通过初始态控制在多稳态开放量子系统中生成纠缠稳态
量子纠缠是量子技术的核心基础,但其本身具有脆弱性,通常会被耗散效应破坏。具有悖论色彩的是,经过精心设计的耗散机制反而能驱使系统形成稳健的纠缠稳态。然而,这一设计过程极具挑战性,因为耗散多体系统具有高度复杂性——尤其当系统存在多重稳态时更为显著。本研究团队推导出了解析表达式,无需进行动力学积分即可预测系统在Lindblad方程演化下的稳态如何依赖于初始态。这些成果将文献[Phys. Rev. A 89, 022118 (2014)]和[Phys. Rev. X 6, 041031 (2016)]的理论框架进行了拓展,证明虽然稳态流形由刘维尔算符的核决定,但其内部权重分布同时取决于刘维尔算符和初始状态。研究人员发现了一类特殊的刘维尔算符,其最终稳态仅与初始态和核的重叠有关。该工作构建的理论框架不仅提供了解析视角,更开发出计算高效的预测工具,可用于开放量子系统的稳态研究。作为应用示范,团队提出通过平衡集体衰变方案,在自旋系综中产生具有计量学应用价值的纠缠稳态。