不完美计时对量子控制的影响

为了对量子系统作幺正演化，智能体需要知晓时间这一参数，而任何物理时钟都无法完美刻画该参数。在本快报中，我们研究在不同范式下获取时间知识的局限性如何影响受控量子操作。我们证明，智能体可获得的计时质量限制了其在基于电路的量子计算中所能实现的电路复杂度。为此，我们推导了在一般随机电路类下不完美计时时可达到的平均门保真度的上界。量子控制另一相关的领域是量子热力学。在该背景下，我们证明使用任意质量的计时器进行控制均可实现量子比特冷却：计时误差仅影响冷却速率，而不影响可达到的温度。我们的分析结合了自主量子时钟研究与量子信道理论的技术，以理解不完美计时对受控量子动力学的影响。