論文の概要: Quantum Speed Limit for Time-Fractional Open Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.00270v2
• Date: Tue, 9 May 2023 08:14:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 15:30:50.985369
• Title: Quantum Speed Limit for Time-Fractional Open Systems
• Title（参考訳）: 時間分割開システムの量子速度限界
• Authors: Dongmei Wei, Hailing Liu, Yongmei Li, Fei Gao, Sujuan Qin, Qiaoyan Wen
• Abstract要約: 量子速度制限(Quantum Speed Limit、QSL)は、量子系が2つの状態の間で進化するために必要な最も短い時間をキャプチャする。 環境のマルコフ的でない記憶効果は、時間-屈折量子進化を加速させることができることが示されている。 時間交叉開量子系の非マルコフ散逸ダイナミクスを操る方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.501305807267217
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Time-Fractional Schr\"odinger Equation (TFSE) is well-adjusted to study a quantum system interacting with its dissipative environment. The Quantum Speed Limit (QSL) time captures the shortest time required for a quantum system to evolve between two states, which is significant for evaluating the maximum speed in quantum processes. In this work, we solve exactly for a generic time-fractional single qubit open system by applying the TFSE to a basic open quantum system model, namely the resonant dissipative Jaynes-Cummings (JC) model, and investigate the QSL time for the system. It is shown that the non-Markovian memory effects of the environment can accelerate the time-fractional quantum evolution, thus resulting in a smaller QSL time. Additionally, the condition for the acceleration evolution of the time-fractional open quantum system at a given driving time, i.e., a tradeoff among the fractional order, coupling strength, and photon number, is brought to light. In particular, a method to manipulate the non-Markovian dissipative dynamics of a time-fractional open quantum system by adjusting the fractional order for a long driving time is presented.
• Abstract（参考訳）: Time-Fractional Schr\"odinger Equation (TFSE)は、その散逸環境と相互作用する量子系を研究するためによく調整されている。 量子速度制限(quantum speed limit, qsl)は、量子系が2つの状態の間を進化させるのに必要な最短時間であり、量子過程の最大速度を評価する上で重要である。 本研究では,tfse を基本開放量子系モデル,すなわち共振散逸性jaynes-cummings (jc) モデルに適用し,システムのqsl時間を調べることにより,一般時間分解型単一量子ビットオープンシステムに対して正確に解く。 環境のマルコフ的でない記憶効果は時間-屈折量子進化を加速し、結果としてQSL時間が小さくなることを示した。 さらに、与えられた駆動時間における時間分割開量子系、すなわち分数次数、結合強度、光子数の間のトレードオフの加速進化の条件を光に導く。 特に、長い駆動時間に対する分数順序を調整することにより、時間差分開量子系の非マルコフ散逸ダイナミクスを演算する方法について述べる。

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