量子科技中心_量科网

该研究团队考察了自包含量子制冷器的量子比特-量子三态模型，并在其冷却过程中观测到量子姆潘巴效应。在该系统中，量子三态充当制冷器，量子比特则作为被冷却对象。整个系统耦合至三个玻色子热浴，因此系统动力学由Gorini-Kossakoswski-Sudarshan-Lindblad主方程描述。 研究人员通过分析产生系统动力学的刘维尔算子，发现其具有块对角形式。系统密度矩阵各元素的动力学行为，可通过求解其所在对应分块的动力学方程确定。研究表明，稳态属于能量基底下仅包含对角元素的分块。该工作通过数值求解获得了稳态解，并在参数空间的重要区域考察了稳态冷却特性。 特别值得注意的是，该制冷器呈现出量子姆潘巴效应：通过对系统平衡态施加幺正操作获得的姆潘巴态，尽管初始时刻距离稳态更远，却比平衡态更快达到稳态。这一现象导致冷量子比特的冷却过程获得加速。研究还发现，对量子比特-量子三态系统施加局域或全局幺正操作均可产生姆潘巴态。最后，研究人员系统考察了量子比特-量子三态耦合强度及系统-热浴耦合强度对姆潘巴效应的影响规律。