利用厄米浴环境设计非厄米量子演化
近日,通过非厄米子系统哈密顿量构建工程化量子浴网络,已成为量子比特冷却、状态稳定和容错量子计算领域的重要策略。然而,如何在光学领域实现系统规模化的同时精确控制其复杂互联结构,仍对理论建模和物理实现构成双重挑战。该研究团队融合量子物理学与数学物理原理,首次提出在全厄米光子平台构建非厄米子系统的系统性框架。特别值得注意的是,通过离散-连续耦合与兰乔斯变换,研究人员在有限一维波导链中实现了无实际吸收损耗的可控指数衰减。基于这一创新方法,该工作成功实现了宇称-时间对称量子系统,并通过实验证实:无论在单光子还是多光子激发态下,这些人工浴环境均能精确复现非厄米体系的动力学特性。由于非厄米子系统响应完全源自人工构建的厄米浴环境,量子演化过程可在这类完全保守的构型中通过后选择进行监测。该方法弥合了理论模型与实验实现之间的鸿沟,为量子浴工程在先进信息处理与新兴量子技术中的应用开辟了新路径。
