量子科技中心_量科网

1964年，Yu. A. Gol'fand提出了量子力学在离散时间上的扩展，预测了内在的非酉性和熵增。尽管这一形式体系在历史上具有重要意义，但它先于现代开放量子系统理论。本研究将该工作中Gol'fand的离散演化方程严格重构为一个完全正迹保持（CPTP）量子信道，并推导出其连续时间粗粒化极限。该团队证明了动力学收敛于一个特定的林德布拉德主方程，该方程由基本时间尺度 \(τ\) 表征，并在能量基和基本算符基 \(W\) 中诱导退相干。该研究利用Spohn熵产生形式体系分析其热力学含义，证明离散时间步长诱导出严格正的熵产生率，该熵产生率由量子相干性的衰减驱动，从而为独立于环境耦合的时间之矢提供了微观基础。此外，研究人员通过保真度衰减和纯度损失来量化量子相干性的丧失，为容错量子计算建立了精确约束。研究人员进一步研究了这种内在退相干对离散时间晶体（DTCs）的影响，表明Gol'fand动力学为时间平移对称性破缺相设定了基本寿命极限。最后，该团队利用光晶格钟、物质波干涉测量和中微子振荡的精确数据，对 \(τ\) 施加了严格的上下界。该研究的结果将基本时间离散化约束在 \(τ\lesssim 10^{-26}\) s，显著收紧了先前的限制，并为量子引力现象学提供了一个可检验的框架。