Geometrische Phasen entlang Quantenbahnen

Neuauflage von Plato

Verfolger: 0

Ludmila Viotti^1,2, Ana Laura Gramajo², Paula I. Villar³, Fernando C. Lombardo³, und Rosario Fazio^2,4

¹Departamento de Física Juan José Giambiagi, FCEyN UBA Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentinien
²Das Abdus Salam International Center for Theoretical Physics, Strada Costiera 11, 34151 Triest, Italien
³Departamento de Fí sica Juan José Giambiagi, FCEyN UBA und IFIBA CONICET-UBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentinien
⁴Dipartimento di Fisica, Università di Napoli „Federico II“, Monte S. Angelo, I-80126 Napoli, Italien

Findest du dieses Paper interessant oder möchtest du darüber diskutieren? Scite oder hinterlasse einen Kommentar zu SciRate.

Abstrakt

Ein überwachtes Quantensystem, das eine zyklische Entwicklung der Parameter durchläuft, die seinen Hamilton-Operator bestimmen, akkumuliert eine geometrische Phase, die von der Quantenbahn abhängt, der das System bei seiner Entwicklung folgt. Der Phasenwert wird sowohl durch die Einheitsdynamik als auch durch die Interaktion des Systems mit der Umgebung bestimmt. Folglich erhält die geometrische Phase aufgrund des Auftretens zufälliger Quantensprünge einen stochastischen Charakter. Hier untersuchen wir die Verteilungsfunktion geometrischer Phasen in überwachten Quantensystemen und diskutieren, wann/ob verschiedene Größen, die zur Messung geometrischer Phasen in offenen Quantensystemen vorgeschlagen werden, repräsentativ für die Verteilung sind. Wir betrachten auch ein überwachtes Echoprotokoll und diskutieren, in welchen Fällen die Verteilung des im Experiment extrahierten Interferenzmusters mit der geometrischen Phase verknüpft ist. Darüber hinaus enthüllen wir für die einzelne Trajektorie, die keine Quantensprünge aufweist, einen topologischen Übergang in der nach einem Zyklus erfassten Phase und zeigen, wie dieses kritische Verhalten in einem Echoprotokoll beobachtet werden kann. Bei gleichen Parametern weist die Dichtematrix keine Singularität auf. Wir veranschaulichen alle unsere Hauptergebnisse, indem wir einen paradigmatischen Fall betrachten, einen Spin-1/2, der in ein zeitlich variierendes Magnetfeld in Gegenwart einer externen Umgebung eingetaucht ist. Die wichtigsten Ergebnisse unserer Analyse sind jedoch recht allgemein und hängen in ihren qualitativen Merkmalen nicht von der Wahl des untersuchten Modells ab.

Ausgewähltes Bild: Die Zufälligkeit in einer bestimmten Flugbahn führt zu stochastischen Eigenschaften in den geometrischen Phasen. Die vollständige Verteilung der geometrischen Phasen kann durch Zufallsstichproben über die Trajektorien rekonstruiert werden.

Populäre Zusammenfassung

Die von einem isolierten Quantensystem akkumulierte geometrische Phase (GP) ist in verschiedenen Bereichen von erheblicher Bedeutung, von den mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik über die Erklärung physikalischer Phänomene bis hin zu praktischen Anwendungen. Während mehrere Verallgemeinerungen vorgeschlagen wurden, um geometrische Phasen in offene Quantensysteme einzubeziehen, bei denen der Zustand durch einen Dichteoperator beschrieben wird, der eine nichteinheitliche Entwicklung durchläuft, gibt es für solche Systeme eine zusätzliche Beschreibungsebene.

Auf diese alternative Beschreibung offener Quantensysteme wird beispielsweise zugegriffen, wenn der Zustand des Systems kontinuierlich überwacht wird. In diesem Fall wird die Wellenfunktion zu einer stochastischen Variablen, die bei jeder Realisierung der Evolution einer anderen Quantenbahn folgt. Die Zufälligkeit in einer bestimmten Flugbahn führt zu stochastischen Eigenschaften in den GPs. Das Verständnis der bei Hausärzten durch indirekte Überwachung hervorgerufenen Schwankungen ist noch weitgehend unerforscht. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht daher darin, die Eigenschaften von akkumuliertem GP entlang von Quantentrajektorien zu beschreiben.

Unsere Arbeit stellt eine gründliche Untersuchung der GP-Verteilung dar, die sich in diesem Rahmen für das paradigmatische Modell eines Spin-½-Teilchens in einem Magnetfeld ergibt, und ob, wie und wann sie mit der entsprechenden Verteilung in den Interferenzstreifen in einem Spin zusammenhängt -Echo-Experiment. Wir zeigen auch, dass das überwachte Quantensystem abhängig von der Kopplung an die äußere Umgebung einen topologischen Übergang in der akkumulierten Phase zeigt, und wir argumentieren, dass dieser Übergang in der Echodynamik sichtbar ist.

► BibTeX-Daten

@article{Viotti2023geometrische Phasen, doi = {10.22331/q-2023-06-02-1029}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-06-02-1029}, Titel = {Geometrische Phasen entlang Quantentrajektorien}, Autor = {Viotti, Ludmila und Gramajo, Ana Laura und Villar, Paula I. und Lombardo, Fernando C. und Fazio, Rosario}, Zeitschrift = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, Herausgeber = {{Verein zur F{“{o}}rdung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, Band = {7}, Seiten = {1029}, Monat = Juni, Jahr = {2023} }

► Referenzen

[1] MV Berry. Quantale Phasenfaktoren, die adiabatische Veränderungen begleiten. Proz. 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 und J. Anandan. Phasenwechsel während einer zyklischen Quantenentwicklung. Physik. 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 und A. Zee. Aussehen der Eichstruktur in einfachen dynamischen Systemen. Physik. 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 und Rajendra Bhandari. Allgemeine Einstellung für die Beerenphase. Physik. 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 und R. Simon. Quantenkinematischer Ansatz zur geometrischen Phase. ich. allgemeiner Formalismus. 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. Paralleltransport und „Quantenholonomie“ entlang Dichteoperatoren. Berichte über Mathematische Physik, 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. Auf Beerenphasen entlang von Zustandsmischungen. 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. Ein Eichfeld, das den Paralleltransport entlang gemischter Staaten regelt. Briefe in der mathematischen Physik, 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 und Vlatko Vedral. Geometrische Phasen für gemischte Zustände in der Interferometrie. Physik. Rev. Lett., 85: 2845–2849, Okt. 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 und JF Du. Geometrische Phasen für nicht entartete und entartete Mischzustände. Physik. Rev. A, 67: 032106, März 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.032106.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.032106

[11] Nicola Manini und F. Pistolesi. Außerdiagonale geometrische Phasen. Physik. Rev. Lett., 85: 3067–3071, Okt. 2000. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3067.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.85.3067

[12] Stefan Filipp und Erik Sjöqvist. Außerdiagonale geometrische Phase für gemischte Zustände. Physik. Rev. Lett., 90: 050403, Februar 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.050403.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.90.050403

[13] Barry Simon. Holonomie, das quantenadiabatische Theorem und die Berry-Phase. Physik. Rev. Lett., 51: 2167–2170, Dezember 1983. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.2167.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.51.2167

[14] Mikio Nakahara. Geometrie, Topologie und Physik. CRC Press, 2018. https:///doi.org/10.1201/9781315275826.
https: / / doi.org/ 10.1201 / 9781315275826

[15] Arno Bohm, Ali Mostafazadeh, Hiroyasu Koizumi, Qian Niu und Josef Zwanziger. Die geometrische Phase in Quantensystemen: Grundlagen, mathematische Konzepte und Anwendungen in der Molekülphysik und der Physik der kondensierten Materie. 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 und Andrzej Jamiołkowski. Geometrische Phasen in der klassischen und Quantenmechanik, Band 36 von 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 und Alfred Shapere. Geometrische Phasen in der Physik, Band 5. World Scientific, 1989. https:///doi.org/10.1142/0613.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 0613

[18] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale und M. den Nijs. Quantisierte Hall-Leitfähigkeit in einem zweidimensionalen periodischen Potential. Physik. Rev. Lett., 49: 405–408, August 1982. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.49.405

[19] B Andrei Bernevig. Topologische Isolatoren und topologische Supraleiter. In Topologischen Isolatoren und Topologischen Supraleitern. Princeton University Press, 2013. https:///doi.org/10.1515/9781400846733.
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9781400846733

[20] János K. Asbóth, László Oroszlány und András Pályi. Ein kurzer Kurs über topologische Isolatoren. Vorlesungsskript in Physik, 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 und Mario Rasetti. Holonome Quantenberechnung. Physics Letters A, 264 (2-3): 94–99, Dezember 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 und Giuseppe Castagnoli. Geometrische Quantenberechnung mittels Kernspinresonanz. Nature, 403 (6772): 869–871, Februar 2000. https://doi.org/10.1038/35002528.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35002528

[23] Chetan Nayak, Steven H. Simon, Ady Stern, Michael Freedman und Sankar Das Sarma. Nichtabelsche Anyons und topologische Quantenberechnung. 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 und Vlatko Vedral. Erkennung geometrischer Phasen in supraleitenden Nanoschaltkreisen. Nature, 407 (6802): 355–358, September 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 und A. Wallraff. Beobachtung der Beerenphase in einem Festkörper-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 und Jukka P. Pekola. Experimentelle Bestimmung der Beerenphase in einer supraleitenden Ladungspumpe. Physik. Rev. Lett., 100: 177201, April 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 und Andreas J Wallraff. Messung einer vakuuminduzierten geometrischen Phase. 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 und Stefan Filipp. Experimentelle Realisierung nicht-abelscher, nicht-adiabatischer geometrischer Tore. 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. Kontinuierlich variable geometrische Phase und ihre Manipulation für die Quantenberechnung in einem supraleitenden Schaltkreis. 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 und L. Sun. Experimentelle Implementierung universeller nichtadiabatischer geometrischer Quantengatter in einem supraleitenden Schaltkreis. Physik. 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. Experimentelle Demonstration eines robusten, hochauflösenden geometrischen Zwei-Ionen-Qubit-Phasengatters. Nature, 422 (6930): 412–415, 2003. https://doi.org/10.1038/nature01492.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature01492

[32] Wang Xiang-Bin und Matsumoto Keiji. Nichtadiabatische bedingte geometrische Phasenverschiebung mit NMR. Physik. Rev. Lett., 87: 097901, August 2001. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.097901.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.87.097901

[33] Shi-Liang Zhu und ZD Wang. Implementierung universeller Quantengatter basierend auf nichtadiabatischen geometrischen Phasen. Physik. Rev. Lett., 89: 097902, August 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.097902.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.89.097902

[34] KZ Li, PZ Zhao und DM Tong. Ansatz zur Realisierung nichtadiabatischer geometrischer Tore mit vorgegebenen Evolutionspfaden. Physik. 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 und Zheng Yuan Xue. Pfadoptimierte nichtadiabatische geometrische Quantenberechnung an supraleitenden 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 und Erik Sjöqvist. Übergangsloser Quantenantrieb im Spinecho. Physik. Rev. Applied, 17: 024012, Februar 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 und Yi Yin. Messung der Beerenphase in einem supraleitenden Phasen-Qubit durch eine Abkürzung zur Adiabatizität. Physik. 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 und G. Massimo Palma. Beerenphase für ein Spin-$1/2$-Teilchen in einem klassischen fluktuierenden Feld. Physik. Rev. Lett., 91: 090404, August 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.090404.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.91.090404

[39] Robert S. Whitney und Yuval Gefen. Beerenphase in einem nichtisolierten System. Physik. Rev. Lett., 90: 190402, Mai 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 und Yuval Gefen. Geometrische Natur der umweltbedingten Beerenphase und geometrische Dephasierung. Physik. Rev. Lett., 94: 070407, Februar 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 und S. Filipp. Untersuchung der Wirkung von Lärm auf die Beerenphase. Physik. 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. Geometrische Phasen und Rauschen in der QED-Schaltung. Doktorarbeit, ETH Zürich, 2015.

[43] DM Tong, E. Sjöqvist, LC Kwek und CH Oh. Kinematischer Ansatz zur geometrischen Phase gemischter Zustände in der nichteinheitlichen Evolution. Physik. Rev. Lett., 93: 080405, August 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 und V. Vedral. Geometrische Phase in offenen Systemen. Physik. Rev. Lett., 90: 160402, April 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.160402.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.90.160402

[45] Carollo Angelo. Der Quantentrajektorien-Ansatz zur geometrischen Phase für offene Systeme. Modern Physics Letters A, 20 (22): 1635–1654, 2005. https://doi.org/10.1142/S0217732305017718.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0217732305017718

[46] Nikola Burić und Milan Radonjić. Eindeutig definierte geometrische Phase eines offenen Systems. Physik. 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. Über geometrische Phasen für Quantentrajektorien. 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 und Emiliano Ippoliti. Geometrische Phase für offene Quantensysteme und stochastische Enträtselungen. Physik. 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 und MC Nemes. Phasen von Quantenzuständen in vollständig positiver nichteinheitlicher Entwicklung. Europhysics Letters, 62 (6): 782, Juni 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 und Arun K. Pati. Verallgemeinerung der geometrischen Phase auf vollständig positive Karten. Physik. Rev. A, 67: 020101, Februar 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.020101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.020101

[51] Fernando C. Lombardo und Paula I. Villar. Geometrische Phasen in offenen Systemen: Ein Modell zur Untersuchung, wie sie durch Dekohärenz korrigiert werden. Physik. Rev. A, 74: 042311, Okt. 2006. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.042311.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042311

[52] Fernando C. Lombardo und Paula I. Villar. Korrekturen der Beerenphase in einem Festkörper-Qubit aufgrund von niederfrequentem Rauschen. Physik. Rev. A, 89: 012110, Januar 2014. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.012110

[53] Klaus Mølmer, Yvan Castin und Jean Dalibard. Monte-Carlo-Wellenfunktionsmethode in der Quantenoptik. J. Opt. Soc. Bin. B, 10 (3): 524–538, März 1993. https:///doi.org/10.1364/JOSAB.10.000524.
https: / / doi.org/ 10.1364 / JOSAB.10.000524

[54] Gonzalo Manzano und Roberta Zambrini. Quantenthermodynamik unter kontinuierlicher Überwachung: Ein allgemeiner Rahmen. 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 und Sagar Vijay. Zufällige Quantenschaltungen. 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 und Jamir Marino. Kohärenzanforderungen für die Quantenkommunikation aus der Dynamik hybrider Schaltkreise. arXiv-Vorabdruck 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 und Ehud Altman. Verwürfelter Übergang in einem strahlenden, zufälligen Einheitskreis. arXiv-Vorabdruck 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 und Yuval Gefen. Topologischer Übergang in messinduzierten geometrischen Phasen. 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 und Yuval Gefen. Durch schwache Messung induzierte asymmetrische Dephasierung: Manifestation der intrinsischen Messchiralität. Physik. 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 und Yuval Gefen. Durch schwache Messung induzierte Phasen und Dephasierung: Gebrochene Symmetrie der geometrischen Phase. Physik. Rev. Res., 3: 043045, Okt. 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 und Kater Murch. Beobachtung eines topologischen Übergangs in durch schwache Messungen induzierten geometrischen Phasen. Physik. 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 und Ebrahim Karimi. Topologische Übergänge der generalisierten Pancharatnam-Beerenphase. arXiv-Vorabdruck arXiv:2211.08519, 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.08519.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.08519
arXiv: 2211.08519

[63] Goran Lindblad. Über die Generatoren quantendynamischer Halbgruppen. Komm. Mathematik. Phys., 48 (2): 119–130, 1976. https:///doi.org/10.1007/BF01608499.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[64] Angel Rivas und Susana F Huelga. Offene Quantensysteme, Band 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 und DA Lidar. Adiabatische Näherung in offenen Quantensystemen. Physical Review A, 71 (1), Januar 2005. https:///doi.org/10.1103/physreva.71.012331.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.71.012331

[66] Patrik Thunström, Johan Åberg und Erik Sjöqvist. Adiabatische Näherung für schwach offene Systeme. Physik. Rev. A, 72: 022328, August 2005. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.72.022328.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.022328

[67] XX Yi, DM Tong, LC Kwek und CH Oh. Adiabatische Näherung in offenen Systemen: ein alternativer Ansatz. 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 und John Calsamiglia. Adiabatische Markovian-Dynamik. Physik. 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 und Paolo Zanardi. Adiabatizität in offenen Quantensystemen. Physik. Rev. A, 93: 032118, März 2016. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.032118.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.032118

[70] Howard Carmichael. Ein offener Systemansatz zur Quantenoptik. Vorlesungsunterlagen in Physikmonographien. 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 und Gerard J. Milburn. Quantenmessung und -kontrolle. Cambridge University Press, 2009. https:///doi.org/10.1017/CBO9780511813948.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[72] Andrew J. Daley. Quantenbahnen und offene Vielteilchen-Quantensysteme. 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 und P. Lucignano. Verbesserung des Quantenglühens des ferromagnetischen $p$-Spin-Modells durch Pausieren. Physik. 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 und Irfan Siddiqi. Beobachtung einzelner Quantenbahnen eines supraleitenden Quantenbits. Nature, 502 (7470): 211–214, 2013. https://doi.org/10.1038/nature12539.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12539

[75] Charlene Ahn, Andrew C. Doherty und Andrew J. Landahl. Kontinuierliche Quantenfehlerkorrektur mittels Quantenrückkopplungskontrolle. Physik. Rev. A, 65: 042301, März 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.042301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.042301

[76] R. Vijay, DH Slichter und I. Siddiqi. Beobachtung von Quantensprüngen in einem supraleitenden künstlichen Atom. Physik. Rev. Lett., 106: 110502, März 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 und Paolo Zanardi. Quantenadiabatische Markovsche Mastergleichungen. New Journal of Physics, 14 (12): 123016, Dezember 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 und Paolo Zanardi. Berichtigung: Quantenadiabatische Markovian-Mastergleichungen (2012 neue J. Phys. 14 123016). New Journal of Physics, 17 (12): 129501, Dezember 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 und Daniel A. Lidar. Quantentrajektorien für zeitabhängige adiabatische Mastergleichungen. Physik. 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 und Erik Sjöqvist. Verborgene Parameter in der Evolution offener Systeme durch geometrische Phase enthüllt. Physik. 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-Echos. Physik. 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 und R. Laflamme. Geometrische Phase mit nichteinheitlicher Entwicklung in Gegenwart eines quantenkritischen Bades. Physik. Rev. Lett., 105: 240406, Dez. 2010. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.240406.
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.105.240406

[83] Kein Tee. Echte Implementierungen des Protokolls erfordern zwei zusätzliche Schritte. Das Vorbereiten und Messen des Systems im Zustand gleicher Überlagerung |ψ(0)⟩ könnte recht aufwändig sein. Stattdessen wird der $sigma_z$-Grundzustand |0⟩ vorbereitet und anschließend ein Impuls angelegt, der ihn auf |ψ(0)⟩ bringt. Dann endet das Protokoll normalerweise mit einer letzten Spin-Rotation, die den Endzustand auf die $sigma_z$-Basis zurückbringt, wobei die tatsächlich berechnete Wahrscheinlichkeit die ist, in |0⟩ zu sein.

[84] Beachten Sie, b. Verschiedene Messschemata und physikalische Situationen können mithilfe von Symmetrien der Lindbland-Gleichung beschrieben werden, um unterschiedliche Auflösungen zu erzeugen. Angesichts der Invarianz von Gl. (1) Unter einer gemeinsamen Transformation $W_mrightarrow W'_m$, $H rightarrow H'$ bleibt die Lindblad-Entwicklung der gemittelten Dichtematrix $rho(t)$ folglich unverändert, während die verschiedenen möglichen Trajektorien daher nichttriviale Änderungen erfahren können Beschreibung verschiedener Szenarien. Ein solches Verfahren kann befolgt werden, um von der direkten Photodetektion zu diskreten homodynen Detektionsschemata zu gelangen, bei denen ein Strahlteiler das Ausgangsfeld mit einem zusätzlichen kohärenten Feld mischt.

[85] HM Wiseman und GJ Milburn. Quantentheorie der Feldquadraturmessungen. Physik. 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. Quantum State Diffusion, Measurement and Second Quantization, Band 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 und Rosario Fazio. Synchronisation entlang Quantentrajektorien. Physik. Rev. Res., 2: 023101, April 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023101

Zitiert von

Dieses Papier ist in Quantum unter dem veröffentlicht Creative Commons Namensnennung 4.0 International (CC BY 4.0) Lizenz. Das Copyright verbleibt bei den ursprünglichen Copyright-Inhabern wie den Autoren oder deren Institutionen.

SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
PlatoAiStream. Web3-Datenintelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
Die Zukunft prägen mit Adryenn Ashley. Hier zugreifen.
Kaufen und verkaufen Sie Anteile an PRE-IPO-Unternehmen mit PREIPO®. Hier zugreifen.
Quelle: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-06-02-1029/

Zeitstempel: 2. Juni 2023

Zeitstempel: 21. Februar 2023

Neuauflage von Plato

Entdecken optimaler Fermion-Qubit-Zuordnungen durch algorithmische Aufzählung

Robuste Messung der Wellenfunktionstopologie auf NISQ-Quantencomputern

Messoptimierung der Variationsquantensimulation durch klassische Schattenbildung und Derandomisierung

Effiziente Simulation von Gottesman-Kitaev-Preskill-Zuständen mit Gaußschen Schaltungen

Verbesserung der Leistung der Zweifeld-Quantenschlüsselverteilung mit vorteilhafter Destillationstechnologie

Fehlertolerante Quantenberechnung molekularer Observablen

Quantenkodierung und -analyse für zeitkontinuierliche stochastische Prozesse mit Finanzanwendungen

Quantum Local Search mit dem Quantum Alternating Operator Ansatz

Die Rolle der Kohomologie in der Quantenberechnung mit magischen Zuständen

Eine vollständige und praktische Ressourcentheorie der Messschärfe

Klassifizieren von Phasen, die durch Matrixproduktoperatorsymmetrien geschützt sind, unter Verwendung von Matrixproduktzuständen

Über uns

Vertikale Suche & Ai

Plattform

Bleiben Sie in Verbindung

Konto