耗散态制备中依赖初态的量子速度极限：框架与优化

耗散传统上被视为量子信息处理的障碍，但近期研究表明其可被利用来生成所需的量子态。要对实际应用有用，加速耗散演化的能力至关重要。在本研究中，我们关注一种马尔可夫耗散态制备方案，其中所制备的态为能量本征态之一。我们推导出一个依赖初态的量子速度极限（QSL），与常用的与初态无关的弛豫时间相比，它提供了对实际演化时间更精细的度量。这使得在不同初态间对耗散演化进行被动优化成为可能。通过在利用 QSL 最小化演化时间的前提下，最小化制备过程中的耗散热，我们发现优选的初态相对于按本征值递增排序的能量本征基具有对角元的特定排列。在此构型中，所制备态上的布居最大，其余对角元按类似于同一有序能量本征基中被动态的秩序排列。我们在用于制备贝尔态的耗散里德伯原子系统中展示了我们策略的有效性。我们的工作为耗散态制备过程的优化提供了新见解，并可能对实用量子技术产生重要影响。