論文の概要: Locality-Preparation Time Tradeoffs in Dissipative Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13784v1
• Date: Fri, 09 Oct 2026 16:03:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.663915
• Title: Locality-Preparation Time Tradeoffs in Dissipative Quantum Systems
• Title（参考訳）: 散逸量子系における局所性-準備時間トレードオフ
• Abstract要約: 散逸状態準備エンジニアは、開系力学の定常状態として多体状態の量子化を行う。 ここでは、二次フェルミオン系に対する正確な局所性-準備時間関係を確立する。 北エフ連鎖を適用すると、我々の枠組みは、臨界状態とギャップのある体制において、局地性と準備期間のトレードオフを著しく異なるものにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10923877073891443
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dissipative state preparation engineers quantum many-body states as steady states of an open-system dynamics. The spatial range of the required dissipation sets both the feasibility of analog implementations and the connectivity and control complexity of digital ones. Yet how this locality quantitatively constrains preparation times remains largely unknown. Here, we establish an exact locality-preparation time relation for quadratic fermionic systems and develop a construction that optimizes the locality of the dissipative dynamics while preserving the target state. Applied to the Kitaev chain, our framework reveals sharply different locality-preparation time tradeoffs in critical and gapped regimes. At criticality, suppressing the algebraic tails of the jump operators necessarily forces the preparation time to grow algebraically with system size. By contrast, both trivial and topological gapped phases admit exponentially localized dissipation with a finite preparation time in the thermodynamic limit. Our results identify when fast dissipative preparation is compatible with local control and when criticality imposes an unavoidable dynamical cost.
• Abstract（参考訳）: 散逸状態準備エンジニアは、開系力学の定常状態として多体状態の量子化を行う。 必要な散逸の空間範囲は、アナログ実装の実現可能性とデジタル実装の接続性と制御の複雑さを両立させる。 しかし、この局所性はどのようにして準備時間を定量的に制限するかはほとんど不明である。 ここでは、二次フェルミオン系に対する正確な局所性と準備時間関係を確立し、目標状態を維持しながら散逸ダイナミクスの局所性を最適化する構造を開発する。 北エフ連鎖に適用すると, 臨界状態と空白状態において, 局地性と準備時間のトレードオフが著しく異なることが分かる。 臨界性において、ジャンプ作用素の代数的尾部を抑制することは、必ずしも準備時間をシステムサイズとともに代数的に成長させなければならない。 対照的に、自明かつ位相的ギャップを持つ位相相は、熱力学限界における有限準備時間で指数関数的に局所化された散逸を許容する。 以上の結果から,迅速な散布準備が局所的な制御と相容れない場合と,臨界度が避けられない動的コストを課す場合が判明した。

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