Exponential Sensitivity and its Cost in Quantum Physics
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F16%3A00306770" target="_blank" >RIV/68407700:21340/16:00306770 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/srep20076" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/srep20076</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/srep20076" target="_blank" >10.1038/srep20076</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Exponential Sensitivity and its Cost in Quantum Physics
Popis výsledku v původním jazyce
State selective protocols, like entanglement purification, lead to an essentially non-linear quantum evolution, unusual in naturally occurring quantum processes. Sensitivity to initial states in quantum systems, stemming from such non-linear dynamics, is a promising perspective for applications. Here we demonstrate that chaotic behaviour is a rather generic feature in state selective protocols: exponential sensitivity can exist for all initial states in an experimentally realisable optical scheme. Moreover, any complex rational polynomial map, including the example of the Mandelbrot set, can be directly realised. In state selective protocols, one needs an ensemble of initial states, the size of which decreases with each iteration. We prove that exponential sensitivity to initial states in any quantum system has to be related to downsizing the initial ensemble also exponentially. Our results show that magnifying initial differences of quantum states (a Schrodinger microscope) is possible; however, there is a strict bound on the number of copies needed.
Název v anglickém jazyce
Exponential Sensitivity and its Cost in Quantum Physics
Popis výsledku anglicky
State selective protocols, like entanglement purification, lead to an essentially non-linear quantum evolution, unusual in naturally occurring quantum processes. Sensitivity to initial states in quantum systems, stemming from such non-linear dynamics, is a promising perspective for applications. Here we demonstrate that chaotic behaviour is a rather generic feature in state selective protocols: exponential sensitivity can exist for all initial states in an experimentally realisable optical scheme. Moreover, any complex rational polynomial map, including the example of the Mandelbrot set, can be directly realised. In state selective protocols, one needs an ensemble of initial states, the size of which decreases with each iteration. We prove that exponential sensitivity to initial states in any quantum system has to be related to downsizing the initial ensemble also exponentially. Our results show that magnifying initial differences of quantum states (a Schrodinger microscope) is possible; however, there is a strict bound on the number of copies needed.
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
BE - Teoretická fyzika
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA13-33906S" target="_blank" >GA13-33906S: Využití potenciálu kvantových procházek</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Scientific Reports
ISSN
2045-2322
e-ISSN
—
Svazek periodika
6
Číslo periodika v rámci svazku
Feb
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
—
Kód UT WoS článku
000369825100001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84957561775