在 NMR 量子信息处理器上通过超 Zeno 方案实验保护子空间中的态演化

我们在 NMR 量子信息处理器上实验演示了冻结两个量子比特的一维和二维子空间中量子态的演化。利用超 Zeno 序列成功冻结了态演化并防止了态从其子空间泄漏到正交子空间，该序列由一系列反转射频 (rf) 脉冲组成，并在预选的时间间隔内穿插进行。我们通过保护两个量子比特的一维和二维子空间中的不同类型的态（包括可分离态和最大纠缠态）来证明该方案的有效性。通过在多个时间点进行全量子态层析成像来追踪实验密度矩阵的变化。对于一维情况，我们使用保真度度量；对于二维情况，我们使用泄漏到正交子空间的比例（分数），作为定性指标来估计 later 时间的密度矩阵与初始制备的密度矩阵的相似程度。对于纠缠态的情况，我们还计算了一个纠缠参数，以指示不同时刻态中纠缠的存在。我们实验证明，超 Zeno 方案能够成功地将态演化限制在被保护的一维或二维子空间内。