Geometric Phases Along Quantum Trajectories

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Ludmila Viotti^1,2, Ana Laura Gramajo², Paula I. Villar³, Fernando C. Lombardo³ja Rosario Fazio^2,4

¹Departamento de Física Juan José Giambiagi, FCEyN UBA Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentiina
²Abdus Salamin kansainvälinen teoreettisen fysiikan keskus, Strada Costiera 11, 34151 Trieste, Italia
³Departamento de Fí sica Juan José Giambiagi, FCEyN UBA ja IFIBA CONICET-UBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, Argentiina
⁴Dipartimento di Fisica, Università di Napoli "Federico II", Monte S. Angelo, I-80126 Napoli, Italia

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Valvottu kvanttijärjestelmä, joka käy läpi Hamiltonin parametrien syklistä kehitystä, kerää geometrisen vaiheen, joka riippuu kvanttiradasta, jota seuraa järjestelmän evoluutio. Vaihearvon määrää sekä unitaarinen dynamiikka että järjestelmän vuorovaikutus ympäristön kanssa. Näin ollen geometrinen vaihe saa stokastisen luonteen satunnaisten kvanttihyppyjen esiintymisen vuoksi. Tässä tutkitaan geometristen vaiheiden jakautumisfunktiota monitoroiduissa kvanttijärjestelmissä ja pohditaan milloin/jos erilaiset suureet, joita ehdotetaan geometristen vaiheiden mittaamiseen avoimissa kvanttijärjestelmissä, edustavat jakaumaa. Tarkastellaan myös valvottua kaikuprotokollaa ja pohditaan, missä tapauksissa kokeessa erotetun häiriökuvion jakauma liittyy geometriseen vaiheeseen. Lisäksi paljastamme yksittäiselle lentoradalle, jossa ei ole kvanttihyppyjä, topologisen siirtymän syklin jälkeen hankitussa vaiheessa ja näytämme, kuinka tämä kriittinen käyttäytyminen voidaan havaita kaikuprotokollassa. Samoille parametreille tiheysmatriisi ei osoita mitään singulaarisuutta. Havainnollistamme kaikkia päätuloksiamme tarkastelemalla paradigmaattista tapausta, spin-1/2:ta, joka on upotettu ajassa muuttuvaan magneettikenttään ulkoisen ympäristön läsnä ollessa. Analyysimme tärkeimmät tulokset ovat kuitenkin melko yleisiä, eivätkä ne laadullisissa piirteissään riipu tutkitun mallin valinnasta.

Suositeltu kuva: Tietyn liikeradan satunnaisuus tuo geometrisiin vaiheisiin stokastisia ominaisuuksia. Geometristen vaiheiden täydellinen jakautuminen voidaan rekonstruoida satunnaisotannalla lentoratojen yli.

Suosittu yhteenveto

Eristetyn kvanttijärjestelmän keräämällä geometrisella faasilla (GP) on merkittävä merkitys monilla eri aloilla kvanttimekaniikan matemaattisista perusteista fysikaalisten ilmiöiden selittämiseen ja jopa käytännön sovelluksiin. Vaikka useita yleistyksiä on ehdotettu geometristen vaiheiden sisällyttämiseksi avoimiin kvanttijärjestelmiin, joissa tilaa kuvaa tiheysoperaattori, joka käy läpi epäyhtenäistä kehitystä, tällaisille järjestelmille on olemassa lisäkuvaustaso.

Tähän vaihtoehtoiseen avoimien kvanttijärjestelmien kuvaukseen päästään esimerkiksi silloin, kun järjestelmän tilaa seurataan jatkuvasti. Tässä tapauksessa aaltofunktiosta tulee stokastinen muuttuja, joka seuraa erilaista kvanttirataa evoluution jokaisessa toteutusvaiheessa. Satunnaisuus tietyllä liikeradalla tuo stokastiset ominaisuudet yleislääkäriin. Yleislääkäreiden epäsuoran seurannan aiheuttamien vaihteluiden ymmärtäminen on suurelta osin tutkimatta. Tämän työn tavoitteena on siksi kuvata akkumuloituneen GP:n ominaisuuksia kvanttiratoja pitkin.

Työmme esittelee perusteellisen tutkimuksen GPs-jakaumasta, joka syntyy tässä kehyksessä magneettikentässä olevan spin-½-hiukkasen paradigmaattiselle mallille, ja liittyykö se vastaavaan jakautumiseen spin-½-hiukkasten häiriöhajoissa, ja milloin ja milloin -kaikukoe. Osoitamme myös, että riippuen kytkennästä ulkoiseen ympäristöön, seurattava kvanttijärjestelmä näyttää topologisen siirtymän kertyneessä vaiheessa ja väitämme, että tämä siirtymä näkyy kaikudynamiikassa.

► BibTeX-tiedot

@article{Viotti2023geometricphases, doi = {10.22331/q-2023-06-02-1029}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-06-02-1029}, otsikko = {Geometric phases pitkin kvanttiradat}, kirjoittaja = {Viotti, Ludmila ja Gramajo, Ana Laura ja Villar, Paula I. ja Lombardo, Fernando C. ja Fazio, Rosario}, päiväkirja = {{Kvantti}}, issn = {2521-327X}, julkaisija = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volyymi = {7}, sivut = {1029}, kuukausi = kesäkuu, vuosi = {2023} }

► Viitteet

[1] MV Berry. Kvantaaliset vaihetekijät, jotka liittyvät adiabaattisiin muutoksiin. 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 ja J. Anandan. Vaiheenmuutos syklisen kvanttievoluution aikana. Phys. Rev. Lett., 58: 1593–1596, huhtikuu 1987. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.58.1593.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.58.1593

[3] Frank Wilczek ja A. Zee. Tulkkirakenteen ulkonäkö yksinkertaisissa dynaamisissa järjestelmissä. Phys. Rev. Lett., 52: 2111–2114, kesäkuu 1984. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.52.2111.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.2111

[4] Joseph Samuel ja Rajendra Bhandari. Yleinen asetus marjavaiheelle. Phys. Rev. Lett., 60: 2339–2342, kesäkuu 1988. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.2339.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.60.2339

[5] N. Mukunda ja R. Simon. Kvanttikinemaattinen lähestymistapa geometriseen vaiheeseen. i. yleinen formalismi. 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. Rinnakkaiskuljetus ja "kvanttiholonomia" tiheysoperaattoreita pitkin. 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. Marjafaasissa tilojen seoksia pitkin. 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. Mittakenttä, joka ohjaa rinnakkaiskuljetusta sekatiloissa. kirjaimet matemaattisessa fysiikassa, 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 ja Vlatko Vedral. Geometriset faasit sekatiloihin interferometriassa. Phys. Rev. Lett., 85: 2845–2849, lokakuu 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 ja JF Du. Geometriset vaiheet ei-degeneroituneille ja rappeutuneille sekatiloille. Phys. Rev. A, 67: 032106, maaliskuu 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.032106.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.032106

[11] Nicola Manini ja F. Pistolesi. Pois-diagonaaliset geometriset vaiheet. Phys. Rev. Lett., 85: 3067–3071, lokakuu 2000. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3067.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.85.3067

[12] Stefan Filipp ja Erik Sjöqvist. Poikkeava geometrinen vaihe sekatiloissa. Phys. Rev. Lett., 90: 050403, helmikuu 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.050403.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.050403

[13] Barry Simon. Holonomia, kvanttiadiabaattinen lause ja marjan vaihe. Phys. Rev. Lett., 51: 2167–2170, joulukuu 1983. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.2167.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.51.2167

[14] Mikio Nakahara. Geometria, topologia ja fysiikka. CRC Press, 2018. https:///doi.org/10.1201/9781315275826.
https: / / doi.org/ 10.1201 / +9781315275826

[15] Arno Bohm, Ali Mostafazadeh, Hiroyasu Koizumi, Qian Niu ja Josef Zwanziger. Geometrinen vaihe kvanttijärjestelmissä: perusteet, matemaattiset käsitteet ja sovellukset molekyyli- ja kondensoituneen aineen fysiikassa. 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 ja Andrzej Jamiołkowski. Geometric Phases in Classical and Quantum Mechanics, osa 36 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 ja Alfred Shaper. Geometric Phase in Physics, volyymi 5. World Scientific, 1989. https:///doi.org/10.1142/0613.
https: / / doi.org/ 10.1142 / +0613

[18] DJ Thouless, M. Kohmoto, kansanedustaja Nightingale ja M. den Nijs. Kvantisoitu hallin konduktanssi kaksiulotteisessa jaksollisessa potentiaalissa. Phys. Rev. Lett., 49: 405–408, elokuu 1982. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.405

[19] B Andrei Bernevig. Topologiset eristimet ja topologiset suprajohteet. Teoksessa Topologiset eristeet ja topologiset suprajohteet. Princeton University Press, 2013. https:///doi.org/10.1515/9781400846733.
https: / / doi.org/ 10.1515 / +9781400846733

[20] János K Asbóth, László Oroszlány ja András Pályi. Lyhyt kurssi topologisista eristeistä. Fysiikan luentomuistiinpanot, 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 ja Mario Rasetti. Holonominen kvanttilaskenta. Physics Letters A, 264 (2-3): 94-99, joulukuu 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 ja Giuseppe Castagnoli. Geometrinen kvanttilaskenta ydinmagneettista resonanssia käyttäen. Nature, 403 (6772): 869–871, helmikuu 2000. https:///doi.org/10.1038/35002528.
https: / / doi.org/ 10.1038 / +35002528

[23] Chetan Nayak, Steven H. Simon, Ady Stern, Michael Freedman ja Sankar Das Sarma. Ei-abelilaiset anyonit ja topologinen kvanttilaskenta. Rev. Mod. Phys., 80: 1083–1159, syyskuu 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 ja Vlatko Vedral. Geometristen faasien havaitseminen suprajohtavissa nanopiireissä. Nature, 407 (6802): 355–358, syyskuu 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 ja A. Wallraff. Marjan faasin havainnointi kiinteässä kubitissa. 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 ja Jukka P. Pekola. Marjafaasin kokeellinen määritys suprajohtavassa varauspumpussa. Phys. Rev. Lett., 100: 177201, huhtikuu 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 ja Andreas J Wallraff. Tyhjiön aiheuttaman geometrisen vaiheen mittaus. Tiede edistyy, 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 ja Stefan Filipp. Ei-abelilaisten ei-adiabaattisten geometristen porttien kokeellinen toteutus. 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 jne. Jatkuvasti muuttuva geometrinen vaihe ja sen manipulointi kvanttilaskentaa varten suprajohtavassa piirissä. 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 ja L. Sun. Universaalisten nonadiabaattisten geometristen kvanttiporttien kokeellinen toteutus suprajohtavassa piirissä. Phys. Rev. Lett., 124: 230503, kesäkuu 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 jne. Kokeellinen esittely kestävästä, korkealaatuisesta geometrisesta kahden ionin kubitin vaiheportista. Nature, 422 (6930): 412–415, 2003. https:///doi.org/10.1038/nature01492.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature01492

[32] Wang Xiang-Bin ja Matsumoto Keiji. Nonadiabaattinen ehdollinen geometrinen vaihesiirto nmr:llä. Phys. Rev. Lett., 87: 097901, elokuu 2001. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.097901.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.87.097901

[33] Shi-Liang Zhu ja ZD Wang. Ei-diabaattisiin geometrisiin vaiheisiin perustuvien universaalien kvanttiporttien toteutus. Phys. Rev. Lett., 89: 097902, elokuu 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.097902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.097902

[34] KZ Li, PZ Zhao ja DM Tong. Lähestymistapa ei-diabaattisten geometristen porttien toteuttamiseen määrätyillä kehityspoluilla. Phys. Rev. Res., 2: 023295, kesäkuu 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 ja Zheng Yuan Xue. Polkuoptimoitu nonadiabaattinen geometrinen kvanttilaskenta suprajohtavilla kubiteilla. 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 ja Erik Sjöqvist. Siirtymätöntä kvanttiajoa spinkaiussa. Phys. Rev. Applied, 17: 024012, helmikuu 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 ja Yi Yin. Marjafaasin mittaaminen suprajohtavan vaiheen kubitissa adiabaattisuuden oikotien avulla. Phys. Rev. A, 95: 042345, huhtikuu 2017. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042345.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.042345

[38] Gabriele De Chiara ja G. Massimo Palma. Berry-vaihe spin $1/2$ -hiukkaselle klassisessa vaihtelevassa kentässä. Phys. Rev. Lett., 91: 090404, elokuu 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.090404.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.090404

[39] Robert S. Whitney ja Yuval Gefen. Marjafaasi eristämättömässä järjestelmässä. Phys. Rev. Lett., 90: 190402, toukokuu 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 ja Yuval Gefen. Ympäristön aiheuttaman marjafaasin geometrinen luonne ja geometrinen vaiheistus. Phys. Rev. Lett., 94: 070407, helmikuu 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 ja S. Filipp. Melun vaikutuksen tutkiminen marjavaiheessa. Phys. Rev. A, 87: 060303, kesäkuu 2013. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.060303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.060303

[42] Simon Jacques Berger. Geometriset vaiheet ja kohina piirissä QED. Väitöskirja, ETH Zurich, 2015.

[43] DM Tong, E. Sjöqvist, LC Kwek ja CH Oh. Kinemaattinen lähestymistapa sekatilan geometriseen vaiheeseen epäyhtenäisessä evoluutiossa. Phys. Rev. Lett., 93: 080405, elokuu 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 ja V. Vedral. Geometrinen vaihe avoimissa järjestelmissä. Phys. Rev. Lett., 90: 160402, huhtikuu 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.160402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.160402

[45] Carrollo Angelo. Kvanttiradan lähestymistapa geometriseen vaiheeseen avoimissa järjestelmissä. Modern Physics Letters A, 20 (22): 1635–1654, 2005. https:///doi.org/10.1142/S0217732305017718.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0217732305017718

[46] Nikola Burić ja Milan Radonjić. Avoimen järjestelmän yksilöllisesti määritelty geometrinen vaihe. Phys. Rev. A, 80: 014101, heinäkuu 2009. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.80.014101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.80.014101

[47] Erik Sjöqvist. Kvanttiratojen geometrisista vaiheista. 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: kvant-ph / 0608237

[48] Angelo Bassi ja Emiliano Ippoliti. Geometrinen vaihe avoimille kvanttijärjestelmille ja stokastisille purkauksille. Phys. Rev. A, 73: 062104, kesäkuu 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 ja MC Nemes. Kvanttitilojen vaiheet täysin positiivisessa epäyhtenäisessä evoluutiossa. Europhysics Letters, 62 (6): 782, kesäkuu 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 ja Arun K. Pati. Geometrisen vaiheen yleistäminen täysin positiivisiksi kartoiksi. Phys. Rev. A, 67: 020101, helmikuu 2003. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.67.020101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.020101

[51] Fernando C. Lombardo ja Paula I. Villar. Geometriset vaiheet avoimissa järjestelmissä: Malli, jolla tutkitaan, kuinka ne korjataan dekoherenssilla. Phys. Rev. A, 74: 042311, lokakuu 2006. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.042311.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042311

[52] Fernando C. Lombardo ja Paula I. Villar. Marjafaasin korjaukset puolijohdekubitissa matalataajuisen kohinan takia. Phys. Rev. A, 89: 012110, tammikuu 2014. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.012110

[53] Klaus Mølmer, Yvan Castin ja Jean Dalibard. Monte Carlon aaltofunktiomenetelmä kvanttioptiikassa. J. Opt. Soc. Olen. B, 10 (3): 524–538, maaliskuu 1993. https:///doi.org/10.1364/JOSAB.10.000524.
https: / / doi.org/ 10.1364 / JOSAB.10.000524

[54] Gonzalo Manzano ja Roberta Zambrini. Kvanttitermodynamiikka jatkuvassa seurannassa: yleinen viitekehys. 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 ja Sagar Vijay. Satunnaiset kvanttipiirit. 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 ja Jamir Marino. Koherenssivaatimukset kvanttiviestinnälle hybridipiiridynamiikasta. 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 ja Ehud Altman. Sekoitussiirtymä säteilevässä satunnaisessa unitaaripiirissä. 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 ja Yuval Gefen. Topologinen siirtymä mittaus-indusoiduissa geometrisissä vaiheissa. 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 ja Yuval Gefen. Heikon mittauksen aiheuttama epäsymmetrinen vaiheenpoisto: mittauksen sisäisen kiraalisuuden ilmentymä. Phys. Rev. Lett., 127: 170401, lokakuu 2021a. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.170401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.170401

[60] Kyrylo Snizhko, Nihal Rao, Parveen Kumar ja Yuval Gefen. Heikon mittauksen aiheuttamat faasit ja vaiheistuksen poistaminen: Geometrisen vaiheen symmetria katkennut. Phys. Rev. Res., 3: 043045, lokakuu 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 ja Kater Murch. Topologisen siirtymän havainnointi heikkojen mittausten aiheuttamissa geometrisissä vaiheissa. Phys. Rev. Res., 4: 023179, kesäkuu 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 ja Ebrahim Karimi. Yleistyneen pancharatnam-marja-vaiheen topologiset siirtymät. 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] Goran Lindblad. Kvanttidynaamisten puoliryhmien generaattoreista. Comm. Matematiikka. Phys., 48 (2): 119–130, 1976. https:///doi.org/10.1007/BF01608499.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499

[64] Angel Rivas ja Susana F Huelga. Avoimet kvanttijärjestelmät, osa 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 ja DA Lidar. Adiabaattinen approksimaatio avoimissa kvanttijärjestelmissä. Physical Review A, 71 (1), tammikuu 2005. https:///doi.org/10.1103/physreva.71.012331.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.71.012331

[66] Patrik Thunström, Johan Åberg ja Erik Sjöqvist. Adiabaattinen approksimaatio heikosti avoimille järjestelmille. Phys. Rev. A, 72: 022328, elokuu 2005. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.72.022328.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.022328

[67] XX Yi, DM Tong, LC Kwek ja CH Oh. Adiabaattinen approksimaatio avoimissa järjestelmissä: vaihtoehtoinen lähestymistapa. 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 ja John Calsamiglia. Adiabaattinen markovian dynamiikka. Phys. Rev. Lett., 105: 050503, heinäkuu 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 ja Paolo Zanardi. Adiabaattisuus avoimissa kvanttijärjestelmissä. Phys. Rev. A, 93: 032118, maaliskuu 2016. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.032118.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.032118

[70] Howard Carmichael. Avointen järjestelmien lähestymistapa kvanttioptiikkaan. Fysiikan monografioiden luentomuistiinpanot. 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 ja Gerard J. Milburn. Kvanttimittaus ja ohjaus. Cambridge University Press, 2009. https:///doi.org/10.1017/CBO9780511813948.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[72] Andrew J Daley. Kvanttiradat ja avoimet monikappaleiset kvanttijärjestelmät. 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 ja P. Lucignano. Ferromagneettisen $p$-spin-mallin kvanttihehkutuksen parantaminen tauon avulla. Phys. Rev. B, 100: 024302, heinäkuu 2019. https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.100.024302.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.024302

[74] KW Murch, SJ Weber, Christopher Macklin ja Irfan Siddiqi. Suprajohtavan kvanttibitin yksittäisten kvanttiratojen tarkkaileminen. Nature, 502 (7470): 211–214, 2013. https:///doi.org/10.1038/nature12539.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12539

[75] Charlene Ahn, Andrew C. Doherty ja Andrew J. Landahl. Jatkuva kvanttivirheen korjaus kvanttitakaisinkytkentäohjauksella. Phys. Rev. A, 65: 042301, maaliskuu 2002. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.042301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.042301

[76] R. Vijay, DH Slichter ja I. Siddiqi. Kvanttihyppyjen havainnointi suprajohtavassa keinotekoisessa atomissa. Phys. Rev. Lett., 106: 110502, maaliskuu 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 ja Paolo Zanardi. Kvanttiadiabaattiset markovian pääyhtälöt. New Journal of Physics, 14 (12): 123016, joulukuu 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 ja Paolo Zanardi. Oikaisu: Kvanttiadiabaattiset markovian pääyhtälöt (2012 uusi j. fys. 14 123016). New Journal of Physics, 17 (12): 129501, joulukuu 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 ja Daniel A. Lidar. Kvanttitrajektorit ajasta riippuville adiabaattisille pääyhtälöille. Phys. Rev. A, 97: 022116, helmikuu 2018. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022116.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022116

[80] Patrik Pawlus ja Erik Sjöqvist. Geometrisen vaiheen paljastamat piiloparametrit avoimen järjestelmän evoluutiossa. Phys. Rev. A, 82: 052107, marraskuu 2010. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.052107.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.82.052107

[81] EL Hahn. Pyörimiskaikuja. Phys. Rev., 80: 580–594, marraskuu 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 ja R. Laflamme. Geometrinen vaihe epäyhtenäisellä evoluutiolla kvanttikriittisen kylvyn läsnä ollessa. Phys. Rev. Lett., 105: 240406, joulukuu 2010. https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.240406.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.240406

[83] Huomaa, a. Protokollan todelliset toteutukset vaativat kaksi ylimääräistä vaihetta. Järjestelmän valmisteleminen ja mittaaminen tasa-superpositiotilassa |ψ(0)⟩ saattaa olla varsin vaativaa. Sen sijaan valmistetaan $sigma_z$-goundstate |0⟩ ja sen jälkeen syötetään pulssi, joka ohjaa sen arvoon |ψ(0)⟩. Sitten protokolla päättyy yleensä viimeiseen spin-kiertoon, joka vie lopullisen tilan takaisin $sigma_z$-perusteeseen, jossa todellinen laskennallinen todennäköisyys on olla |0⟩.

[84] Huomaa, b. Erilaisia mittausmalleja ja fysikaalisia tilanteita voidaan kuvata käyttämällä Lindbland-yhtälön symmetrioita keinona tuottaa erilaisia purkauksia. Kun otetaan huomioon yhtälön invarianssi. (1) Jossain yhteismuunnossa $W_mrightarrow W'_m$, $H rightarrow H'$ keskimääräisen tiheysmatriisin $rho(t)$ Lindblad-evoluutio pysyy näin ollen muuttumattomana, kun taas mahdolliset erilaiset liikeradat voivat muuttua ei-triviaalisesti. kuvailevat erilaisia skenaarioita. Tällaista menettelyä voidaan noudattaa siirtyäkseen suorasta fotodetektiosta diskreeteihin homodyne-ilmaisumenetelmiin, joissa säteenjakaja sekoittaa lähtökentän ylimääräiseen koherenttikenttään.

[85] HM Wiseman ja GJ Milburn. Kenttäkvadratuurimittausten kvanttiteoria. Phys. Rev. A, 47: 642–662, tammikuu 1993. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.47.642.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.642

[86] Ian C. Percival. Kvanttitiladiffuusio, mittaus ja toinen kvantisointi, volyymi 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 ja Rosario Fazio. Synkronointi kvanttiratoja pitkin. Phys. Rev. Res., 2: 023101, huhtikuu 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.023101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023101

Viitattu

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
Tulevaisuuden lyöminen Adryenn Ashley. Pääsy tästä.
Osta ja myy osakkeita PRE-IPO-yhtiöissä PREIPO®:lla. Pääsy tästä.
Lähde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-06-02-1029/

Aikaleima: Kesäkuu 2, 2023

Aikaleima: Helmikuu 21, 2023

Julkaissut Platon

Optimaalisten fermion-qubit-kartoitusten löytäminen algoritmisen numeroinnin avulla

Vankka aaltofunktion topologian mittaus NISQ-kvanttitietokoneissa

Variaatiokvanttisimuloinnin mittauksen optimointi klassisen varjon ja derandomisoinnin avulla

Gottesman-Kitaev-Preskill-tilojen tehokas simulointi Gaussin piireillä

Kaksoiskentän kvanttiavaimen jaon suorituskyvyn parantaminen edullisella tislaustekniikalla

Vikasietoinen kvanttilaskenta molekyylihavainnoista

Kvanttikoodaus ja analyysi jatkuvasta aikastokastisesta prosessista rahoitussovelluksilla

Quantum Local Search Quantum Alternating Operator Ansatzilla

Kohomologian rooli kvanttilaskennassa maagisten tilojen kanssa

Täydellinen ja toimiva resurssiteoria mittausten terävyydestä

Matriisitulooperaattorisymmetrioilla suojattujen vaiheiden luokittelu matriisitulotiloja käyttäen

Tietoa Meistä

Pystysuuntainen haku ja Ai

foorumi

Pysy yhteydessä

Tili