Completing the physical representation of quantum algorithms provides a quantitative explanation of their computational speedup
量子算法的通常表示仅限于解决问题的过程,在物理上是不完整的。我们完成它在三个步骤:(i)扩展的表示设置的问题的过程中,(ii)相对化的扩展表示的问题解决者的问题设置必须被隐藏,和(iii)对称化的相对化的时间反演表示的可逆性的基础物理过程。第三步将相对化表示的输入状态投影到一个她知道一半解(当解是非结构化位串时,指定它的信息的一半)的状态上,在相对化表示中,问题求解者完全不知道设置,因此不知道问题的解。完成的物理表示表明,计算步骤的数量(Oracle查询)所需的解决任何Oracle问题的最佳量子方式应该是一个经典的算法赋予先进的知识的一半解决方案。这符合当今已知的主要量子算法,并将解决量子查询复杂性问题。
2018-01-25 quant-ph
Classical Physics revisited: Derivation and explanation of the quantum mechanical superposition principle and Born's rule
由于第2节中的错误,论文被撤回。
2008-12-18 quant-ph
Quantum nonlocality based on finite-speed causal influences leads to superluminal signaling
利用类空分离测量对贝尔不等式的实验破坏排除了通过以亚光速传播的因果影响来解释量子相关性。然而,只要v足够大,任何这样的实验违背原则上都可以通过基于以有限速度v>c传播的隐藏影响的模型来解释。在这里,我们表明,对于任何有限的速度v,c<v<无穷大,这样的模型预测的相关性,可以利用超光速通信。这种超光速通信不需要接触任何隐藏的物理量,而只需要在我们今天描述的量子实验水平上操纵测量设备。因此,假设不可能使用非定域关联进行超光速通信,我们排除了量子关联的任何可能的解释,即以任何有限速度传播的影响。我们的结果揭示了一个新的方面的复杂关系多体量子非局域性和不可能的信号。
2013-06-05 quant-ph
Explanation of Quantum Mechanics
薛定谔方程假定粒子的动能、势能、动量和其他一些物理量存在于粒子外的场中,因此薛定谔方程是描述粒子场的方程,而不是描述粒子本身。
1999-09-10 quant-ph
Quantum amplitude amplification algorithm: an explanation of availability bias
在这篇文章中,我表明,最近的家庭的量子算法,量子振幅放大算法的基础上,可以用来描述一个认知启发式称为可用性偏差。振幅放大算法用于定量地定义记忆任务的难易程度,量子振幅估计和量子计数算法用于描述概率估计或近似计数等认知任务。
2008-10-06 quant-ph
Simple explanation of the quantum limits of genuine $n$-body nonlocality
量子$n$ -体关联不能用$(n-1)$ -体非定域性来解释.然而,这种真正的$n$体非定域性不能超过一定的界限。在这里,我们解决的问题,确定负责这些界限的原则。我们表明,对于任何$n \ge 2$,排他性的原则,从公理推导出的尖锐的测量,和一个技术性的假设给出了确切的界限预测的量子理论。这提供了一个统一的解释的边界的单体上下文和$n$体非定域性,并连接两个程序走向理解量子理论。
2015-06-05 quant-ph
Bell inequality and common causal explanation in algebraic quantum field theory
贝尔不等式被理解为经典条件概率之间的约束,可以从一组代表经典相关性的共同因果解释的假设中推导出来。然而,对于代数量子场论中的贝尔不等式,一个类似的推导是未知的,它为量子态中投影的特定线性组合的期望建立了约束。在本文中,我们解决的问题,这些非经典的贝尔不等式是否有一个“共同的因果理由”是可能的。我们将证明,虽然经典的共同因果解释的概念可以很容易地推广到非经典的情况下,量子理论中使用的贝尔不等式不能从这些非经典的共同原因。事实恰恰相反:对于一组相关性,即使它们违反了贝尔不等式,也可以给出非经典的共同因果解释。这表明,在非经典情况下的共同因果解释的范围比贝尔不等式限制的范围更广。
2012-04-25 quant-ph
Quantum and classical features in the explanation of collisional decoherence
为了解释物质波干涉计量中碰撞退相干效应的定量估计,给出了一个最简单的理论论证。该论点强调了量子和经典特征在描述这种现象中的相关性,特别是显示了用于实验拟合的公式与经典线性玻尔兹曼方程中的损失项之间的联系。
2003-12-16 quant-ph
Electro-Optic Effect Explanation with Quantum Photonic Model
本文用量子光子模型(QPM)解释了横向电光效应。该模型通过阿秒区的光子-电子相互作用解释了这种效应。本文用蒙特卡罗方法在时域内模拟了光在波导中传输时分子和晶体上的外加电场。我们展示了当横向电场作用在波导上时,波导对不同波长的光信号的响应。
2007-05-09 quant-ph
Nonlinear evolution as a possible explanation for quantum mechanical statevector reduction
本文提出了一种非定域玩具模型,用于模拟二态量子系统的"波函数谱“。塌缩是由一个对绝对相位极其敏感的非线性演化方程驱动的。假设该相或其一部分显示出混沌行为。这种混沌行为可以解释我们在单个量子系统中所经历的不确定性。通过这种随机性,我们不再需要统计的“整体”行为来描述单个量子系统。并对“度量问题”作了简要介绍。
2005-12-19 quant-ph
Correlations in local measurements on a quantum state, and complementarity as an explanation of nonclassicality
我们考虑了两个观测者通过对二分量子态的测量所能提取的经典关联,并讨论了它们与量子互信息的关系。我们展示了几个例子如何互补引起的量子和经典相关之间的差距,我们与我们的定量发现锁定在一个量子态的所谓的经典相关。我们推导出上界的经典相关性的总和通过测量在不同的相互无偏的基础上,我们表明,互补差距也存在于确定性量子计算与一个量子比特。
2009-09-19 quant-ph
A Quantum-Mechanical Explanation of the Collapse of the Wave Function
单个粒子的量子场被表示为粒子的普通波函数和真空涨落之和。一个精确的量子场计算表明,在任何时候,这个场的平方振幅总和都是一个δ函数,表示一个离散的微粒在一个点上,在其他任何地方都是零。δ函数的峰值位于真空涨落与普通波函数相长干涉的点处。类似地,通过初始波函数和真空涨落之间的干涉来确定在测量可观测量之后的坍缩的波函数。
2001-04-11 quant-ph
Explanation of the intriguing quantum phenomenon of the off-resonant cavity mode emission
我们从理论上研究了在腔QED系统的非共振研究中实验观察到的额外发射峰的意外发生。我们的结果在马尔可夫主方程的方法成功地解释了为什么会出现中心峰,以及它如何揭示了系统正在遭受的声子介导的耦合引起的动态相变。我们的发现与之前报道的实验结果完全一致,并且首次理解了这种量子现象背后的基本物理学。
2017-10-31 quant-ph
Geometric Optimization on Lie Groups: A Lie-Theoretic Explanation of Barren Plateau Mitigation for Variational Quantum Algorithms
The University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校)
本文通过李群几何视角解释了神经网络辅助变分量子算法中缓解barren plateau现象的机制,揭示了参数演化路径对训练效率的影响。
2025-11-30 quant-ph
On the explanation for quantum statistics
经典不可区分性的概念被分析并针对一些众所周知的批评进行辩护,特别关注吉布斯悖论。假设它在经典统计力学中和在量子力学中一样熟悉,那么问题就出现了,为什么量子力学中的不可测性而非经典力学中的不可测性会迫使统计学发生变化。用简单的例子说明,答案是经典相空间上的平衡测度是连续的,而在希尔伯特空间上它是离散的。还讨论了名称的相关性,或者等价地,可以用作名称的在时间上稳定的属性。
2005-11-15 quant-ph
A possible explanation of the superposition principle
我试探性地提出,如果有可能把概率幅理解为复值函数,那么量子力学的叠加原理就可以用数学上自然的方式来解释。这个概念的灵感来自于这样一个事实,即量子态可以被解释为信息的度量。
2002-09-13 quant-ph
Simple explanation of the quantum violation of a fundamental inequality
我们证明了Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovsky(KCBS)不等式的最大量子破坏恰好是满足以下原则的最大值:两两互斥事件的概率之和不能超过1.我们称这一原则为“全球排他性”,因为当它被应用于全球事件时,它的力量就显现出来了,而全球事件是由扩大的情景造成的,在这种情景中,不平等中的事件与其他事件一起被考虑。我们确定的情况下,这一原则挑出来的量子上下文,并表明,最近的证明排除非本地框如下从最大违反这一原则的KCBS不等式。
2013-02-15 quant-ph
Explanation, Evolution and Subjective Probability in Everett Quantum Mechanics with Positive Preclusion
通常的量子力学解释规则指出,当结果的权重为零时,结果不会发生,这一规则被改变,以排除权重小于一个小但正值的结果。有了这个“积极排除”规则,在没有任何客观概率概念的情况下,埃弗雷特量子力学就有能力解释有机体的进化,这些有机体对概率的主观期望符合玻恩规则。正排除还允许在涉及有限数量的测量的情况下导出权重和相对频率之间的联系。
2010-03-28 quant-ph
Implications of a deeper level explanation of the deBroglie-Bohm version of quantum mechanics
介绍了量子力学的德布罗意-玻姆(dBB)版本的“更深层次”解释的要素。我们的解释是基于量子波粒二象性与振荡介质中弹跳液滴的类比,后者被确定为真空的零点场。类似类型的流体动力学类比最近受到理查森等人的批评,因为尽管在现象学水平上有惊人的相似性,但与粒子上的力相关的控制方程显然分别对于流体动力学和量子描述是不同的。然而,如果对所述类比的使用完全不同,从而本质上指的是我们模型中的涌现过程,那么所述差异就不相关了。如果考虑到后者,我们可以证明在dBB和我们的模型中粒子上的力是相同的。特别是,这个身份的结果,从一个精确匹配的新兴的速度场与玻姆的“指导方程”。这样,我们就得到了一种解释,它涉及量子力学的dBB版本的更深层次,即亚量子层次。我们特别展示了如何克服通常的流体动力学建模的经典本地方法,以及如何,因此,$N$粒子的dBB理论的配置空间版本可以完全由一个“超经典”的涌现动力学的$N$粒子在真实的三维空间中取代。
2014-12-29 quant-ph
Anthropomorphic Quantum Darwinism as an explanation for Classicality
根据所谓的“量子达尔文主义”方法,从量子背景中出现的“经典岛屿”被假设服从最大信息的(选择)原则。我们通过考虑两个粒子的耦合来说明这个想法,这两个粒子通过位置相关的势相互作用。这种方法为古典逻辑的出现和我们关于世界的古典先入之见提供了新的视角。内部世界和外部世界之间的区别,笛卡尔的偏见,根据这种偏见,整体可以归结为部分的总和,以及优选的表示基础(如位置)的出现,在这里被视为是一个非常漫长的演变的结果,并且将对应于从量子关联中提取稳定和有用信息的最有用的方法。
2009-06-15 quant-ph
On statements of experimental results expressed in the mathematical language of quantum theory
我们注意到分离的量子描述的实验成一个声明的结果(作为概率)和解释这些结果(在线性算子)。逆问题选择一个解释,以适应给定的结果进行了分析,导致的结论是,任何量子描述来作为一个家庭的相关描述的元素,需要多个报表的结果和多个解释。面对这种多样性,开辟了探索的道路,而这些探索和后果才刚刚开始。这些结果包括:(1)结果的陈述将拓扑强加于控制参数,而不诉诸任何量子解释;(2)无穷无尽的不同解释迫使探索和描述的开放循环,使越来越多的控制参数发挥作用;(3)描述的模糊性对物理学中的不变性概念至关重要。
2008-05-01 quant-ph
Heuristic explanation of quantum interference experiments
在狭义相对论的框架内,粒子被描述为满足线性方程的非扩散波包。杨氏和其他干涉实验解释了一个假设,有一个耦合之间的相互作用的波包的峰和非峰件。干涉实验的这种解释为量子力学提供了一种现实的解释。这种解释意味着粒子是物理实在的,没有波函数坍缩。这也意味着无论是经典力学还是当前的量子力学都不是描述物理实在的完备理论,贝尔不等式也不是检验实在性和定域性的正确试金石。讨论了宏观世界与微观世界的边界问题以及两者之间过渡区域(中观世界)的非相干性问题。目前的量子力学解释与哥本哈根解释的物理方面(如叠加原理、海森堡的不确定原理和玻恩的概率解释)是一致的,但不支持其哲学方面(如非实在性、非客观性、非因果性和互补原理)。
2005-01-25 quant-ph
What is \textit{Quantum} in Probabilistic Explanations of the Sure Thing Principle Violation?
本文从量子信息论视角,利用密度矩阵形式重新表述囚徒困境的量子概率模型,证明量子相干性及其向概率的转化是解释确定原则违反的关键,并提出三选择扩展以比较不同概率理论的预测力。
2023-06-21 quant-ph
How the Many Worlds Interpretation brings Common Sense to Paradoxical Quantum Experiments
量子力学的多世界解释(MWI)指出,我们生活的世界只是许多平行世界中的一个。人们普遍认为,由于这种对平行世界的承诺,MWI违反了常识。有些人甚至在此基础上拒绝MWI。尽管它对物理学有无数的优点(例如与相对论的一致性,数学的简单性,现实主义,决定论等)。在这里,我们提出的情况下,常识实际上有利于MWI。我们认为,因果解释是常识性的,只有当他们是当地的因果解释。我们提出了几个量子力学实验,似乎表现出非局部的“超距作用“。在只有一个世界存在的假设下,这些实验似乎不受局部因果解释的影响。然而,我们表明,MWI,采取所有的世界在一起,可以提供当地的因果关系的解释的实验。因此,MWI将常识还原为物理解释。
2022-02-03 quant-ph
Statistical speed of quantum states: Generalized quantum Fisher information and Schatten speed
我们分析了量子统计速度的测量族,其中包括作为特殊情况的量子费舍尔信息,跟踪速度,即,从迹距离获得的量子统计速度,以及从Schatten范数族获得的更一般的量词。这些措施量化的统计速度下的通用量子演化,并通过最大化的经典措施在所有可能的量子测量。我们讨论的一般性质,最佳的测量,和上界的速度可分离的状态。我们进一步提供了一个物理解释的跟踪速度,将其链接到一个模拟的量子克拉美-拉奥界的中位数无偏量子相位估计。
2018-02-20 quant-ph
The effect of Homodyne-based feedback control on quantum speed limit time
系统从初始状态到目标状态所需的最小时间被定义为量子速度极限时间。量子速度限制时间可以用于量化量子系统演化的最大速度。量子速度极限时间与量子系统的演化速度成反比。也就是说,更短的量子速度极限时间意味着更高的量子演化速度。本文研究了基于Homodyne反馈控制下二能级原子的量子速度极限时间。结果表明,随着反馈系数的增大,量子速度极限时间减小。因此,基于同程的反馈控制可以加速量子系统的演化。
2020-01-21 quant-ph
It's a Matter of Principle. Scientific Explanation in Information-Theoretic Reconstructions of Quantum Theory
本文的目的是探讨量子理论的公理化重构在信息论原理(ARQIT)方面可以有助于解释和理解量子现象的方式,以及研究它们的解释局限性。这部分是通过对量子理论的公理化重建所提供的解释进行说明,并根据这种解释重新评估程序的认识状态来实现的。作为说明性的案例研究,我把克利夫顿的,巴布的和Halvorson的特征定理和Popescu的和Rohrlich的玩具模型,和他们的解释贡献相对于量子非局域性。一方面,我认为ARQIT可以期望提供量子非定域性(某些方面)的真正解释。另一方面,我认为这样的解释不能排除机械的量子理论。
2018-06-13 physics.hist-ph quant-ph
Quantum causal models, faithfulness and retrocausality
本文探讨Wood和Spekkens关于EPRB关联因果模型需违反忠实性的论证,分析Näger的稳定微调回应,指出违反忠实性虽约束但不排除回溯因果解释,并讨论其潜在后果。
2015-06-30 quant-ph
Explanation of the violation of Bell's inequality by maintaining Einstein separability
一种新的解释为非相对论性量子力学提供了一致的概念基础。贝尔不等式的违反是通过保持实在论、归纳推理和爱因斯坦可分性来解释的。
1997-08-26 quant-ph
Quantum Mechanics as a Classical Theory XII: Diffraction and Interference
在本文中,我们将关注的解释的干涉和衍射图案所观察到的杨氏双缝实验的结果。我们将证明,这种解释可以根据微粒说给出{ \it only},这是我们从本系列的第一篇论文开始就采用的方法。这个解释将通过我们在本系列第十一篇论文中导出的波恩-索末菲规则的适用范围的扩展来完成。
1996-07-01 quant-ph
Superseded version of the WKB approximation and explanation of emergence of classicality
把极限hbar-->0作为量子力学的经典极限似乎是愚蠢的,因为hbar是一个确定的物理常数,但它被成功地用于推导WKB近似。在经典极限α->0下提出了WKB近似的一个替代版本,其中α =m/M是物体的屏蔽参数,其中m是有效屏蔽层的质量,M是总质量。该方法不仅适用于量子粒子薛定谔方程的近似解,而且适用于纳米粒子薛定谔方程的近似解。此外,该版本表明,纳米粒子的量子化规则可以通过将旧量子理论的玻尔-索末菲量子化规则中的hbar替换为alpha乘以hbar来实现。最重要的是,该版本有助于澄清经典和量子现实之间的本质区别,并理解从量子到经典力学的过渡以及量子力学本身。
2006-12-25 quant-ph
Controlling the quantum speed limit time for unital maps via filtering operations
一个系统从一个初始状态到一个最终正交状态所需要的最小时间被称为量子速度极限时间。量子限速时间可以用来量化量子演化的速度。量子演化的速度随着量子速度极限时间的减小而增加。在这项工作中,我们将使用基于相对纯度的量子速度限制时间的界限。它适用于任意初始状态。在这里,我们研究了滤波操作对量子限速时间的影响。将观察到,对于滤波操作参数的某些间隔,量子速度极限时间通过增加滤波操作参数而减小,并且对于某些其它间隔,量子速度极限时间通过减小滤波操作参数而减小。
2020-06-18 quant-ph
Entanglement-assisted quantum speedup: Beating local quantum speed limits
本研究通过对比实际量子动力学与准经典演化,推导出相互作用量子系统的纠缠辅助速度极限,在多类系统中验证其紧界特性,且量子增益可随系统规模指数增长,还探讨了向开放系统等的拓展方向。
2024-07-09 quant-ph
Mechanism for quantum speedup in open quantum systems
开放系统的量子速度极限(QSL)时间表征了系统对环境影响的最有效响应。先前的结果表明,非马尔可夫性支配量子加速。通过对耗散二能级系统动力学的研究,揭示了非马尔可夫效应只是量子加速的动力学途径,而系统-环境束缚态的形成才是量子加速的本质原因。我们将量子加速归因于能谱特征,这为在不需要任何动力学计算的情况下出现量子加速提供了另一条重要的实验途径。讨论了我们的量子加速机制在电路QED系统中的潜在实验观测。我们的结果可能是理论和实验的兴趣,在探索最终的QSL在现实环境中,并可能打开新的视角,设计主动量子加速器件。
2016-02-25 quant-ph
Weak valued statistics as fundamental explanation of quantum physics
最近,弱测量作为一种研究不可联合测量的观测量之间非经典相关性的实验方法引起了人们的极大兴趣。在这里,我解释了如何在弱测量中观察到的复值统计与传统希尔伯特空间形式主义的算子代数有关,并表明算子代数起源于量子系统的物理性质之间的更基本的关系,可以用复条件概率来表示。特别地,对易关系可以用基本虚相关性来识别,这些基本虚相关性表征了物理性质之间在它们的变换动力学方面的关系。因此,非交换性起源于物理性质之间的关系的定义,该定义用反映系统对外力的动态响应的复值概率代替了联合现实的假设,例如在测量相互作用中。
2013-04-30 quant-ph
Bipartite quantum states admitting a causal explanation
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);Experimental Study Group, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院实验研究组)
该研究证明了双态量子态在时间上相容的条件,并提供了时间相容性的正偏置转置标准的类比。
2025-12-31 quant-ph
Quantum Speed Limits Across the Quantum-to-Classical Transition
量子速度限制为量子系统可以进化的速率设定了上限。采用相空间的方法,我们探讨量子速度限制的量子经典过渡,并确定在经典世界的等效界限。结果,与通常的看法相反,我们表明量子和经典系统都存在速度限制。在量子领域中,经典的速度限制是由时间演化的生成器的给定范数设定的。
2017-12-14 quant-ph
Quantum Speed Limit With Forbidden Speed Intervals
量子力学对所有量子系统的信息处理速度施加了称为量子速度限制(QSL)的基本约束。迄今已知的每一个QSL都来自于通过单个系统的可观测值(例如相对于其基态的平均能量)对两个量子态之间的演化时间施加的限制。到目前为止,这些限制只是量子系统信息处理速度的上限。在这里,我报告QSL,每个QSL的允许信息处理速度由禁止速度间隔隔开。它们是由一个系统的和有效的程序,同时考虑到几个兼容的系统可观的值。该方法推广了几乎所有现有的QSL证明,新的QSL在最小演化时间内表现出一种新的一级相变。
2013-05-21 quant-ph
On the solution of the EPR paradox and the explanation of the violation of Bell's inequality
一种新的解释为非相对论性量子力学提供了一致的概念基础。通过保持实在论、归纳推理和爱因斯坦可分性,解决了EPR佯谬,解释了贝尔不等式的违反。
1997-08-27 quant-ph
The effect of quantum memory on quantum speed limit time for CP-(in)divisible channels
量子速度限制时间定义了量子系统在两个状态之间演化所需的最小时间限制。研究非幺正演化下量子系统的速度极限时间的界具有重要意义,因为它揭示了量子(非)马尔可夫性的有趣联系。在这里,我们讨论了量子速度极限时间的特性作为量子记忆的函数,量化为CP-可分以及不可分映射的量子动力学映射的时间自相似性的偏差,并表明量子记忆的存在可以加速量子演化。这表明,在存在量子存储器的情况下,量子演化的速度比CP不可分割性准则所指示的更宽类别的信道的增强。
2022-10-03 quant-ph
Explanation and observability of diffraction in time
时间衍射(DIT)是量子动力学中的一个基本现象,它是由时间相关的障碍和狭缝引起的。它在形式上类似于光的光的衍射,并且被期望在设计相干物质波源中发挥越来越大的作用,如在原子激光器中,分析飞行时间信息和来自超快脉冲激发的发射,以及在集成原子光学电路中相干物质波的应用中。我们证明了DIT出现在量子波发射的指数衰减源,并提供了一个简单的解释的现象,作为两个特征速度的干扰。这允许其可控性和优化。
2010-11-18 quant-ph
Quantum speed-up process of atom in dissipative cavity
本文得到了当库温为零,激发总数为N=1时,耗散腔中原子密度算符的解析表达式。我们还研究了原子的量子速度极限时间和动力学过程中的非马尔可夫性。结果表明,利用原子-腔耦合和库参数可以有效地控制量子效率和非马尔可夫性。原子与腔场的耦合和失谐都可以引起从马尔可夫到非马尔可夫的突然转变,这种转变是量子加速过程的主要物理原因。从不加速到加速的突变临界值取决于原子-腔耦合和库参数。对我们的结果也给出了相应的物理解释。
2020-07-19 quant-ph
Quantum algorithms know in advance 50% of the solution they will find in the future
量子算法比经典算法需要更少的操作。其确切原因至今尚未查明。我们的解释是,量子算法提前知道他们未来将找到的问题的50%的解决方案。事实上,它们可以被表示为相应的“高级信息经典算法”的所有可能历史的总和。这个算法,给定高级信息(50%的比特编码问题解决方案),执行仍然需要识别解决方案的操作(oracle的查询)。每个历史对应于获取高级信息的可能方式和计算缺失信息的可能结果。这种对量子加速的解释有一个直接的实际后果:加速来自于比较两个经典算法,有和没有先进的信息,没有涉及物理。这种简化可以为系统地探索加速的可能性开辟道路。
2009-07-29 quant-ph
Feasible scheme for measuring experimentally the speed of the response of quantum states to the change of the boundary condition
当一个量子系统的边界条件发生变化时,它会以多快的速度影响系统的状态?在这里,我们表明,如果响应立即发生,那么它可以允许超光速信号传输。否则,如果响应在空间中以有限的速度传播,那么它可以简单地解释为什么我们的世界在宏观尺度上表现出经典性。此外,确定该速度的确切值既可以澄清对静态实验检验贝尔不等式的怀疑,也可以支持量子力学的导频解释。我们提出了一种测量这种速度的实验方案,它可以用最先进的技术来实现,例如,单电子双棱镜干涉
2009-11-15 quant-ph
Quantum-imaginarity-based quantum speed limit
School of Mathematical Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院);Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学促进研究所数学系)
本文利用相对熵、迹距离和几何虚数性等度量建立量子虚数性与量子速度极限的联系,给出量子系统获得或失去虚数性的演化时间下界,并应用于退相、耗散动力学及随机近似变换,为量子计算、控制和传感提供理论依据。
2025-11-08 quant-ph
Quantum dynamical speedup for correlated initial states
该研究针对系统与环境存在初始关联的量子模型,探究初始关联对量子速度极限的影响,发现非马尔可夫性效应会引发量子演化加速,且加速效果依赖于关联初态的量子相干性。
2023-02-18 quant-ph
When Bertlmann wears no socks. Common causes induced by measurements as an explanation for quantum correlations
本文重访 Bertlmann 的袜子例子,提出由测量过程语境性诱导并在每次联合测量中现实化的共同原因,可解释关联为何能违反 Bell 不等式。
2020-02-21 quant-ph
Stronger Quantum Speed Limit
量子速度极限提供了量子系统在初始状态和最终状态之间演化的基本界限。对于幺正演化,著名的Mandelstam-Tamm(MT)界已经被广泛研究的各种系统。在这里,我们证明了一个更强的量子速度限制(SQSL)的所有量子系统进行任意幺正演化,并表明MT界是一个特殊的情况下,更强的量子速度限制。我们应用我们的结果为单一的系统以及在可分离和纠缠态的复合系统,并表明新的界限确实是紧的。更强的量子速度极限将在量子控制、量子计算和量子信息处理等方面有着广泛的应用。
2022-08-10 quant-ph
Performing Quantum Measurement in Suitably Entangled States Originates the Quantum Computation Speed Up
我们引入了一个本地的概念,适用于量子算法的中间阶段的加速。我们用它来分析量子并行计算和量子测量在产生加速方面所起的互补作用。一个严重的冲突之间存在的加速和许多世界的解释是突出的。
2000-05-17 quant-ph
Simple and maximally robust processes with no classical common-cause or direct-cause explanation
在因果关系相干叠加的直觉指导下,最近的工作提出了没有经典共因和直接原因解释的量子过程,也就是说,不能被写为量子共因和量子直接原因关系(CCDC)的概率混合物的过程。在这项工作中,我们分析了量子过程的最低要求,不承认CCDC的解释,并提出了“简单”的过程,我们证明是最强大的一般噪声。这些简单的过程可以通过制备最大纠缠态和应用身份量子信道来实现,因此不需要共因和直接因的明确相干混合,利用过程同时具有两种关系的可能性。然后,我们证明了,虽然所有的二分直接原因的过程是二分可分的运营商,存在的二分可分的过程是不是直接原因。这说明判定一个过程是否为直接原因过程的问题并不等同于纠缠证明,同时指出了纠缠方法在检测非经典CCDC过程时的局限性。我们还提出了一个半定规划层次,可以检测和量化的非经典CCDC鲁棒性的每个非经典CCDC过程。在其他结果中,我们的数值方法使我们能够表明,这里提出的简单过程可能也是最大限度地鲁棒性对白噪声。最后,我们探讨了二分直接原因过程和没有量子记忆的二分过程之间的等价性,提出了一个不能作为没有量子记忆的过程来实现的可分过程。
2021-09-02 quant-ph
Quantum Speed Limit From Tighter Uncertainty Relation
量子速度极限为量子系统在任何物理操作下在初始状态和最终状态之间的演化速度提供了基本限制。著名的Mandelstam-Tamm(MT)界已被广泛研究的各种量子系统进行幺正时间演化。在这里,我们证明了一个新的量子速度限制使用更严格的不确定性关系的纯量子系统进行任意幺正演化。我们还导出了混合量子态的一个更紧的测不准关系,并由此导出了混合量子态的一个新的量子速度极限,使得它退化为由更紧的测不准关系导出的纯量子态的量子速度极限。我们表明,MT界是一个特殊的情况下,更严格的量子速度限制在这里导出。我们还表明,这个界限可以得到改善时,优化了许多不同的基向量集。我们说明了更严格的速度限制的纯态的例子,使用随机哈密顿,并表明新的量子速度限制优于MT界。
2023-01-31 quant-ph
Quantum evolution speed in the finite-temperature bosonic environment
我们研究了两种有限温度环境中量子比特的量子演化速度。第一种环境是具有类欧姆谱的玻色子浴。研究发现,在弱耦合区,高温不仅导致量子演化的加速过程,而且导致量子演化的减速过程,这与强耦合区只表现出加速过程的情况不同;在强耦合区和弱耦合区,溶液欧姆性参数对量子演化速度的影响也不同.此外,我们还利用bang-bang脉冲实现了量子演化速度的可控和稳定。对于第二类非线性浴,我们采用超越Born-Markov近似的分层运动方程方法研究了量子比特的量子演化速度。结果表明,量子演化速度在弱耦合和强耦合区域的表现也是不同的。特别地,在强耦合区域中,量子演化速度可以通过温度的升高而减慢,这是一种反常现象,与量子演化速度总是随温度而增加的普遍认识相反。
2018-05-06 quant-ph
Quantum speed limit and nonclassicality in open quantum system models using the Wigner function
该研究利用Wigner函数,通过相位协变模型及双量子比特与压缩热库的位置依赖耦合模型,探究开放量子系统的量子速度极限与非经典性,发现非马尔可夫行为、量子性和量子速度极限间的相互作用及量子关联对演化的加速作用。
2024-12-31 quant-ph
Theory of the Quantum Speed Up
尽管量子计算比经典计算快,但它似乎是不可逆的。在迄今为止发现的所有量子算法中,加速依赖于代表量子测量的超动力学不可逆投影。量子测量执行动态计算无法有效完成的计算。
2000-10-23 quant-ph