論文の概要: Universal Protection of Quantum States from Decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.18327v1
• Date: Fri, 20 Feb 2026 16:32:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-23 18:01:41.3809
• Title: Universal Protection of Quantum States from Decoherence
• Title（参考訳）: 量子状態のデコヒーレンスからの普遍的保護
• Authors: Francesco Atzori, Salvatore Virzì, Francesco Devecchi, Domenico Abbondandolo, Alessio Avella, Fabrizio Piacentini, Marco Gramegna, Ivo Pietro Degiovanni, Marco Genovese,
• Abstract要約: 量子ゼノ効果は、量子進化を抑制し、頻繁な測定によってコヒーレンスを保護する強力な経路を提供する。 ここでは、より広いヒルベルト空間にシステムを埋め込む状態および動的非依存保護プロトコルを紹介する。 我々は,このプロトコルを量子光学プラットフォーム上で実験的に検証し,デコヒーレンスの下での任意の偏光量子ビットに対するコヒーレンスと純粋性の堅牢な保存を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The fragility of quantum coherence fundamentally limits the scalability of quantum technologies, as unavoidable environmental interactions induce decoherence and rapidly degrade quantum properties. The Quantum Zeno Effect offers a powerful route to suppress quantum evolution and protect coherence through frequent measurements, irrespective of the underlying dynamics. However, existing implementations require prior knowledge of the quantum state, severely restricting their applicability. Here we introduce a state- and dynamics-independent protection protocol embedding the system in a larger Hilbert space, temporarily swapping the quantum information from its original degree of freedom to a decoherence-free ancillary one. We experimentally validate the protocol on a quantum optical platform, demonstrating robust preservation of coherence and purity for arbitrary polarization qubits under decoherence, thereby enabling the universal safeguarding of unknown quantum states.
• Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンスの脆弱さは、避けられない環境相互作用がデコヒーレンスを誘導し、急速に量子特性を低下させるため、量子技術のスケーラビリティを根本的に制限する。 量子ゼノ効果(Quantum Zeno Effect)は、量子進化を抑える強力な経路を提供し、基礎となる力学に関係なく、頻繁な測定によってコヒーレンスを保護する。 しかし、既存の実装では、量子状態の事前の知識を必要とし、適用性を大幅に制限している。 ここでは、このシステムをより大きなヒルベルト空間に埋め込んだ状態および動的非依存保護プロトコルを導入し、量子情報を元の自由度からデコヒーレンスフリーのアシラリーに一時的に置き換える。 我々は,このプロトコルを量子光学プラットフォーム上で実験的に検証し,デコヒーレンスの下での任意の偏光量子ビットのコヒーレンスと純度を堅牢に保ち,未知の量子状態の普遍的保護を可能にする。

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