Dynamics of thermalization and decoherence of a nanoscale system
我们研究了非微扰耦合到完全量子力学浴的纳米系统的退相干和热化动力学。该系统是在整个系统的纯态下从平衡态制备的。我们提出了一个随机矩阵模型,并分析表明,在系统接近平衡态的过程中,存在两个鲁棒的时间区域--初始高斯衰减,随后是指数尾,这与小相互作用晶格上的数值结果一致[S. Genway,A.F.何和D.K.K. Lee,Phys. Rev. Lett. 105,260402(2010)]。此外,系统按照本征态热化假设向吉布斯系综衰减。
2013-09-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence and thermalization dynamics of a quantum oscillator
介绍了量子系统退相干和热化速率的定量度量。我们研究的情况下,这些措施的时间演化的量子谐振子的弛豫的标准主方程的框架中描述的,对于各种初始状态(相干,“猫”,压缩和数量)。我们建立的条件下,真正的退相干措施可以近似的线性熵$1-{Tr}\hatρ^2$。我们表明,在低温和高激发初态的退相干过程包括三个不同的阶段,具有相当不同的时间尺度。特别地,“猫”态在很长的时间间隔内保持初始相干性的50%,该时间间隔随着初始能量的增加而递增。
2000-04-19 quant-ph
Quantum Decoherence and Thermalization at Finite Temperature within the Canonical Thermal State Ensemble
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$S$ $+$ $E$在有限温度下以规范热状态制备,即整个处于稳定状态。我们的数值计算结果和理论预测表明,当整个$S$ $+$ $E$处于有限温度时,即使在热力学极限下,$S$的退相干和热化的度量也是有限的.值得注意的是,应用微扰理论相对于系统环境耦合强度,我们发现,在常见的哈密顿对称性下,高达一阶的耦合强度足以考虑$S$不耦合的$E$,但纠缠与$E$,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$E$。大规模的数值结果耦合和非耦合的整体高达40个量子自旋支持这些发现。
2016-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-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
Thermalization and dephasing in collisional reservoirs
本文提出一类碰撞库量子映射,结合随机泊松时间上的幺正退相干演化,在低碰撞率下实现系统热化,并通过散射理论给出映射产生条件及热化过程的完整表征。
2023-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Designing reservoirs for 1/t decoherence of a qubit
在Jaynes-Cummings模型中出现的异常退相干是针对某一类玻色子储层的,由带边频率与量子比特跃迁频率一致的谱密度描述。特殊的储库分段类似于量子光学中通常采用的储库,即,低频下为亚欧姆,高频下为逆幂律。量子比特的精确动力学通过Fox $H$ -函数解析地描述。在估计的长时间尺度上,退相干导致逆幂律,根据特殊水库的特定选择,幂律连续减小到1。工程水库的方法是一种新的方式,强烈延迟退相干过程与可能的应用量子技术,由于设计水库的简单形式。
2010-11-03 quant-ph
Suppression of Decoherence by Periodic Forcing
我们考虑一个耦合到热库的有限维量子系统,该系统受到时间周期的能量守恒强迫。我们发现,如果满足一定的动力学解耦条件,那么周期性强迫抵消水库引起的退相干:对于小系统水库耦合$λ$和小强迫周期$T$,系统动力学近似的能量守恒和非耗散动力学,它保持凝聚力。对于达到$(λT)^{-1}$阶的时间,真实动态与近似动态之间的差异大小为$λ+T$。我们的方法是严格的,结合Floquet和频谱变形理论。我们说明了我们的自旋费米子模型的结果,并恢复以前已知的,pathologistically获得的结果。
2014-02-26 math-ph math.MP quant-ph
Decoherence in a single trapped ion due to engineered reservoir
研究了囚禁离子与工程库耦合后的退相干现象。工程水库模拟随机变化的陷阱频率,和被困离子被视为一个两级系统驱动的远离共振平面波激光场。给出了退相干率与叠加态振幅的关系。
2000-04-18 quant-ph
Decoherence suppression of open quantum systems through a strong coupling to non-Markovian reservoirs
本文给出了一般开放量子系统,特别是类薛定谔猫态的退相干抑制机制,即通过强耦合到非马尔可夫库。与文献中通常的通过系统与环境解耦来抑制退相干的策略不同,本文利用非马尔可夫库的强反作用来抑制退相干。该机制依赖于非平衡态滞后格林函数的奇点(束缚态)的存在,它完全决定了开放系统的耗散和退相干动力学。作为应用,我们研究了耦合到波导的光子晶体纳米腔的退相干动力学。对光学猫态的退相干进行了强的非马尔可夫抑制。
2011-11-23 quant-ph
Decoherence-free dynamics of quantum discord for two correlated qubits in finite-temperature reservoirs
利用精确可解模型研究了两个初始关联量子比特在两个有限温度库中量子不和谐的无消相干演化。我们研究了当两个量子比特初始制备在X型量子态时,耦合到两个独立欧姆库的量子比特的量子点动力学。研究发现,油藏温度对DFE动态有显著影响。我们证明了通过选择合适的双量子比特系统和库的参数来控制DFE和延长DFE时间是可能的。
2011-02-13 quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian reservoir without rotating-wave approximation
在没有玻恩-马尔可夫近似和行波近似的情况下,精确地研究了两个初始纠缠量子比特在非马尔可夫库中的退相干。导出了非微扰量子主方程,并求出了它的精确解。研究了初始纠缠于Bell态的两个量子比特在三种不同参数情况下的退相干行为。结果表明,反向旋转波项对退相干行为有很大影响,考虑RWA时的精确解与不考虑RWA时的精确解存在差异.当原子处于非马尔可夫库时,采用RWA可能是不合适的。
2008-07-11 quant-ph
A reservoir for inverse power law decoherence of a qubit
分析了量子比特与连续分布玻色子相互作用的Jaynes-Cummings模型的精确动力学,其特征在于具有特殊形式的谱密度。特殊水库的设计,以诱导异常退相干,导致在一个反幂律松弛,功率3/2,在一个评估的长时间尺度。如果与从洛伦兹型谱密度函数的原始Jaynes-Cummings模型获得的类指数弛豫相比,退相干被强烈抑制。特殊的水库表现出一个上带边频率与量子位跃迁频率一致。提出了适合于实现所设计的水库的光子带隙介质的已知理论模型。
2011-01-24 quant-ph
Decoherence induced by a phase-damping reservoir
提出了一种由$N$ -玻色子通过交叉Kerr相互作用耦合到感兴趣的系统组成的相位阻尼库,并研究了它对量子叠加的影响.通过分析计算,我们表明:i-)水库诱导的量子相干性的高斯衰减,和ii-)的光谱分布的内在的无公度特性产生不可逆性。解析地导出了与状态无关的退相干时间和主方程。这些结果,这已被扩展的热力学极限,表明非耗散消相干可以适当地考虑在EID方法。最后,研究表明,产生退相干的机制也是导致动力学退纠缠的机制。
2006-06-16 quant-ph
Decoherence and Irreversibility: the role of the reservoir effective Hilbert space size
我们证明了退相干是由有效Hilbert空间大小决定的,并证明了如果几个自由度系统具有相同的有效Hilbert空间,则它们可以模拟“N”个自由度的环境。环境的有效希尔伯特空间大小也决定了它作为不可逆相干损失发生器的长时间效率。
2008-09-08 quant-ph
Controlling decoherence speed limit of a single impurity atom in a Bose-Einstein-condensate reservoir
研究了单杂质原子在双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)库中的退相干速度极限(DSL)。我们演示了如何DSL的杂质原子可以通过工程BEC水库和实验现实的限制内的杂质电位进行操纵。我们表明,DSL可以通过改变关键参数,如冷凝物散射长度,BEC水库的有效尺寸,以及施加在杂质上的双阱势的空间配置来控制。我们揭示了控制DSL的BEC水库的频谱密度的根源的物理机制。
2018-09-28 quant-ph
Submerging islands through thermalization
我们说明的情况下,收集在有限区域的水库霍金辐射提供临时访问内部的黑洞通过短暂的纠缠“岛”。这些岛是否出现以及它们占主导地位的时间-有时会让位于热化过渡-由我们探测的辐射量控制。在第一种情况下,两个水库耦合到一个永恒的黑洞。第二种情况涉及两个不同温度的全息量子引力系统通过一个类似Rindler的水库相互作用,该水库充当维持热平衡的热机。后一种情况具有复杂的相结构,描述了两个永恒的黑洞通过一个共享的水库相互辐射。
2021-10-11 gr-qc hep-th quant-ph
Decoherence suppression of a dissipative qubit by the non-Markovian effect
我们精确地计算了非马尔可夫效应对量子比特与耗散真空库相互作用的退相干动力学的影响,发现当考虑库的记忆效应时,量子比特的相干性可以部分地被捕获在定态.我们的分析表明,这是一个束缚态的形成之间的量子比特和它的水库,导致这种剩余的相干性在稳态下的非马尔可夫动力学。给出了消相干抑制的物理条件。我们的研究结果提出了一种潜在的方法,通过修改系统-水库的相互作用和水库的频谱的非马尔可夫制度的情况下,水库工程的退相干控制。
2010-07-14 quant-ph
Quantum reservoir networks based on decoherence-free subspaces
School of Nanoscience and Nanotechnology, Mahatma Gandhi University(马哈特玛甘地大学纳米科学与技术学院);Space Research Institute RAS(俄罗斯科学院空间研究所);National University of Science and Technology ’MISIS’(莫斯科国立科学技术大学 MISIS)
提出一种基于5维无退相干子空间的六量子比特量子储备池网络,通过有限学习时间将输入量子系统的纠缠态与直积态分类,利用DFS不受外部涨落影响的特点,实现室温下低能耗的量子人工智能系统。
2026-05-21 quant-ph
Decoherence of number states in phase-sensitive reservoirs
解析求解了一般高斯环境中初态的非幺正演化。通过明确地确定在任何时候的状态的纯度来量化通道中的退相干。讨论了熔池的压缩效应对退相干的影响。数态相干叠加的行为也被解决。
2003-12-16 cond-mat quant-ph
Non-Markovian thermalization of entangled qubits
研究了纠缠二体量子比特系统的退相干特性,该系统由两个单独耦合到非马尔可夫库的二能级原子表示。这种耦合保证了原子的动力学方程可以被独立地处理。非马尔可夫油藏由一个模型描述,该模型导致Nakajima-Zwanzig形式的精确非马尔可夫主方程[J. Salo,S. M. Barnett和S. Stenholm,Optics Commun. 259,772(2006)]。我们考虑了两原子纠缠态的演化,它最初是完全纠缠的,量化的并发。由储存库的记忆效应引起的并发的崩溃和复苏,控制着纠缠量子系统的动力学。这些崩溃和复苏的同时是一个强有力的表现,非马尔可夫水库。
2006-04-05 quant-ph
Decoherence and Thermalization of Quantum Spin Systems
本文通过数值求解含时的薛定谔方程,讨论了量子自旋系统与自旋浴环境相互作用的退相干和热化。讨论了拓扑结构和环境初态对双自旋和多自旋系统退相干的影响。不同的自旋-自旋耦合的作用被认为是。我们显示在何种条件下的环境驱动系统的约简密度矩阵到一个完全消相干状态,以及如何减少的密度矩阵的对角元素接近那些预期的系统中的微正则或正则系综,取决于字符的额外的运动积分。我们的证明不依赖于观测量的时间平均,也不假设系统和浴之间的耦合是弱的。结果表明,微正则分布(在每个本征能子空间中)和正则系综是纯量子动力学的结果,量子力学可以作为量子统计力学的基础.此外,我们的数值计算结果表明,完全退相干的量子系统更倾向于处于熵最大的平衡态,这表明热力学第二定律在退相干过程中的有效性.
2010-05-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reservoir engineering of a mechanical resonator: generating a macroscopic superposition state and monitoring its decoherence
提出了一种产生纳米机械谐振器宏观叠加态的确定性方案。非经典状态是通过适当的工程耗散动力学利用二次相互作用与双色驱动的光腔模式的光机械。由此产生的驱动耗散动力学可以用于监测和测试的消相干过程影响的纳米机械谐振器在受控条件下。
2013-10-26 quant-ph
Reservoir engineering with localized dissipation: dynamics and pre-thermalization
从资源的角度来看,仅使用局部工程耗散的储层工程晶格状态是非常有吸引力的,但可能遭受长弛豫时间。在这里,我们研究了局域耦合到单个压缩库的玻色晶格系统的弛豫动力学。这样的系统可以弛豫到具有长程纠缠的高度非平凡的纯态。在大系统尺寸的限制下,通过类比局域杂质的散射,可以得到耗散谱的解析表达式。这使我们能够研究从微扰弛豫到缓慢的量子芝诺制度的交叉。我们还发现了制度的可能性,由于一个令人惊讶的阻抗匹配现象的加速松弛。我们还研究了中间时间行为,确定了一个长寿的“prethermalized”状态相关的存在于一个光锥状区域。这个中间态可以是准定态的,并且与最终的耗散定态的纠缠特性有很大的不同。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence and thermalization of Unruh-DeWitt detector in arbitrary dimensions
研究了任意维平坦时空中与自由无质量标量场线性耦合的Unruh-DeWitt探测器($d\geq 2$)的退相干和热化。将探测器的初态选择为基态和激发态的线性叠加纯态,计算了探测器的约化密度矩阵随时间的演化。利用微扰方法,我们解析地导出了探测器的跃迁率(密度矩阵中对角元素的变化率)和退相干率(密度矩阵中非对角元素的变化率)。我们发现,结果是不相同的奇数和偶数维时空,但在这两种情况下的量子比特的幺正性保持。退相干率的实部与跃迁率有关,而虚部由于时间序乘积算符和量子场论中Wightman函数的奇异性,在不同的维度上可能包含不同形式的发散项.我们推导出了求取各维发散项的递推公式,并分析了重正化问题。
2023-03-09 gr-qc hep-th 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
Entanglement of scales as a possible mechanism for decoherence and thermalization in relativistic heavy ion collisions
尽管在相对论性重离子碰撞中产生的系统是一个孤立的量子系统,在幺正量子演化过程中不能增加其熵,但对实验数据的流体动力学分析似乎表明,在碰撞中形成的物质被迅速热化。基于普遍认为流体力学是慢模和长模领域中的有效理论,我们讨论了在这种碰撞中导致退相干和流体力学行为出现的物理机制,并演示了在标量场模型下这种物理机制是如何工作的.我们得到的演化方程的维格纳函数的长波长子系统,描述其退相干,各向同性,并接近热平衡诱导的相互作用与短波长模式。我们的分析支持这样的想法,退相干,量子到经典的过渡和热化在孤立的量子系统归因于实验背景,并涉及到一个特定的程序分解的整个量子系统相关的和不相关的从观察的角度来看子系统。
2014-03-13 hep-ph hep-th nucl-th
Change of decoherence scenario and appearance of localization due to reservoir anharmonicity
虽然耦合到一个超欧姆玻色子水库只导致部分失相短时间尺度上,指数衰减的相干性出现在马尔可夫极限(长时间),如果考虑到水库的非谐性。这种效应不仅定性地改变了退相干的情况下,但也导致本地化的过程中,空间分离的状态的叠加相位与依赖于本地化状态之间的距离的速率。作为后一个过程的一个例子,我们研究了由于声子模的非谐性,电子态在两个半导体量子点上离域的相干性衰减。
2006-04-03 quant-ph
The double Caldeira-Leggett model: Derivation and solutions of the master equations, reservoir-induced interactions and decoherence
本文分析了双Caldeira-Leggett模型:两个相互作用耗散谐振子的路径积分方法。假设振荡器之间的相互作用的一般形式,我们考虑两种不同的情况:i)当每个振荡器耦合到自己的水库,和ii)当两个振荡器耦合到一个共同的水库。在推导和求解每种情况下的主方程后,我们分析了两个振子位置空间中特定纠缠的退相干过程。为了分析退相干机制,我们推导出了适用于公共和单独水库的密度矩阵的非对角峰的一般衰减函数。我们还确定了预期的相互作用引起的两个耗散振荡器的共同水库。这样的mesir-induced相互作用,这引起了有趣的集体阻尼效应,如松弛和消相干自由子空间的出现,被证明是模糊的高温制度在这项研究中考虑。然而,我们发现,不同的耗散振子之间的相互作用,所描述的旋转或反旋转的条款,导致不同的衰减率的密度矩阵的干扰项。
2009-03-25 quant-ph
The decoherence dynamics of the multipartite entanglement in non-Markovian environment
考虑四个二能级原子与独立非马尔可夫库系统的相互作用。我们主要研究了失谐量和库关联时间长度对多体纠缠退相干动力学的影响。我们发现,原子和子系统的纠缠度的时间演化是由一个参数,这是一个函数的失谐量和水库的关联时间。我们还发现,原子和库子系统纠缠的衰减和恢复与衰减率的符号密切相关。我们还表明,与Dicke、GHZ和W态相比,团簇态在此消相干信道下对消相干的鲁棒性最强
2010-12-19 quant-ph
Completely-Positive Non-Markovian Decoherence
我们提出了一种有效的哈密顿方法来研究非马尔可夫库中量子系统的退相干,自然地将完全正性强加于系统的约化动力学。形式主义是基于一个有效水库的概念,即,水库中的某些集体自由度是造成退相干的原因。作为完全正的退相干的例子,我们提出了三个典型的退相干过程的量子比特,如退相,去极化,和振幅阻尼。非马尔可夫退相干的效果进行了比较,马尔可夫退相干。
2004-03-02 quant-ph
Optimal Decoherence Control in non-Markovian Open, Dissipative Quantum Systems
研究了非马尔可夫开放耗散量子系统的最优控制问题。最优控制使用庞特里亚金最大值原理是具体推导。在二能级系统中数值研究了Lorentz-Drude正则化的欧姆库在下列三种情况下的影响:ω_0 \ll ω_c,ω_0 \approx ω_c或ω_0 \gg ω_c,其中ω_0为量子系统的特征频率,ω_c为欧姆库的截止频率.最优控制过程对退相干动力学有显著影响。温度是影响退相干动力学的关键因素。分别分析了高温、中温和低温水库的最优消相干控制。研究表明,通过控制耦合和环境状态来设计工程油藏,可以减缓退相干速率,延缓退相干时间。此外,我们比较了非马尔可夫最优退相干控制与马尔可夫的,发现与非马尔可夫的工程人工水库是更好地控制开放,耗散量子系统的退相干。
2009-10-27 quant-ph
Decoherence-free subspace and disentanglement dynamics for two qubits in a common non-Markovian squeezed reservoir
研究了两个量子比特在一个公共压缩池中的非马尔可夫纠缠动力学。我们看到了非马尔可夫纠缠动力学与马尔可夫纠缠动力学之间的显著差异。我们证明了一个非马尔可夫消相干自由态在马尔可夫区域也是消相干自由的,但所有的马尔可夫消相干自由态在非马尔可夫区域不一定是消相干自由的。我们将我们的计算从压缩真空浴扩展到压缩热浴,在那里我们看到了有限浴温度对纠缠动力学的影响。
2010-07-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence of a driven multilevel quantum system interacting with a multi-bath reservoir
本文提出了一个处理多自由度多能级量子系统在交流场驱动下与多浴库相互作用过程中退相干的一般理论。在这种方法中,该系统是由一个约化密度算子和多浴水库的特点是由一些频谱密度。约化密度算子由主方程控制,其中包括交流驱动场的影响和对非计算状态的泄漏。该理论被应用到耦合到控制和读出电路的二维(2D)SQUID通量量子比特的退相干的研究。在没有驱动场的情况下,预测结果与现有的实验结果非常吻合,并与耗散的两能级系统在弱驱动场的存在下的分析结果。弛豫时间和退相干时间与控制和读出电路的参数和温度的详细探讨,以促进2D SQUID量子比特的优化。
2007-05-08 quant-ph
Decoherence Rate of Semiconductor Charge Qubit Coupled to Acoustic Phonon Reservoir
本文分析了双量子点中电子与声学声子相互作用的退相干。对于量子点之间的大隧穿速率,退相干的主要贡献来自声子发射弛豫过程,而对于小隧穿速率,虚声子退相过程占主导地位。我们的研究结果表明,在常见的半导体,如Si和GaAs,后者的机制决定了双点电荷量子比特性能测量的上限。
2003-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlations transference and apparition of a metastable decoherence-free subspace in dissipative reservoirs
研究了双模量子场与环境耦合系统中关联的动力学性质。量子场对应于两个纠缠相干态,其振幅我们变化到介观状态。我们发现,在退相干的发病下,在量子场的相关性并没有丢失,但转移到环境中。我们还发现,随着相干态振幅的变化,退相干区会出现突变。增大纠缠相干态的振幅,在量子场子系统中出现一个亚稳态的无消相干子空间,经典关联的传递被冻结。这个子空间只存在于取决于光子平均数的时间间隔内。有趣的是,水库子系统也经历了DFS的出现。当DFS存在时,只有量子相关性被转移。
2021-01-05 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
Synchronized pulse control of decoherence
提出了一种新的多脉冲控制消相干的策略。当一个两能级系统与一个特定频率的水库相互作用时,我们发现通过将脉冲序列应用与水库的动态运动同步,可以有效地抑制退相干。
2003-09-17 quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian squeezed reservoir
精确地研究了压缩真空腔中两初始纠缠量子比特的退相干。结果表明:首先,由于压缩真空腔中各模的平均光子数增大,理论上解纠缠时间随压缩参数r的增大而减小。第二,偶宇称初始Bell态在完全退纠缠后有纠缠恢复,而奇宇称初始Bell态在完全退纠缠前有纠缠减少和纠缠恢复。结果与真空腔中的量子比特的情况完全不同。
2008-07-26 quant-ph
Decoherence control of a single-photon optomechanical system in phase-sensitive reservoirs
Department of Physics, School of Applied Sciences, University of Science and Technology, District Ri Bhoi, 793101, Meghalaya, India(大学科技学院)
研究强耦合下单光子光机械系统的退相干控制,采用缀饰态主方程,探讨压缩真空和热库对腔光子福克态退相干的影响,发现可通过调整库参数有效控制退相干,为量子退相干控制提供见解。
2026-07-21 physics.optics quant-ph
Equilibration and thermalization in finite quantum systems
囚禁原子气体的实验为研究非平衡有限量子系统的演化开辟了新的可能性,这重新唤起了重新考虑和发展此类过程理论的必要性。本文分析了描述有限量子系统中的平衡、热化和退相干现象的基本方法。被认为是孤立的,非孤立的,和准孤立的量子系统。强调了平衡、退相干和时间箭存在之间的关系。罕见事件发生的可能性,防止完全平衡,提到。
2012-01-13 cond-mat.stat-mech hep-ph quant-ph
Origin of the Canonical Ensemble: Thermalization with Decoherence
我们求解了自旋系统与自旋浴环境相互作用的含时薛定谔方程。特别地,我们着重于自旋系统的约化密度矩阵的时间发展。在正常情况下,我们表明,环境驱动的约化密度矩阵到一个完全退相干状态,而且约化密度矩阵的对角元素接近那些预期的系统在正则系综。我们发现一个例外的正常情况下,如果自旋系统不能与自旋浴交换能量。我们的证明不依赖于观测量的时间平均,也不假设系统和浴之间的耦合是弱的。结果表明,正则系综是一种纯量子动力学的结果,量子力学可以作为量子统计力学的基础。
2009-07-06 quant-ph
Anomalous decoherence and absence of thermalization in a photonic many-body system
这项工作的目的是双重的,首先提出了一个最简单的系统,能够模拟的固有玻色子约瑟夫森效应与光子,第二,研究各种结果来自固有或外部退相干。一个量子比特在两个外部泵浦腔模之间引起有效耦合。在没有腔损耗和色散的情况下,两种模式之间的光子会发生固有的约瑟夫森振荡。在这种情况下,与常规的马尔可夫退相干相反,量子比特纯度显示出高斯衰减和其相干性的重现。由于固有的非线性,约瑟夫森振荡以及量子比特特性都显示出丰富的振荡-恢复结构,然而,在某种意义上,量子比特演化的复杂性更强。量子位作为一个米的光子动力学被认为是,它示出,量子位退相,例如从非拆迁测量起源,导致指数破坏的振荡,体现集体的约瑟夫森效应。另一方面,非选择性量子位测量呈现出在约瑟夫森振荡减慢中看到的芝诺效应。与失相相反,腔耗散导致缩放约瑟夫森振荡的高斯衰减。最后,根据Ponomarev等人[Phys.Rev.Lett. 106,010405(2011)]我们分析热化的方面。特别地,尽管与Ponomarev { \it et al.}研究的通用模型相似,我们的系统似乎没有热化。
2011-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Algorithm-Based Analysis of Collective Decoherence in Quantum Computation
量子计算机中的信息通常存储在相同的两级系统(自旋或伪自旋)中,这些系统之间的距离短于负责退相干的库的特征波长。在这种情况下,集体自旋-库相互作用,而不是单独的自旋-库相互作用,可以确定退相干特性。我们使用计算基态、对称自旋态和自旋相干态来研究各种量子算法实现中的集体退相干。提出了一种利用稳定的次辐射态而避免不稳定的Dicke超辐射态和薛定谔猫态的量子算法的简单实现方法。
2004-08-26 quant-ph
Decoherence of the two-level system coupled to a fermionic reservoir and the information transfer from it to the environment
我们研究了在时间$t=0$上耦合到费米海的杂质的约化密度矩阵的演化。我们发现约化密度矩阵的非对角元素呈指数衰减,衰减常数为杂质能级宽度$Γ$。研究了杂质与费米海之间的信息传输速率,也是指数衰减的。衰减常数是$kΓ$和$k=2\sim 4$。我们的结果揭示了信息传递率和退相干率之间的关系。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-particle decoherence free subspaces in extended systems
我们发展了一种方法来确定空间配置,以实现空间扩展的多粒子系统的消相干子空间。我们假设正常的水库行为,包括平移不变性的水库和准备在稳态或其混合物和弱马尔可夫系统水库耦合,需要能量转移。我们的方法的一个重要结果是证明了在这样的系统中不存在多粒子消相干自由子空间,除非在系统的空间范围变得无穷小的限制。
2007-02-26 quant-ph
Absence of thermalization of free systems coupled to gapped interacting reservoirs
我们研究了一个小的$XX$链耦合到长,有间隙的$XXZ$导致在任何一方通过观察整个系统的弛豫动力学的热化。使用广泛的张量网络模拟,我们表明,这样的系统,虽然不可积,似乎显示要么极慢热化,甚至缺乏,因为这两个不能区分我们的数值精度。我们发现,在$XX$链中间的自旋电流中观察到的持续振荡与位于边界链间隙内的整个系统的本征态有关。我们发现,从精确对角化,这些国家中的一些仍然严格本地化的$XX$链,不与系统的其余部分杂交。由动力学数值模拟确定的持续振荡的频率与这些状态之间的能量差完全匹配。这对开放系统具有重要意义,在开放系统中,强相互作用的引线通常被认为使中心系统热化。我们的研究结果表明,如果我们采用带隙系统的铅,这一假设并不成立;这一发现是特别相关的任何潜在的未来实验研究的开放量子系统。
2021-06-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Protecting entangled states of two ions by engineering reservoir
提出了一种实现两个二能级离子纠缠态局域无退相干演化的方案。对于耦合到一个强阻尼腔中的两个TL离子,我们可以利用工程库方案来获得一个无消相干子空间,该子空间可以由系统参数和库参数非线性地控制。从而实现了纠缠态的局域无退相干演化。并讨论了在非绝热相干演化下两离子的几何相位与纠缠度之间的关系。
2011-08-10 quant-ph
Relaxation- and Decoherence-free subspaces in networks of weakly and strongly coupled resonators
我们考虑一个网络的相互作用的谐振器和分析的物理成分,使松弛自由和消相干自由子空间的出现。我们研究两种不同的情况:i)当整个网络与一个共同的水库和ii)当每个谐振器,强耦合到彼此,与自己的水库相互作用。我们的主要结果是,这两个子空间产生时,所有的谐振器与同一组的水库模式耦合,从而建立了一个相关性(这些模式之间),这有可能屏蔽特定的网络状态对松弛和/或退相干。
2006-08-26 quant-ph
Interplay of Noise and Reservoir-induced Decoherence in Persistent Currents
本文用 Keldysh 方法研究受随机器序和逐点费米子储库作用的紧束缚环持续电流,揭示两种退相干机制及其形成的非平衡稳态。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spin polarization via decoherence in spin-orbit active media coupled to an electron reservoir
研究了四探针/分束器系统中具有局部Rashba和Dresselhaus相互作用的混合纠缠电子态的自旋极化。一对最大纠缠的电子与分束器碰撞,并进入两个长度为L的垂直分支,由自旋轨道活性材料(栅极限制的2D电子气)组成。其中一个分支连接到电子库,该电子库通过充当电压探针或作为固定电压下的受控电流源或电流汇来充当退相干源。这样的退相干源用于修改未极化的进入状态的熵,以便在一个或两个输出分支处产生电子极化。计算了出射电子的整体态纠缠度和自旋极化度随耦合到电子库的函数关系。实验上可用的自旋轨道强度在分束器臂,臂长为几微米,能够调制自旋极化高达80%,特别是自旋轴成比例的退相干电流。Dresselhaus系数和Rashba系数在调制偏振中起对称作用。由于库的局部操作,对于进入的混合状态实现了显著更少的偏振。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical phase transitions in quantum reservoir computing
封闭量子系统表现出不同的动力学机制,如多体局域化或热化,这决定了信息的传播和处理机制。在这里,我们解决量子水库计算,一个非常规的计算范式最近扩展到量子制度,利用动态系统来解决非线性和时间的任务,这些动态阶段的影响。我们建立的热阶段是自然适应量子水库计算的要求,并报告在热化过渡的研究任务的性能提高。揭示自旋网络最佳信息处理能力背后的物理机制对于未来的实验实现至关重要,并提供了一个新的视角。
2021-09-06 quant-ph
Reservoir-Free Decoherence in Flying Qubits
本文研究飞行量子比特因内部与空间自由度纠缠而产生的无储库非马尔可夫退相干,给出全时刻动力学、保真度和熵变公式,并提出测量前完全抵消该退相干的方法。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonclassical properties of Hermite polynomial's excitation on squeezed vacuum and its decoherence in phase-sensitive reservoirs
引入了厄米多项式激发压缩真空(SV)H_{n}(O)S(r)|0>,其中O=u a+v a^{+}。从Mandel的Q参数、第二关联函数、压缩效应和Wigner函数(WF)的负性出发,解析地研究了该系统的非经典性质。研究发现,所有这些非经典性都可以通过H_{n}(O)运算和可调参数u和v来增强。特别地,当n>=2时,通过调节u和v,可以获得WF的最佳负体积delta_{opt},而当n=1时,delta保持不变。进一步研究了相敏环境对该态的退相干效应。结果表明,较大的n比较低的n,δ下降更快,这表明单光子减法SV呈现出更强的鲁棒性。储层的M参数可以有效地改善非经典性。
2014-12-14 quant-ph
Observation of the Transition from Reversible to Irreversible Decoherence of Mesoscopic Quantum Superpositions
Fuzhou University(福州大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究通过电路量子电动力学实验,证明不可逆退相干是系统与环境多自由度幺正动力学中涌现的现象,对理解量子-经典过渡至关重要。
2026-10-06 quant-ph