1फिशिका जुआन जोस गिआम्बियागी विभाग, एफसीईवाईएन यूबीए स्यूदाद यूनिवर्सिटीरिया, पाबेलोन I, 1428 ब्यूनस आयर्स, अर्जेंटीना
2सैद्धांतिक भौतिकी के लिए अब्दुस सलाम इंटरनेशनल सेंटर, स्ट्राडा कोस्टिएरा 11, 34151 ट्राइस्टे, इटली
3फाई सिका विभाग जुआन जोस गिआम्बियागी, एफसीईवाईएन यूबीए और आईएफआईबीए कॉनिसेट-यूबीए, फैकल्टाड डी सिएनसियास एक्सैक्टस वाई नेचुरल्स, स्यूदाद यूनिवर्सिटेरिया, पाबेलोन I, 1428 ब्यूनस आयर्स, अर्जेंटीना
4डिपार्टिमेंटो डि फिसिका, यूनिवर्सिटा डि नेपोली "फेडेरिको II", मोंटे एस. एंजेलो, आई-80126 नेपोली, इटली
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सार
एक मॉनिटर की गई क्वांटम प्रणाली, जो अपने हैमिल्टनियन को नियंत्रित करने वाले मापदंडों के चक्रीय विकास से गुजर रही है, एक ज्यामितीय चरण को जमा करती है जो सिस्टम द्वारा उसके विकास पर अपनाए गए क्वांटम प्रक्षेपवक्र पर निर्भर करता है। चरण मान एकात्मक गतिशीलता और पर्यावरण के साथ सिस्टम की बातचीत दोनों द्वारा निर्धारित किया जाएगा। नतीजतन, यादृच्छिक क्वांटम छलांग की घटना के कारण ज्यामितीय चरण एक स्टोकेस्टिक चरित्र प्राप्त कर लेगा। यहां हम मॉनिटर किए गए क्वांटम सिस्टम में ज्यामितीय चरणों के वितरण फ़ंक्शन का अध्ययन करते हैं और चर्चा करते हैं कि खुले क्वांटम सिस्टम में ज्यामितीय चरणों को मापने के लिए प्रस्तावित विभिन्न मात्राएं कब/क्या वितरण का प्रतिनिधित्व करती हैं। हम एक मॉनिटर किए गए इको प्रोटोकॉल पर भी विचार करते हैं और चर्चा करते हैं कि किन मामलों में प्रयोग में निकाले गए हस्तक्षेप पैटर्न का वितरण ज्यामितीय चरण से जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, हम बिना क्वांटम जंप प्रदर्शित करने वाले एकल प्रक्षेपवक्र के लिए, एक चक्र के बाद प्राप्त चरण में एक टोपोलॉजिकल संक्रमण का अनावरण करते हैं और दिखाते हैं कि इस महत्वपूर्ण व्यवहार को एक इको प्रोटोकॉल में कैसे देखा जा सकता है। समान मापदंडों के लिए, घनत्व मैट्रिक्स कोई विलक्षणता नहीं दिखाता है। हम अपने सभी मुख्य परिणामों को एक प्रतिमानात्मक मामले पर विचार करके स्पष्ट करते हैं, एक बाहरी वातावरण की उपस्थिति में चुंबकीय क्षेत्र के समय-परिवर्तन में डूबा हुआ एक स्पिन-1/2। हालाँकि, हमारे विश्लेषण के प्रमुख परिणाम काफी सामान्य हैं और उनकी गुणात्मक विशेषताओं में, अध्ययन किए गए मॉडल की पसंद पर निर्भर नहीं करते हैं।
लोकप्रिय सारांश
ओपन क्वांटम सिस्टम के इस वैकल्पिक विवरण तक पहुँचा जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब सिस्टम की स्थिति की लगातार निगरानी की जाती है। इस मामले में, तरंग फ़ंक्शन एक स्टोकेस्टिक वैरिएबल बन जाता है जो विकास के प्रत्येक अहसास पर एक अलग क्वांटम प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करता है। किसी दिए गए प्रक्षेपवक्र में यादृच्छिकता जीपी में स्टोकेस्टिक विशेषताओं का परिचय देती है। अप्रत्यक्ष निगरानी के माध्यम से जीपी में प्रेरित उतार-चढ़ाव को समझना काफी हद तक अज्ञात है। इसलिए वर्तमान कार्य का लक्ष्य क्वांटम प्रक्षेप पथ के साथ संचित जीपी के गुणों का वर्णन करना है।
हमारा काम एक चुंबकीय क्षेत्र में एक स्पिन-½ कण के प्रतिमान मॉडल के लिए इस ढांचे के भीतर उत्पन्न होने वाले जीपी वितरण का गहन अध्ययन प्रस्तुत करता है, और क्या, कैसे और कब यह एक स्पिन में हस्तक्षेप फ्रिंज में संबंधित वितरण से संबंधित है। -प्रतिध्वनि प्रयोग. हम यह भी दिखाते हैं कि बाहरी वातावरण के साथ युग्मन के आधार पर, मॉनिटर की गई क्वांटम प्रणाली संचित चरण में एक टोपोलॉजिकल संक्रमण दिखाएगी और हमारा तर्क है कि यह संक्रमण प्रतिध्वनि गतिशीलता में दिखाई देता है।
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[83] ध्यान दें, ए. प्रोटोकॉल के वास्तविक कार्यान्वयन के लिए दो अतिरिक्त चरणों की आवश्यकता होती है। सिस्टम को समान-सुपरपोजिशन स्थिति में तैयार करना और मापना |ψ(0)⟩ काफी शामिल हो सकता है। इसके बजाय, $sigma_z$-goundstate |0⟩ तैयार किया जाता है और इसे |ψ(0)⟩ तक ले जाने वाली एक पल्स बाद में लागू की जाती है। फिर, प्रोटोकॉल आम तौर पर अंतिम स्पिन रोटेशन के साथ समाप्त होता है जो अंतिम स्थिति को $sigma_z$ आधार पर वापस ले जाता है, जहां वास्तव में गणना की संभावना |0⟩ में होने की होती है।
[84] नोट, बी. अलग-अलग माप योजनाओं और भौतिक स्थितियों को अलग-अलग सुलझाने के तरीके के रूप में लिंडब्लैंड समीकरण की समरूपता का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है। समीकरण की अपरिवर्तनीयता को देखते हुए। (1) कुछ संयुक्त परिवर्तन के तहत $W_mrightarrow W'_m$, $H दायां तीर H'$, औसत घनत्व मैट्रिक्स $rho(t)$ का लिंडब्लैड विकास परिणामस्वरूप अपरिवर्तित है, जबकि विभिन्न संभावित प्रक्षेपवक्र गैर-तुच्छ परिवर्तनों से गुजर सकते हैं, इसलिए विभिन्न परिदृश्यों का वर्णन। प्रत्यक्ष फोटोडिटेक्शन से असतत होमोडाइन डिटेक्शन योजनाओं तक जाने के लिए ऐसी प्रक्रिया का पालन किया जा सकता है, जिसमें एक बीम-स्प्लिटर आउटपुट फ़ील्ड को एक अतिरिक्त सुसंगत फ़ील्ड के साथ मिलाता है।
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