量子比特热力学:非绝热驱动导致的熵产生
“绝热性”是实现量子调控、计算与模拟等多项前沿技术的基础。然而实际操作中始终存在权衡取舍——尽管加速控制进程可降低噪声干扰,却会以牺牲绝热性为代价。该研究团队将量子比特控制中的非绝热误差与熵增现象置于统一理论框架,揭示了即便动力学过程本质上是幺正的,细粒度信息仍会不可逆丢失的机制。其中关键挑战在于:如何定义时变哈密顿量下的平衡态?以兰道-齐纳模型为测试案例,研究人员证明当采用最优超绝热参考系中的有效哈密顿量定义平衡态时,熵值呈现近乎单调的增长趋势。在初始态任意的单次兰道-齐纳-施特ückelberg-马约拉纳干涉实验中,虽然理论上可能突破热力学第二定律,但这需要极其精密的主动调控才能实现。
