論文の概要: Speed limits and thermodynamic uncertainty relations for quantum systems governed by non-Hermitian Hamiltonian
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16392v1
- Date: Thu, 25 Apr 2024 08:00:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 14:28:55.252235
- Title: Speed limits and thermodynamic uncertainty relations for quantum systems governed by non-Hermitian Hamiltonian
- Title(参考訳): 非エルミート・ハミルトニアンによって支配される量子系の速度限界と熱力学的不確実性関係
- Authors: Tomohiro Nishiyama, Yoshihiko Hasegawa,
- Abstract要約: 非エルミート的ハミルトニアンは、開量子系と非平衡力学の記述において重要な役割を果たす。
本稿では、元来孤立量子力学から導かれた量子速度制限であるMargolus-LevitinとMandelstam-Tammの境界について述べる。
我々はこれらの境界を非エルミート的ハミルトニアンの場合まで拡張し、標準偏差と観測可能な平均との比に関する追加境界を導出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6574413179773757
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-Hermitian Hamiltonians play a crucial role in the description of open quantum systems and nonequilibrium dynamics. In this paper, we derive trade-off relations for systems governed by non-Hermitian Hamiltonians, focusing on the Margolus-Levitin and Mandelstam-Tamm bounds, which are quantum speed limits originally derived in isolated quantum dynamics. We extend these bounds to the case of non-Hermitian Hamiltonians and derive additional bounds on the ratio of the standard deviation to the mean of an observable, which take the same form as the thermodynamic uncertainty relation. As an example, we apply these bounds to the continuous measurement formalism in open quantum dynamics, where the dynamics is described by discontinuous jumps and smooth evolution induced by the non-Hermitian Hamiltonian. Our work provides a unified perspective on the quantum speed limit and thermodynamic uncertainty relations in open quantum dynamics from the viewpoint of the non-Hermitian Hamiltonian, extending the results of previous studies.
- Abstract(参考訳): 非エルミート的ハミルトニアンは、開量子系と非平衡力学の記述において重要な役割を果たす。
本稿では,非エルミート・ハミルトニアンが支配する系に対するトレードオフ関係を導出し,元来孤立量子力学から導出される量子速度制限であるマルゴラス・レヴィチンとマンデルスタム・タムの境界に焦点をあてる。
我々はこれらの境界を非エルミート・ハミルトニアンの場合まで拡張し、標準偏差と観測可能な平均との比に関する追加境界を導出し、熱力学の不確実性関係と同じ形式を取る。
例えば、これらの境界を開量子力学の連続的な測度形式に応用し、非エルミート・ハミルトニアンによって誘導される不連続なジャンプと滑らかな進化によって力学が記述される。
我々の研究は、非エルミート・ハミルトニアンの観点から、開量子力学における量子速度限界と熱力学的不確実性の関係について統一的な視点を提供し、過去の研究の結果を拡張した。
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