高斯纯损耗下量子可逆性的精确定律

经典逆向扩散通过固定噪声条件下改变漂移项实现。该研究团队证明,该原理的量子版本遵循具有尖锐相边界的精确定律。对于高斯纯损耗动力学——光衰减通道、压缩光干涉传感和超导玻色架构中连续变量退相干的典范模型,完全正定性(即要求动力学在与辅助系统纠缠时仍保持物理有效性)会在最小逆向代价消失处创建精确相边界,固定两侧的逆向噪声预算,并使纯非经典目标态成为动力学奇点。最小逆向代价在临界压缩-热噪声比处精确归零,偏离该比值时严格为正,并呈现明显不对称性:边界以下,固定扩散贝叶斯逆向等标准方案仍能以较小代价实现;边界以上,这些方案不可行,仅协方差对齐生成器保持完全正定性可行且唯一最优,代价可能急剧增大。最优逆向噪声被锁定在量子态自身的涨落几何结构中,同时最小化逆转过程的几何、计量和热力学代价。对于多模轨迹,精确代价在一组典范的模分辨数据中具有可加性,全局连续协议能在每个混态区间达到该最优值。若包含纯非经典终点态,相同点态定律对所有t>0成立,但最优代价以2/t发散:纯量子态的精确逆转在动力学上不可实现。这些结果确立了典范纯损耗设定下量子可逆性的精确定律,为更广泛的量子逆向扩散理论提供了严格基准。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-19 15:24

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