通过扰子区分多轮时间反转动力学中的相干与不相干误差

尽管量子科学与技术发展迅猛,但误差始终不可避免,并在量子模拟与量子计算中起着关键作用。在量子混沌系统中,由哈密顿量控制不完善引发的相干误差和由环境耦合导致的非相干误差,都会因信息 scrambling 效应在时间演化过程中被指数级放大。核心科学问题在于:这两类误差如何在多体动力学涌现的不可逆性上留下不同的特征标记?本工作通过研究存在相干与非相干误差情况下的多轮时间反演动力学,运用 scramblon 理论推导出了不同轮次时间反演演化中 Loschmidt 回波的解析表达式。研究发现:非相干误差随轮次呈线性累积,而相干误差则表现出从二次方到线性的累积转变。这些理论预言在可解的 Sachdev-Ye-Kitaev 模型中得到明确验证。该研究成果为表征和校准反向动力学中的相干与非相干误差提供了理论基础,尤其对核磁共振系统具有重要指导意义。
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提交arXiv: 2026-01-08 11:46

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