear combi…

利用光子量子产生无消相干态和无噪声子系统的方法

Methods for Producing Decoherence-Free States and Noiseless Subsystems Using Photonic Qutrits

我们提出了一种制备编码的二态系统（逻辑量子比特）的方法，该系统不受作用于支持它的态的希尔伯特空间上的集体噪声的影响，逻辑量子比特由三个光子三态系统（量子比特）组成，通过自发参量下转换过程产生。这些状态是使用线性光学元件以及三个下转换源构建的，并且通过同时检测六个事件被认为是成功的。我们还展示了如何用类似的方法选择两量子态的最大纠缠态。对于这种最大纠缠态，我们描述的状态是消相干的条件，不对应于集体错误。

超导量子比特上动态生成的无退相干子空间与子系统

Dynamically Generated Decoherence-Free Subspaces and Subsystems on Superconducting Qubits

本研究利用IBM Quantum超导处理器，首次通过动态解耦实验生成无退相干子空间（DFS）逻辑比特，结合错误检测实现了比仅用动态解耦的物理比特最高23%的保真度提升，验证了DFS编码提升量子计算精度的潜力。

关于提供无噪声子系统的表示数

On the number of representations providing noiseless subsystems

本文研究了有限维半单李代数等价表示集的组合结构。这是表象论中一个以前未解决的问题，也可以应用于理解量子退相干。我们证明了，对于足够高的维度的希尔伯特空间，消相干自由子空间存在的误差代数的几乎所有的表示。对于无退相干的子系统，我们绘制了函数$f_d(n)$，它是所有通过DF子系统保留$n$比特信息的$d$维量子系统的分数，并注意到该函数符合逆β分布。出现的数学工具包括来自经典数论的技术。

非理想噪声关联对无消相干子系统的影响：SU（2）扩散模型

Effects of imperfect noise correlations on decoherence-free subsystems: SU(2) diffusion model

我们提出了一个N-量子位通道的模型，其中连续的量子位经历相关的随机旋转。我们的模型是标准的消相干子系统方法（DFS）的扩展，它假设所有的量子位经历相同的干扰。作用在连续量子比特上的旋转变化被建模为SU（2）群上的扩散。该模型可以应用于在变化的磁场中行进的自旋，或者应用于通过光纤的光子，该光纤的双折射随光子之间的时间间隔而波动。我们推导出一个明确的公式描述的作用的通道上的任意N-量子比特状态。对于N=3，我们研究了扩散对通道的经典和量子容量的影响。我们观察到，非正交状态是必要的，以达到最佳的经典容量。此外，我们找到了阈值的扩散参数，超过该信道的相干信息消失。

Decoherence and quantum steering of accelerated qubit-qutrit system

The bidirectional steerability between different-size subsystems is discussed for a single parameter accelerated qubit-qutrit system. The decoherence due to the mixing and acceleration parameters is investigated, where for the total system and the qutrit, it increases as the mixing parameter increases, while it decreases for the qubit. The non-classical correlations are quantified by using the local quantum uncertainty, where it increases at large values of the acceleration parameter. The possibility that each subsystem steers each other is studied, where the behavior of the steering inequalit…

退相干辅助的经典性对系统划分为子系统方式的依赖性

Dependence of decoherence-assisted classicality on the ways a system is partitioned into subsystems

选择一种将封闭系统划分为多个部分的特定方法是退相干程序和量子热化程序的起点。结果表明，人们总是可以选择这样的划分方式，退相干辅助经典不出现和热化不发生。这一结果的影响进行了讨论。

子系统伪纯态

Subsystem Pseudo-pure States

实验量子信息处理（QIP）的一个关键步骤是通过信息编码（如量子纠错码、无噪声子系统和无退相干子空间）来实现对量子系统的控制。这些编码带来了容错QIP的希望，但它们是以资源开销为代价的。研究多个逻辑量子比特控制的部分挑战是，QIP测试台没有足够的资源来分析最简单的编码之外的编码。最相关的资源是可用量子位的数量以及初始化和控制它们的成本。在这里，我们展示了一个编码的逻辑信息，允许控制多个逻辑量子比特没有完全初始化，一个问题，特别是在液态NMR的挑战。子系统伪纯态的方法将允许使用液态NMR实现在多达6个逻辑量子比特上研究退相干控制方案。

退相干自由子空间、无噪声子系统和动力学解耦

Review of Decoherence Free Subspaces, Noiseless Subsystems, and Dynamical Decoupling

量子信息需要保护免受退相干和噪声的不利影响。本文介绍了无消相干子空间、无噪声子系统和动力学解耦理论。它解决了量子信息保存以及保护计算。

独立退相干模型中多量子比特纠缠的鲁棒性

Robustness of multi-qubit entanglement in the independent decoherence model

研究了GHZ（或“猫”）类多体态在退相干下的鲁棒性。噪声模型由独立耦合到环境的量子比特的一般完全正映射描述。特别地，在大N极限下，研究了当（a）空间分离的子系统数目固定，但每个子系统的大小变大（b）子系统的大小固定，但它们的数目任意变大时N方纠缠的鲁棒性.在这两种情况下，我们得到了纠缠的条件。在我们的其他结果中，我们表明纠缠态的奇偶性（即，无论它包含偶数或奇数数量的量子位）在某些条件下都可以导致纠缠的性质上不同的鲁棒性。

退相干和解释中的部分迹：约化态指的是什么？

Partial traces in decoherence and in interpretation: What do reduced states refer to?

当任务是解释量子力学本身时，对约化态概念的解释是一个微妙的问题，具有相关的后果。本文的目的是论证约化态不是子系统的量子态，而量子态是整个复合系统的态。在明确问题之后，我们的论证分为三个阶段。首先，我们考虑环境引起的退相干现象的情况下，其中的子系统相互作用的一个例子，我们表明，退相干不解决测量问题，正是因为约化状态的测量仪器是不是它的量子态。第二，非相互作用的情况下，说明了无崩溃的解释，在其中，我们表明，某些众所周知的实验结果不能占由于这样一个事实，即被测系统和测量仪器的约化状态被认为是他们的量子态。最后，我们证明了约化态是一种粗粒态，因此它们取消了子系统与其他子系统之间的相互作用或纠缠。

逻辑保持退相干下规范-希格斯子系统码的混合态相结构

Mixed-state phase structure of gauge-Higgs subsystem codes under logical-preserving decoherence

本研究从子系统码视角探究局域规范对称退相干对规范-希格斯模型（GHM）的影响，阐明其全局相图，发现退相干诱导的非常规临界混合态，分析其逻辑空间鲁棒性并通过映射至环面码理解性质。

子系统退相干下扩展团簇态中混合对称性保护拓扑态的层级结构

Hierarchy of mixed symmetry protected topological states in extended cluster states under subsystem decoherence

研究子系统退相干对扩展团簇态（一种对称性保护拓扑相）的影响，发现退相干诱导局域电荷涨落，产生混合SPT态，并随逐步退相干出现层级混合态SPT相，最终在剩余子系统中形成Z2强到弱自发对称性破缺态（玻璃态GHZ态）。

算子量子纠错对初始化误差的鲁棒性

Robustness of operator quantum error correction with respect to initialization errors

在算符量子纠错（OQEC）理论中，可纠正性的概念是在假设状态在一个特定的子空间中被完美初始化的前提下定义的，该子空间的一个因子（一个子系统）包含被保护的信息。如果系统的初始状态不完全属于所讨论的子空间，则在应用噪声和误差校正之后，将状态限制到另外可校正的子系统可能不会保持不变。众所周知，在无消相干子空间和子系统（DFS）的情况下，如果允许不完美的初始化，则代码内部的完美酉演化的条件对噪声过程施加了更多的限制性条件。据信，这些条件是必要的，如果DFS是能够保护不完美的编码状态从随后的错误。根据类似的论点，一般的OQEC码也需要更严格的纠错条件，以解决不完美初始化的问题。在这项研究中，我们通过查看编码状态上的错误来检查这一要求。为了定量分析OQEC码中的错误，我们引入了一个衡量两种状态下的编码信息之间的保真度的子系统编码的情况下。本文的一个主要部分涉及的措施和推导其性质的定义。与以前所认为的相反，我们得到，更严格的条件是没有必要的，无论是对DFS，也不是一般的OQEC码。这是因为由于不完美的初始化而可能在代码内部产生的有效噪声是这样的，它只能用完美编码的状态来增加不完美编码的状态的保真度。

复合环境诱导的退相干

Decoherence induced by a composite environment

本文研究了由两个耦合子系统A和B组成的复合量子系统中环境诱导的退相干，这两个子系统可以是谐振子，也可以是倒置振子。我们分析的情况下，B-子系统是在直接相互作用的热浴，而其他仍然隔离的巨大水库。我们比较了A-子系统的退相干结果。

Correlations transference and apparition of a metastable decoherence-free subspace in dissipative reservoirs

The dynamic of correlations in a system composed of a two-mode quantum field coupled with the environment is studied. The quantum field corresponds to two entangled coherent states whose amplitude we vary up to the mesoscopic regime. We show that under the onset of decoherence, correlations in the quantum field are not lost but transferred to the environment. We also found that sudden transitions in the decoherence regimes appear along with the dynamics depending on the coherent states' amplitude. Increasing the amplitude of the entangled coherence state results in the apparition of a metastab…

量子无消相干子空间的扩展可控性测试

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。

光合紫色细菌Rhodobacter sphaeroides反应中心相干电子激发态的退相干

Decoherence of coherent electronic excited state in the reaction center of the photosynthetic purple bacterium Rhodobacter sphaeroides

在本文中，我们提出了一个理论描述的量子相干性和退相干现象的能量转移在光合作用中观察到的最近的实验[见科学316，1462（2007）]。作为一个连续的双色激光脉冲与选定的频率投在一个样品的光合紫色细菌Rb。sphaeroides可以产生发色团中电子的两个共振激发。然而，这个有效的两级子系统将与其蛋白质环境相互作用，退相干是不可避免的。我们描述这个子系统与它的环境耦合作为一个动态的自旋玻色子模型。采用准绝热传播子路径积分（QUAPI）方法描述了非马尔可夫退相干动力学。利用光子诱导的有效能级分裂能和两个激发态之间的能级翻转耦合系数以及环境诱导的非马尔可夫退相干动力学，我们的理论结果与实验数据符合得很好.

退相干和耗散的时标：主方程成功的原因

Timescales for decoherence and dissipation: reasons for the success of master equations

量子子系统的约化密度算符的微扰处理与费米散射黄金法则的精神相同。线性熵（纯度损失的措施，并在某些情况下的相干性损失）和子系统的能量变化（耗散）的解析表达式。应用于耗散腔体中的电磁场叠加态。对典型油田和油藏时间尺度（$τ_{F}$和$τ_{R}$）的评价表明，即使温度很低，它们也是非常不同的。我们还指出的条件上的截止温度以上的去耦假设是定量合理的。

腔QED中可解三组分开放系统中原子-原子纠缠和退相干的监测

Monitoring atom-atom entanglement and decoherence in a solvable tripartite open system in cavity QED

本文给出了两个强驱动原子与耗散腔场模共振耦合的动力学的完全解析解。我们证明了初始的原子-原子纠缠不能增加。事实上，原子希尔伯特空间分为两个子空间，其中一个是消相干自由，使得初始原子纠缠仍然可用于应用，即使在存在足够低的原子衰变率。在另一个子空间中，纠缠、退相干和纯度的度量由类似的功能行为描述，该功能行为可以通过联合原子测量来监测。此外，我们显示了可能产生的薛定谔猫态的整个系统在瞬态制度，以及纠缠的腔场和原子原子子系统的测量互补子系统的条件。

复合量子开放系统中的退相干：不稳定自由度的有效性

Decoherence in composite quantum open systems: the effectiveness of unstable degrees of freedom

研究了环境对复合量子系统的影响。该模型认为复合系统由耦合到子系统B的子系统A组成，子系统B也耦合到外部环境。我们研究了由一个谐振子和一个倒置振子组成的子系统A和B的所有可能的四种组合。我们分析了子系统A由于子系统B和外部库构成的有效环境而遭受的退相干。在所有的情况下，我们发现子系统A都是去相干的，尽管它只通过与B的耦合与环境相互作用。然而，扩散的有效性取决于子系统A和B的不稳定性质。因此，详细分析了这种自由度在有效环境中的作用

具有反退相干作用的麦克斯韦妖

Maxwell demon with anti-decoherence

本文利用两个耦合量子比特作为奥托热机工作物质，提出相互测量可增强相干性，从而将负功输出转变为正功，并以麦克斯韦妖图像解释其机制。

Schmidt基中由退相干给出的量子不相干性

Quantum Uncertainties in the Schmidt Basis Given by Decoherence

一个常见的误解是，退相干给出了我们观察到的关于子系统相当确定的本征态（例如，位置的近似本征态）作为施密特基的元素，其中子系统的密度矩阵是对角的。在这里，我表明，在简单的例子中的线性系统的高斯状态，施密特基态有尽可能多的平均位置的不确定性作为完整的密度矩阵与其组合的不同的可能性。

Adiabatic quantum decoherence in many non-interacting subsystems induced by the coupling with a common boson bath

This work addresses quantum adiabatic decoherence of many-body spin systems coupled with a boson field in the framework of open quantum systems theory. We generalize the traditional spin-boson model by considering a system-environment interaction Hamiltonian that represents a partition of non-interacting subsystems and highlights the collective correlation that appears exclusively due to the coupling with a common environment. Remarkably, this simple, exactly solvable model encompasses relevant aspects of a many-body open quantum system and features the subtle quantum effects that arise when t…

子系统中的完整量子计算

Holonomic quantum computation in subsystems

介绍了一种基于子系统编码的完整量子计算方法。作为一个应用，我们提出了一个方案，通过使用一个有噪声的辅助量子比特的未编码的量子比特应用完整门。该方案不需要在子空间中初始化，因为所有的动力学效应都是作为辅助变换的因素。我们使用这种方法来展示如何容错HQC可以通过2-本地哈密顿与微扰的小工具来实现。

无退相干子空间中的完整量子计算

Holonomic quantum computation in decoherence-free subspaces

我们展示了如何实现，通过非阿贝尔量子完整，一组通用的量子门作用于消相干的子空间和子系统。以这种方式，我们汇集了量子相干性稳定的优点消相干自由子空间和容错的全几何完整控制。我们讨论的背景下，使用捕获的离子和量子点的量子信息处理这个方案的实施。

电路QED系统中的无退相干量子动力学

Decoherence-free quantum dynamics in circuit QED system

研究了由一个电荷量子比特和两个超导传输线谐振器组成的电路QED系统中的退相干。我们证明了在电路QED系统的色散区中，一个TLR可以作为辅助子系统，实现由电荷量子比特组成的二分目标系统的无消相干量子动力学，而另一个TLR的条件是辅助TLR初始是一个适当的数态.我们的研究为量子系统中退相干的控制和操纵提供了新的见解。

一种寻找量子无噪声子系统的方法

A method to find quantum noiseless subsystems

我们开发了一个结构理论的消相干自由子空间和无噪声子系统，适用于任意（不一定unital）量子操作。这个理论可以用超算子的观点来表述，或者用代数噪声交换子的形式主义来表述。作为一个应用，我们提出了一种方法，找到所有这样的子空间和子系统的任意量子操作。我们认为，这项工作带来的基本被动技术的错误校正在量子计算的重要一步，更接近实际实现。

Quantum critical behaviors and decoherence of weakly coupled quantum Ising models within an isolated global system

We discuss the quantum dynamics of an isolated composite system consisting of weakly interacting many-body subsystems. We focus on one of the subsystems, S, and study the dependence of its quantum correlations and decoherence rate on the state of the weakly-coupled complementary part E, which represents the environment. As a theoretical laboratory, we consider a composite system made of two stacked quantum Ising chains, locally and homogeneously weakly coupled. One of the chains is identified with the subsystem S under scrutiny, and the other one with the environment E. We investigate the beha…

二维量子游动中的Von Neumann纠缠与退相干

Von Neumann Entanglement and Decoherence in Two Dimensional Quantum Walks

利用冯诺伊曼熵的概念，我们量化了量子行走系统的各个组成部分的信息内容，包括它的子系统（硬币和位置）之间的互信息，并使用它来给出一个精确的公式的测量子系统之间的纠缠。

量子力学中的经典性：指针态和退相干模型

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。

Qudit无相干/无噪声编码的兼容变换

Compatible Transformations for a Qudit Decoherence-free/Noiseless Encoding

对量子系统中无消相干或无噪声子系统（DFS/NS）的兴趣具有基础和实际意义。理解一组状态在某些变换下的不变性与更好地理解量子力学的一些基本方面以及不变子系统的实际效用相互关联。例如，DFS/NS对于保护量子密码术和量子计算中的量子信息以及实现通用计算是潜在有用的。在这里，我们讨论的变换是兼容的DFS/NS是由d-状态系统，防止集体噪声。它们是兼容的，因为它们在转换期间不会将逻辑（编码）状态带到DFS/NS之外。此外，它表明，这里导出的哈密顿演化可以用来执行通用的量子计算上的三qudit DFS/NS。在我们的推导中使用的许多方法直接适用于各种DFS/NS。更一般地说，我们也可以说，这些变换与集体运动是相容的。

量子多体混沌中的动力学不可逆性与局域退相干

Dynamical irreversibility and local decoherence in quantum many-body chaos

通过Choi echo协议研究自旋链中单自旋的退相干，发现可积系统中的相干输运可模仿混沌系统的平均弛豫，导致谱混沌误判。

退相干与古典性的（非）发生

Decoherence and the (non)emergence of classicality

我们认为退相干解释了量子系统中经典性的出现，并得出结论，它没有。我们表明，给定一个随机选择的宇宙组成的各种子系统，其中一些是宏观的，并受到退相干诱导相互作用，其中一些是微观的，宏观子系统将不会显示任何独特的经典行为。因此，一个宏观和微观都表现出不同行为的宇宙，一定是处于一种非常特殊的、高度非一般的量子态。

混沌和可积系统中的消相干：随机矩阵方法

Decoherence in chaotic and integrable systems: A random matrix approach

为了分析子系统中混沌或有序对退相干速率的影响，我们的目标是区分这两种动力学类型的影响与那些取决于波包选择的影响。为了隔离前者，我们引入了一个随机矩阵模型，允许改变子系统之间的耦合强度。强耦合的情况下进行了详细的分析，我们发现在中间的时间谱相关性，这是让人想起的相关孔的弱效果。

无退相干容错泛量子计算理论

Theory of Decoherence-Free Fault-Tolerant Universal Quantum Computation

无消相干子空间和子系统（DFS）上的通用量子计算检查，特别强调只使用物理相关的相互作用。本文首次导出了马尔可夫系统中存在无消相干（无噪声）子系统的充要条件。一个稳定器的形式主义，然后开发的DFS允许明确的理解，这些在其双重角色的量子纠错码。诱导的演化总是保持DFS的哈密顿量的存在条件是在此稳定器的形式主义。两种可能的集体退相干机制所产生的置换对称性的系统浴耦合在这个框架内进行检查。结果表明，在这两种情况下，通用的量子计算，始终保持DFS（* 自然容错计算 *）可以只使用两体相互作用。这与标准纠错码形成鲜明对比，在标准纠错码中，所有已知的使用单体或两体相互作用的构造都必须在容错门的开启时间期间离开码空间。我们的普适性构造的进一步结果是，一个单一的交换哈密顿量可以用来执行通用的量子计算的编码空间，其渐近编码效率是单位的。交换哈密顿量自然存在于许多量子系统中，因此是 * 渐近普适的 *。

最小噪声子系统

Minimal noise subsystems

消相干子空间/子系统（DFS）的存在要求噪声具有对称性。在这项工作中，我们考虑噪声模型中的扰动打破这种对称性，使DFS的未扰动模型的经验噪声。我们问在这种情况下是否存在子空间/子系统，具有比原始DFS更少的噪声。我们开发了一种数值方法来搜索这样的最小噪声子系统，并将其应用到一些例子。对于我们研究的例子，我们发现，如果扰动是局部噪声，那么没有比原始DFS更好的子空间/子系统。我们还表明，如果噪声模型保持集体，但扰动的方式，打破了对称性，那么最小噪声子系统是从原来的DFS不同，并提高了它。

基于量子驱动无核自旋消相干量子比特的可扩展量子计算

Scalable quantum computation based on quantum actuated nuclear-spin decoherence-free qubits

提出了一种基于量子驱动无退相干（DF）量子比特的可扩展量子计算体系结构。每个量子比特由核自旋对的DF子空间编码，并且具有长相干时间。选择金刚石中的氮空位中心作为量子驱动器，实现了量子比特的初始化、读出和通用控制，量子比特的有序度高于99%。它减少了经典接口的挑战，从控制和观察复杂的量子系统到简单的量子执行器。我们的方案也提供了一种新的方法来处理复杂的量子系统。

使用偶极耦合量子比特的无退相干量子信息处理

Decoherence-free quantum-information processing using dipole-coupled qubits

我们提出了一种量子信息处理器，它由编码成偶极耦合量子位阵列的无消相干逻辑量子比特组成。通过双色激光场的全局寻址，在无退相干子系统中确定性地执行高保真单量子比特操作而没有泄漏。两个量子比特的操作在本地实现四个物理量子比特，并使用线性光学分离的逻辑量子比特之间。我们将展示如何使用这种方法准备集群状态。我们在计算中包括了所有的非最近邻效应，并且我们假设量子比特不位于Dicke极限内。虽然我们的建议是一般的偶极耦合量子比特的任何系统，在整个文件中，我们使用氮空位（NV）中心在金刚石作为我们的理论结果的实验背景。

子系统上的纠缠分布及其不变性

Entanglement distribution over the subsystems and its invariance

我们研究了两个量子比特嵌入到其局域振幅阻尼库中的纠缠动力学，以及量子比特-量子比特、量子比特-库和量子比特-库之间的纠缠分布。结果表明，纠缠可以稳定地分布在各个分量之间，这与C. E.洛佩斯{ \it等人} [Phys. Rev. Lett. \textbf{101}，080503（2008）]，并且特别地，它还满足恒等式。我们的统一处理包括以前的结果作为特殊情况。这一结果有助于理解退相干条件下纠缠的物理本质。

量子位-场相互作用的空间退相干因子

Spatial decoherence factor via the qubit-field interaction

分析了内自由度与单模腔场相互作用的二能级原子初始空间相干性随时间的演化。当量子位场子系统被视为环境时，平移动力学经历退相干过程，该退相干过程可以被编码在退相干因子D中。我们发现，场的统计影响D通过替代路径的系统环境可能会遵循沿其纠缠，而最终场的相位属性产生的虚部D这是有关的原子平移。从退相干的角度分析了原子动量与原子空间密度矩阵虚部的关系，并对原子动量与密度矩阵虚部的渐近行为提出了质疑.

无相互作用和无退相干态

Interaction free and decoherence free states

由两个相互作用的子系统组成的封闭二分系统的无相互作用演化态是一个一般的混合态，它的演化就好像相互作用是一个c数。本文对由一个线性动力学方程所支配的二分系统，找到了具有类似性质的特征状态方程，该方程的生成元是一个自由项和一个相互作用项之和。特别是在小系统与环境耦合的情况下，我们推导出了退相干自由态即混合态的特征方程，这些混合态的演化就好像相互作用项是有效不活跃的一样。几个例子说明了我们的理论在不同的物理环境中的适用性。

波导量子电动力学中巨分子的去相干自由量子比特与手性发射

Decoherence-Free Qubit and Chiral Emission from a Giant Molecule in Waveguide QED

研究在波导量子电动力学中实现去相干保护与定向光子发射的结合，通过巨分子实现去相干自由量子比特和状态依赖的手性单光子发射，展示了高方向性和低误差的量子操作。

量子历史的弱退相干判据的反常

Anomalies of weakened decoherence criteria for quantum histories

为了子系统统计独立性的要求，检验了退相干历史理论。引人注目的是，只有当退相干泛函在其实部和虚部都是对角的时，这才得到满足。特别是，分配概率所需的一致性（或弱退相干）条件似乎被排除了。通过声称退相干历史具有合理的动力学鲁棒性，独立地得到了相同的结论。