論文の概要: Exact Quantum Speed Limits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.03839v1
• Date: Fri, 5 May 2023 20:38:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-09 19:12:54.196688
• Title: Exact Quantum Speed Limits
• Title（参考訳）: 厳格な量子スピード限界
• Authors: Arun K. Pati, Brij Mohan, Sahil, and Samuel L. Braunstein
• Abstract要約: 我々は純粋状態量子系のユニタリ力学に対して正確な量子速度制限を証明した。 2次元および高次元量子系の進化時間を推定する。 結果は、量子物理学の理解に大きな影響を与えるだろう。
• 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 traditional quantum speed limits are not attainable for many physical processes, as they tend to be loose and fail to determine the exact time taken by quantum systems to evolve. To address this, we prove exact quantum speed limits for the unitary dynamics of pure-state quantum system that outperform the existing quantum speed limits. Using these exact quantum speed limits, we can precisely estimate the evolution time for two- and higher-dimensional quantum systems. Additionally, for both finite- and infinite-dimensional quantum systems, we derive an improved Mandelstam-Tamm bound for pure states and show that this bound always saturates for any unitary generated by self-inverse Hamiltonians. These results will have a significant impact on our understanding of quantum physics as well as rapidly developing quantum technologies, such as quantum computing, quantum control, and quantum thermal machines.
• Abstract（参考訳）: 従来の量子速度制限は多くの物理プロセスでは達成できないが、それらはゆるく、量子系の進化に要する正確な時間を決定することができない。 これに対処するために、既存の量子速度限界を超える純状態量子システムのユニタリダイナミクスの正確な量子速度限界を証明する。 これらの量子速度制限を用いることで、2次元および高次元の量子システムの進化時間を正確に推定することができる。 さらに、有限次元と無限次元の量子系の両方において、純粋な状態に対する改良されたマンデルシュタム・タム結合を導出し、この境界は常に自己逆ハミルトニアンによって生成されるユニタリに対して飽和することを示した。 これらの結果は、量子物理学の理解だけでなく、量子コンピューティング、量子制御、量子熱機械などの急速に発展する量子技術にも大きな影響を与えるだろう。

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