論文の概要: Quantum Speed Limits from Symmetries in Quantum Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.10069v1
• Date: Wed, 11 Jun 2025 18:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 15:37:22.364109
• Title: Quantum Speed Limits from Symmetries in Quantum Control
• Title（参考訳）: 量子制御における対称性からの量子速度限界
• Authors: Marco Wiedmann, Daniel Burgarth,
• Abstract要約: 量子制御において、量子速度制限は特定のユニタリ変換を実装するのに必要な時間に基本的な下界を与える。 これらの速度制限を制御ハミルトニアンの対称性にリンクし、制御系力学を解くことなく計算できる量的境界を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum control, quantum speed limits provide fundamental lower bounds on the time that is needed to implement certain unitary transformations. Using Lie algebraic methods, we link these speed limits to symmetries of the control Hamiltonians and provide quantitative bounds that can be calculated without solving the controlled system dynamics. In particular we focus on two scenarios: On one hand, we provide bounds on the time that is needed for a control system to implement a given target unitary $U$ and on the other hand we bound the time that is needed to implement the dynamics of a target Hamiltonian $H$ in the worst case. We apply our abstract bounds on physically relevant systems like coupled qubits, spin chains, globally controlled Rydberg atoms and NMR molecules and compare our results to the existing literature. We hope that our bounds can aid experimentalists to identify bottlenecks and design faster quantum control systems.
• Abstract（参考訳）: 量子制御において、量子速度制限は特定のユニタリ変換を実装するのに必要な時間に基本的な下界を与える。 リー代数的手法を用いて、これらの速度制限を制御ハミルトニアンの対称性にリンクし、制御系力学を解くことなく計算できる量的境界を与える。 特に、我々は2つのシナリオに焦点を当てている。 一方、制御システムが与えられたターゲットのユニタリな$U$を実装するのに必要な時間と、最悪の場合、ターゲットのハミルトンの$H$のダイナミクスを実装するのに必要な時間にバウンダリを提供する。 我々は、結合量子ビット、スピン鎖、地球規模で制御されたリドバーグ原子、NMR分子などの物理系に抽象的な境界を適用し、その結果を既存の文献と比較する。 私たちの限界は、実験者がボトルネックを特定し、より高速な量子制御システムを設計するのに役立つことを願っています。

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