Non-exponential decoherence and subdiffusion in atom-optics kicked rotor
量子系统在与环境相互作用时失去相干性,并倾向于经典状态。已知量子相干性随时间呈指数衰减,使得宏观量子叠加通常是不可持续的。在这项工作中,慢于指数衰减的相干性实验实现在原子光学踢转子系统受到非平稳Lévy噪声在施加踢序列。较慢的相干性衰减表现为量子次扩散的形式,可以通过Lévy指数来控制。实验结果与理论估算和数值模拟的结果吻合较好。
2017-04-10 nlin.CD quant-ph
Long-term behaviour in an exactly solvable model of pure decoherence and the problem of Markovian embedding
本文研究纯退相干开放量子系统的精确可解模型,探讨退相干长期速率与谱密度的关系,并证明非Markovian动力学的Markovian嵌入仅对Ohmic谱密度可行。
2023-11-27 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement versus relaxation and decoherence in a quantum algorithm for quantum chaos
我们用解析和数值的方法研究了在量子计算机中量子纠缠的行为。我们的结果表明,在一个理想的算法纠缠指数衰减的扩散弛豫率诱导的经典混沌。这种衰减下降到剩余水平,其随着量子位数n_q呈指数下降。退相干破坏剩余纠缠的速率在nq中呈指数变化。
2003-03-27 cond-mat nlin.CD quant-ph
Non-Markovian Decoherence Times in Finite-Memory Environments
SVNIT, Surat(SVNIT苏拉特)
本文提出了一种基于环境相关函数的非局部退相干功能,揭示了有限记忆环境中退相干时间与环境相关时间平方根的关系,并通过多种环境模型验证了非马尔可夫动力学的解析解。
2026-01-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two interacting atoms in a cavity: exact solutions, entanglement and decoherence
我们解决了两个不同种类的原子在一个腔中相互作用的问题,并找到了相应的本征值和本征函数的显式解使用一个新的不变量。该模型包含各种常用模型。作为例子,我们获得了封闭的表达式并发和纯度作为时间的函数的情况下,腔是准备在一个数的状态。我们讨论了这些量和的行为以及它们在并发纯平面上的相对行为。
2010-04-23 quant-ph
Nonexponential quantum decay under environmental decoherence
一个不稳定的量子态通常会遵循指数规律衰减,因为环境退相干会阻止衰变产物重新组合以重建初始状态。在这里,我们证明了在非常一般的条件下,开放量子系统中指数衰减偏差的存在性。我们的结果与量子布朗运动下的精确动力学相结合,并对最近的实验观测给出了解释。
2017-08-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Neutrino Decoherence in Simple Open Quantum Systems
中微子在传播过程中失去相干性,导致振荡逐渐消失。在这项工作中,我们模型的中微子退相干诱导开放量子系统从他们与环境的相互作用。首先,我们提出了两种不同的模型在量子力学框架中,其中的环境被建模为受迫谐振子与白噪声相互作用,或两个级别的系统与随机相位踢。然后,我们看看在量子场论框架中的退相干过程与环境粒子的弹性散射引起的。指数衰减是所有模型的共同特征,这表明退相干过程的普遍性。我们讨论了GKSL主方程的方法,并给出了一个明确的物理意义的Lindblad运营商的连接。我们证明,指数衰减的一致性的普遍性是基于玻恩-马尔可夫近似。在这项工作中的模型是适合于扩展到描述真实的物理过程,可能是非马尔可夫。
2021-04-15 hep-ph hep-th quant-ph
Decoherence of Histories: Chaotic Versus Integrable Systems
本文通过精确数值模拟 Heisenberg 链,比较混沌、相互作用可积与非相互作用可积孤立系统的量子历史退相干,揭示混沌性对经典性涌现的关键作用。
2025-05-15 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Decoherence from a Chaotic Environment: An Upside Down "Oscillator" as a Model
混沌演化对初始条件表现出指数的对初始条件的敏感性。这表明,即使是非常小的扰动所产生的弱耦合的量子混沌环境的系统的位置,其状态是一个非局域叠加将导致快速退相干。然而,我们也知道经典混沌系统的量子对应物对初始条件失去了指数对初始条件的敏感性,因此这种增强退相干的期望决不是显而易见的。我们分析退相干由于一个“玩具”的量子环境,是解析可解的,但显示指数敏感性扰动的关键现象。我们发现,这样一个环境,与一个单一的自由度,可以更有效地破坏量子相干性比具有无限多个自由度的热浴。这也意味着,标准的“量子布朗运动“模型的散肩环境可能不普遍适用,因为它曾经被证明是。
2003-06-11 quant-ph
Double-Exponential Quasi-Orthogonality: The Geometry of Decoherence
Institute for Theoretical Physics, TU Wien(维也纳工业大学理论物理研究所)
研究N个局部q能级因子组成的复合系统,利用双指数拟正交性等理论,给出有限退相干分支族的重叠和迹距离界,结果取决于典型相对环境动力学,不涉及指针基选择及相干抑制与记录关系。
2026-07-14 quant-ph
Quantum decoherence in the theory of open systems
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,我们确定了谐振子与热浴相互作用的量子退相干度。结果表明,该系统表现出量子退相干,并且随着时间的推移,退相干越来越显著。我们还计算了退相干时间尺度,并分析了所考虑的系统从量子到经典行为的过渡。
2007-04-25 quant-ph
Macroscopic Superpositions, Decoherent Histories and the Emergence of Hydrodynamic Behaviour
宏观系统最完整的描述是局部密度(粒子数,动量和能量),但这些物理变量的叠加态,由埃弗雷特解释表明,没有观察到。为了解释这一点,有人认为,当地的数量,动量和能量密度的历史是近似退相干时,粗粒度足够大的体积。退相干直接产生于这些变量与精确守恒量的接近(精确退相干),而不是环境诱导的退相干。我们讨论了局部平衡的方法和随后出现的流体动力学方程的局部密度。结果是一般的,但我们专注于一个链的振荡器作为一个具体的例子,其中明确的计算可能会进行。我们讨论了环境引起的退相干和守恒引起的退相干之间的关系,并提出了这两种机制的统一观点。
2009-03-10 quant-ph
Quantum effects after decoherence in a quenched phase transition
我们研究了一个量子力学玩具模型,它模拟了淬火相变的一些特征。通过依赖于时间的哈密顿量或通过改变浴的温度,我们能够表明,即使在经典化之后,系统也可以再次显示量子行为。我们解释这种行为的简单的非线性分析和估计相关的时间尺度,匹配的主方程的数值模拟的结果。这为研究非平衡相变中的量子效应和一般的时间相关问题开辟了新的可能性,即使在退相干完成后,量子效应也可能是相关的。
2001-10-30 cond-mat hep-ph quant-ph
Effects of intrinsic decoherence on discord-like correlation measures of two-qubit spin squeezing model
量子退相干发生在系统与环境相互作用时。研究了内禀退相干影响下两量子比特自旋压缩模型中的量子关联行为。定量结果的确定,这取决于物理系统的参数,通过检查不同的量子关联的量化,如纠缠,局部量子不确定性,轨迹距离不和谐和不确定性引起的量子非局域性。我们发现,纠缠遭受内禀退相干,并表现出突然死亡,而其他措施是更强大的对内禀退相干。进一步,我们强调了自旋压缩耦合常数和磁场的作用。
2023-03-04 quant-ph
Quantum decoherence and classical correlations in open systems
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,我们确定了谐振子与热浴相互作用的量子退相干度和经典关联度。从量子到经典行为的过渡所考虑的系统进行了分析,它表明,经典发生在一个有限的时间间隔。我们还计算了退相干时间,并表明它具有相同的规模的时间后,热波动变得可比量子波动。
2007-12-14 quant-ph
Quantum decoherence and classical correlations of the harmonic oscillator in the Lindblad theory
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,我们确定了谐振子与热浴相互作用的量子退相干度和经典关联度。从量子到经典行为的过渡所考虑的系统进行了分析,它表明,经典发生在有限的时间间隔。我们还计算了退相干时间,并表明它具有相同的规模的时间后,统计波动变得可比量子波动。
2007-05-15 quant-ph
A microscopic model of wave-function dephasing and decoherence in the double-slit experiment
对一个量子态的测量行为被认为是将该态“坍缩”成与被测量的可观测量相对应的算符的几个本征态之一。这个测量过程有时被描述为标准量子力学演化之外的过程,并且不能从薛定谔方程计算出来。研究波函数坍缩的一般方法有两种:一种称为“一致”或“退相干”历史方法,另一种称为“环境退相干”方法,它研究环境对量子系统的影响,以解释波函数坍缩。在“环境退相干”方法中,通常研究马尔科夫近似的主方程来研究约化密度矩阵的时间演化,并获得该矩阵的非对角元素的长期依赖性。我们不做一个马尔可夫假设,并研究一个特别简单和可计算的例子。我们发现,坍缩系统的短期行为,至少在本文中考虑的,不是指数的,这是一个新的结果(长期行为,当然,仍然是指数)。这使得人们可以将费米黄金法则的跃迁概率的时间二次行为与坍缩波函数的指数长时间行为联系起来。
2021-10-20 quant-ph
Numerical investigation of the logarithmic Schrödinger model of quantum decoherence
本文提出了一个含时耦合的对数薛定谔方程作为量子粒子在位置空间中波函数的碰撞退相干模型。对数薛定谔方程的特殊数学形式已经被证明是从条件波理论中得出的,但是对数薛定谔方程的有效性还没有在一般初始条件下进行数值研究。使用算子分裂的方法,我们解决了非线性运动方程的波函数数值和比较它的解决方案的标准Joos-Zeh主方程的密度矩阵。我们发现这两种方法之间的系综宽度的时间依赖性行为很好的协议,但注意到好奇的“零钉扎”行为的对数薛定谔方程,从而波函数的零不会被擦除继续传播。通过检查推导的对数薛定谔方程的条件波动理论,我们指出可能的途径解决这个零钉扎问题。
2021-10-11 quant-ph
Exponential suppression of decoherence and relaxation of quantum systems using energy penalty
保护量子信息不受退相干影响的主要方法之一是将信息编码在具有大能隙的哈密顿量的基态子空间(或低能扇区)中,这会惩罚来自环境的错误。保护哈密顿量的选择,使得其退化的地面子空间是一个错误的错误检测码所造成的错误与环境的相互作用。我们考虑具有任意数量的本地站点的环境,例如自旋,它们之间的相互作用是本地的和有界的。然后,假设该系统是一个有限数量的网站在环境中的相互作用,我们证明,到第二阶相对于耦合常数,消相干和松弛抑制的一个因素,该因素的增长指数快速的能源罚款的比例,在环境中的本地相互作用的规范。然而,由于兰姆移位效应,状态仍然可以在代码子空间内酉地演化。在绝热量子计算的背景下,这意味着代码子空间内的演化有效地由重整化哈密顿量控制。这个结果是从第一原理推导出来的,没有使用主方程或它们的假设,甚至在无限温度极限下也成立。我们还证明了无界或非本地的相互作用,在远离系统的网站的环境中不显着修改的指数抑制。我们的主要技术工具是一个新的约束功率谱密度的衰减在高频率的本地观测和多体哈密顿有界和本地相互作用的支持周围的邻居的观测。
2016-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el math-ph
Decoherence dynamics of qubits coupled to systems at quantum transitions
研究了在量子跃迁时,两能级(量子比特)系统与环境多体系统均匀耦合的退相干性质,包括连续和一阶量子跃迁.特别地,我们考虑d维量子伊辛模型作为环境系统。我们从量子比特的纯态和环境系统的基态出发,研究了量子比特退相干随量子整体演化的动力学过程。这个问题在动态有限尺寸标度框架内讨论。我们分析了适当的量子位退相干函数的动态有限尺寸标度。在连续的量子跃迁中,他们发展出环境系统大小的幂律,相对于环境系统处于正常的非临界条件下的情况,量子比特退相干的增长率大大增强。在一阶量子跃迁时,量子比特退相干增长率的增强要大得多,当环境系统的大小增加时,导致指数律。
2018-12-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytical model of non-Markovian decoherence in donor-based charge quantum bits
我们开发了一个分析模型来描述基于施主的电荷量子比特(qubit)的动力学。结果,量子比特的量子退相干被解析地获得,并显示出非马尔可夫特征:退相干率随时间变化,甚至达到负值,产生电子相干性的非指数衰减和稍后的重相干。所得到的相干时间与温度成反比,从而导致低于材料相关特征温度的低退相干。
2010-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bohmian Trajectories Post-Decoherence
在量子布朗运动模型的背景下,研究了在量子力学的玻姆解释中,宏观物体与其环境之间的相互作用在产生正确的经典极限中起着至关重要的作用。众所周知,相互作用的影响之一是产生位置表示中的简化密度矩阵的极其快速的近似对角化。这种效应本身不足以产生玻密轨道的一般准经典行为。然而,它表明,如果系统粒子最初是在一个近似的能量本征态,那么有一种倾向的Bohmian轨迹成为近似经典的一个相当长的时间尺度。这种现象和行为的维格纳函数后退相干(分析Halliwell和Zoupas)之间的关系进行了讨论。人们还认为,这种现象可能与环境中轨迹信息的存储有关,因此它可能是发生此类环境监测的每种情况的一般特征。
1999-08-08 quant-ph
Interaction-induced impeding of decoherence and anomalous diffusion
我们研究了耗散和相互作用的相互作用如何影响玻色子多体量子系统的动力学。在耗散和强排斥相互作用的存在下,观测值,如相干性和压缩性显示三个动力学制度:一个初始的指数变化,其次是幂律制度,最后是一个缓慢的指数收敛到其渐近值对应的无限温度状态。这些非常长的时间尺度是由于耗散迫使不受相互作用影响的状态的布居而产生的。长时间,强耦合动力学的理解,通过执行一个映射到一个经典的扩散过程显示非布朗行为。当耗散和强相互作用分别作用时,它们都倾向于抑制相干性,我们发现强相互作用阻碍了耗散产生的退相干过程。
2012-07-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Irreversibility in quantum maps with decoherence
Bolztmann回声(BE)是非孤立系对扰动的不可逆性和敏感性的度量。最近,这个数量的不同制度被描述为混沌系统。有一个微扰的制度,其中的BE衰减的速率由取决于系统的时间反演的准确性和一个术语取决于系统和环境之间的耦合的总和。此外,一个参数独立的政权,其特征在于由经典的李雅普诺夫指数,预计。在本文中,我们研究的行为BE在双曲映射,在不同的环境接触。我们分析了不同制度的出现,并表明BE的衰变率的行为强烈依赖于环境的类型。
2010-03-29 nlin.CD quant-ph
Dynamics of decoherence in a noisy driven environment
本研究分析含时噪声磁场下耦合自旋链的中心自旋退相干动力学,揭示噪声对退相干的放大效应、退相干因子的临界标度规律、耦合强度与噪声特性对退相干回复的影响及非马尔可夫性的变化规律。
2025-04-30 cond-mat.str-el quant-ph
Typical behaviour of the global entanglement of an open multiqubit system in a non-markovian regimen
研究了多量子比特系统在非马尔可夫机制下与库相互作用时,由于退相干引起的纠缠度的衰减。我们假设在退相干过程中,系统的每个量子比特都与自己独立的环境相互作用。大多数以前的工作对这个问题的重点是特定的初始状态或家庭的初始状态服从分析处理。在这里,我们确定数值上的典型,平均行为的系统对应于随机初始纯态均匀分布(在整个希尔伯特空间的$n$ -量子比特纯态)根据哈尔措施。我们研究由3、4、5和6个量子位组成的系统。在每种情况下,我们还考虑对应于重要的特定初始状态,如GHZ状态或多量子比特状态最大化的全球纠缠的纠缠动力学,并确定在这种情况下,这些状态中的任何一个是代表与一般初始状态相关的平均行为。
2012-09-13 quant-ph
Disentanglement and Decoherence without dissipation at non-zero temperatures
与解纠缠相反,解相干是很好理解的。根据通常的知识,与耗散环境的不可逆耦合是纠缠丢失的机制。在这里,我们表明,相反,解纠缠实际上可以发生在足够大的温度$T$,甚至为消失的小耗散(正如我们已经证明了先前的退相干)。然而,尽管$T$对退相干的影响随时间呈指数增加,但$T$对解纠缠的影响在所有时间都是恒定的,反映了两种现象之间的根本差异。此外,在特定的$T$解纠缠的可能性随着初始纠缠的减小而增加。
2010-09-19 quant-ph
Instantaneous and dynamical decoherence
退相干的两种表现形式,称为瞬时和动态的,进行了研究。前者反映了对当前状态分量间干扰的抑制,后者反映了初始状态分量间干扰的抑制。这些类型的退相干的情况下计算的布朗运动和谐振子和非谐振子内的半经典近似。一个值得注意的现象,即相反的方向的动力学变量的时间箭头相比,量子涨落产生的双指数时间依赖性的动力学退相干存在的谐波力。对于弱非谐振子,动力学退相干以奇异的方式依赖于非谐性的量。
2018-03-01 quant-ph
Decoherence without classicality in the resonant quantum kicked rotor
我们研究了在Kraus算符定义的幺正噪声作用下的量子被踢转子的共振,我们证明了这种退相干一般不会导致经典的扩散行为.我们发现精确的解析表达式的密度矩阵和方差的主要共振。方差并没有失去其弹道行为,但相干性衰减的幂律。二次共振进行了数值处理,获得幂律衰减的方差和指数律衰减的相干性。
2009-07-01 quant-ph
Decoherence of a two-qubit system with a variable bath coupling operator
我们研究了一个非对称双量子比特系统的退相干,该系统通过一个可调相互作用项耦合到一个公共浴或两个单独的谐振子浴。耗散动力学的评估使用布洛赫Redfield形式主义。结果表明,退相干效应的行为主要受与环境和温度耦合的量子比特算符之间的不同对称性的影响,而两种浴配置之间的差异很小。此外,它阐述了量子比特参数的小缺陷不会导致退相干率的急剧增强。
2005-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位,特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比,它使用C \ast -模块结构。我们表明,该系统提出了从他们的几何相位的观点,两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场,作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构,并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用,特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
Quantum decoherence of an anharmonic oscillator monitored by a Bose-Einstein condensate
研究了在对称双势阱中被玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)监控的量子非谐振子的动力学行为。分析了测量装置在振荡器上引起的(非指数)退相干。详细的准经典和量子分析。在第一种情况下,对于一个任意的初始相干态,观察到两个不同的退相干制度:一个初始的高斯衰减,其次是幂律衰减较长的时间。这两个政权的特征时间尺度的报告。在全量子情况下,观察到的退相干的代数时间衰减的解析近似表达式。
2014-10-28 quant-ph
Competition between decoherence and purification: quaternionic representation and quaternionic fractals
我们考虑退相干过程和迭代量子纯化协议之间的竞争。我们表明,这种竞争可以模拟到四元数空间的非线性映射。这种非线性映射具有复杂的行为,在由净化效应主导的量子态的区域和由退相干效应主导的量子态的区域之间引入分形边界。边境上的国家不稳定。这个边界在3D空间中的嵌入就像一个四元数的Julia集或一个具有分形内部结构的Mandelbulb。
2022-05-31 math-ph math.MP nlin.CD
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
Classicality with(out) decoherence: Concepts, relation to Markovianity, and a random matrix theory approach
本文重新审视了经典世界从量子物理中产生的问题,比较了三种经典性概念,确立了严格定义的量子马尔可夫性在连接这些概念中的关键作用,并利用随机矩阵理论模型证明在非可积和混沌系统中,缓慢粗糙观测量的测量统计中量子效应被指数级抑制。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Polynomial Simulations of Decohered Quantum Computers
我们正式定义解相干量子计算机(使用密度矩阵),并提出了一个模拟他们的概率经典图灵机。我们研究了两种情况下的模拟的减速:(1)顺序量子计算机,或量子图灵机(QTM),和(2)并行量子计算机,或量子线路。本文表明,退相干量子计算机的计算能力强烈依赖于计算中的并行量。对于任何非零的退相干率,QTM的模拟的预期减速在量子计算的时间和空间上是多项式的。这意味着受到任何数量的噪声的QTM是毫无价值的。对于退相干量子线路,情况更加微妙,取决于退相干率η。我们发现,我们的模拟是有效的电路的退相干率高于一些常数,但指数的退相干率低于其他一些常数的一般电路。通过计算机实验,我们证明了在较短的退相干率范围内从指数代价到多项式代价的转变,并展示了各种量子线路中的相变。
1996-11-17 quant-ph
Decoherence through Spin Chains: Toy Model
乍看之下,薛定谔方程对封闭量子系统动力学的描述似乎与描述开放量子系统的林德布拉德方程不相容。通过分析自旋为1/2的链的封闭动力学,我们重建指数衰减后一个模型的特点。我们确定了所有必要的成分,以有效地模拟这种行为,如一个无限大的环境和耦合到系统弱相比,在浴缸中的内部耦合。
2011-08-29 quant-ph
Decoherence due to an excited state quantum phase transition in a two-level boson model
研究了单个量子比特与环境相互作用引起的退相干。环境被建模为一个标量两级玻色子系统,可以通过一阶或连续激发态量子相变,这取决于控制参数的值。基于Tamm-Damkoff近似的平均场方法的制定,以了解所观察到的行为的退相干。只有连续的激发态相变对量子比特的退相干产生显著的影响。当系统-环境耦合将环境带到连续相变的临界点时,这是最大的。在这种情况下,退相干因子(或保真度)以有限尺寸标度幂律变为零。
2010-01-03 nucl-th quant-ph
Decoherence induced by an ordered environment
这封信讨论了有限温度下弱耦合到库中的量子比特的时间演化,库具有长程序的对称破缺态。特别是,我们的有序水库模型的标准BCS超导体与s波配对。我们研究了量子比特的约化密度矩阵,分别采用了无时间卷积近似和Nakajima-Zwanzig近似。我们研究了量子比特和超导浴之间的不同类型的耦合。我们发现,在超导浴有序一般会导致一个不利的非马尔可夫快于指数衰减的量子比特的相干性。另一方面,量子位与浴的无序扇区的耦合可以导致量子位的马尔可夫退相干,退相干速率急剧降低。由于这些行为是有序相特有的,量子比特可以作为其环境中连续相变的有用探针。我们还简要讨论了我们的主要结果的有效性,即对于耦合到有限温度下具有自发破缺连续对称性的一般有序浴的量子位,量子位相干性的衰减速度比指数衰减更快。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence in the Heisenberg model
为了阐明封闭量子系统中退相干的概念,我们研究了一个简化的海森堡自旋模型。为此,我们定义了一个新的概念:退相干函数ψ(t),它描述了整个系统中退相干的动力学,并与所有粒子的总(冯诺依曼)熵。正如预期的那样,退相干既被理解为由系统动力学引起的统计过程,也被理解为熵的问题。此外,退相干时间的概念也适用于封闭系统,我们已经解决了它在1/r型势场中关于粒子数N、密度ρ和空间维数D的海森堡模型中的行为。我们还研究了在这类系统中发生的庞加莱递归:在N=1000粒子系统中,递归时间接近宇宙年龄的量级。这促使我们得出结论,退相干不仅在实践中,而且在原则上是量子经典问题的解决方案。
2003-11-11 quant-ph
Chaos, entanglement and decoherence in the quantum kicked top
我们分析了一个量子比特系统中混沌、纠缠和退相干的相互作用,该系统的集体行为是量子踢顶。单个量子比特与其余量子比特之间的动力学纠缠可以从集体自旋算符的平均值计算出来。这使得在实验环境中有效地测量纠缠动力学成为可能。我们认为一个深刻的量子制度,并表明,签名的混沌存在于动力学纠缠的参数,我们建议使用冷原子的实验中。纠缠的演化依赖于初始态对规则与混沌Floquet本征态的支持,其相空间分布集中在相应的规则或混沌本征结构上。我们包括退相干的影响,通过一个现实的模型,并表明,签名的纠缠动力学中的混沌持续存在的退相干。此外,经典混沌本身也会影响退相干率。
2008-05-09 quant-ph
Decoherence problem in quantum state transfer via an engineered spin chain
在具有“常开相互作用”的工程自旋链中实现了完美的量子态转移。在这里,我们考虑这样一个协议,量子退相干引起的空间分布的环境,这是普遍建模为一个浴缸的谐振子更现实的问题。利用角动量理论中的不可约张量方法,我们研究了零温和有限温两种情况下退相干对QST效率的影响。我们不仅发现QST效率随格位数的增加呈指数衰减,而且还发现了一些反直觉的效应,即QST效率随温度的升高而增强。
2006-08-17 quant-ph
Unsharp pointer observables and the structure of decoherence
退相干理论试图解释量子系统与其量子环境相互作用的涌现经典行为。为了使这种机制形式化,我们引入了这样一种思想,即在开放的量子演化(或通道)中保存的信息可以用初始系统的可观测量来表征。我们使用这种方法表明,被广播到环境的许多部分的信息可以被编码在一个单一的观察。这支持了一个模型的退相干,其中的指针可观察到的可以是一个任意的正算子值的措施(POVM)。这一推广使得描述一个现实的经典相空间的出现成为可能。此外,该模型阐明了系统中保存的信息、从系统流向环境的信息(测量)之间的关系,以及系统与环境之间相关性的建立。
2008-02-05 quant-ph
Decoherence of matter waves by thermal emission of radiation
新兴的量子技术引起了人们对退相干的越来越多的兴趣--退相干是一种限制量子效应出现并将其转化为经典现象的过程。退相干的一个重要原因是量子系统与其环境的相互作用,它使两者“纠缠”在一起,并将量子相干性分布在如此多的自由度上,从而使其不可观测。退相干理论已经通过使用物质波耦合到外部光子或分子的实验以及使用相干光子态、捕获离子和电子干涉仪的研究得到了补充。大分子特别适合于研究量子-经典跃迁,因为它们可以在许多内部自由度中储存大量能量;内能可以转化为热辐射,从而诱导退相干。在这里,我们报告的物质波干涉仪实验中,C70分子失去其量子行为的热辐射。我们发现我们的实验观察和微观退相干理论之间的定量协议。由热辐射发射引起的退相干是一种普遍的机制,应该与所有宏观物体有关。
2004-02-19 quant-ph
Non-Markovian decoherence and disentanglement scenarios in quantum Brownian motion
我们研究了耗散量子系统的非马尔可夫退相干和去纠缠动力学,重点研究了非高斯连续变量系统。动力学方程用量子布朗运动的Hu-Paz-Zhang主方程描述。比较了单模叠加态与双模纠缠态的消相干函数随时间的演化。它被证实,适度的非马尔可夫影响减缓了干涉条纹和量子关联的衰减,而强烈的非马尔可夫效应导致的共振浴甚至可以加速相干性的损失,相比马尔可夫近似的预测。定性地分析了退相干函数的不同情况,包括指数、高斯或代数衰减。结果表明,部分复苏的相干性可以发生在非Lindblad型动力学的情况下。
2007-11-20 quant-ph
Decoherence-free mechanism to protect long-range entanglement against decoherence
具有变程相互作用的量子自旋模型可以表现出短程模型所不具备的某些量子特性。通过考虑量子XYZ模型,其不同站点之间的相互作用强度呈指数或多项式变化,我们报告了在系统浴相互作用的存在和不存在的情况下,在动力学中的长程纠缠的创建。具体来说,在封闭的动力学,我们确定一个参数制度,系统应该开始其演变,使淬火后产生的状态可以产生一个高的时间平均纠缠具有低波动。在指数和幂律衰减中,它都发生在磁场较弱且z方向上的相互作用不为零的情况下。当系统的一部分反复与浴相互作用或与z方向的失相噪声一起附着到谐振子的集合时,我们观察到不与环境附着的子部分的长程纠缠在演化开始时随时间保持恒定,称为纠缠冻结,从而展示了一种保护长程纠缠的方法。我们发现,冻结纠缠内容在任何长度和冻结发生的时间称为冻结终端遵循互补关系的所有范围的相互作用。然而,我们发现,对于一个固定的纠缠范围,存在一个临界值的相互作用长度导致的最大冻结终端。
2020-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Scaling of Decoherence Effects in Quantum Computers
在一个简单的量子计算机模型中,研究了退相干率随量子比特数的变化规律。两个状态的q比特通过捕获势被定位在分离良好的位置周围,但是发生质量运动的q比特中心的振动运动。相干的一个和两个q比特门控过程由外部经典场控制,并由高Q腔模式促进。退相干由于q位和腔模式耦合到一个浴的自发发射模式,腔衰减模式和振动模式的治疗。的保真度的短时间行为的非马尔可夫治疗,使时间尺度的退相干被确定,连同它们对q位数的依赖的情况下,其中的q位/腔模式系统是在一个纯粹的状态和浴是在热状态。
2003-01-17 quant-ph
Decoherence without dissipation?
在最近的一篇文章中,Ford,Lewis和O 'Connell(PRA 64,032101(2001))讨论了一个思想实验,其中布朗粒子受到双缝测量。通过分析出现的干涉图样的衰减,他们得出了一个比以前的结果快得多的退相干速率,甚至在消失耗散的极限下仍然存在。这一结果是基于对某个衰减因子的定义,他们在短时间内进行了分析。在这篇文章中,我们指出,这个衰减因子只在大于一定时间t_mix的时候才能捕捉到退相干的物理现象,t_mix是两个出现的波包开始重叠所需的时间。因此,福特等人从状态t t_mix中提取退相干时间的策略< t_mix is in our opinion not meaningful. If one analyzes the attenuation factor for t >,可以恢复退相干时间的熟悉行为;特别是,在没有耗散的情况下没有看到退相干。后一个结论证实了一个简单的计算的非对角元素的约化密度矩阵。
2003-06-03 quant-ph
Decoherence of quantum discord in an asymmetric-anisotropy spin system
研究了具有非对称各向异性相互作用的海森堡自旋系统中量子关联的退相干。利用量子纠缠和不协调来量化关联的量子性。通过分析和数值计算,我们发现在独立的局域马尔可夫库的作用下,量子不和谐随时间渐近衰减。这与纠缠态的突然变化有明显的不同。在纠缠消失之前,量子不和谐的动力学行为与纠缠非常相似。与非相互作用量子比特的情况相比,相互作用自旋系统的不和谐迅速下降。在任意有限温度下,非零热不协调可以通过非对称各向异性相互作用而增强,从而引起量子涨落。
2012-08-08 quant-ph
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
1999-05-14 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
Decoherence as Decay of the Loschmidt Echo in a Lorentz Gas
经典混沌动力学的特征是对初始条件的指数敏感性。然而,量子力学并没有表现出这种特征。相反,我们考虑量子演化对汉密尔顿扰动的敏感性。这被观察为在经典弱扰动存在的情况下,在时间反演演化之后恢复的Loscherton回波$M(t)$的衰减,即原始状态(宽度为$σ$的波包)的量。通过考虑一个洛伦兹气体的大小$L$,这对于大$L$是一个模型的{ \it无界}经典混沌系统,我们发现数值证据表明,如果扰动是在一定范围内,$M(t)$指数衰减率$1/τ_ϕ$由相应的经典动力学的Lyapunov指数$λ$。这种指数衰减远远超出Eherenfest时间$t_{E}$,并在时间$t_{s}\simeq λ^{-1}\ln (\widetilde{N})$饱和,其中$\widetilde{N}\simeq (L/σ)^2$是希尔伯特空间的有效维数。由于$τ_ϕ$量化了量子相位(退相干)的不可控性,因此其表征和控制具有根本意义。
2001-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Quantum chaos algorithms and dissipative decoherence with quantum trajectories
利用量子轨道方法研究了耗散消相干在量子计算机算法中的作用,该算法模拟了量子混沌的各种区域,包括动力学局域化、量子遍历区域和准可积运动。作为一个例子,我们使用的量子混沌算法,可以实现在一个多项式数量的量子门。结果表明,量子计算的保真度随时间呈指数衰减,衰减率与量子比特数、量子门数和每个量子门的退相干耗散率成正比.在强耗散的极限下,量子算法产生一个量子吸引子,它可以具有复杂或简单的结构。我们还比较了耗散消相干的影响与静态缺陷的影响。
2005-01-21 quant-ph
Decoherence at absolute zero
本文分析了在绝对零度下量子相干性的损失。我们的模型由一个谐振子耦合到环境中的谐振子在绝对零度。我们发现,欧姆浴,非对角元素的密度矩阵的位置表示的衰减作为一个幂律的时间在后期。这种量子域中相干性的缓慢损失与高温环境研究中观察到的指数衰减有质的不同。
2005-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph