Quantum coherence and entanglement preservation in Markovian and non-Markovian dynamics via additional qubits
本文研究了通过在零温度热库中加入非相互作用的量子比特，单量子比特与热库相互作用时保持量子相干性的问题。此外，我们扩展了这个方案，以保持两个和三个遥远的量子比特之间的量子纠缠，其中每个相互作用的耗散水库独立。在长时间限制下，我们得到了两个和三个量子比特的相干测度和并发度随附加量子比特数目的解析表达式。据观察，通过增加每个库中的额外量子比特的数量，初始相干性和各自的纠缠在马尔可夫和非马尔可夫机制中都得到了完全保护。有趣的是，即使在储层的个别不同行为下，也会发生缠结的保护。
2017-03-11 quant-ph
Lower Bound of $l_{1}$ Norm of Coherence of Bipartite Qubit-Qudit System and its Application in the Detection of Entangled Tripartite Qudit-Qubit-Qudit System
量子相干和量子纠缠是量子信息理论的两大支柱。我们在这里研究这两个重要方面的量子力学之间的任何联系的可能性，同时研究的纠缠检测问题的检测两体高维纠缠态和多体纠缠态。为了达到这个目的，我们利用检测纠缠的准则，推导了二分量子比特-量子系统相干性的$L$范数的下界。利用可分性准则，我们进一步推导了可分二分量子比特-量子系统相干性的$l_{1}$范数的$U$上界。因此，我们发现，如果任何$l_{1}$范数的相干性的二分量子比特-量子双态系统是大于上界的$U$，那么给定的量子比特-量子双态纠缠。最后，利用$U$的上界，得到了可分三态相干性的$l_{1}$范数位于$2 \otimes d \otimes d$、$d \otimes 2 \otimes d$或$d \otimes d \otimes 2$维Hilbert空间中的上界$U_{1}$.我们证明了，如果任何三部分$qubit-qudit-qudit$或$qudit-qubit-qudit$或$qudit-qudit-qubit$系统的相干性的$l_{1}$范数大于所导出的上界$U_{1}$，则给定的三部分系统表示纠缠态.
2022-03-24 quant-ph
Coherence and entanglement dynamics of vibrating qubits
我们研究了振动量子比特的相干和纠缠的动力学。首先，我们考虑一个单一的囚禁离子量子比特内的一个完美的腔，并成功地使用它来构建一个由两个这样的子系统，采取相同的和非相互作用的二分系统。结果表明，无论是单量子比特系统还是双量子比特系统，量子比特的振动都可以导致初始相干性的延长。然而，尽管保持了这种相干性，我们发现两个量子比特之间的纠缠的衰减被量子比特的振动运动加速了。此外，我们强调了腔模式和振动模式之间的光子-声子相关性的动力学，这可能是存储在单量子比特系统中的另一个有用的资源，是如何受到量子比特的初始状态的强烈影响。这些结果提供了关于由移动量子比特组成的系统与固定量子比特系统相比在维持量子资源方面的能力的新见解。
2017-11-01 quant-ph
Memory coherence of a sympathetically cooled trapped-ion qubit
我们证明了一个43 Ca+捕获离子的“记忆”量子位的交感冷却的40 Ca+“冷却剂”离子附近的两个轴向运动模式的基态，同时保持量子位的相干性。这是捕获离子量子计算机的重要组成部分。由于照射两种离子的冷却光，同位素位移足以抑制记忆量子位的退相干和相移。我们在10个边带冷却循环期间测量量子比特相干性，发现每个冷却循环的相干性损失为3.3%。该方法的自然极限是O（0.01%）失真每个冷却循环。
2008-10-06 quant-ph
Coherence control for qubits
我们研究了在比特翻转噪声的影响下，外部驱动场对量子比特相干特性的影响。在存在驱动的情况下，考虑了两种典型的情况：（i）导致在所谓的隧穿相干破坏中适当选择参数的场，以及（ii）与静态量子比特哈密顿量交换的场。在每种情况下，我们给高频驱动的相干时间的下限。这揭示了外场可用于相干稳定的条件。
2003-07-31 quant-ph
Coherence trapping and information back-flow in dephasing qubits
我们研究了相干捕获、信息回流和退相量子比特库谱密度形式之间的相互作用。我们发现，当量子比特经历非马尔可夫动力学时，稳态相干性最大化，并且我们阐明了环境频谱的低频和高频部分所扮演的不同角色。我们表明，低频率完全确定存在或不存在的信息回流，而高频率决定的最大量的相干捕获。
2014-02-21 quant-ph
Short-time coherence of a qubit and measurement apparatus
考虑量子比特的纯退相模型，研究了测量装置对量子相干性的影响。通过对量子位执行非选择性测量，从整个系统的热状态准备初始状态。初始测量后相干性的大小由值$1/2$限定，该值通过特殊的测量方案和低温极限来实现。相干性的大小在确定的短时间尺度上以近似恒定的速度相同地消失、增加或减少，这取决于制备测量的选择。通过选择进一步的特殊测量方案和高温极限，有利于短时增加或减少速度的最大化。测量装置允许经由非选择性制备测量在短时间内操纵量子位的量子相干性。
2021-12-20 quant-ph
Role of initial system-bath correlation on coherence trapping
研究了在纯退相通道中，初始关联于非马尔可夫浴的量子比特的相干捕获。通过考虑初始量子位浴关联和浴谱密度，我们发现初始量子位浴关联比初始可分量子位浴态能产生更有效的相干捕获.通过优化初始关联量子位-浴态的参数和浴态的谱密度，可以使长时间内的稳态相干性达到最大。此外，我们还研究了初始关联对量子比特在稳态相干态下的最大演化速度的影响。
2015-02-09 quant-ph
Quantum coherence of two-qubit over quantum channels with memory
利用相干测度的公理化定义，如$l_{1}$范数和相对熵，研究了两量子比特系统通过量子信道的量子相干性现象，其中信道的连续使用是记忆的.详细讨论了不同类型的有记忆噪声通道，如振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道对量子相干性的影响。结果表明，具有记忆的量子信道可以有效地保护相干性免受噪声信道的影响。特别地，作为具有完美记忆的信道，量子相干性不受相位阻尼和去极化信道的影响。此外，我们还研究了具有记忆的量子信道的相干和退相干功率。
2016-12-28 quant-ph
Stabilizing qubit coherence via tracking-control
我们考虑的问题，稳定的相干性的一个单一的量子比特的马尔可夫消相干，通过应用控制哈密顿量，没有任何额外的资源。在这种情况下，既不应用量子纠错/避免，也不应用动态解耦。我们表明，使用跟踪控制，即，控制场对量子比特状态的调节，可以在有限的持续时间内保持相干性，直到控制场发散。
2004-10-06 quant-ph
Inducing nontrivial qubit coherence through a controlled dispersive environment
我们展示了如何色散制度的Jaynes-Cummings模型可能作为一个有价值的工具，开放量子系统的研究。我们采用自下而上的方法来构建一个环境，保持量子比特的能量和诱导不同的相干动力学。然后，我们提出了一个紧凑的表达量子位的相干性，在这里适用于有限数量的热填充模式的情况下，在环境中的推导。我们还讨论了如何调整模型参数，以促进量子比特相干性的短时单调衰减（STMD）的产生。我们的研究结果提供了一个广泛适用的平台，节能开放系统动力学的调查，这是完全掌握目前的量子技术。
2019-03-07 quant-ph
Detection and Classification of Three-qubit States Using $l_{1}$ Norm of Coherence
纠缠是一种纯粹的量子力学现象，因此它没有经典的类似物。另一方面，相干性是经典光学和量子力学中的一个众所周知的现象。最近的研究表明，量子相干性可能成为量子信息理论的一个有用的资源。我们将利用量子相干性对三比特态的纠缠特性进行检测和分类。此外，我们已经证明，如果任何三量子比特状态违反了检测一般的双可分状态的另一个必要条件，那么给定的三量子比特状态不能是双可分状态。由于三量子比特系统只有三类状态，所以如果我们检测到被探测的状态既不是可分状态也不是双可分状态，那么我们可以肯定地得出结论，给定的三量子比特状态是真正的纠缠态。我们用几个例子说明了我们的结果。
2023-02-11 quant-ph
Superconducting qubit in waveguide cavity with coherence time approaching 0.1ms
我们报道了一个超导人造原子，观测到的量子相干性时间T2*= 95 μ s，能量弛豫时间T1= 70 μ s。该系统由一个约瑟夫森结transmon量子比特嵌入在一个空的铜波导腔，其最低本征模色散耦合到量子比特过渡。我们将相干性品质因数相对于先前报告的四倍增加归因于旨在减少来自残余腔光子的量子位退相的设备修改。这个简单的装置作为一个强大的和容易生产的人工量子系统，其固有的相干性足以允许测试量子纠错有很大的希望。
2012-02-24 quant-ph
Steady state coherence in a qubit is incompatible with a quantum map
University of Aarhus（奥胡斯大学）
该研究指出量子比特中的稳态相干性与量子映射不相容，通过Redfield方法和Lindblad方程的对比分析得出这一结论。
2026-02-18 quant-ph
Characterize noise correlation and enhance coherence via qubit motion
空间噪声关联的识别在量子纠错器件的研制中具有重要意义，但迄今为止对空间噪声关联的研究还很少。在这项工作中，我们利用一种称为量子比特运动的有效新方法，有效地确定7量子比特超导量子系统中任何一对量子比特之间的噪声相关。当量子比特处于不同的工作频率时，相同的量子比特对之间的噪声相关性也被研究。此外，在存在噪声关联的多量子比特系统中，我们证明了量子比特运动对逻辑量子比特相干性的增强作用，并提出了一种Motion-CPMG操作序列来更有效地保护逻辑状态不受退相干的影响，实验证明该操作序列将逻辑量子比特的退相干时间延长了近一个数量级。
2020-10-27 quant-ph
Qubit Assisted Probing of Coherence Between States of a Macroscopic Apparatus
我提出了一个一般的计划，通过它的叠加涉及不同的经典类态的宏观系统的证据可以进行探讨。该方案依赖于一个量子比特被耦合到一个宏观谐振子，以这种方式，它可以用来准备和探测宏观叠加。提出了两种可能实现的方案，一种是将通量量子比特耦合到LC电路，另一种是将离子阱量子比特耦合到几个离子的集体运动。
2003-08-22 quant-ph
14-qubit entanglement: creation and coherence
我们报告了高达14个量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的创建。通过研究最多8个离子随时间的相干性，我们观察到与量子比特数的平方成比例的衰减。所观察到的衰减与理论模型一致，该模型假设系统受相关高斯相位噪声的影响。这个模型适用于目前大多数朝着量子计算和量子精密测量发展的实验系统。
2011-03-23 quant-ph
Coherence and entanglement under three qubit cloning operations
相干和纠缠是实现各种量子信息处理任务的两个最关键的资源。在这里，我们研究了不同的三个量子比特的量子克隆操作的作用下的相干和纠缠的相互作用。考虑到某些著名的量子克隆机（输入状态独立和依赖），我们提供了它们执行的相干和非相干操作的例子。我们证明了在非相干克隆操作下，输出纠缠和相干都可能消失。另一方面，相干克隆操作可以用于构造通用的和最优的相干机。在相干克隆操作下，即使输入相干可以忽略，输出两量子比特纠缠也可以达到最大。也可以产生与输入状态的性质无关的固定量的纠缠。
2018-12-14 quant-ph
Thermally-induced qubit coherence in quantum electromechanics
量子相干性是量子系统处于正交量子态叠加的能力，是量子力学的一个显著特征，它标志着对经典物理的偏离。相干在量子传感和计量学、量子热力学和计算中有着广泛的应用。一个特别有趣的是，可以观察到从热能以反直觉的方式产生的相干性，而不需要实施涉及相干驱动序列的复杂协议。在这篇手稿中，我们研究了量子相干性出现在一个混合系统由一个两能级系统（量子比特）和一个热量子谐振子（材料力学振荡器），最近的实验进展的启发，在这样的系统的制造。我们表明，量子相干性是创建在这样一个复合系统中的部件的相互作用，并持续相关的阻尼。这种方案的实现将证明以前未观察到的相干产生机制，并且可以有益于具有机械振荡器和量子比特的混合量子技术。
2022-06-09 quant-ph
Improving qubit coherence using closed-loop feedback
超导量子比特是一个很有前途的平台，可以用来构建更大规模的量子处理器，从而解决其他难以解决的问题。为了使处理器达到实际可行性，需要进一步抑制门误差并在延长的时间段内保持稳定。随着量子比特控制的最新进展，单量子比特和双量子比特门的量子数在许多情况下都受到量子比特相干时间的限制。在这里，我们实验采用闭环反馈来稳定超导transmon量子比特的频率波动，从而增加其相干时间的26%，并降低单量子比特的错误率从$(8.5 \pm 2.1)\times 10^{-4}$到$(5.9 \pm 0.7)\times 10^{-4}$。重要的是，即使远离量子位通量噪声不敏感点，所产生的高保真度操作仍然有效，显著增加了量子位可以高保真度操作的频率带宽。这种方法在大型量子位网格中很有帮助，其中量子位之间的频率拥挤和寄生相互作用限制了它们的性能。
2021-05-03 quant-ph
Coherence of qubits based on single Ca$^+$ ions
二能级离子系统，其中量子信息被编码在长寿命状态（量子比特），被广泛讨论的量子信息处理。我们提出了一个收集的测量表征量子比特的稳定性的基础上的$S_{1/2}$ - $D_{5/2}$过渡的单个$^{40}$钙$^+$离子在线性保罗陷阱。我们发现$\simeq$ 1毫秒的相干时间，讨论的主要技术限制和概述可能的改进。
2002-11-11 quant-ph
Coherence evolution in two-qubit system going through amplitude damping channel
本文分析了两量子比特系统中量子相干性在振幅阻尼通道中的演化。在它们多次通过这个通道之后，我们分析了系统的输出状态的相干性。当只有一个子系统通过通道时，当且仅当这个子系统是不相干的并且另一个子系统满足辅助条件时，才会发生冻结相干。当两个子系统通过这个量子信道时，当且仅当两个子系统都是非相干的时，量子相干性可以被冻结。我们还研究了最大非相干-相干态相干性的演化，并导出了一个或两个子系统通过振幅阻尼通道后的输出态方程。
2017-12-28 quant-ph
Complementary relations of entanglement, coherence, steering and Bell nonlocality inequality violation in three-qubit states
本文提出了任意三量子比特状态中纠缠、相干性、导引不等式违背与贝尔非定域性之间的互补关系，揭示了这些量子特性间的深刻基本联系。
2023-04-29 quant-ph
Coherence Conservation of a Qubit Coupled to a Thermal Dissipating Environment
结果表明，当系统耦合到快速耗散环境时，主系统的量子相干性是守恒的[arXiv：0709.0562].这种现象被称为量子擦除效应。在这里，这种效果进行审查和分析证明的模型系统组成的一个量子位系统耦合到一个快速耗散的环境扩展到一个环境中的热平衡。
2008-02-12 quant-ph
Extending qubit coherence by adaptive quantum environment learning
退相干是量子比特与其周围环境相互作用的结果，它对量子技术的发展提出了严峻的挑战。最近，研究人员已经开始分析实时哈密顿学习方法如何基于比环境波动更快地估计量子比特状态来抵消退相干。在这项工作中，我们研究了如何利用学习过程中使用的量子测量的反作用来扩展量子比特的相干性。我们提出了一种自适应协议，通过学习量子位环境，缩小了可能的环境状态的分布。虽然量子测量的结果是随机的，我们表明，测量设置的实时自适应（基于以前的结果）允许确定性的减少浴分布的宽度，从而增加量子比特的相干性。我们数值模拟的协议的性能的氮空位中心在金刚石受到稀释浴的$^{13}$ C核自旋，发现一个相当大的改善非自适应策略的性能。
2019-11-27 quant-ph
Insufficiency of avoided crossings for witnessing large-scale quantum coherence in flux qubits
基于用约瑟夫森结分段的超导回路进行实验（例如，通量量子比特）显示宏观量子行为的意义上薛定谔的猫的例子？最近在这场辩论中提出了各种基于微观和现象学模型的论点。我们通过适应（通量量子比特）大尺度量子相干性的框架来解决这个问题，该框架已经成功地应用于自旋系综和光子系统。我们表明，当代实验可能会显示量子相干性超过100倍以上的经典制度的实验。然而，我们认为，经常使用的示范避免交叉的能量谱是不足以作出结论的存在大规模的量子相干性。提出了替代的、严格的证人。
2018-04-27 quant-ph
High-Coherence Quantum Acoustics with Planar Superconducting Qubits
本文将高泛音体声波谐振器与平面超导量子比特架构集成，实现了高相干量子声学，并演示了高协同度与弱耦合下的声学诱导透明机制，为声学谐振器在量子技术中的新应用奠定基础。
2024-10-14 quant-ph
Engineering Coherence and Ergotropy through Spatial Arrangement of Environmental Channel in a Two-Qubit Quantum Battery
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究探究双量子比特量子电池的环境通道空间排布对相干性与功提取的影响，采用XY交换耦合量子比特，发现共置配置可保留更多全局功熵，二者为调控可提取功提供互补机制。
2026-08-31 quant-ph
Enhancing Spin Coherence in Optically Addressable Molecular Qubits through Host-Matrix Control
光学可寻址自旋是量子信息科学的一个有前途的平台，因为它们结合了长寿命的量子比特和用于外部量子比特控制和读出的自旋光学接口。化学合成这种系统的能力-产生光学可寻址的分子自旋-提供了一种模块化的量子位架构，可以在不同的环境中传输，并通过自下而上的设计和合成为目标应用进行原子定制。在这里，我们展示了如何在这样的光学可寻址分子量子比特的自旋相干性可以通过工程控制他们的主机环境。通过将基于铬（IV）的分子量子比特插入到非同构主机矩阵中，我们通过横向零场分裂产生噪声不敏感的时钟跃迁，这在使用同构主机时是不存在的。这种宿主矩阵工程导致在核和电子自旋丰富的环境中光学可寻址分子自旋量子位的自旋相干时间超过10微秒。我们从第一性原理出发，模拟了自旋相干性对横向零场分裂的依赖关系，并用四个不同的分子系统进行了实验验证。最后，我们通过对光学线宽和自旋-晶格弛豫时间等关键参数的研究，探讨了如何进一步增强分子量子比特中的光学-自旋界面。我们的研究结果证明了通过可调分子平台测试量子位结构-功能关系的能力，并突出了在嘈杂环境中使用分子量子位进行纳米级量子传感的机会。
2022-04-01 quant-ph
Non-Markovianity and coherence of a moving qubit inside a leaky cavity
研究了移动量子比特在泄漏腔体中的相干性与非马尔可夫性，发现速度影响相干保持和非马尔可夫性强度。
2017-05-24 quant-ph
Efficient, scalable generation of cluster states in charge qubits
这篇论文已被作者撤回，因为它是一个投机性的调查。
2009-11-11 quant-ph
Hierarchy of Qubit Dynamical Maps in the Presence of Symmetry and Coherence
该研究探究对称性与量子热力学变换的关系，证明U(1)守恒约束热操作的层级，提出借助奇宇称环境相干性打破层级的双量子比特方案，验证了量子相干性在功提取等场景的热力学增益。
2025-09-05 quant-ph
Control and Coherence Time Enhancement of the 0-$π$ Qubit
Kitaev的0- $π$量子比特将量子信息编码在超导量子线路的两个受保护的近简并态中。在最近的工作中，我们已经表明，现实的0- $π$设备的相干时间可以超过当今最好的超导量子比特的相干时间[Groszkowski等人，New Journal of Physics 20 043053（2018）]。在这里，我们解决0- $π$量子位的可控性。具体来说，我们研究了色散控制和读出的潜力，并引入了一种新的，快速和高保真的单量子位门，可以在逻辑X和Z之间平滑地插值。我们的特点，这个门的动作，使用多级处理的设备，并分析电路元件的混乱和偏差的控制和电路参数的最佳值的影响。此外，我们提出了一个冷却方案，以减少光子散粒噪声的退相率，我们以前发现，以限制0- $π$设备的相干时间在目前的实验范围内。使用这种方法，我们预测相干时间增强一个和三个数量级之间，这取决于参数制度。
2018-11-19 quant-ph
Scalable quantum computer using superconducting charge qubits
提出了一种利用一维超导传输线谐振器（STLR）作为数据总线的超导电荷量子比特的可扩展方案。通过控制超导电荷量子比特的栅极电压和外加磁通量，可以实现量子比特与数据总线的耦合。在我们的方案中，任意两个量子比特和三个量子比特的$W$态之间的纠缠可以快速而容易地产生。
2007-06-15 quant-ph
Steady-state entanglement and coherence of the coupled qubit system in equilibrium and nonequilibrium environments
基于超越久期近似的Bloch-Redfield主方程，我们研究了两个耦合量子比特与局域玻色子或费米子库相互作用的稳态纠缠和相干性.我们发现，有非零的稳态相干的非平衡情况下，它的单调增长的非平衡条件量化的温度差或化学电势差的两个浴。在一般情况下，稳态纠缠是非平衡条件以及在平衡设置浴参数的非单调函数。我们还发现，无论非平衡条件的强度如何，弱的量子位间耦合和高的基温或化学势都可以强烈地抑制稳态纠缠和相干。另一方面，当两个量子比特的能量失谐与非平衡条件以补偿方式使用时，可以导致在某些参数区域中的稳态纠缠的显著增强。此外，在类似条件下，当量子位耦合到与系统交换粒子的费米子浴时，通常比与系统交换能量的玻色子浴具有更强的稳态纠缠。我们还讨论了在非平衡环境中测量耦合量子比特系统稳态纠缠和相干性的可能实验实现。这些结果为优化耦合量子比特系统的稳态纠缠和相干性提供了一般性的指导，并可能在量子信息技术中得到潜在的应用。
2019-03-26 quant-ph
Decoherence of up to 8-qubit entangled states in a 16-qubit superconducting quantum processor
我们报告的相干性格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态组成的IBM ibmqx 5 16量子位量子处理器中的多达8个量子位。特别是，我们评估GHZ状态与$N=1,\ldots,8$量子位的相干性，作为状态创建和测量之间的延迟时间的函数。我们发现相干性的衰减发生在量子比特数的线性速率上。这与影响系统的主要噪声在量子位之间不相关的模型一致。
2018-11-06 quant-ph
Recovering full coherence in a qubit by measuring half of its environment
当量子系统与环境相互作用时，它们会失去量子特性，例如相干性。量子擦除使得通过测量系统的环境来恢复系统的相干性成为可能，但是访问整个系统可能是禁止的：实际上，人们可能不得不只关注一个可访问的子空间，而忽略其他子空间。如果是这样的话，量子擦除有多好？在这项工作中，我们计算最大的相干性$\langle \mathcal C\rangle$，我们可以期望在一个量子位恢复，作为一个功能的可访问和不可访问的子空间的环境的尺寸。然后，我们想象下面的游戏：我们被赋予一个均匀随机的纯态$n+1$量子比特，我们被要求计算最大的相干性，我们可以通过最佳地测量一定数量的其他$0\leq a\leq n$来恢复其中一个量子比特。我们在值$a\approx n/2$周围发现了一个令人惊讶的效果：可恢复的相干性在0和1之间急剧转变，这表明为了恢复量子比特上的完全相干性，我们只需要访问其物理环境的一半（或者在自由度方面，只是它们的平方根）。此外，我们还发现，随着$n$的增长，可恢复的相干性成为整个系综的一个典型特性。
2015-03-19 quant-ph
Coherence properties of the 0-$π$ qubit
超导电路是实现量子信息处理设备的最有趣的体系结构之一。最近提出的0-$π$量子位[Brooks等人，Phys. Rev. A ${\bf 87}$，52306（2013）]承诺增加对自发松弛和失相的保护。实际上，只有在标称相同的电路元件之间的参数分散消失时，才能实现这种理想行为。在本文中，我们提出了一个更现实的情况下，电路元件的微小变化的理论研究。我们讨论了如何耦合到一个虚假的，低能量的模式影响的0-$π$设备的相干特性，调查相关的退相干通道，并提出估计可实现的相干时间在多个参数制度。
2017-08-09 quant-ph
Harnessing coherence generation for precision single- and two-qubit quantum thermometry
本研究利用量子Fisher信息评估单、双量子比特探针测温精度，发现通过辅助比特中介传递温度信息至探针相干性可提升灵敏度，调节两量子比特相互作用能在任意低温下实现高效温度估计。
2024-11-18 quant-ph
Coherence time analysis in semiconducting hybrid qubit under realistic experimental conditions
混合量子比特动力学的研究包括了由核自旋和电荷陷阱引起的环境噪声的不可避免的影响。混合量子位的名字源于电荷量子位的操纵速度与自旋量子位的寿命的有利组合。它由三个电子通过外部栅极电压限制在一个双量子点，值得特别关注的量子计算应用，由于其在制造，控制和只有电气操纵方面的优势。由于混合量子比特是一个无消相干的子空间量子比特，因此它可以免受全局磁场波动的影响。除了静电门上的电荷波动外，它只受局部波动的影响，如奥弗豪泽场。在所研究的结构中，控制参数，即栅极电压，总是打开的。当模型参数取在无核同位素$^{28}$ Si，天然Si和GaAs宿主中实验可实现的值时，提取混合量子比特的相干时间。
2018-09-03 quant-ph
The Geometry of Quantum Coherence for Two Qubit $X$ States
我们绘制了几个基于距离的量子相干贝尔对角态的几何。我们发现，随着相干性的$l_{1}$范数和相对熵从0到1连续变化，它们的表面从可分离区向纠缠区移动.基于这一事实，用直观的几何学来解释非零相干的量子态可以用来产生纠缠，而不是相反，将更有启发性。给出了Bell对角态的量子不协调等于其相干相对熵的充要条件，并给出了不等式的曲面。给出了$X$态的相对相干熵曲面。我们给出了局域非耗散通道下Bell对角态相干性的相对熵动力学曲面，发现局域非耗散通道下所有相干性都减小.
2017-03-07 quant-ph
Ordering states of Tsallis relative $α$-entropies of coherence
本文研究了具有Tsallis相对$α$相干熵和$l_{1}$相干范数的单比特有序态。我们证明了任何Tsallis相对相干的$α$熵和相干的$l_{1}$范数对单比特纯态给出相同的序.然而，对于某些高维纯态，它们并不产生相同的有序，即使这些态是纯的。我们还考虑了三种特殊的Tsallis相对$α$相干熵，如$C_{1}$，$C_{2}$和$C_{\frac{1}{2}}$，并证明了这三种测度中的任何一种和$C_{l_{1}}$对于单比特混合态都不会产生相同的有序.此外，我们发现，这三个特殊措施中的任何两个产生不同的单量子比特混合态的顺序。
2016-07-06 quant-ph
Influence of ground-Rydberg coherence in two-qubit gate based on Rydberg blockade
对于中性原子量子位，两量子位门通常通过里德伯封锁效应实现，这暗示了里德伯能级除了常规量子位寄存器状态之外的特殊状态。在这里，我们进行了实验和理论研究，以揭示控制量子位原子的地里德伯相干性如何影响双量子位受控Z（$C_Z$）门的过程，例如通常使用的地里德伯$π$ -gap- $π$脉冲序列最初在Phys. Rev. Lett中提出。\textbf{85}，2208（2000）.测量了控制量子比特原子在$π$ -gap- $π$脉冲作用下的退相干，并与从基态-里德伯跃迁的Ramsey条纹中提取的典型退相干时间$τ_{gr}$进行了直接比较.特别是，我们观察到，控制量子位原子受到这样的脉冲序列经历的过程，这是基本上类似于地面Rydberg拉姆齐干涉。此外，我们建立了一个简单的理论模型，将控制量子比特在$C_Z$门$π$ -gap- $π$脉冲序列和$τ_{gr}$作用下的退相干过程联系起来，并分析了退相干效应的典型来源。最后，我们讨论了$C_Z$门保真度的损失，由于限制所施加的地面里德伯相干属性和前景，以提高保真度与新的门协议。
2020-12-23 quant-ph
Precise measurement of coupling strength and high temperature quantum effect in a nonlinearly coupled qubit-oscillator system
我们研究了耦合到谐振子的量子比特在线性和二次相互作用下的相干动力学。只要线性耦合强度远小于振荡器频率，相干性的长时间行为由二次耦合强度$g_2$支配。相干性以周期$2π/g_2$衰减和恢复，相干峰的宽度随着温度的升高而减小，从而提供了一种无需冷却而精确测量$g_2$的方法。与线性耦合的情况不同，这里的相干动力学永远不会降低到经典极限，其中振荡器是经典的。最后讨论了线性耦合近似的有效性，并对哈恩回波下的相干性进行了评价
2018-01-16 quant-ph
Single ion-qubit exceeding one hour coherence time
实现长相干时间的量子存储器是当前量子技术的一个主要挑战。在这里，我们报告一个单一的\Yb离子量子位存储器超过一个小时的相干时间，一个订单的改进相比，国家的最先进的记录。通过解决诸如环境磁场噪声、相位噪声和微波振荡器泄漏等各种技术挑战，实现了长相干时间存储器。此外，利用量子过程层析成像技术，系统地研究了量子存储器的退相干过程，使得能够应用严格的量子相干性、相干性的相对熵等判据。我们还通过量子存储器保存量子信息的能力来衡量我们的量子存储器，即，量子存储器的鲁棒性，这清楚地表明，超过6000 s，我们的量子存储器保留了非经典的量子信息。我们的研究结果验证了量子存储器在小时级的稳定性，并表明其在各种情况下的通用性。
2020-08-01 quant-ph
A Cavity-Interfaced Register of Trapped-Ion Qubits with Multi-Second Coherence
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）
本研究在腔集成离子阱中实现了5个共囚禁离子量子比特的多秒相干性，验证了离子-光子纠缠的多秒存储能力，为构建多量子比特囚禁离子量子处理器网络奠定了基础。
2026-09-15 quant-ph
Beyond-Ten-Hour Coherence in a Decoherence-Free Trapped-Ion Clock Qubit
Tsinghua University（清华大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Renmin University of China（中国人民大学）
本文通过结合钟态量子比特与去相干自由子空间编码，实现了超过十小时的相干性，突破了传统技术限制，为可扩展的量子信息处理奠定了基础。
2026-03-20 quant-ph
Quantum coherence, correlations and nonclassical states in the two-qubit Rabi model with parametric oscillator
研究了由两个量子比特和一个振子组成的强相互作用系统中存在参量介质时的量子相干性和量子关联。为了解析求解该系统，我们采用绝热近似方法。它假设每个量子比特的特征频率基本上低于振荡器频率。为了验证我们的近似，一个很好的协议之间的哈密顿量的计算能谱与其数值结果。从三重初态出发，计算了两量子比特子系统和振子系统的约化密度矩阵随时间的演化。从一个因式分解的双量子比特初态出发，研究了双量子比特布居数反转中的回复和坍缩现象的准周期性。基于相干性的相对熵测度，研究了两量子比特和单个量子比特子系统在不同初始态选择下的量子相干性及其对参数项的显式依赖性.同样，通过研究几何不协调和并发，证明了量子关联的存在。此外，通过数值最小化Hilbert-Schmidt距离，重构了动态产生的近最大纠缠态。观察到的重构态是近似纯的广义Bell态。利用振子密度矩阵，计算了最小熵区域中相应的Husimi $Q$ -函数的正交方差和相空间分布，并得出所获得的近似纯演化态是压缩相干态的结论.
2021-06-12 quant-ph
The Flux Qubit Revisited to Enhance Coherence and Reproducibility
量子信息科学的可扩展应用将立足于可再现和可控的高相干量子比特（qubit）。在这里，我们重新审视超导磁通量子比特的设计和制造，实现了一个平面器件，具有宽的频率可调谐性，强的非谐性，高再现性，和弛豫时间超过$40\,μ$ s在其磁通不敏感点。跨22个量子位的量子位弛豫时间$T_1$与涉及谐振器损耗、欧姆电荷噪声和1/f通量噪声的单个模型一致地匹配，1/f通量噪声是先前主要在失相的上下文中考虑的噪声源。我们还证明了量子比特退相在通量不敏感点是由剩余的热光子在读出谐振腔。使用动态解耦协议减轻所产生的光子散粒噪声，从而产生$T_2\approx 85\,μ$ s，近似于$2T_1$极限。除了实现改进的通量量子位，我们的研究结果唯一地确定光子散粒噪声作为限制$T_2$在当代量子位的基础上横向量子位谐振器相互作用。
2016-11-04 quant-ph
Scalable logical qubits
Microsoft Quantum（微软量子）；QOLAB
本文提出可扩展逻辑量子比特的定义，从可靠性、规模、能力与性能四维度刻画，以推动实用规模量子计算中纠错逻辑量子比特的可衡量进展。
2026-09-18 quant-ph
Converting quantum coherence to genuine multipartite entanglement and nonlocality
研究了量子相干性与量子非局域性、真量子纠缠与真量子非局域性之间的关系。我们证明了一个量子比特态的相干性可以通过非相干操作转化为两个量子比特态的非定域性。所得结果也推广到了qudit情形。进一步，建立了单粒子态的量子相干性与真实的多粒子量子纠缠以及真实的三量子比特量子非局域性之间的严格关系.
2019-08-12 quant-ph
Closed expressions for one-qubit states of convex roof coherence measures
本文推导了单量子比特态各类凸顶相干度量的闭式解析表达式，给出其操作解释，并利用非凸情形下的充要条件刻画了非相干操作下的态变换能力。
2023-08-06 quant-ph
Protecting qubit coherence by spectrally engineered driving of the spin environment
现代量子技术关键依赖于减轻量子退相干的技术;这些技术可以是被动的，例如通过材料工程实现，或者是主动的，通常通过施加到量子位的脉冲单色驱动场实现。使用固态缺陷自旋耦合到微波驱动的旋转浴，我们实验证明了一种退相干缓解方法的基础上，光谱工程的环境噪声与多色驱动波形，并表明它优于单色技术。结果与定量建模一致，并使用应用于环境而不是量子位的定制设计的波形打开了主动退相干保护的路径。
2021-01-24 quant-ph
Preserving quantum coherence in thermal noisy systems via qubit frequency modulation
该研究分析频率调制量子比特在热耗散与退相位通道中的相干保持机制，明确FM对热耗散有效、对纯退相位无效，并给出双通道条件下的适用边界。
2025-10-19 quant-ph
