• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

任意初始态的量子速度限制。

Quantum speed limit for arbitrary initial states.

机构信息

1] Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China [2] Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Polarization and Information Technology, Department of Physics, Qufu Normal University, Qufu 273165, China.

Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Polarization and Information Technology, Department of Physics, Qufu Normal University, Qufu 273165, China.

出版信息

Sci Rep. 2014 May 8;4:4890. doi: 10.1038/srep04890.

DOI:10.1038/srep04890
PMID:24809395
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4013937/
Abstract

The minimal time a system needs to evolve from an initial state to its one orthogonal state is defined as the quantum speed limit time, which can be used to characterize the maximal speed of evolution of a quantum system. This is a fundamental question of quantum physics. We investigate the generic bound on the minimal evolution time of the open dynamical quantum system. This quantum speed limit time is applicable to both mixed and pure initial states. We then apply this result to the damped Jaynes-Cummings model and the Ohimc-like dephasing model starting from a general time-evolution state. The bound of this time-dependent state at any point in time can be found. For the damped Jaynes-Cummings model, when the system starts from the excited state, the corresponding bound first decreases and then increases in the Markovian dynamics. While in the non-Markovian regime, the speed limit time shows an interesting periodic oscillatory behavior. For the case of Ohimc-like dephasing model, this bound would be gradually trapped to a fixed value. In addition, the roles of the relativistic effects on the speed limit time for the observer in non-inertial frames are discussed.

摘要

系统从初始状态演化到其正交状态所需的最短时间定义为量子速度限制时间,可用于描述量子系统的最大演化速度。这是量子物理学的一个基本问题。我们研究了开放动力学量子系统的最短演化时间的一般约束。这个量子速度限制时间适用于混合态和纯态初始条件。然后,我们将该结果应用于阻尼 Jaynes-Cummings 模型和 Ohimc 型退相模型,从一般的时间演化态开始。可以找到该时间相关态在任何时间点的约束。对于阻尼 Jaynes-Cummings 模型,当系统从激发态开始时,相应的约束在 Markovian 动力学中先减小后增大。而在非 Markovian 情况下,速度限制时间表现出有趣的周期性振荡行为。对于 Ohimc 型退相模型,该约束将逐渐被捕获到一个固定值。此外,还讨论了非惯性系中观察者的相对论效应对速度限制时间的影响。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/8501bff0c272/srep04890-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/54f44dabaa45/srep04890-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/af7634cbf84f/srep04890-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/8501bff0c272/srep04890-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/54f44dabaa45/srep04890-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/af7634cbf84f/srep04890-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4a61/4013937/8501bff0c272/srep04890-f3.jpg

相似文献

1
Quantum speed limit for arbitrary initial states.任意初始态的量子速度限制。
Sci Rep. 2014 May 8;4:4890. doi: 10.1038/srep04890.
2
Quantum speed limit based on the bound of Bures angle.基于布雷斯角界限的量子速度极限
Sci Rep. 2020 Mar 26;10(1):5500. doi: 10.1038/s41598-020-62409-w.
3
Quantum speed limit for non-Markovian dynamics.量子非马尔可夫动力学速度极限。
Phys Rev Lett. 2013 Jul 5;111(1):010402. doi: 10.1103/PhysRevLett.111.010402. Epub 2013 Jul 3.
4
Control quantum evolution speed of a single dephasing qubit for arbitrary initial states via periodic dynamical decoupling pulses.通过周期性动态去耦脉冲控制任意初始态单消相位量子比特的量子演化速度。
Sci Rep. 2017 Mar 8;7:43654. doi: 10.1038/srep43654.
5
Minimal evolution time and quantum speed limit of non-Markovian open systems.非马尔可夫开放系统的最小演化时间和量子速度极限
Sci Rep. 2015 Nov 13;5:16357. doi: 10.1038/srep16357.
6
Fundamental Speed Limits to the Generation of Quantumness.量子生成的基本速度限制。
Sci Rep. 2016 Nov 30;6:38149. doi: 10.1038/srep38149.
7
Observation of Non-Markovian Spin Dynamics in a Jaynes-Cummings-Hubbard Model Using a Trapped-Ion Quantum Simulator.利用囚禁离子量子模拟器对Jaynes-Cummings-Hubbard模型中的非马尔可夫自旋动力学进行观测。
Phys Rev Lett. 2022 Sep 30;129(14):140501. doi: 10.1103/PhysRevLett.129.140501.
8
Quantum dephasing induced by non-Markovian random telegraph noise.由非马尔可夫随机电报噪声引起的量子退相
Sci Rep. 2020 Jan 9;10(1):88. doi: 10.1038/s41598-019-57081-8.
9
Multiphoton Jaynes-Cummings Model: Arbitrary Rotations in Fock Space and Quantum Filters.多光子杰恩斯 - 卡明斯模型:福克空间中的任意旋转与量子滤波器
Phys Rev Lett. 2019 Mar 29;122(12):123604. doi: 10.1103/PhysRevLett.122.123604.
10
Quantum speed limits in open systems: non-Markovian dynamics without rotating-wave approximation.开放系统中的量子速度极限:无旋波近似的非马尔可夫动力学。
Sci Rep. 2015 Feb 13;5:8444. doi: 10.1038/srep08444.

引用本文的文献

1
Quantum speed limit time in two-qubit system by dynamical decoupling method.通过动力学解耦方法实现双量子比特系统中的量子速度极限时间
Sci Rep. 2025 Mar 11;15(1):8338. doi: 10.1038/s41598-025-93348-z.
2
Observation of minimal and maximal speed limits for few and many-body states.对少体和多体状态的最小和最大速度限制的观测。
Nat Commun. 2025 Feb 1;16(1):1255. doi: 10.1038/s41467-025-56451-3.
3
Speed limit of quantum metrology.量子计量学的速度极限。

本文引用的文献

1
Quantum speed limit for non-Markovian dynamics.量子非马尔可夫动力学速度极限。
Phys Rev Lett. 2013 Jul 5;111(1):010402. doi: 10.1103/PhysRevLett.111.010402. Epub 2013 Jul 3.
2
Quantum speed limits in open system dynamics.开放系统动力学中的量子速度限制。
Phys Rev Lett. 2013 Feb 1;110(5):050403. doi: 10.1103/PhysRevLett.110.050403. Epub 2013 Jan 30.
3
Quantum speed limit for physical processes.物理过程的量子速度限制。
Sci Rep. 2023 Jul 25;13(1):12031. doi: 10.1038/s41598-023-39082-w.
4
Observing crossover between quantum speed limits.观测量子速度极限之间的交叉现象。
Sci Adv. 2021 Dec 24;7(52):eabj9119. doi: 10.1126/sciadv.abj9119. Epub 2021 Dec 22.
5
Quantum speed limit based on the bound of Bures angle.基于布雷斯角界限的量子速度极限
Sci Rep. 2020 Mar 26;10(1):5500. doi: 10.1038/s41598-020-62409-w.
6
Gravitational Field effects on the Decoherence Process and the Quantum Speed Limit.引力场对退相干过程和量子速度极限的影响。
Sci Rep. 2017 Nov 8;7(1):15046. doi: 10.1038/s41598-017-15114-0.
7
Control quantum evolution speed of a single dephasing qubit for arbitrary initial states via periodic dynamical decoupling pulses.通过周期性动态去耦脉冲控制任意初始态单消相位量子比特的量子演化速度。
Sci Rep. 2017 Mar 8;7:43654. doi: 10.1038/srep43654.
8
Relationship between quantum speed limit time and memory time in a photonic-band-gap environment.在光子带隙环境中量子速度限制时间与记忆时间的关系。
Sci Rep. 2016 Dec 23;6:39110. doi: 10.1038/srep39110.
9
Fundamental Speed Limits to the Generation of Quantumness.量子生成的基本速度限制。
Sci Rep. 2016 Nov 30;6:38149. doi: 10.1038/srep38149.
10
Speedup of quantum evolution of multiqubit entanglement states.多量子比特纠缠态量子演化的加速
Sci Rep. 2016 Jun 10;6:27349. doi: 10.1038/srep27349.
Phys Rev Lett. 2013 Feb 1;110(5):050402. doi: 10.1103/PhysRevLett.110.050402. Epub 2013 Jan 30.
4
Quantum metrology in non-Markovian environments.非马尔可夫环境中的量子计量学。
Phys Rev Lett. 2012 Dec 7;109(23):233601. doi: 10.1103/PhysRevLett.109.233601. Epub 2012 Dec 4.
5
Optimal control at the quantum speed limit.量子速度限制下的最优控制。
Phys Rev Lett. 2009 Dec 11;103(24):240501. doi: 10.1103/PhysRevLett.103.240501. Epub 2009 Dec 7.
6
Fundamental limit on the rate of quantum dynamics: the unified bound is tight.量子动力学速率的基本限制:统一界是紧的。
Phys Rev Lett. 2009 Oct 16;103(16):160502. doi: 10.1103/PhysRevLett.103.160502. Epub 2009 Oct 13.
7
Relativity and lorentz invariance of entanglement distillability.纠缠可蒸馏性的相对论性与洛伦兹不变性。
Phys Rev Lett. 2006 Dec 22;97(25):250502. doi: 10.1103/PhysRevLett.97.250502. Epub 2006 Dec 19.
8
Alice falls into a black hole: entanglement in noninertial frames.爱丽丝掉进了黑洞:非惯性系中的纠缠。
Phys Rev Lett. 2005 Sep 16;95(12):120404. doi: 10.1103/PhysRevLett.95.120404. Epub 2005 Sep 14.
9
Teleportation with a uniformly accelerated partner.与匀加速伙伴进行的隐形传态。
Phys Rev Lett. 2003 Oct 31;91(18):180404. doi: 10.1103/PhysRevLett.91.180404. Epub 2003 Oct 30.
10
Quantum entanglement of moving bodies.运动物体的量子纠缠。
Phys Rev Lett. 2002 Dec 30;89(27):270402. doi: 10.1103/PhysRevLett.89.270402. Epub 2002 Dec 16.