量子控制与计算的脱相干评估

本文考察了不同定量环境诱导脱相干的方法。我们识别出一种从系统感兴趣的密度矩阵中推导的脱相干度量标准，用于量化环境诱导的误差，即与理想孤立系统动力学之间的偏差。该度量标准具有若干有用特性：其随时间行为与初始条件无关，预计对系统内部动力学时间尺度不敏感，从而仅探测与脱相干相关的时间依赖性。对于自旋-玻色子模型——一种原型量子比特与环境相互作用的系统——我们还展示了该度量标准的可加性：在脱相干开始的范围内，单个量子比特误差度量标准之和可估计多个量子比特系统的误差，即使这些量子比特是纠缠的，这在量子计算应用中是预期的。这使得可能对几个量子比特量子计算机门设计进行脱相干估计，而这些设计的显式计算极其困难。