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引力退相干：主题概述
引力退相干 (GD) 是指引力在驱动量子系统经典外观方面的作用。由于底层过程涉及广义相对论 (GR)、量子场论 (QFT) 和量子信息中的问题，因此 GD 具有根本的理论意义。有各种各样的 GD 模型，其中许多涉及与 GR 和/或 QFT 不同的物理学。本概述有两个具体目标和一个中心主题：(i) 提出基于 GR 和 QFT 的 GD 理论并探索它们的实验预测；(ii) 将其他 GD 理论置于 GR 和 QFT 的审查之下，并指出它们的理论差异。我们还描述了未来几十年太空中的 GD 实验如何在两个层面提供证据：(a) 区分替代量子理论和非 GR 理论；(b) 辨别引力是基本理论还是有效理论。
黑洞 退相干 量子叠加
这个思想实验有电磁和引力两种版本；讨论适用于其中一种或两种。在时间 t = 0 之前，爱丽丝开始用自旋在 x 方向的粒子，并将其送入施特恩-格拉赫装置，从而将其置于自旋“向上”和自旋“向下”各 50%-50% 的叠加态中。在 t = 0 之前，鲍勃将他的粒子放在一个陷阱中。从时间 t = 0 开始，爱丽丝将她的粒子送入“逆向施特恩-格拉赫装置”，并确定其相干性（例如，通过测量其 x 自旋）。在时间 t = 0 时，鲍勃从陷阱中释放他的粒子，并试图通过测量爱丽丝粒子的库仑/牛顿场强度来获取爱丽丝粒子的“哪条路径”信息。如果爱丽丝和鲍勃在彼此光程时间内完成测量，爱丽丝的叠加态会保持相干性吗？
对40CA+地面Qubit的相干控制
5量子操作39 5.1状态准备和读数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。39 5.2单量拉曼操作。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。40 5.2.1拉曼光谱。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。40 5.2.2拉姆西和自旋回波相干测量。。。。。。。。41 5.2.3错误分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。44 5.3轻换门门。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。48 5.3.1校准离子间距。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 48 5.3.2设置门。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 50 5.3.3评估门的性能。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 52 5.3.4旋转回波序列内的门实现。 。 。 。 。 。 53 5.4RamanMølmer-Sørensen门。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。48 5.3.1校准离子间距。。。。。。。。。。。。。。。。。。。48 5.3.2设置门。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。50 5.3.3评估门的性能。。。。。。。。。。。。。。。。52 5.3.4旋转回波序列内的门实现。。。。。。53 5.4RamanMølmer-Sørensen门。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。53 5.4RamanMølmer-Sørensen门。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。57 5.4.1设置门。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 57 5.4.2结果。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5857 5.4.1设置门。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。57 5.4.2结果。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。58
室温下点间相干动力学...
图 2. S-QD 样品的 2DES 测量。（a）S-QD 样品在选定的布居时间 t 2 值下纯吸收 2DES 图的演变（图已标准化为 1）。虚线指出了激发激光轮廓覆盖的 1S 电子跃迁的位置。（b）和（c）在对角线（18500, 18500 cm -1 ）坐标（圆圈）和非对角线（18900, 17200 cm -1 ）坐标（正方形）提取的衰减轨迹与 t 2 的关系。黑色：实验数据；红色：从全局拟合分析获得的拟合轨迹。振荡残基报告在下面板中。（d）和（e）分别对图 (b) 和 (c) 中显示的衰减轨迹进行时间频率变换拍频分析。在拍频 1000 cm -1 处绘制一条灰色虚线，作为视觉引导。
开放量子系统和退相干
论文主要分析开放量子系统，即与周围环境交换能量和信息的系统。特别关注开放系统所遭受的退相干或量子相干性的丧失现象，这种现象由于相互作用而表现出来。我们深入探索了测量机制，其中还包括与周围环境的相互作用。退相干理论认为，所有现存的物理系统本质上都是量子的，特别是在宏观系统的情况下，由于信息在状态叠加中丢失，“经典性”从相互作用中产生。可以估计量子相干性丧失发生的时间尺度，并且可以看出，对于宏观系统而言，这发生得非常快。研究还表明，该过程是不可逆的，因为它会导致熵的增加。利用量子纠缠现象来处理相互作用。
单个粒子相干能动性的实验研究
能动性被定义为通过单一循环演化可以提取的最大功量。它在评估量子系统的工作能力方面起着至关重要的作用。最近，量子相干性在工作提取中的重要性已在理论上得到确认，表明相干性更高的量子态比失相态量子态具有更高的能动性。然而，相干能动性的实验研究仍然缺失。在这里，我们报告了对单自旋系统中相干能动性的实验研究。基于使用辅助量子比特测量能动性的方法，成功提取了非平衡态能动性的相干和非相干分量。通过改变状态的相干性，观察到了系统相干性增加引起的能动性的增加。我们的工作揭示了量子热力学和量子信息论之间的相互作用，未来的研究可以进一步探索其他量子属性在热力学协议中的作用。
利用光子的量子相干反馈控制
摘要 — 本文旨在研究由与波导耦合的腔量子电动力学 (cavity-QED) 系统的相干反馈控制引起的双光子动力学。在该装置中，腔中的二能级系统可以作为光子源，发射到波导中的光子可以在波导中传输和反射后多次与腔 QED 系统重新相互作用，在此过程中反馈可以调节进出腔的光子数量。我们在两种情况下分析了该相干反馈网络中双光子过程的动力学：波导和腔之间的连续模式耦合方案和离散周期模式耦合方案。这些耦合方案的不同之处在于它们的相对尺度和用于耦合的半透明镜的数量。具体而言，在连续模式耦合方案中，双光子态的产生受波导反馈回路长度以及波导与腔-QED系统之间的耦合强度的影响。通过调整波导长度和耦合强度，我们能够有效地产生双光子态。在离散周期模式耦合方案中，腔中的Rabi振荡可以稳定，并且波导中没有明显的双光子态。
部分相干泵浦光束产生下转换双光子场的空间相干特性
我们报告了一项关于使用部分空间相干泵浦光束产生的下转换光子的空间相干特性的理论研究。我们研究了两种几何结构中的重合率和双光子可见性，其中双缝要么放置在泵浦光束的路径中，要么放置在信号场和闲置场的路径中。研究推断干涉条纹的可见性受泵浦参数的强烈影响；泵浦尺寸和泵浦空间相干长度。具体而言，干涉条纹的可见性随着泵浦空间相干性或泵浦横向尺寸在晶面的增加而增加。双光子可见性随传播距离的增加验证了这两种情况下的范西特-泽尼克定理。具有可控泵浦空间相干性的下转换光子，反过来又可以控制下转换光子的空间相干性和纠缠，可以在量子成像、量子通信和非线性干涉测量中找到潜在的应用。
混合电路动力学的量子通信的相干要求
量子状态的相干叠加是量子信息处理的重要资源，它将量子动力学和信息与经典对应物区分开。在本文中，我们确定了在宽泛的环境中传达量子信息的相干要求，包括受监视的Quanth Quanth动力学和量子误差校正代码。我们通过考虑由两个对手Alice和Eve之间玩过的量子信息游戏生成的混合电路来确定这些要求，Alice和Eve之间通过对固定数量的量子台进行应用和调查来竞争。Alice应用单位人员试图维持量子通道的容量，而EVE则应用测量方法来摧毁它。通过限制每个对立面可用的连贯性生成或破坏操作，我们确定了爱丽丝的连贯要求。当爱丽丝扮演旨在模仿通用监测量子动态的随机策略时，我们会发现纠缠和量子通道容量中的相干相变。然后，我们得出一个定理，给出了爱丽丝在任何成功策略中要求的最小相干性，并通过证明连贯性在任何stabelizer量子误差校正代码中的代码距离上设置了上限。这样的界限提供了对量子通信和误差校正的相干资源要求的严格量化。
表面代码中的相干误差和读出误差
我们考虑了读出误差和相干误差（即确定性相位旋转）对表面代码的综合影响。我们使用一种最近开发的数值方法，通过将物理量子位映射到马约拉纳费米子。我们展示了如何在存在读出误差的情况下使用这种方法，在现象学层面上进行处理：完美的投影测量，可能记录错误的结果，以及多次重复的测量。我们发现这种错误组合的阈值，其错误率接近相应非相干错误通道（随机 Pauli-Z 和读出误差）的阈值。使用最坏情况保真度作为逻辑错误的度量，阈值错误率的值为 2.6%。低于阈值，扩大代码会导致逻辑级错误的相干性迅速丧失，但错误率高于相应非相干错误通道的错误率。我们还分别改变了相干和读出误差率，发现表面代码对相干误差比对读出误差更敏感。我们的工作将最近关于完美读出的相干误差的结果扩展到实验上更现实的情况，即读出误差也会发生的情况。