就像我们日常使用的计算机一样,普适性——原则上运行任何算法的能力——是量子计算的核心概念。在当前证明普适性的竞赛中,以及在更大的系统中首次成功报告普适性[1],这一点比以往任何时候都更加真实。人们经常争论[2],普适性本身就是普遍的,例如几乎所有系统都是普适的,如果不是,稍微改变一下参数就会变成普适的。即使在嘈杂的系统中也是如此,在这种系统中,普适性需要与错误校正相结合。然而,我们认为,这还有另一面:如果任何非普适系统接近普适系统,那么许多普适系统也危险地接近非普适系统。那么普适性可能是不稳定的或低效的。事实上,大自然似乎不愿探索高维动力学[3],而简单的非普适系统往往是很好的近似值。致力于设计量子光学中的弱非线性、超导系统中的弱非谐性或避免固态系统中的光谱拥挤的实验物理学家非常清楚这些限制。在这里,我们将这种直觉放在一个精确的框架中,我们称之为可控性的量子距离,并展示它与一个众所周知的难以计算但独立有趣的量的关系:量子速度极限 [4–6]。值得指出的是,有许多不同的速度极限,一些用于状态变换,一些用于幺正变换;一些用于不受控动力学,一些用于受控动力学,请参阅 [4] 中的综述。我们在这里关注的是系统的受控演化。
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