退相位氢超精细系统中的量子关联层级与量子隐形传态

研究了氢超精细自旋系统在马尔可夫相位噪声下的量子关联动力学。将电子和质子自旋自由度视为由各向同性超精细哈密顿量和局域退相位控制的开放两比特系统,该团队得到了精确含时密度矩阵,并推导出完整X态族的解析表达式。该工作以闭合形式计算了并发度(\(C\))、迹距离测量诱发非定域性(Trace MIN—\(\mathcal{N}_1\))和平均导引相干性(ASC),并建立了它们在任何时刻的严格排序关系:\( C(t) \leq \mathcal{N}_1(t) \leq \mathrm{ASC}(t) \)。纠缠被确定为最脆弱的资源,会在有限时间内经历突然死亡。对于具有非零布居数不平衡的态,Trace MIN表现出退相位免疫的冻结现象;而ASC是最稳健的量,在所有研究场景中持续最久。该团队还进一步证明,退相位的热超精细态可作为量子隐形传态的资源,推导了平均保真度的闭合表达式,并建立了对于具有最大混合边缘的完整X态族,传态优势窗口恰好与纠缠存续区间一致,即 \(\mathcal{F}_A > 2/3 \Longleftrightarrow \mathcal{C} > 0\)。该研究识别了四个不同的动力学区域,并将所有三种关联度量映射到可直接测量的泡利自旋关联量上,使得无需完整态层析即可实验重建该完整排序结构。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-10 07:09

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