Quantum Evolution as a Square Root of the Master Equation
本文通过强调量子演化的随机性,探讨其与主方程的类比,从而避免量子力学诠释中的概念困难。
2023-10-05 quant-ph
Mimicking Time Evolution within a Quantum Ground State: Ground-State Quantum Computation, Cloning, and Teleportation
基态量子计算机在与时间无关的量子态的振幅内模拟量子力学时间演化。我们探索的原则,限制这种模仿。一个不克隆的论点被发现施加强有力的限制。然而,它表明,有灵活性,可以利用量子隐形传态的方法,以改善基态量子计算机的设计。
2003-12-09 quant-ph
On quantum evolution as a parallel transport
含时量子演化由$C^*$ -代数(或希尔伯特)纤维丛的截面的$C^\infty(R)$ -模上的代数联系描述。
2000-04-11 quant-ph
A relation between fidelity and quantum adiabatic evolution
近年来,一些量子算法已被实现的量子绝热演化。本文讨论了一类量子绝热演化的运行时间与初终态距离之间的精确关系。我们表明,这种关系可以推广到混合态的情况下。
2005-12-01 quant-ph
Projection evolution in quantum mechanics
我们提出了一个统一了么正演化和测量过程的量子物体的时间演化模型。该模型允许将时间与其他动态变量同等对待。
2005-08-08 quant-ph
Entanglement of Quantum Evolutions
纠缠的概念可以自然地从量子态扩展到一般量子演化的水平。这是通过将多部么正变换视为多部希尔伯特空间的元素来实现的,然后扩展到一般的量子操作。我们展示了这种纠缠与量子演化的纠缠能力之间的某种联系。
2001-01-31 quant-ph
Stochastic evolution of finite level systems: classical vs. quantum
在单个概率矢量的框架下分析了密度算符的量子动力学。在这个框架中,量子态定义了一个适当的单纯形中的适当凸量子子集。它表明,相应的动力学映射保持一个量子子集不需要是随机的,相反,经典的演化,保持整个单形。因此,违背随机性就证明了进化的量子性。
2013-02-06 quant-ph
Improved Gap Estimates for Simulating Quantum Circuits by Adiabatic Evolution
我们使用基本变分的参数来证明,并改善,间隙估计中出现的绝热演化模拟量子线路。
2006-05-17 quant-ph
Evolution Law of Quantum Observables from Classical Hamiltonian in Non-Commutative Phase Space
量子观测量的演化方程是从经典的哈密顿运动方程推导出来的,唯一的附加假设是相空间是非对易的。量子演化定律的证明是相当普遍的;它不依赖于对x和p的算符性质的任何假设,并且独立于量子力学形式。
2006-04-11 quant-ph
On generalized semi-Markov quantum evolution
我们提供了一个大类的量子演化的记忆核主方程。这类定义了所谓的半马尔可夫经典随机演化的量子模拟。在这封信中,我们第一次提供了一个适当的量子半马尔可夫演化的定义,并使用适当的规范自由度,我们提出了一个适当的推广,其中包含了大多数的例子,考虑到目前为止,在文献中。关键概念是经典等待时间分布和生存概率的量子对应物--量子等待时间算符和量子生存算符。特别是碰撞模型及其最近考虑的推广是广义半马尔可夫演化的特殊例子。这种方法允许在POVM密度方面的量子动力学的轨迹描述的一个有趣的概括。
2017-01-23 quant-ph
Multipartite entanglement, quantum-error-correcting codes, and entangling power of quantum evolutions
我们调查的平均二体纠缠,在所有可能的部门的多体系统,作为一个有用的措施多体纠缠。我们揭示了这样的措施和量子纠错码之间的连接,推导出一个公式的编码状态的平均纠缠码的重量分布。量子演化的多体纠缠功率也进行了研究。
2004-01-27 quant-ph
Energy Optimal Interpolation in Quantum Evolution
我们在量子演化中引入了插值的概念,并提出了一个通用的框架,以找到能量最优的哈密顿量的量子系统之间的一组给定的中间状态,使用变分和几何方法。一些特殊的情况进行了仔细研究。量子最速线问题被证明是一个特例。
2008-09-18 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
Variational Quantum Time Evolution without the Quantum Geometric Tensor
本文提出一种利用对偶公式避免显式计算量子几何张量的变分量子时间演化方法,在海森堡模型上以更低成本准确重现系统动力学并计算热力学观测量。
2023-08-07 quant-ph
On The Power Of Coherently Controlled Quantum Adiabatic Evolutions
绝热量子计算面临的主要挑战是算法设计和纠错对于绝热量子计算可能是困难的。最近的工作已经考虑解决他的挑战,使用相干控制的绝热演化的经典控制的地方。一个重要的问题是:受控绝热演化相对于传统绝热演化的相对功率是多少?我们解决这一问题的方式表明,相干控制和测量提供了一种方法来平均不同的绝热演化的方式,导致其非绝热误差取消,允许绝热演化结合现有的绝热优化策略,是相互排斥的传统绝热QIP的最佳特性。这一结果表明,相干控制和测量可以为绝热态制备提供优势。我们还提供了上界的复杂性模拟这样的演变电路为基础的量子计算机和绝热量子计算的控制绝热演化的等价性提供了充分条件。
2014-03-26 quant-ph
Unitary evolution and the distinguishability of quantum states
研究量子系统从初始状态演化到可区分的正交最终状态对于诸如量子计算和量子精密测量的信息处理应用是重要的。然而,对于大多数幺正演化和初始态,系统不会演化到正交的量子态。在这里,我们问什么比例的量子态演化为近正交系统的希尔伯特空间的维数的函数,并数值研究量子态在低维希尔伯特空间的演化。我们发现,以及动力学演化的速度,最大可扩展性的水平取决于系统的哈密顿量。
2014-09-08 quant-ph
Evolution equation of quantum tomograms for a driven oscillator in the case of the general linear quantization
介绍了一般线性量子化的对称量子层析成像。利用基于Wigner函数的方法,导出了参量驱动振荡器的量子层析图的演化方程。
2008-07-31 quant-ph
Observing the evolution of a quantum system that does not evolve
本文讨论了一个亚稳态量子系统的时间演化信息的收集问题,该系统的演化受到量子芝诺效应的阻碍。已经发现,原则上可以获得关于时间演化的一些信息,并且根据具体的系统,甚至可以测量其平均衰变率,即使系统根本不经历任何演化。
2007-08-22 quant-ph
Search for Gravity in Quantum Evolution
研究了在量子态度规中时空弯曲的可能性。确定了氢原子的一个波函数所对应的度规的曲率。对给定的量子态,给出了爱因斯坦张量的描述.
2002-09-05 quant-ph
Geometry of quantum evolution in a nonequilibrium environment
从理论上研究了非平衡噪声环境下量子动力学演化的几何效应。根据动力学演化和演化态与初态的重叠,导出了含时几何相位的表达式。结果表明,由环境非平衡特性引起的频移对量子动力学的几何相位和演化路径起着至关重要的作用。环境的非平衡特性使得演化路径变长,降低了量子动力学中的动力学退相干和非马尔可夫行为。
2019-03-11 quant-ph
Generalized Pauli channels and a class of non-Markovian quantum evolution
我们分析了由含时广义泡利通道族所代表的量子演化。这种演变是由随机退相干通道相对于最大数量的相互无偏基地。我们得到了信息回流消失的充分必要条件。
2016-12-15 quant-ph
Coherent and decoherent time evolution of finite Markovian and non-Markovian open quantum systems
我们研究了开放量子系统在不同状态下的时间演化特性,即马尔可夫和非马尔可夫状态。我们分析他们的行为,就其相干或退相干的时间演化,通过不同的模型,并试图获得一些洞察马尔可夫性和连贯性之间可能存在的相关性。
2015-03-31 quant-ph
Non-Unitary evolution of quantum time-dependent non-Hermitian systems
通过强调与厄米量子演化相同的方法,我们为量子力学中的非厄米演化提供了一个新的视角。我们首先给出了非酉演化的一个精确描述,并收集了围绕它的基本结果和保模假设。我们不能天真地理解这一告诫性假设,即非厄米量子系统的时间演化保持了关联态之间的内积。给出了一个例子,说明SU(1,1)和SU(2)的线性组合所给出的含时非厄米哈密顿系统的解是通过含时非么正变换得到的.
2017-07-20 quant-ph
State-Based Quantum Simulation of Imaginary-Time Evolution
针对虚时间演化的非幺正性导致量子实现困难的问题,本文提出基于态的全量子模拟方法,仅用一组量子态、controlled-SWAP门和测量即可实现,无需经典计算或态层析。
2025-06-14 quant-ph
Spherical Manifold in Quantum Evolution
本文利用射影几何描述了量子演化中球流形的性质和离散性。当系统随时间演化时,状态向量会改变,并在希尔伯特空间中描绘出一条曲线。在几何上,演化被表示为投影希尔伯特空间中的闭合曲线。在最近的时代已经作出了许多尝试来描述“长度”,“距离”,和“几何相位”,也“平行运输”和辛几何在各种方式在投影希尔伯特空间,在量子演化。本文证明了光线空间中的量子演化,球流形和离散性特征可以用几何方法描述。
2003-01-30 quant-ph
A modified quantum adiabatic evolution for the Deutsch-Jozsa problem
Deutsch-Jozsa算法是由S. Das等人[Phys.Rev.A65,062310(2002)]。与经典算法相比,这种绝热算法的速度提高了二倍。我们表明,该论文中绝热演化的修改版本可以提高恒定时间的性能。
2005-12-04 quant-ph
Probability representation of quantum evolution and energy level equations for optical tomograms
将密度矩阵的vonNeumann演化方程和Wigner函数的Moyal方程映射到量子态的光学层析图的演化方程上。阐明了量子态的辛层析图与已知演化方程的联系。对应于量子能级的定态与为光学层析图像编写的von Neumann和Moyal方程的概率表示相关联。导出了光学层析图像的经典Liouville方程。以参量振荡器为例进行了详细的讨论。
2011-01-13 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
Comment on "Connection between entanglement and the speed of quantum evolution"
Batle等人[Phys.Rev.A { \bf 72},032337(2005)]和Borrás等人[Phys.Rev.A { \bf 74},022326(2006)]研究了某些低维二分量子态的纠缠与量子演化速度之间的联系。然而,他们的研究并没有涵盖所有可能的情况。对于这些未发现的情况,纠缠与最大可能量子演化速度之间的关系可能与他们所研究的情况非常不同。
2010-11-16 quant-ph
Simulation of three-spin evolution under XX Hamiltonian on quantum processor of IBM-Quantum Experience
我们在IBM Quantum Experience的量子处理器上模拟了三节点自旋链的演化,采用了$XX$ -Hamilton的对角化,并将演化算符表示为CNOT操作和单量子比特旋转。我们研究了从第一个到第三个节点的单激发转移,并显示了状态转移概率的计算值和理论值之间的显着差异。然后,我们提出了一种方法,通过应用两个参数的转换,包括移动和规模的计算概率,减少这种差异。{我们证明了这种转换的普遍性内的类的三个节点的演化系统由$XX$ -哈密顿。
2021-09-30 quant-ph
Elementary proof of the bound on the speed of quantum evolution
给出了“正交化时间”界的一个初等证明。
2006-01-12 quant-ph
Which operator generates time evolution in Quantum Mechanics?
我们吸引注意力的一个有趣的家庭的量子系统中的生成元$H_{(gen)}$的时间演化的波函数不等于哈密顿量$H$。我们描述的差异$H_{(gen)}-H$的起源和解释它作为一个压缩的其他相关观测信息的载体。
2007-11-05 quant-ph
Kind of entanglement that speeds up quantum evolution
幺正量子演化的“速度”最近被证明与多体量子系统中的纠缠有关。在这里,我们讨论一个更紧密的版本的曼德尔斯塔姆-塔姆不确定性关系,取决于费舍尔信息。通过时间由与Fisher信息的平方根成反比的下限估计。这导致更好地理解纠缠态的快速量子时间演化的起源。
2012-05-31 quant-ph
Macroscopic Body Motion in Terms of Quantum Evolution
宏观物体被认为是一个系统,由无限多个量子粒子组成。利用量子演化的费曼表象描述了系统质心在物理空间中的机械运动。结果表明,当作用泛函远大于普朗克常数时,系统的质心按最小作用量原理移动。
2015-08-13 quant-ph
On nonlinear evolution and supraluminal communication between finite quantum systems
我们修改了两个空间分离的任意维度的有限量子系统之间的supraluminal通信的“无信号”条件,从而推广了两个量子比特的类似的前一种方法:非线性演化并不一定意味着任何类型的有限量子系统之间的supraluminal通信的可能性。
2005-01-18 quant-ph
Quantum Imaginary-Time Evolution with Polynomial Resources in Evolution Time
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));QudeLeap Research(QudeLeap研究)
研究量子虚时演化,提出用自适应归一化因子保持成功概率的算法,以多项式资源在演化时间逼近目标态,当初始态与基态有合理重叠时在系统规模上也有多项式查询复杂度,还开发相关算法推动量子模拟实际可行性。
2026-07-15 quant-ph
Variational ansatz-based quantum simulation of imaginary time evolution
虚时间演化是研究量子系统的有力工具。虽然可以使用经典计算机进行模拟,但时间和内存需求通常随系统大小呈指数级增长。相反,量子计算机可以有效地模拟量子系统,但不能模拟非幺正虚时间演化。提出了一种在混合量子计算机上模拟虚时间演化的变分算法。我们用这个算法来寻找多粒子系统的基态能量,特别是分子氢和氢化锂,找到基态的概率很高。我们的方法也可以应用于一般的优化问题和量子机器学习。由于我们的算法是混合的,适合于错误缓解,并可以利用浅量子线路,它可以实现与当前的量子计算机。
2019-09-16 quant-ph
A Model for Non-Linear Quantum Evolution based on Time Displaced Entanglement
我们讨论了一个模型的非线性量子演化的时间位移纠缠的想法的基础上,通过采取一个成员的纠缠对在一个往返的相对论速度,从而引起对之间的时间移位。我们表明,退相干的纠缠对的预测。对于非最大纠缠,这意味着诱导非幺正、非线性量子演化的能力。虽然表现出不寻常的特点,我们表明,这些演变不能被解雇的熵或因果关系的论点的基础上。
2006-10-12 quant-ph
Hardware-efficient variational quantum algorithms for time evolution
参数化量子线路是实现量子优势的一种有前途的技术。一个重要的应用是量子系统时间演化的变分模拟。为了充分利用量子硬件,变分算法需要尽可能提高硬件效率。在这里,我们提出了替代方案的时间相关的变分原理,是硬件高效,不需要矩阵求逆。相对于虚时间演化,我们的方法显着降低了硬件要求。关于实时进化,高精度是很重要的,我们提出了系统地提高精度和硬件要求的算法。我们数值分析我们的算法使用量子哈密顿与本地相互作用的性能。
2021-07-27 quant-ph
Quantum Kerr oscillators' evolution in phase space: Wigner current, symmetries, shear suppression and special states
量子相干性的产生要求系统是非谐的。最简单的连续一维量子系统是克尔振荡器。它有很多有趣的对称性。它的量子动力学是最好的研究在相空间中,使用Wigner的分布W和相关的Wigner相空间电流J.表达式的连续性方程,其时间演化的J导出的条款,它表明,J克尔振荡器遵循圆在相空间中。使用J,我们还表明,在相空间中的演化的经典剪切是量子抑制的有效的“粘度”。量化这种剪切抑制提供了对比经典与量子演化的措施,并允许我们识别特殊的量子态。
2019-03-19 quant-ph
"Interaction--free'' interaction: entangling evolution via quantum Zeno effect
研究了频繁重复的量子测量对纠缠演化的影响。同时也揭示了在Zeno效应区之外有条件冻结系统在最大纠缠态的可能性。的动态版本的“无相互作用”的测量的现象的说明。一些一般性的结论。
1998-07-11 quant-ph
Relational evolution of a simple quantum Hamiltonian model
研究了哈密顿量为零的时间重参数化不变系统的量子动力学。描述了系统的物理自由度的演变,无论是在经典的和在量子水平上,在关系方面的内部时间参数的建设。我们使用的Pegg-Barnett相位算子形式主义在有限维希尔伯特空间作为一个重要组成部分。
2007-11-29 quant-ph
Quantum Ballistic Evolution in Quantum Mechanics: Application to Quantum Computers
量子计算机是过程的重要例子,其演化可以用单步算子或其伴随算子的迭代来描述。在此基础上,研究了含阶跃算子$T$过程的Hamilton演化.本文的主要限制是量子弹道演化的过程,即运动任意限制在一组不相交或不同的路径上。本文的主要目的是证明一个定理,该定理给出了T必须满足的充要条件,使得该过程存在量子弹道演化的哈密顿描述,即T是部分等距的,并且在一定的基上保持正交性和稳定性.讨论了具有一种和多种基本步骤的量子图灵机的量子弹道演化的简单例子。可以看出,对于非确定性机器,基组可以是相当复杂的,存在很多纠缠。证明了对于任意确定性量子图灵机,给定一个阶跃算子T,若T是稳定的且保持正交性,且量子弹道演化是可能的,则T是可判定的.证明失败,如果T是一个不确定机器的步骤操作符。这是一个悬而未决的问题,如果这样的决策过程存在的非确定性机器。这个问题在经典力学中不会出现。
1996-05-15 quant-ph
Understanding Quantum Imaginary Time Evolution and its Variational form
本文针对可编码于量子哈密顿量的难计算问题,回顾了求解基态的先进算法量子虚时演化(QITE)及其变分版本,还介绍了配套的完整计算机程序。
2025-10-03 quant-ph
Quantum Speed Limit Bounds in an Open Quantum Evolution
量子力学规定了预定的初始状态和最终状态之间的最小演化时间的界限。这些量子速度极限(QSL)的界限,非酉动力学使用不同的方法推导出来。在这里,我们进行了系统的分析,最常见的QSL界阻尼Jaynes-Cummings模型,涵盖马尔可夫和非马尔可夫制度。我们表明,只有一个分析的边界分裂的QSL理论的本质中概述的先驱工作的Mandeloven\& Tamm和Margolus \& Levitin在统一的演化的背景下。我们还表明,所有的QSL边界分析反映了这样一个事实,即在我们的模型中,非马尔可夫效应加速量子演化。然而,仅仅分析QSL边界是不可能推断动力学的马尔可夫或非马尔可夫行为的。
2016-09-14 quant-ph
Efficient Characterization of Quantum Evolutions via a Recommender System
我们展示了通过矩阵分解算法,一种特殊类型的推荐系统(RS)表征量子进化。经历量子演化的系统可以用几种方式来表征。在这里,我们选择(i)通过熵、负性或不和谐等度量量化的量子相关性,以及(ii)状态保真度。使用多达10个量子比特的量子寄存器,我们证明了RS可以有效地表征酉和非酉演化。在对两个量子比特中的RS进行了详细的性能分析之后,我们证明了它可以用来区分一个干净的量子相关数据库与一个嘈杂的或假的数据库。此外,我们发现,RS带来了一个显着的计算优势,建立一个大型数据库的量子不和谐,其中没有简单的封闭形式的表达存在。此外,RS可以有效地表征系统经历非幺正演化的量子不和谐减少以及状态保真度。最后,我们利用RS构造了一个非线性量子系统的不和谐相空间。
2021-12-01 quant-ph
Decompositions of unitary evolutions and entanglement dynamics of bipartite quantum systems
我们描述了任意维二分量子系统幺正演化李群的分解。分解是基于一个递归过程,系统地使用李群SO(n)的对称空间的Cartan分类。由此产生的酉演化的因式分解清楚地显示了每个因子的局部性和纠缠性。
2006-03-07 quant-ph
Modulating quantum evolution of moving-qubit by using classical driving
在这项工作中,我们研究了一个开放的运动量子比特调制的经典驱动场的量子演化。利用量子速度极限时间和最近引入的一种非马尔可夫测度,得到了零温下量子比特的密度算符,并分析了它的量子演化动力学。结果表明,非马尔可夫环境和经典驱动都能加速演化过程,这种量子加速过程是由非马尔可夫性引起的,临界点只依赖于量子比特的速度.此外,量子比特的运动会延迟演化过程,但量子比特速度对量子加速比的负面影响可以通过经典驱动来抑制。最后,利用退相干率给出了相应的物理解释。
2023-02-06 quant-ph
Quantum State Evolution and Berry Potentials at Exceptional Points and Quantum Phase Transitions
针对例外点与量子相变临界点处的量子态行为谜题,提出利用演化生成子获取贝里势的方法,证明贝里势在临界点处奇异但跨点演化的量子态信息未遭破坏,并探究二者的相似性。
2025-11-17 quant-ph
Quantum Evolution Time Limit: a General Non-Markovian Bound
通过考虑重整化哈密顿量和量子化子的影响,得到了初始混合态非马尔可夫强耦合量子开放系统演化时间最小的量子速度极限.对于一个非马尔可夫量子开放系统,两个任意态之间的可能演化时间不是唯一的,其中最小的一个态及其量子稳定性可以通过调节耦合子的耦合强度得到更大幅度的降低,从而在许多量子物理和量子信息领域提供了潜在的效率改进.
2022-02-04 quant-ph
Equating quantum imaginary time evolution, Riemannian gradient flows, and stochastic implementations
本文将量子虚时演化等价为酉群上的黎曼梯度流,提出可在量子计算机上高效实现的随机黎曼梯度下降算法,并证明小步长下随机演化集中于虚时演化,为系统冷却提供性能保证。
2025-04-08 quant-ph
On time-local generators of quantum evolution
我们介绍了基于局域时间主方程的开放量子系统的动力学。我们刻画了时间局域生成器的性质,从而产生合法的完全正的保迹量子演化。马尔可夫和非马尔可夫量子动力学的分析。整个讨论由一系列有启发性的例子来说明。
2013-11-13 quant-ph
Comment on Book Review of `Quantum Evolution' (Johnjoe McFadden) by Mathew J. Donald
本文是对马修·J·唐纳德对约翰·麦克法登的科学普及著作《量子进化》和我们早期的论文(约翰·麦克法登和吉姆·哈利利)的评论的回应,在这篇论文中,我们提出了对某些类型突变的量子力学解释。我们在此回应唐纳德的批评,并重申我们的建议。
2001-10-12 quant-ph
INTRINSIC MECHANISM FOR ENTROPY CHANGE IN CLASSICAL AND QUANTUM EVOLUTION
结果表明,经典和量子演化的刘维尔空间表象中时间算符的存在为物理态的有效熵变提供了一种机制。特别地,一个初始有效纯态可以在通常的幺正演化下演化为一个有效混合态。
1995-02-14 quant-ph