Computational speed-up with a single qudit
量子算法被认为比任何相应的经典算法为某些计算任务提供更有效的解决方案。在这里，我们表明，一个单一的qudit是足以实现基于预言的量子算法，它可以解决一个黑盒问题比任何经典算法更快。对于在$d$元素集合上定义的$2d$置换函数，判定给定置换是偶数还是奇数需要对至少两个元素的函数求值。我们证明了一个具有单一量子点的量子线路，只需对函数作一次求值，就可以确定置换的奇偶性。我们的算法提供了一个例子，量子计算没有纠缠，因为它利用了一个qudit的纯态。我们还提出了一个实验实现所提出的量子算法与四极核磁共振使用一个单一的四能级量子系统，即，一夸脱。
2015-11-11 quant-ph
Speedup in Classical Simulation of Gaussian Boson Sampling
高斯玻色子采样是一个很有前途的模型，用于证明量子计算的优越性，这减轻了标准玻色子采样建议的实验挑战。本文通过分析高斯玻色子采样的经典模拟的计算代价，建立了一类高斯玻色子采样问题的量子计算优势的下界，其中压缩态被注入到每个输入模中.具体来说，我们提出了一种方法，简化了高斯玻色子采样的跃迁概率的蛮力计算，从而显着降低了模拟成本。特别是，我们的数值结果表明，我们可以模拟18个光子高斯玻色子采样在输出子空间上的正常笔记本电脑，20个光子的商业工作站与256个核心，并建议约30个光子的超级计算机。这些数字明显小于标准玻色子采样中的数字，这表明高斯玻色子采样可能更适用于证明量子计算的优越性。
2019-08-27 quant-ph
On Quantum Ambiguity and Potential Exponential Computational Speed-Ups to Solving Dynamic Asset Pricing Models
本文利用量子叠加与纠缠特性为动态非线性资产定价模型提出指数级加速的量子计算方案，并建立量子决策理论基础以处理模型选择中的模糊性与不确定性。
2025-08-22 q-fin.PR quant-ph
Computational speed-up in a single qudit NMR quantum information processor
量子算法被认为是比任何相应的经典算法对某些计算任务提出更有效的解决方案。人们一直认为，量子计算能力的根源在于非经典相关性，如纠缠或量子不和谐。然而，最近已经表明，即使是一个单一的纯量子也足以设计一个基于Oracle的算法，该算法解决黑盒问题的速度比任何经典的方法都要快。特别是，我们考虑的算法确定是否八个置换函数定义的一组四个元素是积极的或消极的循环。虽然任何经典的解决方案，这个问题需要两个评估的功能，量子力学允许我们执行相同的任务，只有一个单一的评估。在这里，我们提出了考虑的量子算法的第一个实验演示与四极核磁共振设置使用单个四能级量子系统，即，一夸脱。
2014-07-03 quant-ph
Computational speedups using small quantum devices
Max Planck Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Leiden University（莱顿大学）
假设我们有一台只有M个量子比特的小型量子计算机。这样的设备真的能加速某些算法吗？即使问题的大小比M大得多。在这里，我们对这个问题的回答是肯定的。我们提出了一个混合量子经典算法来解决3SAT问题，涉及n>>M个变量，显着加快其完全经典的副本。考虑到目前对建造小型量子计算机的追求，这个问题可能是相关的。
2018-07-25 cs.AI cs.CC quant-ph
Fast quantum computation at arbitrarily low energy
能量-时间不确定原理的一个版本指出，量子系统从给定状态演化到任何正交状态的最小时间$T_{\perp}$是$h/(4 ΔE)$，其中$ΔE$是能量不确定性。一个相关的界限称为马戈卢斯-列维京定理，它指出$T_{\perp} \geq h/(2 E)$，其中E是能量的期望值，基态能量取为零。许多后续的工作解释$T_{\perp}$作为定义一个基本的计算操作的最小时间和相应的时钟速度的基本限制，由系统的能量。在这里，我们提出了本地时间无关的哈密顿，其中计算时钟速度变得任意大相对于E和$ΔE$的计算步骤的数量到无穷大。我们认为，仅考虑能源是不够的，以获得一个上限的计算速度，和额外的物理假设，如限制信息密度和信息传输速度是必要的，以获得这样的约束。
2017-03-06 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
Completing the physical representation of quantum algorithms provides a quantitative explanation of their computational speedup
量子算法的通常表示仅限于解决问题的过程，在物理上是不完整的。我们完成它在三个步骤：（i）扩展的表示设置的问题的过程中，（ii）相对化的扩展表示的问题解决者的问题设置必须被隐藏，和（iii）对称化的相对化的时间反演表示的可逆性的基础物理过程。第三步将相对化表示的输入状态投影到一个她知道一半解（当解是非结构化位串时，指定它的信息的一半）的状态上，在相对化表示中，问题求解者完全不知道设置，因此不知道问题的解。完成的物理表示表明，计算步骤的数量（Oracle查询）所需的解决任何Oracle问题的最佳量子方式应该是一个经典的算法赋予先进的知识的一半解决方案。这符合当今已知的主要量子算法，并将解决量子查询复杂性问题。
2018-01-25 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 computational speedup and retrocausality
本文提出量子算法的经典逻辑描述隐含逆因果性，并论证该逆因果性内在于量子态叠加，从而统一解释量子加速与非定域性，揭示量子算法的目的论特征。
2025-07-07 quant-ph
Deriving Grover's lower bound from simple physical principles
Grover的算法构成了搜索问题的最佳量子解，并提供了所有可能的经典搜索算法的二次加速。计算路径之间的量子干涉已经被认为是这种计算加速背后的关键资源。然而，这种干扰是有限的，最多路径对可以以基本的方式相互作用。更多的干扰是否意味着更强的计算能力？索尔金定义了一个可能的干涉行为的层次-目前正在实验研究中-经典理论处于层次的第一级，量子理论属于第二级。非正式地，在层次结构中的顺序对应于在多缝实验中具有不可约相互作用的路径的数量。在这项工作中，我们考虑如何格罗弗的速度取决于在一个理论中的干扰的顺序。令人惊讶的是，我们表明，二次下界举行的干扰的顺序无关。因此，至少从搜索问题的角度来看，后量子干涉并不意味着计算速度超过量子理论。
2016-10-10 quant-ph
Limits of quantum speed-ups for computational geometry and other problems: Fine-grained complexity via quantum walks
许多计算问题都受到量子加速的影响：人们可能会发现，一个具有O（n^3）时间或O（n^2）时间经典算法的问题可以通过已知的O（n^1.5）时间或O（n）时间量子算法来解决。问题自然出现了：量子加速有多大可能？细粒度复杂性的区域允许我们证明各种计算问题的复杂性的最佳下限，基于某些自然的，经过充分研究的问题的复杂性。这个理论最近在Buhrman，Patro和Speelman（arXiv：1911.05686）以及Aaronson，Chia，Lin，Wang和Zhang（arXiv：1911.01973）的两篇独立论文中被扩展到量子环境。本文将细粒度复杂性理论进一步推广到量子环境。经典环境中的一个基本猜想是，对于任何a>0，3SUM问题都不能在O（n^{2-a}）的时间内通过（经典）算法解决。我们提出了一个类似的猜想，量子3SUM猜想，它指出不存在O（n^{1-b}）时间的量子算法的3SUM问题。基于量子3SUM猜想，我们给出了几个计算问题的量子算法时间复杂度的新下界。我们的大多数下限都是最优的，因为它们与已知的上限相匹配，因此它们意味着对这些问题可能的量子加速的严格限制。
2021-06-03 cs.CC quant-ph
Most quantum states are too entangled to be useful as computational resources
通常认为，纠缠是量子计算相对于经典计算的加速的根源，并且需要足够量的纠缠来实现这种加速。在基于测量的量子计算（MBQC）中，对高度纠缠的初始态的需求特别明显。与这种直觉相反，我们证明了量子态可以太纠缠而不能用于计算。我们证明了这种现象发生在所有状态的绝大多数情况下：有用的n量子比特纯态的比例小于exp（-n^2）。因此，计算普适性是量子态中的一种罕见性质。这项工作突出了关于纠缠在量子计算加速中所起作用的问题的一个新方面。如果我们允许某些形式的后选择，并且也涵盖CQ普遍性的概念，那么这些陈述仍然是正确的。我们确定的规模不变的国家所产生的MERA建设作为可能的候选人的物理相关的国家受到这种影响。
2009-05-02 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
Quantum speed-up in solving the maximal clique problem
最大团问题是在给定的图中寻找最大团的问题，是一个经典的NP-完全计算问题，它在电子工程、计算化学、生物信息学和社交网络等领域有着广泛的应用前景。在这里，我们开发了一个量子算法来解决任何图$G$与$n$顶点的最大团问题与二次加速超过其经典的同行，其中的时间和空间的复杂性降低，分别为$O(\sqrt{2^{n}})$和$O(n^{2})$。相对于预言机相关的量子算法的NP完全问题，我们确定我们的算法是最佳的。为了证明所提出的量子算法的可行性，我们已经成功地解决了一个例子团的问题，图$G$有两个顶点和一个边缘进行核磁共振实验涉及四个量子比特。
2018-03-30 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
High-fidelity controlled-Z gate with maximal intermediate leakage operating at the speed limit in a superconducting quantum processor
介绍了一种通过控制基带传输频率来实现受控$Z$（CZ）门的净零方案的突变（SNZ）。SNZ CZ门通过最大化中间泄漏在计算状态和非计算状态之间的横向耦合的速度极限下操作。SNZ的主要优点是调谐简单，这是由于作为两个控制参数的函数的条件相位和泄漏的规则结构。我们在一个多传输处理器中实现了SNZ CZ门，实现了$99.93\pm0.24\%$保真度和$0.10\pm0.02\%$泄漏。SNZ与用于量子纠错的可缩放方案兼容，并且适用于在中等规模应用中有用的广义条件相位门。
2020-08-17 quant-ph
Understanding the Quantum Computational Speed-up via De-quantisation
虽然量子计算机似乎可以允许算法在某些问题上提供比经典算法更快的计算速度，但这个问题却知之甚少。我们通过研究将量子算法去量子化到经典模拟算法中的能力来探索这种计算速度，这些算法在时间和空间上都与原始量子算法一样有效。去量化的过程有助于制定条件，以确定量子算法是否提供了比经典算法更快的速度。这些条件可以用于更有效地开发新的量子算法（通过避免可能允许算法被有效地经典模拟的特征），以及提供创建新的经典算法的潜力（通过使用已被证明对量子算法有价值的特征）。许多不同的方法去量化的结果，以及去量化的一般正式定义。使用高维经典比特的反量子化，以及使用矩阵模拟的反量子化，强调量子算法中的纠缠;一个关键的结果是，任何纠缠有界的算法都是可反量子化的。这些方法的对比稳定器形式主义de-quantisations由于Gottesman-Knill定理，以及那些利用电路的拓扑结构的量子算法。不同方法的好处进行了对比，并强调了一系列技术的重要性。我们进一步讨论了量子算法的一些功能，目前的反量化方法不覆盖。
2010-06-08 cs.CC 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
Necessity of Superposition of Macroscopically Distinct States for Quantum Computational Speedup
对于量子计算，我们调查的猜想，宏观不同的状态的叠加是必要的一个大的量子加速。虽然这个猜想是支持基于电路的量子计算机执行肖尔的因子分解算法[A。Ukena和A. Shimizu，Phys.Rev.A69（2004）022301]，它需要被推广以适用于大类算法和/或其他模型，例如基于测量的量子计算机。为了处理这样的一般情况下，我们首先推广的宏观不同的状态的叠加指数。然后，我们推广的猜想，使用广义指数，在这样一种方式，它是明确适用于一般模型，如果量子算法实现指数加速。在此基础上，我们进一步将此猜想推广到Grover的量子搜索算法上，该算法的加速比很大，但是是二次的。证明了这一推广猜想也是正确的。由于Grover算法是求解非结构化问题的一种典型算法，本文的结果进一步支持了上述猜想。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall 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
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
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 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
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
A relational time-symmetric framework for analyzing the quantum computational speedup
量子算法的通常表示仅限于解决问题的过程。我们把它扩展到设置问题的过程。问题设置者Bob通过初始测量选择问题设置。问题求解者Alice统一地计算出相应的解，并通过最终测量读取它。这个简单的扩展创建了一个新的视角来看待量子算法。首先，它强调了时间对称量子力学与量子计算的相关性：问题的设置和问题的解决，在量子版本中，构成了前选择和后选择，因此整个过程必然会受到这两个边界条件的影响。第二，它迫使我们进入关系量子力学。必须有一个关于鲍勃的量子算法的表示，另一个关于爱丽丝的表示，必须对爱丽丝隐藏初始测量的结果，从而指定设置和问题的解决方案。将量子算法时间对称化以考虑两个边界条件，使得Bob的表示保持不变。它表明，对爱丽丝的表征是对历史的总和，在每一个历史中，她都保持屏蔽来自初始测量的信息，而不是来自最终测量的时间向后的信息。回想起来，就好像她在执行解决问题的动作之前预先知道了一半的信息，这些信息指定了她将来要阅读的问题的解决方案，并且可以使用这些信息以更少的计算步骤（Oracle查询）来获得解决方案。这阐明了量子计算加速在所有的量子算法检查。
2019-10-11 quant-ph
Unobservable causal loops as a way to explain both the quantum computational speedup and quantum nonlocality
我们考虑两个一对一相关测量结果之间的可逆过程，这是问题解决和量子非定域性的基础。在前一种情况下，两个结果是问题的设置和解决方案，在后一种情况下，测量一对最大纠缠的可观测量，其子系统是空间分离的。我们认为，这些过程的量子描述数学上描述的相关性，但离开因果结构，物理上确保它的自由，也违反时间对称性所需的描述的可逆过程。因此，它是不完整的，可以通过时间对称化来完成，这是通过假设两个测量均匀地有助于选择相关的测量结果对来完成的。时间对称化使普通的量子描述保持不变，但表明它是不可观测的时间对称化实例的量子叠加，其因果结构是完全定义的。每个实例都是一个因果循环：因果关系从最初的测量结果到最终的测量结果，然后从最终的测量结果回到最初的测量结果。在加速过程中，所有的一切都好像是问题求解者提前知道了关于她将在未来产生的解决方案的一半信息，并且可以使用这些知识以更少的计算步骤产生解决方案。在非定域性中，当两个子系统在空间上还没有分离时，对任一子系统的测量会追溯和局部地改变两个子系统的状态。这局部地导致两个未来测量结果之间的相关性。
2021-09-02 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
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
