No black hole information puzzle in a relational universe
在量子引力中引入相对时间自然意味着纯量子态演化为混合量子态。我们表明,使用最近提出的具体实施,纯态自然演变成混合的速度比由于坍缩成一个黑洞,后来蒸发的速度要快。这是相当引人注目的,因为去相干的基本机制通常非常弱。因此,“黑洞信息之谜”事实上是不可观测的。
2004-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
Two Roads to Classicality
混合和退相干都是量子理论中经典性的表现,每一个都承认一个非常普遍的范畴论构造。我们展示了这两条“古典之路”在哪些条件下重合。这确实是(有限维)量子理论的情况,其中每个构造都产生C*-代数和完全正映射的范畴。我们提出了反例的财产失败,其中包括关系和模态理论。最后,我们提供了一个新的解释,我们的范畴理论概括的退相干的“泄漏信息”。
2018-03-02 quant-ph
Fundamental spatiotemporal decoherence: a key to solving the conceptual problems of black holes, cosmology and quantum mechanics
幺正性是量子理论的支柱。然而,这也是其若干概念问题的根源。我们注意到,在一个测量是相关的世界里,就像引力一样,量子力学表现出基本的相干性损失。这可能是解决黑洞信息悖论、宇宙学中不均匀性的形成和量子力学中测量问题等难题的关键。
2007-09-08 gr-qc hep-th quant-ph
Relative Facts of Relational Quantum Mechanics are Incompatible with Quantum Mechanics
本文指出关系型量子力学(RQM)中无退相干的相对事实与量子理论不相容,通过推导类似GHZ的矛盾证明RQM不满足Born规则,因此不应被视为量子理论的诠释。
2023-05-17 quant-ph
Examining a Quantum System Subject to Energy Decoherence
本文针对相互作用量子系统的能量退相干问题,通过解析与数值方法研究振荡器-自旋系统的动态退相干效应并对比无退相干情况,还探索其与热力学的联系。
2024-11-29 quant-ph
The Measurement Problem: Decoherence and Convivial Solipsism
测量问题通常被认为是量子形式主义内部的不一致性。自从量子力学诞生以来,人们已经做了许多尝试来解决(或消除)它。这些尝试的形式取决于其作者所支持的哲学立场。我将回顾其中一些并分析其相关性。退相干现象通常被认为是一种存在于纯量子形式主义中的解决方案,不需要任何特定的哲学假设。然而,一个广泛争论的问题是在两种不同的解释之间做出决定。第一个是考虑退相干过程实际上将叠加态投射到它的一个经典可解释的分量中,因此做了与归约公设相同的工作。对于第二种情形,退相干只是说明为什么没有宏观叠加态,从而解释了宏观世界的经典表象,而系统、仪器和环境之间的量子纠缠永远不会消失。在这种情况下,解释为什么只观察到一个确定的结果仍然是要做的。在本文中,我检查的参数,已经给出了支持和反对这两种解释和捍卫一个新的立场,“欢乐唯我论”,根据该结果,观察到的是相对于观察者,不同的,但在密切平行的埃弗雷特的解释和共享也有一些相似之处与罗韦利的关系解释和量子贝叶斯主义。我还展示了如何“欢乐的唯我论”可以帮助获得一个新的EPR悖论的立场,提供了一种摆脱标准的困境,是必须放弃现实主义或地方性之间的选择。
2016-02-28 quant-ph
Toy Model for a Relational Formulation of Quantum Theory
在没有外部参照系的情况下,物理自由度必须描述系统之间的关系。使用一个简单的模型,我们调查这样一个关系量子理论自然产生的推动参考系的状态的动态实体。我们的目标是使用基本的量子理论来证明任何量子力学实验是如何在基本水平上接受纯粹的关系描述的,由此原始的“非关系”理论在半经典极限中出现。根据这篇论文,非关系理论因此是基本关系理论的近似。我们提出了四个简单的规则,可以用来翻译一个“正统”的量子力学描述到一个关系的描述,独立于外部空间参考系或时钟。用于构建这些相关理论的技术是由贝叶斯量子力学方法激发的,并且依赖于量子信息科学的无噪声子系统方法,用于保护量子态免受不期望的噪声的影响。关系理论自然地预言了一个基本的退相干机制,因此时间之箭从时间对称理论中出现。此外,在我们的模型中不需要“波包的坍缩“:概率解释仅适用于对角密度算子。最后,关系理论的物理状态可以用彭罗斯引入的“自旋网络”来描述,作为几何的组合描述,并在量子引力的回路表述中得到广泛研究。因此,我们简单的自下而上的方法(从半经典极限出发,推导出完全相关的量子理论)可能会对量子引力的低能极限提供有趣的见解。
2005-07-07 gr-qc quant-ph
Quantum limit of decoherence: Environment induced superselection of energy eigenstates
我们研究的极限与环境的相互作用是弱的,演化是由系统的自哈密顿主导的退相干。我们表明,在这种情况下,量子化的本征态的能量出现通过可预测性筛选择的指针状态。
1998-11-12 quant-ph
Is Exact Markovianity Fundamental Once Time Is Relational?
National Institute of Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Department of Physics, University of Stellenbosch(斯泰伦博斯大学物理系)
通过有限分辨率量子钟的关系性表述,推导出相对论开放量子动力学,证明精确马尔可夫演化是有效的而非基本的。
2026-06-07 gr-qc hep-th 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
Pure decoherence in quantum systems
本文分析了一种流行的基于谐振子热浴线性耦合的退相干模型,指出在退相干超过能量耗散的纯退相干区是不合适的。与能量守恒本质上相关的类似机制意味着,与最近的理论相反,混沌环境可能比常规环境效率更低。最后,弹性散射机制主张作为最简单的源的纯退相干。
2008-01-07 quant-ph
A perspectival version of the modal interpretation of quantum mechanics and the origin of macroscopic behavior
我们在量子力学模态解释的“透视”(“关系”、“相对态”)框架内研究观察(测量)的过程。我们表明,如果我们假设某些功能的离散性和确定性的操作中的测量设备(这可能是一个观察者的神经系统的一部分),这引起了经典的特性所观察到的属性,首先是空间定位。我们调查在何种程度上的半经典行为的对象系统本身(相对于观察系统)是需要古典性的出现。退相干是我们假设的观察机制中的一个基本要素,但事实证明,在我们的方法中,经典性质的出现不需要在对象系统层面上的环境诱导退相干。
2001-12-21 quant-ph
Entanglement-induced Decoherence and Energy Eigenstates
利用量子混沌领域的最新结果,我们导出了系统-环境纠缠引起的退相干时间尺度的显式表达式。对于一般的系统-环境相互作用和一般的量子混沌系统作为环境,导出了能量本征态在弱耦合区成为优选态的条件。一个简单的模型被引入到数字上证实我们的预测。这些结果也有助于理解混沌量子系统中量子纠缠产生的动力学过程。
2008-01-25 quant-ph
Comment on `Energy transfer, entanglement and decoherence in a molecular dimer interacting with a phonon bath'
结果表明,在H。Hossein-Nejad和G. D. Scholes,New J.Phys.12,065045(2010)中关于双分子系统中的激子转移的理论可以通过独立浴模型的理论来再现。
2013-12-16 quant-ph
Energetic Suppression of Decoherence in Exchange-Only Quantum Computation
提出了一种只需要海森堡交换相互作用并通过能隙抑制退相干的普适量子计算。包括编码量子位的三个物理量子位与全局磁场之间的始终开启的交换相互作用的组合在感兴趣的子空间与所有其它状态之间生成能隙。该能隙抑制退相干。始终在线的交换耦合极大地简化了硬件规格和逻辑量子位间门的实现。受控相位门可以仅使用三个海森堡交换操作来实现,所有这些操作都可以同时执行。
2004-08-05 quant-ph
Decoherence-assisted transport in quantum networks
结果表明,在一个均匀的全连接量子网络的能量转移是由一个与环境自旋的消相干相互作用。传递概率的解析表达式得到的零温度的情况下,和效果示出在生理温度下持续。这个模型的消相干辅助能量转移的芬纳-马修斯-奥尔森复杂。
2014-01-26 quant-ph
Decoherence at the level of eigenstates
一个本征态退相干假设指出,一个大的封闭系统的每个单独的本征态是局部经典的。我们扩展了这一假设,占一个典型的非常短的时间尺度的退相干。扩展意味着,非对角矩阵元素的某些运营商-量子证人-被抑制,只要相应的本征态之间的能量差小于反退相干时间。
2017-12-12 quant-ph
Consistent Probabilities in Wheeler-DeWitt Quantum Cosmology
我们给出了一个明确的,严格的框架计算量子概率的模型理论的量子引力。具体地说,我们构造了一个具有自由、无质量、最小耦合标量场的平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的Wheeler-DeWitt量子化的退相干泛函,从而为这个量子宇宙学模型提供了一个完整的退相干历史公式.退相干泛函被应用于研究关于模型的狄拉克(关系)观测值的预测;半经典态的行为和这种状态的叠加;并研究量子惠勒-德维特宇宙的奇异行为。在这个框架内,严格的公式计算相应的概率从波函数时,这些概率可能是一致的定义,从而取代早期的解释宇宙的波函数明确的建设。它是根据严格制定的标准,并在量子力学一致的方式,在这种量子化这些模型一般是奇异的。独立的状态的选择,我们表明,这些惠勒-德威特量子宇宙遇到奇点的概率是统一的。此外,还阐明了量子理论的历史公式与狄拉克观测量之间的关系。
2011-01-05 gr-qc quant-ph
A Unified Picture of Decoherence Control
从能量守恒原理和禁戒跃迁的概念出发,从统一的角度讨论了量子器件中减小退相干的各种方法。最小退相干模型、“bang-bang”技术、Zeno效应和无退相干子空间和子系统作为特例进行了研究。
2005-03-09 quant-ph
Microscopic theory of energy dissipation and decoherence in solid-state systems: A reformulation of the conventional Markov limit
我们提出并讨论了开放量子系统中能量耗散和退相干现象的一般密度矩阵描述,能够克服传统马尔可夫近似的固有局限性。特别是,所提出的替代绝热方案在任何时候都不会威胁到正性。我们的方法的关键思想在于时间对称化和粗粒化的散射项的刘维尔-冯诺依曼方程,在应用减少程序的环境自由度。由此产生的动力学是真正的林德布拉德一样,并恢复费米的黄金法则功能的半经典极限。暴露于非相干声子激发峰值周围的中心模式的半导体量子点的原型情况下的应用进行了讨论,突出了我们的形式主义的成功相对于传统的马尔可夫极限的关键问题。
2011-10-17 quant-ph
The quantum adiabatic search with decoherence in the instantaneous energy eigenbasis
在Phys.Rev.A { \bf 71},060312(R)(2005)中,检查了局部绝热量子搜索对搜索哈密顿量的瞬时本征基中的退相干的鲁棒性。我们扩大这一分析,包括全球绝热量子搜索的情况下。在局部搜索的情况下,全局搜索的渐近时间复杂度与理想封闭情况相同,只要存在哈密顿动力学。在纯退相干的情况下,其中的环境监测的搜索哈密顿量,我们发现,全球量子绝热搜索的时间复杂度的规模像$N^{3/2}$,其中$N$是列表长度。此外,我们扩展的分析,包括成功概率$p<1$和证明边界上的运行时间与相同的缩放条件的$p\to 1$限制。我们补充的分析结果,通过数值模拟的全球和本地搜索。
2005-10-20 quant-ph
Optical discrimination between spatial decoherence and thermalization of a massive object
我们提出了一个光学环形干涉仪来观察环境引起的大质量物体的空间退相干。该物体被保持在谐波陷阱中,并在环形腔的简并模式之间散射光。干涉仪的输出信号允许监测物体的波函数的空间宽度。它显示了能量本征态之间的相干性所产生的振荡,并揭示了纯空间退相干与能量转移和加热之间的差异。我们的方法被设计用于各种各样的质量,从原子尺度到纳米制造的结构。我们给出了一个深入的讨论,其实验的可行性。
2004-07-13 quant-ph
Decoherence of matter waves by thermal emission of radiation
新兴的量子技术引起了人们对退相干的越来越多的兴趣--退相干是一种限制量子效应出现并将其转化为经典现象的过程。退相干的一个重要原因是量子系统与其环境的相互作用,它使两者“纠缠”在一起,并将量子相干性分布在如此多的自由度上,从而使其不可观测。退相干理论已经通过使用物质波耦合到外部光子或分子的实验以及使用相干光子态、捕获离子和电子干涉仪的研究得到了补充。大分子特别适合于研究量子-经典跃迁,因为它们可以在许多内部自由度中储存大量能量;内能可以转化为热辐射,从而诱导退相干。在这里,我们报告的物质波干涉仪实验中,C70分子失去其量子行为的热辐射。我们发现我们的实验观察和微观退相干理论之间的定量协议。由热辐射发射引起的退相干是一种普遍的机制,应该与所有宏观物体有关。
2004-02-19 quant-ph
Highly Nonclassical Quantum States and Environment Induced Decoherence
本文在环境诱导退相干的框架下研究了具体的量子系统。重点是高度非经典量子态的动力学,其维格纳函数在其域的某些区域是负的。所选的物理系统之一是双原子分子,其中原子核的势能是它们距离的非谐函数。从量子信息技术的角度来看,二能级原子系统是非常重要的,也进行了研究。描述了一种方法,是有效的,在这两个系统中,可以确定的退相干的特征时间在一个动态的方式。研究了退相干的方向及其与能量耗散的关系。最后,提出了一个方案,可以使用现有的实验技术制备消相干的状态。
2004-06-30 quant-ph
Mixture of Quantum States: Thermal and Interaction Inducing Decoherence
在本研究中,我们发现相互作用能对量子退相干起着重要的作用:如果我们注意到振荡相位因子,$e^{-iE_{int}t/\hbar},$,我们看到宏观系统的密度矩阵的时间平均变成了近对角的,其中给出相互作用能极值的状态优先描述量子退相干。这种方法是兼容的冯诺依曼的旧工作,最近已重新研究的兴趣:热混合状态可以达到的时间平均的密度矩阵由于振荡相位因子,$e^{-i(E_i-E_j)t/\hbar}.$的直接结果之一是本地化的宏观对象。
2011-05-09 quant-ph
Decoherence assisted transport in a dimer system
研究了退相干影响下自旋星构型中耦合到两种不同环境中的二聚体的动力学。得到了不同情况下二聚体系统跃迁几率的精确解析表达式,独立和相关的环境。在所有考虑的情况下,它表明,存在明确定义的参数范围内的退相干与环境的相互作用,协助在二聚体系统中的能量转移。特别是,我们发现,相关的环境可以帮助能量转移更有效地比单独的浴。
2014-01-14 quant-ph
Quantum energy decays and decoherence in discrete baths
研究了离散浴模型中系统粒子的量子平均能量衰减和纯度衰减随组分数的变化。系统粒子受到两种不同的物理情况:谐振子(HO)和莫尔斯势。环境(浴)由{ \it有限}数量N的非耦合HO组成,表征结构化浴,其在极限$N\to\infty$中被假定为具有欧姆、亚欧姆或超欧姆谱密度。对于非常低的N值,平均能量和纯度在时间上保持恒定,但在中间值(10<N<20)开始衰减,其中观察到两个不同的时间区域:相对较短时间的两个指数衰减和较大时间的幂律衰减。在这个间隔N退相干发生短时间和非马尔可夫动力学预计较大的时间。当$N$增加时,能量和相干性衰减非常快,并且预期会发生马尔可夫动力学。波包动力学用于确定系统势内粒子的演化。
2011-11-01 quant-ph
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.
2009-12-24 quant-ph
Decoherence Effects in Reactive Scattering
利用Caldeira-Leggett模型研究了反应散射中退相干对量子和经典动力学的影响。通过对共线H+H2反应动力学的研究和简单一维势垒势的传输,我们表明,退相干导致量子和经典反应和传输概率之间的协议得到改善,主要是通过增加能量色散在一个定义明确的方式。增加潜在的非线性被认为需要更大的退相干,以达到可比的量子经典协议。
2005-02-09 quant-ph
Self-induced decoherence approach: Strong limitations on its validity in a simple spin bath model and on its general physical relevance
“自诱导退相干”(SID)方法表明:(1)对于具有连续能谱的系统,任何可观测量的期望值在总哈密顿量的本征态中变为对角,以及(2)这个过程可以解释为退相干。我们评估的背景下,一个简单的旋转浴模型的第一个要求。我们发现,即使是大的环境,对应于一个近似连续的能量谱,对角化的随机观测值的期望值一般不会发生。我们解释了这一结果,并推测SID也可能失败,在其他系统组成的离散子系统。关于第二个要求,我们强调,SID不描述一个物理上有意义的退相干过程中的个人测量,但只涉及相消干涉,共同发生在一个合奏的预设“值”的测量。这使我们质疑SID治疗观察到的退相干效应的相关性。
2005-08-11 quant-ph
Pointer States and Decoherence in Quantum Unitarity: Energy Conservation for Weak Interaction Model
本文的目的是用一种简单的微扰法导出宏观物体的指针态。研究了考虑质心与环境之间弱相互作用的模型哈密顿量。主要结论是,当相互作用哈密顿量不占优势时,指针态只占总态矢量的一小部分:位于相互作用中心的自由度可以局域化。在弱相互作用情况下,如果退相干导致非对角项能量贡献的消失,则会威胁到守恒定律。然而,在这项研究中,能量守恒合理地成立,因为非经典(即,指针态的出现也暗示了局域态成为势阱的特殊初态。结果表明,指针态的么正时间演化与整个系统的大多数原始态矢量的么正时间演化有很大的不同。
2016-10-19 quant-ph
Energy levels and decoherence properties of single electron and nuclear spins in a defect center in diamond
研究了金刚石中缺陷中心及其附近13 C核的单电子和单核自旋的相干行为。分析了缺陷中心电子自旋与~(13)C核自旋超精细耦合的能级。磁共振的方法,连同光学读出的单缺陷中心已被应用,以观察电子和核自旋的相干动力学。长的相干时间,在微秒的电子自旋和几十微秒的核自旋的顺序,建议研究系统作为一个很好的实验方法,实现2量子位门。
2004-09-12 quant-ph
Impact of Decoherence on Average Correlation
本文研究退相干(相位阻尼和振幅阻尼)对纯量子态平均关联的影响,发现其遵循可预测的衰减模式,并探讨了相位阻尼在量子计算中对量子比特纠缠和关联的作用。
2024-03-13 quant-ph
Statistical mechanics from relational complex time with a pure state
本研究提出无需熵最大化或状态计数,仅通过系统与环境最大纠缠纯态的关系复时间演化,即可导出系统的正则密度矩阵,为统计力学提供新的纯态基础。
2024-05-10 quant-ph
Quantum decoherence dynamics in stochastically fluctuating environments
本文在随机 Liouville 方程框架下研究了二能级量子系统在非平稳噪声环境中的退相干动力学,推导了退相干函数的解析表达式,揭示了线性和二次噪声依赖对能级重整化和退相干的截然不同的影响。
2024-07-25 quant-ph
Generalized Shortcuts to Adiabaticity and Enhanced Robustness Against Decoherence
绝热性的捷径提供了一种通过希尔伯特空间中任意快速演化来模拟绝热量子过程的一般方法。对于这些反非绝热演化,更高的速度带来更高的能量成本。在这里,反非绝热理论被用作加速绝热任务的最小能量需求方案。作为一个副产品,我们表明,这种方法可以用来获得无限类的无跃迁模型,包括时间无关的哈密顿在一定条件下的本征态的原始哈密顿。我们应用这些结果调查的捷径绝热性在消肩环境中引入一个固定的能源的要求。在这种情况下,我们表明,广义无跃迁演化可以更强大的抗退相干比他们的绝热同行。我们说明了这种增强的鲁棒性的朗道-齐纳模型和量子门哈密顿。
2017-12-18 quant-ph
Time-Correlation and Decoherence in a Two-Particle Interferometer
对两粒子干涉仪进行了理论分析,揭示了与环境相互作用引起的退相干如何影响时间相关性,我们称之为时间相关去相干。具体而言,简单的数学分析的基础上,我们展示了如何一个二分纠缠系统和光子浴代表的环境之间的相互作用可以消除的振荡的干涉仪的重合检测率。我们讨论了这种退相干对光子能量和密度的依赖关系。
2014-01-20 quant-ph
Relationship between quantum decoherence times and solvation dynamics in condensed phase chemical systems
在高斯波包近似下,导出了溶质/水浴体系的量子相干性损失与短时溶剂响应的时间尺度之间的关系.退相干和溶剂响应时间被示出为彼此成正比,由系统浴耦合中的热能波动的比值给出的比例系数。该关系允许从发达的实验方法预测的凝聚相化学系统的退相干时间。
1998-04-01 quant-ph
Stabilization of quantum properties under intrinsic decoherence in presence of external magnetic fields
本研究针对内禀退相干下量子特性易受外磁场破坏的问题,发现通过合理调控外磁场可利用其引发的能量本征态新型共振稳定量子特性,且该结论具有普适性,不依赖于具体模型。
2025-01-13 quant-ph
Could Energy Decoherence due to Quantum Gravity be observed?
最近有人提出,量子引力可能导致能量叠加的退相干,对应于普朗克尺度下时间的离散化。乍一看,这个提议似乎可以用量子光学和原子物理学的方法进行实验验证。然而,我们认为,预测的退相干是不可观察的,在这样的实验中,如果它的行为在整个实验装置上的全球。这与干涉中全局相位的不可观测性有关。我们还展示了如何本地能量退相干,它分别作用于系统和相位参考,可以检测到显着的灵敏度和在很宽的长度尺度范围内的长距离拉姆齐干涉与亚稳态原子状态。利用多原子纠缠可以进一步提高实验的灵敏度。
2004-06-01 gr-qc 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
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
Mixing and decoherence to nearest separable states in quantum measurements
我们通过数值结果说明了环境引起的退相干的一些功能下的设备-环境的相互作用在量子测量,其中减少系统-设备密度矩阵演变到最近的可分离状态,此外,发生在相关组的设备微观状态的混合(见下文)。由此产生的最终状态是唯一的,并正确地体现了测量统计,即使在没有环境引起的超选择,因为这些状态组之间的能量差异。部分转置在整个过程中保持非正。
2007-05-26 quant-ph
Quantum energy flow, dissipation and decoherence in mesoscopic dielectric structures
我们首先提出了一个总结最近的结果有关的声子能量输运性能的介观,悬浮的电介质线。然后,我们讨论了一些相关的公开问题,关于亚微米尺寸的悬臂梁结构的振动阻尼率的基本下限,也有可能创建和检测这样的结构的空间分离状态的量子叠加。
1998-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Energy Cost of Localization of Relational Quantum Information
本文研究在广义协变理论中消除外部参考系依赖后,关系性高斯态量子信息定域化所需的能量代价,比较了G-twirl与Z-模型两种关系化方法,并证明可通过POVM在二者间平滑过渡。
2023-04-28 gr-qc quant-ph
Decoherence without Dissipation
在能量守恒的情况下也会发生退相干,这似乎是一个鲜为人知的事实。例如,这种知识的缺乏使“黑洞信息”问题的讨论陷入困境。我提出了一个简单的模型,说明这种能量自由退相干。
2012-05-30 gr-qc hep-th quant-ph
Coupled-channels density-matrix approach to low-energy nuclear collision dynamics: A technique for quantifying quantum decoherence effects on reaction observables
基于带有Lindblad耗散项的Liouville-vonNeumann方程,发展了一种考虑全角动量耦合的密度矩阵方法,用于核反应动力学研究。它允许定量研究的作用和重要性的量子退相干的核散射。给出了能揭示量子退相干效应的渐近可观量公式。介绍了一种从含时密度矩阵中提取能量分辨散射信息的方法。作为例子,对$^{16}$ O弹丸与$^{154}$ Sm靶的低能碰撞进行了模型计算。
2010-10-18 nucl-ex nucl-th quant-ph
Decoherence and Landauer's Principle in Qubit-Cavity Quantum-Field-Theory Interaction
在量子比特-腔量子场论(QFT)相互作用中考虑量子退相干和朗道原理,将量子比特视为系统,腔QFT视为环境。特别是,我们调查的变化发生在一个纯的初始状态和环境的系统在退相干过程中,有或没有能量耗散,并比较的结果与情况下,系统的初始状态是一个混合状态,因此退相干是缺席。当我们选择一个相互作用哈密顿量,使得系统的能量和相干性同时变化时,系统的布居变化和初始态混合时的能量变化是相同的。然而,退相干项增加了系统的冯诺伊曼熵。在这种情况下,系统的能量变化和退相干不是独立的物理过程。退相干过程保持幺正性。另一方面,如果相互作用哈密顿量不改变系统的能量,则只存在退相干效应。环境将是一个分布的基础上的位移数的状态和总是增加的能量。Landauer原理在这两种情况下都是成立的。
2023-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Exciton Lifetime Paradoxically Enhanced by Dissipation and Decoherence - Toward Efficient Energy Conversion of Solar Cell
能量耗散和退相干乍一看对获得有效光致发光所需的长激子寿命是有害的。然而,在存在光学禁止(即暗)和允许(亮)激子的情况下,它们可以像光合作用中所建议的那样起作用。通过模拟激子弛豫的量子动力学,我们表明,优化的退相干,施加一个量子到经典的交叉与耗散实现了显着更长的寿命。在碳纳米管的示例中,当交叉触发暗激子中的稳定高布居时,激子寿命增加近两个数量级。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph quant-ph
Exact master equation and decoherence dynamics of Majorana zero modes under the gate-induced charge fluctuation
本文导出了Kitaev模型中Majorana零模退相干动力学的精确主方程,Kitaev模型是一个一维$p\,$波无自旋拓扑超导链(TSC),它受到门控电荷涨落的扰动.将Feynman-Vernon影响泛函方法推广到含有对激发的费米子开放系统,导出了精确的主方程。我们得到了TSC中零能波哥留邦的精确主方程,然后将其转化为Majorana零模的主方程。在这个精确的主方程形式主义,我们可以详细描述的非马尔可夫退相干动力学的零能量bogolibons以及局部扰动下的马约拉纳零模式。我们发现,在零温度下,存在一个零能局域束缚态,它不是原来的零能bogoliubon或原来的Majorana零模,而是考虑电荷涨落后的Majorana零模局域束缚态.正是这种零能量局域束缚态保护了Majorana零模不受退相干的影响,这是一种长时间的非马尔可夫记忆效应。然而,在有限温度的环境中,当Majorana零模受到局域扰动时,零能局域束缚态不能形成,退相干是不可避免的。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence in excited atoms by low-energy scattering
本文描述了一种新的原子退相干机制,它是热粒子被原子核散射的结果。它是基于这样的想法,即一个单一的散射将产生原子核的突然位移,这将被原子中的电子感知为静电势的瞬间移动。这将使原子的波函数部分地投射到较低的能量状态,这将导致原子状态的退相干。计算表明,退相干随原子的激发而增加,这使得在里德伯原子中观察退相干效应变得容易。我们估计光子和大质量粒子散射的退相干的顺序,分析几种常见的情况。我们的方案可以应用于弱相互作用粒子的检测,比如那些可能是暗物质的成分的粒子,计算出这种相互作用比背景辐射具有更突出的影响。
2017-06-09 astro-ph.IM physics.atom-ph quant-ph
Decoherence as a signature of an excited state quantum phase transition
分析了单量子比特与具有临界内动力学的二能级玻色子系统相互作用引起的退相干。我们探讨了退相干过程是如何受到环境中的量子相变的影响。我们的结论是,量子位的动态变化显着时,环境通过一个连续的激发态量子相变。如果系统-环境耦合能量等于环境具有临界行为的能量,则在量子比特上诱导的退相干最大,并且保真度趋于零,其中有限尺寸标度服从幂律。
2010-01-03 nucl-th quant-ph
Intrinsic time-uncertainties and decoherence: comparison of 4 models
从内禀时间不确定性的角度讨论了能量退相干的四种模型。这四位作者--米尔本、阿德勒、彭罗斯和我自己--有四种不同的方法。目前的工作集中在他们的公约数在拟议的方程的水平,而不是在解释的水平。给出了时间不确定性和能量退相干之间的全局和局部关系。导出了全局和局部主方程。(The地方观念更受青睐)。
2005-03-06 gr-qc quant-ph
Decoherence suppression by uncollapsing
我们证明了零温度能量弛豫引起的量子比特退相干可以通过量子解坍缩过程几乎完全抑制。为了保护量子比特状态,部分量子测量将其移向基态,在存储期间将其保持在基态,而第二部分测量恢复初始状态。该过程优先选择没有能量衰减事件的情况。更强的消相干抑制需要更小的选择概率;可以通过改变测量强度来选择这种折衷中的期望点。该实验可以用超导相位量子比特以简单的方式实现。
2009-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph