論文の概要: Fundamental bounds on precision and response for quantum trajectory observables

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.19546v2
• Date: Tue, 10 Dec 2024 11:13:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:33:10.994835
• Title: Fundamental bounds on precision and response for quantum trajectory observables
• Title（参考訳）: 量子軌道オブザーバの精度と応答に関する基礎的境界
• Authors: Tan Van Vu,
• Abstract要約: 量子コヒーレンスにより精度が向上し、量子系における古典的不確実性関係を破ることができることを示す。 i)エントロピー生成と動的活動の観点から電流の相対的揺らぎを束縛する不確実性関係の量子一般化、(ii)任意の数え上げ可能な可観測物の相対的揺らぎとシンメトリケートされたリウヴィリアンのスペクトルギャップに基づく量子逆不確実性関係、(iii)一般可観測物の運動的摂動に対する応答を束縛する量子応答不確実性関係の3つの主要な結果を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The precision and response of trajectory observables offer valuable insights into the behavior of nonequilibrium systems. For classical systems, trade-offs between these characteristics and thermodynamic costs, such as entropy production and dynamical activity, have been established through uncertainty relations. Quantum systems, however, present unique challenges, where quantum coherence can enhance precision and violate classical uncertainty relations. In this study, we derive trade-off relations for stochastic observables in Markovian open quantum systems. Specifically, we present three key results: (i) a quantum generalization of the thermo-kinetic uncertainty relation, which bounds the relative fluctuations of currents in terms of entropy production and dynamical activity; (ii) a quantum inverse uncertainty relation, which constrains the relative fluctuations of arbitrary counting observables based on their instantaneous fluctuations and the spectral gap of the symmetrized Liouvillian; and (iii) a quantum response kinetic uncertainty relation, which bounds the response of general observables to kinetic perturbations in terms of dynamical activity. These fundamental bounds, validated numerically using a three-level maser and a boundary-driven XXZ spin chain, provide a comprehensive framework for understanding the interplay between precision, response, and thermodynamic costs in quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 軌道オブザーバブルの精度と応答は、非平衡系の挙動に関する貴重な洞察を与える。 古典システムでは, エントロピー生成や動的活動などの熱力学的コストとのトレードオフが不確実性関係を通じて確立されている。 しかし量子系は、量子コヒーレンスによって精度が向上し、古典的な不確実性関係に反する、ユニークな課題を提示する。 本研究では,マルコフ開量子系における確率観測値のトレードオフ関係を導出する。 具体的には,3つの重要な結果を示す。 (i)エントロピー生成と動力学的活性の観点から電流の相対的ゆらぎを束縛する熱-運動論的不確実性関係の量子一般化 2) 任意の数え上げ可観測物の相対的ゆらぎを、その瞬時変動とシンメトリケートされたリウヴィリアンのスペクトルギャップに基づいて制限する量子逆不確実性関係 3) 量子反応の運動的不確実性関係は、運動的活動の観点からの運動的摂動に対する一般観測値の応答を束縛する。 これらの基本的な境界は、3レベルメーザーと境界駆動のXXZスピンチェーンを用いて数値的に検証され、量子系の精度、応答、熱力学的コストの間の相互作用を理解するための包括的な枠組みを提供する。

関連論文リスト

• Response Kinetic Uncertainty Relation for Markovian Open Quantum System [5.085925917282914]
  古典システムの外部摂動に対する応答を取り入れた新しい原理が発見されている。 我々は古典的R-KURを、リンドブラッドマスター方程式の定常状態に束縛された量子クラムアーラオを用いて一般化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-09T00:50:43Z)
• A unified framework for classical and quantum uncertainty relations using stochastic representations [2.1024950052120417]
  これまでに発見されたすべての不確実性関係は、同じ力学の表現によってのみ導出可能であることを示す。 この手法をマルコフ開量子系に応用し、その力学を解明する。 このことは、古典系と量子系の両方の不確実性関係を、その性質の固有の性質として完全に確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-06T12:16:41Z)
• Precision bounds for multiple currents in open quantum systems [37.69303106863453]
  我々はマルコフ力学を施した開量子系における複数の観測可能な量子 TUR と KUR を導出する。 我々の境界は、1つの観測可能量に対して以前に導かれた量子 TUR や KUR よりも厳密である。 また、フィッシャー情報行列の対角線外要素が捉えた相関関係の興味深い量子的シグネチャも見出す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-13T23:38:24Z)
• Operator-based quantum thermodynamic uncertainty relations [0.0]
  ハイゼンベルクの不確実性関係は、物理系の量子的挙動において重要なフットプリントを持つ。 この原理により、仕事、熱、内部エネルギーに関連する熱力学電流は、よく定義されたエルミート作用素によって記述される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T18:00:17Z)
• Non-equilibrium quantum probing through linear response [41.94295877935867]
  本研究では, 単体摂動に対するシステム応答と非単体摂動について検討し, 環境特性に影響を及ぼす。 本研究では, 線形応答と量子探索手法を組み合わせることで, 環境の摂動と特性について, 有効な定量的情報を提供できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T13:31:23Z)
• Indication of critical scaling in time during the relaxation of an open quantum system [34.82692226532414]
  相転移は、温度や外部磁場のような連続的な制御パラメータに応答して物理系の特異な振る舞いに対応する。 相関長のばらつきに伴う連続相転移に近づき、顕微鏡システムの詳細とは無関係な臨界指数を持つ普遍的なパワーロースケーリング挙動が発見された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T05:59:14Z)
• Quantum Instability [30.674987397533997]
  時間非依存な有限次元量子系が、古典力学系におけるそれに対応する線形不安定性をもたらすことを示す。 不安定な量子系は、安定な量子系よりも豊富なスペクトルとずっと長い再帰時間を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-05T19:53:46Z)
• Thermodynamics of Precision in Markovian Open Quantum Dynamics [0.0]
  熱力学および熱力学的不確実性関係は、観測可能な相対的なゆらぎと熱力学的量のトレードオフを示す。 動的可観測体の相対的ゆらぎと、任意の初期状態に対する最初の通過時間に基づいて有限時間下界を導出する。 非退化エネルギーレベルを持つ系の散逸過程の一般クラスにおける量子コヒーレンスにより、相対的ゆらぎおよびエントロピー生成あるいは動的活性の積が増強されることが分かる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T16:12:03Z)
• Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
  論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。 本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)
• Entropic Uncertainty Relations and the Quantum-to-Classical transition [77.34726150561087]
  我々は、不確実性関係の分析を通して見られるように、量子-古典的遷移にいくつかの光を当てることを目指している。 エントロピックな不確実性関係を用いて、2つの適切に定義された量の系を同時に作成できることを、マクロ計測のモデルに含めることによってのみ示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-04T14:01:17Z)

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。