In een studie gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , Het team van academicus Guo Guangcan van de Universiteit van Wetenschap en Technologie van China van de Chinese Academie van Wetenschappen boekte vooruitgang in het onderzoek naar open kwantumsystemen. Dit team, in samenwerking met de Oostenrijkse theoretisch natuurkundige Philip Taranto, demonstreerde de niet-Markovianiteit in de meerstaps evolutie van het open kwantumsysteem, en bewees de meetafhankelijke eigenschap van kwantumgeheugeneffecten.

In de kwantuminformatiewetenschap, het is cruciaal om de geheugeneffecten te begrijpen en te beheersen voor de ontwikkeling van kwantumtechnologie. Voor de koppeling van systeem en omgeving, de evolutie van een open kwantumsysteem presenteert de niet-Markovianiteit, wat de weg vrijmaakt voor de studie van kwantumgeheugeneffecten.

Echter, de meting kan de ineenstorting van de kwantumtoestand van het systeem veroorzaken, en de detectie van het systeem zal de daaropvolgende evolutie van het systeem beïnvloeden, die het eerdere onderzoek naar de kwantumgeheugeneffecten beperkt tot het evolutieproces in één stap. Dit betekent dat onderzoekers de meting pas aan het einde van de evolutie uitvoeren na de voorbereiding van de initiële toestand zonder enige extra meting in het evolutieproces.

Om de evolutie in meerdere stappen te bestuderen, de onderzoekers scheidden eerst de controleerbare detectie van de systeemevolutie met behulp van de procestensormethode. Vervolgens construeerden ze twee soorten open kwantumdynamica met de meerstaps evolutie door pad en polarisatie vrijheidsgraden van fotonparen.

Door de niet-Markoviaanse eigenschappen van deze twee evolutieprocessen met verschillende methoden te meten, de onderzoekers toonden de meetafhankelijke eigenschap van kwantumgeheugensterkte aan.

Deze studie is het eerste rapport van de eindige kwantum Markov-orde voor niet-Markoviaanse common-cause-processen, wat gevolgen heeft voor de benadering van kwantumprocessen met geheugen.

Geheugeneffecten komen veel voor in de natuur. Ze bestaan ​​in ziekteverspreiding, biochemische processen, en optische vezeltransmissie. hun duur, kracht, en structuur zijn sleuteleigenschappen van fysieke evolutie.