論文の概要: Memory in quantum processes with indefinite time direction and causal order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.05517v2
• Date: Mon, 22 Jul 2024 09:35:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-24 02:50:43.565671
• Title: Memory in quantum processes with indefinite time direction and causal order
• Title（参考訳）: 不定時間方向と因果順序をもつ量子過程の記憶
• Authors: Göktuğ Karpat, Barış Çakmak,
• Abstract要約: 時間方向と因果順序が不確定な量子過程における動的メモリ効果の出現について検討する。 量子時間反転も量子スイッチも、考慮された位相共変チャネルのメモリを誘導できないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We examine the emergence of dynamical memory effects in quantum processes having indefinite time direction and causal order. In particular, we focus on the class of phase-covariant qubit channels, which encompasses some of the most significant paradigmatic open quantum system models. In order to assess the memory in the time evolution of the system, we utilize the trace distance and the entanglement based measures of non-Markovianity. While the indefinite time direction is obtained through the quantum time flip operation that realizes a coherent superposition of forward and backward processes, the indefinite causal order is achieved via the quantum switch map, which implements two quantum processes in a coherent superposition of their two possible orders. Considering various different families of phase-covariant qubit channels, we demonstrate that, when implemented on memoryless quantum processes, both the quantum time flip and the quantum switch operations can generate memory effects in the dynamics according to the trace distance based measure under certain conditions. On the other hand, with respect to the entanglement based measure, we show that neither the quantum time flip nor the quantum switch could induce dynamical memory for any of the considered phase-covariant channels.
• Abstract（参考訳）: 時間方向と因果順序が不確定な量子過程における動的メモリ効果の出現について検討する。 特に、最も重要なパラダイム的オープン量子システムモデルを含む位相共変量子ビットチャネルのクラスに焦点を当てる。 システムの時間的進化における記憶を評価するために、トレース距離と非マルコビアン性の絡み合いに基づく測度を利用する。 不定時間方向は、前方および後方プロセスのコヒーレントな重ね合わせを実現する量子時間反転演算により得られるが、不定因数順序は量子スイッチマップを介して達成され、2つの量子過程を2つの可能な順序のコヒーレントな重ね合わせで実装する。 位相共変量子ビットチャネルの様々なファミリを考慮すると、メモリレス量子プロセスに実装されると、量子タイムフリップと量子スイッチ演算の両方が、特定の条件下でのトレース距離に基づく測定に基づいて、動的にメモリ効果を生成できることが示される。 一方、絡み合いに基づく測度では、量子時間フリップも量子スイッチも考慮された位相共変チャネルの動的メモリを誘導できないことを示す。

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