論文の概要: How coherence measurements of a qubit steer its quantum environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06053v2
- Date: Wed, 26 Jun 2024 07:57:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-27 18:45:18.381896
- Title: How coherence measurements of a qubit steer its quantum environment
- Title（参考訳）: 量子環境における量子ビットのコヒーレンス測定
- Authors: Chu-Dan Qiu, Yuan-De Jin, Jun-Xiang Zhang, Gang-Qin Liu, Wen-Long Ma,
- Abstract要約: 量子ビットのRIMが量子環境上で量子チャネルを誘導することを示す。
偏極, 脱分極, 準安定分極の3つの異なる環境ステアリング効果を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16777183511743465
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Repetitive Ramsey interferometry measurements (RIMs) are often used to measure qubit coherence, assuming that the environment remains unaffected after each measurement and the outcomes of all measurements are independent and identically distributed (i.i.d.). While this assumption is valid for a classical environment, it may not hold for a quantum environment due to the non-negligible backaction from qubit to environment. Here we present a general theoretical framework to incorporate the measurement backaction from qubit to environment in sequential RIMs. We show that a RIM of a qubit induces a quantum channel on the quantum environment, and sequential RIMs gradually steer the quantum environment to the fixed points of the channel. We reveal three distinct environment steering effects -- polarization, depolarization and metastable polarization, depending on the commutativity of the noise operator $B$ and the free environment Hamiltonian $H_e$: (1) if $B$ commutes with $H_e$, i.e., $[B,H_e]=0$, the quantum environment is gradually polarized to different eigenstates of $B$ as the number $m$ of repetitive RIMs increases; (2) When $[B,H_e]\neq 0$, the quantum environment is gradually depolarized to a maximally mixed state of its whole Hilbert space or a Hilbert subspace; (3) When $[B,H_e]\neq 0$ but one of $H_e$ and $B$ is a small perturbation on the other, metastable polarization can happen, such that the quantum environment is first polarized for a finite range of $m$ but becomes gradually depolarized as $m$ increases further. The environment steering also makes the measurement statistics of sequential RIMs develop non-i.i.d. features, such that the measurement result distribution can display multiple peaks for a small quantum environment, corresponding to different fixed points of the quantum channel.
- Abstract（参考訳）: 繰り返しラムゼー干渉測定(RIMs)は、各測定後に環境が影響を受けないままであり、全ての測定結果が独立で同一に分布していると仮定して、クビットコヒーレンスを測定するためにしばしば用いられる。
この仮定は古典的な環境では有効であるが、量子ビットから環境への非無視的なバックアクションのため、量子環境では成り立たない。
ここでは、キュービットから環境への測定バックアクションをシーケンシャルRIMに組み込むための一般的な理論的枠組みを提案する。
我々は、量子ビットのRIMが量子環境上で量子チャネルを誘導し、シーケンシャルRIMが徐々にチャネルの固定点まで量子環境を操ることを示す。
例えば、$[B,H_e]=0$と$H_e$とすると、量子環境は徐々に$B$の異なる固有状態に偏極化される; (2)$[B,H_e]\neq 0$は、その全ヒルベルト空間またはヒルベルト部分空間の最大混合状態に徐々に偏極化される;(3)$[B,H_e]\neq 0$は、その全ヒルベルト空間またはヒルベルト部分空間の最大混合状態に徐々に偏極化される;(3)$[B,H_e]\neq 0$は1ドルである。
環境ステアリングはまた、シーケンシャルRIMの計測統計を、測定結果分布が、量子チャネルの異なる固定点に対応する小さな量子環境に対して複数のピークを表示できるように、非二項の特徴を発達させる。
関連論文リスト
- Miscibility of Binary Bose-Einstein Condensates with $p$-wave Interaction [17.727214833750335]
我々は,2成分系BEC混合物の種間相互作用が$p$-waveである場合のミスシブル・イミューシブルな遷移について検討した。
我々の研究は、正の種間相互作用が$p$-wave相互作用の二重効果(不一致性を高めるか、減少させるか)を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-14T16:09:57Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [45.73541813564926]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-25T18:00:03Z) - Two coupled qubits under the influence of a minimal, phase-sensitive
environment [0.0]
2つの結合量子ビット系に対する最小位相感受性環境の影響について検討する。
本稿では, モデルに対する解析解を提案し, 環境の作用によるシステムの量子的特徴の劣化について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-10T09:56:01Z) - Decoherence and energy flow in the sunburst quantum Ising model [0.0]
逆場量子イジング環からなる量子サンバーストスピンモデルの加熱後のユニタリダイナミクスについて検討する。
内部イジングリングの探査装置として解釈できる外部量子ビットのデコヒーレンスとエネルギー貯蔵を特徴付ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-02T20:55:55Z) - Topological order and entanglement dynamics in the measurement-only XZZX
quantum code [0.0]
量子誤り訂正符号の安定化器によって定義される(1+1)$-dimensionalの計測専用回路のダイナミクスについて検討する。
符号は任意の単一ビット誤差を補正し、$D = mathbbZ times mathbbZ$対称性保護位相(SPT)順序で絡み合った領域法則を安定化する。
パウリ測度は位相秩序を破り、自明な領域法相への相転移を誘導する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-18T18:00:04Z) - Beating standard quantum limit via two-axis magnetic susceptibility
measurement [11.321443224184819]
スキームは原子スピンアンサンブルの磁化率を$x$と$z$方向に沿って測定する。
1つの$phi$の推定は、2つの軸に沿って測定された2つの磁気感受性データで生成できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-01T15:42:01Z) - Intrinsic and induced quantum quenches for enhancing qubit-based quantum
noise spectroscopy [17.927258551700596]
我々は、標準的な$T$ベースの量子センシングおよびノイズスペクトロスコピープロトコルが、しばしばシステムや環境の不注意なクエンチを引き起こす方法について論じる。
環境応答特性に直接アクセスするためにこれらの新機能をどのように利用できるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-05T17:52:31Z) - Bose-Einstein condensate soliton qubit states for metrological
applications [58.720142291102135]
2つのソリトン量子ビット状態を持つ新しい量子メトロジー応用を提案する。
位相空間解析は、人口不均衡-位相差変数の観点からも、マクロ的な量子自己トラッピング状態を示すために行われる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-26T09:05:06Z) - Measurement-induced entanglement transitions in many-body localized
systems [0.0]
基礎となるユニタリダイナミクスが多体局所化(MBL)されるシステムにおける測定誘起絡み合い遷移について検討する。
この研究は、測定によって引き起こされる絡み合い遷移の性質が、基礎となるユニタリ力学の揺らぎの性質にどのように依存するかをさらに示している。
これにより、開量子系における測定による絡み合った量子状態の制御とシミュレーションに関するさらなる疑問がもたらされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-27T19:26:12Z) - Bosonic quantum communication across arbitrarily high loss channels [68.58838842613457]
一般減衰器$Phi_lambda, sigma$はボゾン量子チャネルであり、入力と固定された環境状態を組み合わせることで作用する。
任意の$lambda>0$に対して、適切な単一モード状態 $sigma(lambda)$が存在することを示す。
我々の結果は、チャネルの入力でエネルギー制約を固定しても成り立ち、任意に低い透過率の極限でも一定の速度で量子通信が可能であることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-19T16:50:11Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。