Decoherence of geometric phase gates
我们考虑应用于绝热和非绝热几何相位量子门的某些形式的退相干的影响。对于单个量子比特，我们说明了路径依赖的各向异性噪声的敏感性，对于两个量子比特，我们量化的纠缠作为退相干的函数的损失。
2001-10-02 quant-ph
Nonadiabatic geometric quantum computation in decoherence-free subspaces based on unconventional geometric phases
无退相干子空间中的非绝热几何量子计算由于其快速实现和对控制误差和退相干的鲁棒性等优点而受到越来越多的关注。然而，在这个方向上的所有以前的计划都是基于传统的几何相位，其中的动力学相位需要被删除。本文提出了一种基于非常规几何相位的无消相干子空间非绝热几何量子计算方案，该方案不需要去除非常规几何相位中的动力学相位。具体地说，通过使用三个物理量子比特进行集体移相编码一个逻辑量子比特，我们实现了一个通用的几何门的集合，非几何和非常规。我们的方案不仅保持了无消相干子空间中非绝热几何量子计算的所有优点，而且避免了传统方案中取消动力学相位所需的额外操作.
2016-12-27 quant-ph
Geometric decoherence in diffusive open quantum systems
基于一个通用的量子开放系统模型，我们通过定义一个复值几何相位来研究退相干的几何性质，该相位由描述非幺正、非循环和非绝热演化的随机纯态构成.对纯随机态的复几何相位进行系综平均，得到一个常规的几何相位和一个振幅因子。我们表明，由衰减振幅描述的退相干过程可以是一个几何量独立于系统的动力学。量子系统的几何相位由于其对动力学误差的鲁棒性可以作为量子门的理想实现，这是一个值得注意的事实，然而，在本文中，我们证明了，对于某些开放量子系统，一个理想的几何相位可能伴随着一个不需要的鲁棒几何退相干因子.研究了两个完全可解的模型，证明了退相干对于退相二能级模型是一个纯动力学效应，而在耗散二能级模型中退相干可以是一个几何过程.最后，我们表明，这种几何退相干效应可以消除的非微扰控制方案。
2019-12-10 quant-ph
Realization of universal nonadiabatic geometric control on decoherence-free qubits in the XY model
量子信息处理的一个基本要求是防止退相干和噪声的不利影响。消相干子空间和几何处理是量子信息保护的重要步骤。在这里，我们提供了一个新的实验上可行的方案，结合消相干自由子空间与非绝热几何操作，以实现一个通用的量子计算。该方案不同于以往的方案，它基于典型的XY相互作用耦合，可以在各种纳米工程系统中建立，从而为在无消相干子空间中实现非绝热完整量子计算开辟了道路.
2017-12-03 quant-ph
Mixed-state phase structure of gauge-Higgs subsystem codes under logical-preserving decoherence
Akita University（秋田大学）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）
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。
2025-11-11 cond-mat.stat-mech hep-lat quant-ph
Enhancement of Geometric Phase by Frustration of Decoherence: A Parrondo like Effect
几何相位在纯态或混合量子态的演化过程中起着重要的作用。然而，当系统经历退相干时，几何相位的发展可能被抑制。在这里，我们表明，当一个量子系统与两个竞争的环境相互作用时，可以有几何相位的增强。这种效应类似于退相干的量子阻挫对几何相位的Parrondo效应。我们的结果表明，两个竞争退相干的机制，可以在容错完整量子计算是有用的。
2013-04-30 cond-mat.other quant-ph
Decoherence suppression for oscillator-assisted geometric quantum gates via symmetrization
我们提出了一种新的对称化方法来克服量子辅助量子门操作中的退相干。所制定的对称性与基于辅助振荡器模式的量子比特变换的全局几何特征有关，例如离子阱系统中的声子。结果表明，所设计的多回路对称化演化赋予了系统对退相干的双重弹性：对热涨落和量子耗散不敏感。
2004-10-14 quant-ph
Complete complementarity relations: Connections with EPR realism and decoherence and extension to mixed quantum states
波粒二象性是量子系统的一个基本特征。在过去的几年里，在正式量化这些量子特征方面取得了很大进展。量子密度矩阵的性质导致了单量子混合态的对偶不等式和双量子纯态的三重恒等式，也称为完全互补关系（CCR）。在这篇文章中，我们建立了CCR和EPR（IR）现实主义之间的联系，正如Bilobran和Angelo在[Europhys. Lett. 112，40005（2015）]。此外，对于三重纯态$|ψ_{ABE}\rangle$，利用系统$A$的局域信息及其与辅助系统$B$的经典关联，利用CCR可以得到系统-环境形成纠缠$E_{f}(ρ_{AE})$.此外，我们讨论的背景下出现的指针基础上的退相干过程中确定通过恒定的系统-设备的经典相关性的CCR。我们还获得了纯混合二分量子经典态的CCR。此外，我们还导出了混合二分二量子量子态的CCR，并讨论了它的解释。
2021-08-31 quant-ph
Succession of Ising criticality and its threshold in critical quantum Ising model subject to $X+ZZ$ decoherence
Graduate School of Engineering science, Akita University（秋田大学工学研究科）；Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University（日本大学文理学部物理学系）；Department of Applied Physics, Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学应用物理系）
该研究探究X+ZZ退相干下量子伊辛模型的混合态临界性，结合双倍希尔伯特空间形式与矩阵乘积态开展数值研究，发现中等强度退相干下混合态保留伊辛CFT性质，强退相干则冲刷其临界性并诱导对称破缺。
2026-10-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence-induced geometric phase in a multilevel atomic system
我们考虑在一个三能级原子的STIRAP过程。将其视为封闭系统，不会获得几何相位。但是，在存在的自发发射和/或碰撞弛豫，我们数值表明，一个非零的，纯粹的真实，几何相位在STIRAP，其幅度增长的衰减率。与其将这种退相干诱导的几何相位视为滋扰，不如将其视为“有益的退相干”的示例：环境提供了用于生成几何相位的机制，否则将需要额外的实验控制旋钮。
2006-12-24 quant-ph
Stability of mixed-state phases under weak decoherence
Department of Electrical and Computer Engineering, Princeton University, Princeton, NJ 08544（电气与计算机工程系，普林斯顿大学，普林斯顿，新泽西州08544）
本文证明经典与交换Pauli哈密顿量的Gibbs态在弱局部退相干下可被局部逆转，揭示了热稳定量子存储器的非零退相干阈值及扩散模型中局部去噪器的存在。
2025-11-03 cond-mat.stat-mech cs.LG math-ph
Fidelity preserving and decoherence for mixed unitary quantum channels
University of Central Florida（中佛罗里达大学）
本文研究混合幺正量子通道对量子态保真度的影响，探讨在环境相互作用下保持保真度的条件及退相干挑战。
2026-04-27 math-ph math.MP quant-ph
Uhlmann's geometric phase in presence of isotropic decoherence
Uhlmann的混合态几何相位[Rep. Math. Phys. { \bf 24}，229（1986）]是在一个量子位受各向同性退相干影响的情况下，在马尔可夫近似处理分析。结果表明，该相位随退相干速率的增加而迅速减小，对于纯或近纯初态，该相位对弱退相干最为脆弱。在单一的情况下，我们比较乌尔曼的几何相位的混合状态与发生在标准马赫-曾德尔干涉[物理评论快报。{ \bf 85}，2845（2000）]，并表明后者对Bloch向量长度的减少更鲁棒。我们还描述了如何乌尔曼的几何相位在目前的情况下，原则上可以实现实验。
2003-04-02 quant-ph
Geometric entangling gates for coupled cavity system in decoherence-free subspaces
提出了一种在无退相干子空间的耦合腔系统中实现两个逻辑量子比特的几何纠缠门的方案。每个逻辑量子比特由两个囚禁在单个腔中的原子编码，通过腔耦合和控制外部经典激光场来实现几何纠缠门。该方案基于耦合腔系统，允许量子计算的可扩展性，并放宽了对原子单独寻址的要求。
2011-12-14 quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位，特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比，它使用C \ast -模块结构。我们表明，该系统提出了从他们的几何相位的观点，两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场，作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构，并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用，特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
One-norm geometric quantum discord under decoherence
如果采用Schatten 1-范数（迹范数）作为距离测度，几何量子不和谐是量子关联的一个定义良好的度量。在这里，我们解析地研究了退相干作用下1-范数几何量子不协调的动力学行为。从马尔可夫局域噪声下的任意贝尔对角混合态出发，给出了量子关联衰减随退相干参数的变化关系。特别地，我们证明了1-范数几何不协调在其演化过程中表现出双重突变和冻结行为的可能性。对于简单马尔可夫信道下的非平凡贝尔对角态，这些是与Schatten 2-范数（希尔伯特-施密特）几何不和谐相反的新特征。利用退相干概率给出了双突变的充分必要条件及其确切位置。此外，我们通过研究量子自旋链在热力学极限下的退相干来说明我们的结果。
2013-04-08 quant-ph
Krylov Complexity and Mixed-State Phase Transition
The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Graduate School of Informatics, Nagoya University（名古屋大学情报学研究科）；Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University（日本大学人文学部理科系物理学教室）
通过将密度矩阵向量化到双希尔伯特空间，将退相干映射为虚时演化，在Krylov空间中建立退相干与量子复杂度的统一框架，并揭示混合态中Krylov复杂度在强-弱自发对称性破缺相变中的奇异行为。
2026-05-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Monogamy Inequality and Residual Entanglement of Three Qubits under Decoherence
探索秩为2的混合态纯态平方纠缠度凸顶的解析表达式研究了退相干下三粒子系统的纠缠，利用混合态的单偶不等式和由此得到的剩余纠缠，研究了在局域独立相位阻尼通道作用于广义GHZ时，纠缠度和负纠缠度的单偶不等式三个粒子的广义W态和三个粒子的广义W态的局部独立振幅阻尼通道。结果表明，一个量子比特与其余量子比特之间的二分纠缠与单个量子比特之间的纠缠具有定性相似的行为，而剩余纠缠的负性不能作为混合态的纠缠度量，因为它在局域退相干下会增加.
2009-08-28 quant-ph
Decoherence Dynamics of Measurement-Induced Nonlocality and comparison with Geometric Discord for two qubit systems
我们检验了测量诱导非定域性（简称MIN）的退相干动力学，并将其与两量子比特系统的几何不协调进行了比较。在有限或无限时间内，存在着退相通道作用于其上不能破坏MIN的量子态。在两个独立的噪声下，我们检验了MIN在量子比特态上的加性动力学。几何不和谐也遵循着像量子不和谐这样的加性动力学。我们进一步比较了纯态在移相和振幅阻尼噪声作用下MIN和几何不协调的非马尔可夫演化，发现它们的动力学行为有明显的不同。
2014-05-13 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
Noisy Control, the Adiabatic Geometric Phase, and Destruction of the Efficiency of Geometric Quantum Computation
我们研究了耦合到噪声经典控制场的量子系统的绝热动力学。一个随机相移出现在系统的密度矩阵的非对角元素，这可能会导致退相干。我们推导出退相干发生的条件，并确定驱动退相干的噪声特性。我们展示了这种退相干机制如何导致：（1）绝热几何相位的可观察结果的退相;以及（2）在足够噪声的几何量子计算机上运行时Shor算法的计算效率的损失。
2003-11-30 quant-ph
Some features of the state-space trajectories followed by robust entangled four-qubit states during decoherence
在最近的工作中（Borras等人，Phys.Rev.A { \bf 79}，022108（2009）），我们已经确定了，对于各种退相干信道，四量子比特初始状态表现出最鲁棒的可能纠缠。在这里，我们探讨了一些几何特征的轨迹在状态空间中产生的退相干过程中，连接最初的鲁棒纯态与完全退相干的混合状态在进化结束时获得。我们通过依赖于伴随的含时混合态和不同参考态之间的距离来表征这些轨迹。
2010-06-30 quant-ph
Multiparticle entanglement under the influence of decoherence
我们提出了一种方法来确定的退相干的影响下，量子纠缠的几何测量量化的多粒子量子关联的衰减。在此基础上，我们比较了GHZ态、团簇态、W态和Dicke态纠缠的鲁棒性，发现Dicke态的纠缠鲁棒性最强。最后，我们确定的几何测量解析衰减GHZ和集群状态的任意数量的量子比特。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong and weak symmetries and their spontaneous symmetry breaking in mixed states emerging from the quantum Ising model under multiple decoherence
本文研究一维横场伊辛模型在两类退相干作用下涌现的混合态，利用双重希尔伯特空间中的MPS过滤操作将其映射到量子Ashkin-Teller模型，并通过强、弱Z2对称性及Rényi-2关联函数等序参量刻画混合态之间的相变。
2025-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometric Characterization of True Quantum Decoherence
令人惊讶的是，退相干往往是由于经典的波动的环境领域，因此可以描述的随机酉（RU）动力学。然而，存在这样的表示不能存在的退相干通道。基于一个简单而直观的几何测量的极端通道的RU通道的凸集的距离，我们能够描述一组真正的量子相位阻尼通道。值得注意的是，使用Caley-Menger行列式，我们的测量可以直接从信道的矩阵表示进行评估。我们发现，最大量子度的通道是密切相关的一个对称的，信息完全的正算子值测量（SIC-POVM）的环境。我们的研究结果与基于辅助纠缠的数值结果一致。
2015-08-17 quant-ph
Geometric phases in open systems: an exact model to study how they are corrected by decoherence
本文计算了在任意温度下与环境（欧姆或非欧姆）相互作用的开放系统（自旋玻色子模型）的几何相位。然而，关于几何相位的测量时间尺度有许多假设，目前还没有关于混合态在非幺正演化下的观测报道。我们不仅研究了它们是如何通过不同类型的环境的存在来校正的，而且还估计了退相干变得有效的相应时间。这些估计应该考虑到规划实验设置时，研究几何相位在非幺正制度，特别是重要的容错量子计算的应用。
2006-10-12 quant-ph
Intrinsic Mixed-state Topological Order
本研究证明退相干可产生纯态中不存在的本征混合态拓扑序，通过局域量子通道增殖费米子任意子实现，并揭示非玻色子退禁闭任意子及其编织统计为关键特征。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mixing and Decoherence to Nearest Separable States
我们考虑一类量子系统（S）和另一类量子系统（A）的纠缠态，其中前者的纯态与后者的混合态相关，并计算出以最近可分态为参考的纠缠度量。当系统S与宏观测量装置相互作用进行量子测量时，这种“纯混合”纠缠是可以预期的，其中量子相关在环境诱导的退相干过程中被破坏，之后仅保留S和A之间的经典相关，后者比前者大。我们提出的数值证据表明，纠缠的S-A状态漂移到最近的可分离状态通过消相干，与一个额外的倾向，equimixing之间的相关组的设备状态。
2008-07-03 quant-ph
Monitored Open Fermion Dynamics: Exploring the Interplay of Measurement, Decoherence, and Free Hamiltonian Evolution
在多体系统中，幺正演化和局域测量的相互作用导致了纯态纠缠的随机演化和测量诱导的相变。然而，在现实环境中，这种动力学可能被退相干破坏，例如，失相，由于耦合到环境或测量缺陷。我们调查的影响退相和不可避免的演变成一个非高斯，混合状态，监测费米子的动力学。我们从三个互补的角度来处理它：（i）小系统的条件主方程的精确解，（ii）大系统高斯态的量子轨道模拟，以及（iii）玻色子副本场论的重整化群分析。对于弱失相，恒定监测保留了弱混合状态，其显示了临界相位和钉扎相位之间的鲁棒测量引起的相变，如在无消相干的情况下。在强退相，我们观察到一个新的规模描述的有效温度，这是伴随着增加的混合度的费米子密度矩阵的出现。值得注意的是，密度-密度关联函数或子系统奇偶性等观测量即使在这种强混合相中也仍然显示出尺度不变的行为。我们解释这是一个签名的无间隙，经典的扩散，这是稳定的平衡相互作用的哈密顿动力学，测量和退相干。
2022-08-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric Manipulation of a Decoherence-Free Subspace in Atomic Ensembles
考虑了单模腔中具有$Λ$型能级结构的原子系综，提出了在该系统的量子Zeno子空间内的零能态子空间上相干操纵量子态的几何方案.我们发现，特定的子空间继承了量子芝诺子空间的消相干自由的性质，并具有一个受保护的退化，满足所有的条件，一个普遍的计划，任意酉操作。
2021-03-14 physics.atom-ph quant-ph
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。
2015-02-18 quant-ph
Robust quantum state recovery from amplitude damping within a mixed states framework
量子态由于与外界环境的相互作用而产生退相干，这是量子计算实际应用中面临的最大问题之一。振幅衰减是最重要的退相干过程之一。在这里，我们表明，一般的两个量子比特的混合状态进行振幅阻尼几乎可以完全恢复使用反转过程。这种通过CNOT和Hadamard门的反转过程，在一般振幅阻尼的情况下，也可以保护两量子比特混合态的纠缠。此外，在底层系统存在不确定性的情况下，我们提出了一种鲁棒的恢复方法，具有最佳的问题特性。
2016-02-29 quant-ph
Decoherence-free dynamical and geometrical entangling phase gates
结果表明，通过普通的激光寻址，可以在一个步骤内产生用于量子计算的两量子比特相位门。所获得的动力学或几何相位是由一个演化产生的，该演化对原子和腔的自发发射形式的耗散是鲁棒的，并且对控制参数的波动表现出弹性。这通过使用Pachos和Walther [Phys.Rev.Lett. 89，187903（2002）]和采用纠缠拉曼或STIRAP类跃迁，其限制系统到稳定基态的时间演化。
2005-08-28 quant-ph
Geometric measure of quantum discord under decoherence
研究了退相干条件下量子不和谐几何测度的动力学性质。我们证明了两个量子比特态的GMQD可以通过一个$3\times4$矩阵的奇异值交替得到，该矩阵的元素是两个量子比特态的泡利矩阵的期望值。利用海森堡图像，对三种典型的量子退相干通道，给出了GMQD的解析结果。我们比较了GMQD与量子不和谐和纠缠的动力学。我们表明，GMQD的衰变率的突然变化并不总是意味着量子不和谐，反之亦然。我们还对行为突变进行了一般性分析，发现至少对于Bell对角态，GMQD和量子失协的衰变率突变是同时发生的。
2010-08-28 quant-ph
Decohered color code and emerging mixed toric code by anyon proliferation: Topological entanglement negativity perspective
Meijo University（名城大学）；Akita University（秋田大学）；Nihon University（日本大学）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）
研究退相干色码如何产生内在混合态拓扑序，通过拓扑纠缠负性表征其拓扑性质，并展示退相干态与单个面码的关联。
2026-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Disentangling transitions in topological order induced by boundary decoherence
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）；Boston University（波士顿大学）
研究空间维度d=2,3,4的环面码在边界退相干下，通过拓扑纠缠负性度量混合态长程纠缠的破坏，揭示退相干混合态的负性谱与边界上对称保护拓扑序的联系。
2024-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence-induced self-dual criticality in topological states of matter
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Geneva（日内瓦大学）；University of Cologne（科隆大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
研究通过退相干诱导混合态临界性，揭示自对偶对称性在拓扑物质态中的作用。
2025-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Intrinsic mixed state topological order in a stabilizer system under stochastic decoherence: Strong-to-weak spontaneous symmetry breaking from percolation point of view
本文通过研究随机最大退相干下 toric code 系统的平均量子轨迹，发现其可涌现出内禀混合态拓扑序，并从 1-form 弱对称性自发破缺恢复和渗流视角揭示了该相变的机制与临界性质。
2025-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Why decoherence solves the measurement problem
尽管标准量子物理学中结果问题的解决方案已多次发表，但许多作者仍然将测量视为一个未解决的基本困境。解决方案在于纠缠子系统的形成，测量状态的非局部性质，以及由此产生的混合状态局部结果和纯状态全局结果之间的区别。在“测量”（即纠缠）时，量子系统及其测量装置都退相干并坍缩成局域混合态，而幺正演化的全局态保持相干和未坍缩。我们观察到的状态是局部的、崩溃的状态。大量的实验证据支持这一结论。理论上反对这一结论的反驳，并指出一个新的角度测量和纠缠。
2022-06-08 quant-ph
Decoherence in Exchange-Coupled Quantum Spin Qubit Systems: Impact of Multiqubit Interactions and Geometric Connectivity
研究准静态Heisenberg噪声下不同几何连接性对量子系统退相干时间的影响，发现ring比chain更稳定且stick优于triangle，并揭示了纠缠熵和返回概率可用于表征退相干，为量子技术和纠错设计提供启示。
2024-05-16 quant-ph
Tensor Network Representations for Intrinsically Mixed-State Topological Orders
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿产大学）；Yale University（耶鲁大学）
本研究提出构建内禀混合态拓扑相不动点张量网络表示的通用方案，利用Choi态的任意子凝聚处理阿贝尔扇区强退相干/无序的纯态拓扑相，覆盖多种典型编码模型，并给出非局域对易投影的手征拓扑相实例。
2026-10-09 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Collisional decoherence of a tracer particle moving in one dimension
我们研究了一维稀玻尔兹曼气体中运动的示踪粒子的外部自由度的退相干。我们发现，相位平均是占主导地位的退相干效应，而不是示踪剂和气体粒子之间的信息交换。虽然具有不同平均位置的两个波包的相干叠加很快变成混合状态，但证明了不同动量的这种叠加对相位平均是鲁棒的，直到两个波包由于每个波包的不同速度而获得不同的位置。
2010-08-06 quant-ph
Entanglement with phase decoherence
利用动力学代数方法研究了原子与两个不同光腔耦合的相位退相干系统。在存在相位退相干的情况下，我们采用纠缠度来表征原子与腔之间或两个光腔之间的纠缠。研究发现，通过调节失谐量可以控制原子与腔场之间的纠缠。最后，我们证明了即使原子初始处于最大混合态，它也能纠缠双模腔场。
2003-03-11 quant-ph
Single-Loop and Composite-Loop Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates in a Decoherence-Free Subspace
高保真度的量子门是大规模量子计算所必需的，而大规模量子计算自然可以以抗噪声的方式实现。几何操作和无消相干子空间编码是实现量子计算鲁棒性的有效途径。在这里，通过结合这两种策略的优点，我们提出并实验实现了基于非绝热和非阿贝尔几何相位的单圈方案和复合方案的普适完整量子门，在无退相干子空间中使用核磁共振。我们的实验只使用两体共振自旋相互作用，因此是实验友好。特别是，我们还通过实验验证了复合方案比单回路方案对脉冲误差更鲁棒。因此，我们的实验提供了一个有前途的方法，忠实和强大的几何量子操纵。
2019-08-18 quant-ph
Spontaneous Strong Symmetry Breaking in Open Systems: Purification Perspective
本文从纯化视角将开放系统中由局域量子信道触发的自发强到弱对称性破缺映射为纯化态中的对称保护拓扑序，并建立保真度关联子与奇异关联子的对应关系。
2024-05-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Decoherence in a driven three-level system
量子物理中的耗散和退相干以及从纯态到混合态的演化都是通过密度矩阵的主方程来处理的。主方程，如林德布拉德方程，保留了这个矩阵的迹。将它们视为密度矩阵元素的一阶时间相关算子方程，可以采用酉积分程序来求解这些矩阵元素。退相干的一个简单模型保持了密度矩阵的厄米性。一个单一的，经典的黎卡提方程是唯一一个需要数值处理，以获得完整的解决方案的量子演化。该过程是通用的，适用于任何数量的水平，但在这里说明了一个三电平系统与两个驱动领域。对于不同的初始状态的选择，我们研究了系统的演化作为驱动场的振幅，相对频率和相位的函数，以及退相干的强度。随着系统从纯态到混合态的演化，熵的单调增长。一个例子是由氢原子的$n=3$状态在一个随时间变化的电场，这种退化流形提供了一个分析解决方案。
2003-07-05 quant-ph
Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking in a $(2+1)$D Transverse-Field Ising Model under Decoherence
Westlake University（西湖大学）；Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院）；Fudan University（复旦大学）；University of Tokyo（东京大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究$(2+1)$维横场Ising模型在强$\mathbb{Z}_2$对称退相干下的强到弱自发对称性破缺，通过发展量子蒙特卡洛算法和有效场论方法，揭示了由有效二维Ashkin-Teller理论控制的丰富混合态相图。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Realization of decoherence-induced averaged symmetry-protected topological phases on quantum processors
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Eastern Institute of Technology, Ningbo（宁波东方理工大学）
本工作在可编程量子处理器上实现了退相干诱导的平均对称保护拓扑序，通过辅助量子比特设计子晶格选择性退相干，观测到对称荷衰减和Renyi-2弦关联函数非平凡，确立了结构化退相干作为工程混合态拓扑物质的资源。
2026-09-09 quant-ph
Nonunitary geometric phases: a qubit coupled to an environment with random noise
描述了二能级量子系统与非平衡环境直接相互作用时的退相干过程。非平衡特性由非平稳随机函数表示，对应于与周围环境耦合的两个量子态之间的涨落跃迁频率。在这个框架中，我们计算的退相干因子具有一个特征的“倾角”有关的初始阶段的浴模式。因此，我们研究不同类型的环境，即欧姆和超欧姆。这些环境呈现出与我们过去研究的热环境不同的退相干时间尺度。因此，我们计算分析和数值的非幺正几何相位的量子比特在这些特定的非平衡环境的存在下的准循环演化。我们表明，在这种情况下，退相干效应，原则上，可以控制，以执行测量的几何相位使用标准程序。
2013-03-20 cond-mat.other quant-ph
Information scrambling vs. decoherence -- two competing sinks for entropy
量子信息置乱是解决信息悖论的一种可能途径。在这个范例中，假设所有进入黑洞的信息都是快速而混乱地分布在事件视界中，使得不可能通过任何局部测量来重建信息。然而，在这种情况下，退相干的影响通常被忽略，这可能会使信息扰频在宇宙学环境中毫无意义。在这项工作中，我们开发的热力学描述的开放量子系统中的信息置乱的关键步骤。特别是，我们分开的熵产生的贡献所产生的混乱和退相干，我们得出的第二定律的陈述。这是补充的Sachdev-Ye-Kitaev，Maldacena-Qi，XXX，混合场伊辛，Lipkin-Meshkov-Glick模型中存在的能量或计算基础的退相干的数值研究。
2020-08-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Coherence-protected nonadiabatic geometric quantum computation
由于采用了几何相位，非绝热几何门对控制误差具有鲁棒性。另一方面，退相干仍然影响非绝热几何门，这是降低其结晶度的关键因素。本文证明了在实现非绝热几何门的系统哈密顿量的基础上，可以构造一个新的系统哈密顿量，它既保持了非绝热几何门的几何特征，又保护了系统的相干性。结果表明，利用新的系统哈密顿量实现了相干保护的非绝热几何门，该门对控制误差和退相干都具有鲁棒性。我们进一步实现我们的计划与氮空位中心，并表明，一套通用的相干保护非绝热几何门可以实现。我们的方案不需要辅助系统或逻辑量子比特与物理量子比特的编码，这节省了实现的资源。由于对控制误差和退相干的鲁棒性，我们的方案提供了一个有前途的方法来实现高保真量子门。
2022-05-05 quant-ph
Geometric phase in open systems
我们通过量子跳跃方法计算了系统在退相干作用下的几何相位。该方法具有通用性，可适用于许多不同的物理系统。作为例子，我们考虑了退相干的两个主要来源：退相和自发衰变。我们表明，几何相位是完全不敏感的前，即它是独立的由失相算子确定的跳跃的数量。
2003-01-09 quant-ph
Geometric Decoherence Time in Lindbladian Dynamics
University of Southern California（南加州大学）；Bard College（巴德学院）
提出几何退相干时间作为开放多体系统中退相干开始的动力学标度，通过分析对数负性和Rényi-1/2熵之间的单调关系在开放系统演化中的失效来定义，并在单粒子高斯动力学和多体Lindbladian演化中验证，同时探讨了量子互信息作为长时间诊断的作用。
2026-08-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry protected topological phases under decoherence
本文研究了退相干下对称性保护拓扑（SPT）相的保持，提出在加倍Hilbert空间中定义SPT系综，并推广奇怪关联子以捕捉混合态密度矩阵中的反常，证明SPT信息在退相干下仍可留存。
2024-12-29 cond-mat.str-el quant-ph
