耗散作为资源:同步、相干恢复与混沌控制

耗散通常被视为量子控制的障碍,因为它会导致退相干和不可逆性。在这项工作中,该研究团队证明了耗散反而可以作为重塑相互作用量子系统动力学的资源。通过采用包含两种玻色子物种、具备实验可实现性的玻色-约瑟夫森结,研究人员展示了耗散能诱导三种独特动力学行为:同步锁相振荡、伴随长时间相干恢复的瞬态混沌,以及稳态混沌。每种行为的产生均由可实验调控的参数决定。在弱相互作用下,两个组分尽管存在耗散仍能实现同步,表现出类似边界时间晶体的长寿命相干振荡。更强相互作用会引发耗散相变,进入伴随混沌动力学的自囚禁态。值得注意的是,耗散能调控混沌态的寿命并实现长时间的相干性恢复。通过人为引入势阱间的可控倾斜,瞬态混沌可转化为持续的稳态混沌。该工作进一步表明,标准的光谱诊断方法无法区分这两种混沌态,揭示光谱统计主要反映短时不稳定性。这些发现确立了耗散作为调控动力学相、恢复量子相干性以及控制混沌行为和信息 scrambling 持续时间的有力工具。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-18 19:28

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