Quantum evolution speed in the finite-temperature bosonic environment
我们研究了两种有限温度环境中量子比特的量子演化速度。第一种环境是具有类欧姆谱的玻色子浴。研究发现,在弱耦合区,高温不仅导致量子演化的加速过程,而且导致量子演化的减速过程,这与强耦合区只表现出加速过程的情况不同;在强耦合区和弱耦合区,溶液欧姆性参数对量子演化速度的影响也不同.此外,我们还利用bang-bang脉冲实现了量子演化速度的可控和稳定。对于第二类非线性浴,我们采用超越Born-Markov近似的分层运动方程方法研究了量子比特的量子演化速度。结果表明,量子演化速度在弱耦合和强耦合区域的表现也是不同的。特别地,在强耦合区域中,量子演化速度可以通过温度的升高而减慢,这是一种反常现象,与量子演化速度总是随温度而增加的普遍认识相反。
2018-05-06 quant-ph
Entanglement and the Speed of Evolution in Mixed States
纠缠加速了纯二体自旋态的演化,与时间能量的不确定性一致。然而,如果状态是混合的,则不一定是这种情况。我们提供了一个相反的例子,并指出其他因素影响混合态的演化,包括经典的相关性和熵。
2008-06-16 quant-ph
Quantum speed limits in open system dynamics
量子系统演化速度的界是量子精密测量、量子化学动力学和量子计算中的一个基本问题。我们推导了开放量子系统的时间-能量不确定性关系,它经历了一个一般的、完全正的和保迹的(CPT)演化,提供了一个量子速度极限的界限。当演化是Lindblad形式时,该界类似于适用于幺正情形的Mandelstam-Tamm关系,而动力半群的生成元的伴随子扮演着哈密顿量的角色。在不同的情况下,从通过时间的估计,以确定在存在失相噪声的量子精密测量的精度限制的新的界限的效用的例子。
2013-03-04 math-ph math.MP quant-ph
Elementary proof of the bound on the speed of quantum evolution
给出了“正交化时间”界的一个初等证明。
2006-01-12 quant-ph
Characterizing Optimal-speed unitary time evolution of pure and quasi-pure quantum states
本研究通过构造纯态流形与旗流形的等距关系,表征了产生纯态与准纯量子态最优速度幺正时间演化的哈密顿量,并将结果从纯态推广到准纯量子态。
2024-08-14 math-ph math.DG math.MP
Comment on "Connection between entanglement and the speed of quantum evolution"
Batle等人[Phys.Rev.A { \bf 72},032337(2005)]和Borrás等人[Phys.Rev.A { \bf 74},022326(2006)]研究了某些低维二分量子态的纠缠与量子演化速度之间的联系。然而,他们的研究并没有涵盖所有可能的情况。对于这些未发现的情况,纠缠与最大可能量子演化速度之间的关系可能与他们所研究的情况非常不同。
2010-11-16 quant-ph
On Hamiltonians Generating Optimal-Speed Evolutions
我们提出了一个简单的推导公式的哈密顿算子(S),实现最快的可能的幺正演化之间给定的初始和最终状态。我们讨论了如何在伪厄米量子力学中修改这个公式,并提供了最一般的最优速度准厄米哈密顿量的显式表达式。我们的方法允许明确描述的度量(内积)的旅行时间和普遍性(度量独立)的上界上的速度上的统一的演变的下界的依赖。
2009-02-10 quant-ph
The effect of Homodyne-based feedback control on quantum speed limit time
系统从初始状态到目标状态所需的最小时间被定义为量子速度极限时间。量子速度限制时间可以用于量化量子系统演化的最大速度。量子速度极限时间与量子系统的演化速度成反比。也就是说,更短的量子速度极限时间意味着更高的量子演化速度。本文研究了基于Homodyne反馈控制下二能级原子的量子速度极限时间。结果表明,随着反馈系数的增大,量子速度极限时间减小。因此,基于同程的反馈控制可以加速量子系统的演化。
2020-01-21 quant-ph
Phase covariant channel: Quantum speed limit of evolution
研究了相位协变映射的量子演化速度。这涉及吸收、发射和退相过程。我们考虑上述过程的各种组合下的映射,以研究相位协变映射对量子速度极限时间的影响。对于无吸收的相位协变映射,考虑耗散和CP-(在)可分(非)马尔可夫移相噪声的组合。在真空和有限温度效应的存在下,检查相干混合平衡对速度限制时间的作用。我们还研究了Holevo信息变化的速率和相位协变映射的特定情况下的行动量子演化速度。
2022-12-04 quant-ph
Quantum speed of evolution of neutral mesons
在开放量子系统框架内研究中性K和B介子的量子演化速度极限,发现退相干与CP破缺对其有影响,且量子关联能加速关联介子的演化。
2023-08-04 hep-ph quant-ph
Evolution speed in some coupled-spin models
我们调查的时间演化的一些模型与N自旋和成对耦合,对于大N的情况下,为了比较演化时间与“速度极限”的最小值在文献中得出。无论是在一个(对称)的情况下,每对之间的耦合强度相同,并在对称性破缺的情况下,演变到一个状态,其中最简单的初始状态已经演变成一个几乎正交的状态所需的时间是成比例的1/N,是速度限制的时间。然而,对称性破缺情况下的系数更接近速度极限值。引入一个不同的标准的进化速度,在占领的宏观变化的基础上,我们发现一个相应的增强率在不对称的情况下相比,对称的情况下。
2004-04-07 quant-ph
Moving system with speeded-up evolution
在经典(非量子)相对论中,运动的时钟的过程与静止的时钟的过程相比是膨胀的(爱因斯坦膨胀)。任何不稳定的系统都可以看作是时钟。时间演化(例如,衰变)的均匀运动的物理系统的考虑使用相对论性量子理论。给出了一个运动系统的例子,它的演化是加速的而不是扩张的。这个矛盾的结果进行了讨论。
2008-02-29 quant-ph
Quantum speed limits for information and coherence
量子速度极限表示量子系统的最大演化速度。在这项工作中,我们确定的速度限制的信息措施,即冯诺伊曼熵,最大信息,量子系统的相干性下动态过程的演变。这些速度限制确定了量子系统在其信息度量变化时所需的演化时间的基本限制。擦除量子信息以重置存储器以供将来使用对于量子计算设备至关重要。我们使用最大信息的速度限制来获得通过一些感兴趣的量子过程擦除量子系统的信息所需的最小时间。
2022-06-15 math-ph math.MP quant-ph
Kind of entanglement that speeds up quantum evolution
幺正量子演化的“速度”最近被证明与多体量子系统中的纠缠有关。在这里,我们讨论一个更紧密的版本的曼德尔斯塔姆-塔姆不确定性关系,取决于费舍尔信息。通过时间由与Fisher信息的平方根成反比的下限估计。这导致更好地理解纠缠态的快速量子时间演化的起源。
2012-05-31 quant-ph
Speed of evolution in entangled fermionic systems
我们考虑最简单的全同费米子系统,表现出纠缠现象(超越交换相关),以分析其向正交态的演化速度,并重新审视后者与费米子纠缠量之间的关系。的量子速度极限和正交时间的表征进行,抛光到一般结构的更快和更慢的状态。这样的特征不仅适用于费米复合物,但更普遍地适用于一个广泛的家庭的6维状态,而不管系统的具体性质。此外,它表明,在费米子系统的演化速度和纠缠之间的连接,虽然更微妙的复合材料的可区分的各方,可能确实表现为某些类别的国家。
2022-05-26 quant-ph
Role of non-Markovianity and backflow of information in the speed of quantum evolution
我们考虑一个两能级开放量子系统进行纯退相,耗散,或多个消相干动力学和表明,每当动力学是非马尔可夫,演化的初始速度是一个单调函数的相关物理参数驱动之间的马尔可夫和非马尔可夫行为的动态过渡。特别是,在所考虑的模型中,只有在存在从环境到系统的信息回流的情况下才能观察到速度增加。
2017-04-26 quant-ph
Role of flow of information in the speedup of quantum evolution
在非马尔可夫环境中,量子演化可以被加速。已有的结果表明,系统-环境束缚态的形成决定了量子加速比。虽然在系统-环境光谱中更强的束缚态似乎会导致更快的进化速度,但这种看似直观的想法可能并不总是正确的。我们通过研究一个由经典场驱动的量子比特,并在镜子的存在下耦合到光子晶体波导来说明这一点。完美的镜子可以迫使部分发射的光返回到量子位,从而诱导非马尔可夫动力学。在所考虑的模型中,我们展示了进化速度如何受到记忆时间和经典驱动强度的影响。特别地,我们发现束缚态的形成并不是加速演化的本质原因。量子加速归因于信息的流动,而不管信息流动的方向。我们的结论也适用于其他非马尔可夫环境。
2018-02-25 quant-ph
Time-dependent Hamiltonians with 100% evolution speed efficiency
研究了Hermitian Hamilton算子和非Hermitian Hamilton算子在射影Hilbert空间中的演化速度。基于Hamilton算子的Hilbert-Schmidt范数和谱范数,构造了演化速度的资源相关上界.这些界限也是有效的NH哈密顿和他们说明了一个光学NH哈密顿和非厄米$\mathcal{PT}-$对称矩阵哈密顿。此外,量子速度效率的概念被引入作为系统资源直接花费在运动的投影希尔伯特空间的措施。给出了一种构造时间相关哈密顿量的方法,以确保100%的速度效率。一般来说,这些有效哈密顿量是NH,但也有一个厄米有效哈密顿量。最后,一个非厄米非对角化的哈密顿量与消失的能量差的极端情况下,以产生100%的效率与最小的资源消耗的演变。
2012-07-23 quant-ph
Fundamental Limits on the Speed of Evolution of Quantum States
本文研究了两个正交纯态之间量子演化速度的Margolus-Levitin-Mandelstam-Tamm型不等式。这个时间尺度的定性行为的明确决定因素是能谱的统计。一个经常被忽视的对应关系之间的实时行为的量子系统和统计力学的转换(时间)热力学系统似乎有希望作为一个来源的定性洞察量子动力学。
2010-01-21 quant-ph
Speedup in Quantum Adiabatic Evolution Algorithm
Farhi等人提出的量子绝热演化算法是求解NP完全问题的有效算法。该算法是由绝热定理。因此,为了减少运行时间,它是必不可少的检查之间的最小能隙的基态和下一个通过演化。在这篇文章中,我们提出了一种加速量子绝热演化算法的方法,使用扩展的哈密顿量。给出了能隙与扩展哈密顿量元素之间的精确关系,为减少计算时间提供了新的视角。
2002-10-24 quant-ph
Environment assisted speed-up of the field evolution in cavity QED
我们测量了弱驱动光腔QED系统中光场态演化的量子速度。为此,电磁场的模式被认为是一个感兴趣的量子系统,与一个可调的环境:原子优先耦合。通过控制环境,通过改变耦合到光腔模的原子数,实现了环境辅助的加速:光腔中状态重新布居的量子速度随着光腔模与该非马尔可夫环境之间的耦合强度(原子数)而增加。
2015-03-09 quant-ph
On the Connection Between Entanglement and the Speed of Quantum Evolution
最近有人指出[V. Giovanetti,S.劳埃德和L。麦科恩,欧罗巴。信件:{ \bf 62}页。615-621(2003)],对于某些类的状态,量子纠缠增强了复合量子系统演化的“速度”,如通过给定初始状态演化到正交状态所需的时间来测量的。在这里,我们提供了一个系统的研究这种效果的纯态的低维二分系统,考虑可区分(两个量子位)的子系统,和系统组成的两个不可区分的粒子。
2005-07-04 quant-ph
Quantum Speed Limit Bounds in an Open Quantum Evolution
量子力学规定了预定的初始状态和最终状态之间的最小演化时间的界限。这些量子速度极限(QSL)的界限,非酉动力学使用不同的方法推导出来。在这里,我们进行了系统的分析,最常见的QSL界阻尼Jaynes-Cummings模型,涵盖马尔可夫和非马尔可夫制度。我们表明,只有一个分析的边界分裂的QSL理论的本质中概述的先驱工作的Mandeloven\& Tamm和Margolus \& Levitin在统一的演化的背景下。我们还表明,所有的QSL边界分析反映了这样一个事实,即在我们的模型中,非马尔可夫效应加速量子演化。然而,仅仅分析QSL边界是不可能推断动力学的马尔可夫或非马尔可夫行为的。
2016-09-14 quant-ph
Quantum speed-up transition in open system dynamics
对于任意混合态,我们用迹距的比率来衡量量子加速。与现有的一些方法相比,基于迹距离的方法可以为进化速度提供一个最优的界限。在失谐量作用下,二能级原子的自发衰变发生了从非加速区到加速区的动力学跃迁。这种演化是强系统-储层耦合机制下量子加速和减速交替行为的特征。在非共振条件下,无论是在弱耦合还是强耦合的情况下,动力学演化都可以在短时间内加速,然后减速到正常过程。从时间-能量测不准关系出发,我们证明了量子加速演化的潜在能力与从库到系统的能量回流密切相关。短时间间隔的负衰减率导致加速过程,其中原子先前发射的光子在稍后的时间被重新吸收。在足够长的时间后,自发衰变率的值变为正值,这导致没有加速潜力的正常演化。
2015-10-20 quant-ph
Speed of evolution in qutrit systems
本文在封闭qutrit系统中全面分析演化速度,依据三种量子速度极限刻画参数空间并绘制速度图,应用于Bose-Hubbard模型和三重势阱,揭示能量资源与初始构型对高维系统动力学节奏的影响。
2025-10-09 quant-ph
Tight Upper Bound Of The Maximum Speed Of Evolution Of A Quantum State
我报告了一个严格的上限的最大速度从一个量子态$ρ$到另一个$ρ'$的保真度$F(ρ,ρ')$小于或等于一个任意的,但固定的值下的作用下的时间无关的哈密顿量。由于该界限与从状态${\mathscr D}E$的能量的中值的平均绝对偏差成正比,因此可以将${\mathscr D}E$解释为系统的最大信息处理能力的有意义的度量。
2010-06-15 quant-ph
Quantum dynamical speedup in correlated noisy channels
量子系统的最大演化速度可以用量子速度极限时间来表示,我们研究了两量子比特系统通过关联通道时的量子速度极限时间(振幅阻尼、相位阻尼和去极化).通过调整信道的相关参数和初始纠缠度,提出了一种对某些特定信道加速系统演化速度的方法,结果表明,在振幅阻尼信道和去极化信道中,通过增加信道的相关参数和初始纠缠度,在某些情况下可以缩短系统的量子速度,这与相位阻尼信道形成鲜明对比,特别是在去极化信道中,通过改变信道的相关强度,可以实现系统从无加速演化到加速演化的转变.
2019-08-28 quant-ph
The maximum speed of dynamical evolution
本文讨论了一个孤立的物理系统在给定的时间内所能通过的最大不同状态数--它的最大动力学演化速度的计数问题。以前的分析已经给出了系统能量的标准差的界限;在这里,我们给出了一个严格的界限,它只依赖于E-E0,系统的平均能量减去其基态能量。我们还讨论了我们的动态演化速度上的界限所隐含的信息处理速率的界限。例如,给一台计算机增加一焦耳的能量,它的处理速度永远不会超过每秒3x10^33次运算。
1998-10-25 quant-ph
Generalised quantum speed limit for arbitrary time-continuous evolution
本文基于几何方法推导出适用于任意时间连续演化的一般化量子速度极限,涵盖幺正、非幺正等各类动力学,并应用于非厄米系统,推广了标准量子速度极限。
2023-12-23 quant-ph
Quantum speed limit for thermal states
量子速度极限是对量子系统的状态在量子演化过程中离开初始状态的速度的严格估计。大多数已知的量子速度极限,包括著名的Mandelstam-Tamm和Margolus-Levitin,都是适用于任意初始状态的一般界限。然而,当应用于多体系统的混合态时,它们通常会大大高估量子演化的速度,并且无法在热力学极限中提供有意义的界限。在这里,我们推导出一个封闭系统的量子速度极限,最初准备在一个热态和下的时间依赖的哈密顿量。这个量子速度限制利用了热态的结构,特别是明确地依赖于温度。在广泛的多体系统中,它被证明比一般的量子速度极限要强得多。
2021-02-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The initial-state dependence of quantum speed limit
研究了量子比特系统与结构环境相互作用的量子速度极限时间(最小演化时间)的通有界。我们定义了量子速度极限的一个新的界限。结果表明,非马尔可夫性和激发态的布居数不能反映量子演化的加速,但初始态依赖性是一个重要因素。特别是,我们发现,不同的量子速度限制可能会产生相互矛盾的预测量子进化加速。
2015-09-14 quant-ph
There is no general connection between the quantum speed limit and non-Markovianity
量子速度极限为量子系统在两个状态之间演化所需的最小时间设定了一个界限。对于开放量子系统,这个量取决于描述环境存在时的时间演化的动力学映射、演化时间τ和系统的初始状态。我们考虑一个一般的单量子比特的开放动力学,并表明,记忆效应和量子速度限制约束的紧密性之间没有简单的关系。我们证明,只有特定的类的动力学演化和初始状态,存在一个非马尔可夫性和量子速度极限之间的联系。我们的结果揭示了系统和环境之间的信息回流与量子演化速度之间的联系。
2019-10-23 quant-ph
Geometric derivation of the quantum speed limit
Mandelstam-Tamm不等式和Margolus-Levitin不等式在自然界量子力学过程的研究中起着重要的作用,因为它们提供了动力学演化速度的一般限制。然而,到目前为止,只有一个推导马戈勒斯-列维京不等式。本文从量子态之间的统计距离出发,给出了这两个不等式的几何推导。证明了这些不等式对纯态和混合态的幺正演化都成立,并给出了完全正保迹映射描述的演化的不等式的一个反例.反例表明非幺正演化没有量子速度极限。
2010-03-25 quant-ph
Purity and entropy evolution speed limits for open quantum systems
我们导出了开放量子系统的纯度变化率和熵增加率的一般上界。这些界限只依赖于非酉动力学的生成元,与系统的特定状态无关。因此,它们非常适合于研究任意系统的失相和热化过程。我们将这些结果应用到单个和多个退相通道,在噪声存在下的量子控制问题,和冷却。
2014-08-06 quant-ph
Entanglement and the Lower Bounds on the Speed of Quantum Evolution
量子速度极限时间(QSL)的概念最初被引入作为一个下限的时间间隔,一个给定的初始状态$ψ_I$可能需要,以便演变成一个状态正交于自己。最近[V. Giovannetti,S. Lloyd和L. Maccone,Phys.Rev.A { \bf 67},052109(2003)],该界限已经被推广到$ψ_I$不一定演变成正交状态,而是演变成任何其他$ψ_F$的情况。有人指出,对于某些类别的状态,量子纠缠提高了复合量子系统的演化“速度”。在这项工作中,我们提供了一个详尽的和系统的QSL研究属于整个15维空间的两个量子比特的纯态和混合态,与$ψ_F$不一定正交态$ψ_I$。我们显示令人信服的证据,一个明确的相关性之间的并发,一方面,量子演化的速度确定的行动,而一般的本地哈密顿量,对另一个。
2006-08-31 quant-ph
Quantum speed limit time in relativistic frame
本文研究相对论效应如何影响与振幅及相位阻尼通道耦合的量子系统演化速度,揭示 QSLT 随加速度和阻尼强度变化的单调与非单调规律。
2021-01-07 quant-ph
Quantum tunneling and evolution speed in an exactly solvable coupled double-well system
本文给出了具有Razavy双曲势的量子耦合双阱系统本征值和本征态的精确解析计算。利用四种初始波包,计算了隧穿周期$T$和正交时间$τ$。讨论了$T$和$τ$之间的耦合依赖关系,以及$τ$与量子比特纠缠度的典型度量--并发度$C$之间的关系.我们的计算表明,量子演化的速度是否可以用$T$或$τ$来测量还不清楚,并且用$τ$(或$T$)测量的演化速度不一定随着$C$的增加而增加。这与早期的研究[V. Giovannetti,S.劳埃德和L.麦科恩,欧罗巴。Lett. { \bf 62}(2003)615],其指出通过$τ$测量的进化速度通过二能级模型中的纠缠而增强。
2014-05-19 cs.IT math.IT quant-ph
Generating Macroscopic Superpositions with Interacting Bose-Einstein Condensates: Multi-Mode Speed-Ups and Speed Limits
我们从理论上研究了多模动力学对玻色-爱因斯坦凝聚体通过单轴扭转产生宏观叠加态(自旋猫态)的影响。两组分玻色-爱因斯坦凝聚体自然地实现了有效的单轴扭转相互作用,在该作用下,初始可分离态将演化为自旋猫态。然而,实现这些状态所需的大量演化时间超出了当前实验的范围。这个演化时间与系统的相对散射长度的不对称程度成比例,这导致以下权衡;更快的演化时间与多模动力学的增加相关,并且我们发现,通常多模动力学降低了最终状态中存在的纠缠度。然而,我们发现,高度纠缠的猫状态仍然是可能的,在存在显着的多模动力学,这些动力学施加了一个速度限制这样的状态的演变。
2018-12-10 quant-ph
Tight, robust, and feasible quantum speed limits for open dynamics
从几何的角度出发,我们推导出任意开放量子演化的量子速度极限,它可以是马尔可夫或非马尔可夫的,为最一般的量子动力学所需的时间提供了一个基本的界限。我们的方法依赖于测量表示为广义布洛赫向量的(混合)状态之间的角度和距离。我们研究我们的边界的性质,并提出其形式为封闭和开放的进化,后者在林德布拉德形式和内存内核。我们的速度限制是可证明的组合和混合下,功能,大大提高了量子速度限制的有效性,为开放的混合状态的演变。我们还证明,我们的界限是更容易计算和测量比其他量子速度限制的开放演化,它是严格的比以前的界限几乎所有的开放过程。最后,我们讨论了量子速度限制的有用性及其在当前研究中的影响。
2019-07-24 quant-ph
Saturable Quantum Speed Limits for Imaginary-Time Evolution
本文针对非幺正薛定谔方程支配的虚时演化,通过引入基于角距离的代价函数推导出解析且通用的几何量子速度极限下界,并在二能级系统与Grover搜索问题中验证了其有效性。
2025-08-14 quant-ph
Thermodynamics and the quantum speed limit in the non-Markovian regime
研究了非马尔可夫状态下开放量子系统的量子速度极限。从能量涨落、熵产生率和动力学活动等热力学量出发,给出了从初始态到最终态所需时间的下界.对于满足细致平衡条件的马尔可夫进化,已经分析了这样的界.在这里,我们将这种方法推广到处理由时间局部生成元控制的任意演化。我们的分析说明了量子比特演化的三个典型例子:振幅阻尼,纯退相,和永远的非马尔可夫演化。
2021-10-08 quant-ph
Modulating quantum evolution of moving-qubit by using classical driving
在这项工作中,我们研究了一个开放的运动量子比特调制的经典驱动场的量子演化。利用量子速度极限时间和最近引入的一种非马尔可夫测度,得到了零温下量子比特的密度算符,并分析了它的量子演化动力学。结果表明,非马尔可夫环境和经典驱动都能加速演化过程,这种量子加速过程是由非马尔可夫性引起的,临界点只依赖于量子比特的速度.此外,量子比特的运动会延迟演化过程,但量子比特速度对量子加速比的负面影响可以通过经典驱动来抑制。最后,利用退相干率给出了相应的物理解释。
2023-02-06 quant-ph
The effect of quantum memory on quantum speed limit time for CP-(in)divisible channels
量子速度限制时间定义了量子系统在两个状态之间演化所需的最小时间限制。研究非幺正演化下量子系统的速度极限时间的界具有重要意义,因为它揭示了量子(非)马尔可夫性的有趣联系。在这里,我们讨论了量子速度极限时间的特性作为量子记忆的函数,量化为CP-可分以及不可分映射的量子动力学映射的时间自相似性的偏差,并表明量子记忆的存在可以加速量子演化。这表明,在存在量子存储器的情况下,量子演化的速度比CP不可分割性准则所指示的更宽类别的信道的增强。
2022-10-03 quant-ph
Quantum speed-up of multiqubit open system via dynamical decoupling pulses
提出了一种利用动态退耦脉冲(DDP)加速多量子比特开放系统动力学演化的方法。研究发现,这种加速演化在弱耦合区和强耦合区都可以实现。加速演化背后的物理机制被解释为库的非马尔可夫性和量子比特的激发态布居的共同作用的结果。结果表明,非马尔可夫性和激发态布居都可以通过DDP来控制,从而实现量子加速。
2015-08-19 quant-ph
Subsystem Evolution Speed as Indicator of Relaxation
本文提出以子系统演化速度作为孤立多体量子系统弛豫的指标,通过约化密度矩阵变化率评估弛豫,并在多种模型中验证其有效性与准确性。
2025-05-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Qubit Geodesics on the Bloch Sphere from Optimal-Speed Hamiltonian Evolutions
本文对单量子比特在最优速度哈密顿演化下的测地线进行了显式分析,通过最小统计长度、单位几何效率和消失的几何相位验证测地性,并探讨了开放量子系统的挑战。
2023-04-30 quant-ph
Quantum speedup, non-Markovianity and formation of bound state
本文研究了量子加速比、非马尔可夫性与系统-环境束缚态形成之间的关系。先前的结果表明,这三者之间的单调关系,使得提供更强的束缚态可以导致更高程度的非马尔可夫性,从而提高量子演化的速度。通过研究耗散二能级系统和V型三能级系统在存在相似系统和附加系统时的动力学行为,我们发现量子加速只与系统-环境束缚态的形成有关,而系统动力学的非马尔可夫效应对加速量子演化既不是必要的,也不是充分的.另一方面,证明了只有系统-环境束缚态的形成才对量子演化的加速起决定性作用。
2019-03-13 quant-ph
Optimal-speed unitary quantum time evolutions and propagation of light with maximal degree of coherence
人们认识到,格罗弗到达他原来的量子搜索算法的灵感来自他的理解的干扰经典波起源于一个阵列的天线。我们还知道,电磁辐射的量子力学表征与自旋为1/2的粒子的取向的处理是同构的。在本文中,Grover的原始直觉的动机,并从这个数学等价性,我们提出了一个定量的联系的几何形状的时间无关的最佳速度的哈密顿演化的布洛赫球和几何形状的强度保持光的传播与最大程度的相干的庞加莱球。最后,确定干扰的基本物理成分的物理现象,我们建议,我们的工作可以提供一个定量几何背景下格罗弗的强大的直觉。
2022-05-18 quant-ph
Quantum Speed Limit and optimal evolution time in a two-level system
量子力学为给定系统的两个状态之间的最小演化时间建立了一个基本界限。被称为量子速度限制(QSL),它是量子控制上下文中的一个有用工具,其中某些控制协议的速度通常旨在尽可能大。虽然QSL表达式的时间无关的哈密顿量已经得到了很好的研究,时间依赖的制度仍然有些未被探索,虽然通常是相关的问题进行比较时,研究系统控制的外部领域。在本文中,我们探讨了量子控制中发现的最佳时间和QSL界之间的关系,在(相关的)时间依赖的制度,通过讨论无处不在的两能级Landau-Zener型哈密顿量。
2013-12-24 quant-ph
Quantum speed limit time of a qubit system with non-Hermitian detuning
研究了非厄米失谐量子比特系统的量子速度极限时间。我们的结果表明,对于两个可区分的非厄米特系统的状态,演化时间没有一个非零的下限。通过调节非厄米失谐量可以有效地加速系统的量子演化,并且量子速度极限时间可以任意小甚至为零。
2018-10-22 quant-ph
Quantum speed limit for non-Markovian dynamics
我们导出了任意驱动的开放量子系统的最小演化时间的Margolus-Levitin型界。我们表示这个量子速度极限时间的运营商规范的非幺正发电机的动力学。我们将这些结果应用于阻尼Jaynes-Cummings模型,并证明了相应的界是紧的。我们进一步证明了非马尔可夫效应可以加速量子演化,从而导致更小的量子速度限制时间。
2013-02-28 quant-ph
Dynamical properties of an exactly solvable coupled quantum double-well system: The evolution speed and entanglement
研究了具有Razavy双曲型势的精确可解量子耦合双阱系统的动力学性质。利用四种初始波包,计算了关联函数$Γ(t)$和纠缠度$C(t)$.我们得到了正交时间$τ$,它表示初始状态演化到其正交状态的时间间隔,以及$C(t)$,$C_{av}$ $(=\sqrt{\langle C(t)^2 \rangle})$的时间平均值。研究了$τ$与并发度[ $C_{av}$或$C(0)$ ]的耦合依赖性,以及$τ$与并发度的关系.计算结果表明,在耦合DW系统中,$τ^{-1}$测量的演化速度并不一定随并发度的增加而增加.
2014-10-14 quant-ph
Quantum speed limit time: role of coherence
对于非马尔可夫量子信道,估计了多比特量子态之间的最小演化时间。我们考虑最大相干纯态和混合态以及多量子比特$X$态作为初始态,讨论了初始相干性和相干性行为对退相和耗散过程演化速度的影响.通过量子限速时间流($τ_{QSL}$)揭示了信息回流条件下初始相干性的非零值对非单位耗散过程的作用。混合性和相干性在速度极限时间上的权衡揭示了态所经历的量子过程的本质。在量子非么正耗散过程中,混合性与相干性的互补效应更为突出。限速时间的参数轨迹生动地描述了纯初态和混合初态演化的差异,这可以用来区分本文研究的单位通道和非单位通道。对多比特纠缠$X$态的量子速度极限时间的研究表明,$τ_{QSL}$可以作为区分多比特纠缠态演化过程的动力学证据.
2022-12-31 quant-ph
Quantum speedup dynamics process in Schwarzschild space-time
量子限速时间(Qs)可以用来表征量子系统从初始态演化到目标态的内在最小时间间隔。本文研究了Schwarzschild时空中开放系统的量子数。我们发现,在一些典型的噪声信道中,霍金效应可以有利于系统的演化。对于初始纠缠态,随着Hawking温度的升高,系统在去极化、比特翻转和比特相位翻转通道中的演化速度都得到了提高,这与相位翻转通道形成了鲜明的对比.除相位翻转通道外,其他噪声通道都存在最优初始纠缠,使得系统的量子纠缠度最小,从而使系统的演化速度最大.
2021-01-19 quant-ph