論文の概要: Generalized geometric speed limits for quantum observables
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04544v1
- Date: Fri, 6 Sep 2024 18:15:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-10 22:10:46.388869
- Title: Generalized geometric speed limits for quantum observables
- Title(参考訳): 量子可観測体の一般化幾何速度限界
- Authors: Jacob Bringewatt, Zach Steffen, Martin A. Ritter, Adam Ehrenberg, Haozhi Wang, B. S. Palmer, Alicia J. Kollár, Alexey V. Gorshkov, Luis Pedro García-Pintos,
- Abstract要約: 観測変数の期待値の変化率に関する一般化された量子速度制限を導出する。
これらの境界は部分集合であり、ヒルベルト空間次元$geq 3$に対して、既存の境界を締め付ける。
一般化された境界は、観測変数の期待値の高速な駆動を可能にする「高速」ハミルトニアンを設計するのに使うことができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.451121761055173
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Leveraging quantum information geometry, we derive generalized quantum speed limits on the rate of change of the expectation values of observables. These bounds subsume and, for Hilbert space dimension $\geq 3$, tighten existing bounds -- in some cases by an arbitrarily large multiplicative constant. The generalized bounds can be used to design "fast" Hamiltonians that enable the rapid driving of the expectation values of observables with potential applications e.g.~to quantum annealing, optimal control, variational quantum algorithms, and quantum sensing. Our theoretical results are supported by illustrative examples and an experimental demonstration using a superconducting qutrit. Possibly of independent interest, along the way to one of our bounds we derive a novel upper bound on the generalized quantum Fisher information with respect to time (including the standard symmetric logarithmic derivative quantum Fisher information) for unitary dynamics in terms of the variance of the associated Hamiltonian and the condition number of the density matrix.
- Abstract(参考訳): 量子情報幾何を利用すると、観測可能量の期待値の変化率に関する一般化された量子速度制限を導出する。
これらの境界は部分集合であり、ヒルベルト空間次元 $\geq 3$ に対して、既存の境界を(ある場合において)任意に大きい乗法定数で締め付ける。
一般化された境界は、量子アニール、最適制御、変分量子アルゴリズム、量子センシングといった潜在的な応用で観測可能な観測値の期待値の高速な駆動を可能にする「高速」ハミルトニアンを設計するために用いられる。
我々の理論的結果は、実証的な例と超伝導クエットを用いた実験的な実証によって裏付けられている。
おそらく、我々の境界の1つへの道に沿って、関連するハミルトニアンの分散と密度行列の条件数の観点からのユニタリダイナミクスの時間(標準対称対数微分量子フィッシャー情報を含む)に関する一般化された量子フィッシャー情報上の新しい上限を導出する。
関連論文リスト
- Quantum speed limit for Kirkwood-Dirac quasiprobabilities [0.0]
測定統計から得られた2時間相関関数の量子速度制限を導出する。
我々の量子速度制限はハイゼンベルク-ロバートソンの不確実性関係から導かれ、準確率が非正となる最小時間を設定する。
実例として、これらの結果を条件量子ゲートに適用し、最大速度で非古典性をもたらす最適条件を決定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-12T11:28:56Z) - Upper limit on the acceleration of a quantum evolution in projective Hilbert space [0.0]
任意の有限次元のヒルベルト空間における輸送速度の変化率の上限を導出する。
射影空間における量子進化の加速二乗は、ハミルトニアン作用素の時間変化率のばらつきによって上界であることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-30T11:22:59Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T18:00:01Z) - Quantum Speed Limit for Change of Basis [55.500409696028626]
量子速度制限の概念を量子状態の集合に拡張する。
2量子系に対して、最も高速な変換は2つのアダマールを同時に実装し、キュービットをスワップすることを示した。
キュートリット系では、進化時間は偏りのない基底の特定のタイプに依存する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-23T14:10:13Z) - Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by repeated measurements on a quantum hardware [62.997667081978825]
量子超伝導プロセッサ上での部分的および無限温度熱化を観察する。
収束は、完全に混合された(温度が一定でない)状態ではなく、観測可能な状態のブロック対角状態に傾向を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T15:18:11Z) - Quantum speed limits on operator flows and correlation functions [0.0]
量子速度制限(QSL)は、量子状態の変化率や観測可能な値の期待値に対する低い境界を提供することによって、物理過程の基本的な時間スケールを識別する。
2種類のQSLを導出し、それらの間の交叉の存在を評価する。
さらに, 自己相関関数の時間発展, 平衡状態から量子系の線形応答に対する計算可能な制約, および量子パラメータ推定の精度を規定する量子フィッシャー情報について検討した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-12T18:00:07Z) - Theory of Quantum Generative Learning Models with Maximum Mean
Discrepancy [67.02951777522547]
量子回路ボルンマシン(QCBM)と量子生成逆ネットワーク(QGAN)の学習可能性について検討する。
まず、QCBMの一般化能力を解析し、量子デバイスがターゲット分布に直接アクセスできる際の優位性を同定する。
次に、QGANの一般化誤差境界が、採用されるAnsatz、クォーディットの数、入力状態に依存することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-10T08:05:59Z) - Speed Limits for Macroscopic Transitions [0.0]
任意のグラフ上に定義されたオブザーバブルの期待値の速度は、オブザーバブルの「漸進」によって境界づけられていることを示す。
以前の境界とは異なり、遷移ハミルトニアンの期待値が増加すると速度制限は減少する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-19T03:39:51Z) - Time-optimal quantum transformations with bounded bandwidth [0.0]
我々は、量子系を状態に変換するのに要する時間に対して、シャープな低い境界(量子速度制限(quantum speed limit)とも呼ばれる)を導出する。
最終節では、量子速度制限を用いて、量子電池からエネルギーを抽出できる電力の上限を求める。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-24T08:42:08Z) - Unraveling the topology of dissipative quantum systems [58.720142291102135]
散逸性量子系のトポロジーを量子軌道の観点から論じる。
我々は、暗状態誘導ハミルトニアンの集合がハミルトニアン空間に非自明な位相構造を課すような、翻訳不変の広い種類の崩壊モデルを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-12T11:26:02Z) - The role of boundary conditions in quantum computations of scattering
observables [58.720142291102135]
量子コンピューティングは、量子色力学のような強い相互作用する場の理論を物理的時間進化でシミュレートする機会を与えるかもしれない。
現在の計算と同様に、量子計算戦略は依然として有限のシステムサイズに制限を必要とする。
我々は、ミンコフスキー符号量1+1ドルの体積効果を定量化し、これらが体系的不確実性の重要な源であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-01T17:43:11Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。