論文の概要: Covariant catalysis requires correlations and good quantum reference frames degrade little

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.09877v3
• Date: Wed, 25 Oct 2023 11:15:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-26 23:10:27.193802
• Title: Covariant catalysis requires correlations and good quantum reference frames degrade little
• Title（参考訳）: 共変触媒は相関と良い量子参照フレームをほとんど分解しない
• Authors: Lauritz van Luijk, Reinhard F. Werner, Henrik Wilming
• Abstract要約: 我々は、対称性群のユニタリ表現に関して任意の量子チャネルを共変させなければならない対称性と保存法則によって課される制限について考察する。 正確な触媒が有用であるためには、ある過程を共変ユニタリ力学に拡張する興味の系か自由度のいずれかに相関関係を構築する必要がある。 言い換えれば、ユニタリダイナミクスをシミュレートする参照フレームが高精度に分解されるのはごくわずかである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Catalysts are quantum systems that open up dynamical pathways between quantum states which are otherwise inaccessible under a given set of operational restrictions while, at the same time, they do not change their quantum state. We here consider the restrictions imposed by symmetries and conservation laws, where any quantum channel has to be covariant with respect to the unitary representation of a symmetry group, and present two results. First, for an exact catalyst to be useful, it has to build up correlations to either the system of interest or the degrees of freedom dilating the given process to covariant unitary dynamics. This explains why catalysts in pure states are useless. Second, if a quantum system ("reference frame") is used to simulate to high precision unitary dynamics (which possibly violates the conservation law) on another system via a global, covariant quantum channel, then this channel can be chosen so that the reference frame is approximately catalytic. In other words, a reference frame that simulates unitary dynamics to high precision degrades only very little.
• Abstract（参考訳）: 触媒 (catalyst) は、与えられた操作上の制約の下では到達不能な量子状態間の動的経路を開放する量子システムであり、同時に量子状態も変更しない。 ここでは、対称性群のユニタリ表現に関して任意の量子チャネルを共変させなければならない対称性と保存法則によって課される制限を考察し、2つの結果を示す。 まず、正確な触媒が有用であるためには、利害関係系または与えられた過程を共変ユニタリダイナミクスに拡張する自由度のいずれかの相関関係を構築する必要がある。 これは純粋な状態の触媒が役に立たない理由を説明する。 第二に、量子系(参照フレーム)が、大域的共変量子チャネルを介して他の系上の高精度ユニタリダイナミクス(保存則に違反する可能性がある)にシミュレートするために使用される場合、このチャネルは、基準系がおよそ触媒的であるように選択することができる。 言い換えれば、ユニタリダイナミクスをシミュレートする参照フレームが高精度に分解されるのはごくわずかである。

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