量子科技中心_量科网

时间分数阶薛定谔方程(Time-Fractional Schrödinger Equation, TFSE)是模拟非马尔可夫量子系统动力学的有效工具。量子速度极限(Quantum Speed Limit, QSL)时间刻画了非马尔可夫量子系统演化所需的最短时间。该工作采用韦氏时间分数阶薛定谔方程来模拟共振耗散Jaynes-Cummings(Resonant Dissipative Jaynes-Cummings, RDJC)模型中的非马尔可夫量子加速演化过程。通过求解时间分数阶单量子比特开放系统的QSL时间，揭示了环境非马尔可夫记忆效应对系统演化速度的增强机制。进一步研究表明，通过联合调节分数阶阶数、耦合强度和光子数，可以实现系统演化的优化加速。对比分析表明，韦氏TFSE能够在整个分数阶范围内准确捕捉系统的非马尔可夫加速动力学特征，而奈伯氏TFSE仅适用于有限的分数阶区间。此外，对激发态概率动力学轨迹计算的平均仿真时间比较显示，韦氏TFSE在计算效率方面具有显著的仿真优势。因此，在模拟非马尔可夫量子系统加速动力学时，韦氏TFSE具有更高的准确性和效率。