通过量化量子态的不对称性扩展诺特定理
量子物理
2014-05-16 v1 统计力学
高能物理 - 理论
数学物理
math.MP
摘要
诺特定理是物理学中的一个基本结果，指出动力学的每一个对称性都意味着一个守恒律。然而，它在几个方面存在不足：(i) 它不适用于系统与环境相互作用的动力学；(ii) 即使在系统孤立的情况下，如果量子态是混合态，那么诺特守恒律也无法捕捉对称性的所有后果。为了解决这些不足，我们引入了衡量量子态破坏对称性程度的度量。这些度量对态跃迁产生了新的约束：对于非孤立系统，它们不能增加；而对于孤立系统，它们是守恒的。我们证明了寻找非平凡不对称性度量的问题可以利用量子信息论的工具来解决。应用包括推导放大器中量子噪声的模型无关界限，以及评估实现高精度计量学的量子方案。
引用
@article{arxiv.1404.3236,
title = {Extending Noether's theorem by quantifying the asymmetry of quantum states},
author = {Iman Marvian and Robert W. Spekkens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.3236},
year = {2014}
}
备注
Originally submitted version, Revised version to appear in Nature Communications, 6 pages + 4 pages Supplementary Material