通过不相容的有限时间测量保护量子态免受环境噪声影响

我们证明，对开放二能级系统进行的有限持续时间测量可以保护初始态免受相位噪声环境的影响，前提是被测可观测量与扰动相互作用不对易。当被测可观测量与环境相互作用对易时，有限持续时间测量会加速由相位噪声引起的退相干速率。为了描述与系统-环境相互作用不相容的可观测量的测量，我们找到了一个在零温和与测量装置弱耦合条件下有效的近似解析表达式。我们通过基于超算符分裂方法的精确数值方法检验了该解析预测的有效性，结果证实了系统初始态的保护。当系统与测量装置之间的耦合超出解析近似的有效范围时，根据精确数值计算，初始态仍受到有限时间测量的保护。