《量子開系統的漲落效應及非馬爾科夫時間演化》是依託上海交通大學，由呂智國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子開系統的漲落效應及非馬爾科夫時間演化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂智國
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
固態量子開系統與環境相互作用引起的量子漲落效應和熱漲落效應是量子信息處理和量子計算研究中的重要問題。本課題以固態量子系統與多自由度環境相互作用的模型為研究對象,試圖揭示在非馬爾科夫環境中系統的物理性質和非馬爾科夫動力學演化特徵。本課題主要內容：(1)發展以么正變換為基礎的開放量子系統的理論方法；(2)採用該方法研究固態量子系統中的物理過程、量子漲落和熱漲落效應（退相干、弛豫、耗散、糾纏等）；(3)研究調控量子系統與耗散環境相互作用的機制與方法。本課題發展的解析方法與傳統近似方法（旋轉波近似方法、Bloch-Redfield方法等）截然不同，既能正確地給出能譜的量子漲落效應,還能探究短時間和長時間的有限溫度非馬爾科夫動力學特徵。該方法能推廣研究複雜的多體量子系統，同時適用於研究無結構和有結構的環境。本課題對研究開放量子系統的物理性質和認識當前固態量子實驗中短時動力學有重要意義。
結題摘要
固態量子開系統與環境相互作用引起的量子漲落效應和熱漲落效應是量子信息處理和量子計算研究中的重要問題。本課題以固態量子系統與多自由度環境相互作用的模型為研究對象,揭示在耗散環境中系統的物理性質和非馬爾科夫動力學演化特徵。我們發展以么正變換為基礎的開放量子系統的理論方法和周期驅動的量子系統解析方法，為探索強耗散物理、偏執調製和外場操控研究提供研究手段；採用上述方法研究各量子系統（雙量子比特耗散系統、自旋玻色子模型、雙光子量子Rabi模型等）中的基態和激發態，驅動耗散系統穩態和光譜，量子動力學、量子漲落和熱漲落效應（退相干、耗散、糾纏等物理性質）；研究調控量子系統與耗散環境相互作用的機制與方法。我們利用了庫工程思想，提出了針對耗散腔的量子調控方案，使得雙量子比特之間的量子糾纏與信息有效保存；通過研究耗散環境中量子比特的芝諾效應，發現了環境的記憶會引起衰減率的時間振盪變化（傳統的芝諾效應衰減率為常數）。本課題對研究開放量子系統的物理性質和認識當前固態量子實驗中動力學有重要意義。
