論文の概要: Relative purity, speed of fluctuations, and bounds on equilibration times

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.05936v2
• Date: Sat, 27 Nov 2021 03:44:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 17:06:13.775544
• Title: Relative purity, speed of fluctuations, and bounds on equilibration times
• Title（参考訳）: 平衡時間における相対純度、変動速度、および境界
• Authors: Diego Paiva Pires, Thiago R. de Oliveira
• Abstract要約: 相対純度を用いた閉系の局所平衡について論じる。 相対純粋度(Relative purity)は、情報理論の区別可能性尺度である。 変動の大きさは初期状態の量子コヒーレンスに依存することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We discuss the local equilibration of closed systems using the relative purity, a paradigmatic information-theoretic distinguishability measure that finds applications ranging from quantum metrology to quantum speed limits. First we obtain an upper bound on the average size of the fluctuations on the relative purity: it depends on the effective dimension resembling the bound obtained with the trace distance. Second, we investigate the dynamics of relative purity and its rate of change as a probe of the speed of fluctuations around the equilibrium. In turn, such speed captures the notion of how fast some nonequilibrium state approaches the steady state under the local nonunitary dynamics, somehow giving the information of the quantum speed limit towards the equilibration. We show that the size of fluctuations depends on the quantum coherences of the initial state with respect to the eigenbasis of the Hamiltonian, also addressing the role played by the correlations between system and reservoir into the averaged speed. Finally, we have derived a family of lower bounds on the time of evolution between these states, thus obtaining an estimate for the equilibration time at the local level. These results could be of interest to the subjects of equilibration, quantum speed limits, and also quantum metrology.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子メトロロジーから量子速度限界まで幅広い応用を見出すパラダイム的情報理論的識別性尺度である相対純度を用いて,閉システムの局所平衡について論じる。 まず, 相対純度に基づく揺らぎの平均値の上限値を得る。これは, トレース距離で得られる境界値に類似した有効次元に依存する。 第2に,相対純度とその変化率のダイナミクスを平衡付近の変動速度のプローブとして検討する。 逆に、そのような速度は、ある非平衡状態が局所非ユニタリダイナミクスの下で定常状態に近づく速度の概念を捉え、何らかの形で量子速度制限の情報を与える。 ゆらぎの大きさは,ハミルトニアンの固有値に対する初期状態の量子コヒーレンスに依存することを示し,系と貯水池の相関が平均速度に果たす役割についても考察した。 最後に、これらの状態間の進化の時間に基づいて下位境界の族を導出したので、局所レベルでの平衡時間の推定値を得る。 これらの結果は、平衡、量子速度制限、および量子距離論の主題に興味深いかもしれない。

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