网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

量子纠缠的加速生成

0
分享至

量子纠缠是一种奇妙的现象,它使得两个或多个量子系统之间存在一种特殊的关联,超越了经典物理学的范畴。量子纠缠是量子信息技术的核心资源,它可以用于量子计算、量子通信、量子传感等领域。因此,如何有效地生成和控制量子纠缠是一个重要的研究课题。

通常,我们可以通过让两个量子比特相互作用来产生它们之间的纠缠。比如,我们可以用一个激光脉冲来耦合两个原子或离子,使它们从各自的基态变成一个叠加态,从而形成一个最大纠缠态。这种方法的效率取决于两个量子比特之间的耦合强度,也就是说,耦合越强,生成纠缠所需的时间越短。但是,在实际的物理系统中,我们往往不能随意增加耦合强度,因为这可能会导致一些不利的后果,比如能级移动、退相干等。

那么,有没有一种方法可以在不增加耦合强度的情况下,加速生成纠缠呢?答案是肯定的。发表在《物理评论快报》的一篇论文中,作者提出了一种基于非厄米系统的方案,利用了一种特殊的奇点——高阶异常点,来实现这个目标。

什么是非厄米系统呢?简单地说,就是那些不满足厄米性条件的系统。厄米性是指一个算符或矩阵与它的共轭转置相等,这样它就有一组正交归一化的本征态,并且本征值都是实数。厄米性在量子力学中有着重要的意义,因为它保证了能量守恒和概率归一化等基本原理。然而,并不是所有的物理系统都满足厄米性条件。有些系统会出现能量损失或增益,导致本征值变成复数,并且本征态不再正交归一化。这些系统就被称为非厄米系统。

非厄米系统虽然看起来有些反常,但其实在自然界中并不罕见。比如,在光学领域中,有些介质会出现吸收或放大效应,使得光场不再遵循厄米性方程。在这些情况下,我们需要用非厄米算符来描述光场的演化,并且考虑到本征值和本征态之间可能存在的复杂关系。

非厄米系统最有趣的特征之一就是异常点。异常点是指非厄米算符在某些参数值下出现两个或多个本征值和本征态共振或简并的点。在异常点附近,非厄米系统会表现出一些非常奇特的现象,比如相位过渡、非互易动力学、非厄米裂解等。异常点的阶数是指共振或简并的本征值和本征态的个数,比如二阶异常点就是两个本征值和本征态共振或简并的点,以此类推。

在这篇论文中,作者考虑了一个由两个非厄米量子比特组成的系统,每个量子比特都有一个实数能级和一个复数能级,分别对应于没有能量损失或增益的基态和有能量损失或增益的激发态。两个量子比特之间有一个微弱的耦合,可以用一个实数参数来描述。作者发现,在某些条件下,这个系统会出现高阶异常点,比如三阶或四阶异常点。在这些异常点附近,两个量子比特之间的纠缠会以一种指数增长的方式快速生成,并且可以达到最大纠缠态。作者还建立了一个基于双正交完备基(的非厄米微扰理论,来解释这种现象,并且给出了获得最大纠缠态的最优条件。

这篇论文的主要贡献是提出了一种利用非厄米系统中的高阶异常点来加速生成量子纠缠的方案,并且给出了理论分析和数值模拟。这种方案不需要增加两个量子比特之间的耦合强度,而只需要调节它们的能量损失或增益参数,就可以实现纠缠生成的加速。这为利用非厄米系统中的相干非幺正耗散来实现量子信息技术提供了一种新的途径。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
如何看待网传耗资 319 亿的腾讯全球总部企鹅岛,疑基建翻车,员工疯狂吐槽质量奇差?

如何看待网传耗资 319 亿的腾讯全球总部企鹅岛,疑基建翻车,员工疯狂吐槽质量奇差?

贵重物品爱美食
2026-07-24 13:04:34
事发上海!“我可能要死了!”女子被困火场几近绝望,消防员高空索降生死营救

事发上海!“我可能要死了!”女子被困火场几近绝望,消防员高空索降生死营救

上观新闻
2026-07-24 14:05:54
为什么邓煜与王虹获奖,而他们的合作者没有获奖呢?

为什么邓煜与王虹获奖,而他们的合作者没有获奖呢?

文忆天下
2026-07-24 10:15:56
在马尼拉,王毅的见与不见

在马尼拉,王毅的见与不见

新民周刊
2026-07-24 10:58:30
慎入!巴西联赛惊现断腿惨案 胫骨被铲断鲜血直流 网友:杀人啦

慎入!巴西联赛惊现断腿惨案 胫骨被铲断鲜血直流 网友:杀人啦

念洲
2026-07-24 13:56:44
如果王虹、邓煜留在中国高校,他们还能获得菲尔兹奖吗?

如果王虹、邓煜留在中国高校,他们还能获得菲尔兹奖吗?

晓看说
2026-07-24 11:04:52
税收4亿,工资26亿:财政没钱,为什么编内待遇不能动?

税收4亿,工资26亿:财政没钱,为什么编内待遇不能动?

混沌录
2026-07-23 17:11:06
特朗普:美国在对抗伊朗方面进展很顺利,表现得极其出色,好得超乎任何人想象,伊无人机战损率达84%,导弹战损率高达91%,美军仅18人死亡

特朗普:美国在对抗伊朗方面进展很顺利,表现得极其出色,好得超乎任何人想象,伊无人机战损率达84%,导弹战损率高达91%,美军仅18人死亡

鲁中晨报
2026-07-24 11:40:03
赛里木湖景区多人殴打旅游车司机?官方通报:7人被辞退并被警方依法控制

赛里木湖景区多人殴打旅游车司机?官方通报:7人被辞退并被警方依法控制

封面新闻
2026-07-24 09:15:03
Science调查:中国基因编辑实验致6岁女童死亡,但发表于Nature的论文未提到女童死亡

Science调查:中国基因编辑实验致6岁女童死亡,但发表于Nature的论文未提到女童死亡

互联网大观
2026-07-24 13:19:06
A股午评:创业板指半日跌1.78%,全市场超4900只个股飘绿,贵金属、算力租赁、AI应用等概念走弱

A股午评:创业板指半日跌1.78%,全市场超4900只个股飘绿,贵金属、算力租赁、AI应用等概念走弱

界面新闻
2026-07-24 11:34:52
全场瞬间寂静!国防部放出最重狠话,彻底不留任何余地

全场瞬间寂静!国防部放出最重狠话,彻底不留任何余地

迷彩人生
2026-07-22 09:04:24
王虹获菲尔兹奖,日本网民:日本人提出的数学猜想由中国人来解决,我们必须得进行更多合作才行,日本从中学考试开始就落后了

王虹获菲尔兹奖,日本网民:日本人提出的数学猜想由中国人来解决,我们必须得进行更多合作才行,日本从中学考试开始就落后了

极目新闻
2026-07-24 12:52:31
菲尔兹奖得主邓煜谈“中美教育差异”和“是否回国发展”:不存在对所有人都适用的唯一答案

菲尔兹奖得主邓煜谈“中美教育差异”和“是否回国发展”:不存在对所有人都适用的唯一答案

极目新闻
2026-07-23 22:46:07
高分拿到手,毛甜懿真正卡住的不是录取,是国防科大和钢琴两条路

高分拿到手,毛甜懿真正卡住的不是录取,是国防科大和钢琴两条路

鬼菜生活
2026-07-24 14:48:13
队记:勇士愿为库里提供1-2年顶薪合同,合同时长库里说了算

队记:勇士愿为库里提供1-2年顶薪合同,合同时长库里说了算

懂球帝
2026-07-24 16:11:08
新车被质疑抄袭小米,上汽名爵总经理发单曲回应:“我抄自己的家底,我比你有底气”

新车被质疑抄袭小米,上汽名爵总经理发单曲回应:“我抄自己的家底,我比你有底气”

金融界
2026-07-23 17:14:15
河南广电大佬王仁海被查,对庞晓戈会有什么影响?

河南广电大佬王仁海被查,对庞晓戈会有什么影响?

首席观察
2026-07-24 11:57:21
三峡大坝收支出炉了:运行20余年,总投资近2500亿,如今回本了吗

三峡大坝收支出炉了:运行20余年,总投资近2500亿,如今回本了吗

阿讯说天下
2026-07-23 12:26:28
解放军台海开火!

解放军台海开火!

烽火观天下
2026-07-24 12:24:55
2026-07-24 17:04:49
万象经验 incentive-icons
万象经验
专注科普
1456文章数 794关注度
往期回顾 全部

科技要闻

中国等了90年,王虹邓煜同时摘下菲尔兹奖

头条要闻

男子持刀杀害舅舅等3人被鉴定患精神病 事发前还打牌

头条要闻

男子持刀杀害舅舅等3人被鉴定患精神病 事发前还打牌

体育要闻

小布泽:越看越不像他爸爸

娱乐要闻

陈妍希姐姐到场追星张凌赫

财经要闻

长鑫科技会成为下一个“中石油”吗?

汽车要闻

堪比老司机 体验启境GT7的华为乾崑智驾ADS 5

态度原创

本地
健康
旅游
公开课
军事航空

本地新闻

跟着影视去旅行:西游篇

我是不是中风高风险人群?快速自测

旅游要闻

古建馆下周一免费开放

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

特朗普威胁对伊发动空前打击 伊朗、胡塞武装强势回应

无障碍浏览 进入关怀版