論文の概要: Time Independence Does Not Limit Information Flow. I. The Free-Particle Case
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.18249v1
- Date: Fri, 23 May 2025 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:42.305332
- Title: Time Independence Does Not Limit Information Flow. I. The Free-Particle Case
- Title（参考訳）: 時間独立は情報フローを制限しない。I. 自由粒子の場合
- Authors: Dong Yuan, Chao Yin, T. C. Mooney, Christopher L. Baldwin, Andrew M. Childs, Alexey V. Gorshkov,
- Abstract要約: 我々は、任意に長い距離で制御可能な誤差で、我々のプロトコルが量子状態伝達を達成することを証明し、数値的に確認する。
これは、時間独立性は長距離自由粒子ハミルトニアンの情報フローを制限するものではないことを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.029095350434249
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The speed of information propagation in long-range interacting quantum systems is limited by Lieb-Robinson-type bounds, whose tightness can be established by finding specific quantum state-transfer protocols. Previous works have given quantum state-transfer protocols that saturate the corresponding Lieb-Robinson bounds using time-dependent Hamiltonians. Are speed limits for quantum information propagation different for time-independent Hamiltonians? In a step towards addressing this question, we present and analyze two optimal time-independent state-transfer protocols for free-particle systems, which utilize continuous-time single-particle quantum walks with hopping strength decaying as a power law. We rigorously prove and numerically confirm that our protocols achieve quantum state transfer, with controllable error over an arbitrarily long distance in any spatial dimension, at the speed limits set by the free-particle Lieb-Robinson bounds. This shows that time independence does not limit information flow for long-range free-particle Hamiltonians.
- Abstract（参考訳）: 長距離相互作用量子系における情報伝達の速度は、リーブ・ロビンソン型境界によって制限される。
これまでの研究では、時間依存ハミルトニアンを用いて対応するリーブ・ロビンソン境界を飽和させる量子状態移動プロトコルが提供されてきた。
時間非依存ハミルトニアンの量子情報伝播の速度制限は異なるか?
この問題に対処するためのステップとして, ホッピング強度減衰を伴う連続時間単一粒子量子ウォークを電力法則として利用する自由粒子系に対して, 最適時間非依存状態遷移プロトコルを2つ提示し, 解析する。
我々は,自由粒子リーブ-ロビンソン境界によって設定された速度限界において,任意の空間次元において任意の長距離で制御可能な誤差を伴って,我々のプロトコルが量子状態伝達を達成することを厳密に証明し,数値的に確認する。
これは、時間独立性は長距離自由粒子ハミルトニアンの情報フローを制限するものではないことを示している。
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