宏观不同态叠加的慢退相干

宏观不同态叠加对量子计算加速的必要性

Necessity of Superposition of Macroscopically Distinct States for Quantum Computational Speedup

对于量子计算，我们调查的猜想，宏观不同的状态的叠加是必要的一个大的量子加速。虽然这个猜想是支持基于电路的量子计算机执行肖尔的因子分解算法[A。Ukena和A. Shimizu，Phys.Rev.A69（2004）022301]，它需要被推广以适用于大类算法和/或其他模型，例如基于测量的量子计算机。为了处理这样的一般情况下，我们首先推广的宏观不同的状态的叠加指数。然后，我们推广的猜想，使用广义指数，在这样一种方式，它是明确适用于一般模型，如果量子算法实现指数加速。在此基础上，我们进一步将此猜想推广到Grover的量子搜索算法上，该算法的加速比很大，但是是二次的。证明了这一推广猜想也是正确的。由于Grover算法是求解非结构化问题的一种典型算法，本文的结果进一步支持了上述猜想。

宏观不同状态叠加的可视化

Visualization of superposition of macroscopically distinct states

我们提出了一种多体纯态中宏观不同态叠加的可视化方法。我们引入了一个可视化函数，这是一个粗粒度的准联合概率密度的两个或两个以上的埃尔米特加法算子。如果一个状态包含宏观上不同状态的叠加，可以通过绘制适当取算子的可视化函数来可视化它们。我们还解释了如何有效地找到合适的运营商为一个给定的状态。作为例子，我们可视化四个国家包含宏观上不同的状态的叠加：基态的XY模型，海森堡反铁磁体，一个国家在肖尔的因式分解算法，并在格罗弗的量子搜索算法的状态。虽然可视化函数可以取负值，但是如果在可视化函数中使用的粗粒度函数的特征宽度足够大，则可视化函数变为非负的（因此变为粗粒度联合概率密度）。

在参量振荡器中产生宏观可分辨态的纠缠叠加

Generating entangled superpositions of macroscopically distinguishable states within a parametric oscillator

我们提出了一个最近提出的实验的变体，用于产生一种新的薛定谔猫态，使用两个耦合的参数下转换器非线性晶体[F。De Martini，Phys. Rev. Lett. 81，2842（1998）]。我们研究了参量振荡器的情况，发现在适当的条件下，两个腔的反射镜沿非线性晶体的输出光束放置，可以实现薛定谔猫型纠缠态。

腔光机系统中单光子宏观压缩态的叠加与增强压缩

Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level

提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下，通过优化耦合强度的相对比值，单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数，可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布，我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹，表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动，这意味着应用的基本利益和实用价值。

宏观上不同光态的纠缠

Entanglement of macroscopically distinct states of light

薛定谔著名的盖丹肯实验激发了几代物理学家思考量子物理学逻辑应用于宏观物体时出现的明显悖论。量子技术的发展使我们能够产生薛定谔猫的物理类似物，例如宏观不同状态的叠加以及微观和宏观实体的纠缠态。在这里，我们更进一步，准备了一个光学态，用薛定谔的语言来说，它相当于两只猫的叠加，其中一只死了，另一只活了，但我们不知道每只猫处于哪种状态。具体而言，活态和死态分别是位移的单光子和位移的真空（相干态），位移的幅度在$10^8$光子的尺度上。这两种状态具有显著不同的光子统计，因此在宏观上是可区分的。

Generating Large Cats with Nine Lives: Long-Lived Macroscopically Distinct Superposition States in Atomic Ensembles

We propose to create and stabilize long-lived macroscopic quantum superposition states in atomic ensembles. We show that using a fully quantum parametric amplifier can cause the simultaneous decay of two atoms and, in turn, create stabilized atomic Schrödinger cat states. Remarkably, even with modest parameters these intracavity atomic cat states can have an extremely long lifetime, up to \emph{4 orders of magnitude} longer than that of intracavity photonic cat states under the same parameter conditions, reaching \emph{tens of milliseconds}. This lifetime of atomic cat states is ultimately lim…

镜像的量子叠加和相对退相干（作为自发叠加破缺）

Quantum Superposition of a Mirror and Relative Decoherence (as Spontaneous Superposition Breaking)

Marshall等人的量子叠加实验（迈克耳孙干涉仪的振荡部分）与单光子相互作用的相对退相干解释，这种相对退相干（基于反射镜（测量装置）对光子（量子物体）的自发叠加破缺（有效隐藏））足以模拟真实测量。

量子四分态：相空间中一条直线上四个相干态的叠加

Quantum tetrachotomous states: Superposition of four coherent states on a line in phase space

量子光学薛定谔猫态是两个可区分态的叠加态，这些宏观可区分态之间的量子相干性是量子信息处理的基础和实际用途。我们将这些量子光学猫态称为量子二分态，反映了这种状态是两个选项的叠加，我们引入术语量子多分态来指代多个宏观可区分选项的叠加。对于单个自由度，如位置，我们构造了量子多分裂态作为高斯态在相空间位置线上的叠加。使用这种命名法，量子四分态（QTS）是四个宏观上可区分的状态的相干叠加。我们定义，分析和展示如何创建这样的状态，我们的重点是QTS是由于他们的展览更丰富的现象比量子二分态的经验教训去一般multichotomous状态与量子梳状态作为一个限制的情况下。我们的QTS的表征涉及到维格纳函数，其边缘分布，和光子数分布，我们讨论了QTS的近似实现在一个多耦合阱系统。

无限多自由度中的宏观可区分超位置

Macroscopically distinguishable superposition in infinitely many degrees of freedom

本研究探讨了在无限多自由度下，非局部哈密顿量驱动下NCS动态演变为非局部猫态的机制，揭示了标准boson的非局部特性与相干态的关联性。

电荷量子比特中量子跳跃的工程渐进退相干

Engineering Progressive Decoherence with Quantum Jumps in Charge Qubit

对于具有宏观量子特性的约瑟夫森结电荷量子比特，我们提出了一个理论方案，通过将这种量子比特系统耦合到一个工程库中，即电感和分离电容构成的LC电路中的谐振子模，来观察量子相干性的损失。在形式上类似于通常的腔QED系统，具有工程耦合的该电荷量子比特系统示出了量子跳跃（C.P.Sun等人Fortschr. \textbf{43}，585（1995））。对应于两个电荷态叠加的两个分量，电感器同时向与电荷量子比特的两个态纠缠的两个不同的准经典态演化。在LC模中，由于宏观上的诱导压缩而导致量子退相干。

从微观叠加到宏观叠加的退相干方案

Decoherence scenarios from micro- to macroscopic superpositions

环境诱导退相干是指宏观世界中不存在量子干涉现象。叠加波包之间相干性的损失取决于它们的分离。精确的时间过程取决于开放系统及其环境中退相干和其他过程的相对时间尺度。我们使用的谐振子耦合到浴振荡器的精确可解模型来说明各种退相干的情况下：这些范围从指数黄金法则衰减微观叠加，系统特定的衰减较大的分离在交叉制度，最后普遍的相互作用主导的退相干越来越宏观叠加。

通过嵌套干涉测量的宏观叠加：有限温度和退相干的考虑

Macroscopic superpositions via nested interferometry: finite temperature and decoherence considerations

近年来，人们对产生宏观量子态的光机械器件产生了很大的兴趣。在这里，我们专注于通过嵌套干涉实现宏观叠加的建议方案。我们考虑了有限温度对产生的叠加的影响。我们还详细研究了该方案的可行性，探测各种新的退相干机制。

泛协变最优量子克隆产生的宏观量子叠加对退相干的反常弹性

Anomalous resilient to decoherence macroscopic quantum superpositions generated by universally covariant optimal quantum cloning

我们证明了由单光子的普适最优量子克隆所产生的量子态代表了一组普适的量子叠加对退相干的弹性。我们采用Bures距离作为工具来研究这些量子态的量子相干性的持续性。根据这一分析，普适克隆过程实现了一类量子叠加，该叠加在布洛赫球中的偏振态的完整集合上表现出有损配置的协方差性质。

退相干下W态与GHZ态叠加的量子费舍尔信息

Quantum Fisher Information of W and GHZ State Superposition Under Decoherence

研究了由W态和GHZ态叠加而成的量子系统的量子费舍尔信息（QFI）值的变化。在最近的工作[6]中，研究了该系统的QFI值。在这项工作中，我们扩展这个问题的QFI值的变化，在一些嘈杂的渠道。我们显示了QFI的变化取决于噪声参数。我们报告有趣的结果不同类型的退相干通道。

基于相位协变量子克隆的宏观量子叠加的反常退相干缺失

Anomalous lack of decoherence of the Macroscopic Quantum Superpositions based on phase-covariant Quantum Cloning

我们发现，所有基于相位协变量子克隆的宏观量子叠加（MQS）的特征在于对去相干过程具有异常高的弹性。该分析支持最近的MQS实验的结果，并导致构思一个有用的猜想，关于实现复杂的消相干的量子信息，如量子计算机的结构。

三重态GHZ与W态叠加态的消相干辅助自旋压缩

Decoherence assisted spin squeezing generation in superposition of tripartite GHZ and W states

本文研究了三重最大纠缠GHZ态和W态叠加态在退相干作用下的自旋压缩。这里我们使用振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道。我们研究了在平均自旋矢量方向不同的情况下，叠加参数和退相干参数相互作用下的自旋压缩动力学。我们发现，GHZ态和W态的混合态在平均自旋矢量的某些方向上对振幅阻尼和相位阻尼通道的自旋压缩具有鲁棒性。然而，去极化通道表现出良好的自旋压缩的产生，并产生永久的自旋压缩GHZ和W态的叠加。

机械谐振器的水库工程：产生宏观叠加态并监测其退相干

Reservoir engineering of a mechanical resonator: generating a macroscopic superposition state and monitoring its decoherence

提出了一种产生纳米机械谐振器宏观叠加态的确定性方案。非经典状态是通过适当的工程耗散动力学利用二次相互作用与双色驱动的光腔模式的光机械。由此产生的驱动耗散动力学可以用于监测和测试的消相干过程影响的纳米机械谐振器在受控条件下。

M次光子减加相干叠加奇薛定谔猫态：非经典性和退相干

M Times Photon Subtraction-Addition Coherent Superposition Operated Odd-Schrődinger-cat State: Nonclassicality and Decoherence

引入了一种新的非高斯态，它是在奇薛定谔猫态（OSCS）上通过m次相干叠加操作$a\cos θ+a^{\dagger }e^{iφ}\sin θ$（MCSO）产生的.其归一化常数与Hermite多项式有关。通过Mandel的Q参数、正交压缩、光计数分布和Wigner函数进一步研究了MCSO-OSCS的非经典性质。结果表明，相干叠加操作的次数（m）、相位角$θ$和相干态的振幅（|$α_{0}$|).特别是WF负区的体积随着参数m、$θ$和$α_{0}$的增大而增大。我们还研究了MCSO-OSCS在热环境中WF负性的衰减方面的退相干。

一种无退相干、最佳可分辨介观量子叠加的实现

Realization of a Decoherence-free, Optimally Distinguishable Mesoscopic Quantum Superposition

我们报道了利用高增益的量子注入光参量放大实现了M=12光子的纠缠量子叠加。发现该系统对退相干具有很高的弹性，在常温下表现出直接可访问的介观干涉效应。利用现代层析成像方法，证明了动态“封闭系统”整个介观输出态的不可分离性和量子叠加性。该装置实现了埃尔温·薛定谔在1935年的典范“猫”的辩护中所设想的条件，这是量子力学的一个基本里程碑。

非经典叠加态对退相干的鲁棒性

Robustness of nonclassical superpositions states against decoherence

我们对衰变量子系统的正交压缩、光子数分布和维格纳函数进行了比较研究。具体来说，对于一个场模式，最初准备在猫态与零温度环境相互作用，我们表明，在这个系统中的非经典效应的减少率是成比例的退相干过程的发生。

外加磁场控制超冷分子叠加态的碰撞退相干

Controlling collisional decoherence of ultracold molecules in superposition states by an external magnetic field

我们给出了非简并量子态相干叠加态中超冷原子或分子的碰撞退相干的表达式，当相干叠加态的散射长度的实部和虚部相等时，碰撞退相干被抑制.我们发现，通过改变费什巴赫共振附近的外部磁场，可以增强或抑制碰撞退相干率。对于某些共振，抑制非常显著。提出了一种测量超冷粒子在激发态费什巴赫共振下散射长度的方法。

Quantum States of Fields for Quantum Split Sources

Field mediated entanglement experiments probe the quantum superposition of macroscopically distinct field configurations. We show that this phenomenon can be described by using a transparent quantum field theoretical formulation of electromagnetism and gravity in the field basis. The strength of such a description is that it explicitly displays the superposition of macroscopically distinct states of the field. In the case of (linearised) quantum general relativity, this formulation exhibits the quantum superposition of geometries giving rise to the effect.

玻色-约瑟夫森结中的宏观叠加：控制原子损耗引起的退相干

Macroscopic superpositions in Bose-Josephson junctions: Controlling decoherence due to atom losses

研究了原子损耗对超冷原子二元混合物非耗散动力学产生的相干态宏观叠加态的影响。我们确定不同的退相干情况下对称或不对称的损失率和相互作用能在这两种模式。在对称的情况下，叠加态中的量子相干性在单个损失事件之后丢失。通过适当调整的能量，我们表明，叠加可以得到保护，导致量子相关有用的原子干涉，即使在许多损失事件。

叠加态抗退相干中的重叠共振

Overlapping Resonances in the Resistance of Superposition States to Decoherence

重叠共振提供了新的见解，在强系统-环境耦合的制度下，系统叠加态所经历的退相干的程度。作为这种一般方法的一个例子，一般的系统，包括自旋半粒子相互作用的热化振荡器环境被认为是。我们发现：（a）在参数化哈密顿量的集合中，重叠共振贡献越大，最大可能纯度越大;（b）对于固定的哈密顿量，重叠共振贡献越大，纯度的可能值范围越大，因为系统叠加态中的相位不同。显示消相干自由子空间的系统显示最大的重叠共振贡献。

宏观量子叠加的退相干

Decoherence of a Macroscopic Quantum Superposition

最近发现的宏观量子叠加（MQS）所表现出的对去相干的高弹性，涉及超过5 × 10^4的光子数，激发了目前的理论和数值研究。结果被放置在密切的比较与众所周知的MQS的属性的基础上，|alpha>状态。后者MQS的非常关键的退相干特性被发现完全占，在一个直接的简单的方式，由一个独特的“通用”功能：实际上是量子“相干态”的新属性。

双Fock叠加干涉鉴别诊断退相干

Double-Fock Superposition Interferometry for Differential Diagnosis of Decoherence

干涉信号会因去相干而退化，其中包括去相位、混合和任何区分哪条路径的信息。这三个范例的过程是根本不同的，但是，对于相干，单光子和$N00N$ -状态，它们以非常相同的方式降低干涉可见度，这阻碍了在一个单一的实验中诊断的原因降低可见度。本文介绍了一种基于双面费曼图的多玻色子干涉测量的通用形式，并将其应用于差分退相干诊断协议：Twin-Fock态|N，N>与$N \ge 2$的叠加揭示了退相干在何种程度上是由于路径可重复性或混合，而双Fock叠加$|N:M> = (|N,M> + |M,N>)/\sqrt{2} $与$N > M >0$另外证明了退相的程度。因此，双Fock叠加干涉允许在一个单一的实验，干涉仪的评估不可或缺的退相干过程的鉴别诊断。

用量子叠加态干涉仪实现波函数坍缩的无退相干测量

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。

量子测量中宏观叠加态的退相干旁路

Decoherence bypass of macroscopic superpositions in quantum measurement

研究了一类量子测量模型。微观对象与宏观指针纠缠在一起，使得不同的指针位置与可观察的被测对象的每个特征值相关联。这些不同的指针位置在环境的影响下相互脱散。克服先前方法的限制，我们（i）通过在亚稳态局部热平衡中初始考虑指针和环境来处理它们之间的初始相关性，（ii）允许对象-指针纠缠和环境引起的不同指针读出的退相干同时进行，使得宏观上不同的对象-指针产物状态的混合物在没有干预宏观叠加的情况下出现，和（iii）超越马尔可夫处理的退相干。

引力诱导退相干的有效场论方法

Effective Field Theory Approach to Gravitationally Induced Decoherence

采用广义相对论的标准微扰量子化提供了一个在普通能量下有效的量子引力的有效描述的观点，我们证明了当叠加态中的能量差超过普朗克能量标度时，引力作为一种环境诱导了静止物质叠加态的快速退相干。

Optimal control for maximally creating and maintaining a superposition state of a two-level system under the influence of Markovian decoherence

Reducing decoherence is an essential step toward realizing general-purpose quantum computers beyond the present noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computers. To this end, dynamical decoupling (DD) approaches in which external fields are applied to qubits are often adopted. We numerically study DD using a two-level model system (qubit) under the influence of Markovian decoherence by using quantum optimal control theory with slightly modified settings, in which the physical objective is to maximally create and maintain a specified superposition state in a specified control period. An optima…

Decoherence of massive superpositions induced by coupling to a quantized gravitational field

We present a simple calculation leading to the quantum gravitationally-induced decoherence of a spatial superposition of a massive object in the linear coupling regime. The point of this calculation is to illustrate that the gravitationally-induced collapse could be of the same origin as any other collapse, i.e. due to the entanglement between the system (here a massive object) and its environment (in this case gravity, but it could well be the electromagnetic or any other field). We then point out that, in some cases, one has to be careful when concluding that matter-wave interference of larg…

手性分子中手性态叠加态的退相干效应

Decoherence Effects on Superpositions of Chiral States in a Chiral Molecule

手征分子的手征态作为多粒子系统的离域量子态，其叠加态可用于退相干理论的实验研究。在这方面，一个巨大的挑战是这些叠加对环境影响的鲁棒性的精确量化。到目前为止提出的方法需要详细说明分子的内部状态，通常需要大量的数值计算。在这里，通过使用线性化的量子玻尔兹曼方程和借用用于分析其他量子系统的想法，我们提出了一个通用的和简单的方法，具有很大的适用性，它可以用来计算的主要贡献的消相干率的手性分子的手性态的叠加，由于环境散射。

电路中叠加态的产生及电荷-量子比特弛豫探测

Generation of Superposition States and Charge-Qubit Relaxation Probing in a Circuit

我们演示了如何叠加的相干态可以产生的微波场内的共面传输线耦合到一个单一的超导电荷量子比特，与一个单一的经典磁脉冲啁啾的量子比特的过渡频率。我们展示了量子位退相如何在场叠加态上引起退相干，以及如何通过量子位电荷检测来探测退相干。电荷量子比特弛豫过程本身的特征也反映在场态退相干分布中。

囚禁超冷气体中内态叠加的碰撞退相干

Collisional decoherence of internal state superpositions in a trapped ultracold gas

我们分析了原子或分子在超低温下非简并内态相干叠加并置于超冷缓冲气体中的碰撞退相干。我们的分析适用于任意浴颗粒/示踪颗粒质量比。弹性碰撞和非弹性碰撞都对退相干有贡献。我们得到了一个表达式，可观察到的退相干率成对散射特性，特别是低温散射振幅。我们认为浴粒子/示踪粒子的质量比的情况下，轻浴和重示踪粒子的依赖性。得到的表达式可能是有用的，在低温应用中，需要准确的估计退相干率。结果表明，通过测量相干振荡的消相干阻尼，可以确定不同内态原子和分子的散射长度。

空间量子比特中由空气分子散射导致的退相干率表达式

Decoherence rate expression due to air molecule scattering in spatial qubits

该研究给出空气分子散射导致空间量子比特退相干的求解方案，复现已知波长极限，对比现有插值方法并评估宏观空间叠加态相关参数，还分析了干涉仪中退相干率的时间依赖性。

量子克隆产生的宏观量子叠加态的退相干、反选择和经典性

Decoherence, Einselection and Classicality of a Macroscopic Quantum Superposition generated by Quantum Cloning

最近发现的由量子注入光参量放大器（QI-OPA）产生的宏观量子叠加（MQS）所显示的对去相干的高弹性，并且涉及超过5x10^4的光子数，激发了本理论和数值研究。从Zurek的综合理论出发，将所得结果与基于相干态和NOON态的MQS进行了比较分析。从这个角度来看，“指针状态”、“einselection”的概念被应用于新方案。

双模玻色-爱因斯坦凝聚体中的介观量子叠加：退相干及其抵消策略

Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it

本文从理论上研究了双模态玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用诱导的从初始相干自旋态到介观相干自旋态叠加态（小猫态）的产生以及随后的相位恢复，包括由于粒子损失和总粒子数波动引起的退相干.在一个完整的多模描述中，我们提出了一个初始相干自旋态的制备过程，我们研究了预先存在的热涨落对相位恢复的影响，以及对自旋和轨道旋量的影响。

Reissner-Nordström黑洞对量子叠加态的退相干

Decoherence of quantum superpositions by Reissner-Nordström black holes

本研究探讨了Reissner-Nordström黑洞中静止带电物体的DSW退相干效应，发现退相干由穿过视界的低频光子引起，极端黑洞因Meissner效应完全抑制退相干，且其效应等效于同尺寸同电荷的普通物质系统。

关于静态黑洞中量子叠加退相干局域计算的注记

Note on the local calculation of decoherence of quantum superposition in the static black holes

研究Schwarzschild和Reissner-Nordström黑洞中静态粒子量子空间叠加的退相干，通过相干态生成和Wightman函数推导退相干泛函的局域表达式，发现退相干行为依赖于环境场的量子态，Unruh和Hartle-Hawking真空中的热效应可导致非零退相干。

通过叠加阱实时追踪量子态坍缩/退相干

Tracking Quantum State Collapse/Decoherence in Real Time via a Superposition Trap

本研究提出一种名为叠加阱的新方法，利用量子连续性方程约束相干叠加态、让坍缩/退相干态逃逸，通过监测泄漏实时探测坍缩动力学，还给出了锶原子干涉仪的实现方案，为检验坍缩模型等提供新实验途径。

腔光力学中的测量诱导宏观叠加态

Measurement-induced macroscopic superposition states in cavity optomechanics

我们提出了一种新的建议，用于产生宏观上不同的状态的体机械振荡器的量子叠加，兼容现有的光机械设备操作在容易实现的坏腔限制。该方案基于脉冲腔光机械量子非破坏（QND）相互作用，由位移非高斯态驱动，测量引起的反馈，避免了强单光子光机械耦合的需要。此外，我们表明，单正交冷却的机械振荡器是足够的有效的状态准备，我们概述了一个三脉冲协议，包括一个序列的QND相互作用的挤压增强冷却，状态准备，和断层扫描。

耦合到Cooper盒的微机械谐振器的纠缠与退相干

Entanglement and decoherence of a micromechanical resonator via coupling to a Cooper box

我们分析了电容耦合到库珀盒的微机械谐振器的量子动力学。通过对库珀盒进行适当的量子态控制，可以将谐振器驱动为空间分离态的叠加。库珀盒也可以用来探测环境诱导的共振器叠加态的退相干。

无消相干Schroedinger-Cat结构中参量放大多光子纯态的量子叠加

Quantum Superposition of Parametrically Amplified Multiphoton Pure States whitin a Decoherence-Free Schroedinger-Cat Structure

采用量子注入纠缠态光参量放大器的新方法，将参量下转换产生的光子对的量子纠缠和叠加特性放大到高维自旋1/2希尔伯特空间。的维格纳函数和字段的关联函数的结构显示了一个无消相干，多光子薛定谔猫行为的发射场，这在很大程度上是可检测的压缩真空噪声。此外，由于系统的纠缠特性，我们发现系统具有多粒子量子不可分性和Bell型非定域性。这些相关的量子特性分析了几个行波光学配置意味着不同的输入量子注入方案

量子电磁场引发的自旋叠加态退相干

Decoherence of spin superposition state caused by a quantum electromagnetic field

本研究分析相对论量子电磁场中空间叠加的自旋-1/2中性粒子退相干，将其分为源于单轨迹关联的局域退相干与双轨迹关联的非局域退相干，分别对应相位和振幅阻尼，且热态下退相干随温度单调上升。

关于德西特时空中量子叠加退相干局域计算的注记

Note on the local calculation of decoherence of quantum superpositions in de Sitter spacetime

本文在德西特时空中利用弯曲时空量子场论代数方法推导纠缠粒子数表达式，建立退相干与局域两点关联函数的关系，并计算标量、电磁和引力场情形，修正了引力退相干的数值前因子。

二能级系统含时叠加态的无消相干演化及热效应

Decoherence-free evolution of time-dependent superposition states of two-level systems and thermal effects

在本文中，我们详细介绍了最近的一封信中提出的一些结果[普拉多等人，物理修订版信函102073008（2009）]，其示出了如何通过导致非平稳叠加平衡态的时间依赖主方程来设计绝对零度下的两级系统的储层。我们还提出了一个通用的配方，显示如何建立非绝热相干演化的费米子系统与玻色子模式的相互作用，并调查在有限温度下的热库的保真度的保护叠加态的影响。我们的分析结果支持的数值分析的完整的哈密顿模型。

时空叠加的相对性与退相干

Relativity and decoherence of spacetime superpositions

本文提出描述时空态量子叠加的框架，揭示仅相差坐标变换的叠加可改写为固定背景上的动力学，并据此澄清引力诱导纠缠与引力源退相干中的关键假设。

耦合超导电荷量子比特制备腔场的宏观量子叠加态

Preparation of macroscopic quantum superposition states of a cavity field via coupling to a superconducting charge qubit

我们提出了如何利用含有超导电荷量子比特的微波腔产生宏观量子叠加态。基于对电荷态的测量，我们证明了单模腔场的两个宏观可区分相干态的叠加可以通过腔场与电荷量子比特的可控相互作用产生。在腔场的这种叠加被创建之后，相互作用可以被经典磁场关闭，并且在腔场和电荷量子比特之间没有信息传递。我们还讨论了两个压缩相干态叠加态的产生。

多自旋量子态叠加中退相干引起的局域化效应

Localization effects induced by decoherence in superpositions of many-spin quantum states

量子系统与其环境的虚假相互作用称为退相干，作为时间的函数，导致叠加态的相干性衰减。由于系统和环境之间的相互作用是局部的，它们也会导致空间相干性的丧失：系统中空间上遥远的部分之间的相关性丧失，平衡态可能变得局部化。这种效应限制了量子信息可以传输的距离，例如，沿着自旋链。我们在一个核磁共振量子模拟器中研究了这个问题，在这个模拟器中，我们可以监控量子信息在三维网络中的传播：最初定位在单个自旋（量子比特）上的状态在一个合适的哈密顿量的影响下传播，显然没有限制。如果我们给这个哈密顿量加上一个扰动，扩散就会停止，系统就会达到一个极限尺寸，随着扰动强度的增加，这个尺寸会变小。这种有限的大小似乎代表了一种动态平衡。我们提出了一个唯象模型来描述这些结果。

黑洞叠加态的退相干

Decoherence of black hole superpositions

我们考虑一个黑洞“薛定谔猫”的退相干--一个史瓦西黑洞在两个不同位置的非局域叠加--由于它不可避免地发射出霍金辐射。与系统交互的环境获取关于其状态的信息，例如关于其位置的信息。由此产生的退相干被认为是我们宇宙的经典领域从量子基底中出现的原因。然而，这种关于古典主义出现的观点有时被认为是不够孤立的结果，因此被认为是非根本性的（即，仅出于实用目的）。一个黑洞永远不可能与它自己的霍金辐射环境隔离开来，霍金辐射环境携带着关于它位置的信息。结果证明，退相干速率由一个令人惊讶的简单方程给出，值得注意的是（与已知的退相干情况相反），该方程不涉及普朗克常数$\hbar$。

自发发射过程中引力时间膨胀引起的退相干

Gravitational time dilation induced decoherence during spontaneous emission

研究了引力时间膨胀和原子能级间的自发发射引起的量子叠加态的退相干。已经证明引力时间膨胀可以是一个普遍的退相干源。在这里，我们只考虑在自发发射的情况下引力时间膨胀引起的退相干。由于时间膨胀改变了粒子两个位置发射光子的相干性，从而得到粒子位置态的相干性依赖于参考系。改变光场的方向也会导致量子叠加相干性的差异。为了观察主要由引力时间膨胀引起的退相干效应，可以利用延时反馈来增加粒子叠加态的退相干。

二能级原子系统中与耗散有关的快、慢退相干

Rapid and slow decoherence in conjunction with dissipation in a system of two-level atoms

研究了二能级原子与光子模热环境相互作用系统中宏观上不同的量子态叠加态的时间演化。我们证明了原子相干态对退相干是鲁棒的，因此我们称它们的叠加态为原子薛定谔猫态。初始快速制度的时间演化与退相干的过程，它是针对统计混合的组成相干态的原始状态的初始条件。然而，某些被称为对称的叠加，表现出异常缓慢的退相干。通过引入一个新的措施，我们推广了通常的退相干计划关于状态的演变也占对称的情况下。为了强调这样一个事实，即环境保持对称叠加比其他的更长的时间，我们提出了维格纳函数图像的消相干的适当取向的四分量猫态。

高度混合宏观量子叠加态的退相干

Decoherence of Highly Mixed Macroscopic Quantum Superpositions

宏观量子叠加态（MQS）在环境中的消相干速率与其相空间中各态的分离成比例关系。这或多或少与众所周知的命题一致，即更宏观的量子态通常更快地还原为经典态。然而，初始混合度对随后的MQSs退相干的影响却鲜为人知。本文研究了高度混合的MQS系统与环境相互作用的演化过程，并与具有相同中心距的纯MQS系统的演化过程进行了比较。虽然混合MQS的退相干在短时间内发展得更快，但在一定时间后其速率可以被显著抑制，并且变得小于其相应的纯MQS的退相干速率。在产生MQS的光学实验中，我们的结果具有实际意义，即即使在初始状态中加入大量的噪声，MQS的非经典性仍然可以在中等时间内观察到。

退相干的普适性

Universality of Decoherence

我们考虑环境诱导的量子叠加到混合物的退相干，在该过程中的限制是远远快于任何竞争的孤立系的哈密顿量$H_{\rm sys}$产生的。当黄金法则不适用时，我们可以丢弃$H_{\rm sys}$。通过允许同时耦合到不同的水库，我们揭示了退相干作为一个普遍的短时间现象的系统的字符，以及浴和基础的叠加状态取自独立。我们讨论了宏观世界和量子测量的经典行为的后果：对于宏观不同状态的叠加的消相干系统的哈密顿量总是可以忽略不计的。