Limitare il tempo minimo di una misurazione quantistica

Limitare il tempo minimo di una misurazione quantistica

Nathan Shettell1, Federico Centrone2e Luis Pedro García-Pintos3,4

1Centro per le tecnologie quantistiche, Università Nazionale di Singapore, Singapore 117543, Singapore
2ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, 08860 Castelldefels (Barcelona), Spagna
3Centro congiunto per l'informazione quantistica e l'informatica e Joint Quantum Institute, Università del Maryland, College Park, Maryland 20742, USA
4Divisione Teorica (T4), Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA

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Astratto

Le misurazioni assumono un ruolo singolare nella teoria quantistica. Sebbene siano spesso idealizzati come un processo istantaneo, ciò è in conflitto con tutti gli altri processi fisici in natura. In questa Lettera adottiamo una prospettiva secondo cui l'interazione con un ambiente è un ingrediente cruciale affinché si verifichi una misurazione. All'interno di questo quadro, deriviamo limiti inferiori sul tempo necessario affinché avvenga una misurazione. Il nostro limite scala proporzionalmente alla variazione di entropia del sistema misurato e diminuisce all'aumentare del numero di possibili risultati della misurazione o della forza di interazione che guida la misurazione. Valutiamo il nostro limite in due esempi in cui l'ambiente è modellato da modi bosonici e l'apparato di misurazione è modellato da spin o bosoni.

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, Si potrebbe essere preoccupati da una definizione “fuzzy” di misurazione che si basa sul fatto che lo stato del sistema si avvicini semplicemente a $rho ^ mathcal {QA}_ mathcal {M}$. Nozioni più definite e oggettive sorgono se la gravità quantistica implica incertezze fondamentali nelle misurazioni GambiniLPPullin2019.

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, Sebbene siano stati derivati ​​limiti alternativi sul tasso di entropia [55-57], il vantaggio principale dell'Equazione (7) è che coinvolge deviazioni standard invece di norme dell'operatore, il che in genere si traduce in limiti più ristretti [25].

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, In alternativa, si sarebbe potuto scegliere un testo alternativo $H_ {int}$ per evitare il problema della commutatività, ad es. $H_ text {int} = b^dagger bsum_k g_k(a_k^dagger + a_k)$ [41], tuttavia detto hamiltoniano è rappresentativo dell'accoppiamento degli stati di Fock con le modalità ambientali, il che non è realistico e quindi non viene generalmente utilizzato.

, Il ridimensionamento di $1/​|alpha |$ nei nostri limiti sembra non essere d'accordo con quello trovato in Refs. manipolazione di brune1992, osservazione di brune1996, dove hanno trovato un tempo di decoerenza che scala come $1/​|alfa |^2$. La differenza è dovuta alla diversa scelta della manipolazione hamiltoniana dell'interazione brune1992.

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Citato da

[1] Iman Sargolzahi, “La misurazione istantanea può isolare l’informazione”, arXiv: 2306.09670, (2023).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2023-11-14 11:49:02). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

Impossibile recuperare Crossref citato da dati durante l'ultimo tentativo 2023-11-14 11:49:01: Impossibile recuperare i dati citati per 10.22331 / q-2023-11-14-1182 da Crossref. Questo è normale se il DOI è stato registrato di recente.

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