Classical system boundaries cannot be determined within quantum Darwinism
量子达尔文主义所要求的与宏观量子系统S的状态的环境编码相互作用的多个观察者不能证明他们在没有将S与其环境E分开的经典边界的联合先验假设的情况下联合观察S。因此，量子达尔文主义不能被看作是对经典性的“出现”提供了一种纯粹的量子力学解释。
2011-05-19 quant-ph
Quantum Darwinism in a hazy environment
量子达尔文主义认识到，我们--观察者--间接地从“感兴趣的系统”在环境中的印记中获得我们的信息。在这里，我们表明，有关系统的信息可以从混合状态，或朦胧的环境中获得，但环境片段的存储容量被其初始熵抑制。在良好的消相干的情况下，系统和碎片之间的互信息仅由碎片的熵增加给出。对于相当混合的环境，这意味着减少因子1-h，其中h是环境的浑浊度，即，环境量子比特的初始熵。因此，即使是这样的模糊环境最终也会揭示系统的状态，尽管现在截获的环境片段必须大~1/（1-h）才能获得关于系统的相同信息。
2009-10-09 quant-ph
Random Unitary Evolution Model of Quantum Darwinism with pure decoherence
我们研究了量子达尔文主义（Zurek，[8]）在纯退相干的迭代随机幺正操作量子比特模型（Novotny等人，[6]）中的行为。我们的结论是，量子达尔文主义，它描述了一个开放系统S的量子力学演化的角度来看，它的环境E，是不是一个普遍的现象，但取决于输入状态的具体形式和类型的S-E-相互作用。此外，我们表明，在随机幺正模型的量子达尔文主义的概念，使人们能够明确地构建和指定人工输入状态的环境E，允许存储信息的开放系统S的利益与最大的效率。
2015-10-08 quant-ph
Non-Markovianity hinders Quantum Darwinism
在这封信中，我们调查量子达尔文主义和经典世界的出现，从量子一个与环境的光谱特性。我们使用量子环境的微观模型，通过改变一个简单的系统参数，我们可以修改从环境到系统的信息回流，因此它的非马尔可夫特性。我们表明，记忆效应的存在阻碍了古典客观现实的出现。我们推测，这种现象是连接到没有一个测量方案的量子轨迹在非马尔可夫制度的解释。
2014-12-10 quant-ph
Quantum Darwinism in a composite system: Objectivity versus classicality
我们研究了量子达尔文主义在具有消相干子空间的复合量子系统中的应用。我们考虑一个双量子位系统通过退相相互作用耦合到一个$N$ -量子位环境。对于系统量子比特之间的保激发相互作用，得到了动力学的解析表达式。它表明，系统的希尔伯特空间的一部分冗余地扩散到环境中的信息，而其余的子空间是解耦的，并保留明确的非经典签名。对于在系统上进行的测量，我们建立了一个非零的量子不和谐之间共享的复合系统和环境，从而违反了强达尔文主义的条件。然而，由于量子不和谐的不对称性，与环境共享的信息对于在环境上执行的测量是完全经典的。我们的研究结果意味着客观性和古典性之间的二分法，出现在考虑复合系统。
2021-08-04 quant-ph
Objectivity (or lack there of): a comparison between predictions of quantum Darwinism and spectrum broadcast structure
量子达尔文主义和频谱广播结构描述了量子系统中客观性的出现。然而，目前还不清楚这两个框架是否会导致对给定场景中量子系统状态的客观性的一致预测。在本文中，我们共同研究量子达尔文主义和频谱广播，以及量子达尔文主义的细分为可访问的信息和量子不和谐，在一个两能级系统与$N$ -水平的环境通过随机矩阵耦合。我们提出了一种新的部分跟踪方法，以适当地和一致地划分有效的$N$级环境，并将预测与使用Perez [Phys. Rev. A 81，052326（2010）]提出的划分方法获得的预测进行比较。我们发现，即使在频谱广播结构没有出现的情况下，量子达尔文主义也可以在Perez迹线下出现，并且系统与环境组分之间的大部分量子互信息实际上是量子的。因此，这项工作表明，量子达尔文主义与信息和频谱广播结构的性质之间可能存在差异。
2018-09-05 quant-ph
Quantum Darwinism through apparatus-mediated environmental recording
University of Science（科学大学）；Vietnam National University, Ho Chi Minh City（胡志明市越南国家大学）；Tohoku University（东北大学）
本研究证明量子达尔文主义可通过中间测量装置建立环境记录，无需直接系统-环境相互作用，并分析了噪声对记录可靠性的影响，扩展了间接测量下的量子达尔文主义描述。
2026-10-08 quant-ph
Emergence of Classical Objectivity of Quantum Darwinism in a Photonic Quantum Simulator
量子-经典跃迁是物理学前沿的一个基本问题。量子退相干理论指出，在开放量子系统中，不可避免的与环境的相互作用是带走量子相干性的汇，是抑制量子叠加的原因。近年来，量子达尔文主义理论进一步扩展了环境的作用，将环境作为信息交流的通道，来解释量子测量过程中出现的经典客观性。本文利用六光子量子模拟器研究了量子达尔文主义过程中的经典信息和量子信息扩散。在模拟中，许多环境光子从观察到的量子系统散射，它们被收集并用于推断系统的状态。我们观察到系统经典信息的冗余和环境光子碎片中量子关联的抑制。实验结果表明，量子系统的经典客观性可以通过量子达尔文机制来建立。
2019-08-05 quant-ph
Quantum Darwinism and non-Markovianity in a model of quantum harmonic oscillators
为了解释量子到经典跃迁的各个方面，量子达尔文主义探索了这样一个事实，即由于量子开放系统与其周围环境之间的相互作用，有关该系统的信息可以冗余地传播到环境中。在这里，我们回顾一下，在文献中有两种不同的和不等价的方法来使这一陈述精确和定量。我们首先用一些简单但说明性的例子来指出两者的区别。然后，我们考虑一个模型，达尔文主义可以从两个角度来看。此外，我们的模型的非马尔可夫性可以随参数而变化。在最近的工作[F。Galve \textit{et al.}，Sci. Reps. 6，19607（2016）]，作者得出结论，量子达尔文主义可以被非马尔可夫主义所阻碍。我们从他们的分析出发，认为从量子达尔文主义的两个角度来看，在我们的模型中，非马尔可夫性和量子达尔文主义之间没有明确的关系。
2019-11-18 quant-ph
(Anti-)Zeno-based dynamical control of the unfolding of quantum Darwinism
我们结合开放系统动力学的碰撞图像和量子（反）芝诺效应提供的退相干速率的控制来说明信息的冗余编码到量子达尔文主义基础上的多体环境中的时间展开，这种编码发生的速率可以通过调节系统的动力学条件来增强或抑制，环境的相互作用，以适当的和非常简单的方式。这将有助于设计新一代的量子实验，解决量子达尔文主义的难以捉摸的现象学，从而表征它。
2019-07-30 quant-ph
Dissipation, dephasing and quantum Darwinism in qubit systems with random unitary interactions
我们通过推广Zurek的退相干的原始量子比特模型和指针状态的建立来研究耗散和退相干对量子达尔文主义的影响（Zurek，Nature Physics 5，181 - 188（2009））。我们的模型允许系统和环境之间重复的多个量子比特-量子比特耦合，这些耦合由随机施加的两个量子比特量子操作来描述，这些操作引起纠缠、耗散和退相。研究了系统和环境的稳态量子比特态。它们表现出纠缠的产生、耗散和退相对这种特征量子现象的复杂影响。
2016-06-30 quant-ph
Redundant Information from Thermal Illumination: Quantum Darwinism in Scattered Photons
我们研究了量子达尔文主义，冗余记录的信息的首选状态的消相干系统的环境，为一个物体照明的黑体。我们计算的对象和它的光子环境的黑体，覆盖任意部分的天空之间的量子互信息。特别是，我们证明了更多的扩展源有一个减少的能力，创造冗余的信息系统，在协议与以前的证据表明，初始混合的环境减缓-但不停止-生产的记录。我们还表明，定性结果是强大的更一般的系统的初始状态。
2011-09-19 quant-ph
Quantum Darwinism in a structured spin environment
我们研究了量子达尔文主义的签名时，感兴趣的系统与一个复杂的，结构化的环境相互作用的出现和抑制。我们引入了一个扩展的自旋星模型，其中系统耦合到$N$独立的自旋链。链上的每个站点都生活在环境的一个特定层中，因此我们称之为“洋葱”模型。我们修复了系统与环境的交互，使得如果环境由单层组成，则可以保证经典的客观性。考虑到一个完全分解的初始状态的所有组成子系统，然后我们研究如何量子达尔文主义的签名的出现和扩散是微妙地依赖于链的相互作用，建立当链被认为是不可分割的片段被询问，特征冗余高原总是观察到至少是暂时的。相反，观察特定层中的冗余编码对交互的性质高度敏感。最后，我们考虑的情况下，其中每个链初始化的相互作用哈密顿量的基态，建立这种情况下，共享的因式分解的初始状态的情况下的定性特征，但是现在所施加的磁场的强度有显着的影响，量子达尔文主义是否可以观察到。我们证明了量子达尔文特征的存在或不存在可以通过使用总互信息和全局量子不和谐来分析层内的相关性来理解。
2021-09-21 quant-ph
Quantum Darwinism
量子达尔文主义描述了在环境中，量子系统的选定状态的多个记录的增殖。它解释了一个单一的量子系统的状态的脆弱性如何导致其相关的众多状态的经典鲁棒性;显示了如何有效的“波包崩溃”作为整个量子系统的状态的印记的环境中的扩散的结果而产生;并提供了一个框架，用于推导玻恩规则，该规则将检测到状态的概率与它们的振幅联系起来。总的来说，这三项进展标志着解决量子测量问题的重大进展。
2009-03-29 quant-ph
Quantum Darwinism and non-Markovian dissipative dynamics from quantum phases of the spin-1/2 XX model
量子达尔文主义解释了经典描述对象的出现，在包含其经典信息的环境中创建了许多冗余寄存器。这种放大现象，只有经典的信息到达宏观观察者，通过它，不同的观察者可以同意这样的对象的客观存在，最近已经恢复了几种类型的情况下，成功地解释了经典。我们在XX模型的基态中的两能级系统构成的环境中探讨量子达尔文主义，发现不同的相具有不同的冗余获取系统经典信息的能力，而“铁磁相”是唯一能够完成量子达尔文主义的相.同时，我们将这种能力与系统动力学的非马尔可夫性联系起来，基于非马尔可夫动力学与从环境到系统的信息回流相关联的解释，从而破坏了达尔文主义所需的信息传递。最后，我们探索混合浴寄存器允许它们之间的一个小的互动，发现这破坏了存储的信息，如以前在文献中发现的。
2015-04-13 quant-ph
Blurred quantum Darwinism across quantum reference frames
量子达尔文主义通过量子系统与其环境的相关性来描述量子系统的客观性-假设的观察者可以通过测量环境来恢复信息。然而，观察是相对于参考系进行的。在这里，我们采用[Giacomini，Castro-Ruiz，& Brukner]的形式主义。Nat Commun 10，494（2019）]，并考虑改变量子参考系时对客观性的影响。我们发现，客观性取决于非退化的相对分离，有条件的状态本地化，和环境宏观分数。在不同的参考系中，由于纠缠和相干、统计混合和经典关联的可互换性，存在着不同的客观信息。因此，客观性在量子参考系上是主观的。
2021-01-01 quant-ph
Experimental signature of Quantum Darwinism in photonic cluster states
我们报告的量子达尔文主义（QD）的出现从工程开放系统动力学的实验评估。我们使用一个光子hyperentangled源的图形状态，以解决的影响，在建立客观现实，随后的量子到经典的过渡的多方环境中的元素之间的相关性。除了体现对量子点的表征的第一个实验努力之一，我们的工作说明了非平凡的后果，多体纠缠，反过来，有环境对系统的反作用的可能性对量子点框架的功能。
2018-03-05 quant-ph
Decoherence without entanglement and Quantum Darwinism
本文提出动力学混合机制，证明退相干无需系统与环境纠缠即可发生，但量子达尔文主义所描述的客观实在出现仍依赖超环境引入的纠缠。
2019-07-29 quant-ph
Reading a qubit quantum state with a quantum meter: time unfolding of quantum Darwinism and quantum information flux
量子非马尔可夫性和量子达尔文主义是由一个共同的主题联系在一起的两种现象：量子系统与其相互作用的量子环境之间的量子信息通量。在这项工作中，利用量子碰撞模型，一个形式主义发起的Sudarshan和他的学校，我们将分析的效率与一个量子谐振子，作为一个米，获得一个量子比特的信息被转移到玻色子环境。我们将展示，在某些制度下，这种量子信息流是如何低效的，导致同时出现非马尔可夫和非达尔文行为
2020-01-30 quant-ph
Witnessing non-objectivity in the framework of strong quantum Darwinism
量子达尔文主义是一个令人信服的理论，它描述了量子到经典的转变，作为量子系统客观性的出现。光谱广播结构和强量子达尔文主义是该理论的两个扩展，分别侧重于态结构和信息。然而，这三个框架的完整实验验证需要在系统和可访问环境两者上进行量子态层析成像，从而限制了实验测试的可行性和可扩展性。在这里，我们引入了一个子空间依赖的客观性操作，并构建了一个证人，通过比较系统的动态环境状态与客观性操作和没有检测到非客观性。然后，我们提出了一个光子实验模拟，实现见证计划。我们的工作为进一步的量子到经典跃迁的实验探索提供了一条途径。
2020-10-19 quant-ph
Experimental Realization of Quantum Darwinism State on Quantum Computers
众所周知，退相干是实现各种量子信息处理任务的关键障碍，另一方面，退相干在解释量子系统的脆弱态如何导致鲁棒经典态方面起着关键作用。Zurek [Nat.Phys.5，181-188（2009）]已经发展了通过由环境引入的退相干成功地描述量子系统的经典客观性的出现的理论。在这里，我们考虑两个系统的模型宇宙，其中第一个系统显示一个随机的量子态，和其他代表的环境。我们选取了2-、3-、4-、5-和6-量子比特的量子线路，其中系统由一个量子比特组成，其余量子比特代表环境量子比特。我们在两个实际设备ibmq_athens和ibmq_16_melbourne上实验实现了由该系统的系综构造的达尔文态。然后，我们使用的结果来研究量子经典相关和系统和环境之间存在的互信息。
2020-12-10 quant-ph
Quantum Darwinism and Envariance
量子系统的一个性质的有效经典性可以用它在环境中的记录的冗余度来定义。这使得量子物理学能够近似于经典世界中遇到的情况：关于经典系统的信息可以独立于其状态而存在。在量子理论中，这不再是可能的：在一个孤立的量子系统中，状态和关于它的信息是不可分割的，任何测量都可能--通常会--重置那个状态。然而，当关于量子系统状态的信息在整个环境中传播时，它可以（几乎）像经典物理学一样被处理。
2003-08-28 quant-ph
Redundancy of einselected information in quantum Darwinism: The irrelevance of irrelevant environment bits
客观的、经典的世界从底层的量子基底中出现，通过将选定信息的冗余副本扩散到环境中，环境充当通信信道，将信息传输给观察者。这些副本是独立可访问的，允许许多观察者通过环境中的印记就量子系统的状态达成共识。量子达尔文主义认识到，信息的冗余是量子世界中客观现实出现的核心。然而，除了“感兴趣的量子系统”之外，宇宙中还有许多其他“不感兴趣”的系统，它们可以在共同的环境中留下信息。因此，存在着一种危险，即感兴趣的信息将被不相关的比特稀释，从而抑制了负责客观性的冗余。我们表明，混合的相关（“小麦”）和不相关（“谷壳”）位的信息，使感兴趣的信息的冗余的数量差异不大。因此，我们证明，是否将相关信息与（不相关的）谷壳分开并不重要：相关信息的大量冗余在稀释中幸存下来，提供了客观的，有效的经典世界的证据。
2017-03-29 quant-ph
Exact Tradeoff Between Quantum Error Correction and Quantum Darwinism: An Information-Theoretic No-Go Theorem
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
该研究建立了量子纠错与量子达尔文主义间的精确权衡关系，证明逻辑保真度超临界阈值会阻碍达尔文主义冗余度出现，首次给出二者的定量信息论联系。
2026-08-05 quant-ph
Generic emergence of classical features in quantum Darwinism
量子达尔文主义解释了经典现实从潜在的量子现实中出现的事实，即量子系统是通过观察其环境的部分间接观察的，因此只有关于系统的特定信息冗余地扩散到环境的许多部分才变得可访问和客观。然而，尚不清楚这种机制在什么条件下适用。在这里，我们严格证明了经典性的出现是任何量子动力学的一个普遍特征：间接获得量子系统信息的观察者最多只能获得关于量子系统的同一个测量的经典信息;而且，如果这些信息对许多观察者都是可用的，他们必然会同意。值得注意的是，我们的分析超越了系统环境分类。我们还提供了一个完整的表征，所谓的量子不和谐的局部重新分配的相关性。
2015-08-26 quant-ph
Quantum Darwinism and the quality of Petz recovery
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；InstituteQ - the Finnish Quantum Institute（芬兰量子研究所）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）；QTF Centre of Excellence, Department of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学物理系量子技术卓越中心）
研究量子达尔文主义中，通过Petz恢复映射从环境碎片中恢复被选择的系统状态，并探讨恢复质量随碎片大小变化的特性。
2026-07-07 quant-ph
Application of quantum Darwinism to a structured environment
量子达尔文主义扩展了传统的退相干形式主义，以解释量子宇宙中经典性的出现。当环境倾向于冗余地获取关于开放系统的指针状态的信息时，出现了经典描述。鉴于最近的兴趣，我们将框架的理论工具应用于与许多玻色子子环境耦合的量子比特。我们研究的程度，相同的经典信息被编码的集合：（i）完整的子环境，和（ii）残留的“伪模”组件的每个子环境，其概念提供了一个动态表示的水库内存。总体而言，显着的冗余信息被发现作为一个典型的结果的退相干过程。然而，通过研究其分解的经典和量子相关性，我们发现经典信息是非冗余的情况下（i）和（ii）。此外，随着伪模的完全收集，某些动力学机制实现了相反的效果，其中总的经典或量子相关主要随时间衰减。最后，当动力学是非马尔可夫的，我们发现，冗余信息被抑制，符合信息回流到量子比特。通过量化冗余，我们具体地表明，它作为一个证人，以同样的方式作为非Markovianity的迹距离不可分的动态地图。
2020-04-08 quant-ph
Pointer states and quantum Darwinism with 2-body interactions
该研究对含2体相互作用的模型分类，明确了系统-环境可分离相互作用、无环境内相互作用分别是指针基和完美量子达尔文主义涌现的条件，揭示了信息置乱系统中经典客观性涌现与量子关联扩散的竞争关系。
2023-09-06 quant-ph
On the emergence of quantum Darwinism and pointer states for non-commuting evolutions
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
本文研究系统与环境哈密顿量不对易时量子达尔文主义与指针态的出现，证明非对易演化仍可产生客观态，并提出更宽松的指针态定义，在对易情形下与标准定义一致。
2025-10-08 quant-ph
A simple example of "Quantum Darwinism": Redundant information storage in many-spin environments
随着量子信息科学接近构建量子计算机的目标，理解退相干导致的信息丢失变得越来越重要。可以从其环境中获得的关于系统的信息可以促进量子控制和纠错。此外，观察者通过监测（主要是光子）“感兴趣的物体”的环境来间接获得大部分信息。这些信息究竟是如何铭刻在环境中的，对于从量子基底中出现“经典”是至关重要的。在本文中，我们研究了多量子位（或多自旋）环境如何存储有关单个系统的信息。丢失到环境中的信息可以冗余地存储，或者可以以环境的纠缠模式进行编码。我们继续表明，随机选择的环境状态几乎总是编码的信息，使观察者必须捕获的大部分环境推断系统的状态。相反，在典型的退相干过程所产生的状态中，关于系统的特定可观测量的信息被冗余地存储。这种“最适合的信息”的选择性扩散（称为量子达尔文主义）在选择宏观系统的首选、有效的经典观测量方面起着关键作用。环境不仅仅是一个垃圾场，而且是一个交流渠道，这一认识的发展使我们对环境在量子-经典跃迁中的作用的理解超越了传统的退相干范式。
2004-08-23 quant-ph
The Rise and Fall of Redundancy in Decoherence and Quantum Darwinism
从多体系统的希尔伯特空间中随机选取的一个状态极有可能表现出高度非经典的相关性。对于这些典型的状态，一半的环境必须由观测器测量，以确定给定子系统的状态。经典现实的客观性多个观察者在测量了一小部分环境后就能对一个子系统的状态达成一致这一事实意味着在自然界中发现的宏观系统与其环境之间的相关性是非常特殊的。基于之前对量子达尔文主义的研究表明，在纯退相干过程中无处不在地产生高度冗余的分支态，我们研究了创建分支态所需的条件，并研究了它们通过多体相互作用的消亡。我们发现，即使约束动力学可以抑制冗余的值典型的随机状态的松弛时间尺度，并证明这些结果正好在热力学极限。
2013-03-22 quant-ph
Eavesdropping on the Decohering Environment: Quantum Darwinism, Amplification, and the Origin of Objective Classical Reality
“从环境$\mathcal{E}$的一个片段$\mathcal{F}$中可以提取多少关于系统$\mathcal{S}$的信息？是量子达尔文主义的核心问题到目前为止，大多数答案依赖于$\mathcal{SF}$的量子互信息，或者$\mathcal{F}$的信道容量的Holevo界来传递$\mathcal{S}$中编码的经典信息。这些是真正需要的合理上限，但计算起来要困难得多--片段$\mathcal{F}$中关于$\mathcal{S}$的可访问信息。我们考虑一个模型的基础上不完美的c-not门，所有上述可以计算，并讨论其影响的客观经典现实的出现。我们发现，所有相关的量，如量子互信息以及各种界限上的可访问信息表现出类似的行为。在与客观经典实在的出现相关的范围内，这包括不依赖于不完美的c-not门的质量或$\mathcal{E}$的大小，甚至几乎不依赖于$\mathcal{S}$的初始状态的缩放。
2022-01-07 quant-ph
Quantum Darwinism and the spreading of classical information in non-classical theories
量子达尔文主义认为，经典现实的出现依赖于经典信息从量子系统传播到其环境的许多部分。但是，使这种机制成为可能的量子理论的基本物理原理是什么呢？我们解决这个问题，制定达尔文主义的最简单的实例-曲棍球样扇出相互作用-在一类概率理论，包含经典和量子理论作为特殊情况。我们确定任何理论承认这种相互作用的必要和充分条件。我们发现，每一个具有非经典特征的理论，承认这种理想化的经典信息的传播必须有纠缠态和纠缠测量。此外，我们表明，Spekkens的玩具理论承认这种形式的达尔文主义，所以做所有的概率理论，满足原则，如强对称性，或包含某种类型的退相干过程。我们的结果表明了一个反直觉的一般原则，即在局部非经典性的存在下，只有当这种非经典性可以被“放大”为一种纠缠形式时，经典世界才能出现。
2022-01-10 quant-ph
Environment Alignment and Redundant Record Formation in Imperfect-CNOT Quantum Darwinism
International Centre for Theory of Quantum Technologies, University of Gdańsk（格但斯克大学量子技术理论国际中心）
本研究在不完美CNOT模型中探究制备、相互作用角度和场无序对环境记录的影响，揭示对齐参数与条件分支几何决定记录的非单调响应，并证明Z基仍最优，为稳健量子达尔文主义记录提供碎片大小指导。
2026-09-18 quant-ph
Comment on "Strong Quantum Darwinism and Strong Independence are Equivalent to Spectrum Broadcast Structure"
在最近的一封信[物理。122，010403（2019）]，提出了系统多环境量子态的所谓频谱广播结构与两个信息论概念的结合之间的等价性：（a）强量子达尔文主义;和（b）强独立性。在这里，我们表明，条件（b）的数学公式的作者（即，成对独立的片段的环境，条件的系统），是必要的，但不足以确保等价性。我们提出了一个简单的反例，以及加强制定的条件（b），确保作者提出的等价性。
2021-01-21 quant-ph
Emergence of noncontextuality under quantum Darwinism
量子达尔文主义认为，冗余信息的扩散在量子世界中客观性的出现中起着重要作用。这种客观性必然是经典的吗？我们表明，如果把Spekkens的非语境性概念作为经典性概念，并把Brandão、Piani和Horodecki的方法作为量子达尔文主义，那么如果环境对扩散的信息进行了充分的编码，那么上述问题的答案是“是”。此外，我们提出了一个阈值的编码，在此之上，人们可以毫不含糊地说，经典的客观性已经出现在量子达尔文主义。
2021-09-06 quant-ph
Strong Quantum Darwinism and Strong Independence is equivalent to Spectrum Broadcast Structure
客观的日常世界是如何从其微观成分的潜在量子行为中出现的，这是量子力学基础的核心问题。量子达尔文主义和频谱广播结构是两个不同的框架，为这个问题提供了关键的见解。然而，最近的工作表明，这两个框架可能会导致相互冲突的预测与环境相互作用的系统的状态的客观性。在这里，我们提供了一个解决这个问题，通过定义强量子达尔文主义，并证明它是等价的频谱广播结构时，结合强独立的子环境。我们进一步表明，强量子达尔文主义是充分和必要的信号状态的客观性，而不需要强的独立性。我们的工作揭示了强量子达尔文主义和频谱广播结构之间的深刻联系，从而在理解和解决量子世界经典性的出现方面取得了根本性的进展。它们一起为我们提供了一个更清晰的理解过渡的状态结构，几何，量子和经典信息。
2019-01-10 quant-ph
Objectivity Through State Broadcasting: The Origins Of Quantum Darwinism
量子力学是最成功的理论之一，它正确地预言了大量的物理现象。具有讽刺意味的是，尽管它取得了所有的成功，但有一个臭名昭著的问题：大自然如何建立一座从脆弱的量子到日常经验的强大客观世界的“桥梁”？目前，人们普遍认为，最有前途的方法是退相干理论，基于系统-环境范式。为了解释经典领域中观察到的信息冗余和客观性，Zurek提出将环境划分为独立的部分，并认为每个部分都携带着关于系统的几乎完整的经典信息。然而，这个量子达尔文主义模型有一些严重的缺点：i）熵信息冗余是由先验的纯经典推理所激发的; ii）没有回答这个基本问题：什么物理过程使得从量子描述到经典客观性的转变成为可能？本文证明了一个状态客观存在的充分必要条件是频谱广播过程，这一过程特别蕴涵了量子达尔文主义。我们首先展示了它的一般情况下，使用多环境范式，一个合适的定义的客观性，和玻尔的概念的非干扰，然后在退相干理论的象征性的例子：光子照明的介质球。我们还应用Perron-Frobenius定理展示了一个忠实的，“无退相干”的广播形式。我们认为，频谱广播可能是自然界的基本属性之一，它为生命过程打开了一扇“窗户”。
2013-06-06 quant-ph
Many-body localization and the emergence of quantum darwinism
量子达尔文主义（QD）是在一个被退相干的量子系统的环境中负责冗余信息扩散的过程。这使得独立的观察者能够访问单独的环境片段，并就系统的状态达成共识。本文研究了无序对量子点产生的影响，发现高度无序的环境对量子点的产生是非常有利的，通过引入“缺乏冗余”的概念来量化量子点的客观性，我们发现它的行为类似于以环境本征态为初始态的纠缠熵（EE）.这使我们能够通过我们的达尔文主义测量来估计多体移动性边缘，暗示存在一个临界的无序程度，超过这个程度，客观性的程度就会上升，环境越大。后者暗示了当环境具有热力学大小时，无序可能发挥的关键作用。最后，我们表明，一个高度无序的进化可能会减少破坏的冗余环境内的相互作用的存在。
2021-09-04 cond-mat.dis-nn quant-ph
Quantum Theory of the Classical: Quantum Jumps, Born's Rule, and Objective Classical Reality via Quantum Darwinism
经典世界从我们宇宙的量子基底中出现是一个长期存在的难题。我描述了从量子到经典的过渡的三个见解，这些见解是基于对环境作用的认识。我首先推导出有助于定义存在的优选状态集--我们日常的经典现实。它们的出现是希尔伯特空间的幺正对称性被打破的结果，这是量子演化的幺正性遇到放大过程中固有的非线性时发生的。这种推导是在没有通常的退相干工具的情况下完成的，并解释了量子跳跃的出现和首选指针状态的出现，这些状态与通过环境诱导的超选择或einselection获得的状态一致。用这种方法得到的指针态决定了可能发生的事情--定义了事件--而不需要求助于玻恩的概率规则。因此，玻恩定则现在可以从纠缠辅助不变性或不变性--纠缠量子态的对称性--推导出来。有了概率在手，人们还可以对量子统计物理学的基础有新的认识。此外，现在可以分析负责退相干的信息流。这些信息流解释了对客观经典现实的感知是如何从量子基底中产生的：它们所代表的有效放大通过其环境中指针状态记录的冗余性--通过量子达尔文主义--解释了宏观量子系统的非选择状态的客观存在。
2018-07-05 quant-ph
Quantum Darwinism: Entanglement, branches, and the emergent classicality of redundantly stored quantum information
为研究退相干过程中的冗余信息存储奠定了基础。冗余被认为是客观性的先决条件，是经典对象的定义属性。我们考虑两个合奏的一个系统和许多环境组成的模型宇宙的状态：第一个由任意的状态，第二个由“单分支”状态与一个简单的退相干模型一致。来自随机系综的典型状态不冗余地存储关于系统的信息，但是存储在分支状态中的信息具有与环境的大小成比例的冗余。我们计算了广泛的模型宇宙的特定冗余，并将结果拟合到一个简单的第一性原理理论。我们的研究结果表明，冗余的存在将系统的信息分为三部分：经典（冗余）;纯量子;和边界，未分化或“非冗余”信息。
2005-10-13 quant-ph
Quantum Darwinism in quantum Brownian motion: the vacuum as a witness
我们研究了量子达尔文主义--在零温度量子布朗运动中，一个退相干系统的信息被其环境冗余记录。一个初始的非定域量子态留下的记录，其冗余度随着其空间范围的扩大而迅速增加。显著的离域（例如，一个薛定谔猫态）导致高冗余：许多观察者可以测量系统的位置而不扰动它.这解释了客观的（即经典的）存在einselected，抗退相干指针态的宏观对象.
2007-04-26 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
A Solvable Model of Quantum Darwinism-Encoding Transitions
本文构建扩张树上随机 Clifford 电路的可解模型，刻画量子达尔文主义相与编码相之间由混合相和两个连续转变分隔的结构，并用双副本及环境窃听模型联系 MIPT。
2024-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Classifying two-body Hamiltonians for Quantum Darwinism
本文研究了任意有限维系统与环境通过二体哈密顿量相互作用时经典性涌现的条件，证明当系统算符与指针可观测量满足特定对易关系时即可支持量子达尔文主义，并通过多种示例系统验证了该结论。
2025-01-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Amplification, Decoherence, and the Acquisition of Information by Spin Environments
量子达尔文主义认识到环境作为一个沟通渠道的作用：退相干可以选择性地放大有关感兴趣的系统的指针状态的信息（阻止访问有关其叠加的补充信息），并可以使许多观察者可以访问这些信息的记录。这种冗余解释了客观的、经典的现实在我们的量子宇宙中的出现。在这里，我们表明，在现实的自旋环境中的信息的放大可以量化的量子自旋信息，其特征在于在个别环境子系统中的部分记录的可重构性。我们表明，除了一组初始状态的测量零，环境总是获得冗余信息。此外，在有限和无限自旋环境中，从冗余的二次增长到振荡行为，Brackoff信息捕获了丰富的放大行为。这些结果将大大简化量子达尔文主义的实验测试，例如，利用金刚石中的氮空位
2016-03-07 quant-ph
Functional Information in Quantum Darwinism: An Operational Measure of Objectivity
Yeditepe University（耶迪泰佩大学）
该研究提出基于功能信息的客观性度量，通过环境片段冗余度量化经典客观性，并揭示其与热量耗散的热力学关系。
2026-02-01 physics.comp-ph physics.data-an quant-ph
Observation of Quantum Darwinism and the Origin of Classicality with Superconducting Circuits
本研究利用超导量子电路观测到支撑经典性的分支量子态与量子互信息饱和，验证了量子达尔文主义框架，还提出低成本的经典性量化方法，为解释量子到经典转变及解决测量问题提供支撑。
2025-04-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Darwinism-encoding transitions on expanding trees
本文在非 Clifford 设置下系统研究量子达尔文主义编码相变，通过扩展树张量网络模型推导密度矩阵分布递推关系，发现 QD、中间和编码三个相及两个连续相变，并揭示了粗粒化与细粒度探针所对应的不同对称性破缺机制。
2024-03-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Toy Model Challenging Prevailing Definitions of Classicality
本文通过构建满足多种经典性判据却易在控制操作下再相干的玩具模型，挑战了仅靠宇宙波函数识别经典行为的主流观点，证明量子达尔文主义可兼容强非马尔可夫性。
2025-11-19 quant-ph
How decoherence affects the security of BB84 quantum key distribution protocol
该研究在退相干理论框架下结合量子达尔文主义测量模型，分析BB84量子密钥分发协议中量子测量导致的密钥信息泄露及窃听者的获取情况，还探讨了环境分层对安全性的影响，为密码设备屏蔽优化提供了思路。
2024-04-30 quant-ph
Quantum-to-classical transition and the emergence of trajectory level Darwinism with measurements distributed in time: a path integral approach
Centre for Nano Science and Engineering, Indian Institute of Science（印度科学学院纳米科学与工程中心）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校物理系）；Center for Quantum Information, Communication and Computing, Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校量子信息、通信与计算中心）；Instrumentation and Applied Physics, Indian Institute of Science（印度科学学院仪器与应用物理系）
该研究用路径积分方法探讨量子世界中经典动力学的出现，通过连续测量、路径积分公式及相关条件描述量子到经典的转变，还阐述了信息扩散、反作用力等，将退相干与测量反作用联系，界定经典轨迹存在范围，悬浮光力学可实现相关转变。
2026-11-09 quant-ph
Experimental realization of an entanglement filter through the environmental selection
我们报告了一个实验，使用环境选择，在最近的量子达尔文主义理论的一个关键概念，作为一种机制，以实现纠缠过滤器，一个有用的量子信息设备，过滤掉某些纠缠态。在实验中，两个量子比特的环境被控制为有利于纠缠态，并杀死输入态中的其他竞争成分。初始态的纠缠消失，但与环境相互作用后幸存的状态接近最大纠缠态，通过量子态层析测量的纠缠保真度为$(94.7\pm 1.9)%$。实验证明，所产生的纠缠在初始态结构和环境参数变化的情况下是鲁棒的。
2012-08-04 quant-ph
Objectivity in the Photonic Environment Through State Information Broadcasting
最近，经典客观性的出现作为一个量子态的属性已被明确地推导出嵌入在光子环境中的一个小对象的频谱广播形式-一个特定的经典相关的状态，冗余编码的信息有关的首选状态的对象在环境中。然而，环境处于纯净状态，根本问题是结论的通用性和鲁棒性如何。在这里，我们证明，尽管最初的环境噪声的广播结构的出现仍然成立，导致感知的客观性的对象的状态。我们还展示了这是如何导致量子达尔文主义类型的条件，反映了经典的扩散信息的限制行为的互信息。非常令人惊讶的是，我们发现，奇异点的退相干，这可以用来忠实地广播一个特定的经典信息通过嘈杂的环境。
2014-01-08 quant-ph
Emergence of the Classical from within the Quantum Universe
退相干显示了量子系统的开放性--与环境的相互作用--如何抑制量子性的公然表现。Einselection解释了首选准经典指针态的出现。量子达尔文主义超越了退相干。它假定由负责退相干的监测环境获得的信息以许多副本在环境中传播，因此观察者可以访问。观察者利用环境作为交流渠道获取信息的这种间接性质，是客观经典实在从量子基底中显现出来的机制：感兴趣的系统的状态不受获取信息的主体的直接测量（因此，不受扰动）。因此，它们可以不受观察者获得的信息的影响而存在。
2021-07-07 quant-ph
