論文の概要: Quantum Velocity Limits for Multiple Observables: Conservation Laws,
Correlations, and Macroscopic Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.03190v3
- Date: Fri, 1 Dec 2023 00:26:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-04 18:41:29.703617
- Title: Quantum Velocity Limits for Multiple Observables: Conservation Laws,
Correlations, and Macroscopic Systems
- Title（参考訳）: 複数の観測可能な天体の量子速度限界:保存法則、相関法、マクロシステム
- Authors: Ryusuke Hamazaki
- Abstract要約: 観測可能な天体が相互にその力学に影響を与えるかは、統計力学において決定的な問題となっている。
我々は、複数の観測可能量に対する非平衡量子力学の定量的かつ厳密な理論を確立するために、「量子速度限界」という新しい概念を導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: How multiple observables mutually influence their dynamics has been a crucial
issue in statistical mechanics. We introduce a new concept, "quantum velocity
limits," to establish a quantitative and rigorous theory for non-equilibrium
quantum dynamics for multiple observables. Quantum velocity limits are
universal inequalities for a vector the describes velocities of multiple
observables. They elucidate that the speed of an observable of our interest can
be tighter bounded when we have knowledge of other observables, such as
experimentally accessible ones or conserved quantities, compared with the
conventional speed limits for a single observable. We first derive an
information-theoretical velocity limit in terms of the generalized correlation
matrix of the observables and the quantum Fisher information. The velocity
limit has various novel consequences: (i) conservation law in the system, a
fundamental ingredient of quantum dynamics, can improve the velocity limits
through the correlation between the observables and conserved quantities; (ii)
speed of an observable can be bounded by a nontrivial lower bound from the
information on another observable; (iii) there exists a notable non-equilibrium
tradeoff relation, stating that speeds of uncorrelated observables, e.g.,
anti-commuting observables, cannot be simultaneously large; (iv) velocity
limits for any observables on a local subsystem in locally interacting
many-body systems remain convergent even in the thermodynamic limit. Moreover,
we discover another distinct velocity limit for multiple observables on the
basis of the local conservation law of probability current, which becomes
advantageous for macroscopic transitions of multiple quantities.
- Abstract（参考訳）: 複数のオブザーバブルが相互にダイナミクスにどのように影響するかは、統計力学において重要な問題である。
本研究では,非平衡量子力学の定量的かつ厳密な理論を確立すべく,量子速度限界という新しい概念を導入する。
量子速度制限は、複数の可観測体の速度を記述するベクトルの普遍的不等式である。
彼らは、実験的にアクセス可能なものや保存量といった他の観測可能量の知識がある場合、観測可能の速度は、単一の観測可能に対する従来の速度制限と比較して、より厳密な境界を持つことができることを明らかにした。
まず,観測対象の一般化相関行列と量子フィッシャー情報を用いて,情報理論的な速度限界を求める。
速度制限は様々な新しい結果をもたらす。
(i) 量子力学の基本成分である系の保存則は、観測量と保存量との相関を通じて、速度限界を改善することができる。
(ii)可観測物の速度は,他の可観測物の情報から非自明な下限で制限することができる。
(iii)非平衡的トレードオフ関係が存在し、非相関可観測性(例えば、反可換可観測性)の速度が同時に大きくならないこと。
(4) 局所的に相互作用する多体系における局所的なサブシステムの観測可能量に対する速度制限は、熱力学極限においても収束する。
さらに、確率電流の局所保存則に基づいて、複数の観測値に対する別の異なる速度制限を発見し、これは多量のマクロ遷移に有利となる。
関連論文リスト
- Generalized geometric speed limits for quantum observables [1.451121761055173]
観測変数の期待値の変化率に関する一般化された量子速度制限を導出する。
これらの境界は部分集合であり、ヒルベルト空間次元$geq 3$に対して、既存の境界を締め付ける。
一般化された境界は、観測変数の期待値の高速な駆動を可能にする「高速」ハミルトニアンを設計するのに使うことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-06T18:15:58Z) - Observing super-quantum correlations across the exceptional point in a
single, two-level trapped ion [48.7576911714538]
2段階の量子系(量子ビット)では、単位力学は理論上これらの量子相関をそれぞれ2qrt2$または1.5に制限する。
ここでは、2レベル非エルミートハミルトニアンによって支配される40$Ca$+$イオンの散逸によって、レゲット=ガーグパラメータ$K_3$に対して1.703(4)の相関値が観測される。
これらの余剰はパリティ時間対称ハミルトニアンの例外点を越えて発生し、キュービットの非ユニタリでコヒーレントなダイナミクスに寄与する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T19:44:41Z) - Quantum Speed Limit for Change of Basis [55.500409696028626]
量子速度制限の概念を量子状態の集合に拡張する。
2量子系に対して、最も高速な変換は2つのアダマールを同時に実装し、キュービットをスワップすることを示した。
キュートリット系では、進化時間は偏りのない基底の特定のタイプに依存する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-23T14:10:13Z) - Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by repeated measurements on a quantum hardware [62.997667081978825]
量子超伝導プロセッサ上での部分的および無限温度熱化を観察する。
収束は、完全に混合された(温度が一定でない)状態ではなく、観測可能な状態のブロック対角状態に傾向を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-14T15:18:11Z) - Quantum Speed Limits for Observables [0.0]
Schr"odinger図では、量子系の状態は時間とともに進化する。
ハイゼンベルク図では、観測可能量は状態ベクトルの代わりに時間的に進化する。
クローズドシステム、オープン量子システム、任意のダイナミクスで観測可能な量子速度制限時間バウンドを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T17:10:57Z) - Optimal bounds on the speed of subspace evolution [77.34726150561087]
基本的なマンデルスタム・タムの不等式とは対照的に、シュローディンガーの進化に従属する部分空間に関係している。
部分空間間の最大角度の概念を用いることで、そのような部分空間の進化速度の最適境界を導出する。
これらの境界は、マンデルシュタムの不等式をさらに一般化したものと見なすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-10T13:32:15Z) - Speed Limits for Macroscopic Transitions [0.0]
任意のグラフ上に定義されたオブザーバブルの期待値の速度は、オブザーバブルの「漸進」によって境界づけられていることを示す。
以前の境界とは異なり、遷移ハミルトニアンの期待値が増加すると速度制限は減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-19T03:39:51Z) - Unifying Quantum and Classical Speed Limits on Observables [0.0]
オープン量子系の可観測値が進化する速度に縛られる。
系力学へのコヒーレントおよび非コヒーレントな寄与を分離することにより、下界と上界の両方を進化の速度に導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:08Z) - Quantum indistinguishability through exchangeable desirable gambles [69.62715388742298]
2つの粒子は、スピンや電荷のような固有の性質がすべて同じである場合、同一である。
量子力学は、エージェントが主観的信念を(一貫性のある)ギャンブルの集合として表すように導く規範的かつアルゴリズム的な理論と見なされる。
測定結果から交換可能な可観測物(ギャンブル)の集合をどのように更新するかを示し、不明瞭な粒子系の絡み合いを定義する問題について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-10T13:11:59Z) - Time-optimal quantum transformations with bounded bandwidth [0.0]
我々は、量子系を状態に変換するのに要する時間に対して、シャープな低い境界(量子速度制限(quantum speed limit)とも呼ばれる)を導出する。
最終節では、量子速度制限を用いて、量子電池からエネルギーを抽出できる電力の上限を求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-24T08:42:08Z) - Equivalence of approaches to relational quantum dynamics in relativistic
settings [68.8204255655161]
関係量子力学の「トリニティ」は、周波数超選択セクター当たりの相対論的設定において成り立つことを示す。
我々は、クロックサブシステムに従って、その(四進)ハミルトニアンに関して共変であるPOVMに時刻を割り当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-01T16:12:24Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。