通过环境调控开放量子系统中拓扑量子比特的记忆辅助熵不确定性下界

不确定性原理是阐明经典与量子理论区别的最重要问题之一。该原理对我们精确预测两个不相容可观测量的测量结果的能力设定了界限。不确定性原理可通过两个可观测量的测量结果概率分布的香农熵来表述。已表明，通过考虑一个作为量子记忆 $B$ 的附加粒子（其与被测粒子 $A$ 相关）可改进熵不确定性界。本工作中，我们考虑量子记忆与被测粒子均为拓扑量子比特时的记忆辅助熵不确定性。在我们的场景中，拓扑量子记忆 $B$ 被视为与其周围环境相互作用的开放量子系统。该模型的动机在于：记忆辅助熵不确定性关系建立在量子记忆 $B$ 与被测粒子 $A$ 之间的关联之上。即，当 $A$ 与 $B$ 间的关联量较大时，持有量子记忆 $B$ 的 Bob 能更准确地预测 Alice 对粒子 $A$ 的测量结果。此处，我们欲求在量子记忆与其环境相互作用时环境效应对不确定性界的影响。本工作中我们将考虑类欧姆费米子与玻色子环境。我们还研究了费米子与玻色子环境对 Alice 与 Bob 在量子密钥分发协议中每个态可提取密钥量的下界的影响。