論文の概要: Quantum Speed Limits Based on Schatten Norms: Universality and Tightness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.00533v3
• Date: Tue, 22 Jul 2025 12:20:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-23 21:34:13.708815
• Title: Quantum Speed Limits Based on Schatten Norms: Universality and Tightness
• Title（参考訳）: シャッテンノルムに基づく量子速度限界:普遍性と太さ
• Authors: Alberto J. B. Rosal, Diogo O. Soares-Pinto, Diego Paiva Pires,
• Abstract要約: 一般物理過程における有限次元量子系の量子速度制限(QSL)について論じる。 QSLは、量子状態空間の幾何学的特徴を利用して、Schatten $alpha$-normsを用いて得られた。
• 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: We discuss quantum speed limits (QSLs) for finite-dimensional quantum systems undergoing general physical processes. These QSLs were obtained using Schatten $\alpha$-norms, firstly exploiting geometric features of the quantum state space, and secondly by applying the Holder's inequality for matrix norms. For single-qubit states, we find that the geometric QSL is independent of the chosen Schatten norm, thus revealing universality behavior. We compare these QSLs with existing speed limits in literature, showing that the latter results represent particular cases of a general class of QSLs related to Schatten $\alpha$-norms. We address necessary and sufficient conditions for the tightness of the QSLs that depends on populations and coherences of the qubits, also addressing their geometric meaning. We compare the QSLs obtained for qubit dynamics, also exploring their geometrical meaning. Finally, we show that the geometric QSL is tighter for general qubit dynamics with initial pure states, which indicates a universal QSL.
• Abstract（参考訳）: 一般物理過程における有限次元量子系の量子速度制限(QSL)について論じる。 これらのQSLはSchatten $\alpha$-normsを用いて得られ、まず量子状態空間の幾何学的特徴を利用し、次に、行列ノルムに対してホルダーの不等式を適用することで得られる。 単一量子状態に対して、幾何 QSL は選択されたシャッテンノルムとは独立であり、普遍性挙動を明らかにする。 これらのQSLと文献上の既存の速度制限を比較し、後者の結果がSchatten $\alpha$-normsに関連するQSLの一般クラスの特定のケースを表すことを示す。 量子ビットの集団とコヒーレンスに依存するQSLの厳密性の必要十分条件に対処し、それらの幾何学的意味にも対処する。 量子力学において得られたQSLを比較し,その幾何学的意味を探求する。 最後に、幾何学的QSLは、初期純状態を持つ一般量子ビット力学に対してより厳密であり、普遍的なQSLを示すことを示す。

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