Hybrid quantum-classical simulation of quantum speed limits in open quantum systems
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The quantum speed limit (QSL) provides a fundamental upper bound on the speed of quantum evolution, but its evaluation in generic open quantum systems still presents a formidable computational challenge. Herein, we introduce a hybrid quantum-classical method for computing QSL times in multi-level open quantum systems. The method is based on a mixed Wigner–Heisenberg representation of the composite quantum dynamics, in which the open subsystem of interest is treated quantum mechanically and the bath is treated in a classical-like fashion. By solving a set of coupled first-order deterministic differential equations for the quantum and classical degrees of freedom, one can compute the QSL time. To demonstrate the utility of the method, we study the unbiased spin-boson model and provide a detailed analysis of the effect of the subsystem-bath coupling strength and bath temperature on the QSL time. In particular, we find a turnover of the QSL time in the strong coupling regime, which is indicative of a speed-up in the quantum evolution. We also apply the method to the Fenna–Matthews–Olson complex model and identify a potential connection between the QSL time and the efficiency of the excitation energy transfer at different temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».