Limitar el tiempo mínimo de una medición cuántica

Limitar el tiempo mínimo de una medición cuántica

Nathan Shettell1, Federico Centrone2y Luis Pedro García-Pintos3,4

1Centro de Tecnologías Cuánticas, Universidad Nacional de Singapur, Singapur 117543, Singapur
2ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona, ​​08860 Castelldefels (Barcelona), España
3Centro Conjunto de Información Cuántica e Informática y Instituto Cuántico Conjunto, Universidad de Maryland, College Park, Maryland 20742, EE. UU.
4División Teórica (T4), Laboratorio Nacional de Los Alamos, Los Alamos, Nuevo México 87545, EE. UU.

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Resumen

Las mediciones desempeñan un papel singular en la teoría cuántica. Si bien a menudo se idealizan como un proceso instantáneo, esto está en conflicto con todos los demás procesos físicos de la naturaleza. En esta Carta, adoptamos un punto de vista en el que la interacción con un entorno es un ingrediente crucial para la realización de una medición. Dentro de este marco, derivamos límites inferiores sobre el tiempo necesario para que se produzca una medición. Nuestro límite aumenta proporcionalmente al cambio en la entropía del sistema medido y disminuye a medida que aumenta el número de posibles resultados de medición o la fuerza de interacción que impulsa la medición. Evaluamos nuestro límite en dos ejemplos en los que el entorno está modelado mediante modos bosónicos y el aparato de medición está modelado mediante espines o bosones.

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[ 28 ] A uno le puede preocupar una definición "borrosa" de medición que se basa en que el estado del sistema simplemente se acerca a $rho ^ mathcal {QA}_ mathcal {M}$. Surgen nociones objetivas más definidas si la gravedad cuántica implica incertidumbres fundamentales en las mediciones GambiniLPPullin2019.

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[ 43 ] Alternativamente, se podría haber elegido una alternativa $H_ text {int}$ para evitar el problema de conmutatividad, por ejemplo $H_ text {int} = b^dagger bsum_k g_k(a_k^dagger + a_k)$ [41], sin embargo dicho hamiltoniano es representativo del acoplamiento de los estados de Fock a los modos ambientales, lo cual no es realista y, por lo tanto, no se usa normalmente.

[ 44 ] La escala de $1/​|alpha |$ en nuestros límites aparentemente no está de acuerdo con la que se encuentra en las Refs. brune1992manipulación,brune1996observación, donde encontraron un tiempo de decoherencia que escala como $1/​|alfa |^2$. La diferencia se debe a la diferente elección de interacción con la manipulación hamiltoniana de Brune1992.

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Citado por

[1] Iman Sargolzahi, “La medición instantánea puede aislar la información”, arXiv: 2306.09670, (2023).

Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2023-11-14 11:49:02). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2023-11-14 11:49:01: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2023-11-14-1182 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente.

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