宏观自旋系综对非均匀退相干的稳定性

自旋系综在计量学和模拟多体物理等各种量子应用中发挥着关键作用。最近的研究提出利用自旋猫态编码逻辑量子信息，通过随系统尺寸增强的集体相互作用，逻辑寿命可能达到秒量级。我们研究了自旋猫态在非均匀展宽下的动力学，揭示了一种称为“宇称敏感非均匀退相干”的现象：对于小振幅，由于宇称对称性的差异，奇猫态比偶猫态对非均匀退相干显著更敏感。偶猫态和奇猫态之间的这种差异在大振幅下消失，并表现出与相同振幅的自旋相干态相似的行为。为了分析自旋相干态的稳定性，我们对驱动-耗散动力学进行了平均场分析，从中识别出一个同步相变，即系综在超过临界非均匀线宽时变得完全退相干。平均场分析表明，耗散稳定可以抑制非均匀展宽引起的退相干效应。我们认为，平均场模型的稳定性为全量子模型中大振幅自旋猫态的稳定性提供了一个合理的估计。我们的发现揭示了集体自旋态的稳定性，这对推进量子技术具有重要意义。