论非马尔可夫动力学中量子记忆的出现

量子系统常常因环境干扰而受到退相干效应的阻碍。虽然无记忆的马尔可夫碰撞模型常被用来近似描述这种演化过程,但实际情况下(具有记忆的)非马尔可夫动力学才是典型现象——这种记忆效应已被作为量子纠错和信息处理等任务的重要资源。然而,现有研究尚未明确判定实现多种碰撞模型动力学所需的记忆类型(经典记忆或量子记忆)。该工作通过引入弗雷德金门调控的辅助比特间相互作用,将量子均质化器扩展至非马尔可夫领域,并探究其记忆机制的本质。研究团队借助纠缠度量并仅以局域动力学作为判据,证明该模型既可通过经典记忆实现,也可通过量子记忆实现,具体取决于库的初始状态以及非经典关联在库中的传播方式。该工作进一步揭示了量子记忆在各类实际场景中的涌现规律。这些发现阐明了开放量子系统中记忆效应的起源,有望推动面向多种应用的近期量子技术设计发展。

量科快讯