Control of Quantum Information

量子信息的控制

• 批准号: 13640401
• 负责人: UCHIYAMA Chikako
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13640401/
• 关键词: Quantum Information; Decoherence; Pulse Control; デコヒーレンス; 純位相緩和現象; パルス; スピン-ボソンモデル; パルス制御法

In this study, we present a general formulation to suppress pure dephasing by multipulse control. The formula is free from a specific form of interaction and is expressed in terms of the correlation function of arbitrary system-reservoir interaction. We apply the formula to a phenomenological two-level model where the correlation function of the interaction decays exponentially. In this case, we analytically show that the pure dephasing time is effectively lengthened by the multipulse control. We also apply the formula to the spin-boson model where a spin nonlinearly interacts with a boson reservoir. We find the multipulse control works well when the pulse interval is sufficiently shorter than the correlation time of system-reservior interaction. Moreover, we find that the decoherence is effectively suppressed by synchronizing the pulse-train application with the dynamical motion of the reservoir. We suppression on the shape of the coupling spectral density. We find that the effectiveness of this strategy arises from the non-Markovian nature of dynamical motion of the reservoir.

在这项研究中，我们提出了一种通过多脉冲控制抑制纯失相的通用公式。该公式不受特定形式的相互作用的影响，并以任意系统-储层相互作用的相关函数来表达。我们将该公式应用于现象学两级模型，其中相互作用的相关函数呈指数衰减。在这种情况下，我们分析表明，多脉冲控制有效地延长了纯失相时间。我们还将该公式应用于自旋玻色子模型，其中自旋与玻色子库非线性相互作用。我们发现，当脉冲间隔足够短于系统-储层相互作用的相关时间时，多脉冲控制效果良好。此外，我们发现通过将脉冲串应用与储层的动态运动同步可以有效地抑制退相干。我们抑制耦合谱密度的形状。我们发现该策略的有效性源于储层动态运动的非马尔可夫性质。

项目成果

C.Uchiyama, M.Aihara: "Synchronized Pulse Control of Decoherence"Physical Review A. 68. 052303-1-052303-8 (2003)

C.Uchiyama、M.Aihara：“退相干的同步脉冲控制”物理评论 A. 68. 052303-1-052303-8 (2003)

C.Uchiyama: "Multipulse Control of Decoherence -Non-Linear Spin-Boson Model-"Superlattices and Microstructures. 32. 295-301 (2003)

C.Uchiyama：“退相干的多脉冲控制-非线性自旋玻色子模型-”超晶格和微结构。

C.Uchiyama, M.Aihara: "Synchronized Pulse Control of Decoherence"Physical Review A. vol.68. 052303 1-052303 8 (2003)

C.Uchiyama、M.Aihara：“退相干的同步脉冲控制”物理评论 A. vol.68。

C.Uchiyaima, M.Aihara: "Synchronized Pulse Control of Decoherence"Physical Review A. 68. 052302-1-052302-8 (2003)

C.Uchiyaima、M.Aihara：“退相干的同步脉冲控制”物理评论 A. 68. 052302-1-052302-8 (2003)

内山智香子: "量子情報とデコヒーレンス"別冊 数理科学「量子情報科学とその展開」. 70-78 (2003)

Chikako Uchiyama：《量子信息与退相干》专版数学科学《量子信息科学及其发展》70-78（2003）。