Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in an unstable system
我们首次在不稳定系统中观测到量子芝诺和反芝诺效应。冷的钠原子被困在一个远失谐的光驻波中,在一段受控的时间内被加速。对于大的加速度,原子可以通过隧穿逃离捕获势。最初,被囚禁原子的数量表现出强烈的非指数衰减特征,演变成特征指数衰减行为。我们反复测量在非指数衰减的初始阶段仍然被困的原子数量。根据测量的频率,我们观察到的衰减是抑制或增强相比,未扰动的系统。
2001-04-08 quant-ph
Temporal behavior and quantum Zeno time of an excited state of the hydrogen atom
计算了氢原子2 P-1 S跃迁的量子“Zeno”时间约为3.59 × 10 ~(-15)s(寿命约为1.595 × 10 ~(-9)s)。这个系统的时间行为进行了分析,在一个纯粹的量子场理论框架,并进行了比较的指数衰减规律。
1999-05-06 quant-ph
Fusing atomic $W$ states via quantum Zeno dynamics
提出了一种基于量子Zeno动力学融合机制制备大尺度纠缠$W$态的方案。通过将分别属于$n$ -原子$W$态和$m$ -原子$W$态的两个原子送入一个真空腔(或两个分离的腔)中,我们可以通过检测相互作用后的两原子态来获得($n+m-2$)-原子$W$态.该方案对原子的自发发射和腔场的衰变都具有较强的鲁棒性,可行性分析表明该方案在实验上是可行的。
2017-10-17 quant-ph
Inhibiting phase drift in multi-atom clocks using the quantum Zeno effect
原子钟的准确度部分取决于相关原子跃迁的带宽。在这里,我们考虑的$N$原子的跃迁频率已被独立扰动的环境效应或其他因素的系综。我们考虑了利用量子芝诺效应来锁定原子的相对相位的可能性,这将使原子的有效带宽降低$1/\sqrt{N}$倍。我们分析了一个例子,其中量子芝诺效应可以用来锁定一对原子的相对相位,之后可以确定经过的时间。实际应用可能需要$N>>1$,以实现良好的信噪比。
2022-08-12 quant-ph
Comparison of decoherence and Zeno dynamics from the context of weak measurement for a two level atom tunneling through squeezed vacuum
从二能级原子隧穿压缩真空的主方程出发,计算了相干性衰减参数和粒子数反转。利用这些参量,计算了弱测量方案下退相干和zeno效应的时间尺度。通过比较这些时间尺度,已经找到了可持续的连贯动态的一定条件。
2014-10-22 quant-ph
Atomic quantum state transferring and swapping via quantum Zeno dynamics
本文首先讨论了如何利用量子芝诺动力学实现原子间的量子态转移。然后,将QST协议推广到利用第三个原子实现任意两个原子之间的量子态交换。此外,我们还考虑了量子网络中的QSS。通过数值计算,分析了退相干效应的影响。结果表明,该协议对腔衰减是鲁棒的。
2011-10-27 quant-ph
Distributed phase-covariant cloning with atomic ensembles via quantum Zeno dynamics
基于量子芝诺动力学,我们提出了一个有趣的原子系综分布式轨道态量子克隆方案。这些原子系综由完全相同的三能级原子组成,被囚禁在由单模集成光学星形耦合器连接的远距离腔中。通过适当调节原子系综与经典光场之间的耦合常数,可以对这些量子比特进行控制,并且随着系综量子比特中原子数目的增加,腔衰减可以得到很大的抑制。利用解析结果可以得到每个克隆量子比特的保真度。该方案为量子通信网络的构建提供了一种新的思路。
2012-06-27 quant-ph
Controllable entanglement preparations between atoms in spatially-separated cavities via quantum Zeno dynamics
利用量子芝诺动力学,我们提出了一种可控的方法来确定性地产生三个原子在空间分离的腔中的三分GHZ态。最近的两个被钻孔的腔通过光纤连接,并且捕获在两端的原子被可调谐地驱动。GHZ态的产生只需一步操作即可实现,两端原子间的EPR纠缠可通过对中间原子的Von Neumann测量进一步确定性地实现。注意,量子芝诺动力学的持续时间可以通过打开/关闭所施加的外部经典驱动来控制,并且所需的三重GHZ态一旦产生就不再演化。通过考虑原子的自发发射、腔场衰减和光纤光子泄漏等各种退相干因素,数值证明了该方案的鲁棒性。我们的方案可以直接推广到通过驱动两端的原子来产生多体纠缠。
2012-02-21 quant-ph
Quantum Zeno and Anti-Zeno Effect without Rotating Wave Approximation
研究了反旋项对玻色子环境中二能级系统的短时演化和量子Zeno(QZE)与反Zeno(AQZE)效应的影响。利用么正变换和微扰理论,同时得到了电子的自能、能移和增强的量子区带(QZE)或量子区带(AQZE)。计算得到的Zeno时间对原子跃迁频率的依赖性很强。当原子跃迁频率小于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间延长,反旋项增强QZE;当原子跃迁频率大于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间缩短,反旋项增强AQZE。
2008-08-08 quant-ph
Atomic Quantum Zeno Effect for Ensembles and Single Systems
所谓的量子芝诺效应本质上是理想测量的投影假设的结果。为了测试这种效应,Itano等人对原子系综进行了一项实验,通过短激光脉冲实现了快速重复的能级测量。使用动力学的考虑,我们给出了一个解释,为什么投影公设可以应用在很好的近似这样的测量。对理想测量的修正是明确确定的。这是用来讨论在多大程度上Itano等人的实验可以被认为是量子芝诺效应的测试。我们还分析了一个新的可能的实验,在一个单一的原子,随机的光和暗周期可以解释为量子芝诺效应的表现。我们表明,测量的观点给出了一个快速和直观的理解上述类型的实验,虽然更精细的分析必须考虑到校正。
1996-10-02 quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effects on quantum and classical correlations
在本文中,我们研究的可能性修改的量子关联的动力学,如纠缠和不和谐,和经典关联的开放的二分系统的量子芝诺效应的装置。我们考虑两个量子比特耦合到一个共同的玻色子水库在零温度。这个模型描述了,例如,两个原子与损耗腔的量子化模式相互作用。我们表明,当两个原子的频率是对称失谐的腔模式,芝诺和反芝诺制度之间的振荡发生。我们还计算了解析的时间演化的经典相关性和量子不和谐,我们比较了芝诺动力学的纠缠与芝诺动力学的经典相关性和不和谐。
2010-11-22 quant-ph
Evolution of an Atom Impeded by Measurement: The Quantum Zeno Effect
被观察到的量子系统演化得更慢。这种“量子芝诺效应”的审查与以前的尝试示范,并随后的批评的意义的调查结果。最近对{ \it单个}冷捕获离子的实验已经能够揭示该量子系统的微观状态,使得测量的效果确实通过仪表或环境与量子态的退相区分开。
2001-08-08 quant-ph
A relaxationless demonstration of the Quantum Zeno Paradox on an individual atom
单个原子离子在基态超精细共振上的自旋的驱动演化受到离子在相关本征态之一中的观察的阻碍。共振散射光的检测识别处于其上部“亮”状态的离子。较低的“暗”离子状态没有弛豫,并且通过零信号与检测器相关。量子芝诺佯谬的直接证明就是量子芝诺佯谬。此外,当在驱动的间歇期间探测{ \em并监测}由分级的$π$脉冲驱动的离子时,证明了高的存活概率,使得离子的演变被完全记录。
2004-06-04 quant-ph
Dissipation-based entanglement via quantum Zeno dynamics and Rydberg antiblockade
在腔QED的背景下,提出了一个耗散产生两个里德伯原子之间最大纠缠的新方案。原子的自发发射与量子Zeno动力学和Rydberg反封锁相结合,保证了系统主方程的唯一稳态解,它正好对应于反对称Bell态$|S\rangle$ .里德伯原子的基态阻塞机制加快了收敛速度。同时,腔衰减的影响被抑制的Zeno要求,导致一个稳态保真度约$90\%$作为单原子的合作性参数$C\equiv g^2/(κγ)= 10$,并进一步放宽这一限制$C= 5.2$一旦量子跳跃的反馈控制被利用。
2017-05-10 quant-ph
Adiabatic passage for three-dimensional entanglement generation through quantum Zeno dynamics
利用量子Zeno动力学,提出了一种绝热通过的方法,在含时相互作用场中产生两原子的三维纠缠。原子被捕获在两个空间上分离的腔中,腔之间用光纤连接,因此不需要单独寻址。由于该方案是基于共振相互作用,产生纠缠所需的时间大大缩短。由于光场保持真空态,原子处于基态,与色散方案相比,有效地抑制了由于光子激发和原子自发跃迁引起的损耗。数值模拟结果表明,该方案对腔衰减和原子自发发射引起的退相干具有较强的鲁棒性。此外,该方案还可以推广到N原子的三维纠缠和两个空间分离原子的高维纠缠.
2014-10-27 quant-ph
The Quantum Zeno Effect - Evolution of an Atom Impeded by Measurement
量子系统的演化被认为是由对所涉及的可观测量的测量所阻碍的。这种效应已经被证明与系统的波函数的移相效应是不可区分的,除了在单个量子系统中。相干动力学,在光学E2线,一个单一的被困离子驱动的光的相位漂移可以忽略不计已交替与内部离子状态的询问。延迟的离子的章动,相当于量子芝诺效应,证明了在序列的探测光散射的“开”和“关”的检测,后者代表反作用免费测量的统计。
2001-05-02 quant-ph
Dissipative preparation of steady Greenberger-Horne-Zeilinger states for Rydberg atoms with quantum Zeno dynamics
受最近工作的启发[Reiter,Reeb,and Sørensen,Phys. Rev. Lett. { \bf 117},040501(2016)],我们提出了一个简化的方案,用于在腔中耗散制备三个里德伯原子的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。$Z$泵浦是在$Λ$型原子的自发发射和强连续耦合诱导的量子Zeno动力学作用下实现的。同时,在$Z$抽运过程中,耗散Rydberg抽运破坏了状态$|{\rm GHZ}_+\rangle$的稳定性,使$|{\rm GHZ}_-\rangle$成为系统的唯一稳态。与前一种方案相比,该方案大大减少了作用于原子的驱动场数目,并且只需要一个单模腔。对完整主方程的数值模拟表明,在里德伯原子腔系统中,利用目前可实现的参数可以获得高保真度的$\sim98\%$。
2017-12-06 quant-ph
Engineering steady-state entanglement via dissipation and quantum Zeno dynamics in optical cavity
提出了一种在光腔中耗散制备两原子最大Bell纠缠态的新机制。该方案综合考虑了原子的自发发射、色散微波场作用下原子的光位移和连续耦合引起的量子Zeno动力学,得到了一个与初始状态无关的唯一稳态.即使对于大的腔衰减,高保真纠缠态是可以在短的收敛时间内实现的,因为腔模的占用被芝诺要求所抑制。因此,低的单原子合作率$C=g^2/(κγ)$足以在较宽的退相干参数范围内实现高保真的纠缠。作为一种简单的推广,我们还讨论了用同样的机制制备两原子Knill-Laflamme-Milburn态的可行性。
2018-03-06 quant-ph
Theoretical comparison of quantum Zeno gates and nonlinear phase gates
量子逻辑运算可以使用非线性相移(克尔效应)或基于强双光子吸收的量子芝诺效应来实现。这两种方法都利用三能级原子,其中上能级被调谐为Zeno门的共振和非线性相位门的非共振。在谐振腔参数和三能级原子参数相同的情况下,比较了非线性相位门和Zeno门的性能。据发现,预期的性能是可比的两种方法,尽管它们的实施方式有明显的差异。
2011-03-14 quant-ph
Conditions for anti-Zeno effect observation in free-space atomic radiative decay
频繁的测量可以改变不稳定量子态相对于费米黄金法则给出的自由动力学的衰变。在一篇具有里程碑意义的文章中,自然405,546(2000),Kofman和Kurizki得出结论,在量子衰变过程中,通过频繁测量加速衰变,称为量子反芝诺效应(AZE),似乎无处不在,而它的对应物,量子芝诺效应,是无法实现的。然而,到目前为止,还没有对自由空间中原子辐射衰变(自发发射)的AZE进行实验观测。在这项工作中,利用氢原子的分析结果,我们发现,在自由空间中,只有非电偶极跃迁应该呈现可观察到的AZE,揭示了这种效应因此比最初预测的要普遍得多。然后,我们提出了一个实验方案的AZE观测,涉及的D 5/2和S 1/2之间的最重的碱土金属离子Ca +和Sr +的电四极跃迁。所提出的协议是基于STIRAP技术,它的作用就像一个失相准测量。
2018-07-03 quant-ph
Inverse Quantum Zeno Effect in Quantum Oscillations
研究表明,在原子离散态之间存在拉比振荡的三能级系统中,可能存在逆量子芝诺效应。提出了在这样的系统中观察IZE的实验。
2001-08-29 quant-ph
Interaction-free measurements by quantum Zeno stabilisation of ultracold atoms
量子力学预言,我们的物理现实受到可能发生但实际上不会发生的事件的影响。无相互作用测量(IFM)利用这种违反直觉的影响,检测到的对象,而不需要任何与它的相互作用。在这里,我们提出并实现了IFM的概念,基于一个不稳定的多粒子系统。在我们的实验中,我们使用了一种处于不稳定自旋构型的超冷气体,这种气体可以经历快速衰变。该物体-由激光束实现-由于间接量子芝诺效应而防止这种衰变,因此可以在不与单个原子相互作用的情况下检测到它的存在。与现有的建议相反,我们的IFM不需要单粒子源,并且只受到损耗和退相干的微弱影响。我们证明了90%的置信水平,远远超过以前的光学实验。
2015-11-24 quant-ph
How single-photon nonlinearity is quenched with multiple quantum emitters: Quantum Zeno effect in collective interactions with $Λ$-level atoms
本文从理论上研究单光子非线性随Λ型能级量子发射体数量增加而消失的现象,揭示其根源在于量子芝诺效应导致的光子控制动力学减慢。
2024-01-13 quant-ph
Zeno Regime of Collective Emission: Non-Markovianity beyond Retardation
该研究针对亚波长原子链的集体发射非马尔可夫过程,发现光子环境记忆效应(芝诺区域)是延迟之外的另一成因,且该效应在集体发射中更显著,可为量子信息耗散工程提供参考。
2023-10-27 quant-ph
One-step implementation of the Fredkin gate via quantum Zeno dynamics
基于量子Zeno动力学,研究了共振和大失谐条件下双模腔中Fredkin门的一步实现,降低了实验操作的复杂性.通过数值计算讨论了腔衰减和原子自发发射的影响。结果表明,两种模型的保真度和成功概率均对腔衰减具有鲁棒性,而在大失谐模型中,保真度和成功概率对原子自发发射不敏感.此外,相互作用的时间是相当短的共振模型相比,大失谐模型。
2012-01-06 quant-ph
Nonlinear Zeno dynamics due to atomic interactions in Bose-Einstein condensate
我们发现,非线性相互作用诱导的Zeno和反Zeno效应的广义玻色-约瑟夫森模型(与现场相互作用和二阶隧道)描述玻色-爱因斯坦凝聚体在双阱阱中的粒子从其中一个阱中移除。我们发现,在位相互作用导致\textit{only}的Zeno效应,这出现在长的演化时间,而二阶隧穿导致一个强烈的衰减的原子布居在短的演化时间,让人想起反Zeno效应,并破坏非线性Zeno效应由于在位相互作用在长时间.
2014-09-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Entanglement witness and entropy uncertainty of open Quantum systems under Zeno effect
利用伪模理论研究了开放双原子系统在量子Zeno效应下的纠缠见证和熵不确定性。结果表明,只有当两个光谱满足与原子的强耦合时,才能延长纠缠见证的时间,降低熵不确定度的下限,实现多次见证纠缠.并给出了相应的非马尔可夫性的物理解释。Zeno效应不仅可以非常有效地延长纠缠见证的时间,降低熵不确定度的下限,而且可以大大提高纠缠见证的时间,降低见证的纠缠值。
2020-06-29 quant-ph
Quantum Zeno subspace and entangled Bose-Einstein condensates
我们讨论了一个建议的最大纠缠原子N-GHZ态的有效产生的旋量-1凝聚驱动内部状态原子拉曼跃迁使用(经典)激光场。我们说明了量子芝诺子空间的动力学,并确定由此产生的原子弹性碰撞,促进确定性纠缠的创建。我们的建议可以很容易地实现在几个实验室的铁磁旋量凝聚($^{87}$ Rb原子)进行了研究。
2003-10-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Protecting entanglement via the quantum Zeno effect
研究了有耗腔中两原子纠缠的精确动力学。除了讨论稳态纠缠外,我们还发现在强耦合状态下,系统-库关联会引起纠缠的恢复和振荡,并提出了利用量子Zeno效应对抗纠缠恶化的策略.
2007-10-21 quant-ph
Selective quantum Zeno effect of ultracold atom-molecule scattering in dynamic magnetic fields
我们证明了利用多个频率的动态磁场可以有选择地产生原子与分子之间的超冷散射的终态。动态磁场控制的机制是基于所选散射通道的广义量子芝诺效应。特别是,我们使用的原子-分子自旋翻转散射表明,在非弹性散射中的分子的选定的最终自旋投影的过渡可以被抑制的Floquet工程的初始和最终状态之间的耦合的动态调制。
2021-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Zeno Effect in Cavity QED: Experimental Proposal with Non Ideal Cavities and Detectors
我们提出了一个实验,两个耦合微波腔和一个“隧穿”光子观察的里德伯原子的通道。我们在参考文献\cite{art1}中模拟耦合腔,并包括耗散效应以及有限的检测效率。我们还考虑现实的有限原子场相互作用时间,并提供了一个简单的分析表达式的光子“隧穿”的概率,包括所有这些影响。我们表明,足够小的耗散常数的效果可以观察到与目前的实验设施。
2007-10-01 quant-ph
Projection Postulate and Atomic Quantum Zeno Effect
投影公设已被用来预测在快速重复测量下系统状态的时间演化减慢,并最终冻结状态。为了测试这种所谓的量子芝诺效应,Itano等人进行了一项实验(Phys.Rev.A41,2295(1990)),其中通过短激光脉冲实现了原子级测量。结果的相关性在文献中引起了争议。特别是投影假设及其在这个实验中的适用性已经受到怀疑。在本文中,我们分析表明,在很宽的参数范围内,这样一个短的激光脉冲作为一个有效的水平测量,通常的投影假设适用于高精度。计算了对理想约化的修正及其在n个脉冲上的累积。我们的结论是,投影假设是一个很好的实用工具,快速和简单的理解慢下来的时间演化在这种类型的实验。然而,必须包括校正,由于测量时间有限,实际冻结似乎不可能。
1995-12-11 quant-ph
Zeno and Anti-Zeno Effects in Dark-State Dynamics Under Thermal Dephasing: A Numerical Study
Faculty of Computational Mathematics and Cybernetics, Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学计算数学与控制论系)
通过Lindblad主方程数值模拟,研究腔QED系统中热退相干导致的测量诱导退相干对暗态稳定性的Zeno和反Zeno效应,发现低退相干强度下测量加速暗态退相干(反Zeno区),高强度下减缓并部分恢复暗态(Zeno区)。
2026-05-27 quant-ph
Confined quantum Zeno dynamics of a watched atomic arrow
在量子世界里,有人看着的箭永远不会移动。这就是量子芝诺效应(QZE)。反复问一个量子系统“你还在初始状态吗?“通过测量反作用阻止其连贯的进化。量子芝诺动力学(QZD)给系统留下了更多的自由。它不是将其固定在一个单一的状态,而是在其进化空间中设置一个边界。反复询问系统“你是否越过了边境?“让它变得坚不可摧由于边界可以通过选择测量的可观测量来随意设计,QZD允许定制系统的演化空间。最近的建议,特别是在腔量子电动力学(CQED)的背景下,突出了量子态工程任务,这是量子技术和量子信息处理的关键QZD的兴趣。我们报道了在51维希尔伯特空间中观测到的大角动量J = 25的QZD。连续的选择性询问将该角动量的演化限制到可调节的多维子空间。这种受限的动力学导致了非经典的“薛定谔猫”态的产生,即指向不同方向的角动量的量子叠加。这些状态对于电场和磁场的灵敏计量是有希望的。这种QZD方法可以推广到其他系统,为量子信息处理开辟新的前景。
2014-05-06 quant-ph
The quantum Zeno and anti-Zeno effects with strong system-environment coupling
重复的投影测量可以减慢(芝诺效应)或加速(反芝诺效应)量子演化的事实是众所周知的。然而,迄今为止,这些效应的研究集中在与环境弱相互作用的量子系统上。在本文中,我们研究了量子系统在重复测量的作用下,如果量子系统与它的环境发生强相互作用,会发生什么。我们考虑一个与谐振子集合强耦合的单二能级系统作为量子系统。一个所谓的极化子变换,然后使用强系统-环境耦合制度的问题,易于处理。我们发现,强耦合的情况下表现出定量和定性的差异,与弱耦合的情况相比。特别地,有效衰减率不线性地依赖于环境的谱密度。这意味着,在我们研究的强耦合机制中,增加系统-环境耦合强度实际上可以降低有效衰变率。我们还考虑了一个两个层次的原子与一个共同的环境强烈耦合的集合。在这种情况下,我们发现弱耦合和强耦合情况之间存在进一步的差异,因为两个能级原子现在可以间接地相互作用,由于共同的环境。
2017-01-25 quant-ph
Laser Pulses as Measurements. Application to the Quantum Zeno Effect
在过去,探测激光的短脉冲被用来测量二能级原子是处于基态还是处于激发态。探测脉冲将基态耦合到原子的第三辅助能级。共振荧光的出现或不出现分别意味着原子处于基态或激发态。在本文中,我们调查在何种程度上这一过程的结果在一个有效的测量,投影公设可以应用,至少近似。我们详细讨论的并发症所产生的额外的时间发展的两个级别的系统适当的探测脉冲。我们扩展我们以前的弱探测脉冲的一般情况下的结果,并表明,一个可以模拟一个理想的(投影公设)测量更好地与一个强比弱的探测脉冲。在量子芝诺效应的应用中,我们计算了n次重复探测脉冲测量下原子时间发展的减慢,并确定了与n次理想测量的情况相比的修正。
1996-07-04 quant-ph
Weak measurement and Zeno time in a dissipative environment
利用Caldirola和Montaldi的方法,构造了耗散系统中弱停留时间值的一般表达式。采用非对称双阱势,得到了芝诺时间的近似度量.以原子在两个表面之间的隧穿为例进行了计算。该形式可用于任何具有精确或近似能量本征值的可解势。
2012-09-27 quant-ph
Criterion for quantum Zeno and anti-Zeno effects
在这项工作中,我们研究了一个两能级系统的耗散环境和重复测量的竞争影响下的衰变行为。环境谱密度函数相对于系统跃迁频率的二阶导数的符号被发现是区分量子芝诺(负)和反芝诺(正)效应的充分条件。我们检查我们的标准,实际测量间隔,这是大于概念芝诺时间,在各种环境中。特别地,利用洛伦兹谱,我们发现在近共振和非共振情况下分别出现量子Zeno和反Zeno现象。对于类氢原子的相互作用光谱,通常会出现量子Zeno效应,除非跃迁频率接近截止频率,否则很少会出现反Zeno效应。利用幂律谱,我们发现亚欧姆和超欧姆环境分别导致量子芝诺和反芝诺效应。
2018-07-27 quant-ph
Quantum Zeno dynamics of a field in a cavity
我们分析了量子芝诺动力学发生时,存储在一个腔场经历频繁的相互作用与原子。我们表明,重复测量或酉操作进行的原子探测场状态限制的演化量身定制的子空间的总希尔伯特空间。这种限制导致非平凡的场演化和有趣的非经典状态的产生,包括介观场态叠加。我们阐明的背景下,国家的最先进的腔量子电动力学实验的量子芝诺机制的主要特点。过多的影响进行了调查,从状态操纵相空间镊子几乎任意的状态合成。我们详细分析了这种动态的实际实施,并评估其鲁棒性的数值模拟,包括现实的实验缺陷。我们对这一建议所带来的各种观点发表意见。
2012-07-27 quant-ph
Semiclassical Dynamics from Zeno-Like measurements
原子-场动力学通常的半经典近似是把场算符换成与(假定足够大的)场强度有关的复数。我们表明,耦合系统的半经典演化总是可以通过频繁的一个子系统的状态上的Zeno样的测量,独立于在给定的例子中的场强。我们从这个角度来研究Jaynes Cummings模型。
2009-07-31 quant-ph
Non-Markovian Collective Emission of Giant emitters in the Zeno Regime
本研究探究耦合至公共储库的巨型人造原子的集体芝诺动力学,揭示其集体辐射速率的平滑增长特性、不同构型差异及超辐射方向性等,拓展了巨型原子集体辐射研究领域。
2024-09-11 quant-ph
Quantum Zeno-like effect due to competing decoherence mechanisms
我们提出了一个自洽的量子力学方法来研究受随机时间演化的二能级系统的动力学。这种随机性引起耗散和非耗散消相干之间的竞争效应,从而减慢原子衰变速率。
2001-06-25 quant-ph
The quantum Zeno and anti-Zeno effects with driving fields in the weak and strong coupling regimes
在量子力学中,重复的测量可以冻结(量子芝诺效应)或增强(量子反芝诺效应)量子系统的时间演化。在本文中,我们提出了一个一般的处理量子芝诺和反芝诺效应的任意驱动的开放量子系统,仅假设系统与环境的耦合是弱的。特别是,我们得到了一个一般的表达式的有效衰减率的二能级系统受到任意驱动场以及周期性的测量。我们证明了驱动场改变了衰变率,从而改变了量子芝诺和反芝诺行为,定性和定量。我们还将我们的结果扩展到由多个两能级系统组成的系统,以及与谐振子环境强耦合的两能级系统,以进一步说明驱动场对量子芝诺和反芝诺效应的非平凡效应。
2020-12-30 quant-ph
Adiabatic Quantum Zeno Dynamics of Bosonic Atom Pairs with Large Inelastic Losses
我们报道了在近共振激光驱动下,紧束缚在光晶格中的二能级原子对的非厄米动力学的实验研究。虽然对于长寿命的激发态,自发发射可以忽略不计,但两体耗散来自于处于激发态的两个原子之间的强非弹性碰撞。我们证明了准绝热控制的内部状态的对在量子芝诺制度的非弹性损失占主导地位。准备每个原子对中的最长寿命的本征态的非厄米哈密顿描述的耗散动力学,我们测量的寿命提高了两个以上的数量级相比,裸露的两体寿命。所测量的增强因子与所制备的"非厄米缀饰态"的预期寿命定量一致。
2022-07-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Absorption-free optical control of spin systems:the quantum Zeno effect in optical pumping
我们证明了在强抽运极限下,原子的自旋运动可以被无光吸收的圆偏振光所控制。在这个极限下,驱动空自旋态的泵浦光通过量子芝诺效应有效地破坏了塞曼相干,冻结了相干跃迁。实验证明,随着入射光强的增加,光吸收量渐近减小到零。
2002-02-13 quant-ph
Revisiting Zeno's paradox: Flying arrows for atom-diatom reactions
利用含时波包传播方法,研究了两种不同过程(F+HD和H+O_2)中原子-硅藻反应碰撞的量子Zeno和反Zeno情形的可能性.提出了一种新的方法,在该方法中,生存概率的调查是那些获得的初始状态被重新定义后的时间间隔τ在该系统上进行测量。与未扰动系统的实际概率的比较揭示了存在一种制度,其中从初始状态的衰减似乎被抑制(量子芝诺效应)或加速(反芝诺效应)。与前面的解释相反,假定时间演化的波包在任何时候都不受影响(“飞箭”),本过程不需要调用违反直觉的受阻演化(“停止箭头”)来解释结果。相反,系统参考态的连续更新解决了明显的现代版本的芝诺悖论。
2011-11-07 physics.atm-clus physics.chem-ph quant-ph
Error sources in heralded quantum Zeno gates
光子量子比特的量子逻辑门可以利用基于强双光子吸收的量子芝诺效应来实现。这种量子芝诺门的保真度可能会因光子损失而大大降低。预示其中两个逻辑量子比特都从芝诺门出现的那些结果可以以有限的成功率为代价增加保真度(P.M.Leung等人,A74,062325(2006))。我们通过求解耦合到三能级原子的光子系统的薛定谔方程来分析量子芝诺门的性能。这种方法确定了几个潜在的误差源,没有描述的早期模型,假设一个固定的单光子损失率和双光子吸收。
2021-05-28 quant-ph
Quantum Zeno-based Detection and State Engineering of Ultracold Polar Molecules
我们提出并分析了一个工具箱,用于控制超冷极性分子的操纵,包括分子的检测,原子分子纠缠和耗散动力学工程。我们的设置是基于分子和原子之间的快速化学反应,导致系统中基于量子Zeno的碰撞阻塞。我们证明,可以找到一个简单的数值优化的实验参数,实现高结晶度。我们将我们的方法用于由NaK分子和Na原子组成的系统,我们讨论了剩余缺陷的后果,如有限的量子芝诺封锁强度。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vacuum state truncation via the quantum Zeno effect
在量子态工程的背景下,我们分析了观测对非线性光学$n$ -光子Fock态产生的影响。我们表明,它是可能的截断真空组件从任意光子数叠加,而不修改其剩余部分。在对观测效应进行全面动力学分析的过程中,还发现了芝诺效应和反芝诺效应的周期性重复。我们讨论了真空态截断与所谓的“无相互作用”测量之间的密切关系。
2012-08-22 quant-ph
Control of Decoherence: Dynamical Decoupling versus Quantum Zeno Effect - a case study for trapped ions
研究了囚禁离子模型中两个低能级超精细态的动力学过程由于与一个激发态的热相互作用而发生退相干,通过动力学解耦和量子Zeno效应(Zeno控制)对退相干的控制.动态解耦是一个周期性地驱动激发态的过程,而Zeno控制则是频繁地测量它,当控制频率足够高时,退相干被抑制。否则,两种控制都可能加速退相干。
2002-10-17 quant-ph
The Zeno limit in frequency estimation with non-Markovian environments
本文证明了在局域非马尔可夫退相噪声存在下,用$N$二能级原子的一般初始态进行频率估计时量子费舍尔信息的Zeno极限$N^{3/2}$,这是A. W. Chin,S. F. Huelga,M. B. Plenio(2012)。对于集体退相,我们证明了非马尔可夫噪声允许更好地缩放相关和不相关的状态。量子精度的提高至少与局部情况一样好。
2014-03-06 quant-ph
Quantum Zeno dynamics of a matter-wave bright soliton
量子测量问题,即确定性量子演化如何导致概率测量结果,仍然是一个有待回答的深刻问题。在目前的工作中,我们提出了一个壮观的演示和测试的微妙和特殊的性质的量子测量过程。我们证明了由玻色-爱因斯坦凝聚体支撑的亮孤子可以作为一个整体被电子束反射,凝聚体的中性原子和束的电子之间既没有吸引力也没有排斥力。这种宏观反射纯粹是由于电子束对凝聚体原子的频繁位置测量引起的量子芝诺动力学。作为一个应用的例子,就像足球运动员会阻止一个来球一样,一个以亮孤子一半速度向后移动的电子束可以精确地阻止孤子。这为操纵亮孤子提供了一个全新的有用工具。
2018-02-26 quant-ph
Giant atoms with time-dependent couplings
研究了耦合强度随时间变化的波导中二能级巨原子的衰变动力学。在延迟效应不可忽略的非马尔可夫区域,我们证明了原子的动力学在较早的时刻依赖于原子-波导耦合强度。这使得人们可以定制的巨原子的衰变动力学,甚至实现一个固定的人口复苏与适当的耦合调制。此外,我们还证明了在周期耦合猝灭的巨原子模型中模拟量子芝诺和量子反芝诺效应的可能性。这些结果在量子信息处理和量子网络工程中具有潜在的应用价值。
2022-06-07 quant-ph
Frequent observations accelerate decay: The anti-Zeno effect
量子芝诺效应(QZE)是一个惊人的预言,即任何不稳定的量子态的衰变都可以通过足够频繁的观察(测量)来抑制。一致的意见支持QZE作为量子力学的一般特征,这应该导致任何衰变的抑制。QZE普遍性的主张取决于这样的假设,即原则上可以在太短的时间间隔内进行连续观测,以使系统发生明显变化。然而,这一假设和QZE的普遍性迄今几乎没有被调查。我们已经解决了这些问题,表明:(一)QZE主要是无法达到的辐射或放射性衰变,因为所需的测量率将导致系统解体;(二)衰变加速频繁的测量(反芝诺效应- AZE)是更普遍的比它的抑制。AZE被示出为可观察到的隧穿速率的增强(例如,对于在斜升电势中或在电流扫描的约瑟夫森结中捕获的原子),荧光速率(例如,对于受噪声光场扰动的里德伯原子)和光子去极化率(在随机调制的普克尔斯盒中)。
2001-02-06 quant-ph