通过量子态平滑恢复纯态与压缩态的光腔量子动力学追踪
传统上,追踪量子系统的动力学过程是通过时间连续监测系统,并采用因果量子轨迹方法过滤测量记录中的信息来实现的。然而在实际场景中,信息常会泄漏至环境中,导致因退相干效应而获得的过滤态失去纯度。若无需实时追踪,则可通过非因果量子态平滑技术最大化提取丢失信息——该技术已被理论证明比因果滤波能更好地恢复系统相干性(纯度)。值得注意的是,量子态平滑需要假设实验者未观测到的量子信息如何被环境转化为经典信息。 该工作通过光学参量振荡器实验展示了平滑方案:将输出光束分束至两个独立零差探测器,以此构建“观测”与“未观测”通道。实验实现了10.3%±1.6%的态纯度提升、7.6%±2.6%的压缩态恢复,并证明平滑态比传统滤波态更能准确估计隐藏的真实态。本文采用的估计技术对量子信息领域中需后处理的多种应用具有重要价值。
