論文の概要: Distinguishing quantum dynamics via Markovianity and Non-Markovianity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04982v1
- Date: Fri, 9 Dec 2022 16:43:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 17:31:12.849252
- Title: Distinguishing quantum dynamics via Markovianity and Non-Markovianity
- Title（参考訳）: マルコフ性および非マルコフ性による量子力学の識別
- Authors: Yi Zuo, Qinghong Yang, and Banggui Liu
- Abstract要約: 我々は、異なる種類の量子力学を示すXXスピン鎖を解析的に研究した。
マルコビアン性と非マルコビアン性の間の接続を構築します。
3種類の量子力学は、量子ビットのみを測定することで区別することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.716879432974126
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: To study various quantum dynamics, it is important to develop effective
methods to detect and distinguish different quantum dynamics. A common
non-demolition approach is to couple an auxiliary system (ancilla) to the
target system, and to measure the ancilla only. By doing so, the target system
becomes an environment for the ancilla. Thus, different quantum dynamics of
target systems will correspond to different environment properties. Here, we
analytically study XX spin chains presenting different kinds of quantum
dynamics, namely localized, delocalized, and dephasing dynamics, and build
connections between Markovianity and non-Markovianity - the two most common
properties of an environment. For a qubit coupled to the XX chain, we derived
the reduced density matrix of the qubit through the projection method.
Furthermore, when dephasing noise was introduced to the XX chain, we
generalized the projection method by introducing an open-system interaction
picture - a modification of the Dirac interaction picture. By calculating the
reduced density matrix for the qubit analytically and numerically, we found
that the delocalized (localized) chain corresponds to the Markovian
(non-Markovian) bath when boundary effects are not considered, and the feature
of the chain with dephasing noise as a bath is dependent on the dephasing
strength. The three kinds of quantum dynamics can be distinguished by measuring
the qubit only.
- Abstract（参考訳）: 様々な量子力学を研究するためには、異なる量子力学を検出し区別する効果的な方法を開発することが重要である。
共通の非分解アプローチは、補助系(ancilla)を標的系に結合し、ancillaのみを測定することである。
これにより、ターゲットシステムは、アンシラの環境となる。
したがって、ターゲットシステムの異なる量子力学は、異なる環境特性に対応する。
本研究では,異なる種類の量子力学,すなわち局所化,非局在化,デファスメントダイナミクスを提示するxxスピン鎖を解析的に研究し,マルコビアン性と非マルコビアン性(非マルコビアン性)の接続を構築する。
XX 鎖に結合した qubit に対して、投影法により qubit の還元密度行列を導出した。
さらに、XX連鎖に雑音が導入されたとき、オープンシステム間相互作用図(ディラック間相互作用図の修正)を導入して投影法を一般化した。
量子ビットの還元密度行列を解析的および数値的に計算することにより,境界効果が考慮されない場合,非局在化(局所化)鎖はマルコフ型(非マルコフ型)浴に対応し,浴としてノイズを強調する鎖の特徴は強調強度に依存することがわかった。
3種類の量子力学は、量子ビットのみを測定することで区別することができる。
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