开放量子系统的动力学解耦

Unification of Random Dynamical Decoupling and the Quantum Zeno Effect

Periodic deterministic bang-bang dynamical decoupling and the quantum Zeno effect are known to emerge from the same physical mechanism. Both concepts are based on cycles of strong and frequent kicks provoking a subdivision of the Hilbert space into independent subspaces. However, previous unification results do not capture the case of random bang-bang dynamical decoupling, which can be advantageous to the deterministic case but has an inherently acyclic structure. Here, we establish a correspondence between random dynamical decoupling and the quantum Zeno effect by investigating the average ov…

用于鲁棒动态解耦的高精度脉冲序列

Arbitrarily Accurate Pulse Sequences for Robust Dynamical Decoupling

我们介绍了普遍的鲁棒序列的动态解耦，同时补偿脉冲的缺陷和不利影响的失相环境的任意顺序，工作与任何脉冲形状，并提高性能的任何初始条件。此外，序列中的脉冲数量仅随误差补偿的阶数线性增长。我们的序列优于最先进的动态解耦的鲁棒序列。除了理论上的建议，我们还提出了令人信服的实验数据，在固态光存储器中的原子相干态的动态去耦。

量子比特的近优动力学解耦

Near-optimal dynamical decoupling of a qubit

我们提出了一个近似最优的量子动力学解耦方案，该方案使用O（n^2）个脉冲消除了量子比特到n阶的一般退相干，与所有以前的解耦方法相比，脉冲数呈指数下降。耦合到自旋浴的量子位的数值模拟证明了新的脉冲序列的优越性能。

确定性动态解耦方案的性能：级联和周期脉冲序列

Performance of Deterministic Dynamical Decoupling Schemes: Concatenated and Periodic Pulse Sequences

动态解耦可以用于保持任意量子态，尽管与环境的不期望的相互作用，使用仅影响系统的控制哈密顿量。我们提出了一个系统独立的分析的基础上领先的顺序解耦误差估计，有效的有界强度环境的动态解耦。作为一个重要的工具，重整化变换的有效系统浴耦合哈密顿量，我们描绘的可靠性域的动态去耦用于量子态保存，在一般设置为一个单一的量子比特。我们具体分析和比较两个确定性的动态解耦方案-周期性和级联-并区分两种限制情况下的快速与缓慢的环境。我们证明了级联解耦优于周期性解耦在很宽的参数范围内。这些结果都获得了“理想”（零宽度）和现实（有限宽度）脉冲。这项工作扩展和概括了我们早期的工作，物理学评论快报。95，180501（2005）。

嵌入动力学解耦方案控制量子系统

Controlling quantum systems by embedded dynamical decoupling schemes

提出了一种基于在随机解耦方案中嵌入确定性解耦方案的动态解耦方法。通过这种方式，可以结合两种方法的优点，并且即使对于长的相互作用时间，也可以显著地增加对量子系统的不期望的扰动的抑制。作为第一个应用程序的量子存储器的稳定性进行了讨论，这是由一个和两个量子位相互作用扰动。

用动力学退耦方法区别退相干与其它量子理论

Distinguishing decoherence from alternative quantum theories by dynamical decoupling

量子力学基础的一个长期挑战是验证替代坍缩理论，尽管它们在数学上与退相干相似。为此，我们提出了一种新的方法的基础上动态解耦。在快速退耦操作的极限下，退耦误差的非零饱和的实验观察可以为替代的量子理论提供证据。作为分析的一部分，我们证明了无界哈密顿总是可以解耦，并提供新的膨胀Lindbladian。

基于编码动力学解耦的量子控制

On Quantum Control via Encoded Dynamical Decoupling

我重新审视的思想基础动态解耦方法的框架内的量子信息处理，并检查其潜在的直接实现的编码，而不是物理自由度。编码解耦计划作为一种工具，工程封闭和开放系统的编码进化的有用性进行了研究的基础上简单的例子。

欧姆谱的最佳动态解耦序列

Optimal Dynamical Decoupling Sequence for Ohmic Spectrum

我们研究了量子比特耦合到欧姆环境中的最佳动力学解耦序列。通过解析计算退相干函数的导数，发现最佳脉冲位置满足一组易于求解的非线性方程。这些方程综合了高能（UV）截止频率ω c等环境信息，完整地描述了退耦过程。该解解释了以往的实验和理论结果的局部优化动态解耦（LODD）序列在高频占主导地位的环境中，这是通过纯数值计算和实验反馈。如数值比较所示，这些解决方案优于Uhrig动态解耦（UDD）序列的一个或多个数量级的欧姆的情况下。

利用动力学解耦冻结耗散环境中的量子不和谐

Experimentally freezing quantum discord in a dissipative environment using dynamical decoupling

某些类型的量子关联在特定时间点之前不受噪声影响，然后突然衰减，这一有趣现象的发现引起了人们极大的兴趣。我们利用动态退耦序列来延长两个NMR量子比特系统中时不变量子不和谐的持续时间，该系统在独立的退相环境中退相干。我们实验制备了两个量子比特的贝尔对角量子态，它们与各个退相通道相互作用，并证明了动力学解耦对量子和经典关联保持的影响。我们能够在噪声存在的情况下冻结长时间尺度上的量子不和谐，使用动态解耦。我们使用强大的状态无关的动态解耦计划的状态保持，并证明这些计划能够成功地保持量子不和谐。

具有常通控制场的量子比特的动力学解耦

Dynamical decoupling of a qubit with always-on control fields

我们考虑动态解耦方案，其中量子比特在任何时候都被控制场连续操纵。基于Uhrig动态解耦序列（UDD）及其与切比雪夫多项式的关系，我们推导出一种将UDD控制场表示为傅立叶级数的常开控制方法。然后，我们截断这个系列和数值优化的系列系数去耦，构建CAFE（切比雪夫和傅立叶展开）序列。这种方法产生一个有界的、连续的控制场。我们模拟了我们的序列与连续版本的UDD耦合到全量子和半经典退相浴的量子位的去耦效果，并发现相当的性能。我们推导出连续控制解耦序列的滤波函数，并评估这些序列对控制场噪声的鲁棒性。我们采用的方法提供了各种工具来分析连续控制动态解耦序列。

动力学解耦效率与量子非马尔可夫性

Dynamical decoupling efficiency versus quantum non-Markovianity

我们研究了非马尔可夫性与纯退相量子比特动态解耦协议有效性之间的关系。我们考虑一个确切的模型，其中失相产生由于玻色子环境的欧姆类的谱密度。这是参数化的欧姆参数通过改变，我们可以模拟马尔可夫和非马尔可夫环境。有趣的是，我们发现，工程的非马尔可夫环境是有害的效率的动态解耦方案，导致更差的一致性保持。我们发现，每个动态去耦脉冲反转的量子信息流，并在此基础上，我们调查动态去耦效率和水库谱密度之间的联系。最后，在油藏工程的精神，我们研究了最佳的系统，油藏参数，以实现最大的静态凝聚力。

结合动力学解耦和检测跳跃误差校正的量子信息稳定化

Stabilization of quantum information by combined dynamical decoupling and detected-jump error correction

随机解耦的两种可能的应用进行了讨论。到目前为止，解耦方法只被认为是量子存储器，在这里，它表明，随机解耦也是一个方便的工具，稳定量子算法。此外，提出了一个解耦方案，其中包括一个随机解耦方法兼容的检测跳跃纠错量子码。利用这种组合的纠错策略，可以以有效的方式稳定量子信息以抵抗基于量子位的量子信息处理器的自发衰变和静态缺陷。

通过动态解耦实现高保真度量子门

High fidelity quantum gates via dynamical decoupling

实现量子计算机的理论前景需要克服退相干。在这里，我们数值证明了高保真度量子门是可能的量子动力学解耦的框架内。使用递归构造（级联）的动态解耦脉冲序列，相对于未受保护的进化，在广泛的系统-环境耦合强度范围内实现了通用的一组量子门的量子度的数量级改善。

增强随机相位相关动态解耦序列的鲁棒性

Enhancing the robustness of dynamical decoupling sequences with correlated random phases

我们表明，在最近开发的随机动态解耦脉冲序列方法中添加相关相位[物理评论快报122，200403（2019）]可以提高其在量子传感中的性能。特别地，通过在动态解耦序列中关联基本脉冲单元的相对相位，我们能够改善对由于$π$脉冲缺陷引起的信号失真和由于有限宽度$π$脉冲引起的寄生响应的抑制。这增强了量子传感器的选择性，例如基于金刚石中的NV中心的那些。

量子动力学控制和误差抑制的随机解耦方案

Random decoupling schemes for quantum dynamical control and error suppression

我们提出了一个一般的控制理论框架，用于构造和分析随机解耦方案，适用于任意有限维复合系统的量子动力学控制。其基本思想是根据群上的随机路径而不是确定性路径来设计控制传播算子。我们的随机解耦协议的性能特征，并确定控制方案，它们可以显着削弱时间尺度的要求相比，循环对应。可靠的量子计算的影响进行了讨论。

固态自旋系统有界控制鲁棒动力学解耦的实验实现

Experimental realization of robust dynamical decoupling with bounded controls in a solid-state spin system

我们的实验证明了一个强大的动态解耦协议与有界控制使用长软脉冲，消除了传统的实现具有挑战性的要求强控制脉冲。该协议通过设计解耦传播子以经历耦合器组的欧拉循环来完成[Phys.Rev.Lett. 90，037901（2003）]。我们证明，这种欧拉解耦方案增加了两个数量级的相干时间在我们的实验中，无论是失相或普遍的噪声环境。

具有有界控制的连续动力学解耦

Continuous Dynamical Decoupling with Bounded Controls

我们从几何的角度发展了一个有界控制的连续解耦理论。有界控制连续解耦可以实现与bang-bang控制相同的解耦效果，同时使用实际的控制资源，它对系统的实施误差是鲁棒的。我们表明，在这个框架内的解耦条件是等效的平均误差向量的轨迹是由控制哈密顿。一旦已知相应SU（n）的结构函数并从几何角度表示，就可以直观地设计解耦脉冲。文中给出了几个例子来说明其基本思想。从物理实现的角度来看，我们认为，去耦的效率是由去耦组的顺序，但完成一个去耦周期所需的最小时间决定的。

连续变量系统的动态解耦与均匀化

Dynamical Decoupling and Homogenization of continuous variable systems

对于有限维的量子系统，如量子比特，一个行之有效的策略，以保护这种系统的退相干是动态解耦。然而，许多有前途的量子器件，如振荡器，是无限维的，如果动态解耦可以应用的问题仍然是开放的。在这里，我们首先表明，并不是每个无限维系统可以通过动态解耦从退相干保护。然后，我们发展了动态解耦的连续变量系统，这是由二次哈密顿描述。我们确定了一个条件和一组操作，使我们能够将一组相互作用的谐振子映射到一组以平均频率旋转的非相互作用的谐振子上，我们称之为均匀化的过程。此外，我们表明，每一个二次系统的环境相互作用可以抑制两个简单的操作只作用于系统。使用一个随机的动力学解耦或均匀化方案，我们开发的界限，表征我们有多快的工作，以实现所需的解耦动力学。这使我们能够确定如何以及均匀化可以实现和退相干可以抑制在连续变量系统。

用改进的动态解耦序列抑制Berry相位的几何失相

Suppressing the geometric dephasing of Berry phase by using modified dynamical decoupling sequences

传统的动态解耦方法虽然具有抵抗低频噪声引起的动态失相的能力，但不适用于抑制参数空间中几何环扰动引起的残余几何失相。这阻碍了基于量子操纵的几何量子门精度的进一步提升。在本文中，我们设计了两种改进的动力学解耦方案来抑制残留的几何失相。进一步的数值模拟验证了我们格式的有效性。

退相干的控制：动力学退耦与量子芝诺效应--囚禁离子的实例研究

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。

大自旋系综动力学解耦测量的QND

QND Measurement of Large-Spin Ensembles by Dynamical Decoupling

非共振光学探测的集体变量量子非破坏（QND）测量具有在原子系综中产生纠缠和压缩的能力。到目前为止，这种技术已被应用于真实或有效的自旋半系统。我们从理论上表明，拉曼相干性的建立防止了这种技术的幼稚应用到更大的自旋原子，但动态解耦可以用来恢复理想的QND行为。我们实验证明动态去耦使用双极化探测技术。解耦的QND测量实现了比自旋投影噪声好5.7（6）dB的灵敏度。

存在脉冲误差时动态解耦序列的效率

Efficiency of dynamical decoupling sequences in presence of pulse errors

对于一个通用的动态解耦序列采用单轴控制，我们研究了它的效率存在的小误差的方向上的脉冲。在相应的理想动态解耦序列产生良好结果的情况下，发现误差的影响按比例缩放为$ξ^2$，具有可忽略的一阶效应，其中$ξ$是随机误差的分散。这种分析预测在一个模型中进行了数值测试，在该模型中，环境由一个量子比特耦合到混沌运动中的量子踢旋转器来建模。在这个模型中，周期性脉冲施加到环境中的量子比特，它是数值显示，乌里克动态解耦不一定比bang-bang控制。

Dynamical-decoupling-protected nonadiabatic holonomic quantum computation

The main obstacles to the realization of high-fidelity quantum gates are the control errors arising from inaccurate manipulation of a quantum system and the decoherence caused by the interaction between the quantum system and its environment. Nonadiabatic holonomic quantum computation allows for high-speed implementation of whole-geometric quantum gates, making quantum computation robust against control errors. Dynamical decoupling provides an effective method to protect quantum gates against environment-induced decoherence, regardless of collective decoherence or independent decoherence. In t…

几何量子比特的动力学解耦

Dynamical decoupling of a geometric qubit

量子比特或量子比特通过与不可控的环境纠缠而自然地退相干。因此，需要动态解耦以通过周期性地反转量子位基底来将量子位从环境中解开，但这会导致旋转误差累积。传统的量子比特在SU（2）二能级系统中旋转，而在V形SU（3）三能级系统的简并子空间中定义的几何量子比特通过第三辅助能级进行几何旋转以获得几何相位。我们在这里证明，简单地通过引入失谐，动态解耦的几何量子位的自旋三重态电子在金刚石中的氮空位中心，可以自发地抑制误差积累。几何动力学解耦扩展的相干时间的几何量子位高达1.9 ms，限制的弛豫时间，在室温下与128个解耦门。我们的技术开辟了一条完整量子存储器的路线，可用于需要顺序操作的各种量子应用

3-量子比特消相干自由子系统中的仅交换动力学解耦

Exchange-Only Dynamical Decoupling in the 3-Qubit Decoherence Free Subsystem

Uhrig动态解耦序列通过在适当的时间间隔使用bang-bang Pauli脉冲实现了单个系统量子位从其退相浴的高阶解耦。单量子位和多量子位系统从浴槽的高阶解耦引起失相和弛豫，也可以通过嵌套应用乌里克序列，再次使用单量子位泡利脉冲来实现。对于3-qubit消相干自由子系统（DFS）和相关的子系统编码，泡利脉冲不是自然可用的操作;相反，交换相互作用提供了所有需要的编码操作。在这里，我们证明了交换相互作用单独可以实现高阶解耦对一般噪声的3-qubit DFS。我们提出了耦合到经典和量子浴的3-qubit DFS的去耦序列，并通过数值模拟评估序列的性能。

基于连续动力学解耦的普适量子计算

Universal Quantum Computation Using Continuous Dynamical Decoupling

我们表明，第一次，连续的动态解耦可以保持两个量子比特状态的相干性，因为它在SWAP量子操作过程中的演变。因此，由于海森堡交换相互作用可以单独用于实现通用量子计算，它与连续动力学解耦的组合也可以使计算对一般环境扰动具有鲁棒性。此外，由于交换相互作用哈密顿量在旋转下是不变的，因此用于保护稳定量子记忆状态的相同控制场布置也可以保持驱动量子位的相干性。所需的控制字段的简单性大大提高了实验实现的前景。

量子门的高阶保护：与动力学解耦协同的哈密顿量工程

Higher-order protection of quantum gates: Hamiltonian engineering coordinated with dynamical decoupling

针对动力学解耦操作干扰系统演化导致量子门保护难于量子态的问题，提出协同高阶动力学解耦序列进行门哈密顿量工程的通用方法，首次在IBM云端量子处理器实现一二阶保护演示，验证了其在NISQ计算机上的有效性。

含时哈密顿的优化动态解耦

Optimized Dynamical Decoupling for Time Dependent Hamiltonians

优化的动态解耦（DD）的有效性扩展到解析的时间相关的哈密顿。只要时间上的扩展是可能的，初始哈密顿量的时间依赖性就不会影响优化动态解耦的效率（UDD，Uhrig DD）。这种扩展提供了分析基础（i）适用于UDD有效的哈密顿量在时间相关的参考系，例如在快速模式的相互作用图片和（ii）其应用程序在分层DD计划与$π$脉冲围绕两个垂直轴的自旋空间。为了抑制一般的退相干，即，纵向弛豫和失相。

基于马尔可夫解相干的软脉冲动态解耦

Soft-Pulse Dynamical Decoupling with Markovian Decoherence

我们认为宽带退相干的重聚焦序列的性能的影响，在考虑应用程序的动态解耦级联与量子纠错码的相干性保护的第一阶段。具体而言，我们构建了有效的退相干算子的累积量扩展的一个通用的对称形状的脉冲驱动的量子比特，并为几个序列的$π$ -和$π/2$ -脉冲。虽然，在一般情况下，在马尔可夫消相干的存在下，去耦序列中的软脉冲的性能比理想的$δ$脉冲的性能差，但它可以通过整形得到实质性的改善。

随机动态解耦的增强收敛性和鲁棒性

Enhanced Convergence and Robust Performance of Randomized Dynamical Decoupling

我们证明了随机化在相干量子动力学控制中的优势。对于系统是随时间变化的或需要解耦周期涉及大量的操作，我们发现，简单的随机协议提供优越的收敛性和稳定性相比，确定性的同行。此外，我们展示了如何随机化总是允许在很长一段时间内超越纯确定性方案，包括组合和级联方法。确定性和随机设计之间的最佳插值的一般标准，提出并说明在显式解耦方案相关的量子信息存储。

动力学解耦保持Optical Fibers中飞行量子比特的纠缠

Preserving Entanglement of Flying Qubits in Optical Fibers by Dynamical Decoupling

从理论上研究了经典高斯1/f噪声下保偏双折射光纤（PMF）中动态退耦序列对保偏光子纠缠的影响.我们研究了纠缠沿控制序列嵌入光纤的动态演化。保偏光纤中由于偏振模色散引起的退相干可以被显著抑制，即使在很宽的光带宽下也是如此。在控制脉冲的作用下，纠缠度可以得到有效的保持。

固态NMR实现自旋团簇的动力学解耦

Dynamical Decoupling of Spin-Clusters using Solid State NMR

在这项工作中，我们实验研究了各种动力学去耦序列抑制大自旋团簇上的单量子相干性和多量子相干性量子相干性的退相干的效率。该系统涉及粉末样品的微晶，该粉末样品含有大量的分子质子通过长程偶极-偶极相互作用相互作用。多个量子相干性是通过使用实现双量子平均哈密顿量的标准脉冲序列在自旋晶格中逐步创建相关性来制备的。自旋系统然后进行各种动力学解耦序列，然后通过使用时间反转序列转换成可观察的单量子相干性。实验结果表明，最近推出的RUDD序列在抑制退相干的优越性能。

容错量子动力学解耦

Fault-Tolerant Quantum Dynamical Decoupling

自从发现自旋回波效应以来，动态退耦脉冲序列一直被用来延长量子系统的相干时间。在这里，我们介绍了递归级联动态去耦脉冲，旨在克服退相干和操作误差的方法。这对于量子计算机等量子系统的相干控制很重要。对于有界强度，非马尔可夫环境，如自旋浴中出现的电子和核自旋为基础的固态量子计算机的建议，我们表明，它是严格有利的，使用级联，而不是标准的周期性动态去耦脉冲序列。也就是说，级联方案是容错和超多项式更有效的，在相同的成本。我们推导出一个条件下的脉冲噪声水平低于级联保证减少退相干。

非马尔可夫动力学的动力学解耦诱导重整化

Dynamical decoupling induced renormalization of the non-Markovian dynamics

在这项工作中，我们开发了一个数值框架，以研究非马尔可夫动力学的开放量子系统的动力学解耦应用重整化。我们利用一个非马尔可夫主方程，这是来自非马尔可夫量子轨迹形式主义。它包含非相干马尔可夫动力学和相干薛定谔动力学作为其极限情况，并能够捕捉它们之间的过渡。我们已经进行了全面的模拟的情况下，该系统是由奥恩斯坦-乌伦贝克噪声驱动或描述的自旋玻色子模型。模拟了bang-bang控制和连续动力学解耦下的重整化动力学。我们的结果表明，非马尔可夫动力学的重整化关键取决于环境的谱密度和包络的去耦脉冲。因此，在这项工作中开发的框架提供了一个统一的方法来调查现实的去耦脉冲的效率。这项工作也开辟了一种方法，以进一步优化去耦通过脉冲整形。

随机噪声对动力学解耦过程的影响

Effects of stochastic noise on dynamical decoupling procedures

动力学退耦合是解决量子系统中环境相互作用引起的退相干和耗散效应的重要手段。它已被成功地用于许多实验中，然而，在实践中实现的保真度改善与理论预测相比仍然存在差距。我们提出了一个不完美的动态解耦模型的基础上的随机伊藤微分方程，可以解释所观察到的差距。我们讨论了我们的模型对有限维和无限维希尔伯特空间中各种量子系统的时间演化的影响。分析结果给出了连续控制的极限，而我们提出的数值模拟和有限控制的情况下的上限。

利用Uhrig动力学解耦存储核自旋纠缠

Storing entanglement of nuclear spins via Uhrig Dynamical Decoupling

频闪自旋翻转已经被证明可以延长量子系统在噪声环境下的相干时间。Uhrig的动态解耦方案提供了一个最佳的序列与退相浴相互作用的量子系统。几个实验证明已经验证了这种动态解耦方案在保持单量子比特相干性方面的效率。本文描述了利用自旋为1/2的核对系综在溶液态下保持两量子比特纠缠态的Uhrig动力学解耦的实验研究。我们发现奇数阶Uhrig序列在保持纠缠方面的性能优于偶数阶Uhrig序列和周期自旋翻转序列。我们还发现存在一个最佳长度的Uhrig序列，在该长度处，退相干时间从几秒提高到大约30秒。

Preserving multi-level quantum coherence by dynamical decoupling

Quantum information processing with multi-level systems (qudits) provides additional features and applications than the two-level systems. However, qudits are more prone to dephasing and dynamical decoupling for qudits has never been experimentally demonstrated. Here, as a proof-of-principle demonstration, we experimentally apply dynamical decoupling to protect superpositions with three levels of a trapped $^9\rm{Be}^+$ ion from ambient noisy magnetic field, prolonging coherence by up to approximately an order of magnitude. Our demonstration, straightforwardly scalable to more levels, may open…

金刚石中单NV中心任意量子态的鲁棒动力学解耦

Robust Dynamical Decoupling for Arbitrary Quantum States of a Single NV Center in Diamond

动态解耦是一种有效的延长量子比特相干时间（T $_2$）的技术。我们将这种技术应用于IIa型金刚石中单个氮空位中心的电子自旋量子比特。在一个晶体与自然丰度的$^{13}$ C核自旋，我们延长退相干时间高达2.2毫秒。这是接近T $_1$值的NV中心（4毫秒）。由于动态解耦必须在任意初始条件下表现良好，我们测量了对初始状态的依赖性，并比较了不同序列在初始状态依赖性和对实验缺陷的鲁棒性方面的性能。

选择性解耦与随机动态解耦

Selective recoupling and stochastic dynamical decoupling

提出了一种嵌入式选择性重耦合方法，该方法基于将Yamaguchi等人[quant-ph/0411099]最近提出的确定性选择性重耦合方案嵌入到随机动态解耦方法中的思想，例如最近提出的Pauli-random-error-correction-（PAREC）方案[Eur. J. D 32，153，quant-ph/0407262]。再耦合方案通过部分抑制不需要的相互作用使得能够在量子信息处理器中实现基本量子门。随机动力学解耦方法取消了很大一部分残余相互作用。因此，可靠的量子计算的时间尺度显着增加。数值模拟的条件两量子比特交换门和复杂的迭代量子算法。

一般环境下的非马尔可夫量子动力学解耦差错威慑

Non-Markovian Quantum Error Deterrence by Dynamical Decoupling in a General Environment

研究了一种动态解耦方案，用于阻止非马尔可夫（通常对应于低温、短时间和强耦合）机制中的错误，该机制适用于由多级结构构造的量子比特。我们采用最近提出的有效自旋玻色子模型[K.盐川和B. L. Hu，Phys.Rev.A70，062106（2004）]作为量子布朗振子模型的低温极限，其中可以获得具有色噪声的一般环境的精确解。在我们的解耦方案中，一个训练的强脉冲对被用来发展的相互作用哈密顿量瞬间。使用此方案，我们表明，动态解耦方法可以抑制$1/f$噪声与更慢，因此更容易访问的脉冲比以前的研究，但它仍然未能解耦超欧姆类型的环境。

采用动态解耦的高精度光学AC磁力测量

High precision Optical AC Magnetometry using Dynamical Decoupling

我们提出了一种磁力计的精确测量交流磁场，它使用了一个掺铽光纤与半波片内置到它在指定的距离。我们的方案使用一种称为动态解耦的开环量子控制技术来降低本底噪声，从而提高灵敏度。我们表明，动态去耦是非常有效的保存光子状态的演变，由于外部AC磁场从随机双折射的光纤，即使占脉冲定时的错误。因此，我们实现了高灵敏度。对于给定的波片间距离，最小可检测场与光纤长度成反比，可检测频率的带宽也是如此。

连续动态解耦磁力测量

Continuous dynamical decoupling magnetometry

固态量子比特有望实现灵敏度和空间分辨率的无与伦比的组合。然而，为了实现它们的潜力，量子比特需要被屏蔽，免受环境的有害影响。虽然动态去耦技术可以改善相干时间，但它们在灵敏度和带宽之间强加了折衷，因为更高的去耦功率对应于待测量场的更高频率。此外，脉冲序列的性能最终受到控制界限和误差的限制。在这里，我们分析了一种基于连续驾驶的多功能替代方案。我们发现，连续动态解耦计划可用于交流磁力，提供类似的频率限制的交流领域和提高灵敏度的一些噪声制度。此外，相位和幅度调制的灵活性可以产生对驱动误差的优异鲁棒性和对外部实验场景的更好适应性。

基于自旋态动态解耦的光量子存储器噪声

Noise in optical quantum memories based on dynamical decoupling of spin states

长寿命的光量子存储器对于在远程网络（例如量子中继器）上可伸缩地分配纠缠具有重要意义。长寿命存储通常依赖于将光学状态存储为自旋激发，因为这些通常表现出长的相干时间。为了延长存储时间超过本征自旋退相时间，可以使用动态解耦技术。然而，它已被证明，动态去耦引入噪声的基础上的原子系综的光量子存储器。在这篇文章中，提出了一个简单的模型来计算得到的信噪比，基于固有的量子存储参数，如光学深度的合奏。我们还描述了几个动态解耦序列，有效地减少这种特殊的噪声。我们的计算表明，在合理的实验条件下，达到超过一秒的存储时间应该是可行的。

通过连续动力学解耦屏蔽量子不和谐

Shielding quantum discord through continuous dynamical decoupling

这项工作研究了使用动态去耦屏蔽量子不和谐的环境引入的错误。具体来说，两个量子比特系统相互作用的独立浴玻色子被认为是。系统的初始条件被选择为纯态和混合态，而动力学解耦已经通过连续场实现。研究了温度对量子不和谐屏蔽的影响。结果表明，虽然特定的初始状态的量子不和谐可能会完美地保存在一些有限的时间窗口中没有任何保护字段，与连续字段的动态解耦的有效性基本上取决于所需的时间尺度，以保持量子不和谐。它还表明，对于这些特定的初始状态的时间屏蔽的量子不和谐成为有效的温度增加而减少。

利用时间相关失谐的连续动态解耦

Continuous dynamical decoupling utilizing time-dependent detuning

对噪声和退相干过程的恢复是实现量子信息处理和量子技术的重要组成部分。为此，已经提出了诸如脉冲和连续动态解耦的技术来减少噪声影响。在本文中，我们提出了一种新的方法来实现连续动态解耦技术，使用一个额外的控制参数，即，能够塑造的失谐的时间依赖性。这种方法降低了实验设置的复杂性，使得我们只剩下源自驱动场频率的噪声，这比幅度（拉比频率）噪声更鲁棒。作为一个例子，我们表明，我们的技术可以用于改善传感。

量子态转移的选择性动力学解耦

Selective dynamical decoupling for quantum state transfer

离散量子网络间的态转移是量子信息处理的基本任务之一。其目的是将信息忠实地放置在网络中的特定位置。然而，所有的物理系统都有缺陷，这会严重限制传输保真度。我们提出了选择性动态解耦方案，能够稳定弯曲线性量子比特链模型上的不完美量子态传输协议。数值模拟结果验证了该方法的有效性。仿真结果表明，这些选择性动态解耦方案能够有效地抑制量子态传输协议中的错误。

动态解耦-量子计算混合方案性能的严格界

Rigorous Bounds on the Performance of a Hybrid Dynamical Decoupling-Quantum Computing Scheme

我们研究了多量子比特环境中的动态解耦，在那里它与量子逻辑门相结合。这是说明在使用海森堡相互作用的计算方面，其中全球去耦脉冲与计算交换。我们推导出一个严格的误差范围的跟踪距离或保真度之间的所需的计算状态和实际的时间演变的状态，系统耦合到一个有界强度浴。的约束表示在有效的哈密顿算子产生的解耦和逻辑运算的存在下的演变的运营商规范。我们应用的情况下的周期性脉冲序列的约束，并发现，为了保持恒定的跟踪距离或保真度，周期的数量-在固定的脉冲间隔和宽度-规模成反比的量子比特的数量的平方。这对使用周期性动态解耦的量子计算的保护设置了可扩展性限制。

Suppressing classical noise in the accelerated geometric phase gate by optimized dynamical decoupling

In the quantum-computation scenario, geometric phase-gates are becoming increasingly attractive for their intrinsic fault tolerance to disturbance. With an adiabatic cyclic evolution, Berry phase appears to realize a geometric transformation. Performing the quantum gates as many as possible within the timescale of coherence, however, remains an inconvenient bottleneck due to the systematic errors. Here we propose an accelerated adiabatic quantum gate based on the Berry phase, the transitionless driving, and the dynamical decoupling. It reconciles a high fidelity with a high speed in the presen…

用动力学解耦设计解决噪声浴中较远的核自旋

Resolving Remoter Nuclear Spins in a Noisy Bath by Dynamical Decoupling Design

我们利用一系列新颖设计的动力学解耦控制器，在实验上解决了金刚石中几个弱耦合核自旋的问题。在普通动力学解耦控制下，一些被退相干隐藏的核自旋信号在时域中向前移动到相干时间范围，从而免于被噪声自旋浴淹没的命运。通过这种方式，解决了更多、更远的单核自旋。此外，检测场可以在亚纳米级上连续调谐。这种方法扩展了纳米级磁力测量的能力，并可应用于其他系统的高分辨率噪声光谱。

改进Grover算法在Heron家族IBM QPUs三代上的性能，有无拓扑动态去耦情况

Improvement of performance of Grover's algorithm on three generations of Heron family IBM QPUs without and with topological dynamical decoupling

研究了Grover算法在IBM Heron QPUs三代上的性能，发现无动态去耦时三、四、五量子比特的成功概率优于前代QPUs。通过拓扑动态去耦改进五量子比特的Grover算法结果，并在六量子比特Heron r3 QPU上展示了理论亚优迭代次数下的寻址结果。

利用偏振量子比特实现远距离通信的动态解耦

Dynamical decoupling with tailored waveplates for long distance communication using polarization qubits

利用动态解耦的方法研究了飞行偏振量子比特在光纤中传输时的退相效应。控制脉冲用沿单模光纤的实际长度适当放置的半波片来实现。有限宽度的波片上的偏振旋转的影响进行了建模，使用定制的折射率分布内的波片。我们表明，动态解耦是有效的，在保持输入量子比特状态的保真度接近1时，偏振量子比特受到随机双折射噪声在光纤中，以及由于有限的波片宽度的旋转缺陷（翻转角误差）。

幂律噪声谱的优化动态解耦

Optimized Dynamical Decoupling for Power Law Noise Spectra

在纯退相自旋玻色子模型中，利用动力学退耦方法分析了幂律谱浴中退相干的抑制。理想的$π$脉冲序列根据浴的功率进行优化。我们扩展了退相干函数，并从相关项中分离出抵消发散。所提出的序列被选择为最小化退相干函数的序列。通过构造，它提供了最佳性能。我们用分析的方法推导出必须满足的条件。所得方程的数值求解。溶液非常接近Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）序列，用于软截止浴，而当截止变得更硬时，它们接近Uhrig动态解耦（UDD）序列。

结合最优控制理论的动态解耦序列设计方法

Design method of dynamical decoupling sequences integrated with optimal control theory

提出了一种动态解耦（DD）序列的合成方法，该方法利用系统的部分信息，根据给定的量子比特、环境、仪器和可用资源，定制DD序列。产生DD序列背后的关键概念不仅涉及根据“最优控制”来摆脱对耦合强度的强烈依赖，而且还涉及利用常规用于获得DD序列的“重聚焦”技术。该概念是一个广义的概念，它集成了最优控制和DD序列的设计。

动力学解耦和内禀退相干的连续时间扩散极限定理

A continuous-time diffusion limit theorem for dynamical decoupling and intrinsic decoherence

我们讨论了随机动力学解耦的几个数学方面，这是量子信息理论中的一个关键工具。特别是，我们把它的背景下，离散随机过程，极限定理和CPT半群矩阵代数。我们得到精确的解析表达式的期望值和方差的密度矩阵和保真度随着时间的推移在连续时间的限制取决于系统Lindbladian，然后导致粗略的短时间估计只取决于某些耦合强度。我们证明了动态解耦不工作的情况下，内在的（即，非环境诱导的）退相干，并且与上述估计一起，这产生了部分识别固有退相干的新方法。