导航纠缠通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida交换:蛇形、反弹、边界驻留、脉冲及阻尼稳定的时间冻结轨迹

量子技术中纠缠动力学至关重要,但其时间演化轨迹的调控仍具挑战性。该研究团队提出基于RKKY相互作用的可扩展固态平台:两个自旋量子比特通过中心自旋qudit振荡极化周围传导电子,实现耦合。研究首创“交换时间积分(ETI)”概念,将量子比特空间运动映射为时间依赖的交换作用,作为控制系统演化的“轨迹时钟”。 研究重点考察初始处于纠缠-解纠缠边界附近的量子态,采用可包含负值的共生纠缠度量化边界距离。通过量子比特振动实现交换作用符号切换,ETI可编程控制纠缠轨迹。针对同相/反相振动(含RKKY交换零点可控暂停情形),研究发现了四种特征轨迹:蛇形(反复穿越边界)、反弹(触及边界立即反转)、驻边(保持过渡点状态)及脉冲(可控纠缠间隔)。振动相位会引起轨迹的非对称偏移。该装置利用铁磁/反铁磁双机制实现内禀退相位误差校正。而异相振动虽能获取更大纠缠值,但会导致轨迹远离边界并呈现不规则终态,为此研究团队引入阻尼机制实现稳定。 该框架为量子系统中纠缠动力学的系统化设计与调控提供了新范式,在量子计算、密码学和计量学领域具有应用潜力。
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提交arXiv: 2025-09-21 01:23

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