Dissipative versus Conditional Generation of Gaussian Entanglement and Spin Squeezing
集体原子自旋的自旋压缩可以有条件地通过光探测和随后的零差检测来实现,就像在量子非破坏测量中所做的那样。最近的研究表明,适当设计的耗散动力学也可以无条件地产生压缩。我们在高斯描述中比较了这两种方法,并在所有高斯光-物质相互作用中进行了优化。我们发现,在基于耗散的最优无条件格式中,压缩尺度为$d^{-1/2}$。相比之下,基于光测量的最佳条件方案--实际上不是量子非破坏测量--可以提供压缩,其在中等光学深度的最相关区域中缩放为$d^{-1}$。我们的结果也直接适用于两个原子系综的非局域自旋压缩形式的纠缠的产生。
2013-05-28 quant-ph
Quantum versus classical angular momentum
经典力学和量子力学中的角动量是在教科书框架之外进行的。我们比较粒子位置的角分布与经典的概率方法。此外,角动量的添加也讨论了一起近似Clebsh-Gordan系数。
2019-07-19 quant-ph
Bare quantum simultaneity versus classical interactivity in communication complexity
提出了一个关系型二部通信问题,该问题具有有效的量子保密消息协议,但没有有效的经典双向协议。
2020-03-26 cs.CC quant-ph
Schrödinger cat states prepared by logical gate with non-Gaussian resource state: effect of finite squeezing and efficiency versus monotones
利用量子测量诱导门,以理想立方相态为非高斯源,在相平面上产生两个高保真度的薛定谔猫态[N.I. Masalaeva,I.V. Sokolov,Phys. Lett. A 424,127846(2022)]。在这项工作中,我们研究了有限的初始压缩的资源状态上的门性能的影响。我们给出了门输出态的精确解,并证明了存在一定程度的压缩,使得输出猫态的质量几乎不随压缩的进一步增加而改善。另一方面,预期的辅助测量结果的概率随着压缩而减小。由于有条件方案的整体效率应占成功的概率,我们认为,这种措施的非高斯的资源状态的维格纳对数负性和非高斯性可能不直接适用于评估的效率的非高斯门的基础上量子纠缠和随后的投影测量。
2022-10-14 quant-ph
Gaussian measures of entanglement versus negativities: the ordering of two-mode Gaussian states
本文主要研究连续变量系统中双模高斯态的纠缠。我们首先回顾高斯纠缠度量的形式,采用[M. M. Wolf { \em等},Phys.Rev.A { \bf 69},052320(2004)],其中定义了形成的高斯纠缠。本文对两个重要的非对称双模高斯态族,即[G. Adesso { \em等},物理修订版信函{ \bf 92},087901(2004)]。这使我们能够比较{ \em序}诱导的纠缠双模高斯态的负性和高斯纠缠措施。我们发现,在一定的范围内的全球和本地的纯度(表征相应的极端状态的协方差矩阵),最小的负态可以有更多的高斯纠缠比最大的负态。因此,高斯测度和负性在非对称双模高斯态上是绝对不等价的(即使仅限于极端态),而在对称态上它们是完全等价的,而且在对称态上,高斯纠缠度与真实纠缠度一致。然而,这两类连续变量纠缠度量之间的不等价性在某种程度上是有限的。事实上,我们严格地表明,在固定的负,高斯纠缠措施是有界的从下面,我们提供了强有力的证据,他们也是有界的从上面。
2005-06-23 cond-mat.other math-ph math.MP
Classical versus quantum structures: the case of pyramidal molecules
在以前的论文中,我们提出了一个模型来描述通过偶极-偶极相互作用的锥体分子相互作用的气体。的相互作用修改的隧道特性之间的经典平衡配置的单个分子,并为足够高的压力,分子成为本地化在这些经典配置。该模型定量地解释了在氨或氘代氨气体中的压力增加时观察到的反转线向零频率的偏移。在这里,我们进一步分析模型,特别是关于稳定性问题。
2003-11-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qubit versus bit for measuring an integral of a classical field
分析了通过经典比特的局域相互作用或每次一个通过场的量子比特的局域相互作用来测量经典场的积分的方法。量子方法,它具有指数更好的精度比任何经典的方法,我们可以看到,描述。
2004-05-16 quant-ph
Quantum Chaos Versus Classical Chaos: Why is Quantum Chaos Weaker?
讨论了如何定量地比较经典混沌和量子混沌的问题。哪个更强?潜在的生理原因是什么?
2006-03-09 quant-ph
Classical Versus Quantum Ontology
这是一篇对D.首页:“量子物理学的概念基础:现代观点概述”(纽约:Plenum出版社,1997年),xvii+386页,ISBN 0-306-45660-5。
2000-10-31 quant-ph
Ghost imaging as loss estimation: Quantum versus classical schemes
频率相关是一个通用的和强大的工具,可以利用它来执行直接测量可能是不可行的对象的频谱分析。这是通过所谓的幽灵光谱仪实现的,它可以用量子和经典资源来实现。虽然这两种选择都有一些已知的优点,但尚未对其可扩展性进行分析。在这里,我们报告之间的量子和经典鬼谱仪的对比。我们利用频率纠缠光子对来估计带通滤波器的透射率。我们的研究结果表明,一个量子优势是可以实现的,取决于透射率的值和分析的频率模式的数量。
2022-01-06 physics.optics quant-ph
Quantum search followed by classical search versus quantum search alone
在这项工作中,我们表明,使用一个量子门,提供额外的信息搜索的解决方案允许提高搜索算法的性能,从量子切换到经典的搜索在适当的时刻。还实现了与仅使用量子搜索的情况的比较。
2015-08-04 quant-ph
"Quantumness" versus "Classicality" of Quantum States
纠缠态是量子力学和量子信息处理的重要支柱之一,因此非纠缠态的量子性通常被忽视和认识。我们给出了一个强大的定义,一个单一的多体量子态,一组状态,和一个协议使用量子态的经典性与量子性。我们展示了各种非纠缠(可分离)状态,表现出有趣的量子特性,我们探讨了“动物园”的可分离状态;几个有趣的子类定义的基础上,他们的对角化基地,和他们的非经典行为进行了调查。
2007-03-13 quant-ph
Classical versus quantum probability: Comments on the paper "On universality of classical probability with contextually labeled random variables" by E. Dzhafarov and M. Kon
最近Dzhafarov和Kon发表了一篇论文,广告可能使用古典概率理论的耦合技术来模拟量子物理学和心理学量子模型中的不相容观测。在这里,我提出的意见,这篇论文强调的优点和缺点。
2018-10-29 math.PR q-bio.NC quant-ph
Quantum versus classical annealing: insights from scaling theory and results for spin glasses on 3-regular graphs
我们讨论的伊辛自旋玻璃,其中每个$S=1/2$自旋反铁磁耦合到其他三个自旋(3-正则图)。利用含时横场诱导量子涨落,采用非平衡量子蒙特卡罗模拟研究了量子玻璃化转变的动力学标度。比较的动态指数和其他临界指数与经典(温度驱动)的过渡,我们得出结论,量子退火是效率低于经典模拟退火使系统进入玻璃相。因此,基于量子退火范例的量子计算对于这类问题不如经典的模拟退火。我们还评论了以前的模拟,其中参数随模拟时间而变化,这与这里模拟的真实哈密顿动力学非常不同。
2015-04-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gaussian Elimination versus Greedy Methods for the Synthesis of Linear Reversible Circuits
线性可逆电路代表可逆电路的一个子类,在量子计算中有许多应用。这些电路可以通过经典计算机有效地模拟,并且它们的大小受量子位数的多项式限制,使它们成为部署有效方法以降低计算成本的良好候选者。我们提出了一个新的算法,通过使用高斯消除算法的优化版本,再加上一个调谐LU分解合成任何线性可逆算子。我们还提高了纯贪婪方法的可扩展性。总的来说,在随机算子上,我们的算法改进了针对特定问题大小范围的最先进方法:自定义高斯消除算法为大问题大小(n > 150)提供了最佳结果,而纯贪婪方法在n < 30时提供了准最优结果。在可逆函数的基准测试中,我们设法显着减少CNOT计数和电路的深度,同时保持其他重要指标(T计数,T深度)尽可能低。
2022-01-17 cs.ET quant-ph
Multimode semiconductor laser: quantum versus classical behavior
研究了多模法布里-珀罗半导体激光器辐射强度的时间相关性。强的强度相关性与一个固定的相移之间的不同的纵向模式的激光器被揭示。研究了二阶g^(2)和三阶g^(3)强度关联函数,明确了模间耦合的特征。
2018-10-02 quant-ph
Cryptography: Classical versus Post-Quantum
本综述探讨了后量子密码学相较于经典密码学的优势,论述了多种后量子密码学技术,并指出部署抗量子密码系统是未来安全通信的趋势,对保障后量子时代敏感信息安全至关重要。
2024-02-16 cs.CR quant-ph
ROM-based computation: quantum versus classical
我们引入了一个基于只读存储器(ROM)的计算模型,这使我们能够比较可逆的,无错误的经典计算与可逆的,无错误的量子计算的空间效率。我们表明,一个基于ROM的量子计算机与一个可写的量子位是通用的,而两个可写的位是需要一个通用的经典的基于ROM的计算机。我们还评论在这个模型中的量子计算的时间效率的优势。
2002-07-02 quant-ph
Quantum versus Classical Learnability
我们考虑两个研究得很好的经典学习模型的量子版本:Angluin的精确学习成员查询模型和Valiant的可能近似正确(PAC)的随机样本学习模型。我们给出了积极和消极的结果量子与经典的可学习性。对于上面描述的两个学习模型中的每一个,我们证明了任何概念类都是从多项式数量的量子例子中信息理论上可学习的,当且仅当它是从多项式数量的经典例子中信息理论上可学习的。然而,与量子和经典可学习性之间的信息论等价性相反,我们观察到有效的量子和经典可学习性之间确实存在分离。对于精确学习的模型,从成员查询和PAC模型,我们表明,在一个广泛持有的经典计算的计算难度假设(难以分解),有一个概念类,这是多项式时间学习的量子版本,但不是在经典版本的模型。
2000-07-12 quant-ph
Symmetry Violation of Quantum Multifractality: Gaussian fluctuations versus Algebraic Localization
量子多重分形是系统的一个基本性质,如安德森跃迁的非相互作用无序系统和希尔伯特空间中的多体系统。在这里,我们讨论的起源存在或不存在的基本对称性有关的这一性质。反常多重分形维数$Δ_q$被用来描述这种系统中量子态的结构。虽然多重分形对称关系\mbox{$Δ_q=Δ_{1-q}$}在许多已知系统中普遍满足,但最近出现了一些重要的例子,其中它不成立。我们发现,这是两种不同机制的结果。第一个是已知的,与随机矩阵理论很好描述的高斯波动有关。第二个,以前没有探索,是有关的存在下,代数本地化信封。虽然高斯波动的影响可以通过粗粒化去除,但第二种机制对这样的过程是鲁棒的。我们说明了违反对称性,由于代数本地化两个系统的性质非常不同,一个一维Floquet临界系统和一个模型对应于随机图上的安德森局域化。
2021-06-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
Cooperative spontaneous emission via renormalization approach: Classical versus semi-classical effects
我们通过重正化微扰理论研究了二能级原子稀云的多原子辐射。导出了截断耦合偶极方程的解析解,其中包含与初始条件相关的有效谱。我们的解决方案是能够精确区分经典的半经典预测大原子系综。这表现为更高原子激发的辐射功率的协同性降低,与线性光学的完全经典预测不一致。此外,二阶合作发射出现准确的几个单原子的寿命和相互作用制度强于传统的微扰理论所允许的。我们可以用普通的计算资源计算数十万个相互作用原子的半经典动力学,这使得我们的形式特别有希望探索量子多体系统的非线性动力学,从累积展开。
2019-06-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum versus Classical Online Streaming Algorithms with Logarithmic Size of Memory
我们认为在线算法的竞争比。在这里,我们研究量子和经典的单向自动机与非恒定大小的内存(流算法)作为在线算法的模型。我们构建的问题,可以解决的量子在线流算法比经典的对数或亚对数大小的内存的情况下,更好地解决。
2019-06-20 cs.CC cs.DS cs.FL
Classical versus Quantum Graph-based Secret Sharing
我们研究了一个简单的基于图的经典秘密共享方案:每个参与者的份额由一个随机密钥和他邻居的密钥加密的秘密组成。给出了被授权和被禁止的玩家集的特征。此外,我们证明了该协议是等价的图状态量子秘密共享(GS-QSS)计划时,秘密是经典的。当秘密是一个任意的量子态时,一组参与者被授权用于GS-QSS方案当且仅当,对于相应的简单经典的基于图的协议,该组被授权而其补集不被授权。
2011-09-22 quant-ph
Quantum versus classical chirps in a Rydberg atom
讨论了啁啾驱动下里德伯原子的量子力学演化与经典演化之间的相互作用。它表明,该系统允许两个连续的共振激发机制,即,连续的两级跃迁(阶梯爬升)和连续的类经典非线性锁相(自谐振)。驱动和开普勒频率之间的持久$1:1$和$2:1$共振进行了详细研究,其特征在于在两个无量纲参数$P_{1,2}$代表的驱动强度和非线性的问题,分别。量子力学旋转波和经典的单共振近似被用来描述在这个双参数空间的有效的经典或量子力学激发的制度。
2020-11-19 quant-ph
Classical versus quantum intensity-field correlations of scattered light from extended cold atomic clouds
计算了准共振激光场驱动下N个冷原子散射光场的强度场关联。如果原子态是纠缠单激发态或相干因式分解态,则存在根本差异。给出了时间Dicke态和准Bloch态的二时间场和强度关联函数的解析表达式。与多原子模拟的比较表明,数值和解析解之间的良好协议。
2022-07-31 quant-ph
Quantum versus classical polarization states: when multipoles count
我们主张一个简单的多极展开的极化密度矩阵。由此产生的多极子被用来构建真正的quasibprobability分布,出现作为一个总和的连续时刻的斯托克斯变量;第一个对应的经典图片上的庞加莱球。我们采用特定的情况下的$Q$功能制定一个完整的层次结构的措施,正确评估高阶极化相关性。
2013-06-03 quant-ph
Entangled simultaneity versus classical interactivity in communication complexity
1999年,拉兹证明了一个部分函数,它有一个有效的量子双向通信协议,但没有有效的经典双向协议,并询问是否存在一个函数,它有一个有效的量子单向协议,但仍然没有有效的经典双向协议。在2010年,Klartag和Regev证明了这样一个函数,并询问是否存在一个具有有效量子保密消息协议的函数,但仍然没有有效的经典双向协议。在这项工作中,我们肯定地回答后一个问题,并提出了一个部分功能形状,它可以计算的协议发送纠缠的同时消息的多对数大小,其经典的双向复杂性是由一个多项式下界。
2020-02-18 cs.CC quant-ph
Euler & Lagrange versus Heisenberg & Schroedinger: Dynamical Pictures in Classical and Quantum Mechanics
利用量子-经典类比,我们发现量子力学的动力学图像在经典力学中有精确的对应物。特别地,经典力学中流体动力学的欧拉和拉格朗日描述是薛定谔方程的类似物。Oedinger和Heisenberg图像分别在量子力学。经典和量子动力学的图片之间的相似之处进行了探讨的库普曼-冯诺依曼形式主义的框架内。这些允许在经典力学中自然定义各种动力学图像,以及将经典概念应用于量子动力学。作为一个例子,我们使用的相互作用的图片,以寻找经典的演化的粒子系综的初始动量相等,任意配置密度下的一个恒定的力在一维的作用。作为第二个例子,我们讨论了在经典力学中对初始条件和混沌的敏感性的思想到量子力学的推广。
2013-05-22 quant-ph
Twin-Polaritons: Classical versus Quantum Features in Polaritonic Spectra
本文在极化激元光谱中发现源于真空涨落的孪生极化激元分裂,证明其在多分子极限下与主分裂具有相同的线性耦合依赖关系,揭示了通过经典特征调控量子特征的新机制。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Quantum versus classical entanglement: eliminating the issue of quantum nonlocality
分析了量子纠缠与经典纠缠的相互关系。后一种概念广泛用于光的某些量子特征的经典光学模拟。我们批评了“量子非定域性”是区分量子纠缠和经典纠缠实现的基本因素的普遍解释。相反,我们指出了突破性的格兰杰等人。实验符合检测是在1986年完成的,并发挥了至关重要的作用,在拒绝(半)经典场模型,有利于量子力学。经典纠缠源产生具有二阶相干系数$g^{(2)}(0) \geq 1.$的光束。经典纠缠的这一特征通过使用不同通道中信号的强度而不是计数光电探测器的点击来掩盖。强度和点击计数之间的相互作用不仅仅是一个技术问题。我们把这个问题提升到基础性的高度。
2019-10-18 quant-ph
Quantum versus classical effects in two-photon speckle patterns
我们讨论了光在无序介质中传输的双光子干涉的量子和经典方面。我们发现,无论入射光的量子态如何,无序都是抑制干涉的主要因素。其次,双光子干涉受光的量子性质的影响(即,与相干态相比,在双光子纠缠态和Fock态中的光子的明确定义的数量)。最后,纠缠是一种资源,它允许制备具有特殊对称性的双光子态,特别是具有玻色子和费米子对称性的双光子态。双光子干涉对于后一种态更为稳健,对于费米子态,其符号可以反转。
2013-01-21 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Quantum versus classical effects in the chirped-drive discrete nonlinear Schrodinger equation
讨论了啁啾参数驱动的离散非线性薛定谔方程。它表明,该系统允许两个谐振激励机制,即,连续的两级跃迁(阶梯爬升)或连续的类经典非线性锁相(自谐振)。用两能级方法研究了爬梯过程,用半经典理论描述了自共振效应。在问题中的有效激励的制度被确定和特征在于在三个无量纲参数描述的驱动强度,色散非线性,和克尔型非线性,分别。非线性改变了制度之间的边界,以及它们的特征。
2019-08-08 quant-ph
Work statistics in the periodically driven quartic oscillator: classical versus quantum dynamics
在纳米系统的热力学中,经典和量子力学描述之间的关系特别重要。为了仔细研究这种对应关系,我们研究了一个非谐振子驱动的周期性外力与缓慢变化的振幅经典和量子力学的框架内。驱动引起的振子能量变化与系统功的概率分布密切相关。随着驱动的幅度$λ(t)$从零增加到最大值$λ_{max}$,然后再次回到零,初始和最终哈密顿量一致。然后,主要的感兴趣的量是从初始能量$E_i$到最终能量$E_f$的跃迁的概率密度$P(E_f|E_i)$。在经典的情况下,非对角跃迁与$E_f\neq E_i$主要是由于分界线交叉的机制。我们表明,近似的分析结果内的钟摆近似是根据数值模拟。在量子的情况下,数值精确的结果补充分析参数采用Floquet理论。对于经典和量子情形,我们对$P(E_f|E_i)$随驱动的最大振幅$λ_{max}$的周期性变化提供了直观的解释.
2020-08-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum cryptography on noisy channels: quantum versus classical key-agreement protocols
当量子密码的4态或6态协议在噪声(即现实的)量子信道上执行时,原始密钥必须被处理以将对手Eve的信息降低到任意低值,从而为Alice和Bob提供秘密密钥。原则上,量子算法以及经典算法可以用于该处理。一个自然的问题是:原始密钥的错误率达到多少才是可能的秘密密钥协议?在非相干窃听的假设下,我们发现量子和经典的限制是完全相同的:只要Alice和Bob共享一些纠缠,量子和经典协议都提供密钥。
1999-02-11 quant-ph
Classical versus non-classical photon states for detecting vacuum non-linearity
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿罗森多夫赫尔姆霍兹中心);The Extreme Light Infrastructure ERIC, ELI Beamlines Facility(极端光基础设施欧洲研究联盟,ELI光束线设施);Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学理论物理研究所)
该研究对比经典与非经典光子态,提出注入压缩态等非经典光子态可改进QED真空非线性探测方案,显著提升探测能力。
2026-08-24 hep-ph quant-ph
Classical versus quantum calculation of radiative electric quadrupole transition rates for hydrogenic states
比较了半经典Kepler-Coulomb问题和量子力学Schrödinger-Coulomb问题对四极E2跃迁的预测。半经典的治疗涉及到以前的工作的电偶极跃迁(物理评论A 71,020501)的延伸,和率推导出$Δ\ell= 0, \pm 2$过渡的基础上的多极性质的发射辐射。对于量子的情况下,推导薛定谔框架内,不参考自旋。E2速率的比较显示出合理的一致性,但不如电偶极子的情况下。
2021-07-22 quant-ph
Quantum versus Classical Online Streaming Algorithms with Advice
我们认为在线算法的竞争比。在这里,我们研究量子和经典的单向自动机与非恒定大小的内存(流算法)作为在线算法的模型。我们构建的问题,可以解决量子在线流算法比经典的对数或sublogarithmic大小的内存的情况下,更好地,即使经典的在线算法得到建议位。此外,我们表明,具有恒定数量的量子位的量子在线算法可以优于具有恒定数量的建议位和无限计算能力的任何确定性在线算法。
2019-06-20 cs.CC cs.DS quant-ph
Collective versus individual classicality for a pair of interacting qubits immersed in independent local environments
当前的兴趣是研究哪些变量在具有开放复合量子系统的物理过程中起重要作用,其范围从量子物理和技术中的基础问题到各种应用的任务。在本文中,我们对比了一对相互作用的量子位浸入相互独立的热浴中的局部与集体经典行为。量子比特可以局部地受到任何标准的、微观建模的、广义振幅阻尼和相位阻尼通道,以及最近引入的广义去极化通道的影响。作为类经典行为的标准,我们使用最小熵产生,即系统中的总相关性。对于强相互作用的量子比特,在短时间内发现了类经典的集体行为。只有在某些平凡的情况下,我们观察到同时集体和个人量子比特的经典性。集体(个体)经典性的观察(非观察)可以揭示量子位相互作用的种类和强度或量子位的能隙比,而操纵量子位相互作用(通过调整强度和/或重新聚焦)可以产生所需种类的经典性。
2016-07-23 quant-ph
Coherent-Classical Estimation versus Purely-Classical Estimation for Linear Quantum Systems
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy(新南威尔士大学澳大利亚国防军学院)
本文比较了相干-经典估计与纯经典估计在线性量子系统中的效果,指出被动系统中相干估计无优势,但非被动系统中可获得更优估计。
2014-09-13 cs.SY eess.SY math.OC
Quantum versus classical counting in nonMarkovian master equations
讨论了量子输运中全计数统计的非马尔可夫主方程描述。我们专注于所产生的分歧,无论是被认为是一个经典的或量子自由度的收费。这些差异表现在描述初始相关性的主方程的非齐次项中。我们描述了对电流的影响,特别是有限频率散粒噪声。我们通过研究量子点的传输来说明这些想法,并给出了包括顺序和共隧穿过程的结果。重要的是,从经典描述中得到的噪声谱基本上是频率无关的,并且不存在所有的量子噪声效应。当电荷被看作量子自由度时,这些效应完全恢复。
2011-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Classical simulation versus universality in measurement based quantum computation
我们调查的资源状态的一个有效的经典模拟的测量为基础的量子计算是可能的。我们表明,施密特-秩宽度,最近推出的一项措施,以评估资源国家的普遍性,在这方面也起着至关重要的作用。我们与施密特-秩宽度的最佳描述的状态树张量网络,并表明,一个有效的经典模拟的测量为基础的量子计算是可能的所有状态的grammically有界施密特-秩宽度(相对于系统的大小)。对于图状态的施密特-秩宽度尺度以这种方式,我们有效地构建了最佳的树张量网络描述,并提供了几个例子。我们强调平行的有效描述复杂系统的量子信息理论和图论。
2006-08-07 quant-ph
Measurement-assisted non-Gaussian gate for Schrödinger cat states preparation: Fock resource state versus cubic phase state
本文比较了基于福克资源态与三次相位态的测量辅助非高斯门制备薛定谔猫态的效率,通过半经典映射解释输出,并揭示两者在保真度和成功概率上相当的参数范围。
2023-12-31 quant-ph
Effect of thermal noise on atom-field interaction: Glauber-Lachs versus Mixing
含有热噪声的相干信号是辐射的混合态。有两种不同的类这样的状态,一个高斯态获得的Glauber-Lachs混合和非高斯态获得的热态和相干态的正则概率混合。虽然这两个版本都是包含噪声的信号状态,但噪声的影响在Glauber-Lachs版本中不太明显。这两种不同的噪声添加方式的影响被认为是在原子-场相互作用的背景下,特别是,时间演化的粒子数反转和原子-场纠缠进行了研究。量子特性,如粒子数反转和纠缠动力学中的反转-复活,由于热噪声的存在而减弱。结果表明,由于热噪声的存在而丢失的功能恢复的过程中的光子添加。
2012-01-30 quant-ph
Applying classical control techniques to quantum systems: entanglement versus stability margin and other limitations
鲁棒量子控制的发展一直是一个挑战,经典的鲁棒控制应用于量子系统有许多障碍,包括双线性,边际稳定性,状态准备误差,非线性优值。虽然封闭量子系统不能满足边际稳定性的要求,但对于其中Lindbladian行为导致非幺正演化的开放量子系统可以满足边际稳定性的要求,并且允许非零的经典稳定性裕度,但是当经典鲁棒控制工具应用于这些系统时,仍然难以提取物理见解。我们考虑一个简单的例子,两个量子比特之间的纠缠耗散耦合到一个有损耗的腔,并分析它使用经典的稳定性裕度和结构扰动。在可能的情况下,我们试图从这些分析中提取物理见解。我们的目标是强调经典鲁棒控制可以帮助分析量子系统,并确定需要做更多工作来开发量子鲁棒控制的具体方法的领域。
2022-07-25 quant-ph
Commuting quantum circuits: efficient classical simulations versus hardness results
对由交换门组成的量子线路的研究对于理解量子计算和经典计算之间的微妙界限特别有用。事实上,虽然是一个受限制的类别,但交换电路表现出真正的量子效应,如纠缠。在本文中,我们表明,计算能力的交换电路表现出令人惊讶的丰富的结构。首先,我们表明,每个2-本地交换电路作用于d-能级系统,其次是单量子点测量可以有效地模拟经典的高精度。与此相反,我们证明,这样强的模拟是很难为3-本地电路。使用采样方法,我们进一步表明,所有由指数泡利算子e^{iθP}组成的交换电路可以有效地进行经典模拟时,其次是单量子比特的测量。最后,我们表明,交换电路可以有效地模拟某些非交换过程,特别是有关恒定深度的量子线路。这证明了交换电路的能力超越了经典计算。
2012-04-20 quant-ph
Quantum versus classical descriptions of sub-Poissonian light generation in three-wave mixing
用量子和经典方法对非简并三波混频中的亚泊松光产生进行了数值和解析研究。Husimi Q-函数和他们的经典轨迹模拟进行了分析,揭示了一个特殊的制度对应的时间稳定的亚泊松光子计数统计的和频模式。观察这个政权的条件进行了讨论。通过应用经典轨道,得到了Fano因子的理论预测和亚泊松光计数行为的异常稳定的解释。找到了最大亚泊松行为的标度律,并在不同的时间尺度上讨论了非简并和简并三波混频中的噪声抑制水平。结果表明,非简并转换提供了更好的稳定的抑制噪声相比,简并过程。
2001-07-20 quant-ph
Quantum Versus Classical Proofs and Advice
本文研究了量子证明是否比经典证明更强大,或者从复杂性的角度来看,QMA是否=QCMA。我们证明了关于这个问题的三个结果。首先,我们给出了QMA和QCMA之间的“量子预言分离”。更具体地说,我们表明,任何量子算法需要$Ω(\sqrt{2^n/(m+1)})$查询找到一个$n$ -量子位“标记状态”$\lvertψ\rangle$,即使给定一个$m$ -位的经典描述$\lvertψ\rangle$连同一个量子黑盒子,承认$\lvertψ\rangle$。其次,我们给出了一个明确的QCMA协议,几乎达到这个下限。第三,我们表明,在一个以前已知的情况下,量子证明似乎提供了指数优势,经典证明基本上是一样强大。特别是,Watrous给出了一个QMA协议,用于验证有限群中的非成员关系。在合理的群论假设下,我们给出了同样问题的QCMA协议。即使没有任何假设,我们的协议,使只有多项式许多查询组甲骨文。最后,我们对量子预言与经典预言,以及QMA和QCMA之间的经典预言分离的可能性进行了一些说明。
2020-09-28 cs.CC 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
Complex Quantum Dynamics Versus Classical Simulability of Noisy Random Circuits
University of Oxford(牛津大学)
本文证明在含噪声随机电路中,动力学诊断与经典可模拟性可双向分离,故此类诊断不能作为量子优势的证据。
2026-10-01 quant-ph
Quantum versus classical many-body batteries
量子电池是具有许多自由度的量子力学系统,可用于存储能量并显示快速充电。快速充电背后的物理原理尚不清楚。这仅仅是由于潜在的相互作用多体系统的集体行为,还是它的根源在于系统本身的量子力学性质?在这项工作中,我们解决这些问题,通过研究三个例子的量子力学多体电池与严格的经典类似物。我们发现,答案是模型相关的,即使在同一个模型,取决于耦合常数的值,控制充电器和电池本身之间的相互作用。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum versus classical dynamics in the optical centrifuge
讨论了光学离心机中经典力学演化和量子力学演化的相互作用。分析是基于量子力学的形式主义从基态或热系综。确定了两种共振机制,即经典自共振和量子力学爬梯,产生不同的动力学和旋转激发效率。采用旋转波近似方法,在相应的无量纲双参数空间中分析了两种共振状态,并计算了OC激发效率。结果表明,数值模拟和理论之间的良好协议,并与现有的实验装置。
2018-02-08 physics.atm-clus quant-ph
Query Complexity: Worst-Case Quantum Versus Average-Case Classical
本文研究了最坏情况量子查询复杂度和平均情况经典查询复杂度之间的关系。具体来说,我们证明了如果量子计算机可以在最坏情况下使用T个查询来计算具有有界误差的全布尔函数f,那么在输入均匀分布的情况下,确定性经典计算机可以在平均情况下使用O(T^5)个查询来计算f。如果f是单调的,我们进一步证明了只需要O(T^3)查询。在此之前,Beals等人(1998)证明了如果量子计算机在最坏情况下可以使用T个查询以有界误差计算f,那么确定性经典计算机在最坏情况下可以使用O(T^6)个查询计算f,或者如果f是单调的,则使用O(T^4)个查询计算f。推测最佳界为O(T^2),但O(T^6)的改进仍然是一个悬而未决的问题。将最坏情况的量子复杂性与平均情况的经典复杂性联系起来,可能会提出新的方法来减少普通最坏情况与最坏情况设置中的多项式差距。
2000-06-23 cs.CC quant-ph
Ex ante versus ex post equilibria in classical Bayesian games with a nonlocal resource
我们分析了在经典游戏中,在非本地(量子或无信号)资源的帮助下,事前和事后均衡之间的差异。在物理学中,玩这些游戏被称为执行二分钟型实验。通过分析Clauser-Horn-Shimony-Holt博弈,我们发现了一个建设性的过程,找到两个人的贝叶斯博弈与非本地(即无信号,在许多情况下,量子)的优势。从文献中已知的大多数这类博弈都可以沿着这一原则构建,并且共享其相关的事前均衡也是事后均衡的属性。我们引入了一种新类型的游戏,贝尔定理的基础上Vértesi和Bene,它不具有后一个属性:事前和事后的均衡不同。
2020-05-26 quant-ph
Quantum versus Classical Separation in Simultaneous Number-on-Forehead Communication
本文在三人同时性额前号码模型中首次实现量子与经典通信复杂度的指数级分离,引入带小工具的隐藏匹配问题,并给出新的随机下界证明方法。
2025-06-20 cs.CC quant-ph