論文の概要: Quantum Speed Limit From Tighter Uncertainty Relation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.14561v1
• Date: Sat, 26 Nov 2022 13:14:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-17 18:20:31.851664
• Title: Quantum Speed Limit From Tighter Uncertainty Relation
• Title（参考訳）: 密接な不確実性関係からの量子速度限界
• Authors: Shrobona Bagchi, Abhay Srivastav, Arun Kumar Pati
• Abstract要約: 我々は、任意のユニタリ進化を行う純粋量子系に対するより厳密な不確実性関係を用いて、新しい量子速度制限を証明した。 MT境界は、ここで導かれるより厳密な量子速度制限の特別な場合であることを示す。 ランダムハミルトニアンを例に、純粋な状態のより厳密な速度制限を説明し、新しい量子速度制限がMT境界よりも優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: The quantum speed limit provides a fundamental bound on how fast a quantum system can evolve between the initial and the final states under any physical operation. The celebrated Mandelstam-Tamm (MT) bound has been widely studied for various quantum systems undergoing unitary time evolution. Here, we prove a new quantum speed limit using the tighter uncertainty relations for pure quantum systems undergoing arbitrary unitary evolution. We also derive a tighter uncertainty relation for mixed quantum states and then derive a new quantum speed limit for mixed quantum states from it such that it reduces to that of the pure quantum states derived from tighter uncertainty relations. We show that the MT bound is a special case of the tighter quantum speed limit derived here. We also show that this bound can be improved when optimized over many different sets of basis vectors. We illustrate the tighter speed limit for pure states with examples using random Hamiltonians and show that the new quantum speed limit outperforms the MT bound.
• Abstract（参考訳）: 量子速度制限は、量子系がどんな物理的操作の下で初期状態と最終状態の間にどれだけの速さで進化できるかの基本的境界を与える。 mandelstam-Tamm(MT)境界は、ユニタリ時間進化中の様々な量子系に対して広く研究されている。 ここでは、任意のユニタリ進化を行う純粋量子系に対するより厳密な不確実性関係を用いて、新しい量子速度限界を証明する。 また、混合量子状態に対するより厳密な不確実性関係を導出し、そこから混合量子状態に対する新しい量子速度制限を導出し、より厳密な不確実性関係から導出される純粋量子状態に還元する。 MT境界は、ここで導かれるより厳密な量子速度制限の特別な場合であることを示す。 また、多くの基底ベクトルの集合に対して最適化すると、この境界は改善できることを示す。 ランダムハミルトニアンの例を用いて、純粋な状態に対するより厳密な速度制限を示し、新しい量子速度制限がmt境界を超えることを示す。

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