量子科技中心_量科网

量子混沌通常通过依赖于探针的特征进行评估，例如谱统计、OTOC（时序关联函数）和纠缠增长，这些特征未必一致。最近，研究人员提出了一种耗散性的混沌诊断方法，即通过与环境的无限小耦合在混沌系统中产生有限的Liouvillian能隙，标志着本征弛豫的开始。这引发了一个概念性问题：要使这种本征弛豫行为出现，Clifford动力学需要偏离的最小程度是什么？该工作研究了在Floquet双量子比特Clifford电路中插入有限密度的Haar随机单点门，随后以强度γ进行去极化通道的动态行为。对于由iSWAP类双量子比特门构建的Floquet Clifford电路，该团队的分析确定了热力学极限下Liouvillian能隙的两种不同机制，以未掺杂和完全掺杂的极端情况为例。在这两种机制中，耗散性诊断均显示出混沌行为，仅在能隙随系统尺寸的变化方式上有所不同。在未掺杂电路中，能隙表现为Δ∼γ/N，而在完全掺杂电路中，当N→∞时能隙保持有限。研究发现掺杂密度ph主导了这种转变：当ph→0时，任何空间结构仍表现为未掺杂特性，而对于有限ph，某些结构可能进入有限能隙机制。这些结果在强耗散区域γ≫1下通过推导ph函数的能隙下界及显式有限能隙构造得到解析证明，并通过数值计算支持其向γ→0的延伸。值得注意的是，该研究的解析处理仅依赖于空间掺杂结构，因此即使Haar旋转在每个Floquet周期独立重采样，相同的能隙标度仍然成立。