オペレーターフローと相関関数の量子速度制限

オペレーターフローと相関関数の量子速度制限

ソースノード: 1781698

ニコレッタ・カラバ1、ニクラス・ヘルネダル1,2、アドルフォ・デル・カンポ1,3

1ルクセンブルク大学物理学および材料科学科、L-1511 ルクセンブルク、GD ルクセンブルク
2Fysikum、Stockholms Universitet、106 91 ストックホルム、スウェーデン
3Donostia International Physics Center、E-20018SanSebastián、スペイン

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抽象

量子速度限界 (QSL) は、量子状態の変化率または観測可能な期待値の下限を提供することにより、物理プロセスの基本的な時間スケールを識別します。 ユニタリ オペレーター フローの QSL の一般化を紹介します。これは、物理学で遍在し、量子ドメインと古典ドメインの両方のアプリケーションに関連しています。 XNUMX 種類の QSL を導出し、それらの間のクロスオーバーの存在を評価します。標準的な例として、キュービットとランダム行列ハミルトニアンを使用して説明します。 さらに、結果を自己相関関数の時間発展に適用し、平衡状態にない量子系の線形動的応答に対する計算可能な制約と、量子パラメーター推定の精度を支配する量子フィッシャー情報を取得します。

時間の性質は、人間の知識のさまざまな領域を巻き込み、関連づけて、常に人類の歴史の中で最も議論されてきた主題の 1945 つです。 量子物理学では、時間は位置として観測可能なものではなく、パラメーターとして扱われます。 したがって、ハイゼンベルグの不確実性原理と時間エネルギーの不確実性の関係は、大きく異なる性質のものです。 XNUMX 年、後者は量子速度限界 (QSL) としてマンデルスタムとタムによって洗練されました。つまり、物理システムの量子状態が識別可能な状態に進化するのに必要な時間の下限です。 この新しいビジョンは、QSL の概念をさまざまな種類の量子状態と物理システムに拡張する一連の多作な作品を生み出しました。 何十年にもわたる研究にもかかわらず、現在までの QSL は、量子コンピューティングや計測学などのアプリケーションにとって自然な、量子状態の識別可能性に焦点を合わせ続けています。 しかし、他のアプリケーションでは、オペレーターが時間の関数として流れたり進化したりします。 この文脈では、従来のQSLは適用できません。

この作業では、ユニタリ オペレーター フロー用に定式化された新しいクラスの QSL を紹介します。 有名な Mandelstam-Tamm と Margolus-Levitin の速度制限をオペレーター フローに一般化し、単純なシステムと複雑なシステムでの有効性を実証し、凝縮物質物理学における境界応答関数との関連性を示します。 私たちの調査結果は、可積分系のダイナミクス、くりこみ群、量子複雑性など、他の例の中でさらに応用されることを期待しています。

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上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2022-12-23 04:22:47)。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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