論文の概要: Dynamics-independent bounds on state transformations and precision in open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.13884v1
• Date: Tue, 19 Aug 2025 14:45:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-20 15:36:31.963065
• Title: Dynamics-independent bounds on state transformations and precision in open quantum systems
• Title（参考訳）: 開量子系における状態変換と精度のダイナミクス非依存境界
• Authors: Yoshihiko Hasegawa,
• Abstract要約: 達成可能な量子状態変換における力学非依存上界を導出する。 初期システム状態と動的に到達可能な状態との間のR'enyiの分岐は、上から有界であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9580473532948401
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We derive dynamics-independent upper bounds on achievable quantum state transformations. Modeling the evolution as a joint unitary on the system and its environment, we show that the R\'enyi divergence between the initial system state and any state reachable via the dynamics is bounded from above by a quantity determined solely by the eigenvalues of the initial system and environment density operators. As a consequence, we establish dynamics-independent lower bounds on the relative variance for arbitrary measurements, which parallel thermodynamic uncertainty relations. Moreover, we obtain dynamics- and measurement-independent lower bounds on the variance of parameter estimators. These results depend only on the initial eigenvalues of the system and environment and hold for any joint unitary, providing computable bounds for open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 達成可能な量子状態変換における力学非依存上界を導出する。 システムとその環境上での合同ユニタリとしての進化をモデル化することにより、初期系状態と力学を介して到達可能な状態とのR'enyi分散は、初期系の固有値と環境密度演算子によって決定される量によって上から有界であることを示す。 その結果, 並列熱力学的不確実性関係を持つ任意の測定値に対して, 相対分散の動的非独立な下界を確立することができた。 さらにパラメータ推定器の分散に関する動的および測定非依存な下界を求める。 これらの結果は、系と環境の初期固有値にのみ依存し、任意の合同ユニタリを保ち、開量子系に計算可能な境界を与える。

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