量子马尔可夫性的拓扑保护与控制
量子物理
2020-02-12 v1
摘要
在 Born–Markov 近似下，已知量子比特系统（如二能级原子）在弱耦合于无特征环境时会经历量子相干性或激发的无记忆衰减。近来研究表明，环境中不可避免的无序由于安德森局域化而导致非马尔可夫效应及信息从环境回流至系统。这令无序成为增强系统–环境动力学中非马尔可夫性的一种资源，可能在腔量子电动力学中具有意义。此处我们考虑弱耦合于具有非平凡拓扑相的二维 baths 的量子比特的退相干动力学，例如嵌入于实现量子霍尔 bath 的带合成规范场的二维耦合腔阵列中的二能级原子，并表明由于量子霍尔 bath 中手性边缘模式的鲁棒性，马尔可夫性得以抵御适度无序。有趣的是，关闭规范场（即把 bath 翻转为拓扑平凡相）可重新引入非马尔可夫效应。该结果表明，通过可调合成规范场改变 bath 的拓扑相可被用以控制量子比特–环境系统中的非马尔可夫效应与量子信息回流。
引用
@article{arxiv.2002.04234,
title = {Topological Protection and Control of Quantum Markovianity},
author = {Gian Luca Giorgi and Salvatore Lorenzo and Stefano Longhi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04234},
year = {2020}
}
备注
article for the special issue on Topological Photonics