論文の概要: Optimal light cone for macroscopic particle transport in long-range systems: A quantum speed limit approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.01059v2
• Date: Wed, 18 Sep 2024 14:48:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-19 23:57:01.084634
• Title: Optimal light cone for macroscopic particle transport in long-range systems: A quantum speed limit approach
• Title（参考訳）: 長距離系における超微粒子輸送のための最適光円錐-量子速度制限アプローチ
• Authors: Tan Van Vu, Tomotaka Kuwahara, Keiji Saito,
• Abstract要約: 粒子輸送に要する最小時間は、常にソース領域とターゲット領域の間の距離によって制限されることを示す。 対象領域内の特定のボソン数の観測確率の上限を導出する。 我々の結果は、長距離ホッピングと長距離相互作用の両方の下で任意の初期状態に対して成り立つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Understanding the ultimate rate at which information propagates is a pivotal issue in nonequilibrium physics. Nevertheless, the task of elucidating the propagation speed inherent in quantum bosonic systems presents challenges due to the unbounded nature of their interactions. In this study, we tackle the problem of macroscopic particle transport in a long-range generalization of the lattice Bose-Hubbard model through the lens of the quantum speed limit. By developing a unified approach based on optimal transport theory, we rigorously prove that the minimum time required for macroscopic particle transport is always bounded by the distance between the source and target regions, while retaining its significance even in the thermodynamic limit. Furthermore, we derive an upper bound for the probability of observing a specific number of bosons inside the target region, thereby providing additional insights into the dynamics of particle transport. Our results hold true for arbitrary initial states under both long-range hopping and long-range interactions, thus resolving an open problem of particle transport in generic bosonic systems.
• Abstract（参考訳）: 情報が伝播する究極の速度を理解することは、非平衡物理学において重要な問題である。 それでも、量子ボゾン系に固有の伝播速度を解明するタスクは、相互作用の非有界性に起因する課題を提起する。 本研究では,量子速度限界のレンズによる格子Bose-Hubbardモデルの長距離一般化において,マクロ粒子輸送の問題に取り組む。 最適輸送理論に基づく統一的なアプローチを開発することにより, 粒子輸送に必要な最小時間は, 熱力学的限界においてもその重要性を保ちながら, 常にソース領域とターゲット領域の距離で拘束されていることを厳密に証明する。 さらに,対象領域内における特定のボソン数の観測確率の上限を導出し,粒子輸送のダイナミクスについてさらなる知見を与える。 我々の結果は、長距離ホッピングと長距離相互作用の両方の下で任意の初期状態に対して成り立つので、一般ボソニック系における粒子輸送のオープンな問題を解決できる。

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