主动量子储层工程:利用量子比特操控其环境

量子储层工程利用耗散过程来实现所需行为,其应用范围从纠缠生成到量子纠错。在此过程中,结构化环境充当系统的熵汇,且不需要对系统进行时间依赖的控制。该研究团队开发了一个主动储层工程的理论框架,其中通过对量子系统进行时间依赖的控制来操纵其环境。在这种情况下,系统可能充当环境的熵汇。该框架捕捉了系统与环境之间的动态相互作用,并提供了关于有限尺寸效应和系统-环境相关性如何通过量子系统的重复初始化来操纵环境的直观图景。该团队通过两个例子展示了其成果:一个超导量子比特与一个由两能级系统组成的环境耦合,以及一个半导体量子点与核自旋耦合。在这两种情况下,该团队发现与之前的实验结果在定性上一致,展示了主动控制如何为开放量子系统解锁新功能。

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