論文の概要: Energy-limited quantum dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10259v1
• Date: Thu, 16 May 2024 17:12:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-17 13:12:38.505932
• Title: Energy-limited quantum dynamics
• Title（参考訳）: エネルギー制限量子力学
• Authors: Lauritz van Luijk,
• Abstract要約: 我々は「エネルギー制限」チャネルと力学を体系的に研究する。 出力エネルギーを追跡することにより、シロコフとウィンターのエネルギー制約作用素とダイヤモンドノルムが準多重性推定を満たすことが分かる。 これにより、有限次元および無限次元系の力学問題を定量的に解析する強力なツールキットが得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider quantum systems with energy constraints. In general, quantum channels and continuous-time dynamics need not satisfy energy conservation. Physically meaningful channels, however, can only introduce a finite amount of energy to the system, and continuous-time dynamics may only increase the energy gradually over time. We systematically study such "energy-limited" channels and dynamics. For Markovian dynamics, energy-limitedness is equivalent to a single operator inequality in the Heisenberg picture. By tracking the output energy, we observe that the energy-constrained operator and diamond norms of Shirokov and Winter satisfy submultiplicativity estimates with respect to energy-limited channels. This makes for a powerful toolkit for quantitative analyses of dynamical problems in finite and infinite-dimensional systems. As an application, we derive state-dependent bounds for quantum speed limits and related problems that outperform the usual operator/diamond norm estimates, which have to account for fluctuations in high-energy states.
• Abstract（参考訳）: エネルギー制約のある量子系を考える。 一般に、量子チャネルと連続時間力学はエネルギー保存を満足する必要はない。 しかし、物理的に意味のあるチャネルは、システムに限られた量のエネルギーしか導入できず、連続時間力学は時間とともに徐々にエネルギーを増大させるだけである。 このような「エネルギー制限」チャネルやダイナミクスを系統的に研究する。 マルコフ力学では、エネルギー制限性はハイゼンベルク図形の単一の作用素の不等式と同値である。 出力エネルギーを追跡することにより、シロコフとウィンターのエネルギー制約作用素とダイヤモンドノルムが、エネルギー制限チャネルに対する準多重性の推定を満足することを示した。 これにより、有限次元および無限次元系の力学問題を定量的に解析する強力なツールキットが得られる。 応用として、高エネルギー状態の変動を考慮に入れなければならない通常の作用素/ダイヤモンドノルム推定よりも優れた量子速度制限と関連する問題に対する状態依存境界を導出する。

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