論文の概要: Fundamental bound on Wigner negativity generation from environmental collisions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32315v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 08:13:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.430551
- Title: Fundamental bound on Wigner negativity generation from environmental collisions
- Title（参考訳）: 環境衝突によるウィグナー負性発生に関する基礎的研究
- Abstract要約: 環境が衝突によってシステムと相互作用する場合、古典的進化法則が正確に現れることを示す。
この単純な結果は、量子系が古典的に効果的に進化する際の加熱速度の低い境界である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Beyond quadratic potentials, classical evolution laws are typically thought to arise from quantum theory as an approximate description. Here we show that classical evolution laws can emerge exactly, provided the environment interacts with the system via collisions. We use this to derive an inequality that lower bounds the distribution of environmental momentum kicks by the absolute value of the Fourier transform of the potential. We show that violating this inequality is necessary and sufficient for a non-quadratic potential to generate negativity from the set of positive Wigner functions. A simple consequence of this is a lower bound on the heating rate for a quantum system to evolve effectively classically. We illustrate our results using the theory of a levitated nanoparticle subject to photon recoil and background gas collisions. We derive the strength of external potential needed to generate Wigner negative states in an optical tweezer and propose an experimental test of whether a nanoparticle in an optical lattice is operating in a non-classical regime.
- Abstract（参考訳）: 古典的進化の法則は二次ポテンシャルの他に、量子論から近似的な記述として生じると考えられている。
ここでは、環境が衝突を介してシステムと相互作用する場合、古典的進化法則が正確に現れることを示す。
これを用いて、ポテンシャルのフーリエ変換の絶対値によって、環境運動量の分布を低くする不等式を導出する。
この不等式に違反することは、正のウィグナー函数の集合から負性を生成する非二次ポテンシャルに十分であることを示す。
この単純な結果は、量子系が古典的に効果的に進化する際の加熱速度の低い境界である。
本研究は,光子リコイルおよびバックグラウンドガス衝突を受ける浮遊ナノ粒子の理論を用いて行った。
光学式ツイーザにおいて、ウィグナー負の状態を生成するのに必要な外部電位の強度を導出し、光学格子中のナノ粒子が非古典的状態にあるかどうかを実験的に検証する。
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