最大纠缠稳态的耗散产生

纠缠态是基础量子物理、量子密码学和量子计算的关键资源 [1]。迄今为止，应用于量子系统的受控幺正相互作用（即所谓的“量子门”）一直是确定性产生纠缠的最广泛使用的方法 [2]。这些过程需要高保真度的态制备，并最大限度地减少由系统与环境的耦合以及系统参数控制不完美而不可避免地产生的退相干。与此相反，我们将幺正过程与工程耗散相结合，以确定性方式产生并稳定两个囚禁离子量子比特的近似 Bell 态，且与其初始状态无关。虽然此前沿此方向的工作涉及施加多个时间依赖门的序列 [3]，或者耗散地产生原子系综的纠缠但依赖于测量记录来实现稳态纠缠 [4]，我们以连续时间无关的方式实现了该过程，类似于原子态的光泵浦。通过连续驱动系统趋向稳态，即使在实验噪声和退相干存在的情况下，纠缠也能得到稳定。我们对两个量子比特纠缠稳态的演示代表了迈向耗散态工程、耗散量子计算和耗散相变的一步 [5-7]。遵循这种方法，对环境的工程耦合可应用于广泛的实验系统，以实现所需的量子动力学或稳态。事实上，与本工作同时，利用耗散也演示了两个超导量子比特的纠缠稳态 [8]。