1Departamento de Física Juan José Giambiagi, FCEyN UBA Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 부에노스아이레스, 아르헨티나
2The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Strada Costiera 11, 34151 트리에스테, 이탈리아
3Departamento de Fí sica Juan José Giambiagi, FCEyN UBA 및 IFIBA CONICET-UBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Ciudad Universitaria, Pabellón I, 1428 Buenos Aires, 아르헨티나
4Dipartimento di Fisica, Università di Napoli "Federico II", Monte S. Angelo, I-80126 나폴리, 이탈리아
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추상
해밀토니안을 제어하는 매개변수의 주기적 진화를 겪는 모니터링되는 양자 시스템은 시스템이 진화하는 양자 궤적에 의존하는 기하학적 위상을 축적합니다. 단계 값은 단일 역학 및 시스템과 환경의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 결과적으로 기하학적 위상은 임의 양자 점프의 발생으로 인해 확률적 특성을 얻게 됩니다. 여기서 우리는 모니터링되는 양자 시스템에서 기하학적 위상의 분포 함수를 연구하고 개방형 양자 시스템에서 기하학적 위상을 측정하기 위해 제안된 다른 양이 분포를 나타내는 경우/경우에 대해 논의합니다. 또한 모니터링된 에코 프로토콜을 고려하고 실험에서 추출된 간섭 패턴의 분포가 기하학적 위상과 연결된 경우에 대해 논의합니다. 또한 양자 도약을 나타내지 않는 단일 궤적에 대해 주기 후에 획득한 위상의 토폴로지 전이를 공개하고 에코 프로토콜에서 이 중요한 동작을 관찰할 수 있는 방법을 보여줍니다. 동일한 매개변수의 경우 밀도 행렬에 특이점이 표시되지 않습니다. 우리는 외부 환경이 존재하는 시변 자기장에 잠긴 스핀 1/2인 패러다임 사례를 고려하여 모든 주요 결과를 설명합니다. 그러나 분석의 주요 결과는 매우 일반적이며 질적 특성에서 연구 모델의 선택에 의존하지 않습니다.
인기 요약
개방형 양자 시스템에 대한 이 대체 설명은 예를 들어 시스템 상태가 지속적으로 모니터링될 때 액세스됩니다. 이 경우 파동함수는 진화의 각 구현에서 서로 다른 양자 궤적을 따르는 확률적 변수가 된다. 주어진 궤적의 무작위성은 GP에 확률적 특성을 도입합니다. 간접 모니터링을 통해 GP에서 유도된 변동을 이해하는 것은 대체로 미개척 상태로 남아 있습니다. 따라서 현재 작업의 목표는 양자 궤적을 따라 누적된 GP의 속성을 설명하는 것입니다.
우리의 작업은 자기장에서 스핀-½ 입자의 패러다임 모델에 대한 이 프레임워크 내에서 발생하는 GP 분포에 대한 철저한 연구와 그것이 스핀의 간섭 줄무늬에서 해당 분포와 관련되는지 여부, 방법 및 시기를 제시합니다. -에코 실험. 우리는 또한 외부 환경과의 결합에 따라 모니터링되는 양자 시스템이 누적된 위상에서 위상 전이를 보일 것임을 보여주고 이 전이가 반향 역학에서 볼 수 있다고 주장합니다.
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[83] 참고, 프로토콜의 실제 구현에는 두 가지 추가 단계가 필요합니다. 등중첩 상태 |ψ(0)⟩에서 시스템을 준비하고 측정하는 것은 상당히 복잡할 수 있습니다. 대신 $sigma_z$-goundstate |0⟩가 준비되고 이를 |ψ(0)⟩로 구동하는 펄스가 나중에 적용됩니다. 그런 다음 프로토콜은 일반적으로 최종 상태를 $sigma_z$ 기준으로 되돌리는 마지막 스핀 회전으로 끝납니다. 여기서 실제 계산 확률은 |0⟩에 있을 확률입니다.
[84] 참고, b. 다른 풀림을 생성하는 방법으로 Lindbland 방정식의 대칭을 사용하여 다른 측정 방식과 물리적 상황을 설명할 수 있습니다. 방정식의 불변성을 감안할 때. (1) 일부 공동 변환 $W_mrightarrow W'_m$, $H rightarrow H'$에서 평균 밀도 행렬 $rho(t)$의 Lindblad 진화는 결과적으로 변경되지 않는 반면, 다른 가능한 궤적은 사소하지 않은 변경을 겪을 수 있습니다. 다양한 시나리오를 설명합니다. 이러한 절차는 빔 스플리터가 출력 필드를 추가 간섭 필드와 혼합하는 이산 호모다인 검출 체계로 직접 광검출에서 갈 수 있습니다.
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