监控量子动力学中量子信息生存时间的尺度律

量子信息通常在测量和环境耦合下呈现脆弱性。我们发现，当环境通过中间测量持续监控时，其生存时间可随系统规模呈指数增长—— regardless of bath 大小。我们从最大纠缠态（带有参考态）出发，针对典型 Haar 随机单位算子进行解析证明，并通过随机单位电路和混沌哈密顿系统的数值仿真予以确认。在无 bath 监控情况下，生存时间的尺度呈显著不同：随系统规模增长最多为线性——或保持不变——并随 bath 大小呈反比衰减。我们进一步对广泛的初始态进行数值推广。在部分监控的中间阶段，我们识别并证明了双尺度转变，其中 QMI 在微观时间尺度上呈对数衰减，但在宏观时间尺度上呈线性衰减。我们讨论了 weak measurement 极限下的监控量子电路、量子扩散模型和量子储备计算等量子算法的意义，并在 IBM Quantum 硬件上实验验证了持续信息的差距。