Gaussian ancillary bombardment
我们详细分析了开放高斯量子系统在高斯环快速轰击下的时间演化。作为一个特殊的情况下，这种分析涵盖了热化（或不）的谐振子耦合到一个热库的谐振子。我们推导出这种情况下的一般结果，并将其应用到热化问题。我们表明，只有一个特定的家庭的系统环境耦合将导致系统热化到其环境的温度。我们讨论，如果我们想了解热化的马尔可夫相互作用的系统与其（热）环境的各个微观成分，然后热化的过程是不是强大的，因为人们可能会期望。
2018-02-23 quant-ph
Parameter estimation in the presence of the most general Gaussian dissipative reservoir
我们分析了最一般的高斯耗散库的存在下的量子参数估计的性能。我们推导出相位估计精度的下界和一个密切相关的频率估计问题。对于这两个问题，我们表明，这是不可能实现海森堡极限渐近存在这样一个水库。然而，我们也发现，对于任何固定数量的探针中使用的设置存在一个高斯耗散水库，这在原则上，允许海森堡有限的性能，该数量的探针。我们讨论了一个现实的实现中存在的高斯耗散水库腔系统的频率估计方案。
2017-01-16 quant-ph
Joint estimation of position and momentum with arbitrarily high precision using non-Gaussian states
本文研究了量子粒子位置与动量变化的联合估计问题，提出利用非高斯态可克服非对易算符限制，实现任意高精度和低量子不相容性的同时估计，并证明纯非高斯态及特定高斯态混合物均优于高斯态。
2025-04-04 quant-ph
Catalytic Gaussian thermal operations
我们研究的问题，在高斯热源理论的框架下，在催化剂的存在下的状态转换。为此，我们引入了一个方便的参数化的协方差矩阵的主模温度和不对称性，并考虑弱和强催化的情况。我们表明，强催化剂（其中与系统的最终相关性是禁止的）是无用的单模情况下，在他们不扩大从一个给定的初始状态，通过高斯热操作可达到的状态。然后，我们继续证明弱催化剂（允许与系统的最终相关性）反而能够达到更最终的系统状态，并确定在它们存在下单模状态转换的确切条件。接下来，我们推导出必要的条件，高斯热状态变换持有任何数量的模式，强催化剂和近似变换，以及弱催化剂，并没有添加一个热浴。我们讨论了这些结果与高斯元素的设备操作的影响。
2021-12-10 quant-ph
Gaussian Thermal Operations and the Limits of Algorithmic Cooling
热操作的研究使人们能够研究量子态和纳米热机器的最终可能性。虽然相当普遍，这些结果通常不适用于连续变量系统，并没有考虑到，在许多实际相关的设置，系统与环境的相互作用是有效的双线性。在这里，我们解决这些问题的重点是高斯量子态和通道。我们提供了作用于任意数量的玻色子模式的最一般的高斯热操作的完整表征，这些玻色子模式都可以嵌入马尔可夫动力学中，并推导出单模情况下在这种操作下状态变换的必要和充分条件，包括能量本征基中具有非零相干性的状态（即，压缩状态）。我们的分析导致了算法冷却的技术相关任务的一个不可行的结果：我们表明，这是不可能减少耦合到高斯环境的系统的熵低于其自身或环境温度，通过一系列的高斯热操作穿插任意（甚至非高斯）幺正。这些发现建立了高斯资源的量子热力学过程的有用性的基本约束。
2020-01-20 quant-ph
Entanglement distillation for continuous-variables under a thermal environment: Effectiveness of a non-Gaussian operation
我们研究了在热噪声作用下，利用相干叠加操作$t\hat{a}+r\hat{a}^\dagger$提取纠缠的问题。特别是，我们比较了两种不同策略的性能，即，非高斯运算$t\hat{a}+r\hat{a}^\dagger$在噪声高斯信道之前或之后应用。这与高斯或非高斯纠缠在噪声信道下是否更鲁棒的基本问题密切相关，也为长距离量子通信中纠缠分发的实际实现提供了有用的见解。我们具体研究了两个纠缠特性，对数负性作为衡量纠缠和隐形传态保真度作为纠缠的有用性，为每个蒸馏状态。我们发现，非高斯操作后（前）的热噪声变得更有效的低（高）温度制度。
2013-03-31 quant-ph
Reliable source of conditional non-Gaussian states from single-mode thermal fields
我们从理论上和实验上解决了通过条件测量从经典高斯态产生脉冲非高斯态的问题。该装置依赖于一个分束器和一对线性光电探测器，能够在两个输出中分辨多达数十个光子。我们显示的可靠性的设置和良好的协议与理论的单模热场进入分束器，并提出了一个彻底的表征的光子统计的条件状态。
2010-03-30 quant-ph
Bounds on Quantum Multiple-Parameter Estimation with Gaussian State
研究了以高斯态为探针的多参数联合估计的量子Cramer-Rao界。在这种情况下，我们得到了显式的右对数导数和对称对数导数算子。我们计算了相应的量子费舍尔信息矩阵，发现它们可以完全用高斯态的平均位移和协方差矩阵表示。最后，我们给出了一些例子来说明我们的分析结果的实用性。
2014-07-28 quant-ph
Homodyne estimation of Gaussian quantum discord
讨论了双模压缩热态高斯量子不和谐的实验估计，并给出了一种基于零差探测器对的测量方案，该方案在贝叶斯分析的辅助下，对小的不和谐值提供了接近最优的估计.此外，虽然零差检测不是最佳的高斯不和谐，噪声比的最终量子极限，由量子克拉美-罗界，被限制在10分贝左右。
2012-11-02 quant-ph
Generation of classical non-Gaussian distributions by squeezing a thermal state into non-linear motion of levitated optomechanics
本研究在悬浮光力学系统中，通过快速切换光阱频率热压缩振子运动态以获取类杜芬非线性，动态生成了运动非高斯态，对比了实验与模拟结果并展望了非经典特性研究前景。
2025-02-24 quant-ph
Estimation of a classical parameter with gaussian probes: magnetometry with collective atomic spins
我们提出了一个理论的经典磁场的集体自旋分量的高斯分布的原子样品的估计。通过将磁场和探测激光场作为与原子平等的高斯分布的量子变量，我们得到了一个非常通用的描述，这是很容易适应，包括探测与压缩光，耗散和损失和额外的测量能力的原子系统。
2004-03-01 quant-ph
Optimal probe states for the estimation of Gaussian unitary channels
我们构造了一个实用的方法，找到最佳的高斯探测状态的高斯酉信道编码的参数估计。这种方法可以用来寻找所有的最佳探针状态，而不是集中在特定状态的性能，如在以前的研究。作为一个例子，我们应用这种方法来寻找最佳探针的通道相结合的压缩通道，并为广义双模压缩和模式混合的通道。该方法能够全面研究高斯参数估计中的温度效应。结果表明，提高探针温度可以提高单模态参数估计的精度。我们发现，不仅更高的温度，而且更大的温度差模式之间的高斯探测态可以提高估计精度。
2016-12-13 quant-ph
Metrological advantage at finite temperature for Gaussian phase estimation
在高斯状态的相位估计的背景下，我们引入了一个可量化的定义，考虑到热噪声的准备过程中的优势。对于一组广泛的状态，\textit{isotropic non-pure Gaussian states}，我们表明，压缩不仅是必要的，但足够的，以实现量子优势。我们解释我们的结果在资源理论的框架，并讨论可能的优势来源以外的挤压。我们的工作是一个步骤，使用纯和混合状态的相位估计来定义和量化非经典。这项工作是互补的研究，定义非经典使用正交位移估计。
2019-03-27 quant-ph
Optical estimation of unitary Gaussian processes without phase reference using Fock states
由于一般高斯过程是相位敏感的，因此需要稳定的相位基准来利用此特性。当由于被测样品的挥发性或测量的技术限制而缺少参考时，所产生的过程在相位上看起来是随机的。在此条件下，我们考虑两个单模高斯过程：位移和压缩。我们表明，这两个可以有效地估计使用光子数态和光子数分辨探测器。对于位移和压缩的单独估计，即使对于估计参数的任意小值和在实际损失下，数百个探针的系综的实际估计误差也可以使Cramér-Rao界饱和。利用Fock态进行位移估计，在能量等效和最优观测的条件下，总是优于利用高斯态进行位移估计。对于压缩的估计，Fock态优于高斯方法，但只有当它们的能量足够大时。最后，我们证明了Fock态也可以用来同时估计位移和压缩。
2020-12-22 quant-ph
Enhanced frequency estimation by non-Gaussianity of Fock states
Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados（大杜拉多斯联邦大学精确科学与技术学院）
本研究通过非高斯态提升频率估计精度，展示其在量子 Fisher 信息上的优势并讨论了两种生成方案。
2025-05-20 quant-ph
Weak measurement-based state estimation of Gaussian states of one-variable quantum systems
我们提出了一种基于弱（非锐化）量子测量估计一维连续变量系统高斯态的方案。高斯状态的估计要求我们找到位置（$q$）、动量（$p$）和它们的二阶矩。我们测量$q$弱，并跟进它与$p$的投影测量的一半的合奏，并在另一半，我们测量$p$弱其次是投影测量的$q$。在每种情况下，我们使用的状态两次，然后丢弃it.We比较我们的结果与投影测量，并证明在一定条件下，这种弱的测量为基础的估计方案，其中回收的状态是可能的，可以优于投影测量为基础的状态估计方案。
2016-01-18 quant-ph
Rényi-2 quantum correlations of two-mode Gaussian systems in a thermal environment
在基于完全正量子动力学半群的开放系统理论框架下，我们给出了热环境中两个非相互作用非共振玻色子模组成的系统的连续变量Gaussian Rényi-2（GR 2）量子不和谐的描述.在纠缠初始压缩真空态和压缩热态的情况下，GR 2量子不和谐对环境的所有温度都有非负值。我们还描述了量子系统的GR 2经典关联和GR 2量子互信息的时间演化。在热浴的作用下，所有这些量在长时间范围内渐近趋于零。
2013-01-01 quant-ph
Gaussian one-way thermal quantum cryptography with finite-size effects
研究了有限尺寸效应对热单向量子密码安全性的影响。我们的方法在准备阶段考虑相干/压缩态，在其上发送者添加可信的热噪声。我们计算的密钥速率结合有限大小的影响，我们得到的安全阈值在不同的频率。正如预期的那样，有限尺寸效应恶化了热量子密码的性能。我们的分析是有用的，以量化这种退化对相关参数的影响，如可容忍的衰减，传输频率，可以实现安全。
2018-09-13 quant-ph
Impact of the Unruh effect on the estimation precision of Gaussian channel parameters
Henan Normal University（河南师范大学）；Nanchang Hangkong University（南昌航空大学）；Capital Normal University（首都师范大学）
研究Unruh效应对高斯信道参数估计精度的影响，发现其显著降低单参数和双参数估计精度，并证明量子Cramér-Rao界是渐近可达的精度极限，零差测量在高加速或大热均值时接近最优。
2026-06-08 quant-ph
Bayesian parameter estimation using Gaussian states and measurements
贝叶斯分析是一个参数估计的框架，甚至适用于不确定性制度，其中常用的局部（频率论）分析的基础上的Cramér-Rao界没有很好地定义。特别地，当没有关于参数值的初始信息可用时，例如，当执行很少的测量时。在这里，我们考虑三个范例的估计方案在连续变量量子精密测量（估计的位移，相位和压缩强度），并分析它们从贝叶斯的角度来看。对于这些情况下，我们调查的精度与单模高斯状态下零差和外差检测。这使我们能够确定贝叶斯估计策略，这些策略将良好的性能与高斯状态和测量方面直接实验实现的潜力结合起来。我们的研究结果提供了实用的解决方案，达到局部估计技术的不确定性，从而弥合差距的制度，渐近最优的策略可以采用。
2021-03-11 quant-ph
Estimation of nonclassical independent Gaussian processes by classical interferometry
我们提出了经典的低强度热辐射干涉测量的非经典独立的高斯过程中的材料样品的估计。我们通常确定的相位无关参数的均方误差的未知高斯过程，考虑噪声源的辐射的相位不锁定的过程的泵。我们验证了无源光学元件在干涉仪中的充分性，有源光学元件并没有提高估计的质量。我们还证明了该方法对干涉通道和样品中的噪声和损失的鲁棒性。所提出的方法是适合的情况下，即使当一个足够的辐射源零差检测是不可用的。
2017-02-13 quant-ph
Gaussian systems for quantum enhanced multiple phase estimation
对于固定的平均能量，多个相位的同时估计可以提供比单独估计它们更好的总精度。我们表明，在每个模式的相位多模干涉仪，使用高斯输入和无源元件，通过计算协方差矩阵。量子Cramér-Rao界通过量子费舍尔信息矩阵提供了协方差矩阵的下界，我们推导出其元素是光子数跨模式的协方差。我们证明了这个界可以饱和。尽管高斯性质的问题，非高斯积分的计算是必需的，我们完成分析。我们发现，我们的同步策略，以产生不超过2的因素，提高总精度，可能是因为高斯状态的基本性能限制。我们的工作表明，没有模式纠缠是必要的同时量子增强估计的多个相位。
2016-11-02 quant-ph
Asymptotic quantum estimation theory for the displaced thermal states family
关于状态估计，我们将比较两种情况。在一种情况下，我们不能使用样本之间的量子相关性。在另一种情况下，我们可以使用它们。此外，在后一种情况下，我们将提出一种方法，同时测量的复杂的振幅和预期的光子数的位移热态。
1998-10-28 quant-ph
Suppression of entanglement in two-mode Gaussian open systems
在开放量子系统理论的框架下，研究了热环境中两个独立玻色子模纠缠的演化。作为纠缠的度量，我们使用对数负性。对于非零温度的热库，纠缠的初始高斯态在有限时间内总是可分离的。对于初始压缩热态，我们计算了纠缠的生存时间，并分析了它与温度、压缩参数和平均热光子数的关系。当热浴温度为零时，纠缠初态在所有有限时间内保持纠缠，但在渐近大时间的极限下，纠缠初态变得可分。
2015-12-08 quant-ph
Quantum parameter estimation using general single-mode Gaussian states
我们计算的量子Cramér-Rao界的灵敏度，其中一个或几个参数，编码在一个一般的单模高斯状态，可以估计。这特别包括混合高斯态的有趣情况。我们应用该公式估计相位，纯度，损失，振幅和压缩的问题。在同时测量多个参量的情况下，我们给出了完整的量子费舍尔信息矩阵。我们的结果统一了以前已知的部分结果，并构成一个完整的解决方案，知道最好的测量灵敏度的基础上的单模高斯状态的问题。
2013-06-19 quant-ph
Enhancement of parameter estimation by Kerr interaction
我们解决了位移和压缩参数的量子估计类的高斯态进行克尔相互作用的探针。如果我们固定探针可用的总能量，而不对可用的高斯压缩施加任何约束，则高斯压缩表示用于参数估计的最佳资源。另一方面，在更现实的情况下，高斯压缩量是固定的，甚至没有，然后克尔相互作用是有用的，以改善估计，特别是对于大幅度的探测状态。我们的研究结果表明，精度与目前的技术高斯压缩可以达到和超越的克尔耦合的现实值。
2009-09-28 quant-ph
Entanglement and discord in two-mode Gaussian open quantum systems
在开放系统理论的框架下，我们描述了热环境中两个非相互作用模的量子纠缠和量子不协调。我们用高斯输入态的协方差矩阵描述了纠缠的演化。对于热库的所有温度值，初始可分离压缩热状态始终保持可分离。在纠缠初始压缩热态的情况下，发生纠缠抑制（纠缠猝死），对于非零温度的环境。高斯量子不和谐是对状态中所有量子相关性的度量，包括纠缠，随时间渐近衰减。
2013-01-01 quant-ph
Geometry of perturbed Gaussian states and quantum estimation
我们解决了非高斯性（nG）的状态，通过弱扰动高斯态，并调查与量子估计的关系。对于经典微扰，即对本征值的微扰，我们发现微扰态的nG可以写为量子费舍尔信息（QFI）距离减去依赖于无穷小能量变化的项，即它提供了统计可微性的下限。因此，当在高斯态附近的等能表面上移动时，nG与希尔伯特空间中的适当距离重合，并精确量化了扰动的统计可区分性。另一方面，对于扰动离开协方差矩阵未扰动，我们表明，nG提供了一个上限的QFI。我们的结果表明，非高斯态在高斯态附近的几何形状绝对不是平凡的，不能被微分结构所包含。然而，对高斯态扰动的分析表明，nG可能是量子估计的一个资源。本文详细地分析了特定扰动高斯态族的nG，目的是从给定的高斯态中找到最大的非高斯态。
2011-03-01 quant-ph
Non-Gaussian two mode squeezed thermal states in continuous variable quantum teleportation
本文研究了在双模压缩热态上实施光子扣除、添加和催化等非高斯操作以提升连续变量量子隐形传态保真度，发现在低和中等压缩水平下单光子催化与扣除为最优方案。
2024-03-05 quant-ph
Decay of Gaussian correlations in local thermal reservoirs
本文研究了双模压缩热态辐射场与局域热库接触时量子关联的衰减。比较了演化量子关联的两种度量：形成纠缠和量子不和谐。我们推导出两种特殊情况下纠缠死亡时间的解析表达式：当每个模式的水库是相同的，以及当一个单一的水库只作用于第一个模式。在后一种配置中，我们表明，所有的纯高斯态失去纠缠在同一时间完全由场库耦合。还研究了高斯量子不和谐的演化相同的选择的热浴。我们注意到，在一个特殊的情况下，不和谐可以增加的时间超过其初始值，即，当它被定义为本地测量的衰减模式和输入状态是混合的。这种增强的不和谐是更强的零温度水库，并增加与输入程度的混合。
2014-11-29 quant-ph
Optimized teleportation in Gaussian noisy channels
研究了高斯量子噪声信道中的连续变量量子隐形传态，包括热噪声信道和压缩热噪声信道。我们首先研究了双光束的传输，并给出了双光束分离的阈值。我们发现，纯热通道的阈值总是大于挤压热的。另一方面，我们表明，压缩的通道提高了压缩态的隐形传态，特别是，我们找到了一类压缩态，更好地隐形传态在一个给定的噪声信道。最后，我们发现制度，优化隐形传态的压缩状态，提高幅度调制的通信相比，直接传输。
2003-10-09 quant-ph
Multiparameter estimation with position-momentum correlated Gaussian probes
Universidade Federal do Piauí（皮奥伊联邦大学）；Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）；University of Gdańsk（格但斯克大学）
本文研究了在同时估计位置-动量相关性及环境温度时，利用高斯探针相关性提升测量精度的方法与理论界限。
2026-02-18 quant-ph
Heat exchange and fluctuation in Gaussian thermal states in the quantum realm
著名的汇率波动定理-由Jarzynski和Wózcik提出，（物理学评论Lett。92，230602（2004））在不同温度下处于热平衡的两个系统之间的热交换--在这里探讨了处于热平衡的量子高斯态。我们采用与经典相空间轨迹描述非常相似的量子态的Wigner分布函数形式来得到这个定理。对于在两个不同温度下处于热平衡的两个高斯态，在固定的时间内保持相互接触，我们证明了量子Jarzyinski-Wózcik定理在极限\hbar ->0时与相应的经典结果一致。
2020-11-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Temporal second-order coherence function for displaced-squeezed thermal states
我们计算了高斯态系统的单模简并参量放大器的量子力学时间二阶相干函数，位移压缩热态该计算首先涉及从初始热状态在时间$t$动态生成高斯态，随后测量相隔时间$τ\geq 0$的两个光子。通过参量放大器产生高斯态确保了对于给定的高斯态参数、高斯态准备时间$t$和热光子的平均数$\bar{n}$，时间二阶相干函数经由$τ/t$仅取决于$τ$。有趣的是，位移热态的时间演化在$τ/t$中显示出功率衰减，而不是一般的位移压缩热态的情况下的指数衰减。
2015-12-03 physics.optics quant-ph
Machine Learning Based Parameter Estimation of Gaussian Quantum States
提出了一种用于单模高斯量子态参数估计的机器学习框架。在贝叶斯框架下，我们的方法从测量数据中估计合适的先验分布的参数。对于相空间位移和压缩参数估计，这是通过引入基于期望最大化（EM）的算法来实现的，而对于相位参数估计，应用经验贝叶斯方法。估计的先验分布参数与观测数据一起用于寻找未知的位移，压缩和相位参数的最佳贝叶斯估计。我们的仿真结果表明，所提出的算法的估计性能是非常接近的精灵辅助贝叶斯估计，假设完美的先验参数的知识。我们提出的方法可以被实验者用来找到高斯量子态参数的最佳贝叶斯估计，只使用观察到的测量，而不需要任何先验分布参数的知识。
2021-08-13 eess.SP quant-ph
Exact temporal second-order coherence function for displaced-squeezed thermal states
我们精确地计算了高斯态系统的单模简并参量放大器的量子力学时间二阶相干函数，位移压缩热态计算首先涉及高斯态的产生和随后的时间间隔为$τ\geq 0$的两个光子的测量。由参量放大器产生的高斯态确保了时间二阶相干函数仅取决于$τ$。
2015-01-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical parameter estimation of multimode multiphoton subtracted thermal states of light
在量子光学中，光的热态被广泛用于各种量子现象的测试。特别地，它们可以用于表征光子产生和光子湮灭操作。近十年来，多模量子态的光子相减问题变得非常重要。因此，在这项工作中，我们提出了一种技术的统计参数估计的多模多光子减去光的热态，它可以用于多模光子湮灭测试。
2021-05-14 physics.optics quant-ph
Information geometry of bosonic Gaussian thermal states
Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Cornell University（康奈尔大学）
研究玻色高斯热态的信息几何，推导了关于均值向量和哈密顿矩阵的多种信息矩阵表达式，建立了导数和对称对数导数公式，可应用于量子机器学习梯度下降算法及单参数估计策略制定等。
2026-07-24 cs.IT hep-th math-ph
Optimal State Preparation for Impulse Estimation in Gaussian Quantum Systems
TU Wien（维也纳工业大学）；AIT Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究院）
本文提出基于最优控制的方法，通过利用非平衡态提高连续监测线性经典和量子系统中脉冲扰动的估计精度，通过时间依赖的系统参数优化减少估计不确定性。
2026-05-12 cs.SY eess.SY quant-ph
Thermalization with Gaussian Quantum Cellular Automata
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究平移不变高斯量子元胞自动机下多体玻色子晶格系统的长时间动力学，提出两组条件保证局部正常且粒子密度一致有界的态在局部Weyl代数上热化到无限温度态，主要中间结果是经典Riemann-Lebesgue引理的量子多体推广。
2026-11-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum estimation bound of Gaussian matrix permanent
针对矩阵积和式估计难题，提出基于Ryser公式的量子积和式估计器，在随机高斯矩阵加性误差估计上优于Gurvits经典算法，结合振幅估计可实现最多二次方级速度提升。
2024-07-23 math-ph math.MP physics.atom-ph
Optimal estimation of losses at the ultimate quantum limit with non-Gaussian states
我们解决的玻色子信道的任意信号探测的损失参数的估计。与最优高斯探测器不同，它可以渐近地达到最终的精度上界，无论是非常小的或非常大的损失，我们证明了Fock状态在任何固定的光子数饱和的任何值的损失无条件的边界。在低能量探测器的相关制度，我们证明了第一个低躺Fock态的叠加产生的绝对改善任何高斯探测。这样的少光子态可以相当普遍地被重铸为去高斯化的光子减去态的截断。
2009-04-23 cond-mat.other hep-th math-ph
