I en studie publicerad i Fysiska granskningsbrev , Akademikern Guo Guangcans team från University of Science and Technology i Kina från den kinesiska vetenskapsakademin gjorde framsteg i forskningen om öppna kvantsystem. Det här laget, samarbetar med den österrikiske teoretiske fysikern Philip Taranto, demonstrerade icke-markovianiteten i flerstegsutvecklingen av det öppna kvantsystemet, och bevisade den mätberoende egenskapen hos kvantminneseffekter.

Inom kvantinformationsvetenskap, det är avgörande att förstå och kontrollera minneseffekterna för utvecklingen av kvantteknologi. För kopplingen av systemet och miljön, utvecklingen av det öppna kvantsystemet presenterar icke-markovianiteten, vilket banar väg för studier av kvantminneseffekter.

Dock, mätningen kan orsaka kollaps av systemets kvanttillstånd, och detekteringen av systemet kommer att påverka den efterföljande utvecklingen av systemet, som begränsar den tidigare forskningen om kvantminneseffekterna till enstegs evolutionsprocessen. Detta innebär att forskare endast utför mätningen i slutet av evolutionen efter förberedelsen av initialtillståndet utan någon extra mätning i evolutionsprocessen.

För att studera flerstegsutvecklingen, forskarna separerade först den kontrollerbara detekteringen från systemutvecklingen genom att använda processtensormetoden. De konstruerade sedan två typer av öppen kvantdynamik med flerstegsutvecklingen genom väg- och polarisationsgrader av frihet för fotonpar.

Genom att mäta de icke-markoviska egenskaperna hos dessa två evolutionsprocesser med olika metoder, forskarna visade den mätberoende egenskapen hos kvantminnesstyrka.

Denna studie är den första rapporten om ändlig kvant-Markov-ordning för icke-markoviska processer med vanliga orsaker, vilket har implikationer för approximationen av kvantprocesser med minne.

Minneseffekter är vanliga i naturen. De finns i sjukdomsspridning, biokemiska processer, och optisk fiberöverföring. Deras varaktighet, styrka, och struktur är nyckelegenskaper för fysisk evolution.