可重构的多自旋系综间耗散纠缠:从稳健量子传感到多体态工程设计
一种稳定多体自旋纠缠态的有吸引力方法是通过设计耗散来实现。现有方案大多仅针对相对简单的集体自旋态,或需要大量独立且复杂的耗散过程。本工作展示了一种出奇灵活的多体库工程方案,仅需完全集体性的单激发衰变配合局域哈密顿项即可实现。关键在于,这些要素在腔量子电动力学(Q腔QED)体系中均可直接获得。该团队的方法基于将自旋系统划分为子系综群组,为稳定一大类具有闭合解析表达式的高度纠缠纯态提供了可灵活调控的平台。该研究成果可立即应用于多系综量子计量学,实现对磁场梯度与曲率的海森堡极限精密测量。特别值得注意的是,所生成态具有对共模相位噪声的鲁棒性,且仅需简单的Ramsey式测量。该方案还能稳定一维自旋系综链中具有对称保护拓扑序(SPT)的纠缠态,并与级联酉电路的输出态直接关联。研究人员特别提出了一种高效制备著名自旋-1 Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)态的方法。