Comparing Wigner, Husimi and Bohmian distributions: Which one is a true probability distribution in phase space?
维格纳分布函数是一种准概率分布。当适当地积分时，它提供正确的电荷和电流密度，但它在相空间的某些点和区域中给出负概率。或者，胡西米分布函数在任何地方都是正定义的，但它不能提供正确的电荷和电流密度。所有这些困难的根源是试图在量子理论中构建一个相空间，这个相空间不允许电子的位置和动量有明确的（即同时的）值。相反，在量子力学的（德布罗意-玻姆）玻姆理论中，电子有明确的位置和动量。因此，这种理论提供了相空间概率分布的自然定义，并且通过构造，它是正定义的，并且它精确地再现了电荷和电流密度。玻姆分布函数对于量子问题，特别是对于量子输运，有着许多尚未探索的潜力。
2015-08-12 quant-ph
Husimi-Wigner representation of chaotic eigenstates
就像相干态可以被认为是量子点一样，它对全希尔伯特空间的因子空间的限制可以被解释为量子平面。这种因子相干态与完全纯态的重叠类似于量子截面。它定义了余因子希尔伯特空间中的一个约化纯态。对应于一组完整的平行量子截面的所有维格纳函数的集合定义了Husimi-Wigner表示。它占据了一个中间地带之间的激烈抑制非经典功能，胡西米功能的特点，和令人生畏的复杂性更高的维维格纳函数。在分析了这些功能的简单状态，我们利用这种新的表示作为一个探针的数值计算的混沌哈密顿本征态。单个的二维维格纳函数类似于半经典量子化态的维格纳函数，但是规则的环形图案被位错打破。
2007-05-19 nlin.CD quant-ph
Phase space distributions in information theory
本文利用Wigner和Husimi相空间分布研究Shannon等熵及相关信息度量，发现Wigner分布的熵更低且更接近不确定性界限，并量化了选用Husimi分布造成的信息损失。
2024-10-21 quant-ph
Quantum computation and analysis of Wigner and Husimi functions: toward a quantum image treatment
我们研究了量子算法的效率，旨在获得量子系统的相空间分布函数。Wigner和Husimi函数。不同的量子算法被设想来构建这些函数，并与经典计算进行比较。研究了从这些算法的最终波函数中更有效地提取信息的不同方法，包括粗粒度测量、幅度放大和小波变换后的波函数的测量。该算法进行了分析和数值测试的复杂量子系统，表现出不同的行为取决于参数，即踢旋转。维格纳函数的结果表明，特别是使用量子小波变换给出了一个多项式增益超过经典计算。对于Husimi分布，增益比Wigner函数大得多，并且借助于振幅放大和小波变换更大。我们也将同样的技术应用于实像的分析。结果表明，量子小波变换的使用允许显着降低所需的测量的数量，但在大量的信息损失的代价。
2004-12-15 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Symmetry Transformation in Extended Phase Space: the Harmonic Oscillator in the Husimi Representation
在以前的工作中，量子势的概念被推广到扩展相空间（EPS）的线性和调和势的粒子。与薛定谔量子力学相反，通过适当的推广正则变换，我们可以得到相空间量子力学的Wigner表示，其中从动力学方程中去掉了量子势。换句话说，在这种表示中，人们仍然具有普通哈密顿-雅可比方程的形式不变性。从数学上讲，这种情况类似于从球坐标系到笛卡尔坐标系中离心势的消失。在这里，我们表明，Husimi表示是另一种可能的表示，其中的谐波势的量子势消失，修改后的Hamilton-Jacobi方程减少到熟悉的经典形式。当Husimi变换中的参数假定对应于$Q$函数的特定值时，会发生这种情况。
2008-02-04 quant-ph
Spin kinetic theory - quantum kinetic theory in extended phase space
在相空间扩大的情况下，引入了相空间分布函数及其演化的概念。特别是，我们包括粒子的内禀自旋，并提出了一个标量准分布函数的量子动力学演化方程。在适当的维格纳变换技术，我们希望相应的准分布函数是一个复杂的矩阵，我们引入了一个自旋投影算子的密度矩阵，以获得上述标量准分布函数。这个投影算子和量子光学中广泛使用的胡西米（或Q）函数之间有着密切的对应关系。这样的函数是基于魏格纳函数的高斯拖尾，给出正定分布函数。因此，我们的方法给出了一个Wigner-Husimi准分布函数在扩展相空间中，其中约化分布函数的布洛赫球是严格正的。我们还讨论了规范问题和基于这样的量子动力学理论的流体矩的层次。
2010-02-02 quant-ph
Quantum algorithms for phase space tomography
提出了一种可用于量子态相空间层析成像的高效电路。电路评估单个值或选择的平均值的维格纳，柯克伍德和胡西米分布。这些量子门阵列可以通过初始化适当的计算状态来编程。胡西米电路依赖于一个子程序，这个子程序本身也很有趣：有效地准备一个相干态，这是哈珀哈密顿量的基态。
2003-10-20 quant-ph
Generalized Husimi Functions: Analyticity and Information Content
本文讨论了一类广义Husimi函数的解析性质，并特别讨论了状态重构问题。该类由Wodkiewicz操作概率分布的子集组成，其中过滤器参考状态是压缩真空状态。该函数是解析的这一事实意味着，在相空间的任何小区域上对其值的完全精确的知识提供了足够的信息来重建密度矩阵。然而，如果人们对它的值只有不精确的知识，那么当人们试图进行延拓时，统计误差的放大就会严重限制可以提取的信息量。考虑到这一事实，我们对显性的或实验上可获得的信息和仅以隐性的、实验上不可获得的形式存在的信息进行了区分。它示出了一个明确的描述系统的各个方面，可以找到本地化的各种2实维表面在复杂的相空间。特别是，该函数到复杂相空间的纯虚部的延续提供了维格纳函数的明确描述。
1999-11-22 quant-ph
Quantum and Fisher Information from the Husimi and Related Distributions
对本研究产生影响的两个主要/直接的影响--我们在此试图将其联系起来--是Zyczkowski和Slomczykowski的论文（J. Phys. A 34，6689 [2001]）以及Petz和Sudar的论文（J. Math. Phys. 37，2262 [1996]）。在前一项工作中，采用广义Husimi分布上的度量（具体来说是Monge度量）来定义两个任意密度矩阵之间的距离。在Petz-Sudar的工作（完成一个程序的Chentsov），量子模拟（古典唯一）费舍尔信息（蒙托内）度量的概率单纯形被扩展到定义一个不可数无穷的黎曼（也单调）度量的一组正定密度矩阵。我们在这里提出的问题是什么特定的/唯一的Fisher信息度量（经典定义的）Husimi分布和它如何涉及到无限的（量子）度量的密度矩阵的Petz和Sudar？我们发现一个高度接近（小相对熵）之间的概率分布（量子杰弗里斯的先验），产生量子普遍的数据压缩，并（以下克拉克和巴伦）给出其经典的对应关系。我们还研究了Fisher信息度量对应的护送Husimi，正P和某些高斯概率分布，以及在某种意义上，离散Wigner伪概率。先验概率分布的比较非信息性-最近由Srednicki研究（Phys. Rev. A 71，052107 [2005]）-通过归一化各种信息度量的体积元素形成，也在我们的上下文中讨论。
2006-01-02 quant-ph
Path-Integral Formulation of Bosonic Markovian Open Quantum Dynamics with Monte Carlo stochastic trajectories using the Glauber-Sudarshan P, Wigner, and Husimi Q Functions and Hybrids
本文提出基于路径积分公式的SDEs推导方法，利用准概率函数描述玻色子开放量子动力学，克服了平均场近似限制，并验证了其在可解模型中的准确性。
2025-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution of nonclassicality of the quasi-Bell states for a strongly coupled qubit-oscillator system
从量子比特振子系统的准Bell态出发，在绝热近似下得到了密度矩阵的时间演化。复合密度矩阵通过量子比特自由度的部分追踪导致振子的约化密度矩阵，该约化密度矩阵用于获得准概率分布，诸如Glauber-Sudarshan P函数、Wigner W函数和Husimi Q函数。维格纳函数的负性作为状态的非经典性的度量。在理解分别基于W函数和Q函数的维格纳熵和韦尔熵之间的比较时，这种否定性变得特别相关。
2015-02-10 quant-ph
Phase properties of a new nonlinear coherent state
研究了位移算符型非线性相干态的相位特性。特别是，我们评估的Pegg-Barnett相位分布，并将其与相关联的胡西米Q函数和维格纳函数的相位分布进行比较。我们还研究了这个态的数相压缩.
2000-06-14 quant-ph
Semiclassical evolution of quantum wave packets on the torus beyond the Ehrenfest time in terms of Husimi distributions
研究了环面上量子波包自由演化的半经典长时间极限。尽管这个系统的简单性，仍然有开放的问题，关于详细描述的演变的时间尺度上超越了复活节的时间。其中一种方法是基于时间演化的波包的极限Wigner或Husimi分布，因为普朗克常量趋于零，时间趋于无穷大。我们推导出明确的表达式对应于所有的时间尺度和相应的演化阶段的半经典措施：类经典运动，传播的波包，其复兴。我们还讨论了基于半经典措施的方法的局限性，并建议其推广。
2016-07-26 math-ph math.AP math.MP
Operational and harmonic-analytic aspects of quasi-probability distributions
Husimi分布和Wigner分布都是著名的准概率分布，出现在几个上下文中。在本文中，我们展示了这些分布函数的一些显着的方面有关的几何结构的广义相干态系统和操作的量子物理，和一个计划制定的广义版本的准概率分布。我们的方案从相干态系统的理论出发，更直接地给出了准概率分布的具体公式，阐明了它们的运算意义，特别是Husimi分布的运算意义以及Husimi分布与其它类准概率分布的相互关系。
2011-01-27 math-ph math.MP quant-ph
Study of entropy production in Yang-Mills theory with use of Husimi function
理解纯量子系统中的热化过程是理论物理中的一个挑战。在这项工作中，我们探讨了杨米尔斯（YM）理论中可能的热化机制，通过使用一个半正定的量子分布函数称为Husimi函数，它是由一个粗粒化的Wigner函数在最小的不确定性。然后熵被定义为Husimi函数，这被称为Husimi-Wehrl（HW）熵。我们提出了两种数值方法来计算HW熵。我们发现利用经典YM方程进行半经典近似是可行的。应该指出的是，半经典近似是有效的物理感兴趣的系统，包括早期阶段的重离子碰撞。利用Husimi函数的乘积近似，我们成功地对YM场的HW熵进行了数值计算，结果表明它确实有一个有限的值，并且随着时间的推移而增加.
2015-11-12 hep-ph nucl-th quant-ph
Entropy production in quantum Yang-Mills mechanics in semi-classical approximation
利用半经典处理中的Husimi-Wehrl熵讨论了孤立量子系统的热化。Husimi-Wehrl熵是通过使用相空间分布的Husimi函数获得的Wehrl熵。Husimi函数的时间演化通过涂抹Wigner函数给出，其时间演化在半经典近似下得到。我们表明，这种半经典的处理在描述熵产生的一对夫妇的量子力学系统，其经典的计数器系统是已知的混沌的效率和有用性。我们提出了两种方法来评估的时间演化的Husimi-Wehrl熵，测试粒子方法和两步蒙特卡罗方法。我们通过数值计算证明了这两种方法的特点，并表明，这两种方法的同时应用，确保了在给定的时间Husimi-Wehrl熵的结果的可靠性。
2015-11-12 hep-ph hep-th nucl-th
Maximal Accuracy and Minimal Disturbance in the Arthurs-Kelly Simultaneous Measurement Process
阿瑟-凯利模型的位置和动量的同时测量的准确性进行了分析，使用的概念开发的布拉金斯基和哈利利的背景下，测量一个单一的量子可观察。追溯误差和预测误差是有区别的。它表明，测量值的分布符合初始状态的Husimi函数时，追溯的准确性是最大化的，它是有关的最终状态的反Husimi函数（量子光学的P表示）时，预测的准确性是最大化的。文中还讨论了测量对系统的干扰。一类最小干扰测量的特点。它示出，测量值的分布，然后符合Cartwright所描述的平滑Wigner函数之一。
1998-09-17 quant-ph
Rapidly Decaying Wigner Functions are Schwartz Functions
我们证明，如果一个（可能是混合的）量子态的维格纳函数比相空间变量$x$和$p$中的任何多项式都更快地向无穷大衰减，那么它的所有导数也是如此，即，它是相空间上Schwartz函数。这等价于Husimi函数是Schwartz函数的条件，即量子态是Keyl等人意义上的Schwartz算符，在纯态的情况下，波函数是位形空间上的Schwartz函数。我们讨论了这种约束的维格纳函数的解释，并提供明确的施瓦茨范数的界限。
2022-02-16 math-ph math.MP quant-ph
Anomalous energy exchanges and Wigner function negativities in a single qubit gate
反常弱值和Wigner函数的负性是量子上下文性的重要证据。我们表明，这些影响发生在分析能量的一个单一的量子比特门所产生的共振相干场在波导中传播。量子比特和场之间的相关性的建立是对门保真度的限制的原因，但也是最近在超导装置中观察到的非平凡能量平衡的原因。在实验方案中，通过外差检测连续监测场，然后在最终量子位测量的结果上进行后选择。后选数据可以解释为场的弱值，并能显示场能量变化的异常值。我们用碰撞模型来模拟联合系统的动力学，在任何时候都可以获得量子比特场的纠缠态。我们找到了后选外差信号的准概率分布的解析表达式，即条件Husimi-Q函数。后者允许获得所有场的弱值：我们用它来获得场的能量变化，并显示其异常行为。最后，我们导出了光场的条件Wigner函数，并证明了当门的角度值相同时，会出现反常弱值和Wigner函数的负值。
2022-10-11 quant-ph
Probing information theoretic measures of nonlinear ultracold quantum gases using phase-space distributions
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology（萨达尔·瓦拉巴伊国家理工学院）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
利用Wigner和Husimi准概率分布，研究由Gross-Pitaevskii方程描述的谐振子陷阱Bose-Einstein凝聚体，通过计算Shannon熵、Wehrl熵、Rényi熵、Fisher信息等多种信息论度量，发现更强的排斥相互作用导致相空间离域化增强，且从Wigner到Husimi表示中非经典干涉被抑制。
2026-06-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum expectations via spectrograms
讨论了一种新的计算高频区量子期望值的相空间方法。而不是表示一个波函数的维格纳函数，它通常达到负值，我们定义了一个新的相空间密度通过添加一阶厄米谱图项作为修正的胡西米函数。新的相空间密度产生量子期望值的精确近似，以及允许从非负密度的数值采样。我们说明了新方法的数值实验在$128$尺寸。
2016-03-04 quant-ph
On the discrete Wigner function for SU(N)
我们提出了一个自洽的理论框架，有限维离散相空间，使我们建立一个良好的接地Schwinger酉算子和特殊酉群$\mathrm{SU(N)}$的生成元之间的映射计划。这种一般的数学构造为有限维状态向量空间描述的任意量子系统的真正离散的维格纳函数的公式化提供了一条合理的途径。为了说明我们的结果，我们得到了一个一般的离散Wigner函数组$\mathrm{SU(3)}$，并将其应用到一个特定的三能级系统的研究。此外，我们还讨论了离散Husimi和Glauber-Sudarshan函数的可能扩展，以及未来对多体量子态的研究。
2019-09-16 hep-lat math-ph math.MP
Effective algorithms for calculation of quasiprobability distributions of bright "banana'' states
针对克尔非线性产生的明亮“香蕉”态在光子数极大时维格纳函数直接计算代价过高的问题，本文提出了可适用于任意实际光子数和非线性值的 Husimi 与 Wigner 准概率函数快速计算算法。
2023-11-30 quant-ph
Quantitative tomography for continuous variable quantum systems
我们提出了一个连续变量的层析成像方案，重建Husimi Q-函数（维格纳函数）的拉格朗日插值，使用测量的Q-函数（维格纳函数）在帕多瓦点，最佳采样点的二维重建。与在规则网格上使用等距点相比，我们的方法大大减少了所需的测量次数，尽管可以重新分析这些实验。重建算法产生的重建函数与指数下降的误差和准线性运行时间的帕多瓦点的数量。此外，利用Q函数的插值多项式，我们提出了一种技术，直接估计的密度矩阵元素的连续变量状态，只有线性传播的输入测量误差。此外，我们推导出一个状态无关的分析界上的错误，这样我们的估计的密度矩阵是伴随着其不确定性的措施。
2017-06-23 quant-ph
Unnormalized quasi-distributions and tomograms of quantum states
断层图像和准分布函数，如维格纳，Glauber - Sudarshan $P$ -和Husimi $Q$ -函数，违反了标准的归一化条件。获得了使用这些断层图像和准分布函数重建密度矩阵的条件。研究了德布罗意平面波、Moschinsky快门问题和均匀恒定电场中带电粒子的定态等三种不同的状态。用Dirac δ函数、Airy函数和Fresnel积分表示的它们的层析图和准分布函数违反了标准的归一化条件，因而不能总是重建态的密度矩阵.
2017-08-16 quant-ph
Phase space spinor amplitudes for spin 1/2 systems
将连续自由度系统的相空间振幅概念推广到有限维自旋系统。复振幅上获得的球体和有限晶格，在每种情况下，使一个更基本的描述纯自旋状态比以前给出的维格纳函数。在每一种情况下，维格纳函数都可以表示为振幅和它的共轭的星积，因此提供了一个广义的玻恩振幅解释，强调了它们更基本的地位。振幅与其共轭的普通乘积产生（广义）自旋Husimi函数。自旋- $\half$的情况下，详细处理，它示出的相空间振幅的球变换正确的旋量下旋转，尽管他们的表达式在球谐函数。在晶格上的自旋振幅也被发现转化为旋量。应用于态叠加的相空间描述，以及自旋$\half$磁偶极子在含时磁场中的态在相空间中的演化。
2011-03-06 quant-ph
Quantum non-Gaussianity witnesses in the phase space
我们解决了量子非高斯态的检测，即非经典状态，不能表示为高斯态的凸混合，并提出了一种方法来推导一个新的家庭的标准的基础上通用的线性泛函。然后，我们专门这种方法来推导证人的基础上$s$参数化准概率函数，概括以前的标准的基础上的维格纳函数。特别地，我们详细讨论和分析了基于Husimi Q函数的见证子的性质，证明了它们在检测有损信道中演化的各种非高斯态的量子非高斯性时往往比以前的判据更有效。
2014-06-17 quant-ph
Representations of two-qubit and ququart states via discrete Wigner functions
通过将Schwinger酉算子与特殊酉群$\mathrm{SU(N)}$的生成元联系起来的一个良好的映射方案，有可能建立一个以离散$\mathrm{SU(N)}$ Wigner函数为合法副产品的有限维离散相空间的自洽理论框架.在本文中，我们应用这些结果的目的是提出一个详细的研究离散的$\mathrm{SU(2)} \otimes \mathrm{SU(2)}$和$\mathrm{SU(4)}$维格纳函数，在直接连接的实验涉及，除其他事项外，层析重建的密度矩阵有关的两个量子比特和quantum状态。接下来，我们建立了一个正式的对应关系的描述，使我们能够可视化的量子相关效应，这些国家在有限维离散相空间。此外，我们进行了理论研究的两个量子比特的X-态，它结合离散的Wigner函数和它们各自的边缘分布，以获得一个新的函数负责定性描述量子相关效应。最后，我们还讨论了离散的Husimi和Glauber-Sudarshan分布函数的可能扩展，以及未来在自旋链上的应用。
2019-08-17 math-ph math.MP quant-ph
Extended Cahill and Glauber formalism for finite dimensional spaces II. Applications in quantum tomography and quantum teleportation
利用一种新的mod（N）不变算子基，在推广的Cahill-Glauber形式下，在有限维Hilbert空间中引入了与有界算子相关的s参数化相空间函数，并详细讨论了它们的性质.离散的Glauber-Sudarshan、Wigner和Husimi函数作为s参数化相空间函数的特殊情况从这种形式主义中出现，特别是在它们之间迅速建立了一个层次过程。此外，还对量子层析成像和量子隐形传态进行了相空间描述，得到了新的结果。
2005-09-17 quant-ph
Information and majorization theory for fermionic phase-space distributions
本文利用超数理论为费米子相空间分布提出信息论度量，证明其不确定性关系及费米子类比猜想，并指出相关度量可通过Berezin积分取实数值而具有物理意义。
2025-09-25 quant-ph
Quantum phase space functions and relations of entropic localisation measures
量子相空间的概念提供了一个关于量子力学的观点，它不同于标准的希尔伯特空间方法，但更接近于经典的相空间。由于量子力学的性质，存在几种等价的量子相空间描述，人们不能总是选择其中一种，因为它们都有一定的优点和缺点。例如，Husimi-Kano Q函数是一个概率分布，因此产生了熵量，即Renyi-Wehrl熵，其中有几个属性是已知的。维格纳函数，另一方面，有一个更容易的物理解释，但可能采取负值。本文利用Beckner-Brascamp-Lieb不等式将不同的相空间函数联系起来，研究了量子相空间中一个态的局域化熵测度。
2013-05-31 quant-ph
Dips in high-order harmonics spectra from a subcycle-driven two-level system reflected in the negativity structure of the time-frequency Wigner function
我们研究了由强超宽带半周期和单周期脉冲驱动的两能级模型系统辐射的高次谐波谱，这些脉冲短于跃迁频率的倒数。在这种驱动状态下，对于来自强驱动系统的辐射而言典型的频谱中的平台由于相同频率的波之间的干涉并且在不同时刻发射而具有明显的幅度调制。具体地说，在辐射光谱中的一组频率处存在特征性的“凹陷”结构，其中相应的振幅被抑制了几个数量级。这种结构的理解是必要的应用，如阿秒脉冲的产生，其中的组成模式的数量和它们的相对相位是很重要的。因此，我们展示了一种系统的方法来找到形成倾角的频率。为了进一步说明干扰机制，我们提取的相位信息的帮助下的时间-频率分布函数，即Husimi和Wigner函数。特别是，我们发现，维格纳函数的负结构对应于每个谷频率和信息的干扰类型的编码在维格纳函数的负区域的图案。由于这种时频Wigner函数实际上可以测量，我们设想利用其负性结构来提取在子周期时间尺度内的时间点发射的辐射分量之间的相位信息。这将为理解和设计光子应用提供一个有效的工具，包括短波长相干光源。
2021-05-31 physics.optics quant-ph
Flow-based Phase-space Tomography of Continuous-variable Quantum States
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Stanford University（斯坦福大学）；Tufts University（塔夫茨大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Tsinghua University（清华大学）
研究连续变量量子态层析成像，提出基于流的QST-Flow框架，含QST-QFlow和QST-WFlow两个变体，能保持准概率归一化，通过多种态的基准测试展示其优势，为非经典玻色子系统相空间层析成像开辟新途径。
2026-07-24 quant-ph
Evolution of a hybrid micro-macro entangled state of the qubit-oscillator system via the generalized rotating wave approximation
研究了两体（超）强耦合量子比特振子系统中混合纠缠态的演化。利用广义旋波近似，得到了量子比特和振子的约化密度矩阵。振子的约化密度矩阵给出了相空间准概率分布，如对角P表示、Wigner W分布和Husimi Q函数。在强耦合制度的Q-函数演变成均匀分离的宏观上不同的高斯峰表示“小猫”状态在某些特定的时间，取决于多个时间尺度存在于相互作用的系统。对于超强耦合领域，大量的相互作用产生的模式出现与它们的相位完全随机化。一个随机平均的动态量集，同时导致系统的退相干。利用Wehrl熵研究了谐振子在相空间中的离域性。W分布的负性，虽然记录了它与经典态的偏离，但允许我们比较信息论的度量，如Wehrl熵与Wigner熵。在二体系统的演化过程中，还发现了压缩态的存在和Mandel参数出现负值等非经典性质。在这里研究的参数制度，这些属性不生存后的时间平均过程。
2015-09-23 quant-ph
Time evolution of a Gaussian class of quasi-distribution functions under quadratic Hamiltonian
Zoubi和Ben-Aryeh提出了二次哈密顿量下Wigner准分布函数传播的李代数方法。我们表明，同样的方法可以用来传播一个相当一般的类的准分布函数，我们称之为“高斯类”。这个类包含作为特殊情况下，著名的维格纳，Husimi，Glauber和柯克伍德Rihaczek准分布函数。我们提出了一些例子，这些功能的时间演化的计算。
2014-04-15 math-ph math.MP quant-ph
The quantum state vector in phase space and Gabor's windowed Fourier transform
量子态矢量的复相空间振幅的表示，补充了由Wigner函数的密度算子的描述，已被定义通过应用Weyl-Wigner变换的并元算子，线性的状态矢量和反线性的一个固定的“窗口状态矢量”。在这里，这方面的建设进行了探讨，重点是与加博的“窗口傅立叶变换”的连接。作为例子，给出了简单量子态在不同窗口选择下的振幅。状态向量的广义Bargmann表示作为特殊情况出现，与高斯窗口相关。对于每个窗口的选择，振幅位于相空间上的平方可积函数的相应线性子空间中。广义玻恩解释的振幅描述，与维格纳函数和广义胡西米函数出现的数量线性的振幅和反线性的复共轭。薛定谔的时间相关和时间无关的方程表示相空间振幅，并在简单的情况下描述其解决方案。
2010-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Experimental certification of nonclassicality via phase-space inequalities
尽管它在量子科学和技术中具有根本的重要性，但非经典性的实验验证仍然是一项具有挑战性的任务，特别是在损耗和噪声充斥系统的现实场景中。在这里，我们提出了第一个实验实施最近推出的相空间不等式的非经典认证，概念上统一相空间表示与相关条件。我们通过研究一类有噪声和有损耗的光量子态的非经典性，证明了这种方法的实用性和灵敏度。为此，我们在实验上产生的单光子添加的热态与各种热平均光子数，并检测它们在不同的损失水平。基于重构的Wigner和Husimi Q函数，不等式条件检测非经典性，尽管所涉及的分布是非负的，其中包括高损失（93%）的情况下，其他已建立的方法不揭示非经典性。我们展示了实现方法的优点，并讨论了可能的扩展，以确保量子科学和技术的广泛适用性。
2021-01-28 quant-ph
Wigner negativity and stellar rank for SU(1,1) states
Universidad de Guadalajara（瓜达拉哈拉大学）；Universidad Autónoma de Chile（智利自治大学）；Universidad Complutense（康普顿斯大学）；Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS, Astroparticule et Cosmologie（法国国家科学研究中心，天体粒子与宇宙学）；University of Białystok（比亚韦斯托克大学）；Institute for Quantum Studies, Chapman University（查普曼大学量子研究学院）
研究SU(1,1)态的量子特性，通过构建全协变准概率分布族填补相关研究空白，得出维格纳函数对特定相干态严格为正等结果，还研究了星秩及引入广义多极层次结构，提供了量化该系统量子资源的工具包。
2026-08-03 math-ph math.MP quant-ph
Quantum energy teleportation in phase space quantum mechanics
该研究在相空间量子力学中分析量子能量隐形传态协议，借助 Wigner 分布、星积及 Husimi Q 函数揭示传输能量与基态纠缠的关系，并利用 Wehrl 熵量化协议中的相干性和纠缠消耗。
2024-08-06 math-ph math.MP quant-ph
Variational dynamics of open quantum systems in phase space
本文提出用 Wigner/Husimi-Q 准概率分布的变分编码结合 Monte-Carlo 采样，高效模拟大型受驱–耗散多体开放量子系统，并通过弱非线性 Bose-Hubbard 模型验证其效率。
2023-07-14 physics.comp-ph physics.data-an quant-ph
The thermal statistics of quasi-probabilities' analogs in phase space
我们把注意力集中在相空间中的准概率（QP）的重要情况下的二次哈密顿的经典类似物的热统计。我们考虑三个更重要的OP：1）维格纳的，$P$ -，和胡西米的。我们表明，对于所有这些，随之而来的半经典熵是一个函数的波动产品$Δx Δp$的{ \it只}。我们确定{ \it，$P$分布的半经典类似物}在非常低的温度下似乎变得不物理。其他几个信息量词的行为以多种方式再次证实了这一论断。我们还研究了统计复杂性和比热等热量的行为。
2015-08-20 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Theory of Quantum Phase Space: Foundations and Applications
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料中心）；Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies, University of Science and Technology of China（中国科学院大学上海高等研究院费曼量子中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学量子器件北京市重点实验室）
本文综述量子相空间理论，重点介绍量子Wannier基的最新发展，该基通过希尔伯特空间与离散相空间之间的幺正映射提供真正的概率分布，并探讨Bourgain非周期基以规避Balian-Low定理的限制。
2026-06-01 quant-ph
Linear entropy in quantum phase space
我们计算了费米子或玻色子的量子Renyi熵的相空间表示。这也可以用来计算纯度和保真度，或者两个系统之间的纠缠。我们表明，它是可能的计算熵从采样的相空间分布在正常有序表示，虽然这是不可能的所有量子态。我们给出了一个例子，使用这种方法在一个完全可溶的热的情况下。由于内积发散，在经典对称（维格纳）或反常序（胡西米）相空间中，量子熵根本无法使用采样方法计算。优选的方法是使用广义高斯相空间方法，其利用随机格林函数的分布。我们说明了这种方法，通过计算玻色子或费米子模式耦合到一个随时间演变的，非马尔可夫水库的减少熵和纠缠。
2011-09-28 cond-mat.other quant-ph
Coherent representation of fields and deformation quantization
受量子光学和量子信息理论中相空间描述的一些著名结果的启发，我们的目标是通过在形变量子化程序中明确考虑标量场的全纯表示来描述量子场论的形式。值得注意的是，一个对称有序算子的符号在全纯变量方面可以直接通过与正常有序算子相关联的胡西米分布的量子场模拟来获得。这种关系也允许建立一个$c$之间的Moyal和正常的星产品的等价性。此外，通过将密度算符写成相干态，我们能够直接引入维格纳泛函分布的一系列表示，这可能是方便的，以便计算量子场可观测量的概率分布，而无需进行形式的相空间积分。
2020-05-28 gr-qc math-ph math.MP
SymQuPS: Symbolic Quantum Phase Space Algebra in Python
National University of Singapore（新加坡国立大学）；National Research and Innovation Agency (BRIN)（国家研究与创新署（BRIN））；Telkom University（Telkom大学）
研究人员开发了基于SymPy的Python代数系统SymQuPS，用于量子力学的相空间表示与正则量子化，可处理Lindblad主方程的相空间表示，具备s序算子等核心功能，还对其性能进行了讨论。
2026-08-17 math-ph math.MP quant-ph
Phase-space representations of SIC-POVM fiducial states
寻找对称信息完备的POVM（SIC-POVM）的问题已经在所有维度$d$到67（A. J. Scott和M. Grassl，{ \it J. Math. Phys.} 51：042203，2010），但是仍然缺乏存在的一般证明。对于每一个维度，它表明，它是可能的，以找到一个SIC-POVM，这是从一个基准状态后，应用海森堡-外尔群的运营商产生的。我们利用数值确定的基准状态来研究它们的相空间特征，如特征函数和Wigner，Bargmann和Husimi表示所显示的，适应于有限维的Hilbert空间。我们分析了基准态的相空间局域化，并观察到SIC-POVM条件等价于最大离域性质。最后，我们探讨的后果，在相空间的限制Zauner对称性。特别是，我们构建了一个厄米算子交换与此对称性，导致表示基准状态的本征函数具有明确的半经典功能。
2016-12-07 math-ph math.MP quant-ph
Quantum chaos and semiclassical behavior in mushroom billiards II: Structure of quantum eigenstates and their phase space localization properties
研究Bunimovich蘑菇台球中本征态的相空间局域化，通过Poincaré-Husimi表示和熵度量发现混沌本征态局域化规律，并验证混合本征态分数随半经典参数幂律衰减符合PUSC原理。
2025-10-13 nlin.CD quant-ph
On the zeros of the stellar representation in the discrete cylinder
Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Télécom Paris-LTCI（巴黎电信学院LTCI）
该研究构建离散柱面相空间态的零点层级，发现缠绕相干态具无穷多零点却最具量子性，且零点层级与局域化层级未必同步，为量子计算相关研究提供新视角。
2026-08-18 math-ph math.MP quant-ph
Quantum and Semi-Classical Signatures of Dissipative Chaos in the Steady State
本研究以SU(3)玻色-哈伯德三聚体为模型，结合精确对角化与半经典动力学，揭示耗散混沌在稳态密度矩阵中的谱与相空间特征，并建立熵标度律，为开放量子系统诊断提供新工具。
2025-06-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
