时间最优量子态工程

高效生成高度非经典量子态对新兴量子技术至关重要,但由于退相干以及传统绝热协议所需的较长制备时间,这仍是一项挑战。本研究基于量子最短时间形式,采用时间最优控制方法,在由含时Jaynes-Cummings模型和量子Rabi模型描述的光-物质系统中,设计非经典态。该团队展示了以单位保真度确定性生成福克态和高度纠缠的薛定谔猫态,并通过联合Wigner相空间分布表征其非经典特性。研究进一步表明,时间最优控制能在速度极限下生成这些非经典态,从而降低能量成本,并在广泛的环境条件下增强对耗散、弛豫和退相干的鲁棒性。该工作的结果确立了时间最优控制作为一种高效且实验可行的途径,用于在混合量子平台中实现快速非经典态工程。

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提交arXiv: 2026-05-23 23:49

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