基于成对测量的量子相干性合成

具有不同能量的态的量子相干叠加，即相对于能量基具有相干性的态，是现代量子技术的重要资源。具有较小相干性的态可以自主获得，由于弱相干驱动的作用，或者潜在地由于环境的存在。在本文中，我们提出一种基于测量的协议，用于从个体系统（具有低初始相干性）合成联合系统的全局（且更高）相干性。其输入使用 $N$ 个非相互作用的两能级系统（TLS）副本，具有低初始能量与相干性。这些可由例如弱外部驱动提供，或可由与浴的交互产生。该协议有条件地合成出比初始态具有更高能量与相干性的输出态，代表了一种规则尚未被充分研究的通用过程。除能量与相干性外，我们研究称为互相干性的量，显示其在协议作用后也同样增加。该方法基于对TLS对应用顺序成对投影测量（有条件地移除其基态），这些测量在TLS能量基下是对角的。相干性合成的功能相对于TLS环境对系统的退相干效应是鲁棒的。我们的方法可能在量子传感、量子电池充电或其他由较小（较弱）资源合成较大相干系统有益的应用中展现其优势。