面向众多自旋集团的可重构耗散纠缠:从稳健的量子感测到众体态工程
量子物理
2026-03-13 v2 量子气体
原子物理
摘要
稳定众多体自旋态的一种吸引方法是利用人造耗散。 大多数现有方案要么针对相对简单的集体自旋态,要么需要大量独立且复杂的耗散过程。 本文我们展示了一个惊人 versatile 的众体储备工程方案,仅依赖于完全集中的单激发衰减,辅以局部哈密顿量。 关键的是,这些构件在腔量子电路设置中轻松实现。 我们的方案基于将自旋系统划分为子集团,并提供一个易于调谐的设置,用于稳定一广泛的纯粹、高度纠缠态,其具有闭形式解析描述。 我们的结果立即可用于多集团量子测距,实现对场梯度和曲率的海森堡极限感测。 值得注意的是,我们的方案解决了差分量子感测的一个重要挑战,通过提供第一个免受 common-mode 噪声影响且仅需简单 one-body 测量的海森堡极限差分感测实例。 相同的设置还允许稳定一个在 1D 自旋集团链中具有对称保护拓扑(SPT)秩序的整个家族的纠缠态,其与顺序单位电路输出直接相关。 我们方案的特例有效地稳定了著名的 Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)态。
引用
@article{arxiv.2510.07616,
title = {Reconfigurable dissipative entanglement between many spin ensembles: from robust quantum sensing to many-body state engineering},
author = {Anjun Chu and Mikhail Mamaev and Martin Koppenhöfer and Ming Yuan and Aashish A. Clerk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.07616},
year = {2026}
}
备注
15+14 pages, 8+7 figures