論文の概要: Stronger Speed Limit for Observables: Tight bound for Capacity of Entanglement, Modular Hamiltonian and Charging of Quantum Battery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.03247v1
• Date: Thu, 4 Apr 2024 07:06:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-05 15:33:48.691957
• Title: Stronger Speed Limit for Observables: Tight bound for Capacity of Entanglement, Modular Hamiltonian and Charging of Quantum Battery
• Title（参考訳）: 観測可能なものに対するより強い速度限界:絡み合いの容量、モジュラーハミルトニアンおよび量子電池の充電のためのタイトバウンド
• Authors: Divyansh Shrimali, Biswaranjan Panda, Arun Pati,
• Abstract要約: 観測可能な速度の限界は、観測可能な速度の限界と呼ばれる。 観測可能な速度限界のより強いバージョンを証明し、得られた境界が新しい境界の特別な場合であることを示す。 我々の発見は、量子熱力学、演算子成長の複雑さ、量子相関成長の時間速度と量子技術において重要な応用を持つことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: How fast an observable can evolve in time is answered by so-called the observable speed limit. Here, we prove a stronger version of the observable speed limit and show that the previously obtained bound is a special case of the new bound. The stronger quantum speed limit for the state also follows from the stronger quantum speed limit for observables (SQSLO). We apply this to prove a stronger bound for the entanglement rate using the notion of capacity of entanglement (the quantum information theoretic counterpart of the heat capacity) and show that it outperforms previous bounds. Furthermore, we apply the SQSLO for the rate of modular Hamiltonian and in the context of interacting qubits in a quantum battery. These illustrative examples reveal that the speed limit for the modular energy and the time required to charge the battery can be exactly predicted using the new bound. This shows that for estimating the charging time of quantum battery SQSLO is actually tight, i.e., it saturates. Our findings can have important applications in quantum thermodynamics, the complexity of operator growth, predicting the time rate of quantum correlation growth and quantum technology, in general.
• Abstract（参考訳）: 観測可能な速度の限界は、観測可能な速度の限界と呼ばれる。 ここでは、観測可能な速度限界のより強いバージョンを証明し、得られた境界が新しい境界の特別な場合であることを示す。 状態に対する強い量子速度制限は、観測可能量に対する強い量子速度制限(SQSLO)からも従う。 これを応用して、エンタングルメントのキャパシティ(熱キャパシティの量子情報理論に匹敵する)の概念を用いて、エンタングルメントレートの強いバウンドを証明し、それ以前のバウンドよりも優れていることを示す。 さらに、モジュラーハミルトニアンの速度と量子バッテリの相互作用の文脈でSQSLOを適用する。 これらの図示的な例は、モジュラーエネルギーの速度制限とバッテリーの充電に必要な時間を、新しいバウンドを使って正確に予測できることを示している。 これは、量子バッテリSQSLOの充電時間の推定が実際にきついこと、すなわち飽和であることを示している。 我々の発見は、量子熱力学、演算子成長の複雑さ、量子相関成長の時間率と量子技術全般において重要な応用を持つことができる。

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