6月10日消息,據《物理評論快報》(Physical Review Letters)報道稱,近日,中國科學院精密測量科學與技術創新研究院等研究團隊,依托囚禁離子實驗平臺,實現了非厄米體系中糾纏生成加速,突破了傳統厄米量子速度極限,將糾纏態制備速度提升了1.52倍。

資料顯示,量子糾纏是量子計算、量子通信和量子傳感的核心資源。在傳統厄米量子系統中,產生糾纏的速度受到量子比特間耦合強度的限制。能否突破這一限制,實現更快的量子操控,是當前量子信息領域的前沿熱點問題。
為此,研究團隊在離子阱系統中引入可控的耗散,構建出具有宇稱—時間對稱性的非厄米哈密頓量。通常情況下,耗散效應被認為是破壞量子相干性的不利因素,但可控的耗散卻能將系統參數調至奇異點附近,導致希爾伯特空間發生幾何畸變,從而加快量子態的演化。利用這一機制,產生最大糾纏態的速度比傳統厄米方案提升1.52倍。但加速越明顯,成功概率越低。因此,研究團隊在實驗中選取了兼顧加速效率與成功概率的工作點,并通過宇稱振蕩測量驗證了所制備糾纏態仍具有高保真度,從而成功展示了非厄米加速在實際應用中的可行性。
據悉,該研究首次在可編程量子系統中證實了非厄米體系可以突破傳統公認的量子速度極限,證明了耗散可作為一種可控資源來加速量子動力學。這為高速量子門和量子傳感器的設計提供了新思路,也為非厄米物理與量子信息科學的交叉研究開辟了新方向。

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