探索庞加莱量子回归定理的实验蓝图

量子形式的庞加莱回归定理指出,具有时间无关哈密顿量和离散能级的系统会在有限时间内无限接近其初始状态。量子比特系统因其高度孤立于耗散环境,为研究这一理论构想提供了潜在的实验平台。该研究团队考察了一个弱耦合环境的N量子比特系统,通过解析和数值计算定量分析了状态回返概率与时间,并证实系统确实能在与量子比特数N呈指数关系的时间内无限逼近初始状态。对于仅含数十个量子比特的系统,回返时间就会达到天文数字量级。基于当前超导多量子比特系统可实现的相干寿命,研究人员提出了验证庞加莱回归理论及其标度律的现实实验方案。

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