量子Mpemba效应的几何模式操控

最慢的Liouvillian模式通常是开放量子系统弛豫到其稳态的瓶颈。标准策略通过选择特殊的初始态或设计耗散器来规避这一瓶颈。我们表明这两者都不是必需的。我们引入了一种预耗散几何操控协议，该协议在弛豫开始之前重塑任何给定的纯态或混合态——将相干旋转与非选择性投影测量交错进行——在固定的Lindblad生成器下。通过沿着测地线路径操控状态的Bloch方向，该协议抑制了其与最慢Liouvillian模式的重叠。制备的状态随后从更远离平衡的位置开始，却弛豫得更快，实现了量子Mpemba效应，只要两个可计算的条件成立：减少的慢模式重叠和更大的到稳态的初始距离。我们的框架统一处理实数和复数谱间隙，我们使用捕获离子和超导平台上可用的操作，在驱动量子比特和多量子比特系统中展示了鲁棒的Mpemba加速。