量子物理
[提交于 2024年11月27日
]
标题: 通过非均匀磁场增加量子速度极限
标题: Increasing quantum speed limit via non-uniform magnetic field
摘要: 量子速限(QSL)定义了量子系统在状态之间演化的理论上限。 它对量子信息处理的速率施加了一个基本约束。 对于处于均匀磁场中的相对论性自旋电子,QSL随着磁场强度增加直到大约$10^{15}$高斯,然后在饱和量子速限(SQSL)0.2407c处趋于饱和,其中c是光速。 我们表明,通过使用变化的磁场,可以超越这一限制,实现高达0.4-0.6c的SQSL。 为了实现这一量子现象,我们求解了在空间变化磁场中相对论电子的演化方程,并发现各种电子态的能量变得不简并,与恒定磁场的情况相反。 这种能量的重新分布是实现更高QSL和因此更高信息处理速度的关键因素。 我们进一步探讨了QSL如何作为相对论和非相对论量子动力学之间的桥梁,通过Bremermann-Bekenstein界限提供见解,这是一个限制信息产生最大速率的量。 我们还提出了一种实用的实验设置来实现这些进展。 这些结果在推动量子计算、热力学和计量学等领域具有巨大的潜力。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.