时间晶体作为被动保护的振荡量子比特

在开放量子系统中防止信息退相干仍是量子计算面临的核心挑战。当前被动纠错方案主要局限于静态存储而非动态量子比特。该研究团队证明,在无噪子系统中,一个由驱动耗散玻色体系可实现持续振荡的量子比特编码,并利用玻色-哈伯德二聚体(BHD)模型进行了具体实现。 该模型的强宇称对称性导致简并稳态出现,而在热力学极限下该对称性进一步破缺为非稳态,表现为持续振荡。随着驱动力增强,这些态的刘维尔谱会出现相变。超过临界点后,非稳态能编码量子信息并将其保存在无噪子系统中。在两种玻色模式同等受影响的全局损耗基础上,研究人员进一步引入全局退相位作用,证实振荡量子比特仍能保持稳定。 为深入理解物理机制,该工作还研究了相位扰动对双模式的影响,发现量子比特同样能获得被动保护,最终近似回归初始构型。这些成果确立了耗散时间晶体动力学作为动态量子信息被动保护的新机制,为自主稳定振荡量子比特的实现提供了可能。

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提交arXiv: 2026-02-23 19:01

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