論文の概要: Operational definition of a quantum speed limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.10822v2
- Date: Mon, 8 Jun 2020 15:20:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-02 00:07:31.047288
- Title: Operational definition of a quantum speed limit
- Title（参考訳）: 量子速度制限の操作的定義
- Authors: Yanyan Shao, Bo Liu, Mao Zhang, Haidong Yuan, Jing Liu
- Abstract要約: 量子速度制限(quantum speed limit)は、いくつかの固定された目標に対して最小の時間スケールまたは最大動的速度を求めることを目的とした量子力学の基本的な概念である。
ここでは、目標を満たせる状態の集合を利用して、量子速度制限を定義するための運用的アプローチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.987823293206912
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The quantum speed limit is a fundamental concept in quantum mechanics, which
aims at finding the minimum time scale or the maximum dynamical speed for some
fixed targets. In a large number of studies in this field, the construction of
valid bounds for the evolution time is always the core mission, yet the physics
behind it and some fundamental questions like which states can really fulfill
the target, are ignored. Understanding the physics behind the bounds is at
least as important as constructing attainable bounds. Here we provide an
operational approach for the definition of the quantum speed limit, which
utilizes the set of states that can fulfill the target to define the speed
limit. Its performances in various scenarios have been investigated. For
time-independent Hamiltonians, it is inverse-proportional to the difference
between the highest and lowest energies. The fact that its attainability does
not require a zero ground-state energy suggests it can be used as an indicator
of quantum phase transitions. For time-dependent Hamiltonians, it is shown that
contrary to the results given by existing bounds, the true speed limit should
be independent of the time. Moreover, in the case of spontaneous emission, we
find a counterintuitive phenomenon that a lousy purity can benefit the
reduction of the quantum speed limit.
- Abstract（参考訳）: 量子速度制限 (quantum speed limit) は、量子力学における基本的な概念であり、固定された対象の最小時間スケールや最大動的速度を求めることを目的としている。
この分野の多くの研究において、進化時間の有効な境界の構築は常に核となるミッションであるが、その背後にある物理学と、どの状態が本当に目標を満たせるかという基本的な疑問は無視されている。
境界の背後にある物理学を理解することは、到達可能な境界を構築するのと同じくらい重要である。
ここでは、目標を満たして速度限界を定義する一連の状態を利用する量子速度限界の定義に対する操作的アプローチを提案する。
様々なシナリオでその性能が研究されている。
時間に依存しないハミルトニアンは、最高エネルギーと最低エネルギーの差に逆比例する。
その到達性がゼロ基底状態エネルギーを必要としないという事実は、量子相転移の指標として使用できることを示唆している。
時間依存ハミルトニアンに対しては、既存の境界によって与えられる結果とは対照的に、真の速度制限は時間に依存しないことが示されている。
さらに,自発的放出の場合,量子速度限界の低減に悪質な純度が寄与する逆直観的な現象を見いだす。
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