論文の概要: Accelerating relaxation in Markovian open quantum systems through quantum reset processes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11170v1
• Date: Wed, 21 Dec 2022 16:31:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 05:54:40.949511
• Title: Accelerating relaxation in Markovian open quantum systems through quantum reset processes
• Title（参考訳）: マルコフ開量子系における量子リセット過程による加速緩和
• Authors: Ruicheng Bao and Zhonghuai Hou
• Abstract要約: 我々は、量子時間スケールにおける共通かつ重要な演算である量子リセットを使用することで、大幅に加速できると主張している。 リセットプロトコルによって誘導されるこの高速な緩和は、量子Mpemba効果を想起させる。 緩和を加速する我々の新しい戦略は、閉じた量子系やマルコフでない開量子系にも適用することができる。
• 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: The divergent timescales of slow relaxation processes are obstacles to the study of stationary state properties and the functionalization of some systems like steady state heat engines, both in classical and quantum systems. Thus the shortening of the relaxation time scale would be desirable in many cases. Here we claim that using quantum reset, a common and important operation in quantum computation, the relaxation dynamics of general Markovian open quantum systems with arbitrary initial states is able to be accelerated significantly through a simple protocol. This faster relaxation induced by the reset protocol is reminiscent of the quantum Mpemba effect. The reset protocol we proposed is applied to a two-state quantum systems to illustrate our theory, which may characterize a single qubit or a spin. Furthermore, our new strategy to accelerate relaxations may also be applied to closed quantum systems or even some non-Markovian open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 緩やかな緩和過程の発散時間スケールは、古典系と量子系の両方において定常状態の性質と定常状態熱エンジンのようないくつかの系の機能化の研究の障害である。 したがって、緩和時間スケールの短縮は多くの場合望ましい。 ここでは、量子計算における共通かつ重要な演算である量子リセットを用いることで、任意の初期状態を持つ一般マルコフ開量子系の緩和ダイナミクスは、単純なプロトコルによって大幅に加速できると主張する。 リセットプロトコルによって誘導されるこの高速な緩和は、量子Mpemba効果を想起させる。 提案したリセットプロトコルは、2状態の量子システムに適用され、一つの量子ビットやスピンを特徴付けることができる。 さらに、緩和を加速する新しい戦略は、閉量子系や非マルコフ開量子系にも応用できるかもしれない。

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