量子态的时间演化,验证了一般量子系统中关联的热化速率或传播速度。在能量-时间测不准原理时,量子态变化最大速度的界限得以证明,这也导致了直接和实际的任务。
基于可编程超导量子处理器,浙江大学联合北京计算科学研究中心等在Nature Communications上发文,测试了各种模拟量子力学系统的动力学,包括单量子态和量子多体态。
研究表明,可以测试已知的量子速度极限,并且修正单个哈密顿参数,观察了动力学上不同边界渡越。还揭示了最小量子速度极限的观测结果,以及更常见的最大速度极限,即幺正演化量子态的最低变化率。
这一结果,全面的实验表征了量子速度极限,并增强了在工程非幺正条件时的后续研究。
第一作者:Zitian Zhu, Lei Gao, Zehang Bao.
通讯作者:郭秋江Qiujiang Guo,
李贺康
Hekang Li,Rubem Mondaini
通讯单位:浙江大学,北京计算科学研究中心
,University of Houston
Observation of minimal and maximal speed limits for few and many-body states.
图1: 量子位系统中的量子速度极限。
(注:qutrit是量子三进制的基本单元,量子比特(qubit)是二进制的
)
图3: 1d量子位链的量子速度极限。
图4: 2d方形量子位晶格的量子速度极限。
Zhu, Z., Gao, L., Bao, Z. et al. Observation of minimal and maximal speed limits for few and many-body states. Nat Commun 16, 1255 (2025).