Purificación anti-Zeno de baños de espín mediante mediciones de sonda cuántica

Los paradigmas cuánticos de Zeno y anti-Zeno han abordado hasta ahora el control de la evolución de un sistema cuántico acoplado a un baño inmutable a través de mediciones no selectivas realizadas en intervalos apropiados. Modificamos fundamentalmente estos paradigmas al introducir, teórica y experimentalmente, el concepto de controlar el estado del baño mediante mediciones selectivas del sistema (un qubit). Mostramos que en intervalos correspondientes al régimen anti-Zeno del intercambio sistema-baño, una secuencia de mediciones tiene resultados fuertemente correlacionados. Estas correlaciones pueden mejorar drásticamente la pureza del estado del baño y producir un estado estacionario de baja entropía del baño. El estado purificado del baño persiste mucho después de que se completan las mediciones. Dicha purificación permite la explotación de baños de espín como memorias cuánticas de larga duración o como sensores mejorados cuánticamente. El experimento involucró un centro de defecto sondeado repetidamente desfasado por un baño de espín nuclear en un diamante a baja temperatura.