实验测量量子初穿越时间分布
量子物理
2026-05-08 v1 数据分析、统计与概率
摘要
经典初穿越时间分布（First-Passage-Time Distributions, FPTDs）在理论和实验上都有广泛研究。其量子对应物——量子初穿越时间分布（Quantum First-Passage-Time Distributions, QFPTDs）仍鲜有探索，却对基本物理学及新兴量子技术的发展具有深远意义。我们使用单个捕获离子的运动模式测量了首个QFPTDs。我们开发了一种新型复合相激光脉冲序列，用于对捕获离子的运动态进行可调抽样投影测量。我们测量了离子能量在与电场噪声耦合时的QFPTDs，并与其经典对应物之间建立了明确的联系。本文所develop的测量协议对其他量子系统同样适用，为探索广泛的QFPTD现象提供了强大方法。通过这些结果，我们开辟了一片关于量子穿越过程实验探究的新领域，未来可能与量子搜索算法、经典与量子动力学之间的联系阐明，以及量子测量问题研究相关。
引用
@article{arxiv.2508.21790,
title = {Experimental measurement of quantum-first-passage-time distributions},
author = {Joseph M. Ryan and Simon Gorbaty and Thomas J. Kessler and Mitchell G. Peaks and Stephen W. Teitsworth and Crystal Noel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21790},
year = {2026}
}
备注
Main text: 6 pages, 4 figures. Supplementary material: 5 pages, 3 figures