基于马尔可夫动力学的复杂纠缠耗散态工程

高多体纠缠态在各种量子计算任务中具有重要作用。该研究团队通过设计伊辛耦合自旋系统中的马尔可夫动力学,研究了簇态这类复杂纠缠结构的耗散式制备方法。利用林德布拉德主方程,研究人员构建了基于投影的耗散通道,通过消除正交态分量将系统驱动至对应目标簇态的唯一纯稳态。通过在全2^N维希尔伯特空间中显式构造刘维尔超算符,该工作计算了稳态密度矩阵、刘维尔谱隙、纠缠见证及相对理想簇态的保真度。结果表明当设计的刘维尔耗散主导自旋间局域伊辛相互作用时,系统会以簇态作为稳态。更值得注意的是,当耗散强度达到与量子比特数呈线性关系的饱和阈值后,保真度与刘维尔谱隙对系统尺寸表现出相对不敏感性。该分析为利用工程化耗散实现自旋系统稳态纠缠制备提供了一条物理可实现路径。
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提交arXiv: 2026-01-14 16:14

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