磁子量子态的纯退相干

对于近期提出并演示的各类非经典磁子态，除磁子寿命外，一个新的时间尺度——磁子退相干时间——变得重要，但该时间尺度很少被研究。考虑交换相互作用与自旋-声子耦合，我们估算了纯磁子退相干时间，发现其在几开尔文温度下小于磁子寿命。以磁子猫态为例，我们展示了磁子的纯退相干如何破坏并限制量子叠加的存活。因此，在纯退相干时间内执行量子操作将至关重要。我们进一步推导了描述此类磁子量子态的密度矩阵的主方程，考虑了纯退相干的作用，其方法可推广至包含实验未来很可能遇到的附加退相干通道。我们的发现使人们能够设计并操控稳健的磁子量子态用于信息处理。