Testing unconventional decoherence models with atoms in optical lattices
已经提出了各种模型,其中修改了薛定谔方程,以解释大质量物体的空间相干性的衰减。虽然光学机械系统和物质波干涉与大集群是有前途的候选人来测试这些模型,我们在这里表明,使用现有的技术原子的光晶格,这些模型中的一些可以有效地进行测试。特别是,我们比较了非常规的退相干由于量子引力介绍了埃利斯和同事[物理。B ${\bf 221}$,113(1989)]和由于晶格光子的散射而引起的常规退相干,并得出结论,在制备产物原子态的实际情况下,用几个原子实现了最佳性能。详细的分析表明,单原子在10 cm尺度上离域约1秒可以有效地检验假设的量子引力诱导退相干。
2016-01-20 quant-ph
Extended Controllability Tests for Quantum Decoherence-Free Subspaces
本文提出两个公理化可控性测试,用于验证开放量子系统无消相干子空间中子系统码的可控性,适用于任意Lindbladian模型,并通过囚禁离子系统实例验证了其有效性。
2025-03-07 quant-ph
Gaussian quantum metrology in a dissipative environment
量子精密测量追求通过使用量子资源对物理量进行高精度测量。然而,退相干通常阻碍其性能。先前的工作发现,由于Born-Markovian近似退相干,在长编码时间范围内,量子误差趋于发散,这被称为噪声量子精密测量的不通过定理。本文提出了一种以双模量子化光场为量子探针的高斯量子精密测量方案。在理想情况下,它达到了亚海森堡极限的精度。然而,马尔可夫退相干导致的质心模式的探针所贡献的误差发散。在非马尔可夫动力学中发现了一种消除这种表面上的不去定理的机制。我们的结果为在实际连续变量系统中实现高精度量子精密测量提供了一条有效途径。
2021-11-03 quant-ph
Collapse models and gravitational decoherence at test: How far can we push the limits of quantum mechanics?
坍缩模型描述了量子叠加原理从微观尺度到宏观尺度的崩溃。它们是量子测量问题的可能解决方案之一,因此描述了从量子力学中出现的经典力学。测试坍缩模型就相当于测试量子力学的极限。我将提供一个关于如何测试崩溃模型的概述,以及未来的理论和实验挑战。
2023-03-14 quant-ph
Crucial tests of macrorealist and semi-classical gravity models with freely falling mesoscopic nanospheres
最近,已经提出了几个建议,以测试在介观制度的量子叠加原理。这些测试中的大多数包括对由于退相干而导致的干扰损失的仔细测量。在这里,我们考虑的是自由下落的纳米球的位置分布。我们深入研究的依赖性,这种蔓延的自引力存在的退相干(异国情调和非异国情调)。我们表明,自引力的影响是强大的弱消相干的存在下,并量化这种鲁棒性通过引入一个新的参数,临界消相干,旨在估计临界值以上的自引力被淹没的消相干。我们还强调了初始波包的传播对自由落体实验退相干的敏感性所起的关键作用。
2016-05-03 quant-ph
Enhancement of Frequency Estimation by Spatially Correlated Environments
在混沌任务中,利用纠缠可以定量地提高参数估计的精度。然而,纠缠对退相干的敏感性使这种能力在现实计量学中消失,并限制了最终的量子改进。最具破坏性的消相干型噪声之一是不相关的马尔可夫噪声,它与参数编码的哈密顿量交换,并被建模为半群动力学,量子改进被约束为常数因子。它已被证明[物理Rev.Lett。\textbf{109},233601(2012)],当噪声时间演化由局部和非半群动力学(例如,由不相关的非马尔可夫失相引起),在短时间内出现芝诺状态可以导致精度的芝诺缩放。在这里,通过考虑相关噪声在计量学的影响,我们表明,空间相关的环境,导致非局部和非半群动力学可以提高精度的噪声频率测量超越芝诺缩放。特别是,它表明,人们可以找到消相干自由子空间,并随后实现海森堡精确缩放的近似动力学诱导的空间相关的环境。
2017-04-18 quant-ph
Parameter estimation by decoherence in the double-slit experiment
讨论了在双缝干涉仪中利用量子退相干进行参数估计的问题。考虑粒子通过双缝后与质量标量场的耦合,用WKB近似非微扰地求解耦合动力学。这使得我们可以分析量子探针研究中主方程不能处理的估计问题。在该模型中,标量场使粒子的干涉条纹减小,而条纹图取决于场的质量和耦合。为了评估对比度和估计精度,我们引入了干涉可见度和场质量和耦合的Fisher信息矩阵。对于在远距离屏幕上观察到的条纹图,我们导出了可见度与Fisher矩阵之间的简单关系。同时,我们还着重研究了双缝干涉仪中质量的估计精度,发现双缝干涉仪中的波粒二象性是由Fisher信息表征的。
2018-07-11 quant-ph
Improving quantum parameter estimation by monitoring quantum trajectories
量子增强参数估计在许多领域有着广泛的应用。一个重要的问题是保护估计精度免受噪声引起的退相干。在这里,我们开发了一个一般的理论框架,通过监测噪声诱导的量子相干性(MQT)来提高估计任意参数的精度,并建立其与基于纯化的量子参数估计方法的联系。MQT可以通过两种方式实现:(i)任何量子轨迹都可以通过直接监测环境来监测,这在实验上对现实噪声具有挑战性;(ii)某些量子轨迹也可以通过频繁测量量子探针来监测,通过辅助编码和错误检测。这在MQT和完整的量子纠错协议之间建立了一种有趣的联系。将MQT应用于典型退相干通道下自旋为1/2的能级分裂和退相干率的估计,结果表明,该方法可以避免估计精度的长期指数损失,在特殊情况下,可以恢复海森堡标度.
2019-01-13 quant-ph
Partial Decoherence of Histories and the Diosi Test
在量子理论的退相干历史方法中,注意力集中在概率可以分配给量子历史集合的条件上。人们已经提出了各种各样的条件,但最重要的一个是退相干,这意味着集合中每对历史之间的干扰为零。较弱的条件,如一致性,或线性正性,但这些都排除了一致的子系统组成的要求,提出了由Diosi。在这里,我们提出了一个新的条件,我们称之为部分退相干,这是要求每一个历史与它的否定零干扰。这比退相干弱,比线性正性强(但它与一致性的关系定义得不那么简单--既不强也不弱)。最重要的是,它满足Diosi条件。提出了一个加强的Diosi条件,由于非均匀历史的一个不寻常的性质,部分退相干勉强失败。在附录中给出了一个例子的一组历史是一致的,但不退相干。
2009-04-28 quant-ph
True precision limits in quantum metrology
我们表明,量化的量子增强的测量方案的性能的基础上的概念,量子费舍尔信息产生渐近等价的结果,严格的贝叶斯方法,提供通用的不相关的噪声存在于设置。与此同时,我们表明,对于无消相干相位估计的问题,这种等价性打破和贝叶斯方法内计算的可实现的估计不确定性是由一个$π$因子大于预测的QFI,即使在大的先验知识(小参数波动)制度,其中QFI通常被认为是一个可靠的品质因数。我们推测,类似的差异是目前在任意消相干的酉参数估计方案,并提出了一个一般公式的渐近可达精度限制。我们还讨论了利用状态与不确定数量的粒子的协议,并表明,在贝叶斯方法中,它是合法的,以取代粒子的数量与平均粒子数的渐近精度的公式中,因此提供了另一个论点,该建议的基础上的性质的QFI的不确定的粒子数量的状态导致子海森堡精度是不实际可行的。
2015-01-10 quant-ph
Time scale of stationary decoherence
本文用有效拉格朗日量研究了实验粒子与理想气体相互作用系统的退相干问题,该量是在微扰展开的首阶和$\ord{\partial^2_t}$阶导出的。静止的退相干时间被发现是可比或长于扩散时间。退相干时间达到其最小值的经典,完全退相干的环境,表明物理退相干减慢扩散相比,由量子相干性的环境。
2017-06-29 quant-ph
Testing eigenstate decoherence hypothesis in a model of collisional decoherence
本征态退相干假设(EDH)认为,一个大的封闭系统的每个单独的本征态是局部经典的。我们测试这个假设的一个重粒子与气体的轻粒子相互作用。这个系统是量子到经典跃迁研究的典范:重粒子的还原态被广泛认为由于与气体的相互作用而迅速失去任何非经典特征。然而,我们发现数值证据表明EDH被违反:该模型的某些本征态显然是非经典的。只有弱版本的EDH指的是大多数(而不是全部)的本征态成立。
2020-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Remarks on a Proposed Super-Kamiokande Test for Quantum Gravity Induced Decoherence Effects
Lisi,Marrone和Montanino最近提出了一个测试量子引力引起的消相干效应在中微子振荡在超级神冈观测。我们在这里评论,他们的方程具有相同的定性形式的能量守恒的目标状态向量减少方程的一些作者讨论。然而,使用普朗克参数值来解释状态矢量的减少会导致中微子振荡效应比在超级神冈探测到的要小很多个数量级。类似的估计举行的Ghirardi,里米尼,和韦伯自发局域化的方法,以状态矢量减少,我们的评论是相关的,以及建议$K$介子和$B$介子测试重力引起的退相干。
2000-06-19 hep-ph quant-ph
Decoherence and the Quantum Zeno Effect
利用环境诱导退相干理论分析了量子芝诺效应光学测试中的测量结果[Itano et al.Phys.Rev.A \underbar{41}(1990)2295],其中相关能级的自发发射寿命出现为“退相干时间”。这个有限的退相干时间的含义设置一个基本的限制连续测量的条件的可实现性进行了详细研究。
1995-06-24 quant-ph
Precision bounds in noisy quantum metrology
在理想化的设置中,量子精密测量协议允许感测具有均方误差的物理参数,该均方误差随着所涉及的粒子的数量而缩放为$1/N^2$--基本上超过了经典统计的$1/N$缩放特性。一个自然的问题出现了,这样一个令人印象深刻的增强是否持续时,考虑到退相干效应是不可避免的,在任何现实生活中的实现。在这篇论文中,我们解决了这个问题的一个主要部分,通过描述一般的技术,允许量化的可达到的精度在不相关的噪声的存在下,在并行计算方案。我们表明,抽象的几何结构的量子信道描述一个单一的粒子的嘈杂的演变,然后决定最终的量子增强的临界边界。我们的研究结果证明,一个无穷小的噪声量是足够的限制的精度,以规模经典的渐近$N$限制,从而限制最大的改善一个常数因子。虽然对于低数量的粒子的退相干可以被忽略,对于大的$N$的噪声的存在大大改变了最佳状态和测量达到最终的分辨率的形式。然而,所建立的界限通常可以通过使用当前实验的自然技术来实现。在这项工作中,我们彻底介绍了必要的概念和数学工具躺在背后的任务,包括频率和贝叶斯估计理论框架。我们提供了典型的量子比特噪声模型的方法的应用程序的例子,但我们也详细讨论了马赫-曾德尔干涉术在经典和量子设置的相位估计任务-特别强调光子损耗,同时分析退相干的影响。
2015-01-02 quant-ph
Quantum sensing with critical systems: impact of symmetry, imperfections, and decoherence
California Institute of Technology(加州理工学院);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);University of California, Berkeley(加利福尼亚大学伯克利分校)
研究借助量子临界波函数开发干涉传感协议,与GHZ态等比较性能,并基于对称性引入算法识别最优测量策略,研究其在多种情况下的鲁棒性,发现临界系统优势及非酉变形可提高精度,结合相关成果,干涉传感前景良好。
2026-07-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence and pointer states in small antiferromagnets: A benchmark test
研究了四自旋1/2反铁磁体与自旋1/2粒子环境耦合时的退相干过程。在两种极限情况下讨论了反铁磁体的优选基础,并确定了两个$\it{exact}$指针状态。两个极限附近的退相干检查,从而熵是用来量化的$\it{robustness}$的状态对环境的耦合。我们发现,接近量子测量极限,感兴趣的系统的自哈密顿量可以成为动态相关的宏观时间尺度。我们说明了这一点,通过明确地构建一个状态,是更强大的比(通用)状态对角的系统-环境相互作用的哈密顿量。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Searching for Decoherence-Free Subspaces in Cavity Quantum Electrodynamics
我们构造了一个描述最近进行的实验(Phys.Rev.A64,050301(R)(2001))的模型,在该实验中,在单个腔的两个模式之间建立了纠缠态。计算中考虑了环境因素的影响,计算结果与实验结果一致.此外,该模型预测,对于同一实验的不同条件下,一个消相干的子空间。这些条件进行了分析,并建议略有不同的实验,以测试其可行性。
2004-10-06 quant-ph
Two Experimental Tests to Distinguish Decoherence from the Slicing Theory of Measurement
在这里,我们提出了一对实验来区分最近提出的“切片理论”的量子测量,它给出了一个瞬态的多世界图片,和退相干。由于这两个理论在方法上本质上是“对立的”,而且都声称源于多体薛定谔方程本身,所以它们不可能是同一实在的等价表示。它将明确表明,每一个理论给出了非常不同的答案的问题的反反应和复苏的相位效应测量后。我们认为,现在可能在光阱中的孤立系的种类,现在足以产生这两种理论之间的选择性区别。特别是,我们表明,切片理论给出的例子,从“复兴的历史”在控制的例子,但没有反作用的测量设备,而退相干给出相反的干扰。
2015-05-01 physics.gen-ph quant-ph
Pointer basis induced by collisional decoherence
研究了受碰撞退相干影响的量子测试粒子运动中指针态的产生和动力学。这些环境区别的状态被证明是指数本地化的孤子波函数,根据经典的运动方程的演变。我们解释他们的形成使用的主方程的正交解开,我们证明了所产生的混合物的统计权重由投影的初始状态到指针的基础上。
2009-12-08 quant-ph
Phonon-induced two-axis spin squeezing with decoherence reduction in hybrid spin-optomechanical system
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Key Laboratory for Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou Center for Theoretical Physics, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心,教育部量子理论与应用重点实验室)
本文提出在混合腔光-机械-自旋系统中实现海森堡极限自旋压缩,通过退相干减少实现双轴扭曲压缩,理论和数值模拟显示在退相干和声子耗散下最大压缩度随N增加趋于常数,同时优化参数可提升压缩性能和制备时间。
2025-10-08 quant-ph
The Multiparticle Quantum Arnol'd Cat: a test case for the decoherence approach to quantum chaos
本文定义并研究了Arnol'd Cat哈密顿系统的多粒子扩展。我们建议计算它的Alicki-Fannes量子动力学熵,以验证(或反驳)量子混沌的退相干方法的有效性。第一组数值实验和讨论。
2010-07-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Understanding nature from experimental observations: a theory independent test for gravitational decoherence
量子力学和引力理论目前是不相容的。一个特别的问题是引力是否会引起退相干--一个不可避免的噪声源。人们已经提出了几种引力退相干模型,但并不是所有的模型都可以用量子力学来描述。同时,已经提出了几个实验来测试这些模型中的一些,其中假设量子力学来分析通过这些实验获得的数据。然而,由于我们可能需要修改量子力学来解释引力,人们可能会质疑使用量子力学作为计算工具来从关于引力的实验中得出结论的有效性。在这里,我们提出了一个实验来估计引力退相干,其结论成立,即使量子力学将需要修改。我们首先建立了一个一般的信息理论概念的退相干,减少到标准措施内的量子力学。其次,利用量子信息的思想,我们提出了一个非常普遍的实验,使我们能够获得任何物理过程的退相干的定量估计,任何物理理论只满足非常温和的条件。最后,我们提出了一个具体的实验,使用光学力学估计引力退相干在任何这样的理论,包括量子力学作为一个特殊情况。我们的工作提出了一个有趣的问题,即其他性质的自然是否也可以仅仅从实验观察中建立起来--也就是说,不需要像量子力学那样已经形成的相当完善的自然理论来解释实验数据。
2015-03-02 gr-qc quant-ph
Measuring Decoherence Due to Quantum Vacuum Fluctuations
本研究计算了粒子电荷突然开关时由真空涨落引起的领头阶退相干效应,并提出实验装置以检测该效应,旨在深入理解真空涨落本质并作为退相干理论的新精度测试。
2025-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Feasibility considerations for free-fall tests of gravitational decoherence
该研究探讨太空环境下非干涉式引力退相干自由落体测试的局限,指出受任务寿命内数据点数量限制,需采用干涉式方法才能确定性检验DP或K模型预言的引力退相干。
2021-11-02 gr-qc quant-ph
True Limits to Precision via Unique Quantum Probe
来自复合系统的量子仪器允许比经典仪器更高的测量精度,这是由于N个分量(自旋、原子或光子)之间保持了相干性。困扰现实世界设备的退相干可能是粒子损失,或热激发和弛豫,或由于外部噪声源而引起的失相-也可能是由于先前的参数不确定性。所有这些不利地影响时间、相位或频率的精确估计。我们开发了一种新的技术,揭示了N个量子比特的唯一最佳探测状态,以及上述这些噪声类型的局部和集体机制下的精度的新的严格界限。对于数值方法失效的大型量子系综,问题通过类比简化为在势阱中寻找一维粒子的基态;势阱的形状由退相干的类型和强度决定。的形式主义是适用于原型马赫-曾德尔和拉姆齐干涉仪,发现现实世界的仪器的最终性能。
2014-02-03 math-ph math.MP quant-ph
Decoherence effects in non-classicality tests of gravity
人们认为,在实验中观察到引力的明确量子特征是目前技术所无法掌握的。然而,最近几个有希望的建议,以测试可能存在的非经典特征的重力似乎是访问的最先进的桌面实验。其中,一些旨在测量两个质量之间的引力诱导纠缠,这将是一个独特的非经典引力信号。我们明确地研究,在这些建议中的两个,通过监测相应的纠缠度的退相干对系统的动力学的影响。我们确定了成功进行实验所需的实验条件。同时,我们还考虑了连续自发局域化(CSL)模型的可能影响,这是自发波函数坍缩模型中最著名的。我们发现,CSL模型的参数的任何值将完全阻碍引力诱导纠缠的产生。
2021-04-20 gr-qc quant-ph
Quantum gravitational decoherence of light and matter
现实世界的量子系统对来自更广泛环境的永久影响是开放的。量子引力涨落通过与所有形式的能量和物质的普遍相互作用引起退相干,提供了环境影响的最基本来源。这可能会对精密的实验室实验和天文观测产生微妙的影响,并可能限制易于退相干的量子技术的最终能力。为了建立弱时空涨落下退相干的基本物理机制,我们利用狄拉克约束量子化和规范不变影响泛函技术,进行了一系列的分析步骤,得到了一个紧致形式的一般主方程,它描述了一个具有任意玻色子场的开放量子引力系统.该理论的一个初步应用是说明了隐含的量子引力耗散光以及(非)相对论性的大质量或无质量的标量粒子。相关效应最终可能导致重要的物理后果,包括宇宙学尺度上的后果和大量相关粒子的后果。
2016-02-09 gr-qc quant-ph
Sudden Decoherence by Resonant Particle Excitation for Testing Gravity-Induced Entanglement
本研究提出一种通过共振粒子激发引发突发退相干来探测引力诱导纠缠的新方法,利用浅势阱粒子与双频叠加简谐振子的引力相互作用,以粒子检测触发的退相干为纠缠证据,并探讨光力学实验实现方案。
2025-10-03 gr-qc quant-ph
Decoherence-free measurement of wavefunction collapse with interferometers in quantum superpositions
本研究提出一种不受退相干影响的波函数坍缩测量新方法,将迈克尔逊干涉仪反射镜制备为量子叠加态,通过光子探测概率测量其衰减,可利用现有技术实现,适用于检验Diósi和Penrose等引力坍缩模型。
2025-06-12 quant-ph
Criticality-Based Quantum Metrology in the Presence of Decoherence
本文以量子拉比模型为例,研究退相干下基于临界性的量子计量精度,发现噪声使倒方差收敛,并揭示单光子和双光子弛豫对精度增强的不同影响,提出通过初始态压缩操作改善退相干下的测量精度。
2022-09-22 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Decoherence-Free Entropic Gravity: Model and Experimental Tests
Erik Verlinde的熵引力理论[arXiv:1001.0785]假设引力不是基本力,而是偶然出现的,作为量子引力问题的可能解决方案,引起了广泛的关注。有些人已经排除了这个理论,理由是熵力本质上是嘈杂的,因此熵引力将显示出比在超冷中子实验中观察到的更多的退相干。我们通过将作用在小物体上的线性引力建模为开放量子系统来解决这一批评。在强耦合极限下,当模型的无单位自由参数$σ$趋于无穷大时,熵主方程恢复了守恒引力。我们表明,建议的主方程是完全兼容的超冷中子的\textit{q} \textsc{Bounce}实验,只要$σ\gtrsim 250$在$90\%$的信心。此外,熵主方程预测能量增加和退相干在长时间尺度和大质量,桌面实验可以测试的现象。此外,比较熵引力的能量增加和Diósi-Penrose模型的引力诱导退相干,表明这两个理论是不相容的。这些发现支持了熵引力理论,激发了未来的实验和理论研究。
2021-07-22 gr-qc hep-th quant-ph
A Scheme to Probe the Decoherence of a Macroscopic Object
我们提出了一个量子光学版本的薛定谔的著名的gedanken实验中,一个微观系统(腔场)的状态成为纠缠和解开从一个大质量的对象(可移动的镜子)的状态。尽管在演化过程中产生了薛定谔猫态的混合物(由于宏观镜从热态开始),这种设置允许我们系统地探索宏观物体的空间分离态的叠加消球差的规则。测试环境引起的退相干模型所需的参数制度被认为是接近目前可实现的,而所需的检测引力引起的崩溃是远远超出了目前的技术。
1999-04-18 quant-ph
Swap Test-based Characterization of Quantum Processes in Universal Quantum Computers
本文研究通用量子计算机中噪声导致的退相干问题,验证 Swap Test 能否识别退相干,实验表明在特定条件下经修改后可作为不破坏被测量子比特的量子过程层析替代方案。
2022-08-04 quant-ph
Improved Test of Local Lorentz Invariance from a Deterministic Preparation of Entangled States
对单个原子的高度控制使基本物理概念的精确测试成为可能。在这封信中,我们通过实验研究了如何通过制备对退相干的主要来源免疫的纠缠态来提高测量精度。利用\Ca离子,我们在对电子局域Lorentz不变性的精确测试中,明确地证明了纠缠的优势,在达到量子力学设定的量子投影噪声极限时,我们观察到二体纠缠态在精度上的预期增益为两倍.在特定条件下,多体纠缠态可能会产生实质性的进一步改善。我们的测量提高了以前的最佳限制的局部洛伦兹不变性的电子使用\Ca离子的因子2至4约$5\times10^{-19}$。
2019-04-01 quant-ph
Gravitational decoherence by the apparatus in the quantum-gravity induced entanglement of masses
本文研究实验室装置引起的引力退相干对检验引力量子性质实验的影响,通过探针-探测器振荡器对模型分析轻系统纠缠规避退相干的条件,并估算实验中的退相干量级。
2022-11-16 gr-qc quant-ph
Quantum dynamics of bound states under spacetime fluctuations
随着最近高精度量子测量的发展,时空涨落的退相干观测是否可以通过实验获得的问题出现了。在这里,我们调查的动力学的束缚态相互作用的环境下的引力子的马尔可夫近似。相应的Lindblad主方程,使引力退相干和耗散由于零点时空波动进行分析。具体来说,我们考虑一个一维空腔的无质量标量粒子模型的光束与可忽略的自旋极化被反射之间的两个自由质量。数值模拟表明了这种结构的消相干和耗散与波模有关。我们进一步证明了类似于超辐射的非平凡集体效应的存在,为大量相同的玻色子提供了引力退相干的放大。
2016-12-04 gr-qc quant-ph
Cosmological Bell Tests with Decoherence Effects
本文利用 GKMR 赝自旋构造原初曲率扰动的宇宙学 Bell 不等式,并分析边界项及体、边界相互作用导致的退相干如何使不等式恢复,提出 Bell 检验曲线以约束退相干率和原初相互作用。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black holes, information and decoherence
我们调查所需的实验能力,以测试是否黑洞破坏信息。我们表明,一个能够照亮信息之谜的实验必须能够检测或操纵宏观叠加(即,Everett branches)。因此,它也可以解决退相干与波函数坍缩的基本问题。
2009-06-25 gr-qc hep-th quant-ph
Real time decoherence of Landau and Levitov quasi-particles in quantum Hall edge channels
整数填充因子的量子霍尔边缘通道提供了一个独特的测试平台,以了解弹道量子导体中单电子激发的退相干和弛豫。在这封信中,我们获得了一个完整的可视化的消相干方案的能量(朗道)和时间(Levitov)解决单电子激发填充因子$ν=2$。我们发现,朗道激发表现出快速弛豫,随后由自旋-电荷分离,而Levitov激发只经历自旋-电荷分离。最后,我们建议使用Hong-Ou-Mandel类型的实验来探测这些不同场景的特定签名。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lessons on electronic decoherence in molecules from exact modeling
分子和材料中的电子退相干过程通常被认为是通过系统浴演化的方案来模拟的,其中浴被隐式或近似地处理。在这里,我们提出了一个模型的多体分子系统的电子退相干动力学的计算所描述的Su-Schreefer-Heeger哈密顿与哈伯德电子-电子相互作用使用一个精确的方法,其中电子和核的自由度都考虑明确和完全量子力学。为了以矩阵形式表示电子-核哈密顿量并传播动力学,计算采用了费米产生/湮灭算子的Jordan-Wigner变换和核算子的离散变量表示。模拟提供了一个标准的电子退相干,可用于测试近似。它们还提供了一个有用的平台来回答无法通过近似或隐式方案解决的电子退相干的基本问题。
2018-01-17 physics.chem-ph quant-ph
Decoherence from Long-Range Forces in Atom Interferometry
本文在海森堡绘景下研究原子干涉仪中由引力浴和带电宇宙射线等长程力背景引起的退相干,发现其对下一代实验的影响可忽略,退相干时间尺度约为数年。
2023-04-11 physics.atom-ph quant-ph
Noise-resistant entanglement of strongly interacting spin systems
我们提出并分析了一个方案,利用自旋之间的相互作用,以保护某些相关的多体状态从退相干。该方法利用有限的能隙的适当设计的哈密顿产生一个流形不敏感的局部噪声波动。我们应用该方案实现了多粒子GHZ态的抗退相干产生,并表明它可以提高捕获离子精密光谱学的灵敏度。最后,我们还表明,冷原子在光晶格通过短程相互作用的相互作用,可以用来工程所需的长程相互作用的纠缠态的鲁棒生成。
2007-03-05 cond-mat.other quant-ph
Fate of Lattice Gauge Theories Under Decoherence
对现代量子模拟器和NISQ设备能力的一个主要考验是规范理论的可靠实现,规范理论构成了实现效率的黄金标准。除了不可避免的么正误差,现实实验还受到退相干的影响,这会损害规范不变性,从而损害规范理论本身。在这里,我们研究了退相干对格点规范理论的猝灭动力学的影响。严格识别规范违反作为一个发散措施的规范部门,我们发现在短时间内,它首先扩散$\simγt$由于退相干在环境耦合强度$γ$,在强度$λ$的酉误差占主导地位,违反增长弹道$\simλ^2t^2$。在规范理论的背景下,我们进一步引入多重量子相干性来量化退相干效应。这两个实验性的措施将是独立的利益超出了这项工作的直接背景。
2020-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Newton force from wave function collapse: speculation and test
量子经典边界的Diosi-Penrose模型假设了大质量自由度的引力相关自发波函数坍缩。如果不被压倒性的环境退相干所掩盖,原则上可以检测到坍缩的退相干效应。但DP(或任何其他,如GRW,CSL)自发坍缩本身是不可检测的,它们只是自发退相干的冗余形式。为了使DP坍缩成为可检验的物理,最近我们扩展了DP模型,提出DP坍缩是大质量物体之间牛顿引力出现的原因。我们确定了崩溃率,可能是1/ms的数量级,与牛顿力的出现率。一个简单的启发式出现(延迟)时间被添加到牛顿引力定律。这种非相对论性的延迟与爱因斯坦的相对论性引力理论和平共处,至少到目前为止还没有实验证据反对它。我们得出了这样一个“懒惰”的牛顿定律的新预测,这将使决定性的实验室测试与现有技术。“懒惰”牛顿定律的简单方程本身就值得理论和实验研究,而不依赖于潜在的量子基础考虑。
2013-12-22 gr-qc quant-ph
Interferometers and Decoherence Matrices
结果表明,在不存在退相干效应的情况下,洛伦兹群是双光束干涉仪的自然语言。干涉仪的这个方面可以被转换成洛伦兹群的六参数表示,就像偏振光学的情况一样,其中一个光束有两个正交分量。它表明,有组的变换留下的一致性或密度矩阵不变,这种对称性的框架内制定的维格纳的小群。从纯态到不纯态的转变需要一个额外的数学装置。针对这一过程构造了退相干矩阵,并详细研究了它们的性质。这种对称性的实验测试是可能的。
2000-03-13 hep-th math-ph math.MP
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
Emergent dark energy via decoherence in quantum interactions
在这项工作中,我们考虑了最近的建议,其中引力相互作用是通过经典信息介导的,并将其应用到相对论的背景下。我们研究了一个玩具模型的量子化弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙的假设,任何测试粒子必须感觉到一个经典的度规。我们表明,这样的模型的结果在FRW状态,表现为一个充满时空的暗能量流体的退相干。分析所得到的流体,显示状态方程渐近振荡的值$w=-1/3$,无论空间曲率,这提供了加速和减速膨胀FRW宇宙学之间的界限。受量子-经典相互作用的启发,这个模型是另一个违反能量-动量守恒的理论的例子,其签名可能对可观测宇宙产生重大影响。
2017-02-27 gr-qc hep-th quant-ph