Fighting decoherence in a continuous two-qubit odd or even parity measurement with a closed-loop setup
对两个量子比特的奇偶性测量，每个量子比特由腔中的单个原子组成，可以通过测量探测光束的相移来实现，探测光束顺序地与两个量子比特相互作用，但是不完美导致给定奇偶性的子空间内的退相干。我们证明了一个不同的设置，其中探测光与量子比特反复相互作用，可以显着降低奇或偶奇偶子空间内的退相干率。我们考虑的情况下，共振和非共振光原子相互作用的情况下，发现的性能是相当的，如果参数选择适当。
2014-10-03 quant-ph
Decoherence as a relative phenomenon: a generalization of the spin-bath model
在本文中，我们提出了一个封闭系统的角度来研究退相干。从这个角度来看，我们分析了文献中提出的旋转浴模型，以及该模型的自然推广。从该分析中获得的结果的基础上，我们认为，退相干可以理解为一种现象，相对于一个封闭的系统，在每个特定的情况下选择的分区。这一观点使退相干程序从其开放系统观点所产生的某些概念上的困难中解脱出来。我们还认为，通常的图片退相干方面的能量耗散是误导。
2009-07-11 quant-ph
Decoherence, measurement and interpretation of quantum mechanics
根据量子力学的模态-哈密顿解释（MHI），封闭系统的哈密顿量定义了它的定值观测量的集合。这个定义似乎与开放系统环境诱导退相干（EID）所选择的指针基不相容。在本文中，我们认为，退相干可以理解从一个封闭的系统的角度来看，（一）表明，MHI和EID之间的不兼容性是显而易见的，（ii）解决了某些概念的挑战，EID程序仍然要面对的。
2009-08-27 quant-ph
Decoherence due to thermal effects in two quintessential quantum systems
研究了两个明显量子系统在有限温度（T）下的退相干效应：（i）沿不同方向传导的平行板之间的Casimir力;（ii）超导体中磁通子之间的拓扑Aharonov-Bohm（AB）型力。如我们所示，标准路径积分计算表明，热效应可以消除Casimir力的角度依赖性的情况下（i）与退相干时间设置为h/（k_{B} T），其中h是普朗克常数和k_{B}是玻耳兹曼常量。这一预测可能会得到验证。情况（ii）中的效应是由于未成对电子在环绕奇数个通量子时拾取的相移。原则上，这种效应可能会导致Abrikosov晶格中的小修改。虽然AB力存在于极低的温度下，我们发现，热退相干可能会强烈抑制拓扑力在实验相关的有限温度。我们认为，（i）和（ii）这两种情况（以及其他简要描述的例子）都与涨落耗散定理的量子版本有关。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Coherence theory and coherence phenomena in a closed spin-1/2 system
研究了一个简化的海森堡自旋模型，以检验封闭量子系统中退相干的概念。为此，我们给出了量子相干性$Ξ$的一个可量化的定义，并详细讨论了一般相干理论及其基本结果。正如预期的那样，退相干被理解为一个由系统动力学引起的统计过程，类似于熵的增长。相干性似乎是有助于理解系统的量子特性的重要度量，例如，可以从相干函数$Ξ(t)$而不是从熵动力学导出去相干时间。此外，退相干时间的概念适用于封闭和有限系统。然而，在大多数情况下，非对角元素的衰减不同于通常的$\exp(-t/τ_{\rm d})$行为。具体地说，我们给出了有限海森堡模型中退相干时间$τ_{\rm d}$与粒子数$N$、密度$n_ρ$、空间维数$D$和$η/r^ε$型势中$ε$的关系.
2008-05-18 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
Decoherence through Spin Chains: Toy Model
乍看之下，薛定谔方程对封闭量子系统动力学的描述似乎与描述开放量子系统的林德布拉德方程不相容。通过分析自旋为1/2的链的封闭动力学，我们重建指数衰减后一个模型的特点。我们确定了所有必要的成分，以有效地模拟这种行为，如一个无限大的环境和耦合到系统弱相比，在浴缸中的内部耦合。
2011-08-29 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
Decoherence in the Heisenberg model
为了阐明封闭量子系统中退相干的概念，我们研究了一个简化的海森堡自旋模型。为此，我们定义了一个新的概念：退相干函数ψ（t），它描述了整个系统中退相干的动力学，并与所有粒子的总（冯诺依曼）熵。正如预期的那样，退相干既被理解为由系统动力学引起的统计过程，也被理解为熵的问题。此外，退相干时间的概念也适用于封闭系统，我们已经解决了它在1/r型势场中关于粒子数N、密度ρ和空间维数D的海森堡模型中的行为。我们还研究了在这类系统中发生的庞加莱递归：在N=1000粒子系统中，递归时间接近宇宙年龄的量级。这促使我们得出结论，退相干不仅在实践中，而且在原则上是量子经典问题的解决方案。
2003-11-11 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
Decoherence Limits the Cost to Simulate an Anharmonic Oscillator
本研究探讨退相干如何通过恢复半经典截断维格纳近似，提高克尔非简谐振子量子动力学的模拟效率，并揭示其非凸噪声特性。
2024-02-09 quant-ph
Formal features of a General Theoretical Framework for Decoherence in open and closed systems
在退相干的一般理论形式（GTFD）下，比较了两种互补的退相干形式：开放系统的环境诱导退相干（EID）和封闭系统的自诱导退相干（SID）.分析了EID和SID的异同点，指出了EID和SID的区别. G.其主要区别在于EID只考虑了系统S的相关信息而忽略了其他信息，而SID考虑了某类测量仪器可能提供的所有信息而忽略了不可用的信息。
2013-07-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum measurement and decoherence
根据量子测量理论定义的分布函数与量子朗之万方程的结果相结合，讨论了量子布朗运动中的退相干。得到了一对波包的波包扩展和相干衰减的封闭表达式。结果是准确的线性无源耗散的背景下。结果表明，与目前广泛接受的信念，退相干可以发生在高温下的耗散的情况下。表达式的消相干时间与耗散和不耗散得到不同的那些出现在前面的讨论。
2003-01-13 quant-ph
Robustness of Quantum Systems Subject to Decoherence: Structured Singular Value Analysis?
研究了量子系统在结构不确定性下的鲁棒性能问题。封闭（哈密顿）量子系统的一个特定特征是它们的极点位于虚轴上，并且无论是相干控制器还是物理相关的结构不确定性都不能改变这种情况。这对于开放系统来说是一个变化，在开放系统中，退相干确保了渐近稳定性，并创造了一个纯性能鲁棒性的独特景观，其独特的特点是闭环稳定性由底层物理保证，不需要强制执行。然而，这种稳定性往往不利于量子增强的性能，并且哈密尔顿算子的加性扰动会产生在扰动参数中为非线性的动态生成器，从而使评估对结构化扰动（例如奇异值分析）的鲁棒性的经典范例失效。使用固定点迭代方法来确定最大扰动强度$δ_{\max}$，以确保传递函数保持有界，对于$δ<δ_{\max}$为$||T_δ||<δ^{-1}$，来解决这个问题。
2021-10-11 quant-ph
The role of self-induced decoherence in the problem of the classical limit of quantum mechanics
我们对量子力学经典极限问题的解释涉及两个要素。第一个是自诱导退相干，设想为一个过程，取决于自己的动力学的封闭量子系统所管辖的哈密顿与连续谱的退相干的研究是解决的形式主义，用于赋予意义的范霍夫状态与对角奇点。第二个要素是宏观性：当宏观极限应用于退相干产生的对角态的维格纳变换时，量子系统的描述就等价于相空间上经典轨迹的集合的描述，这些轨迹由它们相应的概率加权。
2003-06-02 quant-ph
Realization of a Decoherence-free, Optimally Distinguishable Mesoscopic Quantum Superposition
我们报道了利用高增益的量子注入光参量放大实现了M=12光子的纠缠量子叠加。发现该系统对退相干具有很高的弹性，在常温下表现出直接可访问的介观干涉效应。利用现代层析成像方法，证明了动态“封闭系统”整个介观输出态的不可分离性和量子叠加性。该装置实现了埃尔温·薛定谔在1935年的典范“猫”的辩护中所设想的条件，这是量子力学的一个基本里程碑。
2005-08-29 quant-ph
Decoherence of Quantum Damped Oscillators
研究了两个模型振子中的量子耗散，Caldirola-Kanai（CK）振子是一个具有一个自由度的开放系统，Bateman-Feshbach-Tikochinsky（BFT）振子是一个具有两个自由度的封闭系统.虽然这些振子描述了相同的经典阻尼运动，但CK振子保持了量子相干性，而BFT振子的阻尼子系统同时表现出量子退相干和经典关联。此外，BFT振荡器的放大子系统表现出相同程度的量子退相干和经典关联。
2002-02-15 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
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
Quantum decoherence without reduced dynamics
通过选择薛定谔方程解的边界条件，即使对于封闭系统，状态矢量和密度算符也会随时间不对称地演化。对于开放系统，标准的量子力学因此预言了不可逆性和外在时间箭头的特征。其结果是一个新的框架治疗退相干，而不是基于减少动力学或主方程。作为一个应用程序，使用一个通用模型，我们定量匹配以前令人困惑的实验结果，并可以得出结论，他们是独立的，不受控制的系统和它们的环境之间的相互作用的不可测量的后果。
2010-05-23 quant-ph
Thermal corrections to quantum friction and decoherence: a Closed-Time-Path approach to atom-surface interaction
本文研究了量子真空中粒子在介质板前匀速运动时所引起的耗散效应和退相干，提出了一种封闭时间路径（CTP）积分公式，用以解释有限温度对这些现象的修正。我们计算了运动粒子的摩擦力，发现它包含两个不同的贡献：一个是由量子涨落引起的纯量子项（即使在消失的温度下也存在），另一个是由热涨落产生的温度依赖分量（温度越高，贡献越大）。我们进一步估计了量子粒子内部自由度的退相干时标。正如预期的那样，退相干时间减少的温度，然而，这一特点是强大的大速度和共振的情况。当粒子接近相对论速度时，退相干时间变得与温度无关。通过研究速度依赖性，可以利用对力的有限温度修正，甚至在退相干时间尺度上的有限温度修正来跟踪量子摩擦的痕迹，因为这种依赖性的唯一证据提供了量子摩擦力存在的间接证据
2019-04-09 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Hilbert Space Representations of Decoherence Functionals and Quantum Measures
我们证明了任何退相干泛函$D$都可以用复Hilbert空间上的生成向量值测度来表示。此外，当系统是有限的时，这种表示直到同构是唯一的。我们考虑从历史希尔伯特空间$K$到通常量子公式的标准希尔伯特空间$H$的自然映射$U$.证明了$U$是从$K$到$H$的闭子空间的同构，以及$U$是从$K$到$H$的同构当且仅当表示是生成的.然后，我们应用这项工作表明，量子测度有一个希尔伯特空间表示当且仅当它是强正的。我们还讨论了经典的退相干泛函，算符值测度和量子算符测度。
2010-11-08 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
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。
2011-02-14 quant-ph
Adiabatic Decoherence-Free Subspaces and its Shortcuts
本文研究了含时无消相干子空间绝热动力学的绝热定理和绝热性的捷径。从动力学稳定的无退相干子空间的定义出发，证明了在紧致绝热条件下，即使量子系统的动力学可能是非绝热的，量子态也能遵循含时的无退相干子空间（绝热无退相干子空间）进入具有极高纯度的目标子空间.绝热定理中提到的绝热条件与封闭量子系统的绝热条件非常相似，只是要求“慢度”的算符是在Lindblad算符上。我们还证明了绝热无消相干子空间方案依赖于瞬时无消相干子空间的存在，这就要求开放量子系统的哈密顿量必须按照非相干控制方案来设计.此外，基于无跃迁量子驱动方法，给出了绝热消相干子空间方案的“绝热捷径”。最后，我们提供了一个支持我们的程序的物理系统的例子。我们的方法采用马尔可夫主方程，主要适用于有限维量子系统。
2017-10-24 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
Information Transfer Implies State Collapse
我们试图澄清一些关于状态崩溃和退相干的困惑。在开放量子系统退相干被证明是一个必要的后果的信息转移到外面，我们证明了一个上限的相干量，可以生存这样的转移。我们声称，在大型封闭系统中，退相干从未被观察到，但我们将表明，它通常是无害的假设它的发生。在薛定谔方程和量子态的概率解释之上的一个独立的态坍缩假设是多余的。
2006-02-16 quant-ph
Proliferation of effective interactions: decoherence-induced equilibration in a closed many-body system
我们解决的问题是如何弱扰动，这是相当无效的小多体系统，可以导致退相干，因此不可逆性时，他们扩散的系统尺寸的增加。这个问题是固态NMR的核心。在那里，最初的局部极化由于自旋-自旋相互作用而遍布各处，该自旋-自旋相互作用保持总自旋投影，导致极化的平衡。原则上，这种量子动力学可以通过改变哈密顿量的符号来逆转。然而，反转通常被作为退相干源的不可逆相互作用扰动。局部激发恢复的分数定义的Loschillary回声（LE），在这里评估的一系列封闭的$N$自旋系统与所有的相互作用。最显着的制度的LE衰减时发生的扰动诱导增殖有效的相互作用。我们表明，如果这种扰动超过一些下限，衰变是由一个有效的费米黄金法则（FGR）。这种下限随着$ N $的增加而缩小，成为热力学极限中LE衰减的主要机制。一旦极化保持平衡的时间长于FGR时间，尽管进行了反转程序，它仍保持平衡。
2015-02-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence of Macroscopic Closed Systems within Newtonian Quantum Gravity
作者最近提出的一个理论，其目的是在一个保守的、么正的量子引力框架内，通过假定与引力自由度有关的算符是不可观测的，并将物理熵等同于物质-引力纠缠熵，来解释封闭系统的退相干和量子行为。在这里，我们得到初步的结果，这个理论预测的退相干的程度。我们首先处理一个静态，如果忽略量子引力效应，这将是一个单一的经典可描述的球在空的空间均匀的质量密度的两个空间位移状态的量子叠加。在一个简单的牛顿近似下估计量子引力对这个系统的影响，我们得到的公式预测，例如，只要球的质量比普朗克质量大得多，只要两个球态的质心之间的距离超过一个小的分数，这样一个可能是相干的静态叠加实际上就会被退相干（其随着球的质量增加而减小）的球半径。然后，我们得到了一个公式的量子引力修正将是纯密度矩阵的非相对论性的多体薛定谔波函数，并认为，这个公式预测退相干的配置不同（至少）在“搬迁”的普朗克质量的粒子团之间。我们估计一些简单的模型封闭系统的熵，发现它的趋势增加与“物质聚集”暗示与现有的宇宙学熵增加的现象学讨论的链接。
1998-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Composing decoherence functionals
量子测量理论（QMT）是量子理论的推广，其中物理预测是从称为\emph{decoherence functional}（DF）的矩阵计算的。以前的作品已经指出，在其原始配方，QMT表现出的问题与可组合性，因为两个消相干泛函的组合，在一般情况下，不是一个有效的消相干功能。当所讨论的DF恰好是半正定的（一种称为强正性的条件）时，这种情况不会发生。在本文中，我们研究的概念，可组合的DF及其后果QMT。首先，我们表明，可组合性的问题比原来设想的要深得多，因为，对于任何$n$，存在一个DF，可以共存的$n-1$副本本身，但不是与$n$。其次，我们证明了强正的DF集不能扩大，而保持封闭下的组合。此外，任何包含所有量子DF的DF闭集只能包含强正DF。
2016-11-06 gr-qc quant-ph
Decoherence mitigation for geometric quantum computation
针对现有动力学解耦保护的几何量子计算需多物理比特编码逻辑比特带来的资源开销与操控难题，提出一种仅基于物理比特的退相干抑制方案，可应对常规退相干，更具现实有效性。
2025-09-04 quant-ph
Dynamic Evolution of Quantum Fisher and Skew Information under Decoherence in Three-Qubit X-States
该研究推导三量子比特X态的QFI与SQI解析表达式，分析三类退相干信道下的演化，并以GHZ态验证相位阻尼和相位翻转通常优于退极化。
2024-12-02 quant-ph
Standard quantum annealing outperforms adiabatic reverse annealing with decoherence
本文研究了开放系统中的绝热反向退火。在封闭系统（单一的）设置中，该退火协议允许避免所选模型的一阶量子相变，从而导致与标准量子退火相比的指数加速，前提是算法的初始状态在汉明距离上接近目标状态。在这里，我们表明退相干可以显着修改这一结论：通过诉诸绝热主方程方法，我们用$p=3$模拟了铁磁$p$ -自旋模型在独立和集体退相下的动力学。对于这两种模型的退相干，我们表明，开放系统ARA的性能是远不如它的幺正对应物的初始状态的选择敏感，最重要的是，开放系统ARA和大失去了它的时间解决方案的优势相比，标准的量子退火。这些结果表明，作为一个独立的策略，ARA不太可能在实验上优于标准的“前向”量子退火，并且为了在现实的噪声环境中实现ARA的好处，可能需要错误缓解策略。
2022-01-28 quant-ph
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。
2013-01-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Covariant Mappings for the Description of Measurement, Dissipation and Decoherence in Quantum Mechanics
简要回顾了描述统计实验的量子力学的一般形式，特别介绍了位置和动量观测量作为POVM，其特征在于它们相对于等熵Galilei群的协变性。映射描述状态变换作为一个封闭或开放系统的测量和动态演化的结果被认为是相对于一般的约束，他们必须遵守和他们的协方差性质相对于对称群。特别是不同的主方程进行了分析，鉴于相关的对称群，回顾了一般结构的映射协变下相同的群体。对阻尼谐振子、二能级系统和量子布朗运动进行了计算。特别注意的是致力于一般结构的双折射协变主方程。在这个框架内，最近获得的量子对应的经典线性玻尔兹曼方程被认为是，以及一个一般的理论框架，用于描述不同的退相干实验，指出不同的可能行为之间的连接在描述退相干和经典的Lévy过程的特征函数。
2007-07-04 quant-ph
Robustness of the adiabatic quantum search
研究了局域绝热量子搜索对搜索哈密顿量的瞬时本征基中退相干的鲁棒性。我们证明了理想的封闭情况下的渐近时间复杂性被保存，只要存在的哈密顿动力学。在纯退相干的特殊情况下，环境监测的搜索哈密顿量，它表明，局部绝热量子搜索执行的经典搜索。
2005-07-01 quant-ph
Controlling open quantum systems using fast transitions
在量子力学中，幺正控制和退相干似乎是不可调和的。当量子系统与环境相互作用时，控制策略通常会由于退相干而失败。在这封信中，我们提出了一个时间最优的酉控制协议适用于量子开放系统。该方法是基于在避免交叉的封闭系统的能量谱的跳跃非绝热和突然开关转换。我们表明，该控制协议的速度满足量子速度限制所施加的基本界限，从而使该计划的理想应用需要避免退相干。我们表明，我们的方法可以实现复杂的控制策略，在量子开放系统的高精度。
2013-02-19 quant-ph
Average quantum dynamics of closed systems over stochastic Hamiltonians
我们发展了一个主方程来描述随机哈密顿驱动下封闭量子系统的平均密度矩阵的演化。在封闭系统动力学中，除了通常的幺正演化之外，随机过程的平均通常会导致退相干效应。然后，我们表明，对于一类重要的问题，其中的哈密顿量是成比例的高斯随机过程，二阶主方程产生确切的动态。应用该方法研究了两能级系统、随机磁场中的两原子和囚禁离子的加热问题。
2011-11-29 quant-ph
Interplay between coherent and incoherent decay processes in chaotic systems: the role of quantum interference
在支持混沌经典动力学的封闭腔中，由于一个小开口而导致的布居数衰减在经典指数形式之上显示出量子校正，这是量子相干性的纯粹表现，它获得了普遍的形式，可以用路径干涉来解释。由于是相干的，这种增强容易由于系统与外部环境的耦合而产生退相干效应。我们研究这种相互作用的非相干和相干的量子校正衰变的评估，在Caldeira-Legget的情况下，非对角贡献的退相干功能来自对相关的经典路径的时间制度，耗散效应被忽略，退相干不影响经典动力学，但量子干涉必须考虑。我们发现，干扰和退相干的竞争效应导致一个普遍的非单调形式的生存概率只依赖于普适类，耦合强度，和宏观参数的腔。
2020-10-16 quant-ph
Time-dependent pointer states of the quantized atom-field model in a nonresonance regime and consequences regarding the decoherence of the central system
我们考虑量子化原子-场模型，对于$\hat{H}_{\cal E}\ll\hat{H}_{\cal S}\ll\hat{H'}$（除了$\hat{H}_{\cal E}\neq0$和$\hat{H}_{\cal S}\neq0$）的区域，其中$\hat{H}_{\cal E}$，$\hat{H}_{\cal S}$和$\hat{H'}$分别表示环境和系统的自哈密顿量，以及系统与环境的相互作用.考虑单模量子化场，我们得到了该模型的时间演化算符。使用我们的时间演化算子，我们计算系统和环境的时间相关指针状态（其特征在于它们不与另一个子系统的状态纠缠的能力），假设环境的初始状态在位置空间中的高斯包的形式。得到了系统约化密度矩阵的非对角元的封闭形式，并研究了模型中中心系统的退相干。我们将表明，对于系统最初没有准备在其指针状态之一的情况下，约化的密度矩阵的非对角元素的系统将衰减的退相干时间是成反比的玻色场粒子的质量的平方根。
2011-04-20 quant-ph
Decoherence via coupling to a finite quantum heat bath
耦合到外部环境的量子态的退相干是我们理解量子世界中经典行为出现的基础，但是它是如何在有限的封闭量子系统中出现的呢？在这里，这是通过模拟一个孤立的量子系统的几个超冷原子限制在一个双阱势和耦合到一个不同类型的单个原子。超冷原子热化并作为单个原子的环境浴。当超冷原子热化后，我们观察到单原子的加速退相干。这可以用热化系统中混沌本征态的出现来解释。
2014-02-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Decoherence at Finite Temperatures
研究了量子环境$E$存在下量子系统$S$的退相干和热化的测度。整个系统在有限温度下处于正则热态。应用微扰理论的系统环境耦合强度，我们发现，在共同的哈密顿对称性，直到一阶的耦合强度，它是足够的考虑非耦合系统预测退相干和热化措施的$S$。这种解耦允许封闭形式的表达式为微扰展开的措施，消相干和热化的自由能的$S$和$E$。耦合和解耦系统的数值结果与多达40个量子自旋验证了这些发现。
2015-02-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic quantum dynamics under decoherence in a controllable trapped-ion setup
抑制非幺正效应是量子计算和量子控制中的一个主要挑战。在本论文中，我们通过考虑周围环境中的绝热动力学，从理论和实验上分析了开放量子系统中绝热性的鲁棒性。更具体地说，通过考虑一个散肩的情况下，我们利用绝热近似的有效性条件，以及其灵敏度的共振情况下，通常会损害绝热封闭系统。作为例子，我们实现了一个振荡的Landau-Zener哈密顿量，这表明消相干可以驱动具有高介电常数的谐振系统的绝热行为的开放系统。此外，我们还实现了绝热量子算法的Deutsch问题，其中的区别是建立在开放系统绝热密度算符和目标纯态的计算过程中预期。然后分析用于获得期望结果的优选时间窗口。我们通过实验实现了这些系统，通过一个单一的被困的镱离子$^{171}$ Yb $^+$，其中离子超精细能级被用作自由度的两个能级系统，驱动场和散肩强度有效地可控。
2019-06-18 quant-ph
Quantum Decoherence Scaling with Bath Size: Importance of Dynamics, Connectivity, and Randomness
研究了耦合到量子环境$E$的量子系统$S$的退相干问题。对于从封闭系统$S+E$的Hilbert空间中的单位超球中随机均匀选择的状态，我们导出了$S$的约化密度矩阵的非对角元素之和作为$E$的Hilbert空间的大小$D_E$的函数的标度关系。该和随着$1/\sqrt{D_E}$和$D_E\gg 1$的增加而减小。通过对自旋为1/2的粒子环求解含时薛定谔方程的大规模模拟来检验这种标度预测，其中四个粒子属于$S$，其他粒子属于$E$。假设时间演化驱动整个系统从初始状态到一个状态，该状态具有与属于我们导出的标度关系的量子态类的状态相似的性质，标度预测成立。对于不具有此功能的系统，它表明，增加的复杂性（在连接方面）的环境中的相互作用或引入少量的随机性在环境中足以观察到预测的缩放行为。
2013-01-01 quant-ph
Time-dependent pointer states of the generalized spin-boson model and consequences regarding the decoherence of the central system
我们考虑一个自旋玻色子哈密顿量，它是广义的，使得系统（$\hat{H}_{\cal S}$）和与环境的相互作用（$\hat{H}_{\rm int}$）的哈密顿量不相互交换。考虑单模量子化场与系统的隧穿矩阵元精确共振，我们得到了模型的时间演化算符。使用我们的时间演化算子，我们计算的系统和环境的时间依赖的指针状态（其特征在于他们的能力，不纠缠彼此）的情况下，环境最初是在相干态准备。我们表明，我们的解决方案的指针状态的系统和环境是有效的时间长度成正比的$\bar{n}$，在环境中的玻色子的平均数量。我们还得到了系统的约化密度矩阵的非对角元的封闭形式，并研究了中心系统的退相干。我们表明，对于系统最初是准备在其指针状态之一的情况下，系统的约化密度矩阵的非对角元素将是一个\emph{sinusoidal function}与缓慢衰减的包络线，其特征在于由一个衰减时间成比例的$\bar{n}$，而它会经历一个更快的退相干，当系统最初是\emph{not}准备在其初始指针状态之一。
2011-10-01 quant-ph
Semiclassical limit of the entanglement in closed pure systems
讨论了这类封闭纯系统纠缠的半经典极限。通过分析和数值计算，我们得到了两个主要结果：（i）短时间纠缠不依赖于普朗克常数;（ii）长时间纠缠随半经典度的增加而增加。一方面，这一结果与纠缠在达到宏观极限时即被破坏的观点相反。另一方面，它强调退相干在经典世界产生过程中所起的作用。我们还发现，对于高斯初态，在半经典极限下，纠缠动力学可以用一个完全经典的熵来描述。
2005-04-08 quant-ph
Timeless configuration space and the emergence of classical behavior
在量子宇宙学的背景下讨论量子退相干的内在困难在于，退相干需要子系统，而宇宙学是对整个宇宙的研究。一致的历史给了这个难题一个可能的答案，通过措辞的退相干作为封闭系统的替代历史之间的干扰损失。当一个人可以将布尔逻辑应用于一组历史时，它被认为是“一致的”。然而，绝大多数仅仅是一致的历史集合在其他方面显然是非经典的，需要调用比一致性更进一步的约束。在本文中，我试图通过探索封闭系统的量子力学的永恒解释，对相容历史所面临的问题给出另一种答案。这完全是在非相对论的，无时间的，配置空间的路径积分。在这种背景下，促使人们重新审视这些基础问题的是多重引力模型的出现，在这些模型中，洛伦兹对称性不是基本的，而是突现的。这种方法克服了以前对量子力学的无时间性、条件概率解释的障碍，这是新的记录概念--由于位形空间固有的不对称性而成为可能。我概述并探讨了这种方法对量子力学基础问题的影响，如玻恩法则的自然出现、概率守恒和睡美人悖论。
2018-05-04 quant-ph
An Argument for Strong Positivity of the Decoherence Functional
本文论证路径积分量子理论中退相干泛函应采用强正定性，并将 Boes 和 Navascues 的结论推广至无限系统，证明强正定量子系统集合是张量积封闭下唯一的极大集合。
2021-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Dynamical quantum correlations of Ising models on an arbitrary lattice and their resilience to decoherence
伊辛模型和由它们描述的物理系统在产生用于量子精密测量和量子信息的纠缠态方面起着核心作用。特别是，超冷原子气体、囚禁离子系统和里德伯原子实现了长程伊辛模型，即使在没有横场的情况下，也可以产生高度非经典的动力学和长程量子关联。在本文的第一部分中，我们提出了一个详细的理论框架，用于研究驱动（在时间t=0）到任意非纠缠非平衡态态的系统的动力学，从而大大扩展和统一了参考文献[1]的工作。具体来说，我们推导出精确的表达式封闭的时间路径有序的关联函数，并使用这些来研究实验相关的可观测量，例如布洛赫矢量和自旋压缩动力学。在第二部分中，我们利用这些关联函数导出了在T_1（自发自旋弛豫/激发）和T_2（退相）两种退相干过程中任意自旋-自旋关联函数动力学的闭式表达式。即使退相干是局域的，我们的解也揭示了伊辛动力学和T_1退相干之间的竞争引起了一种涌现的非局域退相效应，从而极大地放大了量子关联的退化.除了确定这种有害影响的机制，我们的解决方案指向一个计划，以消除它通过测量为基础的相干反馈。
2013-06-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact Quantum Capacity of Decohering Channels in Arbitrary Dimensions
该研究推导了任意维度下退相干通道的精确量子容量公式，揭示了退相干过程对量子信息保真度的影响，并为量子记忆和容错通信提供了理论指导。
2025-11-15 quant-ph
A Mean-Field Lindblad Master Equation Framework for Interaction-Driven Decoherence in Solid-State Qubit Ensembles
Department of Chemistry, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校化学系）；Ann and H.J. Smead Aerospace Engineering Sciences, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校安恩和H.J.斯米德航空航天工程科学）
提出多量子比特平均场Lindblad主方程框架，通过解析和数值方法研究相互作用、浓度、空间分布及噪声对固态量子比特弛豫和退相干时间的影响，并应用于Er³⁺掺杂CeO₂系统识别主导机制。
2026-06-24 quant-ph
Quantum Hierarchical Systems: Fluctuation Force by Coarse-Graining, Decoherence by Correlation Noise
虽然通过朗之万动力学分析的开放量子系统（具有专制划分）中的耗散，波动，噪声和退相干问题是熟悉的主题，但封闭量子系统中相应问题的处理更加微妙，正如玻尔兹曼对由许多平等成分组成的宏观系统（民主系统）中耗散的解释所证明的那样。如何从一个封闭的民主系统中提取有用的物理信息，没有明显的方法来区分一个组成部分，也没有存在的守恒定律来管理某些特殊类型的变量，例如，水动力变量，这就是我们在这篇文章中提出的问题。从玻尔兹曼和朗之万的灵感，我们研究a）如何引入一个封闭的民主制度的层次秩序-由物质或代表定义，以及b）如何分层粗粒化，在一个特定的顺序执行，可以促进我们的理解，在宏观行为如何从微观动力学。我们给出两个例子：a）BBGKY体系中关联噪声的推导以及如何利用Boltzmann-Langevin方程研究低阶关联的退相干; b）通过介质中相关变量、量子场和原子内部自由度的有序粗粒化推导量子涨落力。
2020-08-21 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Interpretation Neutrality in the Classical Domain of Quantum Theory
我明确地表明，波函数坍缩和本体论的关注如何可以从大量的技术分析中分离出来，这些技术分析是从量子理论中恢复局部的、近似牛顿的轨迹所必需的。在这样做的过程中，我证明了退相干理论所提供的经典行为的帐户可以直接定制，以给出量子理论的多种解释的经典行为的帐户，包括埃弗雷特，德布罗意-玻姆和GRW的解释。我进一步表明，这种解释中立的，基于退相干的帐户符合我在其他地方阐述的物理学理论间约简的一般观点，这与将约简视为简单地取极限的过度简化的图片不同。这种解释中性的解释依赖于一个通用的三管齐下的策略，用于在量子和经典理论之间进行还原，该策略结合了退相干、埃塞尔菲斯特定理的适当形式和退相干兼容的坍缩机制。它还包含了一个新的论点，为什么分支相对轨迹应该近似牛顿，这是基于一个很少讨论的扩展埃塞尔菲斯特定理开放系统，而不是更常见的引用，但关系不大密切的封闭系统版本。在结论中，我简要地建议如何将这里描述的量子-经典约化策略扩展到其他经典和量子理论之间的约化，包括经典和量子场论以及经典和量子引力。
2015-11-19 quant-ph
Dissipation and Decoherence in Mean Field Theory
平均场和涨落的封闭系统的时间演化是哈密顿的，正则变量参数化了系统的一般含时高斯密度矩阵。然而，演化表现出量子退相干和能量流从相干平均场到涨落量子模的表观不可逆性。以标量QED为例，我们说明了这种无碰撞阻尼和退相干如何被理解为时变平均场中快速变化的涨落和粒子产生的{ \em退相}的结果。
1995-09-28 cond-mat gr-qc hep-ph
