Вплив шумiв на динамiку двох кубiтiв у сплутаному станi

Abstract

У роботi дослiджено динамiку двокубiтної квантової системи, яка перебуває у заплутаному станi, взаємодiє з термостатом та пiддається дiї частотного шуму. Для опису еволюцiї розв’язується квантово-кiнетичне рiвняння Лiндблада з додатковим стохастичним гамiльтонiаном, що моделює вплив мультиплiкативного гауссiвського шуму. Отриманi аналiтичнi вирази та чисельнi результати демонструють, як iнтенсивнiсть шуму, його дисперсiя та температура середовища впливають на збереження когерентностi та заплутаностi. Показано, що локалiзований шум, який дiє лише на один з кубiтiв, може призводити до значного руйнування квантових кореляцiй. Застосовано протокол повторюваних вимiрювань з поствiдбором у парному базисi. Показано, що навiть при скiнченнiй частотi вимiрювань такий пiдхiд дозволяє сповiльнити втрату когерентностi. Цей ефект узгоджується з проявами квантового ефекту Зенона й може бути корисним при розробцi стiйких квантових протоколiв.

This work investigates the dynamics of a two-qubit quantum system initially prepared in an entangled state, interacting with a thermal reservoir and subjected to multiplicative noise. A quantum kinetic Lindblad equation is solved to describe the evolution, with an additional stochastic Hamiltonian term modelling the influence of frequency Gaussian noise. Analytical expressions and numerical results demonstrate how the noise intensity, its variance, and the environment’s temperature affect the preservation of coherence and entanglement. It is shown that localized noise acting only on one of the qubits can lead to significant degradation of quantum correlations. A repeated post-selected measurement protocol in the Bell basis is applied. The results indicate that even at finite measurement frequency, such an approach can slow down the loss of coherence. This effect is consistent with the manifestations of the quantum Zeno effect and may be useful for designing robust quantum protocols.