論文の概要: Quantum advantages for transportation tasks: projectiles, rockets and quantum backflow

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.00725v2
• Date: Tue, 26 Sep 2023 07:29:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-27 18:39:15.602924
• Title: Quantum advantages for transportation tasks: projectiles, rockets and quantum backflow
• Title（参考訳）: 輸送作業における量子アドバンテージ:発射体、ロケット、量子バックフロー
• Authors: David Trillo, Thinh P. Le and Miguel Navascues
• Abstract要約: 我々は、同じ運動量分布を持つどの古典粒子よりも到着確率が高い「超高速」量子状態が存在することを発見した。 発射体とロケットの両方にとって、量子的優位性は、量子的および最適古典的到達確率の違いによって定量化され、ブラッケン・メロイ定数$c_bm$で制限される。
• 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: Consider a scenario where a quantum particle is initially prepared in some bounded region of space and left to propagate freely. After some time, we verify if the particle has reached some distant target region. We find that there exist "ultrafast" ("ultraslow") quantum states, whose probability of arrival is greater (smaller) than that of any classical particle prepared in the same region with the same momentum distribution. For both projectiles and rockets, we prove that the quantum advantage, quantified by the difference between the quantum and optimal classical arrival probabilities, is limited by the Bracken-Melloy constant $c_{bm}$, originally introduced to study the phenomenon of quantum backflow. In this regard, we substantiate the $29$-year-old conjecture that $c_{bm}\approx 0.038$ by proving the bounds $0.0315\leq c_{bm}\leq 0.072$. Finally, we show that, in a modified projectile scenario where the initial position distribution of the particle is also fixed, the quantum advantage can reach $0.1262$.
• Abstract（参考訳）: 量子粒子がまず空間のある有界領域で準備され、自由に伝播できるようなシナリオを考える。 しばらくして、粒子が遠くのターゲット領域に到達したかどうかを確認する。 我々は、同じ運動量分布を持つどの古典粒子よりも到着確率が大きい「超高速(ultrafast)」量子状態が存在することを発見した。 発射体とロケットの両方に対して、量子的古典的到達確率と最適古典的到着確率の違いによって量子的優位性が量子バックフローの現象を研究するために導入されたブラッケン・メリー定数$c_{bm}$によって制限されていることを証明した。 この点に関して、我々は$0.0315\leq c_{bm}\leq 0.072$の限界を証明することによって$c_{bm}\approx 0.038$という29ドルの予想を仮定する。 最後に、粒子の初期位置分布が固定された修正射影シナリオにおいて、量子的優位性は0.1262$に達することを示す。

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