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Quantum speed limit time in the presence of disturbance
Modern Physics Letters A ( IF 1.5 ) Pub Date : 2020-12-11 , DOI: 10.1142/s0217732321500097
S. Haseli 1 , S. Salimi 2 , H. Dolatkhah 2 , A. S. Khorashad 2
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Quantum theory sets a bound on the minimal time it takes for a system to evolve from initial state to target state. This bound is called the quantum speed limit (QSL) time. The quantum speed limit time is used to quantify the maximal speed of the quantum evolution. The quantum evolution will be faster if the quantum speed limit time decreases. In this work, we study the quantum speed limit time for an open quantum system in the presence of disturbance in an environment. We use the model which is provided by Ban [Phys. Rev. A 99, 012116 (2019)]. In this model, two quantum systems [Formula: see text] and [Formula: see text] interact with environment sequentially. At first, quantum system [Formula: see text] interacts with the environment [Formula: see text] as an auxiliary system, then quantum system [Formula: see text] starts its interaction with disturbed environment immediately. In this work, we consider the dephasing coupling with two types of environment that has different spectral density: Ohmic and Lorentzian. We observe that, non-Markovian effects will appear in the dynamics of the second quantum system [Formula: see text] due to the interaction of the first quantum system [Formula: see text] with the environment. Given the fact that the quantum speed limit time reduces due to the non-Markovian feature of quantum evolution, we show that disturbance effects will reduce the quantum speed limit time for the dynamics of the second quantum system [Formula: see text].

中文翻译:

存在扰动时的量子限速时间

量子理论为系统从初始状态演化到目标状态所需的最短时间设定了一个界限。这个界限被称为量子速度限制(QSL)时间。量子限速时间用于量化量子演化的最大速度。量子限速时间越短,量子演化越快。在这项工作中,我们研究了在环境中存在干扰的情况下开放量子系统的量子速度限制时间。我们使用 Ban [Phys. 修订版 A 99, 012116 (2019)]。在这个模型中,两个量子系统[公式:见正文]和[公式:见正文]依次与环境相互作用。起初,量子系统[公式:见正文]与环境[公式:见正文]作为辅助系统相互作用,然后量子系统[公式:见文本]立即开始​​与受干扰的环境交互。在这项工作中,我们考虑了与具有不同光谱密度的两种环境的去相位耦合:欧姆和洛伦兹。我们观察到,由于第一个量子系统[公式:见文本]与环境的相互作用,非马尔可夫效应将出现在第二个量子系统[公式:见文本]的动力学中。鉴于量子演化的非马尔可夫特征导致量子限速时间减少,我们证明干扰效应将减少第二量子系统动力学的量子限速时间[公式:见正文]。由于第一个量子系统[公式:见文本]与环境的相互作用,非马尔可夫效应将出现在第二个量子系统[公式:见文本]的动力学中。鉴于量子演化的非马尔可夫特征导致量子限速时间减少,我们证明干扰效应将减少第二量子系统动力学的量子限速时间[公式:见正文]。由于第一个量子系统[公式:见文本]与环境的相互作用,非马尔可夫效应将出现在第二个量子系统[公式:见文本]的动力学中。鉴于量子演化的非马尔可夫特征导致量子限速时间减少,我们证明干扰效应将减少第二量子系统动力学的量子限速时间[公式:见正文]。
更新日期:2020-12-11
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