Comment on "Speed Limit for Classical Stochastic Processes"
在最近的信件[Phys. Rev. Lett { \bf 121},070601(2018),arXiv:1802.06554]中,考虑了经典随机马尔可夫过程的速度极限,并给出了状态变换速度和熵产生之间的权衡不等式。本文将给出一个更精确的不等式.
2018-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Speed limit for open systems coupled to general environments
在本研究中,我们研究了具有任意耦合相互作用的量子和经典系统与一般环境耦合时的态转换速度的界。我们证明了开放量子系统存在Mandelstam-Tamm型速度极限,并且能量涨落在这个速度极限不等式中仍然起着至关重要的作用.除了与环境的耦合外,目标系统的能量涨落也是造成这种不等式的关键。我们还提出了经典版本的开放系统的速度限制。作为速度极限表达式的潜在应用,我们讨论了量子循环引擎中状态变化的基本限制和孤立量子系统热化现象所需的平衡时间。
2020-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Unifying Quantum and Classical Speed Limits on Observables
噪声的存在或与环境的相互作用可以从根本上改变一个孤立的量子系统的可观测量的动态。我们导出了开放量子系统的可观测量演化速度的一个界。这个速度限制分为Mandalestam和Tamm最初的时间-能量不确定性关系和最近为经典系统推导的时间-信息不确定性关系,两者都推广到开放量子系统。通过隔离系统动力学的相干和不相干的贡献,我们得到的下限和上限的进化速度。我们证明,后者提供了更严格的限制速度的观测比以前已知的量子速度限制,和一个优选的基础\emph{speed operators}服务,以完全表征饱和的速度限制的观测。我们使用这种结构来约束非相干动力学对可观测演化的影响,并找到使可观测演化的最大相干加速的哈密顿量。
2021-08-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Speed Limit for Classical Stochastic Processes
研究了具有离散状态的经典随机马尔可夫过程的速度极限。我们发现,一个权衡的不平等之间存在的状态转换的速度和熵产生。动力学活动决定了时间尺度,在不等式中起着至关重要的作用。对于具有稳定电流的系统,与Hatano-Sasa熵产生类似的权衡不等式给出了状态转换速度的更好的界限。我们的不等式只包含物理上明确定义的量,因此这些不等式的物理图像是清楚的。
2018-02-19 cond-mat.stat-mech 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
A spectrum-based shortcut method for topological systems
本文提出一种基于多态Landau-Zener方法和严格绝热条件构建绝热捷径的协议,仅需能谱信息并调整演化速率,在多种拓扑模型中实现了快速且鲁棒的量子态传输。
2024-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling the quantum speed limit time for unital maps via filtering operations
一个系统从一个初始状态到一个最终正交状态所需要的最小时间被称为量子速度极限时间。量子限速时间可以用来量化量子演化的速度。量子演化的速度随着量子速度极限时间的减小而增加。在这项工作中,我们将使用基于相对纯度的量子速度限制时间的界限。它适用于任意初始状态。在这里,我们研究了滤波操作对量子限速时间的影响。将观察到,对于滤波操作参数的某些间隔,量子速度极限时间通过增加滤波操作参数而减小,并且对于某些其它间隔,量子速度极限时间通过减小滤波操作参数而减小。
2020-06-18 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
Kibble-Zurek scaling in quantum speed limits for shortcuts to adiabaticity
几何量子速度限制量化了量子态可以改变的速率与在演化期间消耗的资源之间的权衡。反绝热驱动是一种独特的工具,从捷径到绝热性,以加速量子动力学,同时完全抑制非平衡激发。我们表明,量子速度限制counterdiabatically驱动系统进行量子相变完全编码的Kibble-Zurek机制,正确预测从绝热到脉冲制度的过渡。我们的研究结果证明了三种情况下,即横向场伊辛,朗道-齐纳和Lipkin-Meshkov-Glick模型。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Speed Limits Across the Quantum-to-Classical Transition
量子速度限制为量子系统可以进化的速率设定了上限。采用相空间的方法,我们探讨量子速度限制的量子经典过渡,并确定在经典世界的等效界限。结果,与通常的看法相反,我们表明量子和经典系统都存在速度限制。在量子领域中,经典的速度限制是由时间演化的生成器的给定范数设定的。
2017-12-14 quant-ph
Entanglement-assisted quantum speedup: Beating local quantum speed limits
本研究通过对比实际量子动力学与准经典演化,推导出相互作用量子系统的纠缠辅助速度极限,在多类系统中验证其紧界特性,且量子增益可随系统规模指数增长,还探讨了向开放系统等的拓展方向。
2024-07-09 quant-ph
Speed Limits for Macroscopic Transitions
宏观系统中的状态转移速度是非平衡统计力学的基础以及以最优量子控制为代表的量子技术中的各种应用的关键概念。虽然广泛的研究作出了努力,以获得严格的约束动力学过程,因为曼德尔和塔姆,速度限制,提供严格的边界宏观转变仍然难以捉摸。在这里,通过采用当地的守恒定律的概率,在物理学中的基本原则,我们开发了一个总体框架,从定性上更严格的宏观系统的速度限制比许多传统的。我们第一次表明,速度的期望值定义在任意的图,它可以描述一般的多体系统的观察,是有界的“梯度”的观察,与传统的速度限制取决于整个范围内的观察。这个框架使我们能够推导出新的宏观幺正动力学的量子速度极限。与以前的界限不同,当跃迁哈密顿量的期望值增加时,速度极限减小;这直观地描述了时间和量子相位差之间的新的折衷关系。我们的界依赖于瞬时量子态,因此可以实现等式条件,这在概念上不同于Lieb-Robinson界。我们的工作阐明了新的速度限制的基础上,当地的守恒定律,提供基本限制的各种类型的非平衡量子宏观现象。
2022-04-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Speed Limit under Calibration Uncertainty
Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University(卡塔尔量子计算中心,科学与工程学院,哈马德·本·哈利法大学)
针对校准不确定性,提出基于量子Fisher信息的投影速度极限,通过商流形剔除多余参数,并利用灵敏度方程推导一般马尔可夫演化的构造性界限,应用于Jaynes-Cummings传感器得到失谐容限和场相关Purcell损耗的速度极限,将几何界限转化为校准与询问时间的设计规则。
2026-05-19 quant-ph
Effect of correlated noise channels on quantum speed limit
研究了相关马尔可夫噪声信道对开放系统量子速度极限的影响。这是针对两量子比特原子模型的相关退相和振幅阻尼通道完成的。我们的模型作为一个平台,在相关的开放系统中的量子演化速度的详细研究。
2021-02-17 quant-ph
Quantum Limit on Computational Time and Speed
我们研究了物理定律是否可以限制由基本粒子构建的量子计算机的计算时间和速度。我们发现量子计算机的速度和运行时间的乘积受到系统内部存在的基本相互作用类型的限制。这将有助于我们决定在构建量子计算机时应该允许什么类型的相互作用,以实现所需的速度。
2002-07-25 quant-ph
A Geometrical Derivation of a Family of Quantum Speed Limit Results
利用基于SU(N)上的右不变作用泛函的几何方法,在有限维状态空间和纯态的时间无关系统中得到了一族量子速度极限结果.该方法将实现量子门的速度限制与正交时间的界限相关联。我们重现已知的结果的马戈勒斯-列维京定理,和一个已知的推广的马戈利斯-列维京定理,作为特殊情况下,我们的方法,产生了丰富的家庭其他类似的速度限制公式对应于正齐次函数的su(n)。讨论了控制量子态的速度极限与系统时间演化算符之间的一般关系。
2014-10-13 quant-ph
Quantum speed limits for Bell-diagonal states
一个系统的两个可区分状态之间的最小演化时间的界限可以帮助评估量子计算机和通信信道的最大速度。研究了非耗散退相干下复合量子态的量子速度极限时间。对于具有最大混合边值的初态,我们得到了量子速度极限时间的精确表达式,它主要依赖于初态参数和退相干通道。通过计算一类初始态的含时态的量子速度极限时间,发现量子速度极限时间随时间逐渐减小,并且在某一临界时刻,量子速度极限时间的衰减率会出现突变.有趣的是,在相同的临界时刻,复合系统动力学将表现出从经典到量子退相干的突然转变。
2014-09-15 quant-ph
Quantum Speed Limit With Forbidden Speed Intervals
量子力学对所有量子系统的信息处理速度施加了称为量子速度限制(QSL)的基本约束。迄今已知的每一个QSL都来自于通过单个系统的可观测值(例如相对于其基态的平均能量)对两个量子态之间的演化时间施加的限制。到目前为止,这些限制只是量子系统信息处理速度的上限。在这里,我报告QSL,每个QSL的允许信息处理速度由禁止速度间隔隔开。它们是由一个系统的和有效的程序,同时考虑到几个兼容的系统可观的值。该方法推广了几乎所有现有的QSL证明,新的QSL在最小演化时间内表现出一种新的一级相变。
2013-05-21 quant-ph
Stronger Quantum Speed Limit
量子速度极限提供了量子系统在初始状态和最终状态之间演化的基本界限。对于幺正演化,著名的Mandelstam-Tamm(MT)界已经被广泛研究的各种系统。在这里,我们证明了一个更强的量子速度限制(SQSL)的所有量子系统进行任意幺正演化,并表明MT界是一个特殊的情况下,更强的量子速度限制。我们应用我们的结果为单一的系统以及在可分离和纠缠态的复合系统,并表明新的界限确实是紧的。更强的量子速度极限将在量子控制、量子计算和量子信息处理等方面有着广泛的应用。
2022-08-10 quant-ph
Quantum Speed Limit From Tighter Uncertainty Relation
量子速度极限为量子系统在任何物理操作下在初始状态和最终状态之间的演化速度提供了基本限制。著名的Mandelstam-Tamm(MT)界已被广泛研究的各种量子系统进行幺正时间演化。在这里,我们证明了一个新的量子速度限制使用更严格的不确定性关系的纯量子系统进行任意幺正演化。我们还导出了混合量子态的一个更紧的测不准关系,并由此导出了混合量子态的一个新的量子速度极限,使得它退化为由更紧的测不准关系导出的纯量子态的量子速度极限。我们表明,MT界是一个特殊的情况下,更严格的量子速度限制在这里导出。我们还表明,这个界限可以得到改善时,优化了许多不同的基向量集。我们说明了更严格的速度限制的纯态的例子,使用随机哈密顿,并表明新的量子速度限制优于MT界。
2023-01-31 quant-ph
Quantum speed limit and divisibility of the dynamical map
量子速度极限(QSL)是量子系统从一个给定状态演化到另一个状态所需时间的理论下限。有趣的是,已经表明,非马尔可夫性可以用来加速动力学和降低QSL时间,尽管这种行为并不普遍。本文通过考察动力学映射的P-和CP-整除性对量子速度极限的影响,进一步研究了QSL与非马尔可夫性之间的联系。我们表明,也可以观察到的P-和CP-可分动力学的加速,并不一定是绑在从P-可分到非P-可分动力学的过渡。
2021-01-28 quant-ph
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
Quantum speed limit helps interpret geometric measure of entanglement
利用量子速度极限的方法,我们证明了纯态多体纠缠的几何度量[Phys.Rev.A68,042307(2003)]可以被解释为将给定的量子态幺正演化为可分量子态所需的最小时间.
2021-07-25 quant-ph
Quantum-imaginarity-based quantum speed limit
本文利用相对熵、迹距离和几何虚数性等度量建立量子虚数性与量子速度极限的联系,给出量子系统获得或失去虚数性的演化时间下界,并应用于退相、耗散动力学及随机近似变换,为量子计算、控制和传感提供理论依据。
2025-11-08 quant-ph
Geometric quantum speed limits: a case for Wigner phase space
量子速度极限是量子演化速度的基本上限。然而,这一基本极限的实际数学表达式取决于对量子态的可测量性的选择。我们表明,量子速度极限的普遍特点是由Schatten- $p$ -规范的量子动力学的生成器。由于计算Schatten- $p$ -范数可以在数学上涉及,我们然后开发一种替代方法在维格纳相空间。我们发现,在维格纳空间中的量子速度极限是完全等价的密度算符空间中的表达式,但新的界限是显着更容易计算。我们的结果说明了参数谐振子和量子布朗运动。
2017-04-11 quant-ph
Closed systems refuting quantum-speed-limit hypotheses
该研究通过理论推导反驳了Margolus-Levitin量子速度极限可推广至封闭系统的普遍观点,同时证明孤立系统中Mandelstam-Tamm与Bhatia-Davies量子速度极限同步饱和,且存在仅饱和前者的封闭系统。
2023-12-14 quant-ph
The Geometry of Speed Limiting Resources in Physical Models of Computation
我们研究量子计算的最大速度以及它如何受到物理资源限制的影响。我们将展示如何将所得到的概念推广到更广泛的一类动力系统内的计算物理模型,并介绍了一个特定的代数结构,代表这些速度限制。利用基于$SU(N)$上的右不变作用泛函的几何方法,在有限维状态空间和纯态的资源受限量子系统中得到了一族量子速度极限结果.我们表明,当作用泛函是双不变的,实现任何量子门使用一个潜在的时间依赖的哈密顿量的最小时间是等于最小时间时,使用一个常数的哈密顿量,因此常数哈密顿量是时间最优的这些约束。我们给出了一个明确的公式,在这些情况下,在资源约束。我们展示了我们的方法如何产生一个丰富的家庭的速度限制的结果,其中广义Margolus-Levitin定理和Mandelove-Tamm不等式的特殊情况。我们讨论了物理计算中速度限制的几何方法的更广泛的背景,包括量子速度限制的几何方法是有限资源产生的物理速度限制计算的模型。
2016-11-28 quant-ph
Continuous-time limit of topological quantum walks
我们导出了具有拓扑相的离散量子行走的连续时间极限。我们证明了一个连续的时间限制,保持其拓扑相位的存在。我们认为简单的一步和分裂步走,并推导出解析运动方程管理他们的行为。我们得到了简单的解析解,表明在两相边界处存在束缚态,并在大体积中数值求解运动方程。
2016-11-22 quant-ph
Quantum speed limit time for a two-qubit system interacting with independent and common reservoirs
研究了双量子比特系统与独立和公共库相互作用的量子速度极限时间。该系统最初是在一类X结构密度矩阵中制备的,即扩展的类沃纳态(EWL)。我们证明了当库进入非马尔可夫状态时,量子速度极限时间在公共库中比在独立库中减小得更快。
2017-02-13 quant-ph
Speed limits in Liouville space for open quantum systems
开放量子系统的定义性质之一是其纯度随时间的变化。我们得到的速度限制的纯度变化率的系统耦合到马尔可夫环境。我们的速度限制是基于刘维空间的密度矩阵表示为矢量。这种方法导致速度限制总是比希尔伯特空间中的并行速度限制更严格。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状态的退相、热化和去相关过程。我们表明,我们的速度限制可以达到,因此是严格的。作为应用,我们研究了多粒子系统中的关联损失,以及经典和量子关联擦除的速度。
2016-07-04 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 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
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
Margolus-Levitin speed limit across quantum to classical regimes based on trace distance
基于相空间中Wigner函数的Mandelstam-Tamm速度极限的经典版本是由B. Shanahan等人[Phys. Rev. Lett. 120,070401(2018)]。本文在相空间中基于迹距给出了量子到经典跃迁的Margolus-Levitin速度极限。Margolus-Levitin速度极限由量子和经典域的时间相关演化的生成器的Schatten L1范数设定。作为一个例子,考虑了含时谐振子来说明结果。
2020-04-21 quant-ph
Quantum Speed Limit is Not Quantum
量子速度极限(QSL),或能量-时间不确定性关系,描述了量子时间演化的基本最大速率,并且在量子力学中被认为是唯一的。在这项研究中,我们得到了一个经典的速度限制对应的QSL使用希尔伯特空间的经典刘维尔方程。因此,经典力学有一个基本的速度极限,QSL不是一个纯粹的量子现象,而是希尔伯特空间的普遍动力学性质。此外,我们得到了类似的速度限制的时间薛定谔方程,如主方程。
2017-10-10 physics.class-ph quant-ph
Quantum speed limit and non-Markovianity in structured environments
本文研究结构化环境中量子速度极限与非马尔可夫性的反比关系,发现非马尔可夫性导致过程加速,并揭示其与信息回流的关系。
2023-12-26 quant-ph
Chaos-protected locality
限制物质、能量和信息运动的微观速度极限在物理学中比比皆是,从光的“终极”速度极限到量子自旋系统中的李比-罗宾逊速度极限。除了这些与状态无关的速度限制之外,系统也可以由紧急状态相关的速度限制来控制,这些速度限制表示例如从缓慢的低能准粒子产生的缓慢动态。在这里,我们描述了一种不同的速度限制:一种情况下,复杂的信息/纠缠迅速传播,以不符合任何速度限制的方式,但简单的信号继续遵守近似的速度限制。如果我们认为简单信号的运动定义了宇宙的局域时空几何,那么我们描述的效应表明,时空局域性可以与高度非局域相互作用相容,只要这些相互作用足够混沌。在此基础上,我们对Shor最近提出的一个关于黑洞的谜题进行了深化,并提出了一个示意性的解决方案。
2021-09-08 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Quantum speed limit for the maximum coherent state under squeezed environment
研究了压缩环境下量子系统的量子速度极限时间。我们考虑两个典型的模型,阻尼Jaynes-Cummings模型和失相模型。对于压缩环境下的阻尼Jaynes-Cummings模型,我们发现量子速度极限时间随压缩参数$r$的增大而增大,并表现出关于相位参数值$θ=π$的对称性.同时,量子速度极限时间也会受到系统与环境之间耦合强度的影响。然而,退相模型的量子速度极限时间取决于退相速率和与真空库相互作用的加速区边界,当适当选择压缩环境参数时,加速区边界可以被打破。
2021-10-07 quant-ph
Tightening Quantum Speed Limits for Almost All States
传统的量子速度限制对于混合量子态表现不佳:它们通常不严格,并且经常显著低估最快的可能进化速度。为了弥补这一点,对于幺正驱动,我们导出了两个量子速度极限,它们超过了几乎所有量子态的传统界限。此外,我们的界限是显着更简单的计算以及实验更容易。我们的界限有一个明确的几何解释,它们产生于广义布洛赫向量之间的角度的评价。
2017-10-10 quant-ph
Speed limits of two-qutrit gates
本研究通过实证与解析方法研究三能级量子三元CZ门的速度极限,比较两种方法的结果并分析其与量子比特门的速度差异。
2025-10-09 quant-ph
Optimal Control at the Quantum Speed Limit
最优控制理论是一个有前途的候选人,为大幅改善性能的量子信息任务。我们在典型的情况下探索它的极限,并证明它与量子进化所允许的最大速度极限(量子速度极限)相吻合。
2009-12-09 cond-mat.other quant-ph
From Fundamental Dynamics to Applied Cryptography: Studies on the Quantum Speed Limit and Fully Passive Quantum Key Distribution
The University of Hong Kong(香港大学)
本文研究了量子信息处理的两个前沿领域:动态演变的基本物理限制和安全量子通信网络的实用实现。
2026-05-17 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 limit based on the bound of Bures angle
本文基于修正的Bures角,研究了开放系统中量子速度极限时间的统一界。将此界应用于阻尼Jaynes-Cummings模型和退相模型,得到了两种模型的量子速度极限时间的解析表达式。作为一个例子,我们选取了具有白噪声的最大相干量子比特态作为阻尼Jaynes-Cummings模型的初始态。结果表明,与纯态相比,白噪声可以使非马尔可夫和马尔可夫态的量子速度极限时间缩短。另外,对于退相模型,我们发现量子速度极限时间不仅与初态的相干性和非马尔可夫性有关,而且还依赖于初激发态的布居数。
2020-03-28 quant-ph
Fundamental Speed Limits to the Generation of Quantumness
量子物理决定了时间演化过程中的基本速度限制。我们提出了一个量子速度限制的非经典性的产生和相互不兼容的两个国家连接的时间演化。这个结果被用来描述在任意物理过程下产生给定量的量子所需的时间尺度。的约束下被证明是紧纯退相动力学。更一般地说,我们的分析揭示了依赖于初始状态和非马尔可夫效应。
2016-05-11 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
Quantum speed limit and nonclassicality in open quantum system models using the Wigner function
该研究利用Wigner函数,通过相位协变模型及双量子比特与压缩热库的位置依赖耦合模型,探究开放量子系统的量子速度极限与非经典性,发现非马尔可夫行为、量子性和量子速度极限间的相互作用及量子关联对演化的加速作用。
2024-12-31 quant-ph
Speed limits of two-qubit gates with qudits
本研究拓展计算空间至量子比特子空间外,推导了两量子多体实现两量子比特门的速度极限理论边界,提出实验可行的超导transmon方案及机器学习辅助的最优控制算法,为门提速开辟新途径。
2023-12-14 quant-ph
Margolus-Levitin quantum speed limit for an arbitrary fidelity
本文解析推导了任意保真度下的扩展Margolus-Levitin量子速度极限,给出其辛几何诠释与饱和系统刻画,还得到了两类量子速度极限的最大值紧界及对偶极限。
2023-12-13 quant-ph
Quantum speed limit for a mixed initial state
利用[Phys. Rev. Lett.]中提出的相对纯度函数,得到了混合初态开放量子系统量子速度极限的统一界. 120,060409(2018)]。作为应用,我们发现阻尼Jaynes-Cumming模型的量子速度极限是由非马尔可夫性、初态激发态布居和初态相干性之间的竞争决定的,结果表明,尽管非马尔可夫效应可以加速开放量子系统的演化,但初始激发态的布居和初始态的相干性可以使量子速度极限急剧变化.对于退相模型,考虑初态相干性的简单因式分解律表明,量子速度极限只受初态相干性与非马尔可夫性之间的竞争控制.
2018-10-04 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
Reverse Quantum Speed Limit: How Slow Quantum Battery can Discharge?
我们引入了任意量子演化的反向量子速度极限的概念,它回答了一个基本问题:“量子系统在时间上可以演化得多慢?”"使用量子力学的几何方法,反向速度极限来自参考截面的规范不变长度总是大于量子系统的投影希尔伯特空间上的Fubini-Study距离。我们说明了具有外部驱动哈密顿量的二能级量子系统的反向速度极限,并表明我们的结果保持良好。我们找到几个例子,我们的界限是紧的。我们还发现了反向速度限制在量子电池放电过程中的一个实际应用,它回答了“量子电池能放电多慢?”“我们的结果提供了量子电池平均放电功率的下限。
2021-09-27 quant-ph
Chern-number estimation: nearly optimal quantum algorithm and provable quantum speedup
The University of Tokyo(东京大学);University of Oxford(牛津大学);The University of Osaka(大阪大学);Kyoto University(京都大学)
本文提出近乎最优的量子算法估计二维哈密顿量族的陈数,并证明匹配的量子下界及BQP完备性,展示了量子计算在拓扑相表征中的优势。
2026-09-30 quant-ph
Quantum speed limit for the creation and decay of quantum correlations
我们推导出Margolus-Levitin和Mandelstamm-Tamm类型的量子速度限制时间的量子关联的创建和衰减的量子系统的影响下,其周围环境的演变量。一个非经典态与一组适当的经典态之间的最小距离是对该态的量子性的合理度量。我们考虑量子相关性的纠缠和量子不和谐的措施,量化使用Bures距离为基础的措施。为了证明量子噪声对量子关联的速度限制时间的影响,我们估计了在修改的OUN退相和集体两量子比特退相干信道下两量子比特系统的量子关联的创建和衰减的量子速度限制时间。
2022-05-24 quant-ph