在具有 PT 对称囚禁离子量子比特的开系统中实现量子速度极限

量子比特在哈密顿操作下的演化时间是量子控制、量子信息处理和量子计算中的关键问题之一。它在厄米系统中有下界，受限于量子比特两态间的耦合，而提出在非厄米系统中可使其远小于该下界且不违反时间-能量不确定性原理。在此，我们在单一耗散量子比特系统中实验证实了该提议，并展示在非厄米宇称-时间对称（$\mathcal{P T}$-对称）量子系统中，量子比特从初态到任意态的演化时间可通过调节耗散强度来控制。它随耗散强度增大而减小，并给出更紧的量子速度极限（QSL）界。我们还发现其反向操作的演化时间随耗散强度增大而增大。这些发现为我们提供了一个良好控制的旋钮来加速量子比特操作，并为快速实用的量子计算铺平道路，开启了用少数量子比特解决复杂问题的大门。