論文の概要: Unified entropies and quantum speed limits for nonunitary dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06476v2
- Date: Tue, 5 Jul 2022 15:26:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 02:44:57.889724
- Title: Unified entropies and quantum speed limits for nonunitary dynamics
- Title（参考訳）: 非ユニタリダイナミクスのための統一エントロピーと量子速度限界
- Authors: Diego Paiva Pires
- Abstract要約: 非単位物理過程に対する統一量子(alpha,mu$)エントロピーに基づく量子速度制限のクラスについて論じる。
これらの結果は量子チャネルや非エルミート進化に特化している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We discuss a class of quantum speed limits (QSLs) based on unified quantum
($\alpha,\mu$)-entropy for nonunitary physical processes. The bounds depend on
both the Schatten speed and the smallest eigenvalue of the evolved state, and
the two-parametric unified entropy. We specialize these results to quantum
channels and non-Hermitian evolutions. In the first case, the QSL depends on
the Kraus operators related to the quantum channel, while in the second case
the speed limit is recast in terms of the non-Hermitian Hamiltonian. To
illustrate these findings, we consider a single-qubit state evolving under the
(i) amplitude damping channel, and (ii) the nonunitary dynamics generated by a
parity-time-reversal symmetric non-Hermitian Hamiltonian. The QSL is nonzero at
earlier times, while it becomes loose as the smallest eigenvalue of the evolved
state approaches zero. Furthermore, we investigate the interplay between
unified entropies and speed limits for the reduced dynamics of quantum
many-body systems. The unified entropy is upper bounded by the quantum
fluctuations of the Hamiltonian of the system, while the QSL is nonzero when
entanglement is created by the nonunitary evolution. Finally, we apply these
results to the XXZ model and verify that the QSL asymptotically decreases as
the system size increases. Our results find applications to nonequilibrium
thermodynamics, quantum metrology, and equilibration of many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 非一元的物理過程に対する統一量子(\alpha,\mu$)エントロピーに基づく量子速度制限(qsls)のクラスについて論じる。
境界は、シャッテン速度と進化した状態の最小固有値、および2パラメトリック統一エントロピーの両方に依存する。
これらの結果は量子チャネルや非エルミート進化に特化している。
第一のケースでは、qslは量子チャネルに関連するクラウス作用素に依存するが、第二のケースでは速度限界は非エルミートハミルトニアンの観点から再キャストされる。
これらの知見を説明するために、我々は単一量子状態が進化すると考えている。
(i)振幅減衰チャンネル、及び
(ii)パリティ時間反転対称非エルミートハミルトニアンによって生成される非ユニタリダイナミクス。
QSLは初期の時点でゼロではないが、進化した状態の最小固有値がゼロに近づくとゆるくなる。
さらに,量子多体系のダイナミクス低減のための統一エントロピーと速度限界の相互作用について検討した。
統一エントロピーは系のハミルトニアンの量子揺らぎによって上限され、一方 qsl は非ユニタリ進化によって絡み合わされるとき非零である。
最後に、これらの結果をXXZモデルに適用し、システムサイズが大きくなるにつれてQSLが漸近的に減少することを検証する。
以上より,非平衡熱力学,量子メソロジー,多体系の平衡への応用を見いだした。
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