Квантовое скремблирование - это явление, которое за последние годы привлекло внимание физиков, так как они стремятся лучше понять, как квантовая информация распространяется в системах взаимодействующих частиц. В закрытых системах, где обмен энергией возможен только между частями системы, скремблирование является характерной чертой хаотической квантовой динамики. Однако в открытых системах, которые могут обмениваться энергией и веществом с окружающей средой, на скремблирование влияют дополнительные факторы, такие как шум и ошибки.
Два исследователя из Калифорнийского университета в Беркли и Гарвардского университета представили новую структуру, которая дает универсальную картину скремблирования информации в открытых квантовых системах. Их исследование, опубликованное в Physical Review Letters, предлагает простую точку зрения на распространение ошибок в открытых квантовых системах и может помочь объяснить некоторые ранее загадочные наблюдения, полученные в экспериментах по магнитному резонансу.
Ключевая идея исследования заключается в том, что шифрование информации в открытой системе зависит от влияния ошибок на "распределение размеров операторов" - характеристику сложности оператора с течением времени. Ранее было намекнуто на эту связь в некоторых исследованиях, но Шустер и Яо впервые ясно сформулировали это. Они обнаружили, что взаимодействие между ошибками может привести к изменению размеров операторов и, следовательно, к изменению шифрования информации в системе.
Это исследование открывает новые перспективы для понимания и моделирования скремблирования информации в квантовых системах. Понимание влияния ошибок на распределение размеров операторов может помочь улучшить квантовую коммуникацию и защиту информации от внешних воздействий. Будущие исследования в этой области могут привести к новым прорывам в развитии квантовых технологий и улучшению наших знаний о квантовой физике.
Источник:
Томас Шустер и др., Рост операторов в открытых квантовых системах (Thomas Schuster et al, Operator Growth in Open Quantum Systems), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.160402
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!