Исследование немарковской динамики двух взаимодействующих кубитов на основе численного решения нелинейного стохастического уравнения Шрёдингера
Павельев А.В., Семин В.В.

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Аннотация:
В работе исследуется немарковская динамика системы, состоящей из двух взаимодействующих кубитов. На основе идей стохастического исчисления выведено и обобщено на немарковский случай нелинейное стохастическое уравнение Шрёдингера. Стохастическое уравнение решается путём прямого компьютерного моделирования. На основе решения строятся различные динамические характеристики рассматриваемой системы.

Ключевые слова:
открытая квантовая система, нелинейное уравнение Шрёдингера, диполь-дипольное взаимодействие, кубит.

Цитирование:
Павельев, А.В.
Исследование немарковской динамики двух взаимодействующих кубитов на основе численного решения нелинейного стохастического уравнения Шрёдингера / А.В. Павельев, В.В. Семин // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 2. – С. 168-173. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-2-168-173.

Литература:

  1. Nielsen, M.A. Quantum computation and quantum information / M.A. Nielsen, I.L. Chuang. – Cambridge: Cambridge University Press, 2000. – 702 p. – ISBN: 978-0-521-63503-5.
  2. Баллаж, Ф. Квантовые вычисления и связь. Инженерный подход : пер. с англ. / Ш. Имре, Ф. Баллаж. – М.: Физматлит. – 2008. – 319 c.
  3. Петруччионе, Ф. Теория открытых квантовых систем : пер. с англ. / Х.-П. Бройер, Ф. Петруччионе; под ред. Ю.И. Богданова. – Ижевск : Регулярная и хаотическая динамика, 2010. – 824 c.
  4. Liu, B.-H. Experimental control of the transition from Markovian to non-Markovian dynamics of open quantum systems / B.-H. Liu, L. Li, Y. Huang, C.F. Li // Nature Physics. – 2011. – Vol. 7. – P. 931-934.
  5. Parkdag, S.H. Intraband relaxation time effects on non-Markovian gain with many-body effects and comparison with experiment / S.H. Parkdag, S.L. Chuang, J. Minch, D. Ahn // Semiconductor Science and Technology. – 2000. – Vol. 15, Issue 2. – P. 203-208.
  6. Xu, J.-S. Experimental investigation of the non-Markovian dynamics of classical and quantum correlations / J.-S. Xu, C.F. Li, C.J. Zhang, X.Y. Xu, Y.S. Zhang, G.C. Guo // Physical Review A. – 2010. – Vol. 82. – 042328.
  7. Orieux, A. Experimental on-demand recovery of entanglement by local operations within non-Markovian dynamics / A. Orieux, A. D'Arrigo, G. Ferranti, R.L. Franco, G. Benenti, E. Paladino, G. Falci, F. Sciarrino, P. Mataloni // Scientific Reports. – 2015. – Vol. 5. – 8575.
  8. Bernardes, N.K. Experimental observation of weak non-Markovianity / N.K. Bernardes, A. Cuevas, A. Orieux, C.H. Monken, P. Mataloni, F. Sciarrino, M.F. Santos // Scientific Reports. – 2015. – Vol. 5. – 17520.
  9. Xu, J.-S. Experimental recovery of quantum correlations in absence of system-environment back-action / J.-S. Xu, K. Sun, C.-F. Li, X.-Y. Xu, G.-C. Guo, E. Andersson, R.L. Franco, G. Compagno // Nature Communications. – 2013. – Vol. 4. – 2851.
  10. Rotter, I. A review of progress in the physics of open quantum systems: theory and experiment / I. Rotter, J.P. Bird // Reports on Progress in Physics. – 2015. – Vol. 7, Issue 11. – 114001.
  11. de Vega, I. Dynamics of non-Markovian open quantum systems / I. de Vega, D. Alonso // Reviews of Modern Physics. – 2017. – Vol. 89. – 015001.
  12. Barnett, S.M. Hazards of reservoir memory / S.M. Barnett, S. Stenholm // Physical Review A. – 2001. – Vol. 64. – 033808.
  13. Campbell, S. Critical assessment of two-qubit post-Markovian master equations / S. Campell, A. Smirne, L. Mazzola, N.L. Gullo, B. Vacchini, T. Busch, M. Paternostro // Physical Review A. – 2012. – Vol. 85. – 032120.
  14. Barchielli, A. Stochastic Schrödinger equations with coloured noise / A. Barchielli, C. Pellegrini, F. Petruccione // Europhysics Letters. – 2010. – Vol. 91, Issue 2. – 24001.
  15. Mikhailov, A.V. The Fokker-Planck equation for relaxation of a system of two dipole-dipole interacting atoms / V.A. Mikhailov, N.V. Troshkin, A.M. Trunin // Proceedings of the SPIE. – 2015. – Vol. 9917. – 991732.
  16. Barchielli, A. Quantum trajectories and measurements in continuous time: The diffusive case / A. Barchielli, M. Gregoratti. – Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. – 325 p. – ISBN: 978-3-642-01297-6.
  17. Semin, V. Simulation of non-Markovian dynamics of dipole-dipole interacting atoms / V. Semin, A. Pavelev // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1096. – 012169. – DOI: 10.1088/1742-6596/1096/1/012169.
  18. Оксендаль, Б. Стохастические дифференциальные уравнения. Введение в теорию и приложения / Б. Оксендаль. – М.: Мир, 2003. – 408 с.
  19. Platen, E. Numerical solution of stochastic differential equations with jumps in finance / E. Platen, N. Bruti-Liberati. – Berlin: Springer, 2010. – 869 p.
  20. Баргатин, И.В. Запутанные квантовые состояния атомных систем / И.В. Баргатин, Б.А. Гришанин, В.А. Задков // Успехи физических наук. – 2001. – Вып. 171. – С. 625-647.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20