Comment on "Lower Bound on the Speed of Nonlocal Correlations without Locality and Measurement Choice Loopholes"
作者声称他们“严格”封闭了局部性漏洞,但他们的工作并没有封闭局部性漏洞。存在至少两种局部传输信息解释。这两种解释是他们主张的反例。当一个结论有反例时,任何理由都不能使该结论正确。这两种解释也说明了本文的时空图至少存在两个问题。
2014-06-24 quant-ph
Theory of the Quantum Speed Up
尽管量子计算比经典计算快,但它似乎是不可逆的。在迄今为止发现的所有量子算法中,加速依赖于代表量子测量的超动力学不可逆投影。量子测量执行动态计算无法有效完成的计算。
2000-10-23 quant-ph
Qubit purification speed-up for three complementary continuous measurements
我们考虑了三个非对易量子比特算符σ_x,σ_y,σ_z同时连续测量下的量子比特纯化。纯化动力学通过(i)平均纯化速率和(ii)达到给定纯度水平的平均时间(1-ε)量化。在理想的测量(检测器效率η=1),我们在第一种情况下,显示了一个渐进的平均净化速度为4相比,一个标准的(经典的)单检测器测量。然而,通过第二个度量--纯度的第一次通过的平均时间T(ε)--相应的加速仅为2。我们使用量子比特演化的各向同性来解释这些加速,该各向同性提供了原始测量方向和三个同时测量之间的等效性,一个测量的轴沿布洛赫矢量对齐,另一个测量的轴在两个互补方向上。对于低效检测器,η=1-δ<1,第一次通过的平均时间T(δ,ε)增加,因为量子位纯化与各向同性量子位退相竞争。在渐近高纯度极限(ε,δ<< 1)下,我们证明了这种增长具有标度行为:ΔT(δ,ε)仅是δ/ε的函数.ΔT(δ/ε)的增加在小变元时是线性的,而在大变元时则变成指数~ exp(δ/2ε)。
2012-01-18 quant-ph
Statistical speed of quantum states: Generalized quantum Fisher information and Schatten speed
我们分析了量子统计速度的测量族,其中包括作为特殊情况的量子费舍尔信息,跟踪速度,即,从迹距离获得的量子统计速度,以及从Schatten范数族获得的更一般的量词。这些措施量化的统计速度下的通用量子演化,并通过最大化的经典措施在所有可能的量子测量。我们讨论的一般性质,最佳的测量,和上界的速度可分离的状态。我们进一步提供了一个物理解释的跟踪速度,将其链接到一个模拟的量子克拉美-拉奥界的中位数无偏量子相位估计。
2018-02-20 quant-ph
A theory addressing the quantum measurement problem: collapse occurs when the entangling speed reaches a threshold
为了解决量子测量问题,我们提出了一个客观坍缩理论,其中波函数和坍缩过程都被认为是本体论上的客观的。纠缠速度阈值理论认为,当系统的纠缠速度达到阈值时,系统发生坍缩,并确定坍缩基,以消除纠缠速度,使其增长率最小。使用这个理论,我们提供了答案的问题,在哪里和何时发生的崩溃,如何确定的崩溃基础,什么系统(换句话说,实际的张量积结构是什么),以及什么决定了可观的。我们还解释了确定性的经典动力学如何从不确定性的量子坍缩中出现,解释了量子到经典的转变。此外,我们表明,理论保证能量守恒的高精度。我们将该理论应用于一个宏观的飞行物体,如在空气中的子弹,并得出一个令人满意的崩溃基础,是高度本地化的位置和动量,与我们的日常观察一致。最后,我们提出了一个实验,可以验证的理论。
2016-06-08 quant-ph
Exponential speedup in measurement property learning with post-measurement states
Tsinghua University(清华大学);Shanghai Qi Zhi Institute(上海智源研究院);University of Oxford(牛津大学);Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
本研究发现后测量态是测量学习中关键资源,通过测量两次协议实现指数加速,突破传统资源限制。
2026-02-25 quant-ph
Quantum Speed Limits under Continuous Quantum Measurements
物理系统的演化速度从根本上受到量子速度极限(QSL)的限制,量子速度极限在量子科学和技术中有着广泛的应用。我们考虑量子系统由于连续测量而经历随机动力学的演化速度。它表明,有违反标准QSL的轨迹,我们提供的速度范围内的连续测量记录的实现合奏估计。我们确定的分散的进化速度和特征的单轨迹的全部统计。通过刻画Bures角的色散,我们进一步证明了连续量子测量在Hilbert空间中诱导出布朗动力学.
2019-02-24 cond-mat.other 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
Can apparent superluminal neutrino speeds be explained as a quantum weak measurement?
大概不会
2011-11-14 hep-ex hep-ph quant-ph
Speed-Accuracy Trade-Off Relations in Quantum Measurements and Computations
本文基于能量守恒与局域性建立了量子测量和量子计算中的基本速度-精度权衡关系,证明与哈密顿量非对易算符的零误差测量及改变能量的无误差量子门无法在有限时间内实现。
2024-12-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Breaking local quantum speed limits with steering
本文提出利用量子关联和steering,通过局部测量与经典通信打破物理过程的局部量子速度极限,为研究量子关联对动力学性质的影响开辟新途径。
2024-01-09 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 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
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
High-speed measurement-device-independent quantum key distribution with integrated silicon photonics
与测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)消除了所有检测器侧信道,并实现了具有不可信中继的安全QKD。它适用于构建星型量子接入网络,其中复杂而昂贵的测量设备放置在中央不可信中继中,每个用户只需要一个低成本的发射机,如集成光子芯片。在这里,我们实验演示了一个1.25 GHz的硅光子芯片为基础的MDI-QKD系统使用偏振编码。光子芯片发射器集成了标准QKD源所需的编码组件。我们实现随机调制的偏振态和诱饵强度,并证明了31 bps的有限密钥的秘密速率超过36 dB的信道损耗(或180公里的标准光纤)。该密钥速率高于最先进的MDI-QKD实验。结果表明,基于硅光子芯片的MDI-QKD具有小型化、低成本制造和与CMOS微电子兼容等优点,是未来量子安全网络的一种很有前途的解决方案。
2019-11-02 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 time for topological qubit influenced by fermionic and bosonic environment
量子理论对从初始状态转换到目标状态所需的最小时间设置了限制。它被称为量子速度限制时间。量子速度限制时间可用于确定封闭和开放量子系统的量子演化速率。考虑到在现实世界中我们所处理的是开放量子系统,研究这类系统的量子速度极限时间具有特别重要的意义。在这项工作中,我们考虑的拓扑量子比特实现的两个马约拉纳模式。我们考虑的情况下,拓扑量子比特的影响,费米和玻色子环境。假设费米和玻色子环境具有类欧姆谱密度。研究了在不同欧姆参数的环境中量子速度极限时间。观察到在超欧姆环境中,随着欧姆参数的增加,量子速度极限时间逐渐达到一个恒定值,从而演化速度达到一个均匀值。研究了外加磁场对演化速率的影响。研究发现,随着磁场强度的增加,量子速度极限时间减小
2020-11-28 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
School of Mathematical Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院);Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学促进研究所数学系)
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
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
Intrinsic measurement errors for the speed of light in vacuum
真空中的光速是最重要和最精确测量的自然常数之一,按照惯例固定为$c=299 792 458$ m/s。先进的理论预测可能偏离这个普遍的价值,甚至量子波动的$c$。结合量子参数估计理论和经典广义相对论的观点,我们在这里严格地建立了真空中光速在给定时空区域内的不确定性的下界的存在,并受到一些合理的限制。它们为时空量子涨落预测的实验可证伪性提供了一个新的视角。
2017-08-06 gr-qc quant-ph
Study of acceleration measurement in gravitational wave detection
已经分析了用于探测引力波的位置计和速度计干涉仪。我们介绍了加速度测量的概念,与位置和速度测量进行了比较。本文描述了一种一般的加速度测量,并导出了它的标准量子极限。我们提供了一个加速度计干涉仪配置的例子。我们发现,散粒噪声占主导地位,在低频以下的频率依赖性$1/Ω^2$,而辐射压力噪声是恒定的。加速度计比速度计具有更强的辐射压噪声抑制能力。
2021-10-29 gr-qc quant-ph
Teleportation-based Speed Meter for Precision Measurement
提出基于量子隐形传态的速度计,通过在线或离线实现降低辐射压力噪声,超越标准量子极限,可提升引力波探测器低频灵敏度,无需改动核心光学元件。
2025-04-25 astro-ph.IM quant-ph
Experimental measurement of Hilbert-Schmidt distance between two-qubit states as means for speeding-up machine learning
本文报道了用多粒子干涉法测量两个双量子比特态之间的希尔伯特-施密特距离的实验结果。我们证明了我们在希尔伯特空间中测量距离的三步方法远不如重建密度矩阵复杂,并且它可以应用于量子增强机器学习,以降低计算多维点之间的欧几里得距离的复杂性,这对于近期的量子技术和量子人工智能研究特别有趣。我们的结果也是混合态在量子信息处理中应用的一个新例子。通常不希望使用混合态,但在这里,它提供了将额外信息编码为密度矩阵的给定两个维度之间的相干性的可能性。
2019-07-08 quant-ph stat.ML
Gyroscope as quantum angular speed meter
我们发现,由于光的有质动力作用导致旋转角度检测的标准量子极限,光学积分陀螺仪的测量灵敏度从根本上受到限制。顺时针和逆时针电磁波功率的不相关量子涨落导致角陀螺位置的光功率相关不确定性。另一方面,我们也证明了如果选择适当的测量策略,量子反作用规避陀螺角动量测量是可行的。在这种情况下,角度受到扰动。这一观察结果暗示了积分陀螺仪和速率陀螺仪的根本不等价性。
2018-06-20 physics.optics quant-ph
Rapid Measurement of Quantum Systems using Feedback Control
我们引入了一种反馈控制算法,该算法通过缩放为$d^2$的因子来增加测量提取关于$d$维系统的信息的速度。将该算法推广到一个$n$量子位的寄存器中,并给出了一个O(n)的改进.我们推导出的反馈所提供的好处的分析界限,并进行模拟,确认这种加速实现。
2008-04-29 math.OC 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
A useful fundamental speed limit for the imaginary-time Schrodinger equation
量子速度极限(QSL),或能量-时间不确定性关系,给出了量子动力学的基本速度极限。最近,Kieu [arXiv:1702.00603]导出了一类新的QSL,它不仅形式化,而且适用于实际评估速度限制。受他的工作启发,我们得到了一个类似的速度极限的时间薛定谔方程。利用这个新的界,我们证明了在时间量子退火中Grover问题的最优计算时间是由$\log N$从下到上有界的,这与以前的研究结果是一致的.
2018-06-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
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
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
Quantum equilibration and measurements -- bounds on speeds, Lyapunov exponents, and transport coefficients obtained from the uncertainty relations and their comparison with experimental data
讨论了我们最近对量子多体系统中局域量子力学测不准关系的研究。这些导致的基本界限的数量,如速度,加速度,弛豫时间,空间梯度和李雅普诺夫指数。此外,我们得到的各种运输系数,如粘度,扩散常数和热导率的界限。其中一些界限与早期的理论有关,例如Maldacena,Shenker和Stanford的混沌界限,而其他则是新的。我们的方法是在相当一般的设置中获得精确界限的直接方法。我们采用局部量的不确定性关系,从中我们剥离尽可能多的不相关的条款,从而消除非本地条款。为了衡量我们的界限的效用,我们简要地比较了它们的数值与实验数据中的典型值。在各种情况下,我们获得的边界的近似简化变体可以变得相当紧,即,与实验值相当。这些考虑导致达到热平衡的时间最短。建立在量子测量和平衡之间的关系上,我们的边界,更投机地,建议测量稳定到平衡值的最小时间尺度。
2023-02-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Locality and error correction in quantum dynamics with measurement
本文将 Lieb-Robinson 定理推广到含测量的量子动力学,证明在 M 个局部区域测量结果已知时信息速度至多增强 M+1 倍,并据此约束量子计算、纠错和纠缠态制备的资源需求。
2023-07-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
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
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
Speed limit of quantum dynamics near the event horizon of black holes
量子力学对量子系统在两个感兴趣的状态之间演化所需的最小时间施加了基本限制。这个界限引入了对系统动力学演化速度的限制,称为量子速度限制。我们证明了黑洞可以极大地影响受开放量子动力学约束的二能级费米量子系统的速度极限。正如我们所证明的,量子速度极限可以在史瓦西时空中黑洞的事件视界附近增强。
2019-06-26 gr-qc hep-th math-ph