在Lindblad极限及超越条件下通过重复相互作用实现热态制备

该研究团队揭示了重复交互协议下热化动力学及其相关制备(模拟)时间的本质,发现了一种普遍存在的反常现象——类似于姆潘巴效应的趋势。作为案例研究,研究人员聚焦于三级系统,分析了其在两种互补机制下的动力学行为:系统-辅助单元相互作用强度较大或较小时。针对模拟时间的估算,研究团队推导出实现目标热态所需最低碰撞次数(或最短模拟时间)的闭式表达式,该热态与目标热态的偏差在?范围内。在零温度条件下,研究人员通过分析确定了一组能最小化模拟时间的参数点(相互作用强度×持续时间)。在非零温度条件下,研究团队观察到类似姆潘巴效应的现象:从最大混合态出发,热化至中等温度状态所需时间反而比热化至更低温度状态更长。该工作为此现象提供了精确的分析近似,并论证了这种现象在更大系统和随机相互作用强度条件下依然存在。热态制备中姆潘巴效应的普遍性,为大型系统状态制备提出了重大挑战——这一开放性问题亟待新策略的突破。

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