Smoothing of Gaussian quantum dynamics for force detection
基于Gammelmark等人最近的工作[Phys. Rev. Lett. 111,160401(2013)],我们开发了一种用于预测和追溯经历连续测量的高斯量子系统的形式主义。我们应用由此产生的形式主义研究的优势,将一个完整的测量记录和追溯脉冲式力检测和加速度计。
2017-12-04 quant-ph
Quantum state smoothing: Why the types of observed and unobserved measurements matter
我们研究了Guevara和Wiseman [Phys.~]提出的称为量子态平滑的估计技术。修订版~ Lett.~ { \bf 115},180407(2015)],其为部分监测的系统提供了有效的量子态估计,条件是在估计时间之前和之后的观察记录。观察者的部分监视意味着可能存在该观察者未观察到的记录。结果表明,在只给出观测记录的情况下,通过推断未观测记录并使用量子态平滑,观测者可以更好地估计潜在的真实量子态,而不是通常的量子滤波方法.然而,最初针对耦合到两个真空浴的共振驱动量子位检查的估计保真度的改善也显示出根据用于量子位荧光的检测类型而变化。在这项工作中,我们首次系统地分析了这种变化。我们首先定义平滑功率使用平均纯度回收率和相对平均纯度回收率,平滑滤波。然后,我们探讨了观察到的和未观察到的通道的荧光检测的各种组合的功率。接下来,我们提出了一种方法来解释平滑功率的变化,基于荧光检测记录之间的多时间相关强度。该方法给出了不同组合的平滑功率的预测,这是非常成功的数值模拟量子比特轨迹相比。
2019-04-08 quant-ph
A Retrodictive Approach to Quantum State Smoothing
针对量子态平滑中非物理结果和环境测量假设不可验证的问题,本文提出基于量子贝叶斯回溯推断的平滑态定义,保证物理性、无需环境假设并提升平均纯度。
2025-01-27 quant-ph
Improved mirror position estimation using resonant quantum smoothing
量子参数估计,即精确获得量子系统中经典值的能力,对许多关键量子技术都非常重要。这些技术中的许多依赖于光学探针,无论是相干态还是压缩态,以精确测量最终受量子力学限制的参数。利用该技术对腔镜位置的测量和精确估计进行了理论建模、仿真和实验验证。在非共振系统中,即使使用压缩态探针,量子平滑对最佳滤波的估计增强也没有超过两倍。使用相干态探针,我们表明,使用量子平滑的机械共振结构驱动的共振强迫函数可以导致显着更大的改善参数估计比非共振系统。在这项工作中,我们表明,它是可能实现的平滑改善超过三倍的最佳滤波的一个因素。通过使用腔内光作为探针,我们获得了比自由空间中的等效量子资源更好的精度。
2015-05-13 quant-ph
The Quantum Rauch-Tung-Striebel Smoothed State
平滑是一种使用估计时间之前和之后的测量信息来估计系统状态的技术。这种技术的两个显著的例子是用于线性高斯系统的Rauch-Tung-Striebel和Mayne-Fraser-Potter平滑技术,两者都导致状态的最佳平滑估计。然而,当考虑量子系统时,经典平滑技术可能导致不是有效量子态的估计。因此,一个不同的平滑理论被明确地发展为量子系统。这一理论已被应用于特殊情况下的线性高斯量子(LGQ)系统,在那里,在推导LGQ状态平滑方程,梅恩-弗雷泽-波特技术被利用。结果表明,描述光滑态的最终方程与经典的Mayne-Fraser-Potter光滑方程密切相关。本文导出了量子态光滑化方程的等价Rauch-Tung-Striebel形式,进一步简化了LGQ系统中光滑化量子态的计算。此外,新形式的LGQ光滑方程揭示了Mayne-Fraser-Potter形式中隐藏的光滑量子态的一个性质,即光滑平均的不可微性.通过识别平滑平均值的不可微部分,我就能够推导出量子平滑平均值在稳态范围内可微的充分必要条件。
2021-05-13 quant-ph
Quantum State Smoothing
平滑是一种估计方法,其中给定时间的经典状态(经典变量的概率分布)以所有时间(过去和未来)的观测为条件。在这里,我们定义了一个部分监控的开放量子系统的光滑量子态,条件是所有的时间监控派生记录。我们计算一个假设的未观测到的记录的平滑分布,当添加到真实记录时,将完成监测,产生一个纯态的“量子轨迹”。在这个平滑分布上对纯态求平均得到(混合)平滑量子态。我们研究如何选择实际解开影响的纯度增加的传统(过滤)状态的条件下,只有过去的记录。
2015-11-03 quant-ph
General criteria for quantum state smoothing with necessary and sufficient criteria for linear Gaussian quantum systems
量子态平滑是一种用于估计部分观察到的量子系统在时间$τ$的量子态的技术,其以整个观察到的测量记录(在$τ$之前和之后)为条件。然而,这种平滑技术需要观察者(比如爱丽丝)知道她未知的测量记录的性质,以便表征鲍勃(比如)系统的可能真实状态。如果Alice对Bob的系统的真实状态集做出了不正确的假设,她将获得次优的平滑状态,并且更糟的是,可能是不可实现的(不对应于真实状态的有效演化)或甚至是非物理的(不由状态矩阵$ρ\geq0$表示)。本文回顾了量子态光滑化的历史背景,并列出了光滑化的量子态应满足的一般准则。然后,我们推导出,线性高斯量子系统的情况下,一个必要的和充分的约束的真态的协方差矩阵的可实现性。自然地,真实状态的可实现协方差保证了物理的平滑状态。人们可能会认为,任何假定的真协方差,使一个物理平滑的状态将是一个可实现的真协方差,但我们明确表明,这是不是这样。这强调了可实现性约束的重要性。
2020-02-12 quant-ph
Generalized conditional expectations for quantum retrodiction and smoothing
根据事件发生前后的观测来推断隐变量的历史值,是量子力学中一个有争议的课题。在这里,我通过提出一种形式主义来解决争议,该形式主义统一和概括了以前的一些任务建议,包括Ohki提出的量子最小均方误差估计,Accardi和Cecchini提出的广义条件期望,Tsang提出的量子平滑理论,Personick,Belavkin和Grishanin提出的参数估计的最佳观测量,以及Aharonov、Albert和Vaidman提出的弱值。形式主义是基于Ohki的建议,在海森堡图像中,两个观测值之间的距离,这仍然是很好的定义为不相容的观测值,并作为一个更普遍的基础,量子推理比Belavkin的非爆破原则。
2022-04-21 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
Tracking Quantum Dynamics in an Optical Cavity for Recovering Purity and Squeezing via Quantum State Smoothing
本研究利用光学参量振荡器构建观测与未观测通道,实验验证非因果量子态平滑方法可更好恢复量子系统纯度与压缩,为含后处理的量子信息应用提供技术支撑。
2025-09-05 quant-ph
Quantum state smoothing as an optimal estimation problem with three different cost functions
量子态平滑是一种基于感兴趣时间之前和之后的部分测量信息来估计开放量子系统的未知真实状态的技术。在本文中,我们表明,平滑的量子态是一个最佳的状态估计,也就是说,它最小化的风险(预期成本)函数。具体地说,我们表明,平滑的量子态是最佳的两个成本函数:跟踪平方偏差和相对熵的未知的真实状态。然而,当我们考虑一个相关的风险函数,线性失真,我们发现,与人们可能期望的相反,平滑状态不是最优的。对于这种情况下,我们得到的最佳状态估计,我们称之为图示平滑状态。它是一个纯态,即具有最大本征值的平滑量子态的本征态。
2021-06-04 quant-ph
Linear Gaussian Quantum State Smoothing: Understanding the optimal unravelings for Alice to estimate Bob's state
本文扩展了线性高斯量子态平滑研究,详细推导其方程,提出可近似Bob最优测量选择的假设以最大化Alice平滑态相对滤波态的纯度提升,且该假设在线性高斯设定外也成立。
2025-09-03 quant-ph
A smoothing theory for open quantum systems: The least mean square approach
与经典的光滑理论不同,量子光滑理论通常不能很好地由量子条件期望定义。本文的目的是提出一种新的基于最小均方误差的量子平滑理论。量子物理量的最小均方估计由对称部分和非对称部分组成,并分别给出了递推方程。
2021-12-26 math.OC quant-ph
Forbidden Subspaces in Quantum State Smoothing
Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Université de La Réunion(留尼汪大学);Taiwan Insurance Institute(台湾保险学院)
本文研究量子态平滑中后选择禁止子空间的条件,提出其与滤波态特征向量及拓扑类奇偶性的关联,并证明上下文性可测。
2026-09-15 quant-ph
Post-processed estimation of quantum state trajectories
本文提出量子态平滑的后处理方法,利用未来测量信息提高量子轨迹重建精度,并在纳米机械谐振器实验中验证了其有效性及量子噪声导致的轨迹不可微性。
2025-10-27 quant-ph
Quantum state smoothing when Alice assumes the wrong type of monitoring by Bob
本文研究量子平滑中爱丽丝错误假设鲍勃监测装置的问题,通过共振荧光数值模拟与解析论证,分析了错误假设下估计精度的变化规律及反常保真度现象。
2025-06-19 quant-ph
Quantum state smoothing cannot be assumed classical even when the filtering and retrofiltering are classical
本文指出量子态平滑中滤波态与回溯滤波效应可对易时仍隐含经典对角基假设,并通过简单模型证明测量选择会导致平滑态与经典方法一致、共对角或不共对角,从而说明经典平滑理论不能仅因滤波和回溯滤波表现经典就推广到量子实验。
2023-05-22 quant-ph
Inequivalent ways to apply semi-classical smoothing to a quantum system
本文纠正了先前关于平滑弱值态Wigner函数的错误,指出SWV态的Wigner函数并非平滑Wigner分布,两者在相空间上不等价。
2025-07-23 quant-ph
Discrete Randomized Smoothing Meets Quantum Computing
School of Computation, Information & Technology, Technical Univ. of Munich(慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院);Fraunhofer Institute for Cognitive Systems IKS(弗劳恩霍夫认知系统研究所IKS)
本文提出将量子计算与离散随机平滑结合,利用叠加态编码扰动和量子振幅估计实现模型调用次数的二次方减少,并设计二进制威胁模型在图像、图和文本上验证方法。
2024-08-01 cs.LG quant-ph
Hybrid Lindblad dynamics and Bayesian inference from stochastic processes
Donders Institute, Radboud University(道德斯研究所,拉德堡德大学)
该研究建立了混合量子-经典动力学的贝叶斯公式化,将量子-经典状态估计转化为经典隐态推断问题,利用粒子滤波等方法近似相关量,平滑可改善隐轨迹重建,框架关联了量子滤波等与贝叶斯时间序列推断机制。
2026-10-06 quant-ph
Adaptive estimation of a time-varying phase with coherent states: smoothing can give an unbounded improvement over filtering
测量时变相位的问题,即使当变化的统计是已知的,是相当困难的比测量一个恒定的相位。特别是,通常的精确度界限--例如相干态的$1/(4\bar{n})$标准量子极限--并不适用。在这里,限制到相干态,我们能够解析地获得可实现的精度-相当于标准的量子极限-为广泛的一类相位变化。特别是,我们考虑的情况下,相位具有高斯统计和幂律谱等于$κ^{p-1}/|ω|^p$的大$ω$,一些$p>1$。对于平均光子通量为${\cal N}$的相干态,我们给出了均方相位误差的量子Cramér-Rao界为$[p \sin (π/p)]^{-1}(4{\cal N}/κ)^{-(p-1)/p}$ .接下来,我们考虑是否可以通过自适应零差测量来实现的约束,在限制${\cal N}/κ\gg 1$,它允许光电流被线性化。应用最优滤波的线性高斯系统,我们发现相同的缩放与${\cal N}$,但与一个大的因子$p$的前因子。相比之下,如果我们采用最优平滑,我们可以精确地获得量子Cram{é}r-Rao界。也就是说,与先前考虑的相位估计($p=2$)情况相反,这里通过滤波上的平滑提供的改进不限于因子2,而是可以不受因子$p$的限制。我们还研究了数值上的自适应测量的极限,其中${\cal N}/κ$是不是大,这些估计的性能,并找到一个更复杂的图片。
2017-10-23 quant-ph
Quadratic Advantage with Quantum Randomized Smoothing Applied to Time-Series Analysis
Fraunhofer Institute for Cognitive Systems IKS(弗劳恩霍夫认知系统研究所IKS);Volkswagen Group Innovation, Volkswagen AG(大众汽车集团创新部(大众汽车股份公司))
本研究提出集成 Grover's algorithm 的量子随机平滑框架,采用基态编码和受约束的 $k$-distant Hamming weight 扰动,在时间序列分类任务中实现二次采样优势,使量子计算能高效扩展至经典方法无法企及的复杂任务。
2024-07-25 cs.AI cs.LG quant-ph
Exact exponents for smoothing the max-relative entropy and quantum information decoupling in von Neumann algebras
Institute for Advanced Study in Mathematics, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学高等研究院)
研究半有限冯·诺依曼代数中最大相对熵的平滑指数,通过开发算子代数替代物给出精确公式。还用其制定催化量子信息解耦,证明相关引理,得出解耦可靠性指数由与有限维理论相同的公式描述。
2026-09-18 cs.IT math.IT math.OA
Large deviation analysis for quantum security via smoothing of Renyi entropy of order 2
本文利用二阶 Rényi 熵平滑分析经典与量子场景中的哈希安全性,给出 $L_1$ 可区分性和修正互信息准则的安全界及指数衰减率,并推广至 $\varepsilon$-almost dual universal$_2$ 哈希与密钥生成。
2013-09-17 cs.CR cs.IT math.IT
Quantum smoothing for classical mixtures
在量子力学中,波函数和密度矩阵代表了我们对量子系统的认识,并给出了测量结果的概率。如果系统上的组合动力学和测量导致在给定基$\{|n\rangle\}$中仅具有对角元素的密度矩阵$ρ(t)$,则可以将其视为经典混合物,即,以概率$ρ_{nn}(t)$随机占据基态$|n\rangle$的系统。完全等同于经典概率论中所谓的平滑,随后对状态$|n\rangle$的占据的探测提高了我们追溯在时间$t$的投射状态测量的结果的能力。在这里,我们用超导量子比特上的实验表明,平滑概率不以与$ρ$的对角元素相同的方式允许对系统在过去时间$t$的状态进行经典混合解释。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Adaptive Continuous Homodyne Phase Estimation Using Robust Fixed-Interval Smoothing
University of New South Wales, Canberra(新南威尔士大学堪培拉分校)
提出利用Rauch-Tung-Striebel平滑器和鲁棒固定区间平滑器,在自适应零差相位估计中进一步降低均方误差并增强对噪声参数不确定性的鲁棒性。
2013-03-05 cs.SY eess.SY math.OC
Measurement-based Initial Point Smoothing and Control Approach to Quantum Memory Systems
School of Engineering, Australian National University(澳大利亚国立大学工程学院);Australian Centre for Robotics, University of Sydney(悉尼大学澳大利亚机器人中心)
本文提出基于测量的初始点平滑与控制方法,用于在环境噪声下提高量子记忆系统中量子信息存储的稳定性与精度。
2025-12-05 cs.SY eess.SY math.OC
Failure of the Asymptotic Equipartition Property for Quantum Channels
Faculty of Mathematics, Technion–Israel Institute of Technology(以色列理工学院数学系)
本研究证明量子信道渐近等分性质在CPTP平滑下失效,但子信道平滑版本等价于强逆等阈值,并构造反例揭示信道与子信道平滑的渐近无界分离。
2026-09-15 math-ph math.MP quant-ph
On simultaneous min-entropy smoothing
在网络信息论的背景下,人们经常需要多方概率分布同时在几个方面是典型的。当考虑量子态而不是经典态时,一般很难证明一个共同典型的态的存在。最近强调了这一困难,并对这种国家的存在提出了质疑。在本文中,我们考虑一个一次性多方典型性猜想。这样,问题就很容易表述了:有没有可能在多体态ρ的所有边缘的最大本征值同时平滑,同时又保持接近ρ?我们证明了答案是肯定的,每当国家的边缘通勤。在一般的量子情况下,我们证明了同时平滑是可能的,如果党的数量是两个或更多的一般情况下,如果边缘优化满足一些非重叠性质。
2013-12-30 cs.IT math.IT quant-ph
Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and for Quantum Privacy Amplification
本文推导了基于纯化距离平滑最大相对熵的精确渐近指数,并应用于量子隐私放大,在高随机性提取速率下确定了精确安全指数,同时揭示了低速率下界非紧的现象。
2023-06-01 cs.IT math-ph math.IT
Novel Identification of Symmetric and Anti-Symmetric Quantum Functions
下面给出构造对称和反对称量子函数的过程。如果隐藏在一个预言中,这样的函数可以被准确地识别出来,而不需要反复的询问。这是量子搜索的另一个例子。由此产生的正(或负)函数也用于唯一地重新组织状态的叠加,以给出用于测试目的的基态。
2011-06-13 quant-ph
Analytically Computable Symmetric Quantum Correlations
基于量子偏斜信息,建立了两量子比特X型态和块对角态的对称量子不和谐以及任意两量子比特态的对称测量诱导非定域性的解析量词.
2019-03-18 quant-ph
Spectral Properties of Symmetric Quantum States and Symmetric Entanglement Witnesses
我们介绍和探讨了两个问题的频谱运营商是感兴趣的纠缠理论在对称(即,玻色子)量子系统。首先,我们研究对称纠缠证人的逆特征值问题-也就是说,我们研究他们可能的频谱。第二,我们研究的问题,表征可分离的对称量子态保持共轭后,由任意酉作用于对称空间的可分离的-也就是说,状态是可分离的,在每个正交对称基。这两个问题都已经在非对称环境中进行了彻底的研究,我们将找到的答案与非对称的答案进行了对比。
2021-08-23 quant-ph
Quantum Probabilistic Label Refining: Enhancing Label Quality for Robust Image Classification
针对传统独热标签训练导致的过自信与鲁棒性差问题,提出量子概率标签精炼混合框架,用量子电路生成含输入特定不确定性的软标签训练CNN,显著提升噪声下准确率与模型校准性。
2025-10-01 quant-ph
Harnessing high-dimensional symmetric and anti-symmetric Bell states through quantum interference
本文提出基于量子干涉的确定性量子态滤波器,实现了完整高维对称与反对称Bell基的广义表述,并实验制备了四维轨道角动量Bell态,直接观察了空间模式中的高维双光子干涉效应,为高维纠缠利用和复杂量子信息处理提供了新途径。
2024-12-26 quant-ph
Function Smoothing Regularization for Precision Factorization Machine Annealing in Continuous Variable Optimization Problems
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(日本国立先进工业科学技术研究院(AIST))
本文针对FMQA在连续变量优化中因FM哈密顿量曲面噪声导致性能受限的问题,识别噪声来源并提出一种简单通用的函数平滑正则化方法,验证了其泛化性能与解决实际问题的能力。
2024-07-05 cs.LG quant-ph
Equivalence between Quantum Mechanics and PT Symmetric Quantum Mechanics
在这篇论文中,我们发展了一个关于PT对称的量子力学的讨论,这个理论的基本元素。在一个简单的两体系统的情况下,我们开发了量子Brachistochrone问题。通过比较PT对称量子力学和标准形式的结果,我们得出结论:这种新方法不能揭示任何新的效应。
2015-02-24 quant-ph
Quantum-Limited Mirror-Motion Estimation
我们的实验表明,光学机械运动和力的测量量子精度限制的量子克拉美-拉奥界限(QCRBs)。利用相干态和相位压缩态的光束测量了随机外力作用下镜面的运动。利用光学相位跟踪和量子平滑技术,我们实现了位置,动量和力的估计精度接近QCRBs与相干态,而使用压缩态的估计显示出明确的量子增强超出相干态的界限。
2013-05-01 quant-ph
An ansatz for the eigenstates in PT-symmetric quantum mechanics
本文给出了一维PT对称复势具有实离散谱时能量本征态的一般表达式。利用这种方法,我们发现了PT对称量子力学的一些有趣的性质。
2006-08-10 quant-ph
The Pure State Space of Quantum Mechanics as Hermitian Symmetric Space
研究了量子力学的纯态空间作为Hermite对称Kaehler流形。在这种非线性几何背景下讨论了量子力学的经典原理(量子叠加原理、海森堡不确定原理、量子概率原理)和观测量的谱理论。
2002-02-14 quant-ph
Minimum-error discrimination between symmetric mixed quantum states
我们提供了一个寻找最佳测量策略来区分对称混合量子态的解决方案。假设至少有一个对称量子态的矩阵元在对称算符本征态的基础上都是实的非负的。
2003-06-13 quant-ph
Symmetric extendibility of quantum states
量子态的对称可扩性研究在分析量子协议的纠缠度、可分离性和安全性的单向量子度量中显得尤为重要。在本文中,我们分析的组合系统包含一个对称的可扩展的一部分,特别注意这种系统的单向安全性。在此基础上,我们引入了一种新的基于量子态最佳对称近似的单向单调性。我们支持这些结果与几何观察结构的多方设置,其中包括在子空间大量对称的可扩展组件。最后,通过分析私钥在对称可扩态邻域中的行为,提出了一个将对称可扩态与所有量子态的单向可扩性和安全性联系起来的重要猜想。
2016-01-28 quant-ph
A smoothing monotonic convergent optimal control algorithm for NMR pulse sequence design
在过去的十年中,人们对在相干量子可控系统中使用基于最优控制的方法越来越感兴趣。这种方法的多功能性已经在核磁共振(NMR)中以特别优雅的方式被证明,其中相干和耗散自旋动力学过程之间的自然分离使得能够在长时间内进行相干量子控制,以将实验塑造成几乎理想地采用自旋系统和外部操纵。这导致了新的设计原则,以及强大的新的实验方法,在磁共振成像,液态和固态NMR光谱。为了使这种发展继续下去并扩大,至关重要的是要不断改进底层的数值算法,以提供与当前仪器上的实现最佳兼容的数值解,同时数值稳定并提供快速单调收敛到目标。针对这些目标,我们在这里提出了一个平滑单调收敛算法的磁共振脉冲序列设计,提高优化稳定性,导致平滑脉冲序列更容易实现实验和潜在的理解内的分析框架现代NMR光谱。
2010-02-08 math.OC physics.chem-ph quant-ph
Attacks on Symmetric Quantum Coin-Tossing Protocols
我们提出了一个对称的非理想量子抛硬币协议的攻击Mayers Salvail和Chiba-Kohno。对该攻击的分析表明,该协议是不安全的。
2001-05-14 quant-ph
Experimental demonstration of universal symmetric quantum telecloning
量子远程克隆是一种允许量子信息广播的多方量子通信协议。因此,它可以被看作是量子隐形传态的推广。然而,与量子隐形传态相比,它需要多体纠缠的资源。在这里,我们提出了一个实验演示的通用对称1->2量子遥克隆的量子比特通过四光子偏振纠缠。
2009-08-24 quant-ph
Quantum state discrimination in a PT-symmetric system
非正交量子态鉴别(QSD)在量子信息和量子通信中起着重要的作用。另外,与厄米量子系统相比,宇称-时间-($\mathcal{PT}$ -)对称非厄米量子系统表现出了新颖的现象,引起了人们的广泛关注.在这里,我们实验证明了QSD在$\mathcal{PT}$对称系统(即,$\mathcal{PT}$ -对称QSD),通过在有损耗线性光学设置中使量子态在$\mathcal{PT}$ -对称哈密顿量下演化。我们观察到,两个初始非正交的状态可以迅速演变成正交的状态,所需的演化时间甚至可以是零提供的矩阵元素的哈密顿量变得足够大。我们还观察到,这种歧视的代价是量子态耗散到环境中。此外,通过比较$\mathcal{PT}$ -对称QSD与Hermitian系统中的最优策略,我们发现在临界值处,$\mathcal{PT}$ -对称QSD等价于Hermitian系统中的最优无模糊状态判别.我们还将$\mathcal{PT}$ -对称QSD推广到判别三个非正交态的情形。$\mathcal{PT}$对称系统中的QSD为量子态鉴别开辟了一扇新的大门,在量子计算、量子密码学和量子通信中有重要的应用。
2022-09-06 quant-ph
A scheme for dense coding in the non-symmetric quantum channel
研究了在非对称希尔伯特空间中发送者和接收者的粒子共享量子最大纠缠态的情况下的稠密编码。经典的信息增益的效率也被认为是。我们得出结论:当发送者与一个更高能级的粒子在一起时,她可以通过纠缠转移从一个对称的量子信道得到一个非对称的量子信道。从而提高了信息传输的效率。
2003-11-19 quant-ph
The Utility of Time-Symmetric Quantum Counterfactuals: A Response to Kastner
Kastner的(科学哲学70,2003年,页。145- 163)最近的反对意见的时间对称Aharonov-Bergmann-Lebowitz规则的反事实的使用作者,特别是她的主张,由此产生的时间对称量子反事实是空洞的或无效的,被检查和证明是没有根据的或离题。
2008-12-15 quant-ph
Quantum Cloning of Mixed States in Symmetric Subspace
提出了对称子空间中任意混合态的量子克隆机。这种量子克隆机可以用来复制另一台量子克隆机的部分输出态,在量子计算和量子信息中很有用。这种量子克隆的收缩因子达到了众所周知的上界。当输入为相同纯态时,该克隆机的两种不同的克隆率都是最优的。
2003-08-11 quant-ph
Discussion: Time-Symmetric Quantum Counterfactuals
有一种趋势认为反事实总是时间不对称的。最近,这一趋势表现在关于时间对称量子概率规则的反事实应用的有效性的争论中。Kastner(2003)分析了这一争论,并得出结论,存在时间对称的量子反事实是一致的,但它们是微不足道的。我纠正了卡斯特纳对我的时间对称量子反事实辩护的错误引用,并解释了它们的非平凡方面,从而反驳了反事实必须是时间不对称的说法。
2014-01-24 quant-ph
Probabilistic Dense Coding Using a Non-symmetric Multipartite Quantum Channel
我们研究了发送者和接收者粒子在非对称希尔伯特空间中的概率密集编码。发送者和接收者共享多部非最大量子信道。我们还讨论了平均信息。
2006-01-19 quant-ph
Quantum Simulation of Two-Level $PT$-Symmetric Systems Using Hermitian Hamiltonians
University of Minnesota(明尼苏达大学)
本文提出利用厄米特哈密顿量在量子计算机上模拟双能级PT对称系统的方法,并通过两种算法验证其有效性,为量子计算中的PT对称系统研究提供新途径。
2025-07-10 quant-ph
Decoupling by local random unitaries without simultaneous smoothing, and applications to multi-user quantum information tasks
本文通过局部随机酉操作和伸缩求和技巧实现了多用户同时解耦,在不依赖同时平滑猜想的情况下获得了本质最优的单次与有限块长解耦界,并由此推导出量子 Shannon 理论中多项多用户任务在单次及复合设定下的可达性结果。
2024-09-29 cs.IT math-ph math.IT
Effective quantum number for axially symmetric problems
我们推广了前面介绍的中心对称问题的普适有效量子数。建议的数量决定了轴对称势的半经典量子化条件。
2014-08-15 physics.gen-ph quant-ph