实验研究了量子导引在开放系统中的动力学演化

记者（记者王敏）中国科技大学郭光灿院士团队的李传锋、徐金石、孙凯等实验研究了开放系统中量子导引的动力学进化，验证了非马尔可夫记忆效应在恢复量子导引过程中的作用。最近，研究结果在《物理评论快报》上发表。

量子引导是量子纠缠与贝尔非局域性之间的量子非局域关联，描述了一方局域测量影响另一方量子态的现象。其独特的方向允许单向量子引导，即一方可以成功地引导另一方，反之亦然。目前，大多数量子导引的研究都是在封闭的量子系统下进行的，但在实践中，量子系统与环境之间的相互作用是不可避免的，这种相互作用通常会使系统的信息逐渐消散到环境中。然而，在非马尔可夫环境中，其记忆效应将消耗的信息从环境返回到量子系统，具体的返回能力由环境的非马尔可夫描述，更高的非马尔可夫意味着更强的信息返回能力。

在这项工作中，研究小组制备了两种不同的非马尔可夫度环境，研究了消散环境中量子导引的动力学进化，实现了多测量方向下系统状态从最初的双向导向到单向导向和不可导向的消散过程。

研究小组进一步实现了高非马尔可夫度环境中的量子导引恢复，验证了非马尔可夫度越高，相应的记忆效应越强，量子导引的恢复能力越强。此外，研究小组还观察到，可导量子态逐渐演变为纠缠但不可导量子态，证实了量子纠缠与量子导引之间的层次关系。

结果表明，非马尔可夫记忆效应对开放系统中量子导引动力学进化的影响，加深了对量子导引方向性的理解，为其在开放量子系统中的应用提供了新的思路。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.200202