論文の概要: Universal Precision Limits in General Open Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.21567v2
• Date: Wed, 08 Oct 2025 04:42:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-09 19:00:13.127486
• Title: Universal Precision Limits in General Open Quantum Systems
• Title（参考訳）: 一般開放量子系における普遍的精度限界
• Authors: Tan Van Vu, Ryotaro Honma, Keiji Saito,
• Abstract要約: 開量子系における一般可観測物の精度に関する普遍的境界を導出する。 時間非対称電流の相対的揺らぎはエントロピー生成だけでなく、この非対称性によっても制約されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The intuition that the precision of observables is constrained by thermodynamic costs has recently been formalized through thermodynamic and kinetic uncertainty relations. While such trade-offs have been extensively studied in Markovian systems, corresponding constraints in the non-Markovian regime remain largely unexplored. In this Letter, we derive universal bounds on the precision of generic observables in open quantum systems that interact with their environments at arbitrary coupling strengths and are subjected to two-point measurements. By introducing an asymmetry term that quantifies the disparity between forward and backward processes, we show that the relative fluctuation of any time-antisymmetric current is constrained not only by entropy production but also by this asymmetry. For general observables, we further prove that their relative fluctuation is always bounded from below by a generalized activity term that characterizes environmental changes. These results establish a comprehensive framework for understanding the fundamental limits of precision in a broad class of open quantum systems, beyond the traditional Markovian setting.
• Abstract（参考訳）: 可観測物の精度が熱力学的コストに制約されているという直感は、熱力学的および運動論的不確実性関係によって最近定式化されている。 このようなトレードオフはマルコフ系で広く研究されているが、非マルコフ系における対応する制約はほとんど未解明のままである。 このレターでは、任意の結合強度で環境と相互作用し、2点測定を受けるオープン量子系における一般可観測物の精度に関する普遍的境界を導出する。 前方過程と後方過程の差分を定量化する非対称性項を導入することにより、時間非対称電流の相対的揺らぎはエントロピー生成だけでなく、この非対称性によっても制約されることを示す。 一般観測者にとって、それらの相対的ゆらぎは常に、環境変化を特徴づける一般化された活動項によって下から束縛されていることがさらに証明される。 これらの結果は、伝統的なマルコフ的設定を超えて、幅広い開量子系のクラスにおける精度の基本的な限界を理解するための包括的枠組みを確立する。

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