量子速度极限 (QSL) 何时才是真正的量子?虽然 QSL 时间的消失通常表示经典行为的出现,但目前仍未完全了解经典性的哪些方面是这种动力学特征的起源。在这里,我们表明 QSL 时间的消失(或量子速度的发散)可以追溯到量子可观测量不确定性的降低,因此可以理解为这些特定可观测量出现经典性的结果。我们通过为经历一般高斯动力学的连续变量量子系统开发 QSL 形式来说明这种机制。对于这些系统,我们表明导致 QSL 时间消失的三个典型场景,即大压缩、小有效普朗克常数和大粒子数,可以从根本上相互联系。相反,通过研究开放量子系统和混合态的动力学,我们表明由于添加经典噪声而导致状态不相干混合而出现的经典性通常会增加 QSL 时间。
量子速度极限 (QSL) 定量估计了量子信息处理的速度 [1]。其历史根源深深植根于量子力学的基础中。因此,QSL 的首次出现是在能量-时间不确定关系的背景下 [2]。QSL 时间设定了两个量子态之间演化时间的下限。受海森堡能量-时间不确定原理的启发,Mandelstam、Tamm (MT) [2] 和 Margolus、Levitin (ML) [3] 推导出量子系统在状态之间演化所需的最短时间界限。这些界限结合起来,为封闭量子系统提供了 QSL 时间的严格界限。它们最初是为连接两个正交态的演化而开发的,随后被推广到任意初始混合态以及非正交态之间的演化 [4]。最近开发了另一种基于状态间几何距离的方法 [5]。近十年来,在开放量子系统 [ 6 ] 的背景下,QSL 的定义得到了发展 [ 7 – 9 ]。QSL 的概念已用于阐明量子信息 [ 10 , 11 ]、开放系统 [ 12 – 15 ]、量子系统控制 [ 16 ] 和量子热力学 [ 17 , 18 ] 的各个方面。此外,利用因果关系和热力学,重要的 Bremermann-Bekenstein 边界 [ 19 , 20 ] 将每比特信息的能量成本与 QSL 时间联系起来。QSL 概念可用于解决的另一个基本问题是量子态的固有稳定性 [ 21 ]。近年来,量子信息思想与相对论量子力学的相互影响尤为卓有成效。相对论量子模拟影响了 Leggett–Garg 不等式 [ 22 , 23 ]、弯曲时空探测 [ 24 ]、几何相位 [ 25 ] 和中微子和中性介子等亚原子粒子相干性 [ 26 ] 的发展。它还引发了对 Unruh 效应的研究 [ 27 ]。此外,在最近的一项研究中 [ 28 ],研究了非局域性对信息传播速率(以蝴蝶速度为特征)的影响,结果表明,随着磁场的增大,非局域性会增大。
摘要 Mandelstam-Tamm 量子速度极限 (QSL) 对纯态封闭系统的演化速度设定了一个上限。在本文中,我们推导出该 QSL 的几种扩展,以用于混合态封闭系统。我们还比较了这些扩展的强度并检查了它们的紧密性。Mandelstam-Tamm QSL 最广泛使用的扩展源自 Uhlmann 的能量色散估计。我们仔细分析了该估计的底层几何,该分析表明 Bures 度量或等效的量子 Fisher 信息很少会产生紧密扩展。这一观察结果引导我们解决是否存在 Mandelstam-Tamm QSL 的最紧密通用扩展。使用与 Uhlmann 开发的几何构造类似的几何构造,我们证明了情况确实如此。此外,我们表明混合态的紧密演化通常由时变哈密顿量产生,这与纯态系统的情况形成对比。
我们研究了在一系列实验相关几何中通过 Kitaev 量子自旋液体 (QSL) 屏障隧穿的光谱特征。我们结合了弹性和非弹性隧穿过程的贡献,发现在流动自旋子模式下的自旋翻转散射会导致隧穿电导谱的间隙贡献。我们讨论了在将候选材料 α -RuCl 3 驱动到 QSL 相时产生的磁场中出现的光谱变化,并提出了横向 1D 隧道结作为此范围内的可行设置。特征自旋间隙是分数化 QSL 激发的明确特征,可将其与磁振子或声子区分开来。我们讨论了将我们的结果推广到具有间隙和无间隙自旋相关器的各种 QSL。
在公众的认知中,新技术所预言的量子优势几乎与预期的量子加速同义。这种印象是由量子计算所驱动的,它确实能比任何传统计算机更快地解决某些问题 [1]。至少从表面上看,这种预期似乎与所谓的量子速度极限 (QSL) 不一致,QSL 是量子系统演化最大速率的基本界限 [2,3]。事实上,不同的 QSL 可以被解读为经典性的预兆 [4,5],因为它们深深植根于海森堡关于能量和时间的更严格的不确定性关系 [6]。一旦人们意识到在计算机科学的术语中,“加速”仅仅指所需单门操作数量的减少,而在量子物理学中 QSL 指的是应用此类门操作的最大速率 [7],这种明显的矛盾很快就会消失。因此,也就不难理解为什么在几乎所有量子物理领域,包括量子通信[8–13]、量子计算[14,15]、量子控制[16–18]、多体物理[19,20]和量子计量[21,22],都有如此多的研究活动致力于 QSL 的研究。参见有关该主题的一些最新评论 [23,24]。最初的 QSL 是为标准量子力学 [25] 制定的,其动力学由薛定谔方程描述。然而,在过去十年中,很明显有各种“量子资源”可用于加速量子动力学。例如,已经确定,经过精心设计的开放系统动力学允许
量子自旋液体 (QSL) 形成一种极不寻常的磁态,其中自旋高度相关且直至最低温度仍相干地波动,但没有对称性破缺,也没有形成任何静态长程有序磁性。这种有趣的现象不仅本身具有重大的基础意义,而且为量子计算和量子信息带来了希望。在不同类型的 QSL 中,精确可解的 Kitaev 模型备受关注,其中大多数候选材料(例如 RuCl 3 和 Na 2 IrO 3 )具有有效 S =1/2 自旋值。在这里,通过广泛的基于第一性原理的模拟,我们报告了对 Kitaev 物理和外延应变铬基单层(如 CrSiTe 3 )中可能的 Kitaev QSL 态的研究,这些单层具有 S =3/2 自旋值。因此,我们的研究将 Kitaev 物理学和 QSL 的研究范围扩展到 3 d 过渡金属化合物。
单个原子缺陷是关注主机量子状态的突出窗口,因为来自主机状态的集体响应是在缺陷周围作为局部状态出现的。费米液体中的弗里德尔振荡和围绕云是典型的例子。然而,对于量子自旋液体(QSL)的情况是巨大的,这是一种具有分数化准粒子的异国情调状态,造成量子纠缠的深远影响而产生的拓扑顺序。由于分数化准粒子的电荷中立性和QSL的绝缘性质,阐明基本的局部电子特性一直在挑战。在这里,使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们报告了金属底物上最有希望的Kitaev QSL候选者单层α -rucl 3的原子解析图像。我们发现在绝缘子表现出的量子干扰是围绕具有特征性偏见依赖性的缺陷的局部状态密度的不稳定和衰减的空间振荡。振荡与本质上的任何已知空间结构不同,并且在其他Mott绝缘子中不存在,这意味着它是一种与α -rucl 3独有的激发有关的异国情调振荡。数值模拟表明,可以通过假设Kitaev QSL的巡游主要植物散布在Majoraana Fermi表面上,可以通过假设射击振荡来复制。振荡提供了一种新的方法,可以通过局部响应来探索Kitaev QSL,以针对金属中的Friedel振荡等缺陷。
早期,提出了QSL的几何沮丧的三角形晶格,并通过与苯环5中的谐振电子键相似的旋转的共鸣价键进行了概念化。随后将这种共鸣的价值键图应用于Cuprate高温超导体,作为强电子配对6的来源。尽管众所周知,QSL状态由于磁性挫败感而出现,但很难在现实的模型中稳定它们,更不用说实际的材料了。在2006年,通过引入一个可解决的模型,称为Kitaev模型,在Honeycomb晶格7上具有QSL基态,从而做出了开创性贡献。在此模型中,最近的邻氏旋转由不同的(x,y或z)组件耦合,具体取决于连接它们的键的方向(三种键型x,y和z的键在图中标记了不同的颜色1 a):
随着温度的降低,旋转sublattice冻结的倾向,尤其是在固定中心的缺陷和/或无序周围。例如,在YBMGGAO 4的三角形拉力中,非磁离子Mg和GA之间存在位点障碍会诱导自旋玻璃行为[2]。然而,混乱并不总是对QSL状态有害。对pyrochlore氧化物[3,4]和1 T -TAS 2 [5]的研究表明,淬灭的疾病没有竞争,而是与挫败感诱发强量子逆转的合作,并可能引起新兴的旋转疾病,导致无间隙激发负责。从实验的角度来看,QSL状态不会打破任何对称性,从而使使用单个技术识别识别[6]。非弹性中子散射的作用
关于QSL Meyer快速服务物流GmbH&Co。KG(QSL):Meyer快速服务物流GmbH&Co。KG(QSL)组织快餐店,便利店,面包店,面包店和“食品服务”餐厅的全方位服务。为此,该公司经营27家仓库,并提供6,000多家商店,包括汉堡王,Eat Happy,肯德基,五个家伙,HansImglück,Pizza Hut和Starbucks,共有20个欧洲国家。Ludwig Meyer Gmbh&Co。KG成立于1949年,是一家家庭中型公司,作为新鲜农产品运输和食品物流专家,为欧洲食品零售业提供了服务。www.meyer-logistik.com媒体联系:sebastian.schiller,营销和通信的主管Meyer Group s.schiller@meyer-logistik.com // +49(0)61 75 /4007 914关于Stef Group Stef的涉及Stef Group Stef的使命是确保人们需要他们需要的食物,需要他们需要的食物。建立在我们富裕历史上的重大责任,已经跨越了100多年。今天,该小组拥有一系列专业知识,使其成为食品温度控制运输,物流和包装服务的欧洲领导者。与我们的客户在工业,零售和户外食品服务领域一起,我们致力于开发越来越敏捷和连接的供应链,与消费者模式的变化以及分销渠道,便利性零售,超市和电子商务的变化保持同步。我们的2022-2026战略计划“致力于可持续的未来”,这使我们关注与所有内部和外部利益相关者的关系的重点,并将其置于气候战略的核心。Stef拥有22,000多名员工,并在八个欧洲国家拥有280多个站点。在2023年,我们的集团记录了超过44亿欧元的收入。www.stef.com媒体联系:catherine.marie@stef.com // +33(0)6 35 23 10 88