Quantifying Causality in Quantum and General Models
在纠缠的研究中,确定一个态是否纠缠和量化一个态中包含的纠缠量是两个相互联系但又不同的问题。同样,在因果关系研究中,找出与模型相容的因果结构和量化因果强度是相关但不同的问题。近年来,对第一个问题的研究较多,而对第二个问题的研究较少。在本文中,我们提出了所有合理的因果关系的定量测量要遵守的公理。这些公理适用于具有或不具有明确因果结构的广泛的操作概率理论家族。对于量子模型,我们详细研究了基于单次量子容量的因果测度。这些措施被用来定义量子信号和量子因果关系的措施,以量化量子因果关系的概念。
2018-01-19 quant-ph
Quantifying quantum coherence based on the generalized $α-z-$relative R$\acute{e}$nyi entropy
基于广义$α-z-$相对R $\acute{e}$ nyi熵,提出了一类相干量词.这些量词满足定义明确的一致性度量的所有标准标准,并包括一些现有的一致性度量作为特例。
2019-05-06 quant-ph
Quantifying quantum invasiveness
我们提出了一般量子操作的量子侵入性的资源理论,即,在Leggett-Garg方案中由量子信道定义的那些。然后,我们能够比较量子侵入性的资源理论框架与相干性的资源理论。我们还证明了Fisher信息是量子入侵性的一个量词。这一结果使我们能够建立一个直接的联系之间的概念,量子侵入性和量子精密测量,通过探索的实用程序的定义的量子侵入性的上下文中的协议。
2019-02-05 quant-ph
Quantifying information flow in quantum processes
本文提出量化量子过程信息流的框架,引入量子信道信号传递能力,支持高阶映射,适用于因果网络及不定因果顺序,并区分经典与量子信息回流。
2025-08-07 quant-ph
Quantifying coherence with respect to general measurements via quantum Fisher information
标准的量子相干性理论是关于希尔伯特空间的正交基定义的。最近,Bischof,Kampermann和Bru把相干性的概念推广到一般测量的情况,并建立了一个严格的关于一般测量的相干性资源理论。在本文中,我们提出了这样一种相干性测度,它是关于一般的量子费舍尔信息测量的,并给出了这种测度的一个应用。
2021-07-22 quant-ph
Quantum Throughput: Quantifying quantum communication with homodyne measurements
量子通信依赖于通道、存储器和中继器的光学实现。在没有完美设备的情况下,对现实世界设备的最低要求是它们保持量子相关性,这意味着它们具有量子力学性质的思想。以前的工作已经验证了吞吐量的光学设备,同时使用最少的资源。我们将这种方法扩展到定量制度。我们的方法是说明在一个设置,其中输入由两个相干态,而输出是由两个零差测量设置测量。
2010-08-26 quant-ph
Quantifying the phase of quantum states
本文将相位视为量子资源,建立严格框架量化量子态相位,确定自由态与自由操作、相位度量条件,并提出内禀相位概念。
2023-04-18 quant-ph
Quantifying the quantumness of ensembles via unitary similarity invariant norms
量子系综量子性的量化在量子信息理论中具有重要的理论和实际意义。本文提出了一类利用系综组成密度算符的分解子的酉相似不变范数来度量量子系综的量子性的方法。严格的证明表明,他们共享理想的性质,如积极性,酉不变性,概率联合下的不确定性,状态分解下的凸性,粗粒化下的减少,细粒化下的增加。几个具体的例子说明了这些措施的量子在研究量子信息的应用。
2018-03-26 quant-ph
Quantifying coherence of quantum channels based on the generalized $α$-$z$-relative Rényi entropy
该研究基于广义$α$-$z$-相对Rényi熵,借助Choi-Jamiołkowski同构及信道与完全去相位信道的对易性量化,提出两种量子信道相干性度量,证明其性质并给出典型信道的显式公式。
2025-06-12 quant-ph
Quantifying Unknown Entanglement by Neural Networks
量子纠缠在量子信息处理任务和量子力学中起着至关重要的作用,因此量化未知的纠缠是一项基础性的工作。然而,这也是一个挑战,因为纠缠不能直接通过任何可观测量来测量。在本文中,我们训练神经网络来量化未知的纠缠,神经网络的输入特征是本地测量目标量子态产生的结果统计数据,训练标签是精心选择的量。对于二体量子态,这个量是相干信息,它是形成纠缠和蒸馏纠缠的一个下界。对于多体量子态,我们选择这个量作为纠缠的几何度量。结果表明,我们训练的神经网络在量化未知量子态方面具有很好的性能,并且在精度和应用范围上都能轻易击败半设备无关协议等以往的方法。我们还观察到一个令人惊讶的现象,即在具有更强量子非局域性的量子态上,神经网络往往具有更好的性能,尽管我们没有提供任何量子非局域性的知识。
2021-04-26 quant-ph
Quantifying coherence of Gaussian states
相干性起源于叠加原理,在量子力学中起着关键作用。最近,Baumgratz等[T. Baumgratz,M. Cramer和M. B. Plenio,Phys. Rev. Lett. 113,140401(2014)]建立了用于量化有限维量子态的相干性的严格框架。在这项工作中,我们提供了一个框架,量化的相干性高斯态,并明确给出了一个相干性措施的基础上的相对熵。
2015-10-10 quant-ph
Quantifying the nonlocality of GHZ quantum correlations by a bounded communication simulation protocol
模拟量子关联与其他非局域资源,如经典通信,给出了一种自然的方法来量化它们的非局域性。虽然多体非定域关联似乎是有用的资源,但对如何模拟多体量子关联知之甚少。我们提出了第一个已知的协议,再现3-particular GHZ相关性有界通信:3位,总共足以模拟所有赤道冯诺依曼测量的3-particular GHZ状态。
2011-02-02 quant-ph
Quantifying the imaginarity of quantum states via Tsallis relative entropy
本文提出一种基于Tsallis相对熵的量子态虚部性度量,具有显式表达式且适用于玻色高斯态,为量子力学中复数的必要性提供了量化工具。
2023-11-21 quant-ph
Quantifying interference in multipartite quantum systems
量子关联的表征对于新量子技术的发展和理解量子理论与经典物理的巨大差异至关重要。在这里,我们系统地研究一般的两个和三个量子比特系统产生的单粒子和多粒子干涉图样。从这一点上,我们建立了一种新的类型的量子相关的唯象的理由,这些系统,我们命名为量子干涉,推导出一些量词,给出明确的密度矩阵元素的完整系统。通过使用这些量词,我们表明,与我们的预期相反,纠缠不是一个复合量子系统,以体现多粒子干涉所需的属性。
2020-06-04 quant-ph
Quantifying quantum-state texture
本文提出并检验多种量子态纹理度量方案,证明l_1-范数度量不可用,相对熵与鲁棒性非最优,而迹距离、几何度量及基于Uhlmann保真度的度量可作为有效度量,丰富了量子态纹理资源理论。
2025-04-25 quant-ph
Entanglement of graph states of spin system with Ising interaction and its quantifying on IBM's quantum computer
我们考虑了具有伊辛哈密顿量的演化算符生成的图态。在IBM的量子计算机IBM Q Valencia上,解析地获得了图态中一个自旋与其他自旋纠缠的几何度量,并进行了量化。量子计算结果与理论计算结果符合得很好。我们得出结论:图态中一个自旋与其他自旋纠缠的几何度量与对应图中代表该自旋的顶点的度有关。
2021-01-26 quant-ph
Quantifying Nonstabilizerness of Codeword-Stabilized Codes
MIIT Key Laboratory of Complex-field Intelligent Exploration, School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology(工业和信息化部复杂场智能探测重点实验室,光电学院,北京理工大学)
本文针对码字稳定码建立非稳定度的定量理论,将其转化为加性组合学的经典计数问题,得出非稳定度的上限、陪集闭包下的不变性等关键结果,还给出Kerdock码的闭式值。
2026-10-20 quant-ph
Quantifying non-Gaussianity of a quantum state by the negative entropy of quadrature distributions
基于正交分布的负熵,提出了多模量子态的非高斯性度量。我们的度量满足作为非高斯度量的期望性质,即,忠实性,高斯酉操作下的不变性,以及高斯信道下的单调性。此外,我们发现我们的措施和以前提出的非高斯措施定义通过量子相对熵和量子希尔伯特施密特距离之间的定量关系。这使我们能够通过零差检测容易地估计非高斯性测量,否则需要完整的量子态断层扫描。
2021-09-29 quant-ph
Quantifying mixed-state quantum entanglement by optimal entanglement witness
提出了一种利用最优纠缠见证算子量化混合量子态纠缠的方法。我们确定了混合状态的凸集,其中一个单一的证人提供了确切的值的纠缠措施,并表明,凸性,属性和对称性的纠缠或目标状态相当大地固定的形式的最佳证人。这大大降低了计算和实验确定纠缠度量的难度。作为一个例子,我们展示了如何在实验上量化四量子比特噪声Smolin态和三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠在白噪声下的束缚纠缠。对于一般的测量和状态,我们提供了一个数值方法来有效地优化见证。
2012-03-06 quant-ph
Quantifying quantum coherence and non-classical correlation based on Hellinger distance
量子相干性和非经典关联是量子世界的重要特征。量子相干性和非经典关联性的量化是量子信息理论的两个关键问题。首先,我们利用Hellinger距离给出了一个真正的量子相干性度量。该相干测度满足量子相干性的资源理论中的强单调性等条件。利用这种相干测度,研究了多体系统中量子相干性的分布,并提出了相应的多偶关系。讨论了它的运算意义以及量子关联的产生与相干性的关系。此外,我们还提出了基于Hellinger距离的非经典关联测度,它不仅继承了Hellinger距离的良好性质,包括压缩性,而且对一大类量子态表现出强大的解析计算能力.我们证明了量子相干性和非经典关联满足一个明确的折衷关系。
2018-06-28 quant-ph
Quantifying the properties of evolutionary quantum states of the XXZ spin model using quantum computing
Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科大学)
本文通过量子计算和解析方法研究了XXZ自旋模型双自旋系统演化量子态的纠缠距离与演化速度的依赖关系,并验证了理论预测。
2026-01-19 quant-ph
Quantifying entanglement in a 68-billion dimensional quantum state space
纠缠是量子信息处理的核心,它承诺在计算,模拟,安全通信和计量的能力超出了经典设备的可能性。精确量化一个未知系统的纠缠需要完全确定它的量子态,即使对于中等大小的系统,这项任务也需要大量的测量。在这里,我们展示了一种从极其有限的数据中严格量化高维纠缠的方法。我们改进了一个熵,定量纠缠见证直接操作压缩的实验数据通过自适应,多级采样程序。仅需要$6,456$测量来证明由两个空间纠缠光子共享的$7.11 \pm .04$ ebits的形成纠缠。由于希尔伯特空间超过680亿维,我们需要$20$ -比未压缩方法少百万倍的测量值,以及比断层扫描少$10^{18}$倍的测量值。我们的技术提供了一个通用的方法来量化纠缠在任何大型量子系统共享的两方。
2019-06-28 quant-ph
Quantifying Quantum Resource Sharing
纠缠是量子科学的关键资源,用于需要在参与者之间共享的任务。在原子、凝聚态物质和光子多体系统中,纠缠的分布和共享对于越来越大的量子网络的信息处理特别重要。在这里,我们报告了一个适用于任何N方量子比特纯态的单二分割量子比特纠缠不等式,并且是完全紧的。它提供了直接计算N个量子比特方之间可能的纠缠共享量的第一个处方。通过纠缠超立方体内的多面体很容易可视化的几何表示的措施。
2015-11-13 quant-ph
Quantifying Causal Influence in Quantum Mechanics
我们将Pearl的因果影响的定义扩展到量子域,其中两个量子系统$A$,$B$与有限维希尔伯特空间嵌入在一个共同的环境$C$中,并与联合酉$U$一起传播.对于$C$的有限维Hilbert空间,我们找到了$U$上$A$对$B$有因果影响的充要条件,反之亦然.我们引入了一个易于计算的因果影响的措施,并使用它来研究因果影响的不同量子门,它的相互性,和量子叠加的不同因果顺序。对于两个二能级原子与热浴电磁波的偶极相互作用,因果影响的时空依赖性几乎完美地再现了量子纠缠的时空依赖性。
2022-04-04 quant-ph
Quantifying Superpositions Between Quantum Evolutions
量子力学允许物质的不同状态之间的相干叠加。这种性质是量子系统中发生的主要非经典现象的原因。除了态之外,量子演化之间也可能存在相干叠加。我们在这里描述这样的叠加。资源理论框架的发展,以量化叠加存在于任意量子演化。除了表征之外,该框架还将叠加视为量子资源。这个资源可以被用来执行某些量子任务,否则是不可能的。我们确定了最大的资源丰富的演变,并展示了如何使这些可以实现任意的量子操作和超级操作。我们还讨论了叠加的作用,表现出非经典的行为存在于进化中,例如,a-因果关系,时间贝尔相关性,和不确定的时间和因果顺序。
2019-09-01 quant-ph
Quantifying Non-Markovianity in Open Quantum Dynamics
非马尔可夫开放量子动力学的表征具有重要的理论和实际意义。在一个开创性的工作[物理。120,040405(2018)],提出了一个充分必要的量子马尔可夫条件,具有明确的操作解释和对应的经典极限。在这里,我们提出了两个一般的开放量子动力学的非马尔可夫度量,这是完全调和的马尔可夫极限,可以有效地计算基于系统的多时间量子测量。提出了一种重构底层开放量子动力学的启发式算法,其复杂性与所提出的非马尔可夫测度直接相关。通过数值例子证明了非马尔可夫测度和重构算法,并对量子退相动力学中的非马尔可夫性进行了重新审视。
2022-07-22 quant-ph
Quantifying quantum coherence in a metal-silicate framework
研究凝聚态系统中的量子相干性是利用材料工程手段提高其量子特性的一条广阔的途径。在这方面,目前的工作报告的影响的温度,压力和磁场上的量子相干性的Cu(II)金属硅酸盐框架的研究。我们计算的$l_1$跟踪规范量子相干性作为化合物的磁化率的函数,这使我们能够评估这些外部参数的影响的程度上的材料的相干性。结果表明,低维分子磁系统的量子相干性可以通过控制外界条件来实现,为通过磁力实验测量量子相干性提供了新的前景.
2019-12-05 quant-ph
Quantifying Irreversibility via Bayesian Subjectivity for Classical & Quantum Linear Maps
National University of Singapore(新加坡国立大学)
本文通过贝叶斯主观性量化经典和量子线性映射的不可逆性,探讨信息损失对初始状态回溯预测的影响,揭示不可逆过程的直观与微妙洞察。
2025-10-28 quant-ph
Quantifying quantum coherence of optical cat states
光学猫态在量子计算和量子精密测量中起着重要的作用。本文以制备的铷原子D1线光学猫态为例,利用相干性的相对熵和l_1模在Fock基上对光学猫态的量子相干性进行了实验量化。通过在有耗信道中传输光猫态,证明了光猫态的量子相干性在有耗信道中的鲁棒性,这不同于光猫态的保真度和Wigner函数负性的退相干特性.我们的结果证实了光学猫态的量子相干性对损耗的鲁棒性,为光学猫态的应用奠定了基础。
2021-04-28 quant-ph
Quantifying necessary quantum resources for nonlocality
非局域性是量子信息协议的重要资源之一。在贝尔实验中观察到的非定域关联是适当选择测量和量子态的结果。我们量化最低纯度,以实现任何贝尔运营商的一定贝尔值。由于纯度是量子态最基本的资源,这也使我们能够量化必要的相干性,不和谐,和纠缠为一个给定的违反两个量子比特的相关不等式。我们的研究结果表明,对于一个固定的贝尔违反测量资源的增加并不总是导致减少的最小状态资源的CHSH不等式的新的光。
2021-02-17 quant-ph
Quantifying Uhlmann curvature from Yang-Mills action and its implications in quantum multiparameter estimation
School of Sciences, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学理学院);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学量子态调控与光场操纵浙江省重点实验室)
本文提出一个量化乌尔曼曲率的标量,探讨其在量子多参数估计中的测量不兼容性,证明其规范不变性和重参数不变性,并以相位和相位扩散联合估计为例计算曲率。
2026-09-15 quant-ph
The Schmidt Measure as a Tool for Quantifying Multi-Particle Entanglement
提出了一种量子纠缠的度量方法,该方法能够量化多体量子系统的纠缠度。这种措施,这是基于一个推广的施密特秩的纯状态,定义在全状态空间,并被证明是一个纠缠单调,也就是说,它不能增加下的本地量子操作与经典通信和混合。对于一大类混合态,这种纠缠度可以精确计算,并提供了一个详细的分类。
2001-09-25 quant-ph
Towards Quantifying Two-Mode Correlation Linewidths in Quantum Circuits
该研究聚焦量子电路中行波参量放大器的双模关联线宽量化问题,分析数据采集处理伪影对线宽估计的影响,明确采集参数对优化关联测量、提升量子器件表征效果的关键作用。
2025-03-10 quant-ph
Quantifying quantum coherence based on the Tsallis relative operator entropy
相干性是量子物理学的基本组成部分,也是量子信息处理的关键资源。量子相干性的量化具有重要意义。我们提出了一个家庭的相干量词的基础上Tsallis相对算子熵。利用Tsallis相对算子熵的参数,推广了Furuta [Linear Algebra Appl.381(2004)219]在Hilbert空间中的Shannon不等式及其逆不等式.这些量词满足所有的标准标准,一个定义明确的措施的一致性,包括一些现有的一致性措施的特殊情况。给出了具体的例子,说明了量子相干性的度量之间的关系。
2020-10-22 quant-ph
Quantifying entanglement from the geometric perspective
本文综述了基于态到最近可分态距离的几何纠缠度量,涵盖其性质、计算方法、操作解释及与张量数学问题的关联,凸显物理与数学的相互促进。
2025-10-09 quant-ph
Quantifying quantum discord and entanglement of formation via unified purifications
我们提出了一个方案来评估的量子不和谐和纠缠的形成混合态的量,并揭示其有序关系,通过一个内在的关系,分布在不同的合作伙伴的相关纯化。这种方法使我们能够得到一类量子态的两个测度的解析表达式,例如由纯三量子比特态约化的任意两量子比特密度矩阵和一类4个\times 2系统的秩2混合态.此外,我们应用该方案充分刻画了退相干条件下特定物理系统的量子关联动力学行为。
2011-04-24 quant-ph
Quantifying the incompatibility of quantum measurements relative to a basis
受量子资源理论的启发,我们引入了相对于参考基的量子测量的不相容性的概念。这个概念是通过在该基础上考虑状态对角并研究与不同量子测量相关的概率分布是否可以通过概率后处理相互转换而产生的。在量子测量上诱导的前序直接与多变量优化有关,并产生单调族,即,保留顺序的标量量词。对于正交测量的情形,我们建立了不相容性、量子相干性和熵测不准关系之间的定量联系。我们推广建设任意POVM测量和报告完整的家庭单调。
2019-04-25 quant-ph
Quantifying the performance of multi-pulse quantum sensing
量子操作的质量决定了量子信息处理的性能,例如量子传感的灵敏度。与量子计算中量子操作的保真度不同,本文提出了一个有效的函数来评估多脉冲量子传感中量子操作的性能和诊断操作的缺陷。评价函数以简单的方式将实际灵敏度与固有灵敏度直接联系起来。在此评价函数的指导下,针对谱线不均匀性和控制误差,优化了用于高灵敏度氮空位中心磁测量的复合脉冲序列,使纳米级核磁共振的信噪比提高了1个数量级.它标志着在实际应用中实现不完全量子控制的定量量子传感的重要一步。
2020-03-05 quant-ph
Efficient Scheme of Experimental Quantifying non-Markovianity in High-Dimension Systems
非马尔可夫性是开放量子系统动力学的一个重要概念,在量子力学和量子信息中具有重要意义。尽管人们做了大量的努力,但开放系统非马尔可夫性的实验测量仍然局限于非常小的系统。目前,用广泛使用的Breuer-Laine-Piilo(BLP)迹距离测度来量化高维系统的非马尔可夫性还不可能。本文提出了一种实验测量与数值计算相结合的方法,该方法可以量化仅以$N^2$为尺度的$N$维数系统的非马尔可夫性,成功地避免了现有方法中对开放系统维数的指数标度.在以二维开放系统为基准的基础上,给出了一种量化高维开放量子随机游走系统非马尔可夫性的方法。
2015-01-29 quant-ph
Quantifying Quantumness and the Quest for Queens of Quantum
我们在有限维希尔伯特空间中引入了一个量子态的“量子性”测度,它基于量子态与经典态凸集之间的距离。后者被定义为可以被写为投影到相干态上的凸和的状态。我们推导出这种非经典性测度的一般性质,并利用它来识别给定维希尔伯特空间中的“量子皇后”态,即最非经典的量子态。在三维空间中,我们解析地得到了量子态的皇后,并证明了它在旋转之前是唯一的。在高达11维的希尔伯特空间中,我们找到了量子态的女王数值,并表明,在他们的马约拉纳表示,他们是高度对称的机构,这对于5和7维对应的柏拉图机构。
2010-02-10 quant-ph
Quantifying the non-Gaussian character of a quantum state by quantum relative entropy
我们引入了一个新的度量来量化量子态的非高斯特性:被测态和参考高斯态之间的量子相对熵。详细分析了该测度的性质,并给出了它与量子信息中的Holevo界和条件熵的关系,特别是导出了量子信道具有高斯性的必要条件.分析了在Kerr相互作用驱动下,量子态经过条件高斯化到双束和去高斯化过程中非高斯性(nonG)的演化.我们的分析允许评估nonG作为量子信息的资源,反过来,评估的性能的高斯化和去高斯化协议。
2009-01-07 quant-ph
Quantifying quantum resources with conic programming
资源理论可以用来形式化量子信息处理中资源的量化和操纵,如量子态的纠缠、非对称性和相干性,以及量子测量的不相容性。给定一个特定的状态或度量,人们可以问是否有一个任务,它比任何无资源的状态或度量执行得更好。使用圆锥规划,我们证明了任何一般的鲁棒性措施(相对于一个凸的自由状态或测量)可以被看作是一个量化的这种表现在一些歧视任务。我们应用该技术的各种例子,例如联合可测性,POVM模拟投影测量,和状态集合可与给定的施密特数。
2019-04-04 quant-ph
Quantifying nonclassical correlations relative to local channels
Capital Normal University(首都师范大学);Beijing Technology and Business University(北京工商大学);Shaanxi Normal University(陕西师范大学);Beijing Information Science and Technology University(北京信息科技大学)
本文引入修正Wigner-Yanase-Dyson斜信息来量化量子态相对于局域信道的非经典关联,分析其基本性质并与现有度量比较,涵盖冯·诺依曼测量、酉信道和twirling信道。
2025-11-10 quant-ph
Quantifying imaginarity of quantum operations
Department of Mathematics, Nanchang University(南昌大学数学系)
本文提出量化量子操作虚性的框架,基于创造或检测虚性的能力,定义两种度量方法,并推导出qubit单位ary操作在迹范数下的解析公式,深化了对动态虚性的理解。
2026-04-07 quant-ph
Quantifying nonclassicality and entanglement of Gaussian states
本文提出计算高斯态非经典性与纠缠鲁棒性的方法,并解析给出单模、双模及多模对称高斯态的结果,揭示压缩热态中非经典性与纠缠在双模时相等、多模时显著分离。
2023-09-21 quant-ph
Quantifying the nonclassicality of pure dephasing
量子理论的中心问题之一是用经典策略来描述、检测和量化量子性。由量子系统和环境之间的非耗散信息交换引起的退相过程为这一目的提供了一个天然的平台,因为它们控制着量子到经典的转变。最近,它已被证明,失相动力学本身可以表现出(非)经典的特质,这取决于系统与环境相关性的性质和相关的(不)可能性来模拟这些动力学与哈密顿系综-经典的策略。在这里,我们建立了检测和量化的纯退相动力学的非经典性的框架。证明了哈密顿系综正则表示的唯一性,并给出了确定正则表示的构造性方法。我们说明了我们的方法,量子位,qutrit和量子位对纯退相,并描述了如何实现我们的方法与量子过程层析成像实验。我们的工作很容易适用于当今的量子实验。
2019-08-22 quant-ph
Quantifying Spatial Correlations of General Quantum Dynamics
理解量子系统中相关性的作用既是一个基本挑战,也是多粒子量子系统控制的高度实际相关性。尽管已经有大量的研究致力于研究量子系统状态中可能存在的各种类型的相关性,但在这项工作中,我们引入了一种通用且严格的方法来量化量子系统动力学中的相关性。使用资源理论的方法,我们引入了一个合适的量词和相关动力学的性质的特点。此外,我们基准我们的方法,通过将其应用到两个原子弱耦合到电磁辐射场的典型情况下,并说明其潜在的使用检测和评估空间噪声相关性的量子计算架构。
2015-07-15 quant-ph
Quantifying quantumness of correlations using Gaussian Rényi-2 entropy in optomechanical interfaces
利用高斯Rényi-2熵,我们分析了两个不同方面的量子关联(纠缠和量子不和谐)在两个光力学子系统(光学和机械)的行为。我们工作在解决边带和弱耦合制度。在实验可及的参数,我们表明,它是可能的,在所考虑的子系统中创建纠缠和量子不和谐的量子涨落转移从光到光或光到物质。我们发现,无论是机械纠缠还是光学纠缠都对热噪声非常敏感。特别是,我们发现,机械的是更多的热效应比光学的影响。最后,我们发现,在热噪声下,与纠缠态相关的不和谐衰减积极,而可分离态的不和谐(相关性的量子性)表现出冻结行为,似乎在很宽的温度范围内被捕获。
2018-06-27 quant-ph
Characterizing and quantifying the incompatibility of quantum instruments
量子设备的不兼容性是量子理论的基石之一,并且量子测量和信道的不兼容性已经与某些信息理论任务中的量子优势相关联。在这项工作中,我们专注于量子仪器的不兼容性的问题,也就是说,在其整体描述测量过程的设备,占经典测量结果和量子后测量状态。特别是,我们专注于最近推出的概念,并行兼容性的文书,这已被认为是一个自然的概念,文书兼容性。我们介绍-类似的情况下的测量和通道-量子仪器的不兼容性的鲁棒性,并推导出它的普遍bounds. We然后证明,后处理的量子仪器是一个自由的操作并行兼容性。最后,我们提供家庭的工具,我们的界限是紧的,家庭的兼容不可分解的工具。
2022-11-17 quant-ph
Quantifying Coherence and Entanglement via Simple Measurements
相干和纠缠是量子系统的基本特性,有望为不久的将来的量子计算机,传感器和模拟器提供动力。然而,它们的实验检测是具有挑战性的,通常需要完全重建系统状态。我们表明,可以提取定量界的相对熵的相干性和相干信息,相干和纠缠量词分别,由有限数量的纯度测量。该方案很容易实现与当前的技术来验证量子计算在大规模寄存器,而无需进行昂贵的状态层析成像。
2017-07-31 quant-ph
Characterizing and Quantifying Quantum Chaos with Quantum Tomography
我们通过研究量子层析成像中的信息增益率来探索经典混沌的量子特征。层析记录由厄米特算子的期望值的时间序列组成,厄米特算子在具有(或缺乏)时间反演对称性的量子映射的Floquet算子的应用下演化。我们发现,信息增益的速率,从而量子态重建的保真度,依赖于所涉及的量子映射的对称类。此外,我们发现增加的信息增益,因此更高的重建精度时,Floquet地图采用增加混沌。我们预测的信息增益,并表明,这些结果是很好地描述了随机矩阵理论在完全混沌制度。我们推导出解析表达式的信息增益的界限,利用随机矩阵理论的不同类别的地图,并表明这些界限实现的完全混沌量子系统。
2015-06-08 quant-ph
Quantifying imaginarity in terms of pure-state imaginarity
本文受纠缠与相干资源理论启发,提出凸顶构造和实数操作下最小纯态虚数性两种量化虚数性的方法,并将其应用于虚数性资源理论中的态转换问题研究。
2025-02-07 quant-ph
Quantifying high-dimensional entanglement with Einstein-Podolsky-Rosen correlations
量化量子系统中的纠缠通常需要一个完整的量子断层扫描,然后是纠缠单调性的NP难计算-这些要求在更高的维度上迅速变得难以处理。因此,在大型量子系统中观察纠缠已经被降级到只验证其存在的证人。在这篇文章中,我们表明,违反最近的熵证人的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论也提供了严格的下限多纠缠措施,如纠缠的形成和可压缩的纠缠,等等。我们的方法只需要测量两对互补观测量之间的相关性-而不是层析成像-因此它在高维上有效地扩展。尽管如此,我们的技术捕获了常见的高维量子系统中几乎所有的纠缠,例如来自参数下转换的空间或时间纠缠光子。
2018-02-27 quant-ph
Quantifying the decay of quantum properties in single-mode states
分析了高斯压缩态(GSS)和相干叠加态(CSS)的耗散动力学,并对它们进行了比较。计算了维持不同量子特性的时间尺度,如压缩、维格纳函数的负性或光子数分布。这些特征时间中的一些也取决于初始条件。例如,在压缩的特定情况下,我们发现,虽然CSS的压缩是可见的,只有足够小的值的场强度,在GSS它是独立的这个量,这可能是实验上有利的。然而,渐近动力学是非常相似的,所揭示的两个类的状态之间的保真度的时间演化。
2008-08-07 quant-ph