所有宏观量子态都是脆弱且难以制备的
量子物理
2019-02-07 v2
摘要
我们研究了局部退相干对任意量子态的影响。通过采用量子计量学中开发的技术，我们表明，一般局部噪声过程的作用——尽管任意小——总是产生一个其关于局部可观测量的量子 Fisher 信息（QFI）与系统大小 N 成线性关系的态，这与初始态无关。这意味着所有以 QFI 与 N 成二次次关系为特征的宏观量子态在退相干下都是脆弱的，如果系统不是完美隔离的，则无法维持。我们还提供了有效系统大小的解析界限，并表明对于所考虑的所有噪声通道，在 p 较小时有效系统大小随噪声参数 p 的倒数缩放，这使得生成宏观甚至介观量子态变得越来越困难。反过来，我们还表明，制备一个关于守恒量的宏观量子态，需要一个其 QFI 至少与目标态的 QFI 一样大的器件。鉴于制备器件本身是经典的且不是完美隔离的宏观量子态，制备器件需要比宏观目标态大二次方量级。
关键词
引用
@article{arxiv.1805.09868,
title = {All macroscopic quantum states are fragile and hard to prepare},
author = {Andrea López-Incera and Pavel Sekatski and Wolfgang Dür},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09868},
year = {2019}
}