量子系统基态中实现真正𝒫𝒯对称性的增益

对于真正的𝒫𝒯对称量子系统,传统非厄米哈密顿量为H=H_drive−iγ|1⟩⟨1|+iγ|0⟩⟨0|,其中Ω和γ为实参数。这三项分别代表相干耦合、态|1⟩上的损耗,以及态|0⟩上的增益。然而实现+iγ|0⟩⟨0|这一增益项始终是量子系统面临的重大挑战——尤其在基态上,迄今尚无理论或实验方案能明确实现该目标。虽然省略该增益项的体系可呈现被动式𝒫𝒯对称能谱(具有平行虚部平移)并展示相关现象,但无法完整体现真正𝒫𝒯对称系统的全部物理行为与独特性质。该研究团队在本文中提出一种方法:通过将索伦森-瑞特有效算符方法与维斯曼-米尔本主方程相结合,在连续测量并对所有轨迹演化取平均后实施瞬时反馈控制,最终在基态|0⟩上实现等效增益(+iγ|0⟩⟨0|)。这一方案为高效构建真正𝒫𝒯对称量子器件提供了可行路径,为培育量子信息技术应用所需的关键量子资源构建了强大平台。

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