Geometriske faser langs kvantebaner

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Ludmila Viotti^1,2, Ana Laura Gramajo², Paula I. Villar³, Fernando C. Lombardo³og Rosario Fazio^2,4

¹Departamento de Física Juan José Giambiagi, FCEyN UBA Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentina
²Abdus Salam Internationale Center for Teoretisk Fysik, Strada Costiera 11, 34151 Trieste, Italien
³Departamento de Fí sica Juan José Giambiagi, FCEyN UBA og IFIBA CONICET-UBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentina
⁴Dipartimento di Fisica, Università di Napoli “Federico II”, Monte S. Angelo, I-80126 Napoli, Italien

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Et overvåget kvantesystem, der gennemgår en cyklisk udvikling af parametrene, der styrer dets Hamiltonianer, akkumulerer en geometrisk fase, der afhænger af kvantebanen efterfulgt af systemet på dets udvikling. Faseværdien vil blive bestemt både af enhedsdynamikken og af systemets interaktion med omgivelserne. Følgelig vil den geometriske fase få en stokastisk karakter på grund af forekomsten af tilfældige kvantespring. Her studerer vi fordelingsfunktionen af geometriske faser i overvågede kvantesystemer og diskuterer, hvornår/hvis forskellige størrelser, foreslået til at måle geometriske faser i åbne kvantesystemer, er repræsentative for fordelingen. Vi overvejer også en overvåget ekkoprotokol og diskuterer, i hvilke tilfælde fordelingen af interferensmønsteret, der udvindes i eksperimentet, er knyttet til den geometriske fase. Desuden afslører vi, for den enkelte bane, der ikke udviser kvantespring, en topologisk overgang i fasen erhvervet efter en cyklus og viser, hvordan denne kritiske adfærd kan observeres i en ekkoprotokol. For de samme parametre viser tæthedsmatricen ingen singularitet. Vi illustrerer alle vores hovedresultater ved at betragte et paradigmatisk tilfælde, et spin-1/2 nedsænket i et tidsvarierende magnetfelt i nærvær af et eksternt miljø. De vigtigste resultater af vores analyse er dog ret generelle og afhænger i deres kvalitative træk ikke af valget af den undersøgte model.

Udvalgt billede: Tilfældigheden i en given bane introducerer stokastiske karakteristika i de geometriske faser. Den fuldstændige fordeling af geometriske faser kan rekonstrueres ved tilfældig prøveudtagning over banerne.

Populært resumé

Den geometriske fase (GP) akkumuleret af et isoleret kvantesystem har betydelig betydning på tværs af forskellige domæner, lige fra det matematiske grundlag for kvantemekanikken til forklaringen af fysiske fænomener og endda praktiske anvendelser. Mens flere generaliseringer er blevet foreslået for at inkorporere geometriske faser i åbne kvantesystemer, hvor tilstanden er beskrevet af en tæthedsoperatør, der gennemgår ikke-enhedsudvikling, eksisterer der et yderligere niveau af beskrivelse for sådanne systemer.

Denne alternative beskrivelse af åbne kvantesystemer tilgås f.eks., når systemets tilstand løbende overvåges. I dette tilfælde bliver bølgefunktionen en stokastisk variabel, der følger en anden kvantebane ved hver realisering af evolutionen. Tilfældigheden i en given bane introducerer stokastiske karakteristika hos de praktiserende læger. At forstå de udsving, der induceres hos praktiserende læger gennem indirekte overvågning, er stort set uudforsket. Målet med nærværende arbejde er derfor at beskrive egenskaberne ved akkumuleret GP langs kvantebaner.

Vores arbejde præsenterer en grundig undersøgelse af GPs-fordelingen, der opstår inden for denne ramme for den paradigmatiske model af en spin-½-partikel i et magnetfelt, og om, hvordan og hvornår den er relateret til den tilsvarende fordeling i interferenskanterne i et spin -ekkoeksperiment. Vi viser også, at afhængigt af koblingen til det ydre miljø, vil det overvågede kvantesystem vise en topologisk overgang i den akkumulerede fase, og vi argumenterer for, at denne overgang er synlig i ekko-dynamik.

► BibTeX-data

@article{Viotti2023geometricphases, doi = {10.22331/q-2023-06-02-1029}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-06-02-1029}, title = {Geometric phases langs kvantebaner}, forfatter = {Viotti, Ludmila og Gramajo, Ana Laura og Villar, Paula I. og Lombardo, Fernando C. og Fazio, Rosario}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, bind = {7}, sider = {1029}, måned = jun, år = {2023} }

► Referencer

[1] MV Berry. Kvantefasefaktorer, der ledsager adiabatiske ændringer. Proc. R. Soc. London, 392 (1802): 45–57, 1984. ISSN 00804630. https://doi.org/10.1098/rspa.1984.0023.
https:///doi.org/10.1098/rspa.1984.0023

[2] Y. Aharonov og J. Anandan. Faseændring under en cyklisk kvanteudvikling. Phys. Rev. Lett., 58: 1593–1596, april 1987. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.58.1593.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.58.1593

[3] Frank Wilczek og A. Zee. Udseende af målerstruktur i simple dynamiske systemer. Phys. Rev. Lett., 52: 2111–2114, juni 1984. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.52.2111.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.52.2111

[4] Joseph Samuel og Rajendra Bhandari. Generel indstilling for bærs fase. Phys. Rev. Lett., 60: 2339–2342, juni 1988. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.2339.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.2339

[5] N. Mukunda og R. Simon. Kvantekinematisk tilgang til den geometriske fase. jeg. generel formalisme. Annals of Physics, 228 (2): 205-268, 1993. ISSN 0003-4916. https://doi.org/10.1006/aphy.1993.1093.
https:///doi.org/10.1006/aphy.1993.1093

[6] Armin Uhlmann. Parallel transport og "kvanteholonomi" langs tæthedsoperatører. Reports on Mathematical Physics, 24 (2): 229-240, 1986. ISSN 0034-4877. https://doi.org/10.1016/0034-4877(86)90055-8.
https://doi.org/10.1016/0034-4877(86)90055-8

[7] A. Uhlmann. På bærfaser langs blandinger af stater. Annalen der Physik, 501 (1): 63–69, 1989. https://doi.org/10.1002/andp.19895010108.
https:///doi.org/10.1002/andp.19895010108

[8] Armin Uhlmann. Et målefelt, der styrer parallel transport langs blandede stater. bogstaver i matematisk fysik, 21 (3): 229–236, 1991. https:///doi.org/10.1007/BF00420373.
https:///doi.org/10.1007/BF00420373

[9] Erik Sjöqvist, Arun K. Pati, Artur Ekert, Jeeva S. Anandan, Marie Ericsson, Daniel KL Oi og Vlatko Vedral. Geometriske faser for blandede tilstande i interferometri. Phys. Rev. Lett., 85: 2845–2849, oktober 2000. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.2845.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.2845

[10] K. Singh, DM Tong, K. Basu, JL Chen og JF Du. Geometriske faser for ikke-degenererede og degenererede blandede tilstande. Phys. Rev. A, 67: 032106, marts 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.032106.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.032106

[11] Nicola Manini og F. Pistolesi. Off-diagonale geometriske faser. Phys. Rev. Lett., 85: 3067–3071, oktober 2000. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3067.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3067

[12] Stefan Filipp og Erik Sjöqvist. Off-diagonal geometrisk fase for blandede tilstande. Phys. Rev. Lett., 90: 050403, feb 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.050403.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.050403

[13] Barry Simon. Holonomi, kvante adiabatisk sætning og bærs fase. Phys. Rev. Lett., 51: 2167–2170, december 1983. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.2167.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.2167

[14] Mikio Nakahara. Geometri, topologi og fysik. CRC presse, 2018. https:///doi.org/10.1201/9781315275826.
https:///doi.org/10.1201/9781315275826

[15] Arno Bohm, Ali Mostafazadeh, Hiroyasu Koizumi, Qian Niu og Josef Zwanziger. Den geometriske fase i kvantesystemer: fundamenter, matematiske begreber og anvendelser i molekylær og kondenseret stoffysik. Springer, 2003. https://doi.org/10.1007/978-3-662-10333-3.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-10333-3

[16] Dariusz Chruściński og Andrzej Jamiołkowski. Geometriske faser i klassisk og kvantemekanik, bind 36 af Progress in Mathematical Physics. Birkhäuser Basel, 2004. ISBN 9780817642822. https://doi.org/10.1007/978-0-8176-8176-0.
https://doi.org/10.1007/978-0-8176-8176-0

[17] Frank Wilczek og Alfred Shapere. Geometriske faser i fysik, bind 5. World Scientific, 1989. https://doi.org/10.1142/0613.
https:///doi.org/10.1142/0613

[18] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale og M. den Nijs. Kvantiseret hallkonduktans i et todimensionalt periodisk potentiale. Phys. Rev. Lett., 49: 405–408, aug 1982. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405

[19] B Andrei Bernevig. Topologiske isolatorer og topologiske superledere. I topologiske isolatorer og topologiske superledere. Princeton university press, 2013. https://doi.org/10.1515/9781400846733.
https:///doi.org/10.1515/9781400846733

[20] János K Asbóth, László Oroszlány og András Pályi. Et kort kursus om topologiske isolatorer. Lecture notes in physics, 919: 166, 2016. https://doi.org/10.1007/978-3-319-25607-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-25607-8

[21] Paolo Zanardi og Mario Rasetti. Holonomisk kvanteberegning. Physics Letters A, 264 (2-3): 94-99, dec. 1999. https:///doi.org/10.1016/s0375-9601(99)00803-8.
https://doi.org/10.1016/s0375-9601(99)00803-8

[22] Jonathan A. Jones, Vlatko Vedral, Artur Ekert og Giuseppe Castagnoli. Geometrisk kvanteberegning ved hjælp af kernemagnetisk resonans. Nature, 403 (6772): 869–871, feb 2000. https://doi.org/10.1038/35002528.
https:///doi.org/10.1038/35002528

[23] Chetan Nayak, Steven H. Simon, Ady Stern, Michael Freedman og Sankar Das Sarma. Ikke-abelske anyoner og topologisk kvanteberegning. Rev. Mod. Phys., 80: 1083-1159, september 2008. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.80.1083.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.80.1083

[24] Giuseppe Falci, Rosario Fazio, G. Massimo Palma, Jens Siewert og Vlatko Vedral. Detektion af geometriske faser i superledende nanokredsløb. Nature, 407 (6802): 355–358, sep 2000. https://doi.org/10.1038/35030052.
https:///doi.org/10.1038/35030052

[25] PJ Leek, JM Fink, A. Blais, R. Bianchetti, M. Göppl, JM Gambetta, DI Schuster, L. Frunzio, RJ Schoelkopf og A. Wallraff. Observation af bærs fase i en faststof-qubit. Science, 318 (5858): 1889–1892, 2007. https://doi.org/10.1126/science.1149858.
https://doi.org/10.1126/science.1149858

[26] Mikko Möttönen, Juha J. Vartiainen og Jukka P. Pekola. Eksperimentel bestemmelse af bærfasen i en superledende ladningspumpe. Phys. Rev. Lett., 100: 177201, apr 2008. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.177201.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.177201

[27] Simone Gasparinetti, Simon Berger, Abdufarrukh A Abdumalikov, Marek Pechal, Stefan Filipp og Andreas J Wallraff. Måling af en vakuum-induceret geometrisk fase. Science advances, 2 (5): e1501732, 2016. https:///doi.org/10.1126/sciadv.1501732.
https:///doi.org/10.1126/sciadv.1501732

[28] Abdufarrukh A Abdumalikov Jr, Johannes M Fink, Kristinn Juliusson, Marek Pechal, Simon Berger, Andreas Wallraff og Stefan Filipp. Eksperimentel realisering af ikke-abelske ikke-adiabatiske geometriske porte. Nature, 496 (7446): 482–485, 2013. https://doi.org/10.1038/nature12010.
https:///doi.org/10.1038/nature12010

[29] Chao Song, Shi-Biao Zheng, Pengfei Zhang, Kai Xu, Libo Zhang, Qiujiang Guo, Wuxin Liu, Da Xu, Hui Deng, Keqiang Huang, et al. Kontinuerlig variabel geometrisk fase og dens manipulation til kvanteberegning i et superledende kredsløb. Nature communications, 8 (1): 1-7, 2017. https://doi.org/10.1038/s41467-017-01156-5.
https://doi.org/10.1038/s41467-017-01156-5

[30] Y. Xu, Z. Hua, Tao Chen, X. Pan, X. Li, J. Han, W. Cai, Y. Ma, H. Wang, YP Song, Zheng-Yuan Xue og L. Sun. Eksperimentel implementering af universelle ikke-diabatiske geometriske kvanteporte i et superledende kredsløb. Phys. Rev. Lett., 124: 230503, juni 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.230503.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.230503

[31] Dietrich Leibfried, Brian DeMarco, Volker Meyer, David Lucas, Murray Barrett, Joe Britton, Wayne M Itano, B Jelenković, Chris Langer, Till Rosenband, et al. Eksperimentel demonstration af en robust, high-fidelity geometrisk to-ion-qubit fasegate. Nature, 422 (6930): 412–415, 2003. https://doi.org/10.1038/nature01492.
https:///doi.org/10.1038/nature01492

[32] Wang Xiang-Bin og Matsumoto Keiji. Nonadiabatisk betinget geometrisk faseforskydning med nmr. Phys. Rev. Lett., 87: 097901, aug 2001. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.097901.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.097901

[33] Shi-Liang Zhu og ZD Wang. Implementering af universelle kvanteporte baseret på ikke-diabatiske geometriske faser. Phys. Rev. Lett., 89: 097902, aug 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.097902.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.097902

[34] KZ Li, PZ Zhao og DM Tong. Tilgang til realisering af ikke-diabatiske geometriske porte med foreskrevne udviklingsveje. Phys. Rev. Res., 2: 023295, juni 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023295.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023295

[35] Cheng Yun Ding, Li Na Ji, Tao Chen og Zheng Yuan Xue. Stioptimeret ikke-diabatisk geometrisk kvanteberegning på superledende qubits. Quantum Science and Technology, 7 (1): 015012, 2021. https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ac3621.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ac3621

[36] Anton Gregefalk og Erik Sjöqvist. Overgangsfri kvantekørsel i spin-ekko. Phys. Rev. Applied, 17: 024012, feb 2022. https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.024012.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.024012

[37] Zhenxing Zhang, Tenghui Wang, Liang Xiang, Jiadong Yao, Jianlan Wu og Yi Yin. Måling af bærfasen i en superledende fase-qubit ved en genvej til adiabaticitet. Phys. Rev. A, 95: 042345, april 2017. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042345.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042345

[38] Gabriele De Chiara og G. Massimo Palma. Bærfase for en spin $1/2$ partikel i et klassisk fluktuerende felt. Phys. Rev. Lett., 91: 090404, aug 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.090404.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.090404

[39] Robert S. Whitney og Yuval Gefen. Bærfase i et ikke-isoleret system. Phys. Rev. Lett., 90: 190402, maj 2003. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.190402.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.190402

[40] Robert S. Whitney, Yuriy Makhlin, Alexander Shnirman og Yuval Gefen. Geometrisk karakter af den miljøinducerede bærfase og geometrisk defasering. Phys. Rev. Lett., 94: 070407, feb 2005. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.070407.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.070407

[41] S. Berger, M. Pechal, AA Abdumalikov, C. Eichler, L. Steffen, A. Fedorov, A. Wallraff og S. Filipp. Udforskning af støjens effekt på bærfasen. Phys. Rev. A, 87: 060303, juni 2013. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.060303.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.060303

[42] Simon Jacques Berger. Geometriske faser og støj i kredsløb QED. Ph.d.-afhandling, ETH Zürich, 2015.

[43] DM Tong, E. Sjöqvist, LC Kwek og CH Oh. Kinematisk tilgang til den blandede tilstands geometriske fase i ikke-enhedsmæssig evolution. Phys. Rev. Lett., 93: 080405, aug 2004. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.080405.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.080405

[44] A. Carollo, I. Fuentes-Guridi, M. França Santos og V. Vedral. Geometrisk fase i åbne systemer. Phys. Rev. Lett., 90: 160402, apr 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.160402.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.160402

[45] Carollo Angelo. Kvantebanetilgangen til geometrisk fase for åbne systemer. Modern Physics Letters A, 20 (22): 1635–1654, 2005. https:///doi.org/10.1142/S0217732305017718.
https:///doi.org/10.1142/S0217732305017718

[46] Nikola Burić og Milan Radonjić. Unikt defineret geometrisk fase af et åbent system. Phys. Rev. A, 80: 014101, juli 2009. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.80.014101.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.80.014101

[47] Erik Sjöqvist. Om geometriske faser for kvantebaner. arXiv preprint quant-ph/0608237, 2006. https:///doi.org/10.1556/APH.26.2006.1-2.23.
https:///doi.org/10.1556/APH.26.2006.1-2.23
arXiv:quant-ph/0608237

[48] Angelo Bassi og Emiliano Ippoliti. Geometrisk fase for åbne kvantesystemer og stokastiske optrævninger. Phys. Rev. A, 73: 062104, juni 2006. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.062104.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.062104

[49] JG Peixoto de Faria, AFR de Toledo Piza og MC Nemes. Faser af kvantetilstande i fuldstændig positiv ikke-enhedsmæssig evolution. Europhysics Letters, 62 (6): 782, jun 2003. https:///doi.org/10.1209/epl/i2003-00440-4.
https://doi.org/10.1209/epl/i2003-00440-4

[50] Marie Ericsson, Erik Sjöqvist, Johan Brännlund, Daniel KL Oi og Arun K. Pati. Generalisering af den geometriske fase til fuldstændig positive kort. Phys. Rev. A, 67: 020101, feb 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.020101.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.020101

[51] Fernando C. Lombardo og Paula I. Villar. Geometriske faser i åbne systemer: En model til at studere, hvordan de korrigeres af dekohærens. Phys. Rev. A, 74: 042311, oktober 2006. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.042311.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.042311

[52] Fernando C. Lombardo og Paula I. Villar. Korrektioner til bærfasen i en solid-state qubit på grund af lavfrekvent støj. Phys. Rev. A, 89: 012110, jan 2014. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012110.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012110

[53] Klaus Mølmer, Yvan Castin og Jean Dalibard. Monte carlo bølgefunktionsmetode i kvanteoptik. J. Opt. Soc. Er. B, 10 (3): 524–538, marts 1993. https:///doi.org/10.1364/JOSAB.10.000524.
https:///doi.org/10.1364/JOSAB.10.000524

[54] Gonzalo Manzano og Roberta Zambrini. Kvantetermodynamik under kontinuerlig overvågning: En generel ramme. AVS Quantum Science, 4 (2), 05 2022. ISSN 2639-0213. https://doi.org/10.1116/5.0079886. 025302.
https:///doi.org/10.1116/5.0079886

[55] Matthew PA Fisher, Vedika Khemani, Adam Nahum og Sagar Vijay. Tilfældige kvantekredsløb. Annual Review of Condensed Matter Physics, 14 (1): 335–379, 2023. https:///doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031720-030658.
https:///doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031720-030658

[56] Shane P Kelly, Ulrich Poschinger, Ferdinand Schmidt-Kaler, Matthew Fisher og Jamir Marino. Sammenhængskrav til kvantekommunikation fra hybridkredsløbsdynamik. arXiv preprint arXiv:2210.11547, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2210.11547.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2210.11547
arXiv: 2210.11547

[57] Zack Weinstein, Shane P Kelly, Jamir Marino og Ehud Altman. Krypteringsovergang i et radiativt tilfældigt enhedskredsløb. arXiv preprint arXiv:2210.14242, 2022. https://doi.org/10.48550/arXiv.2210.14242.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2210.14242
arXiv: 2210.14242

[58] Valentin Gebhart, Kyrylo Snizhko, Thomas Wellens, Andreas Buchleitner, Alessandro Romito og Yuval Gefen. Topologisk overgang i måleinducerede geometriske faser. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117 (11): 5706–5713, 2020. https:///doi.org/10.1073/pnas.1911620117.
https:///doi.org/10.1073/pnas.1911620117

[59] Kyrylo Snizhko, Parveen Kumar, Nihal Rao og Yuval Gefen. Svag-måling-induceret asymmetrisk dephasing: Manifestation af indre måling chiralitet. Phys. Rev. Lett., 127: 170401, okt 2021a. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.170401.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.170401

[60] Kyrylo Snizhko, Nihal Rao, Parveen Kumar og Yuval Gefen. Svag-måling-inducerede faser og defasering: Brudt symmetri af den geometriske fase. Phys. Rev. Res., 3: 043045, oktober 2021b. https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043045.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043045

[61] Yunzhao Wang, Kyrylo Snizhko, Alessandro Romito, Yuval Gefen og Kater Murch. Observation af en topologisk overgang i svage måling-inducerede geometriske faser. Phys. Rev. Res., 4: 023179, juni 2022. https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.023179.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.023179

[62] Manuel F Ferrer-Garcia, Kyrylo Snizhko, Alessio D'Errico, Alessandro Romito, Yuval Gefen og Ebrahim Karimi. Topologiske overgange af den generaliserede pancharatnam-bærfase. arXiv preprint arXiv:2211.08519, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.08519.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.08519
arXiv: 2211.08519

[63] Göran Lindblad. På generatorerne af kvantedynamiske semigrupper. Comm. Matematik. Phys., 48 (2): 119–130, 1976. https:///doi.org/10.1007/BF01608499.
https:///doi.org/10.1007/BF01608499

[64] Angel Rivas og Susana F Huelga. Åbne kvantesystemer, bind 10. Springer, 2012. https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8

[65] MS Sarandy og DA Lidar. Adiabatisk tilnærmelse i åbne kvantesystemer. Physical Review A, 71 (1), jan 2005. https:///doi.org/10.1103/physreva.71.012331.
https:///doi.org/10.1103/physreva.71.012331

[66] Patrik Thunström, Johan Åberg og Erik Sjöqvist. Adiabatisk tilnærmelse for svagt åbne systemer. Phys. Rev. A, 72: 022328, aug 2005. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.72.022328.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.72.022328

[67] XX Yi, DM Tong, LC Kwek og CH Oh. Adiabatisk tilnærmelse i åbne systemer: en alternativ tilgang. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 40 (2): 281, 2007. https:///doi.org/10.1088/0953-4075/40/2/004.
https://doi.org/10.1088/0953-4075/40/2/004

[68] Ognyan Oreshkov og John Calsamiglia. Adiabatisk markovsk dynamik. Phys. Rev. Lett., 105: 050503, juli 2010. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.050503.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.050503

[69] Lorenzo Campos Venuti, Tameem Albash, Daniel A. Lidar og Paolo Zanardi. Adiabaticitet i åbne kvantesystemer. Phys. Rev. A, 93: 032118, marts 2016. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.032118.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.032118

[70] Howard Carmichael. En åben systemtilgang til kvanteoptik. Forelæsningsnotater i fysikmonografier. Springer Berlin, Heidelberg, 1993. https://doi.org/10.1007/978-3-540-47620-7.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-47620-7

[71] Howard M. Wiseman og Gerard J. Milburn. Kvantemåling og kontrol. Cambridge University Press, 2009. https:///doi.org/10.1017/CBO9780511813948.
https:///doi.org/10.1017/CBO9780511813948

[72] Andrew J Daley. Kvantebaner og åbne kvantesystemer med mange kroppe. Advances in Physics, 63 (2): 77–149, 2014. https:///doi.org/10.1080/00018732.2014.933502.
https:///doi.org/10.1080/00018732.2014.933502

[73] G. Passarelli, V. Cataudella og P. Lucignano. Forbedring af kvanteudglødning af den ferromagnetiske $p$-spin model gennem pause. Phys. Rev. B, 100: 024302, juli 2019. https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.100.024302.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.100.024302

[74] KW Murch, SJ Weber, Christopher Macklin og Irfan Siddiqi. Observation af enkelte kvantebaner af en superledende kvantebit. Nature, 502 (7470): 211-214, 2013. https://doi.org/10.1038/nature12539.
https:///doi.org/10.1038/nature12539

[75] Charlene Ahn, Andrew C. Doherty og Andrew J. Landahl. Kontinuerlig kvantefejlkorrektion via kvantefeedbackkontrol. Phys. Rev. A, 65: 042301, marts 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.042301.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.042301

[76] R. Vijay, DH Slichter og I. Siddiqi. Observation af kvantespring i et superledende kunstigt atom. Phys. Rev. Lett., 106: 110502, marts 2011. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.110502.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.110502

[77] Tameem Albash, Sergio Boixo, Daniel A Lidar og Paolo Zanardi. Kvante adiabatiske markoviske mesterligninger. New Journal of Physics, 14 (12): 123016, dec 2012. https:///doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123016.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123016

[78] Tameem Albash, Sergio Boixo, Daniel A Lidar og Paolo Zanardi. Berigtigelse: Kvanteadiabatiske markoviske hovedligninger (2012 ny j. phys. 14 123016). New Journal of Physics, 17 (12): 129501, dec. 2015. https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/12/129501.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/12/129501

[79] Ka Wa Yip, Tameem Albash og Daniel A. Lidar. Kvantebaner for tidsafhængige adiabatiske masterligninger. Phys. Rev. A, 97: 022116, februar 2018. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022116.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022116

[80] Patrik Pawlus og Erik Sjöqvist. Skjulte parametre i åben systemudvikling afsløret af geometrisk fase. Phys. Rev. A, 82: 052107, nov. 2010. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.052107.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.052107

[81] EL Hahn. Spin ekko. Phys. Rev., 80: 580–594, november 1950. https://doi.org/10.1103/PhysRev.80.580.
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.80.580

[82] FM Cucchietti, J.-F. Zhang, FC Lombardo, PI Villar og R. Laflamme. Geometrisk fase med ikke-enhedsmæssig udvikling i nærvær af et kvantekritisk bad. Phys. Rev. Lett., 105: 240406, dec. 2010. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.240406.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.240406

[83] Bemærk, a. Reelle implementeringer af protokollen kræver to ekstra trin. Forberedelse og måling af systemet i lige-superposition tilstand |ψ(0)⟩ kan være ret involveret. I stedet forberedes $sigma_z$-goundstate |0⟩, og en puls, der driver den til |ψ(0)⟩, påføres efterfølgende. Derefter slutter protokollen normalt med en sidste spin-rotation, der tager den endelige tilstand tilbage til $sigma_z$-basis, hvor den faktisk beregnede sandsynlighed er, at den er i |0⟩.

[84] Bemærk, b. Forskellige måleskemaer og fysiske situationer kan beskrives ved hjælp af symmetrier af Lindbland-ligningen som en måde at generere forskellig optrævling. Givet invariansen af lign. (1) under en vis fælles transformation $W_mrightarrow W'_m$, $H rightarrow H'$, er Lindblad-udviklingen af den gennemsnitlige tæthedsmatrix $rho(t)$ følgelig uændret, mens de forskellige mulige baner kan gennemgå ikke-trivielle ændringer, derfor beskriver forskellige scenarier. En sådan procedure kan følges for at gå fra direkte fotodetektion til diskrete homodyne detektionsskemaer, hvor en stråledeler blander outputfeltet med et yderligere kohærent felt.

[85] HM Wiseman og GJ Milburn. Kvanteteori for felt-kvadraturmålinger. Phys. Rev. A, 47: 642–662, januar 1993. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.47.642.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.47.642

[86] Ian C. Percival. Kvantetilstandsdiffusion, måling og anden kvantisering, bind 261. Cambridge University Press, 1999. https:///doi.org/10.1016/S0375-9601(99)00526-5.
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(99)00526-5

[87] Najmeh Es'haqi-Sani, Gonzalo Manzano, Roberta Zambrini og Rosario Fazio. Synkronisering langs kvantebaner. Phys. Rev. Res., 2: 023101, april 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023101.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023101

Citeret af

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
Udmøntning af fremtiden med Adryenn Ashley. Adgang her.
Køb og sælg aktier i PRE-IPO-virksomheder med PREIPO®. Adgang her.
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-06-02-1029/

Tidsstempel: 2. Juni, 2023

Tidsstempel: Februar 21, 2023

Genudgivet af Platon

Opdagelse af optimale fermion-qubit-kortlægninger gennem algoritmisk opregning

Robust måling af bølgefunktionstopologi på NISQ kvantecomputere

Måleoptimering af variationel kvantesimulering ved klassisk skygge og derandomisering

Effektiv simulering af Gottesman-Kitaev-Preskill-tilstande med Gaussiske kredsløb

Forbedring af ydeevnen af twin-field quantum key distribution med fordel destillationsteknologi

Fejltolerant kvanteberegning af molekylære observerbare

Kvantekodning og analyse af kontinuert tids stokastisk proces med finansielle applikationer

Quantum Local Search med Quantum Alternating Operator Ansatz

Kohomologiens rolle i kvanteberegning med magiske tilstande

En komplet og operationel ressourceteori om måleskarphed

Klassificering af faser beskyttet af matrixproduktoperatørsymmetrier ved hjælp af matrixprodukttilstande

Om os

Vertikal søgning & Ai

perron

Stay Connected

Konto