由双稳态随机 telegraph 噪声驱动的量子比特动力学中的量子速度限制：从马尔可夫到非马尔可夫

我们研究了受由双稳态随机 telegraph 噪声（RTN）引起的纯相位衰减的单个超导量子比特的量子速度限制（QSL）。RTN 是固态量子系统中常见的环境干扰。使用可精确求解的模型，探讨了 RTN 参数（切换速率、耦合强度和初始条件）之间的相互作用如何支配马尔可夫与非马尔可夫动力学之间的转换。采用基于相干性的度量来量化非马尔可夫性，并基于相对纯度推导了统一的量子速度限制界限。我们的结果表明，在热力学平衡条件下，非马尔可夫记忆效应显著降低量子速度限制时间，加速量子演化通过信息回流。在相反的情况下，在非平衡初始条件下，系统无论耦合强度如何，都表现出纯马尔可夫行为，尽管强耦合仍通过增强相位衰减实现加速。这些发现为通过控制动态参数和噪声初始化来设计快速且抗噪声的量子协议提供了宝贵的见解。