动力学解耦合在抑制量子退相干方面的研究

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  中图分类号:O413 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0276-02
  量子相干性是量子信息处理的基础,量子系统与环境间不可避免的相互作用导致量子退相干的发生。动力学解耦合方法能够有效抑制退相干,保护量子系统的相干性,现已成为当前研究的热点。我们对高维粒子系统的动力学解耦合进行了系统的研究发现对于周期性动力学解耦合序列来说,假设施加在系统自旋上的为理想脉冲,即外加控制场的强度足够大以至于脉冲宽度,我们可以得到在每组脉冲之后我们都能得到接近1的高保真度,我们可知周期性序列可以非常有效的适用于纯失相环境。对于耗散环境,我们构造了適用于高维粒子的级联的解耦合序列,发现对于非马尔科夫环境,在退相干的开始阶段级联的解耦合序列要比相同脉冲数的周期性序列更为有效,而随着信息从环境中回流,自由演化的保真度随时间逐渐回复,不同解耦合序列的有效性变得非常复杂。研究过程中发现在具有相同数量的脉冲时级联的解耦合序列要优于周期性的解耦合序列发现其在一定程度上优于相同脉冲数的周期性脉冲序列。
  其中,是对第二个粒子部分转置矩阵的所有负本征值。我们计算了解耦合序列作用下两粒子的纠缠演化,当两组共18个脉冲作用后,系统的纠缠度明显大于自由演化的纠缠度,脉冲序列可以有效的延缓纠缠的退相干。我们知道,局域操作本身并不会增加两体纠缠,因此解耦合序列发生作用正是因为其改变了系统与环境之间的信息交换。
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