A Method for Modeling Decoherence on a Quantum Information Processor
我们开发并实现了一种方法，用于建模退相干过程的N维量子系统，只需要一个$N^2$维量子环境和随机经典场。这个模型提供的优点是，它可以实现在小型量子信息处理器，以探索半经典和全量子模型之间的中间制度。我们认为特别是$σ_zσ_z$系统环境耦合诱导相干（相位）阻尼，虽然该模型是直接扩展到其他耦合哈密顿。系统的有效的、不可逆的相位阻尼是通过单独在环境上应用附加的随机哈密顿量来获得的，周期性地纠正它，从而不可逆地随机化由于耦合而泄漏到环境中的系统相位信息。这个模型在相位阻尼的情况下是精确可解的，我们用这个解来描述模型在某些极限情况下的行为。在小随机相位突跳的极限下，系统的相干性以随突跳频率线性增加的速率指数衰减。在强反冲的情况下，我们观察到系统与环境的有效解耦。我们提出了一个详细的实现方法的核磁共振量子信息处理器。
2003-03-18 quant-ph
Parity Measurements, Decoherence and Spiky Wigner Functions
尽管经典力学和量子力学在概念上存在根本的差异，但人们通常认为物理测量涉及的是两种理论共有的可观测量。但奇偶算符的本征值（$\pm 1$）却不是这样。这种测量对谐振子的偶数和奇数状态的混合的影响类似于在一个单一的冲程中分离一对洗牌的纸牌：结果是一组确定的奇偶性，尽管在其他方面是混合的。维格纳函数应该是这种现象的敏感探针，因为它可以被解释为宇称算符的期望值。我们在这里导出了Wigner函数$W_{\pm}$的一般形式，它是由$W(\x)$上的理想宇称测量得到的。即使$W(\x)$类似于经典分布，$W_{\pm}$也显示量子尖峰，其对于$W_+$为正，对于$W_-$为负。然而，我们推测，$W_+$总是有负值。
2003-12-10 quant-ph
Decoherence control in microwave cavities
我们提出了一个方案，能够保护腔模的量子态免受光子损失的散肩效应。该方案保持了量子态具有确定的宇称，并改进了先前的腔中退相干控制方案。它是通过将单个原子一个接一个地发送通过腔来实现的。原子状态首先与光子数奇偶性相关。错误的宇称导致原子处于上态。然后，在这种状态下的原子被用来通过绝热转移在模式中注入光子，校正场宇称。通过数值求解系统的精确主方程，我们表明，简单的量子态的保护，可以用现有的实验装置实验证明。
2002-11-18 quant-ph
Decoherence, Delocalization and Irreversibility in Quantum Chaotic Systems
研究了经典混沌量子系统中的退相干。以Arnold猫映射和量子被踢转子为例，分别讨论了线性和非线性混沌系统。采用Feynman-Vernon影响泛函理论研究环境对系统的影响。众所周知，量子相干性可以消除相应经典系统中的许多混沌行为。但在一般情况下，与环境的相互作用会迅速削弱量子相干性，并重演许多经典的混沌行为。退相干如何有效地维持混沌，以及由此产生的行为与量子图像的性质如何不同，取决于系统与环境的耦合以及环境的光谱密度和温度。我们展示了如何在量子猫映射的复发丢失和经典遍历恢复由于环境的影响。量子相干性和扩散抑制有助于被踢转子的动力学定位。我们展示了环境引起的影响如何破坏这种本地化。这种影响也可以理解为是由驱动系统的外部噪声引起的。散肩混沌系统的特殊之处在于从可逆动力学到不可逆动力学的明显转变。我们在量子猫映射和踢转子，并区分它从动力学不稳定性和不精确的测量产生的明显的不可逆性这样的转变。通过对量子被踢转子动力学进行时间反演和数值跟踪，我们知道了其他的转子是如何被踢的。
1995-03-23 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Parity Effects in Spin Decoherence
我们证明了多自旋系统的退相干与单自旋系统的退相干有很大的不同。这种差异起源于最基本的水平，由中心系统的奇偶性决定，即由系统是否包括偶数或奇数个自旋1/2实体决定。因此，很可能在其他许多情况下，中心自旋系统的偶宇称和奇宇称之间的类似区别也很重要。我们的考虑澄清了以前在双自旋系统中发现的不寻常的两步退相干的物理起源。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parity switching and decoherence by quasiparticles in single-junction transmons
transmon超导量子比特作为量子信息处理的物理实现的一种有前途的方法正在被深入研究，并且已经在二维和三维结构中实现了高品质因数的$10^6$。这些高品质因数使得能够详细研究退相干机制。一个内在的退相干过程起源于量子位自由度和穿过约瑟夫森结隧穿的准粒子之间的耦合。在transmon中，单个准粒子的隧穿与宇称的变化有关。在这里，我们介绍了单结传输中奇偶转换率的理论，并将其与最近的测量结果进行比较。我们还表明，奇偶校验切换可以有一个重要的作用，在限制的相干时间。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
From Dirac to Diffusion: Decoherence in Quantum Lattice Gases
我们描述了一个模型的内部（自旋）自由度的量子晶格气体粒子与环境浴的相互作用。我们施加的约束，粒子-浴相互作用是固定的，而浴的状态是随机的，粒子-浴相互作用的效果是宇称不变的。宇称不变性的条件定义了作用于自旋自由度和浴的酉群的子群。我们得到了一个一般的限制的李代数的酉群定义这个子群，从而保证宇称不变性的粒子浴相互作用。我们表明，广义的量子格子气以这种方式产生一个模型，经典和量子离散随机游走作为不同的限制。我们提出了初步的模拟结果，说明在弱量子噪声的存在下的中间行为。
2005-07-04 quant-ph
Observation of decoherence with a movable mirror
最近有人提出用宇称来衡量退相干或从量子到经典的转变背后的机制。在这里，我们表明，所提出的实验比以前认为的更可行，因为即使是初始热状态也会表现出假设的对称性破缺。
2000-12-13 quant-ph
Quantum metrology to probe atomic parity violation
在无退相干子空间中制备的纠缠态结合Ramsey测量可以探测Ba+或Ra+等重碱金属离子的宇称破坏。在这里，我们提出了一个实验与Ba+离子作为一个例子来测量在这个系统中的小宇称破坏效应。
2010-10-13 quant-ph
Selective Filtering of Photonic Quantum Entanglement via Anti-Parity-Time Symmetry
本文提出基于反宇称-时间对称性的非厄米光子滤波方法，在无损耗波导网络中利用Lanczos变换实现任意输入态的高保真纠缠提取，并可扩展至多光子情形且对退相干具有鲁棒性。
2025-04-08 quant-ph
Quantum metrology to probe atomic parity nonconservation
在无退相干子空间中制备的纠缠态结合Ramsey测量可以探测Ba ~+或Ra ~+等重碱金属离子的宇称破坏。在这里，我们提出了一个实验，Ba+作为一个例子来衡量在这个系统中的小宇称破坏效应。它已被证明，最大相关系统上的测量将减少的不确定性相比，在一个单一的离子测量。此外，它还提供了一个可行的解决方案，以测量核自旋依赖的部分，总宇称违反光移的离子系统，迄今尚未解决。
2010-10-04 quant-ph
Millisecond charge-parity fluctuations and induced decoherence in a superconducting qubit
准粒子激发对超导器件的性能有着广泛的影响。它们限制了天文学中光子探测器的灵敏度，计量学中电流源的准确性，微型冰箱的冷却能力，并可能打破Majorana量子比特的拓扑保护。在用于量子信息处理的超导电路中，准粒子穿过约瑟夫森结的隧穿构成退相干机制。由于transmon型电荷量子比特的弛豫和纯退相时间现在达到100微秒，了解准粒子隧穿是否已经成为相干性的瓶颈是非常有趣的。我们整合电路量子电动力学中量子比特读出和反馈控制的最新进展，首次实时观察了transmon量子比特中的准粒子隧穿。我们证明了准粒子隧穿贡献的量子位弛豫和纯退相在毫秒范围内。因此，准粒子隧穿不会限制相干性至少一个超出现有技术水平的数量级。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Memory effects in a dynamical decoupling process
本研究建立了动力学去耦中记忆效应强度与控制效应之间的定量关系，提出对易条件并通过耗散量子拉比模型数值验证，表明控制效应与记忆效应强度成正比。
2025-10-18 hep-ph quant-ph
Qubit Decoherence and Symmetry Restoration through Real-Time Instantons
本文研究了参数驱动的非线性耗散量子振荡器中的宇称对称性自发破缺及其导致的量子双稳态，揭示了非微扰量子效应通过Keldysh路径积分的实时瞬子轨迹实现对称性恢复，并产生指数级小但有限的量子比特退相干率。
2021-11-19 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Coherent Control of Quantum Dynamics with Sequences of Unitary Phase-Kick Pulses
相干光控制方案利用激光脉冲的相干性来改变干涉动力学路径的相位，以便操纵动力学过程。这些主动控制方法与量子信息领域中流行的动态解耦技术密切相关。受核磁共振（NMR）光谱学的启发，动态解耦方法应用幺正操作序列来修改负责系统动力学的干扰现象，因此也属于相干控制技术的一般类别。本文综述了相干光控制和动力学解耦领域的相关进展，重点介绍了一般模型系统中隧穿和退相干的控制。考虑到最近的实验突破，在各种系统的主动控制的演示，我们预计，审查相干控制方案和动态解耦方法应引起显着的实验兴趣。
2010-03-22 cond-mat.other physics.chem-ph physics.optics
Soft-Radiation-Induced Decoherence of Heavy-Quark Spin Entanglement at the Electron-Ion Collider
Aligarh Muslim University（阿利加穆斯林大学）
利用软胶子定理，识别出未分辨胶子辐射通过软反冲机制导致深非弹性散射中重夸克-反夸克对自旋关联的退相干，并提出基于面内与法向自旋关联比值的辐射分箱观测量。
2026-10-15 hep-ex hep-ph hep-th
Molecular cooling via Raman transitions and a harmonic spectral modulation of an optical frequency comb: The role of the parity of the chirp in quantum control
在半经典多能级模型下，利用光学频率梳，通过从Feshbach态到基本基态的分步绝热过程，提出了一种产生超冷分子的方法.实现梳的光谱相位的正弦调制，其导致产生具有不显著的激发态流形的布居的准暗修饰态，并且因此有效地减轻系统中的退相干。相反，余弦调制不会导致准暗态的形成。结果表明，在量子控制中的光谱啁啾的奇偶性的重要性。
2015-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Simple realization of a hybrid controlled-controlled-Z gate with photonic control qubits encoded via eigenstates of the photon-number parity operator
提出利用两个微波腔耦合超导四能级系统，仅需基本操作即可实现光子量子比特控制超导目标比特的高保真混合CCZ门，并可生成多种混合GHZ态。
2023-06-04 quant-ph
Symmetry-enforced many-body separability transitions
从可分性视角研究具有对称性的量子多体混合态，通过对称性强制可分性相变揭示了混合态在不同情形下能否表示为短程纠缠对称纯态凸和的条件，涵盖Gibbs态、cluster states、p+ip超导体及NLTS系统。
2024-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum Tomography of Suspended Carbon Nanotubes
Tufts University（塔夫茨大学）
本文提出了一种全机械方法，用于悬浮碳纳米管的柔性模式的相干控制和量子态重建，通过原子力显微镜实现单点可控驱动，支持Rabi振荡和Ramsey干涉等双能级协议，并结合位移奇点采样实现Wigner函数成像，无需光学加热或专用微波驱动线。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical generation of Floquet Majorana flat bands in s-wave superconductors
我们提出了量子控制技术，工程师的平坦频带的保护马约拉纳边缘模式的s波超导体。具体而言，我们将展示如何周期性控制可以用于设计时间无关的有效哈密顿量，支持$Floquet$ $Majorana$ $flat$ $bands$，从平衡条件，要么拓扑平凡或只支持个人马约拉纳对。在第一种方法中，一个合适的调制的化学势同时诱导马约拉纳平带和动态$activates$一个预先存在的手征对称性，这是负责他们的保护。在第二种方法中，通过抑制静态哈密顿量中的手征破缺项，有效奇偶校验的应用动态地踢$generates$期望的手征对称性。我们的研究结果表明，如何使用时间相关的控制扩大了实现无间隙拓扑超导性的可能性范围，有可能使访问没有已知的平衡对应物的物质的拓扑状态。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
