論文の概要: Topological Protection and Control of Quantum Markovianity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04234v1
- Date: Tue, 11 Feb 2020 07:19:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-03 23:40:28.440742
- Title: Topological Protection and Control of Quantum Markovianity
- Title（参考訳）: 量子マルコビアン性のトポロジカル保護と制御
- Authors: Gian Luca Giorgi, Salvatore Lorenzo, Stefano Longhi
- Abstract要約: 非自明な位相位相を持つ2次元浴に弱結合した量子ビットのデコヒーレンスダイナミクスを考察する。
量子ハル浴におけるキラルエッジモードの堅牢性により,マルコビアン性は中等度障害に対して保護されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Under the Born--Markov approximation, a qubit system, such as a two-level
atom, is known to undergo a memoryless decay of quantum coherence or excitation
when weakly coupled to a featureless environment. Recently, it has been shown
that unavoidable disorder in the environment is responsible for non-Markovian
effects and information backflow from the environment into the system owing to
Anderson localization. This~turns disorder into a resource for enhancing
non-Markovianity in the system--environment dynamics, which could be of
relevance in cavity quantum electrodynamics. Here we consider the decoherence
dynamics of a qubit weakly coupled to a two-dimensional bath with a nontrivial
topological phase, such as a two-level atom embedded in a two-dimensional
coupled-cavity array with a synthetic gauge field realizing a quantum-Hall
bath, and~show that Markovianity is protected against moderate disorder owing
to the robustness of chiral edge modes in the quantum-Hall bath. Interestingly,
switching off the gauge field, i.e., flipping the bath into a topological
trivial phase, allows one to re-introduce non-Markovian effects. Such a result
indicates that changing the topological phase of a bath by a tunable synthetic
gauge field can be harnessed to control non-Markovian effects and quantum
information backflow in a qubit-environment system.
- Abstract（参考訳）: ボルン-マルコフ近似の下では、2レベル原子のような量子ビット系は、特徴のない環境に弱結合すると、量子コヒーレンスや励起の記憶のない崩壊が起こることが知られている。
近年, 環境中の避けられない障害が, アンダーソンの局所化による非マルコフ効果と環境からシステムへの情報逆流の原因であることが示されている。
これは、障害をシステムにおける非マルコビアン性を高めるためのリソースへと変換する。-環境力学は空洞の量子電磁力学に関連がある可能性がある。
ここでは、量子ハル浴を実現する合成ゲージ場を備えた2次元共役キャビティアレイに埋め込まれた2次元結合キャビティアレイのような、非自明な位相相を持つ2次元浴に弱結合されたキュービットのデコヒーレンスダイナミクスと、量子ハル浴におけるキラルエッジモードのロバスト性によりマルコビアン性が中等度障害から保護されることを示す。
興味深いことに、ゲージ場、すなわち、浴を位相的自明な位相に切り替えることで、非マルコフ効果を再導入することができる。
この結果は, 量子ビット環境システムにおいて, 浴槽の位相相を可変合成ゲージ場で変化させることにより, 非マルコフ効果や量子情報バックフローを制御することができることを示す。
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