論文の概要: Characterising the Hierarchy of Multi-time Quantum Processes with Classical Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.11905v1
• Date: Fri, 21 Jul 2023 21:08:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-25 19:08:20.605901
• Title: Characterising the Hierarchy of Multi-time Quantum Processes with Classical Memory
• Title（参考訳）: 古典記憶を用いたマルチ時間量子プロセスの階層化
• Authors: Philip Taranto and Marco T\'ulio Quintino and Mio Murao and Simon Milz
• Abstract要約: 記憶は時間的複雑さの基本的な形である。 非マルコフノイズとして現われるが、制御不能である。 制御可能であれば、メモリは情報処理の強力なリソースになり得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.867517731896504
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Memory is the fundamental form of temporal complexity: when present but uncontrollable, it manifests as non-Markovian noise; conversely, if controllable, memory can be a powerful resource for information processing. Memory effects arise from/are transmitted via interactions between a system and its environment; as such, they can be either classical or quantum in nature. From a practical standpoint, quantum processes with classical memory promise near-term applicability: they are more powerful than their memoryless counterpart, yet at the same time can be controlled over significant timeframes without being spoiled by decoherence. However, despite practical and foundational value, apart from simple two-time scenarios, the distinction between quantum and classical memory remains unexplored. We first analyse various physically-motivated candidates regarding a suitable definition for classical memory that lead to remarkably distinct phenomena in the multi-time setting. Subsequently, we systematically characterise the hierarchy of multi-time memory effects in quantum mechanics, many levels of which collapse in the two-time setting, thereby making our results genuinely multi-time phenomena.
• Abstract（参考訳）: メモリは時間的複雑性の基本的な形態である: 存在するが制御できないとき、非マルコフノイズとして現れ、逆に制御可能であれば、メモリは情報処理の強力なリソースとなる。 メモリ効果は、システムと環境の間の相互作用を通じて伝達される。 現実的な観点では、古典的なメモリを持つ量子プロセスは、短期的な適用性を約束する:それらは、メモリレスよりも強力だが、デコヒーレンスによって損なわれることなく、かなりの時間枠で制御できる。 しかし、実用的で基礎的な価値にもかかわらず、単純な2時間シナリオを除いて、量子メモリと古典メモリの区別は未解明のままである。 我々はまず,古典記憶の適切な定義に関する様々な物理的動機付け候補を分析し,マルチ時間設定において顕著な現象をもたらす。 その後,量子力学におけるマルチタイムメモリ効果の階層構造を体系的に特徴付け,その階層構造は2倍に崩壊し,その結果は真にマルチタイム現象となる。

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