論文の概要: Decoherence quantification through commutation relations decay for open
quantum harmonic oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.02534v1
- Date: Thu, 4 Aug 2022 08:57:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-02 07:32:53.108026
- Title: Decoherence quantification through commutation relations decay for open
quantum harmonic oscillators
- Title（参考訳）: 開量子調和振動子に対する可換関係減衰によるデコヒーレンス量子化
- Authors: Igor G. Vladimirov, Ian R. Petersen
- Abstract要約: 系の変数の2点可換行列における指数関数的に高速な減衰は、量子デコヒーレンス(英語版)の表象であると考える。
これらの特徴は、量子計算や量子情報処理技術における非古典的な資源として活用されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0508733018954843
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper is concerned with multimode open quantum harmonic oscillators
(OQHOs), described by linear quantum stochastic differential equations with
multichannel external bosonic fields. We consider the exponentially fast decay
in the two-point commutator matrix of the system variables as a manifestation
of quantum decoherence. Such dissipative effects are caused by the interaction
of the system with its environment and lead to a loss of specific features of
the unitary evolution which the system would have in the case of isolated
dynamics. These features are exploited as nonclassical resources in quantum
computation and quantum information processing technologies. A system-theoretic
definition of decoherence time in terms of the commutator matrix decay is
discussed, and an upper bound for it is provided using algebraic Lyapunov
inequalities. Employing spectrum perturbation techniques, we investigate the
asymptotic behaviour of a related Lyapunov exponent for the oscillator when the
system-field coupling is specified by a small coupling strength parameter and a
given coupling shape matrix. The invariant quantum state of the system, driven
by vacuum fields, in the weak-coupling limit is also studied. We illustrate the
results for one- and two-mode oscillators with multichannel external fields and
outline their application to a decoherence control problem for a feedback
interconnection of OQHOs.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マルチチャネル外部ボソニック場を持つ線形量子確率微分方程式によって記述される多モード開量子調和振動子(oqhos)について述べる。
系の変数の2点可換行列における指数関数的に速い減衰は、量子デコヒーレンス(英語版)の表象であると考える。
このような散逸効果は、システムの環境との相互作用によって引き起こされ、孤立力学の場合においてシステムが持つようなユニタリ進化の特定の特徴が失われることにつながる。
これらの機能は、量子計算や量子情報処理技術において非古典的資源として利用される。
可換行列崩壊の観点からのデコヒーレンス時間の系論的定義を議論し、代数的リアプノフの不等式を用いてその上界を与える。
スペクトル摂動法を用いて、系-場結合を小さな結合強度パラメータと所定の結合形状行列で指定した場合の振動子に対する関連するリアプノフ指数の漸近挙動について検討する。
弱結合限界における真空場によって駆動される系の不変量子状態も研究されている。
本稿では,マルチチャネル外部場を有する1モードと2モードの発振器について,その結果を説明し,oqhosのフィードバック相互接続のためのデコヒーレンス制御問題への応用について概説する。
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