論文の概要: Unitary-accessible coherence-erasure distance: Exact qubit solution and a tight qutrit bound

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11995v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 14:02:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:54.066534
• Title: Unitary-accessible coherence-erasure distance: Exact qubit solution and a tight qutrit bound
• Title（参考訳）: ユニタリ・アクセシブル・コヒーレンス・エミッション距離:エクイクビット解とタイト・クエット境界
• Abstract要約: 量子状態の非一貫性状態への変換に必要な最小のユニタリ制御コストを測定する。 ターゲット状態は同じユニタリ軌道上の不整合状態に制限され、従来の状態空間の近接と異なる幾何学が導かれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce the unitary-accessible coherence-erasure distance, which measures the minimum unitary-control cost required to transform a quantum state into an incoherent state without changing its spectrum. The target states are restricted to incoherent states on the same unitary orbit, leading to a geometry different from conventional state-space proximity. We establish inequalities relating orbit-restricted quantum transport, Bures geometry, and the unitary-control distance. These quantities coincide for pure states but can differ for mixed states. For qubits, we derive an exact expression and show that, in the nondegenerate case, the coherence-erasure cost depends on the eigenbasis orientation rather than on the eigenvalues. For nondegenerate qutrits, we reduce the problem to an optimization over the monomial unitary group. We derive the tight universal bound $\arccos[(2\sqrt2-1)/4]$ and construct an explicit eigenbasis that attains it. The resulting distance also determines the minimum coherence-erasure time under bounded unitary driving, giving it a direct operational meaning.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子状態がスペクトルを変化させることなく不整合状態に変換するために必要な最小のユニタリ制御コストを測定する、ユニタリアクセス可能なコヒーレンス・エミッション距離を導入する。 ターゲット状態は同じユニタリ軌道上の不整合状態に制限され、従来の状態空間の近接と異なる幾何学が導かれる。 我々は、軌道制限された量子輸送、ビュール幾何学、およびユニタリ制御距離に関する不等式を確立する。 これらの量は純粋な状態と一致するが、混合状態では異なる。 キュービットに対しては、正確な式を導出し、非退化の場合、コヒーレンス・エミッションコストが固有値よりも固有ベイズ配向に依存することを示す。 非退化クォートに対して、単項ユニタリ群に対する最適化に問題を還元する。 強普遍境界 $\arccos[(2\sqrt2-1)/4]$ を導出し、それを達成する明示的な固有基底を構成する。 結果として得られる距離は、有界ユニタリ駆動下でのコヒーレンス・エミッションの最小時間も決定し、直接の操作的意味を与える。

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