量子态在自旋链中的Parrondo类型增强传输
量子物理
2026-03-17 v1
摘要
自旋链已被广泛研究作为量子设备中用于短距离通信的量子信道,其中许多体动力学可在远端站点之间中介量子态传输。在有限无调制链中,由于静态哈密顿量引起的色散和干涉效应,往往限制了可实现的传输保真度。本文考察了在有限的XX自旋链中进行单量子位和Bell态传输的情况,采用周期性在两个具有不同边界耦合的哈密顿量之间切换。受Parrondo悖论的启发,我们检验了是否可以通过交替使用两个单独导致次优传输保真度的配置来实现增强的相干传输。通过Floquet理论结合数值模拟(置于单激发子子空间中),我们表明周期驱动可超过静态配置,实现更高的传输保真度。这种增强源于被驱动哈密顿量的非交换性,反映了纯粹的相干干涉效应。我们进一步分析了该方案对系统规模和驱动参数的依赖性,并检验了其对非对称边界耦合的鲁棒性。我们的结果表明,在适度的无序情况下,传输保真度保持稳定,这表明简单的时间依赖边界耦合控制为自旋链通信信道中的量子态传输提供了有效的增强策略,并优化了工程化众多体系统中的量子信息处理。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.14537,
title = {Parrondo-type enhancement of quantum-state transfer in spin chains},
author = {Rafael Vieira and Edgard P. M. Amorim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14537},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 5 figures, one column