针对时间分箱数据的量子轨迹及其与全条件量子轨迹的接近程度

量子轨迹是基于时间连续测量结果(如连续时间电流y⃗t)的量子态动力学方程。近期学界对有限时间间隔Δt的量子轨迹动力学映射重新产生兴趣。Guilmin等人(未发表)针对实验中常见的仅能获取每个时间间隔内平均电流It的情况,推导出了此类动力学映射。令人惊讶的是,这种分箱数据仍能生成近乎纯净的量子态ρ:(对于高效测量而言),其不纯度按(Δt)^3比例变化。然而该研究表明,ρ态与ψˆF;y⃗t(基于完整电流的纯态投影算子)之间的典型距离仍高达(Δt)^(3/2)。该团队提出了另一种有限间隔动力学映射(“Φ映射”),仅需额外获取电流的一个实统计量ϕt,即可生成与ψˆF;y⃗t仅相距(Δt)^2的条件态ψˆΦ。研究人员通过数值模拟验证了这两种映射(以及最低阶Itô映射和其他两种高阶映射)的误差(与真实态的距离)比例关系。结果表明,对于一般系统而言,若能同时从实验中提取统计量ϕt和It,Φ映射将提供比其他方法更小的误差。
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提交arXiv: 2026-01-16 01:46

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