Dynamics of initially entangled open quantum systems
描述密度矩阵演化的矩阵的线性映射的量子系统最初纠缠与另一个被确定,并发现并不总是完全积极的。他们甚至可以将一个正矩阵映射到一个非正矩阵,除非我们限制映射作用的域。然而,它们的形式与完全正映射的形式相似。在运算符和表示中只插入一些负号。每个映射都是两个完全正映射之差。这些映射首先作为均值映射获得,然后作为基矩阵映射获得。这些形式也证明是有用的。最后给出了两个纠缠量子比特的例子。与早期工作的关系进行了讨论。
2004-07-12 quant-ph
Some Entanglement Features of Highly Entangled Multiqubit States
我们探讨了多量子比特系统的一些基本纠缠特性,这些特性与搜索高度纠缠态的算法的发展有关。特别地,我们比较了基于(i)边缘密度矩阵的冯诺伊曼熵和(ii)这些矩阵的线性熵的多量子比特纠缠度量的行为。
2008-04-22 quant-ph
Counter-propagating entangled photons from a waveguide with periodic nonlinearity
建立了在非导引泵浦场作用下,周期非线性波导中自发参量下转换的条件。控制的周期性非线性和波导的物理特性允许的准相位匹配方程,描述反向传播的引导信号和空闲光束得到满足。在典型的实验条件下,我们比较了这种反向传播光束和同向传播光束的调谐曲线和光谱特性。我们发现反向传输的光束具有窄的带宽,可以产生具有离散频率纠缠的量子态。这种状态可能对量子光学实验和受益于频率纠缠的技术有用。
2002-01-31 quant-ph
Robust and bright polarization-entangled photon sources exploiting non-critical phase matching without periodic poling
提出基于非临界相位匹配和Sagnac干涉仪的偏振纠缠光子源,无需周期性极化,亮度提升约2.5倍,实验实现四个Bell态,纯度、并发性和保真度均接近0.99。
2024-09-12 quant-ph
Entanglement of extremal density matrices of 2-qubit Hamiltonian with Kramers degeneracy
我们建立了一种新的方法来分析依赖于有限维哈密顿量参数的极值密度矩阵的纠缠特性。它被应用到一个一般的2量子比特的哈密顿量,可以显示Kramers简并。这是通过极值密度矩阵形式主义,它允许扩展到传统的变分原理的混合状态。通过在极值密度矩阵上应用关联矩阵和Schlienz-Mahler矩阵的正部分转置判据,我们证明了通过适当改变哈密顿量的参数,可以得到纯纠缠态和混合纠缠态.对于时间反演不变的哈密顿量,其极值纯态可以是纠缠态,也可以不是纠缠态,证明了它们不是时间反演不变的。对于极端混合态,我们一般有5种可能的情况:其中三种是纠缠态,另外两种是可分态。
2018-06-30 quant-ph
Separable approximations of density matrices of composite quantum systems
本文研究了任意维MxN的二分量子系统A和B的态ρ的最佳可分近似(分解)。Lewenstein和A. Sanpera,Phys. Rev. Lett. 80,2261(1998)]。这样的近似允许以最佳的方式将任何密度算符表示为可分离态和某种形式的纠缠态的总和。对于两个量子比特系统(M=N=2),最佳可分近似具有可分态和投影到纯纠缠态的混合形式。给出了最佳可分近似下纯态不是最大纠缠态的必要条件。我们证明了在任意维的最佳可分近似下,纠缠态的权重提供了一个很好的纠缠度量。我们证明了在一般情况下,任意M和N的最佳可分近似对应于一个混合的可分和纠缠态都是唯一的。我们还开发了一个理论的最佳可分离近似的状态与正部分转置(PPT状态)。这种近似允许将具有正部分转置的任何密度算子分解为可分离状态和纠缠PPT状态的总和。我们讨论的过程中建设这样的分解。
2000-11-21 quant-ph
Rank-based entanglement detection for bound entangled states
Institut de Mathématiques de Toulouse(图卢兹数学研究所)
本文提出基于秩的纠缠检测方法,通过分析矩阵的秩-1生成性质,发现新的PPT纠缠态并构造边缘态。
2026-02-14 quant-ph
Direct generation of two-pair frequency entanglement via dual periodic poling in lithium niobate waveguides
本文提出在双周期极化铌酸锂波导中利用0型自发参量下转换产生两对频率纠缠态,通过畴工程实现最大纠缠,可用于量子通信系统。
2021-05-01 quant-ph
Multiparticle covariance matrices and the impossibility of detecting graph state entanglement with two-particle correlations
我们提出了一个基于协方差矩阵的多粒子纠缠判据。一方面,该判据可以检测到其他判据不能检测到的束缚纠缠态;另一方面,也可以检测到一些强纠缠纯态,如GHZ态。然而,我们发现,这是一个普遍的现象:没有基于两粒子关联的可分性标准可以识别GHZ态所属的图态族中的纠缠。
2010-06-08 quant-ph
Generating Multimode Entangled Microwaves with a Superconducting Parametric Cavity
在这封信中,我们证明了多模纠缠态的传播微波的产生。纠缠态是通过参数泵浦多模超导腔产生的。通过组合不同的泵浦频率,同时施加到设备上,我们可以以可编程的方式产生不同的纠缠结构。通过测量模式的全协方差矩阵,充分表征了高斯输出状态。协方差矩阵的绝对校准使用原位微波校准源,一个散粒噪声隧道结。应用各种纠缠的措施,我们证明了完全的不可分性和真正的三重纠缠的状态。我们的方法很容易扩展到更多的模式。
2018-04-05 quant-ph
Absolutely Maximally Entangled states, combinatorial designs and multi-unitary matrices
绝对最大纠缠态(AME)是指在所有可能的分区中具有绝对最大纠缠的多体量子态。已知AME态在多体隐形传态、量子秘密共享中发挥相关作用,并且它们提供了与全息相关的新型张量网络的基础。我们提出了AME状态的替代结构,并展示了它们与组合设计的联系。我们还分析了AME的一个关键属性,即它们与张量的关系,这些张量可以被理解为它的每一个双分区中的酉变换。我们称这种性质为多重么正性。
2015-06-29 hep-th quant-ph
Bound Entanglement and Teleportation
最近M。Horodecki,P. Horodecki和R. Horodecki引入了一组两个自旋为1的粒子的密度矩阵,即使密度矩阵是纠缠的,也不可能从中提取出任何最大纠缠态。因此,这些密度矩阵不允许可靠的隐形传态。然而,这些状态可以用于隐形传态,虽然不可靠,但仍然具有比经典方案更高的保真度。我们表明,至少对于这些密度矩阵,隐形传态不能实现比经典保真度更好。
1998-07-24 quant-ph
Maximally entangled mixed states for qubit-qutrit systems
考虑了在(i)固定谱和(ii)固定纯度的条件下,X型量子比特-四元组密度矩阵纠缠度的最大化问题.在第一种情况下,问题的解决,而在后者中,部分解决方案是通过施加额外的谱约束,如秩亏和退化,这使得半定规划处理手头的优化问题。尽管技术动机的假设,我们提供了强有力的数值证据表明,纯度$P$的三重简并X状态达到最高的纠缠负访问任意量子比特qutrit密度矩阵相同的纯度,从而表征一个稀疏的家庭可能的量子比特qutrit最大纠缠混合状态。
2016-12-05 quant-ph
The maps of matrices and portrait maps of density operators of composite and noncomposite systems
得到了任意厄米矩阵的一个新的不等式。我们描述特定的线性映射称为任意NxN矩阵的矩阵肖像。这些映射是作为多部量子系统的密度矩阵的部分跟踪的类似物而得到的。的地图的结构的灵感来自“肖像”映射的概率向量对应的行动的向量随机矩阵包含单位或零矩阵元素。得到了任意量子态的熵不等式,包括单量子态和纠缠单量子态。我们详细考虑N=3和4的例子。此外,我们指出了一个可能的使用纠缠态的系统没有子系统(例如,单个量子点)作为量子计算的资源。
2014-04-14 quant-ph
Mutually unbiased maximally entangled bases from difference matrices
基于最大纠缠态,我们研究了二体量子系统中相互无偏基的构造。在组合设计理论中,提出了一种利用差分矩阵构造互无偏基的新方法。特别地,对于任意素数幂$q$,我们建立了$q$互无偏基,其中$q-1$是最大纠缠基,而$\mathbb{C}^q\otimes \mathbb{C}^q$是一个乘积基.此外,我们还构造了非素数幂合数维数的最大纠缠基,如$\mathbb{C}^{12}\otimes \mathbb{C}^{12}$和$\mathbb{C}^{21}\otimes\mathbb{C}^{21}$中的5个最大纠缠基,改进了已知的$d=3m$的下界,其中$(3,m)=1$在$\mathbb{C}^{d}\otimes \mathbb{C}^{d}$中.进一步,对任意素数$p$,我们构造了$p+1$互无偏基,它包含$p$最大纠缠基和$\mathbb{C}^p\otimes \mathbb{C}^{p^2}$中的一个乘积基.
2022-10-04 math-ph math.CO math.MP
Unextendible product bases and extremal density matrices with positive partial transpose
在3x3维的二体量子系统中,利用不可扩展的乘积基(UPB)可以构造出在部分转置(PPT)下为正的纠缠态。正如在以前的出版物中所讨论的,在特殊的线性乘积变换下,这个系统的所有最低秩纠缠PPT状态似乎都等价于以这种方式构造的状态。在这里,我们考虑了一个可能的推广的UPB constituency低秩纠缠PPT态在更高的维度。其思想是放弃乘积向量正交的条件,而保持密度矩阵与投影在UPB定义的子空间上的关系。我们首先研究了这种推广的3x3系统的数值研究表明,单参数家庭的这种广义状态可以找到类似的数值搜索在高维系统中显示存在的极值PPT状态的类似形式。基于这些结果,我们认为,在3 × 3系统中的最低秩纠缠态的UPB结构可以推广到更高的维度,使用非正交UPB。
2011-04-08 quant-ph
Non-linear photonic crystals as a source of entangled photons
非线性光子晶体可用于为光学各向同性材料中的频率转换提供相位匹配。本文提出的相位匹配机制是周期性结构中形状双折射和相速度色散的组合。由于相位匹配依赖于光子晶体的几何形状,因此可以使用高度非线性的材料。考虑一维周期性Al $_{0.4}$ Ga $_{0.6}$ As /空气结构以产生1.5 $μ$ m光来说明这一点。我们证明了在光子晶体中可以实现用于产生纠缠光子对的方案中的相位匹配条件。
2004-09-25 quant-ph
Quantum tomography of entangled spin-multi-photon states
提出了一种新的多量子比特态的量子层析成像方法。我们应用该方法的自旋多光子态,我们产生的周期性激发的半导体量子点限制自旋每1/4的相干进动周期。这些定时激发导致确定性的产生的纠缠光子串在一个集群状态。我们表明,我们的方法可以用于表征周期性的过程映射,产生的光子团簇。从测量的过程图,我们量化的集群纠缠的鲁棒性。与先前的演示相比,3倍增强的产生速率降低了脉冲之间的自旋退相干,从而增加了纠缠。
2021-08-12 quant-ph
Detection of genuine tripartite entanglement based on Bloch representation of densitymatrices
研究了三体量子系统中的真实多体纠缠。利用Schmidt分解和局域么正变换,将一般态转化为更简单的形式,并考虑简化密度矩阵的Bloch表示中的相关张量的某些矩阵。利用这些特殊的矩阵,我们得到了真正的多体纠缠的新判据。详细的例子表明,我们的标准能够检测更多的三重纠缠和真正的三重纠缠态比现有的一些标准。
2022-03-27 quant-ph
How entangled can two couples get?
我们描述了一个四量子比特的纯态,它的单量子比特密度矩阵都是最大混合的,并且它作为两对量子比特的系统的平均纠缠似乎是最大的。
2000-07-15 quant-ph
Robust Hadamard matrices, unistochastic rays in Birkhoff polytope and equi-entangled bases in composite spaces
Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski(华沙大学物理系);Centrum Fizyki Teoretycznej PAN(波兰科学院理论物理中心);Instytut Fizyki im. Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学斯莫卢霍夫斯基物理研究所)
本文研究了一类特殊的鲁棒Hadamard矩阵,其投影到二维子空间形成Hadamard矩阵。证明了当存在skew Hadamard矩阵时,此类矩阵存在。对于偶数维度n≤20,展示了Birkhoff多面体中任意射线上的双随机矩阵都是unistochastic的,并通过鲁棒Hadamard矩阵构造了具有相同纠缠度的正交基,从而在产品基和最大纠缠基之间进行插值。
2018-07-12 math.CO quant-ph
On fully entangled fraction of arbitrary $d\otimes d$ quantum states
Ludong University(鲁东大学);China University of Petroleum(中国石油大学);Beijing Information Science and Technology University(北京信息科技大学);Capital Normal University(首都师范大学)
本文研究了任意 $d\otimes d$ 量子态的完全纠缠分数,推导了上界并给出了示例以展示结果的优势。
2026-02-25 quant-ph
Entropy of entangled three-level atoms interacting with entangled cavity fields: entanglement swapping
利用VonNeuman熵研究了纠缠原子与纠缠腔场部分相互作用系统的动力学行为,并描述了纠缠交换的特征。我们用全微观哈密顿方法研究了双光子相互作用。得到了熵的显式表达式,并据此估计了最大周期。对纠缠原子与腔场系统熵的数值模拟表明,其时间演化呈现多周期性。讨论了失谐量对熵的周期和幅值的影响。
2010-02-20 quant-ph
Constructing all entanglement witnesses from density matrices
我们展示了一个一般的程序来构造任何纠缠态的纠缠证人。这个过程是基于迹不等式和一般形式的纠缠见证,它是在形式$W=ρ-c_ρ I$,其中$ρ$是一个密度矩阵,$c_ρ$是一个非负数相关的$ρ$,和$I$是单位矩阵。从Choi-Jamio-kowski同构出发,导出了纠缠见证的一般形式,并将其重新解释为:一个最大量子纠缠态通过一定的完全正映射可以得到所有的量子态.在此基础上,我们给出了纠缠见证$W=ρ-c_ρI$在实际应用中存在的充分必要条件,并从理论上给出了证明。
2011-11-22 quant-ph
Graphs whose normalized Laplacian matrices are separable as density matrices in quantum mechanics
最近,图的正规化拉普拉斯矩阵作为密度矩阵在量子力学中得到了研究。密度矩阵的可分性和纠缠性是决定量子系统非经典行为的重要性质。在这篇注记中,我们研究了其正规化拉普拉斯矩阵是可分的或纠缠的图。特别是,我们证明了此类图的数量与线和对称的0-1矩阵的数量以及至少有一个1度顶点的图的数量有关。
2014-07-23 quant-ph
Exchangeable, stationary and entangled chains of Gaussian states
我们探讨了一个一致的平均零有限模高斯态链的协方差矩阵的条件,以便链可以是可交换的或平稳的。对于可交换链,我们的条件是充分必要的。每个平稳高斯链都有一个渐近熵率。而可交换链承认一个简单的表达式,其熵率,在我们的例子固定链,同样承认一个积分公式的基础上的渐近特征值分布的Toeplitz矩阵。给出了一个稳态纠缠高斯链的例子。
2015-06-29 math.FA quant-ph
Quantum entanglement and approximation by positive matrices
给出了用半正定矩阵逼近厄米矩阵的非线性优化问题的精确解。我们的算法被用来判断一个量子态是否纠缠。证明了半正定算子张量积对密度矩阵的精确逼近是由密度矩阵的可加性决定的。
2012-07-12 quant-ph
Detection of multipartite entanglement based on Heisenberg-Weyl representation of density matrices
利用密度矩阵的Heisenberg-Weyl(HW)表示研究了三体和四体量子态的纠缠和真纠缠。基于HW表象中的关联张量,我们给出了检测纠缠和真正的三体纠缠和四体纠缠的判据。详细的例子表明,我们的方法可以检测到更多的纠缠态比以前的标准。
2022-05-31 quant-ph
A Schmidt number for density matrices
我们引入了二分密度矩阵的施密特数的概念,刻画了构造密度矩阵所需的纯态的最小施密特秩。我们证明了Schmidt数在局域量子操作和经典通信下是不增的。我们证明了$k$ -正映射证明了施密特数,正映射证明了纠缠。我们证明了由完全混合态和最大纠缠态混合而成的态族的Schmidt数随混合的最大纠缠态的数量而增加。我们表明,施密特数{ \it不一定增加}时,采取张量副本的密度矩阵$ρ$,我们给出了一个例子的密度矩阵的施密特数的$ρ$和$ρ\otimes ρ$都是2。
2000-03-06 quant-ph
Extreme Eigenvalues of Wishart Matrices: Application to Entangled Bipartite System
我们讨论了随机矩阵理论在量子系统的二体纠缠估计中的应用。我们讨论如何Wishart合奏(最早研究的随机矩阵合奏)出现在这个量子问题。其中一个子系统的约化密度矩阵的特征值具有与Wishart矩阵相似的统计性质,除了它们的{ \em迹被约束为1}。在这里,我们专注于最小的本征值,这是一个重要的措施,两个子系统之间的纠缠。在硬边的情况下(当两个子系统具有相等的大小),可以充分表征的概率分布的最小特征值的实数,复数和四元数矩阵的所有大小。特别是,我们讨论了重要的有限尺寸效应由于{ \em固定的轨迹约束}。
2010-05-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Minimal Areas from Entangled Matrices
本文在矩阵量子力学中提出关系性子系统构造,将纠缠熵表述为极小化问题,并借助粗粒化导出由最小边界面积主导的 Ryu–Takayanagi 型结果。
2025-05-30 gr-qc hep-th quant-ph
Separability, entanglement and full families of commuting normal matrices
我们减少的问题是否一个给定的量子混合状态是可分离的或纠缠的存在的问题,一个完整的家庭的交换正常矩阵的矩阵元素部分地确定的纯态的组成部分构成的分解所考虑的混合物。该方法再现了许多已知的纠缠和/或可分性标准,并提供了另一种混合可分态的几何表征。
2007-06-27 quant-ph
Entangling two Dicke states in a periodic modulated quantum system
提出在周期调制量子系统中通过有效哈密顿量动力学实现两个Dicke态的可控纠缠,并利用高斯软调制和频率调制提高保真度,生成纠缠磁子态及NOON态。
2023-12-25 quant-ph
Beyond Boundaries: efficient Projected Entangled Pair States methods for periodic quantum systems
针对周期边界条件下PEPS方法计算复杂度过高的问题,提出叠加开放边界条件PEPS的策略,在保持平移不变性的同时降低计算成本,并在海森堡和J1-J2模型上验证了高精度,且可扩展至其他边界条件。
2024-07-22 cond-mat.str-el quant-ph
Remark on multi-particle observables and entangled states with constant complexity
我们证明了由等深度量子网络制备的n粒子系统的每个密度矩阵与平均场观测量是渐近可换的。我们在密度矩阵空间中引入某些超曲面对,并给出了网络深度的下界,该网络准备了位于这些超曲面对之外的状态。一个不与平均场观测量渐近交换的观测量的测量需要一个深度为log n的网络,如果需要测量将状态投影到测量的观测量的本征空间中。
2000-03-24 quant-ph
Multipartite entangled states, symmetric matrices and error-correcting codes
一个纯量子态称为$k$-uniform,如果它的所有约化都是最大混合的。研究了具有$d$能级的$n$子系统的$k$ -均匀纯量子态的一般结构.我们提供了一个结构通过对称矩阵和第二个通过经典的纠错码。有三个主要的结果产生于我们的建设。首先,我们证明了对于任意给定的偶$n\ge 2$,对于足够大的素数$p$,总存在一个$n/2$ -均匀$n$ -量子态.其次,两种结构都证明了它们存在$k$ -均匀$n$ -量子纯态,使得$k$与$n$成正比,即,$k=Ω(n)$虽然从对称矩阵的建设优于一个纠错码。第三,我们的对称矩阵构造给出了\cite{DA}中关于所有$n\ge 8$是否存在$3$ -均匀$n$-量子纯量子态的公开问题的肯定答案。事实上,我们可以进一步证明,对于每个$k$,都存在一个常数$M_k$,使得对于所有$n\ge M_k$都存在一个$k$ -均匀$n$ -量子态.此外,利用代数几何码的级联,我们给出了当$k$趋于无穷大时,$k$ -均匀量子态的显式构造。
2015-11-25 cs.IT math.IT quant-ph
Universal separability criterion for arbitrary density matrices from causal properties of separable and entangled quantum states
揭示了Peres-Horodecki正部分转置(ppt-)可分性判据的一般物理背景。特别地,部分转置操作的物理意义被证明是等价的“本地因果关系反转”(LCR-)的过程中的所有可分离的量子系统或在一个全球的时间箭头方向的不确定性在所有纠缠的情况下。利用这些普遍的因果考虑的启发式因果可分性准则已被提出的任意$ D^{N} \times D^{N}$密度矩阵作用在$ \mathcal{H}_{D}^{\otimes N} $希尔伯特空间,其中描述的$ D $本征态的$ N $量子系统的合奏。由此产生的一般公式,然后分析了最广泛的特殊类型的单参数密度矩阵的任意维,模型等效量子子系统是平等地连接(EC-)通过一个单一的entnagement参数$ p $与彼此。特别地,对于这样的EC-密度矩阵族,已经发现存在多个$ N $ -和$ D $ -依赖的可分性(或纠缠)阈值$ p_{th}(N,D) $,在$ \mathcal{H}_{2} \otimes \mathcal{H}_{2} $希尔伯特空间中的量子比特对密度矩阵的情况下,其被示出为减少到由Peres [5]和Horodecki [6]早先获得的公知结果。结果首次描述了EC-密度矩阵纠缠阈值的一些显著特征。所有新的结果都适用于任意EC-密度矩阵族的相互作用和非相互作用的多体量子系统,如量子比特阵列,自旋链,量子振子系综,具有多体局域化可…
2021-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
On the ring of local polynomial invariants for a pair of entangled qubits
在半正定厄米矩阵的密度矩阵空间上,两个量子比特的纠缠特性被编码在SU(2)x SU(2)群的伴随作用量的不变量中.研究了多项式不变量的对应环。描述了该环的特殊完整性基,并以多项式不等式的形式明确给出了密度矩阵的半正定性对该环元素的约束.所建议的基础的特点是,只有最小数量的不变量,即两个主要的不变量的程度2,3和一个次要的不变量的程度4出现在环的Hironaka分解的多项式不等式。
2010-07-06 math-ph math.AG math.MP
A note on the A.C. spectrum of limit-periodic Jacobi matrices
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
该研究针对弱指数类EC(η)的极限周期雅可比矩阵,通过建立谱齐次性、传递无反射性并应用Poltoratski与Remling定理,证明η足够大时其具有纯绝对连续谱型。
2026-10-15 math-ph math.MP math.SP
Entropy and entanglement bounds for reduced density matrices of fermionic states
与玻色子不同,费米子总是有一个非平凡的纠缠。直观地说,斯莱特决定性态应该是纠缠最少的态。为了使这种直觉更精确,我们研究了费米子态的熵和纠缠,并证明了Slater行列式态约化密度矩阵的极值和近极值性质。
2016-04-29 math.OA quant-ph
Bloch oscillations of Path-Entangled Photons
我们证明了当N粒子路径中的光子纠缠时|N,0> +|0,N>态经历Bloch振荡,它们在空间聚束态和反聚束态之间呈现周期性跃迁。即使光子在空间中很好地分离,也会发生跃迁。我们研究了聚束-反聚束周期的标度,并证明它与1/N成正比。
2011-05-18 cond-mat.other quant-ph
Localization in quantum walks with periodically arranged coin matrices
Mathematical Science Unit, Graduate School of Engineering Science, Yokohama National University(横滨国立大学工学研究科数学科学单元)
研究探讨了量子行走中周期性排列硬币矩阵的局域化现象,通过特征值分析和时间平均分布推导,扩展了传统方法的应用范围。
2022-04-11 math-ph math.MP quant-ph
Emission of OAM entangled photon pairs in a nonlinear ring fiber utilizing spontaneous parametric down-conversion
我们提出在热致非线性极化石英光纤中通过自发参量下转换产生光子对。光子直接在光学角动量的本征态中产生。一对光子可以在这些状态以及频率上纠缠。我们确定合适的空间和偏振模式,提供一个有效的非线性相互作用。通过改变抽运光场的性质,可以得到窄带和宽带下转换光场。
2014-09-30 physics.optics quant-ph
Dissipative dynamics of entangled finite-spin systems with non-competitive external fields
本文采用一种基于热场动力学的新方法,研究了有限自旋系统在非竞争外场作用下的平衡态和非平衡态纠缠。对于平衡态的有限自旋系统,利用这种方法导出了扩展的密度矩阵的温度依赖关系,并证明了非竞争外场的影响。对于非平衡态有限自旋系统,根据von Noumann方程导出了扩展密度矩阵和扩展纠缠熵的时间依赖关系,讨论了有限自旋系统的耗散动力学.因此,基于TFD的方法来描述纠缠的适用性被证实在平衡和非平衡情况下与外场。
2016-02-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Unitary Braid Matrices: Bridge between Topological and Quantum Entanglements
编织运营商对应的第三个Reidemeister移动的结和链接的理论实现的参数化酉矩阵的所有维度。两个不同的类被认为是。他们的(非本地)幺正作用于三个相同的子系统(如三个粒子的自旋投影)的可分离的纯产品状态明确评估的所有维度。这,对于我们的类,示出在基空间中产生纠缠叠加的四项。3-体和2-体纠缠(在三个2-体子系统中),3-缠结和2-缠结明确评估每个类。对于我们的矩阵,这些是参数化的。改变参数,它们可以扫描域(0,1)。因此,对应于三个辫子的上交叉和下交叉,并在封闭端,拓扑纠缠Borromean环的辫子运营商,在另一种情况下,显示,以产生量子纠缠。对于更高的维度,从不同的初始三元组开始,可以轮流纠缠,每个状态与所有其他状态纠缠。为了更好地理解三体纠缠,简要讨论了一种特殊的三个角动量耦合。
2009-11-04 hep-th quant-ph
Entangled random pure states with orthogonal symmetry: exact results
我们解析地计算了Schmidt本征值的密度$\varrho_{N,M}(λ)$,根据固定迹Wishart-Laguerre测度分布,以及具有正交对称性$(β=1)$的纠缠随机纯态约化密度矩阵的平均Rényi熵$\langle\mathcal{S}_q\rangle$。所得结果对任意维数的$N=2k,M$都是有效的,并且与数值模拟结果吻合得很好.
2010-06-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Controlled Flow of Spin-Entangled Electrons via Adiabatic Quantum Pumping
提出了一种利用绝热量子抽运动态产生和控制自旋纠缠电子流的方法。泵浦周期的功能由定域两体相互作用的周期性时间变化。由于传统的基于一维散射矩阵的绝热量子抽运方法不能应用于此,我们提出了一种广义的绝热量子抽运方法。我们具体计算了量子点的Hubbard模型内的自旋纠缠电子流,并讨论了可能的实现方式,并确定了可用于控制单态流的参数。
2005-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupled oscillators, entangled oscillators, and Lorentz-covariant harmonic oscillators
除了微扰理论适用的散射问题外,基本上有两种方法来解决物理问题。一种是将问题简化为谐振子,另一种是将问题用2 × 2矩阵表示。如果两个振子是耦合的,这个问题就结合了二乘二矩阵和谐振子。然后,这种方法成为一种强大的研究工具,涵盖了物理学的许多不同分支。事实上,物理学一个分支的概念和方法可以通过常见的数学形式主义转化为另一个分支。耦合振荡器为当前物理学中的一些问题提供了清晰的例证,包括纠缠和费曼宇宙的其余部分。此外,注意到目前形式的量子力学在很大程度上是谐振子物理学。狭义相对论是洛伦兹群的物理学,它可以用通常称为$SL(2,c)$的二乘二矩阵群来表示。这样耦合谐振子就可以起到将量子力学与狭义相对论结合起来的作用。因此,我们可以将当前的物理问题与量子力学的洛伦兹协变公式联系起来。
2005-02-18 hep-ph hep-th quant-ph
Laplacian matrices of weighted digraphs represented as quantum states
将图表示为量子态是研究混合态纠缠的一种越来越重要的方法,取代了标准的基于线性代数密度矩阵的研究方法。本文提出了一个一般的加权有向图框架,用于研究由三种类型的Laplacian矩阵定义的一类量子态的性质。我们将定义密度矩阵的标准框架从简单连通图推广到密度矩阵,使用组合和无符号Laplacian矩阵与具有复杂边权重的加权有向图和有/无自循环。我们还引入了一个新的概念,拉普拉斯矩阵,我们称之为符号拉普拉斯矩阵与这样的图。我们产生的必要和/或充分条件,这样的图对应于纯和混合量子态。利用这些准则,我们最终确定了图,其对应的密度矩阵表示纠缠纯态,这是众所周知的和重要的量子计算应用。我们观察到,所有这些纠缠纯态共享一个共同的组合结构。
2017-03-23 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement criteria for the bosonic and fermionic induced ensembles
介绍了密度矩阵的玻色子系综和费米子系综,并研究了它们的纠缠。在费米子情形下,我们证明了随机二分费米子密度矩阵具有非正的部分转置,因此它们是典型的纠缠态。在玻色子情况下的类似分析是更微妙的,由于一个大的正离群值特征值。我们计算的环境的大小和系统的Hilbert空间的大小之间的渐近比随机二分玻色子密度矩阵失败的PPT标准,从而纠缠。我们还涉及张量对称随机矩阵的矩计算的电路计数和交织图多项式的有向图的评价。
2021-11-10 math-ph math.CO math.MP
Generating random density matrices
本文研究了由复合系统上纯态的部分迹得到的固定大小N的随机密度矩阵的系综的各种生成方法。介绍了随机纯态的结构化系综,它对局部幺正变换是不变的。为了分析二体系统中量子纠缠的统计特性,我们分析了随机纯态的施密特系数的分布。这种分布是在k个随机最大纠缠态叠加的情况下得到的。对于另一个系综,通过在一个多体系统上的最大纠缠的基础上进行选择性测量,我们表明,这种分布是由Fuss-Catalan定律,并找到平均纠缠熵。一个更一般的类结构的合奏建议,也包含Bures的情况下,形成一个扩展的标准合奏的无结构的随机纯态,渐近描述为N \to \infty,由马琴科-帕斯托尔分布。
2011-03-18 math-ph math.MP quant-ph
On the Ballistic Transport for limit-periodic Jacobi Matrices
本文针对 Damanik-Fillman 开放问题 17,研究极限周期雅可比矩阵中保持弹道输运所需的近似衰减速率,证明了指数衰减 $e^{-ηq_n}$ 的充分性,改进了 Fillman 的已有结果。
2025-09-20 math-ph math.DS math.MP
Role of Partial Transpose and Generalized Choi maps in Quantum Dynamical Semigroups involving Separable and Entangled States
幂对称矩阵是R. Sinkhorn(1981)和R.B. Bapat,S.K. Jain和K. Manjunatha Prasad(1999)给出了迹为1的正分块矩阵具有部分正转置的PPT态。本文给出了另一种构造这种PPT态的方法,它采用与S. R. Garcia和J.E. Tener(2012年)。利用完全正映射的Choi-Jamiolkowsky矩阵和著名的Horodecki准则(1996),研究了完全正映射量子动力学半群的能级分离性和纠缠度的演化或抑制.证明了一个三分定理,并给出了主要依赖于广义Choi映射的例子,清楚地区分了纠缠破缺的层次。
2015-12-17 math.DS math.OA quant-ph
Exact mobility edges for almost-periodic CMV matrices via gauge symmetries
该研究针对标准扩展CMV矩阵反射对称性问题的处理难点,通过显式对角酉矩阵转入广义扩展CMV矩阵类别开展对称性研究,构造了mosaic unitary almost-Mathieu算子族并证明其存在可精确计算的、分隔绝对连续谱与纯点谱的精确迁移率边。
2023-07-20 math-ph math.FA math.MP