量子科技中心_量科网

该研究团队研究了由非幺正演化算符对量子比特系统的重复作用所产生的量子动力学。打破幺正性可导致混合初始态的纯化，这对应于对初始条件敏感性的丧失，因而消除了动力学混沌的一个关键特征。然而，量子信息的混杂能将纯化过程延迟至与系统尺寸呈指数关系的时间尺度。本文重点研究演化算符时不变体系中的纯化现象，其动力学的所有特征原则上均可编码于单步演化算符的谱特性中。研究人员所考察的算符包含全局哈尔随机幺正算符与非幺正单量子比特操作。研究表明，指数级缓慢的纯化过程源于复平面上形成环形结构的本征值分布——该环形在大半径处具有锐利边缘，且边缘附近的态密度呈指数级增大。该团队提出，本征值分布的锐利边缘源自复平面径向的能级吸引现象。通过计算谱形状因子，研究人员还发现即使在接近本征值环形外缘处，方位角方向仍存在能级排斥现象。这些结果将量子混沌的谱特征与系统对初始条件的敏感性建立了关联。