超越旋转波近似的量子时间导引实验模拟

表征开放系统的动力学通常始于微扰理论，并涉及各种近似，如玻恩近似、马尔可夫近似和旋转波近似（RWA）。然而，这些近似方法在描述热库行为时可能引入或多或少的不完整性。在此，我们考虑一个量子信道，该信道由一个量子比特（二能级系统）与一个玻色子热库相互作用来建模。与传统工作不同，我们在不应用玻恩、马尔可夫和旋转波近似的情况下，实验模拟了系统-热库相互作用。据我们所知，这是首次使用线性光学器件，在不采用上述任何近似的情况下对量子信道进行实验模拟。结果非常有用且有趣，不仅揭示了反旋转项的影响，而且呈现了更精确的量子信道动力学图像。此外，我们实验研究了量子时间导引（TS）的动力学，即爱因斯坦-波多尔斯基-罗森导引的时间类比。实验与理论结果吻合良好，并表明反旋转项显著影响 TS 动力学。当人们将 TS 与密码协议（例如 BB84）的安全性一一对应地关联起来时，我们的实验测试揭示，基于 RWA 的信道将提供被夸大的安全持续时间，而在非 RWA 信道情况下它们实际上是不安全的。这意味着进行 RWA 可能会给量子密钥分发的安全性带来风险。我们的发现有望在安全量子通信和未来有趣的 TS 研究中获得有用的应用。