Las propiedades de equilibrio térmico de los sistemas físicos se pueden describir utilizando los estados de Gibbs. Por lo tanto, es de gran interés saber cuándo dichos estados permiten una fácil descripción. En particular, este es el caso si las correlaciones entre regiones distantes son pequeñas. En este trabajo, consideramos sistemas de espín cuántico 1D con interacciones locales, de rango finito, invariantes a la traducción a cualquier temperatura. En este contexto, mostramos que los estados de Gibbs satisfacen el decaimiento exponencial uniforme de las correlaciones y, además, la información mutua entre dos regiones decae exponencialmente con su distancia, independientemente de la temperatura. Para probar esto último, mostramos que el decaimiento exponencial de las correlaciones de los estados térmicos de cadena infinita, el agrupamiento uniforme exponencial y el decaimiento exponencial de la información mutua son equivalentes para los sistemas de espín cuántico 1D con interacciones locales de rango finito a cualquier temperatura. En particular, los resultados seminales de Araki muestran que las tres condiciones se cumplen en el caso de traducción invariante. Los métodos que utilizamos se basan en la entropía relativa de Belavkin-Staszewski y en técnicas desarrolladas por Araki. Además, encontramos que los estados de Gibbs de los sistemas que consideramos están súper exponencialmente cerca de saturar la desigualdad de procesamiento de datos para la entropía relativa de Belavkin-Staszewski.
La caracterización de sistemas cuánticos abiertos es un problema central y recurrente para el desarrollo de tecnologías cuánticas. Para los sistemas independientes del tiempo, un estado estacionario (a menudo único) describe la física promedio una vez que todos los procesos transitorios se han desvanecido, pero pueden surgir propiedades cuánticas interesantes en escalas de tiempo intermedias. Dada una ecuación maestra de Lindblad, estas propiedades están codificadas en el espectro de Liouvillian cuya diagonalización, sin embargo, es un desafío incluso para sistemas cuánticos de tamaño pequeño. Aquí, proponemos un nuevo método para proporcionar de manera eficiente la descomposición espectral de Liouvillian. Llamamos a este método una evolución temporal de Arnoldi-Lindblad, porque explota las propiedades algebraicas del superoperador de Liouvillian para construir eficientemente una base para el problema de iteración de Arnoldi. La ventaja de nuestro método es doble: (i) proporciona un método más rápido que el reloj para obtener el estado estacionario de manera eficiente, lo que significa que produce el estado estacionario a través de una evolución temporal más corta que la necesaria para que el sistema alcance la estacionariedad. (ii) Recupera las propiedades espectrales bajas del Liouvillian con una sobrecarga mínima, lo que permite determinar qué propiedades cuánticas emergen y durante cuánto tiempo se pueden observar en un sistema. Este método es $textit{general e independiente del modelo}$ y se presta al estudio de grandes sistemas en los que la determinación del espectro de Liouvillian puede ser numéricamente exigente pero la evolución temporal de la matriz de densidad aún es factible. Nuestros resultados pueden extenderse a la evolución temporal con un Liouvillian dependiente del tiempo. En particular, nuestro método funciona para sistemas Floquet (es decir, activados periódicamente), donde permite no solo construir el mapa Floquet para los procesos de descomposición lenta, sino también recuperar el estado estacionario estroboscópico y el espectro propio del mapa Floquet. Aunque el método se puede aplicar a cualquier evolución lindbladiana (espín, fermiones, bosones,…), en aras de la simplicidad demostramos la eficiencia de nuestro método en varios ejemplos de resonadores bosónicos acoplados (como ejemplo particular). Nuestro método supera otras técnicas de diagonalización y recupera el espectro de baja altitud de Liouvillian incluso para tamaños de sistema para los que sería imposible realizar una diagonalización exacta.
Examinamos los códigos generales de Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) para la corrección de errores cuánticos de variable continua, incluidos los códigos GKP concatenados, a través de la lente de la teoría reticular, para comprender mejor la estructura de esta clase de códigos estabilizadores. Derivamos límites formales en los parámetros del código, mostramos cómo las diferentes estrategias de decodificación se relacionan con precisión, proponemos nuevas formas de obtener códigos GKP por medio de retículas pegadas y el producto tensorial de retículas y señalamos ahorros de recursos naturales que han permanecido ocultos en enfoques recientes. Presentamos resultados generales que ilustramos a través de ejemplos tomados de diferentes clases de códigos, incluidos los códigos GKP autodual escalados y el código GKP de superficie concatenado.
En este artículo consideramos extensiones marcadas de combinación convexa de canales cuánticos y encontramos condiciones generales suficientes para la degradabilidad de la extensión marcada. Una aplicación inmediata es un límite en las capacidades cuánticas $Q$ y privadas $P$ de cualquier canal que sea una mezcla de un mapa unitario y otro canal, con la probabilidad asociada al componente unitario mayor que $1/2$. Luego especializamos nuestras condiciones suficientes para los canales de Pauli marcados, obteniendo una familia de límites superiores en las capacidades cuánticas y privadas de los canales de Pauli. En particular, establecemos nuevos límites superiores de última generación en las capacidades cuánticas y privadas del canal despolarizante, el canal BB84 y el canal de amortiguación de amplitud generalizada. Además, la construcción marcada se puede aplicar naturalmente a las potencias de tensor de los canales con condiciones de degradabilidad menos restrictivas, lo que sugiere que se podrían encontrar mejores límites superiores al considerar un mayor número de usos del canal.
La formación de imágenes cuánticas con fotones no detectados es una técnica introducida recientemente que va mucho más allá de lo que antes era posible. En esta técnica, las imágenes se forman sin detectar la luz que interactuó con el objeto del que se forma la imagen. Dada esta ventaja única sobre los esquemas de imágenes existentes, ahora es de suma importancia comprender sus límites de resolución, en particular lo que rige la resolución espacial máxima alcanzable. Mostramos tanto teórica como experimentalmente que la correlación de momento entre los fotones detectados y no detectados gobierna la resolución espacial: una correlación más fuerte da como resultado una resolución más alta. En nuestro experimento, la correlación del momento juega el papel dominante en la determinación de la resolución en comparación con el efecto de la difracción. Encontramos que la resolución está determinada por la longitud de onda de la luz no detectada en lugar de la longitud de onda de la luz detectada. Nuestros resultados muestran que, en principio, es posible obtener una resolución caracterizada por una longitud de onda mucho más corta que la longitud de onda detectada.
Atrás quedaron los días en que los líderes corporativos se enfocaban en un resultado final centrado en las ganancias. ¿O lo son? Este enfoque implica incorporar dos elementos adicionales dentro de su...
Continúa la prisa por comercializar el carbono del suelo u otros "servicios ecosistémicos" y comercializarlos en algún tipo de mercado. El USDA está allanando el camino...
