مطالعۀ زمان حد سرعت كوانتومي در يك محيط كوانتومي بحراني ‏

مكانيك كوانتومي به عنوان يك قانون بنيادي در طبيعت بر روي سرعت تحول يك فرايند كوانتمي حد مي‌گذارد. كوتاه‌ترين زمان لازم براي تحول سيستم از يك حالت اوليه به حالت هدف را زمان حد سرعت كوانتومي مي‌گويند. محاسبۀ زمان حد سرعت كوانتومي براي سيستم‌هاي كوانتومي باز و بسته موضوع بسياري از كارهاي علمي در نظريۀ اطلاعات كوانتومي بوده است. زمان حد سرعت كوانتومي رابطۀ معكوس با سرعت تحول يك فرايند كوانتومي دارد. اين رابطه به اين صورت است كه با افزايش زمان حد سرعت كوانتومي، ميزان سرعت تحول كاهش پيدا مي‌كند و برعكس. در اين كار زمان حد سرعت كوانتومي را براي حالتي كه در آن يك كيوبيت با يك محيط بحراني برهم‌كنش دارد مورد مطالعه قرار خواهيم داد. فرض مي‌كنيم محيط يك زنجيرۀ اسپيني با ميدان عرضي باشد. مشاهده خواهيم كرد كه زمان حد سرعت كوانتومي با همدوسي حالت اوليه رابطۀ مستقيم دارد. همچنين اثرات جفت شدگي محيط و سيستم را بر روي زمان حد سرعت كوانتومي مطالعه خواهيم كرد. ملاحظه مي‌شود كه با افزايش جفت شدگي زمان حد، سرعت كوانتومي كاهش پيدا مي‌كند. همچنين مشاهده مي‌شود با افزايش تعداد اسپين‌ها در زنجيرۀ اسپيني زمان حد سرعت كوانتومي كاهش پيدا مي‌كند.