量子科技中心_量科网

该论文聚焦于受控开放量子系统的李理论基础。该研究团队通过李半群描述马尔可夫开放量子系统演化，其对应的无穷小生成元位于一种特殊类型的凸锥——李楔中。因此，与给定控制系统相关的李楔包含量子动力学半群的所有生成元，这些生成元作为量子系统所经历的相干和非相干过程相互作用的结果在物理上可实现。对于n量子比特开放量子系统，该工作提供了最大物理相关李代数（系统代数）的参数化，这些李楔包含于其中：林德布拉德-科萨科夫斯基李代数。这种参数化具有若干实用优势。首先，它使得该团队能够构建这些系统李楔及其各自系统李代数的显式形式。其次，该研究分析了哪些控制场景会产生对贝克-坎贝尔-豪斯多夫（BCH）乘法封闭的李楔，从而生成与时间无关量子通道的马尔可夫半群。这种形式的李楔称为李半代数，该工作通过证明仅当相干控制对固有漂移哈密顿量和动力学的非相干部分均无影响时，李楔才会特化为这种形式，从而完全解决了这一开放性问题。最后，林德布拉德-科萨科夫斯基李代数的这种参数化指向了酉和非酉耗散动力学之间的直观分离，其中动力学的非酉分量由仿射平移操作描述。随后利用这些平移算子构建纯耗散定点工程方案，以获得纯态或混合态作为系统的唯一定点。