論文の概要: Non-Stationary Decoherence in Superconducting Qubits: Memory Multi-Fractional Brownian Motion and a Time-Dependent Quantum Brownian Motion Extension

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18914v1
• Date: Mon, 18 May 2026 01:33:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-20 15:03:08.87533
• Title: Non-Stationary Decoherence in Superconducting Qubits: Memory Multi-Fractional Brownian Motion and a Time-Dependent Quantum Brownian Motion Extension
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおける非定常デコヒーレンス:記憶多屈折ブラウン運動と時間依存量子ブラウン運動拡張
• Authors: Mahboob Ul Haq,
• Abstract要約: メモリ多屈折ブラウン運動(mmFBM)に基づく超電導電荷量子ビットのための統一ドリフトモデル(SdM)を提案する。 古典セクターは時間依存のハースト指数H(t)と適応メモリカーネルK(t,s)を用いる 量子ビットは拡張指数ラムゼーとエコー崩壊、非マルコフのデファスティング、温度駆動の量子-古典的クロスオーバーを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Building upon our prior work [1], we present a unified stochastic drift model (SdM) for superconducting charge qubits based on memory multi-fractional Brownian motion (mmFBM). The classical sector employs a time-dependent Hurst exponent H(t) and adaptive memory kernel K(t,s), capturing non-stationary 1/f^beta noise and long-range temporal correlations inaccessible to conventional models. The quantum extension is formulated via a time-dependent Caldeira--Leggett environment with spectral density J(omega;t) = eta(t) omega_c^{1-s(t)} omega^{s(t)} exp(-omega/omega_c), where s(t) = 2H(t)-1, consistently reproducing beta(t) = 2H(t)-1. Four central results emerge: (1) relaxation and noise amplitudes act independently on energy decay; (2) time-varying H(t) matches experimental 1/f spectra more accurately than any constant exponent; (3) adaptive kernel dynamics preserve correlations without artificial damping; and (4) simulations predict coherence times (T1 ~ 5.00 x 10^6 ns, T2 ~ 4.18 x 10^5 ns) consistent with theory when charge noise dominates. The qubit exhibits stretched-exponential Ramsey and echo decay, non-Markovian dephasing, and a temperature-driven quantum-to-classical crossover. We derive the effective time-local Lindblad master equation, establish the classical mmFBM limit at high temperatures, and provide experimentally testable scaling relations. The non-exponential decay patterns reveal fundamental limitations of Markovian approaches, and the framework guides the design of noise-resilient qubit architectures.
• Abstract（参考訳）: 従来の研究 [1] に基づいて、記憶多屈折ブラウン運動(mmFBM)に基づく超伝導電荷量子ビットのための統合確率ドリフトモデル(SdM)を提案する。 古典セクターは時間依存のハースト指数H(t)と適応メモリカーネルK(t,s)を使用し、非定常1/f^ベータノイズと従来のモデルに到達できない長距離時間相関をキャプチャする。 量子展開は、スペクトル密度 J(omega;t) = eta(t) omega_c^{1-s(t)} omega^{s(t)} exp(-omega/omega_c) で時間依存のカルデイラ-レゲット環境を通じて定式化される。 1) 緩和と雑音振幅はエネルギー崩壊に独立して作用する; 2) 時間変化H(t) は実験的な1/fスペクトルと一致し、(3) 適応的なカーネルダイナミクスは人工減衰なしで相関を保ち、(4) シミュレーションではコヒーレンス時間(T1 ~ 5.00 x 10^6 ns, T2 ~ 4.18 x 10^5 ns)は電荷ノイズが支配する理論と一致している。 量子ビットは拡張指数ラムゼーとエコー崩壊、非マルコフのデファスティング、温度駆動の量子-古典的クロスオーバーを示す。 我々は、実効時間局所のリンドブラッドマスター方程式を導出し、古典的なmFBM制限を高温で確立し、実験的に検証可能なスケーリング関係を提供する。 非指数減衰パターンはマルコフ的アプローチの基本的な限界を明らかにし、このフレームワークは雑音耐性量子ビットアーキテクチャの設計を導く。

関連論文リスト

• Classically Forbidden Signatures of Quantum Coherence in the Mesoscopic Lipkin-Meshkov-Glick Model [0.0]
  N370スピンの集合量子系は、ホウ素-アインシュタイン凝縮体(BEC)において古典的に禁止された時間的相関を示す 5レベルリンドブラッドシミュレーションでは、K_3 1.32が生成され、BECターゲットでしきい値 gamma_phi 0.289 s-1 が低下する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-19T05:45:56Z)
• Parallel Complex Diffusion for Scalable Time Series Generation [50.01609741902786]
  PaCoDiは周波数領域における生成モデリングを分離するスペクトルネイティブアーキテクチャである。 本研究では,PaCoDiが生成品質と推論速度の両方において,既存のベースラインを上回っていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-10T14:31:53Z)
• Bloch oscillation in a Floquet engineering quadratic potential system [0.22407858139580925]
  空間2次および時間周期ポテンシャルによって駆動される一次元強結合格子について検討する。 時間依存ハミルトニアンは、有効な静的フロッケハミルトニアンに写像される。 数値シミュレーションにより、非エルミート状態においてもコヒーレント振動が持続することを確認した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-12T15:54:01Z)
• Quantum Rabi oscillations in the semiclassical limit: backreaction on the cavity field and entanglement [89.99666725996975]
  強い原子-磁場結合では、$pi $pulseの持続時間が100omega -1$以下である場合、原子励起確率の挙動は教科書から大きく逸脱する。 この研究の残りの部分では、空洞上の量子ビットのバックリアクションと結果として生じる原子-磁場の絡み合いを数値的に研究する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-12T23:24:59Z)
• Sixth-order time-convolutionless master equation and beyond: Late-time resummations, two types of divergences, and the limits of validity [1.7620619500719317]
  時間畳み込みなし(TCL)マスター方程式を2nに拡張して解析する。 我々はヴァン・カンペンサントが早期の世俗的成長を抑える一方で、最終的には長い時間で分岐することを示した。 指数関数的に減衰する相関について、この手法は臨界結合閾値以下で適切なマルコフ極限を回復する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-16T22:15:07Z)
• 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)
• Ehrenfest's theorem beyond the Ehrenfest time [1.497411457359581]
  環境誘起拡散の強さが$D gg (hbar/s_H)4/3 D_H$を満たすとき、量子的および古典的進化は近いことを証明している。 我々の境界に基づいて、量子リンドブラッド力学をシミュレートするための効率的な古典的アルゴリズムを与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-23T18:01:53Z)
• Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
  固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。 本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。 我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z)
• Work statistics in the periodically driven quartic oscillator: classical versus quantum dynamics [0.0]
  我々は、古典的および量子力学の枠組みの中で、徐々に振幅が変化する周期的外部力によって駆動される無調波発振器について研究する。 古典的ケースと量子的ケースの両方に対して、最大振幅を持つ$P(E_f|E_i)$の周期的変動を直観的に説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-22T10:31:29Z)
• Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves [77.34726150561087]
  我々は、Zitterbewegung効果が、長期の極限における粒子密度の一連の量子ビートとして現れることを示した。 また、点源の粒子密度が主波面の伝播によって制御される時間領域も見出す。 これらの波面の相対的な位置は、クライン・トンネル系における量子波の時間遅延を研究するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-09T21:27:02Z)

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。