Completely positive covariant two-qubit quantum processes and optimal quantum NOT operations for entangled qubit pairs
研究了以协变方式变换给定纠缠度的纯两量子比特输入态的全正量子操作的结构。其特殊情况是量子非操作，其以最佳方式将给定纠缠度的纠缠纯两量子比特输入状态转换为正交状态。基于我们的一般分析，确定了所有的协变最优两量子比特量子非操作。特别是，它表明，只有在最大纠缠的输入态的情况下，这些量子非操作可以完美地执行。
2006-03-21 quant-ph
Phases of quantum states in completely positive non-unitary evolution
我们定义了一个操作概念的相位干涉量子系统经历一个完全积极的非幺正演化。这个定义是基于量子测量理论的概念。适当的推广Pancharatnan连接使我们能够确定的动力学和几何部分的两个国家之间的总相位由一个完全积极的地图。这些结果归结为幺正演化纯态和混合态的全位相、动力位相和几何位相的已知表达式。
2003-06-21 quant-ph
Quantum Error Correction Beyond Completely Positive Maps
通过引入任意线性映射的算子和表示，我们发展了适用于任意线性映射，特别是非完全正映射（CP）的广义量子纠错（QEC）理论.这种“线性量子纠错“理论适用于分解初始系统浴态的标准和限制性假设不适用的情况。
2009-10-21 quant-ph
Completely positive classical structures and sequentializable quantum protocols
我们研究各种完全正态射类别中的经典结构：集合和关系、配边、自由匕首紧类别和Hilbert空间。作为应用，我们证明了具有交换Kraus算子的量子映射是可以序列化的.因此，这样的协议在一般的去相位噪声下，当纠缠时与当顺序时一样鲁棒。
2012-10-02 quant-ph
Vanishing quantum discord is not necessary for completely-positive maps
对可能与其环境相关的系统动态的描述，只有在特定框架的背景下才有意义。不同的框架依赖于对初始系统环境状态的不同假设。我们重新审视完全积极性和量子不和谐之间的联系在两个不同的假设有关的家庭的初始状态。我们提出了一个例子，系统的环境状态与非零量子不和谐，导致一个完全积极的地图。这就否定了早先关于完全正映射的量子不和谐必然消失的主张。在最后的评论中，我们讨论了每种方法的物理有效性。
2013-04-04 quant-ph
Local Operations and Completely Positive Maps in Algebraic Quantum Field Theory
爱因斯坦引入了定域性原理，该原理指出，在某个有限时空区域中的所有物理效应都不会影响其类空分离的有限区域。最近，在代数量子场论中，雷代通过运算可分性的概念抓住了定域性原理的思想。运算可分性中的运算是在某个有限时空区域内进行的，而在其类空分离的有限时空区域内保持状态不变。这个操作是用一个完全正映射定义的。本文证明了在代数量子场论中使用完全正映射作为定域运算的合理性，并证明了在漏斗性质下，这种定域运算可以近似地用Kraus算子表示.
2017-04-05 quant-ph
Quantum decay cannot be completely reversed. The 5% rule
使用Wigner-Weisskopf原子的精确可解模型，它表明，不稳定的量子态不能完全恢复的程序，涉及检测的衰变产物，然后创建的时间反转的衰变产物状态，如\cite{Son}中提出的。恢复误差的普遍下限近似等于\emph{error per cycle}的$5% $-马尔可夫近似中表征衰减过程的无量纲参数。这个结果对基于校正子测量和校正操作的量子纠错过程的效率具有影响。
2008-07-16 quant-ph
Quantum and Classical Data Transmission through Completely Depolarising Channels in a Superposition of Cyclic Orders
完全去极化通道通常被认为是对通信无用的物理过程的原型：任何沿着明确定义的轨迹通过它们的信息都被完全删除。当两个这样的通道用于两个交替阶的量子叠加时，它们能够传输一定量的经典信息，但仍然没有量子信息可以通过它们。在这里，我们表明，将N个完全去极化的通道叠加在N个替代的因果顺序的能力，使高保真度，预示着量子信息的传输与误差消失为1/N。这种现象突出了与N = 2情况的根本区别，在这种情况下，完全去极化的通道无法传输量子数据，即使放置在因果顺序的叠加中。将量子信道放置在阶的叠加中的能力也导致经典通信容量随N的增加，我们通过推导精确的单字母表达式严格证明了这一点。我们的研究结果突出了多个因果顺序产生的更复杂的相关模式，这类似于多体量子系统中产生的更复杂的纠缠模式。
2021-10-07 quant-ph
Quantum Measurement, Information, and Completely Positive Maps
公理化方法的测量理论的发展。描述了标准量子力学所允许的测量非简并谱可观测量的装置的所有可能的统计性质。
2001-07-18 quant-ph
Quantum process tomography via completely positive and trace-preserving projection
我们提出了一个算法投影到一组完全积极的，保迹映射的超算子。当与成本函数的梯度下降相结合时，该过程导致量子过程层析成像的算法：找到最适合一组足够的观测的量子过程。我们比较了我们的算法的性能稀释迭代算法以及二阶求解器与流行的CVX软件包的MATLAB接口，并发现它是显着更快，更准确，同时保证物理估计。
2019-01-04 quant-ph
The reference system and not completely positive open quantum dynamics
开放的量子动力学在三方的情况下，包括一个系统，它的环境和一个被动的参考，以解决几个开放的问题，不完全正（NCP）的动态映射作为有效的描述开放的量子演化。转向状态的系统和环境的参考，减少到一个密集的，紧凑的一组状态的系统单独，提供了一个良好定义的域的行动的一个真正的动态地图描述开放的系统的演变。该映射不限于完全正（CP），但它保留了其域中所有状态的正性。探讨了三重系统不同初始构型下的NCP开放动力学。
2018-02-02 quant-ph
Experimental demonstration of genuine quantum information transmission through completely depolarizing channels in a superposition of cyclic orders
本研究通过可编程硅基光子芯片实验演示了利用循环序叠加的不定因果序，在完全退极化信道中实现真正量子信息传输，保真度显著超过经典阈值，为高噪声环境下的量子通信提供了新途径。
2025-10-08 quant-ph
Vanishing quantum discord is necessary and sufficient for completely positive maps
在量子理论中有两个长期悬而未决的问题是如何描述一类初始系统浴态，对于这类初始系统浴态，量子动力学等价于（1）初始和最终系统态之间的映射，以及（2）完全正（CP）映射。由于CP映射在量子信息处理和开放量子系统理论中的广泛应用，CP映射问题显得尤为重要。在这里，我们解决这两个问题，表明第一个答案是“所有”，与由此产生的地图是厄米特，而第二个答案是CP映射产生完全从类的可分态消失的量子不和谐。
2009-02-08 quant-ph
Extremal equation for optimal completely-positive maps
我们导出了最接近于纯量子态之间给定变换的最优完全正映射的极值方程。此外，我们还得到了最佳近似变换所能达到的最大平均保真度的上界。所开发的形式主义适用于通用非门，量子克隆机，量子纠缠，和量子比特θ-移位器。
2001-06-06 quant-ph
A Completely Top-Down Hierarchical Structure in Quantum Mechanics
一个大系统是否可以通过归纳推理使用它的子系统来充分表征？有没有可能将一个复杂系统的行为完全还原为它最简单的“原子”的行为？在下面的文件中，我们回答这些问题的负面的一类特定的系统和测量。我们从简单的两粒子例子开始，在两个显然是空的盒子之间产生了强相关性。这导致了原子和电磁系统中新的令人惊讶的效应。一个一般的建设的基础上预先和后选择的合奏，然后建议，在N体相关性可以真正被视为一个全球性的财产，只要一个是有限的，以预制一个小的测量，我们术语“严格本地”。我们的结论是，在时间对称的量子力学中，在一定的边界条件下，高阶关联可以决定低阶关联，但反之则不然。此外，后者似乎根本没有提供关于前者的任何信息。这支持了多体量子力学中自上而下的结构。
2017-09-20 quant-ph
Necessary and sufficient conditions for local creation of quantum correlation
量子关联可以从一些初始经典态通过局域操作产生。我们证明了局域保迹通道产生量子关联的充分必要条件是它不是保交换通道。这个条件对任意有限维系统都是有效的。我们还推导出交换性保持通道的显式形式。对于一个量子比特，一个保持交换性的通道要么是一个完全消相干的通道，要么是一个混合通道。对于一个三维系统（quutrit），一个保持交换性的信道要么是一个完全消相干的信道，要么是一个各向同性的信道。
2012-03-07 quant-ph
An Uncertainty Principle For Completely Positive Maps
我们提出了一个量子信道的“不确定原理“，显示了一个信道的范围和它的补充范围的尺寸之间的关系。我们研究了一些有趣的具体情况，并讨论了量子信道的隐私后果。
2016-11-19 quant-ph
Pairwise Completely Positive Matrices and Conjugate Local Diagonal Unitary Invariant Quantum States
我们介绍了一个推广的完全正矩阵，我们称之为“成对完全正”（PCP）矩阵。这些是共享联合分解的矩阵对，使得其中一个必然是半正定的，而另一个必然是条目方向非负的。我们探讨这些矩阵对的基本性质，并开发几个可测试的必要和充分条件，帮助确定是否对PCP。然后，我们建立了一个与量子纠缠的连接，通过显示，确定是否一对矩阵是成对完全正的，相当于确定是否某种类型的量子态，称为共轭局部对角酉不变态，是可分离的。纠缠理论中许多最重要的量子态都属于这种类型，包括各向同性态、混合狄克态（直到部分转置）和最大关联态。作为我们结果的一个具体应用，我们证明了具有绝对正部分转置的一大类态实际上是可分的。
2018-07-18 quant-ph
Comparison of Information Structures and Completely Positive Maps
本文给出了经典统计中Blackwell关于信息结构比较的一个定理，并在量子概率系统中加以类比。该定理为保迹完全正映射提供了一个操作解释，这是经典随机映射的自然量子模拟。该定理的证明依赖于凸集分离定理和量子隐形传态。
2005-09-27 quant-ph
Reduced dynamical maps in the presence of initial correlations
我们介绍了一个一般框架的建设完全积极的动力学演化系统环境初始相关性的存在。的建设依赖于交换性的相容性域通过考虑边际相对于环境自由度的考虑类相关状态。我们的方法允许考虑不和谐不一定为零的状态，并明确显示出非唯一性的完全正的扩展所获得的动力学映射的兼容域之外。这种地图的治疗开放量子系统动力学的相关性进行了讨论和连接到以前的文献进行了严格的评估。
2016-05-13 quant-ph
Completely Discretized, Finite Quantum Mechanics
我提出了一个版本的量子力学具有离散和有限数量的状态，这是一个合理的现实世界的模型。该模型基于有限维希尔伯特空间封闭系统的标准酉量子理论。在哈密顿量的谱上给定某些简单的条件，薛定谔演化是周期性的，用离散的形式代替连续的时间是很简单的，结果是系统只访问一个离散的有限状态向量集。对这种模型可行性的最大挑战来自宇宙学的考虑。这个理论可能对数学实在论和有限论的问题有影响。
2023-11-01 quant-ph
On the maximal dimension of a completely entangled subspace for finite level quantum systems
设$\mathcal{H}_i$是一个有限维复Hilbert空间，其维数为$d_i$，与$i = i, 1,2, ..., k$的有限能级量子系统$A_i$相关联。子空间$S \subset \mathcal{H} = \mathcal{H}_{A_{1} A_{2}... A_{k}} = \mathcal{H}_1 \otimes \mathcal{H}_2 \otimes ... \otimes \mathcal{H}_k $被称为{ \it完全纠缠}，如果它没有$u_1 \otimes u_2 \otimes ... \otimes u_k$形式的非零乘积向量，其中对于每个$i$，$u_i$在$\mathcal{H}_i$中。利用初等线性代数的方法和基本代数几何中射影簇的交定理，证明了$$\max_{S \in \mathcal{E}} \dim S = d_1 d_2... d_k - (d_1 + ... + d_k) + k - 1$$，其中$\mathcal{E} $是所有完全纠缠子空间的集合.当$\mathcal{H}_1 = \mathcal{H}_2 $和$k = 2$是一个显式正交基时，给出了$\mathcal{H}_1 \otimes \mathcal{H}_2$的一个极大完全纠缠子空间.我们还引入了多体量子系统的{ \it完美纠缠}子空间的概念，利用稳定…
2004-05-14 quant-ph
Completely Positive Divisibility Does Not Mean Markovianity
在经典域中，众所周知，整除性并不意味着随机过程是马尔可夫的。然而，对于量子过程来说，整除性通常被认为是马尔可夫性的同义词。我们发现，完全正（CP）可分量子过程仍然可以涉及非马尔可夫时间相关性，然后我们完全分类使用最近开发的过程张量形式主义，它概括了量子域的随机过程理论。
2019-08-05 quant-ph
Completely scrambled memory for quantum superposition
虽然构建具有多个量子比特的量子计算设备可以说是一项艰巨的任务，但已经用捕获的原子系综证明了与数万个量子粒子的几秒钟的相干时间。作为一个实际的应用，一个安全增强的量子态存储器使用原子已被证明。结果表明，在原子系综中保持的量子叠加被置乱和忠实地解扰，但置乱相位模糊度保持在50%。为了克服这个问题，我们提出并证明了一个方案，实现100%的相位模糊度，而无需引入额外的拉姆齐干涉仪。此外，该方案可以作为一个直接的应用程序，以保持两个值之间的选择秘密，而不会伪造。
2019-02-05 quant-ph
Control of non-controllable quantum systems: A quantum control algorithm based on Grover iteration
对于既不是强完全可控也不是完全可控的有限维双线性量子力学系统，定义了一种新的能控性概念--本征态能控性。设计了一种基于Grover迭代的量子控制算法，实现了将本征态可控但不一定（强）完全可控的系统从任意态引导到目标态的量子控制任务.
2005-03-02 quant-ph
Blind quantum computation with completely classical client and a trusted center
盲量子计算（BQC）使没有足够量子能力的客户端能够将他的量子计算委托给量子服务器，同时保持服务器对输入数据、算法和结果未知。在实际BQC协议的研究中，一个重要的问题是如何降低客户端的量子需求。多服务器BQC协议已经被提出来解决这个问题。我们回顾了双服务器和三服务器协议[Li等人，Phys. Rev. A 89，040302（R）（2014）]，并提出了一种改进的具有可信中心的双服务器BQC协议。在我们的协议中，服务器允许相互通信，客户端是完全经典的。此外，我们的双服务器协议可以修改成一个单服务器协议，通过简单地结合两个服务器。与三服务器协议相比，我们的双服务器和单服务器协议更加简单，并且不要求客户端具有访问量子信道的能力。因此，当量子计算机应用于“云”模型时，我们的协议更具实用性。
2015-10-02 quant-ph
Quantum Error-Correcting Codes Need Not Completely Reveal the Error Syndrome
目前提出的量子纠错码在通过量子信道发送的每个量子比特引入超过一比特熵的噪声存在下不起作用，也不能识别完整错误综合征的任何代码。我们描述了一个代码，它没有找到完整的错误伴随式，并可用于可靠的传输量子信息通过增加一个以上的比特的熵每个传输位的通道。在去极化通道的情况下，我们的代码可以用于保真度.8096的通道。现有的最好的代码只能运行到.8107。
1996-04-12 quant-ph
Complete positivity and contextuality of quantum dynamics
正性或更强的完全正性概念，以及情境性是量子动力学的核心属性。在这项工作中，我们证明了一个物理的么正宇宙膨胀模型可以用来描述完全正映射，而不管初始的相关条件。特别地，初始相关性的问题可以通过交换操作来解决。进一步讨论了完全正映射的物理本质，指出了它的局限性.然后，我们在完全正映射的框架之外发展了量子测量链公式，以描述更广泛的量子动力学，其中的上下文性可以通过测量转移矩阵来捕捉。
2013-03-21 quant-ph
No nonlocal advantage of quantum coherence beyond quantum instrumentality
最近的研究表明，量子可操纵性强于工具因果网络的约束集。这意味着，量子工具不能完全模拟EPR非定域关联。相反，在这里，我们表明，量子工具性确实可以模拟EPR关联完全和唯一的，如果从NAQC的角度来看。我们的研究结果的含义是，整个EPR相关性可以解释的LHS模型的工具因果背景下，如果从NAQC的角度来看。
2019-10-10 quant-ph
Entanglement can completely defeat quantum noise
我们描述了两个量子信道，单独不能发送任何信息，即使是经典的，没有一些解码错误的机会。但是每个通道的单一使用可以完美可靠地发送量子信息。这证明了零误差经典容量表现出超激活，这是超可加性现象的极端形式，其中纠缠输入允许在零容量信道上进行通信。但我们的结果仍然更强，因为当两个信道结合时，它甚至允许零错误量子通信。因此，我们的结果显示了一种新的显着的方式，其中两个系统之间的纠缠可以用来抵抗噪音，在这种情况下完美。我们还展示了一种新的形式的超激活的纠缠之间共享发送器和接收器。
2011-09-02 quant-ph
Structure of correlated initial states that guarantee completely positive reduced dynamics
我们使用的Koashi-Imoto分解的自由度联合系统的环境初始状态调查减少动力学。我们表明，一个子集的联合系统的环境初始状态保证完全积极的约化动力学，当且仅当系统私人拥有所有的量子自由度，并可以在本地访问的经典自由度，而不干扰所有的联合初始状态在给定的子集。此外，我们证明了这类态的量子互信息必须与量子自由度无关。
2016-04-17 quant-ph
Non-Markovian non-stationary completely positive open quantum system dynamics
通过对系统与环境的相互作用进行建模，我们证明了完全正的非马尔可夫动力学可能会产生一些未被探索的非标准统计特性。更新的方法是由一组破坏性的事件，包括在一个完全积极的超算子的作用下的系统密度矩阵。事件之间的随机时间间隔由任意等待时间分布描述。我们表明，在马尔可夫的情况下，如果一个执行系统的准备（测量）在任意时间，随后的演变的密度矩阵演变被修改。非平稳字符是指一个渐进的主方程的情况下，即使在任意长的时间进行准备。尽管这个属性，我们表明，运营商的期望值和运营商的相关性具有相同的动力学结构，建立一个非平稳量子回归假设的有效性。通过系统对外界弱扰动的响应，分析了系统动力学的非平稳性。
2009-08-05 quant-ph
Reply to Comment on "Completely positive quantum dissipation"
这是对R评论的回复。F. O'Connell（Phys. Rev. Lett. 87（2001）028901）对作者（B. Vacchini，“完全正量子耗散”，Phys.Rev.Lett. 84（2000）1374，arXiv：quant-ph/0002094）。
2001-07-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Surpassing thermal-state limit in thermometry via non-completely positive quantum encoding
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文研究了非完全正量子编码在热计量中的应用，证明在考虑初始探测器-环境相关性时，可以超越热态限制，提升温度估计精度。
2026-04-19 quant-ph
Choi representation of completely positive maps in brief
本文简要介绍量子信道（完全正映射）的Choi表示（即Choi-Jamiołkowski同构），重点阐述其计算技术，便于参数化与优化。
2025-01-26 quant-ph
Necessary and sufficient condition for quantum-generated correlations
我们提出了一个非线性不等式，完全描述了一组关联函数从二分量子系统，在这种情况下，每个子系统上的测量可以选择两个任意的二分法观测。这个充要条件是Cirel'son界的最大加强。
2003-09-18 quant-ph
Completely Positive Map for Noisy Driven Quantum Systems Derived by Keldysh Expansion
本研究提出基于Keldysh形式体系的退相干模型，可纳入非周期驱动与关联量子噪声，生成数值简便的CPTP映射，结合量子最优控制技术生成的脉冲能缓解量子比特态传输和门操作中的关联噪声，提升量子门保真度分析精度。
2023-10-26 quant-ph
Measurement and completely decoherence
借助于量子相干性资源测度，我们证明了在相干性基础上的退相测度可以将系统中包含的相干性完全转移到环境中，从而给出了退相干的量化。
2022-05-30 quant-ph
Probability representation of quantum channels
利用已知的将完全正映射与密度矩阵联系起来的可能性以及用二分随机变量的经典概率分布集表示密度矩阵的最新结果，我们构造了完全正映射的概率表示。在这种表示中，量子态密度矩阵的任何完全正映射都与经典硬币概率分布的集合相一致。详细研究了量子比特态映射的例子。将量子态的演化方程写成量子态概率分布的类经典动力学方程的形式。
2019-04-08 quant-ph
Subspace preserving completely positive maps
引入并研究了一类量子信道和完全正映射。这些，我们称之为子空间保持（SP）CPM，在轨迹保持CPM的情况下，一个简单的解释为那些保持概率权重的量子系统的希尔伯特空间的给定正交和分解。证明了SP CPM的几个等价刻画，并给出了所有SP CPM的一个显式构造。对于SP信道的一个子类，提出了一种基于联合酉进化的辅助系统的结构。
2003-12-16 quant-ph
Completely Positive Quantum Trajectories with Applications to Quantum State Smoothing
在这里，我们关注的是比较连续测量（量子轨迹）下的量子态的估计方案，即量子态滤波和我们介绍的[Phys. Rev. Lett. 115，180407（2015）]，量子态平滑。不幸的是，在最典型的模拟量子轨迹与模拟的总时间$T$的累积误差可以达到$T Δt$的订单。此外，这些误差可能对应于偏离完全正映射所描述的有效量子演化。在这里，我们介绍了一种高阶方法，减少了累积误差的完全积极性的演变顺序$TΔt^2$，无论是线性（非归一化）或非线性（归一化）的量子轨迹。我们的方法还保证了不同的检测方法（不同的“解开”，如量子跳跃或量子扩散）之间的平均演化的差异同样很小。这种等价性对于比较量子态滤波和量子态平滑是必不可少的，因为后者假设所有不可逆的演化都是解开的，尽管估计器只直接知道一些记录。特别是，在这里，我们比较，第一次，滤波和平滑之间的平均差异的条件下的事件，估计缺乏直接的知识：在一定的时间窗口内的光子检测。我们发现，平滑状态实际上是{ \em不纯}，在跳跃之前和之后的时间。类似地，平滑状态与“真”（最大知识）状态的保真度也低于跳跃前的滤波状态的保真度。然而，在跳跃之后，平滑状态的保真度更高。
2020-08-11 quant-ph
Irreversibility of Asymptotic Entanglement Manipulation Under Quantum Operations Completely Preserving Positivity of Partial Transpose
我们证明了在完全保持部分转置（PPT）正性的量子操作下渐近纠缠操纵的不可逆性，解决了量子信息理论中的一个主要公开问题。我们的主要工具是一个新的有效的可计算的附加下限的渐近相对熵的纠缠的PPT状态，它可以用来评估在本地操作和经典通信（LOCC）的纠缠成本。我们发现，对于支持在$3\otimes3$反对称子空间上的任意二秩混合态，PPT操作产生的纠缠量严格小于一个纠缠比特，而其纠缠代价恰好是一个纠缠比特.作为副产品，我们发现，对于这类状态，雨的限制和它的正则化，严格小于渐近相对熵的纠缠。因此，在一般情况下，没有唯一的纠缠措施的纠缠操纵的PPT操作。我们进一步证明了通过LOCC（或PPT）操作的纠缠蒸馏的不可逆性的可计算的充分条件。
2017-10-06 quant-ph
Completely Positive Quantum Dissipation
从微观物理碰撞出发，利用最近引入的宏观系统子动力学方法，导出了描述布朗粒子量子耗散的完全正的主方程。所得到的方程可以转换成Lindblad形式，每个笛卡尔方向具有单个生成元。温度依赖的摩擦和扩散系数的位置和动量表示的碰撞截面。
2000-02-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Detection methods to rule out completely co-positive and bi-entangling operations
在这项工作中，我们扩展了在[Phys.Rev.A88，042335（2013）]和[Phys.Script. T153，014044（2013）]，以便检测量子信道的其他感兴趣的凸集。首先，我们设计了一个检测非完全共正映射的方法。然后，我们专注于所谓的双纠缠操作的集合，并显示如何在这个集合之外的地图可以被发现。在这两种情况下，我们提供明确的例子，显示理论技术和相应的实验程序。
2013-12-17 quant-ph
Microscopic derivation of a completely positive master equation for the description of Open Quantum Brownian Motion of a particle in a potential
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；North-West University（西北大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；Stellenbosch University（斯坦伦布什大学）
本文推导了开放量子布朗运动的完全正主方程，揭示了非高斯动力学特性。
2026-02-03 quant-ph
Superconductor Qubits Hamiltonian Approximations Effect on Quantum State Evolution and Control
Bloch球上超导电荷量子比特、相位量子比特和磁通量子比特的量子态在没有外部驱动的情况下始终稳定于初始态。通过对量子比特的驱动，电荷和通量哈密顿量的近似导致了量子态在布洛赫球中绕轴的旋转，与精确哈密顿量的旋转矢量完全不同。相位量子比特的量子态在近似哈密顿量和精确哈密顿量下的轨迹是相同的，但量子可观测量的期望值与另外两个量子比特有相当大的误差。微波驱动控制是针对近似的哈密顿量设计的，并施加在实际系统上，显示出与期望轨迹完全不同的轨迹。最后，设计了一个非线性控制器，通过外加$μ$ V电压控制和nA电流控制，实现了一般量子比特的完全稳定，使量子态稳定在一个期望的态。
2020-11-26 quant-ph
Lower bounds for testing complete positivity and quantum separability
在这项工作中，我们感兴趣的问题，测试量子纠缠。更具体地说，我们研究了量子性质测试中的可分性问题，其中一个是给定的$n$副本的一个未知的混合量子态$\varrho$在$\mathbb{C}^d \otimes \mathbb{C}^d$，和一个想要测试是否$\varrho$是可分离的或$ε$ -远离所有可分离的状态在跟踪距离。我们证明了$n = Ω(d^2/ε^2)$拷贝数是检验可分性所必需的，假设$ε$不是太小，即$ε= Ω(1/\sqrt{d})$。我们还研究了网格上的完全正的分布$[d] \times [d]$，作为一个经典的模拟可分离的状态。我们类似地证明，$Ω(d/ε^2)$样本从一个未知的分布$p$是必要的，以决定是否$p$是完全积极的或$ε$ -远离所有完全积极的分布在总的变化距离。为了表明真正的复杂性实际上可能更高，我们还表明，学习$[d] \times [d]$上的未知完全正分布需要$Ω(d^2/ε^2)$样本。
2019-09-09 quant-ph
Fractional Generalization of Quantum Markovian Master Equation
我们证明了一个推广的量子马尔可夫方程的可观。在这个广义方程中，我们使用的超算子是完全耗散超算子的分数幂。我们证明了所建议的超算子是完全正半群的无穷小生成元，并描述了这个半群的性质。我们求解了线性摩擦谐振子的分数阶量子马尔可夫方程。马尔可夫超算符的分数幂可以被认为是描述量子系统环境的“屏蔽”度量的参数：对于$α=0$，环境对系统的影响是不存在的，对于$α=1$，环境完全影响系统，而对于$0<α<1$，我们有类似幂的环境影响。
2009-09-04 quant-ph
Non-completely positive maps: properties and applications
我们研究了开放量子系统在初始关联存在下与环境的演化。在这里，通过完全正迹保持（CPTP）量子操作描述演化的标准形式主义可能失败，并且可以观察到非完全正（非CP）映射。利用量子不和谐理论对系统与环境之间的关联进行了一种新的分类。然而，我们发现量子不和谐不是系统交换之间的对称量，这导致了分类的模糊性-根据两个系统的顺序，量子和经典相关的状态。研究了非CP映射下量子过程层析成像中的态制备问题。在SQPT中，如果我们的系统最初与环境相关，则准备过程可以影响重建量子操作的完全正性。我们研究了最近提出的准备程序使用投影测量，并提出了我们自己的协议，使用一个单一的测量，然后由单一的旋转。前者可以产生非CP演化，而后者总是产生CP映射。AAPT中的态准备总是导致CP演化。我们研究了统计噪声在过程层析成像中的作用，发现当演化应该是CP时，它可以导致非CP的识别。发现重建过程的分布的方差与用于执行断层扫描的状态的副本的数量成反比。最后，我们详细介绍了一个实验，使用目前可用的线性光学QC设备，以证明在SQPT中产生的非CP映射。
2009-11-17 quant-ph
Completely positive approximate solutions of driven open quantum systems
我们定义了一个微扰近似的解Lindblad主方程与时间相关的发电机，满足的基本属性的完全正性，作为必要的量子模拟和最优控制。明确的例子，我们表明，确保这一属性大大提高了微扰近似的精度。
2014-09-22 cond-mat.other quant-ph
On the relation between completely bounded and $(1,cb)$-summing maps with applications to quantum XOR games
在这项工作中，我们表明，给定一个线性映射从一般的算子空间到对偶的C $^*$ -代数，其完全有界的规范是上界的一个普遍常数倍的$(1,cb)$ -求和规范。这个问题是由量子信息论中的量子异或博弈研究所激发的。特别是，我们的研究结果意味着，对于这样的游戏纠缠的策略不能任意优于那些使用单向经典通信的策略。
2021-12-09 math.FA quant-ph
Guaranteeing Completely Positive Quantum Evolution
本文研究将非完全正（NCP）映射通过非对称退极化复合转化为完全正（CP）映射，证明无需完全退极化即可实现，并给出扰动度量，表明非对称退极化优于结构物理近似，能更好保持原映射结构。
2022-05-07 quant-ph
Mathematical framework for detection and quantification of nonclassical correlation
现有的二分非经典相关的措施，其特点是非零nonlocalizable信息下的零路CLOCC协议是昂贵的计算成本。我们定义和评估经济措施的基础上一类新的地图，特征值保持，但不完全特征值保持（EnCE）的地图。这类映射类似于纠缠理论中常用的正但不完全正（PnCP）映射。线性和非线性EnCE地图进行了研究。我们还证明了对数保真度的形式的措施的次可加性。
2010-11-09 quant-ph
Quantum relative entropy: general convergence criterion and preservation of convergence under completely positive linear maps
研究量子相对熵的收敛问题，给出其局部连续性的一般准则与必要条件，并证明该连续性在完全正线性映射下保持。
2022-12-05 math-ph math.MP quant-ph
