量子比特时钟的最优蒸馏
该研究团队探究了时间平移不变操作下的相干性提纯问题:给定大量含有能量本征态相干性的量子态副本,目标是在遵守时间平移对称性的前提下,制备出纯度更高的相干态。这种对称性确保输出始终与输入保持同步,且该过程可通过系统与初始处于能量本征态热库的能量守恒幺正耦合来实现——从而构建了由功库或电池辅助的热力学操作模型。
针对量子比特系统,该工作确定了最优渐近保真度,并证明其由相干纯度(一种源自右对数导数RLD费舍尔信息的不对称性度量)所主导。特别地,研究人员发现最小可达到的失真度(1减去保真度)与输入量子比特相干纯度的倒数成1/N比例关系,其中N为副本数量,这为该物理量赋予了明确的操作意义。该团队还研究了量子比特相干性提纯问题的诸多其他特性,包括计算最低可达到失真度的高阶修正项(最高至O(1/N³)量级),并将最优信道表示为可通过数值方法求解的边值问题。



