《物理评论A》

噪声存在下非绝热协议控制场的优化

巴西圣卡洛斯联邦大学的Leonardo K. Castelano团队实现了噪声存在下非绝热协议控制场的优化。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

首先，研究团队深入分析了两个量子比特的纠缠协议，发现该协议对噪声展现出强大的鲁棒性。这主要归因于所选的哈密顿量，其中初始哈密顿量的基态能够抵御噪声的干扰。因此，最优的控制策略是让系统保持在基态，并在时间演化结束时通过快脉冲来纠缠量子比特。其次，研究人员探索了一个由3个量子比特组成的系统，目标是实现第一个量子比特到第三个量子比特的传输。然而，在这个系统中，基态对噪声的鲁棒性与纠缠协议的情况有所不同。

为此，研究人员建议引入一个局部控制场，以驱动系统达到一个对噪声更具鲁棒性的中间态。最后，目标状态可通过接近最终时间点的快脉冲来实现。他们发现这种方法增益显著，有助噪声中等规模量子器件中量子计算的实现。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.052622

功剩余度和环境诱导功的量子比特动力学

巴西弗鲁米嫩塞联邦大学的M. S. Sarandy等人揭示了功剩余度和环境诱导功的量子比特动力学。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

该研究团队研究了开放系统在马尔可夫和非马尔可夫演化下的功剩余度动力学。研究人员从能量和相干性的角度阐述任意量子比特态的自洽性，并由此确定了系统-热浴相互作用导致的功剩余度冻结和功剩余度猝灭的条件。

为了在开放系统场景中以功的形式利用功剩余度作为能量提取的资源，他们采用了基于熵的量子热力学公式。在这种方法中，功获得了额外的环境诱导分量。随后，研究人员建立了环境诱导功与功剩余度之间的分析关系，从功剩余度变化的角度对环境诱导功进行了解释。由环境引起的功的能量转移可以进行到一个极限，这是由量子动力学的初始和最终被动态之间传递的能量成本决定的。研究人员举例说明了在非耗散和耗散量子过程下演化的量子比特态的结果。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.052219