Super-Klein tunneling of Dirac fermions through electrostatic gratings in graphene
我们利用Wick旋转的含时超对称性来构造静电光栅存在下的二维狄拉克费米子模型。我们发现，在特定的能量下，通过光栅出现全方位的完美传输。除了对进入的费米子透明之外，光栅还具有强烈的局域态。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Wick rotation derivation for weak values of the density and time-dependent density functional theory
University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Namur（那慕尔大学）
研究通过量子弱值表达式，利用时间与虚时间对应关系从环聚合物自洽场理论推导含时密度泛函理论方程，自然得出弱值表达式，还给出有限温度动力学表达式，讨论了相关问题。
2026-07-14 quant-ph
Communication Enhancement Through Quantum Coherent Control of $N$ Channels in an Indefinite Causal-order Scenario
在量子香农理论中，信息的传输被量子特征增强。直到最近，传播的轨迹仍然是完全经典的。最近，通过在两个完全去极化的量子信道上玩量子把戏，即使用两个量子信道在空间或时间上的相干控制，提出了一种新的范例。我们在这里扩展这种控制的信息传输通过网络的任意数量的$N$的信道与任意个人的能力，即信息保存特性的情况下，不确定的因果顺序。我们提出了一种形式主义，以评估信息传输在最一般的情况下，$N$渠道在一个不确定的因果顺序的情况下，产生这样的传输的输出。然后，我们明确地推导出量子开关输出和相关的Holevo极限的信息传输$N=2$，$N=3$作为所有涉及的参数的函数。我们发现在$N=3$的情况下，三个通道的信息传输是两个通道的情况下，当使用所有可能的因果顺序的完全叠加的传输的两倍。
2019-10-24 quant-ph
Causality and Electromagnetic Transmissions Through Materials
有几个实验暗示了电磁能通过物质板超光速传输的证据。在理论方面，很明显，非因果信号在量子电动力学中确实是可能的。然而，这是不可能的，超光速信号可以理解的基础上，一个纯粹的经典电动力学信号通过材料。经典理论和量子理论代表了完全不同的观点，正是量子观点可能导致违反爱因斯坦因果关系。
1998-03-02 quant-ph
Experimental transmission of quantum information using a superposition of causal orders
网络中的通信通常通过由通信信道连接的一系列中间节点来进行。在标准的通信理论中，假设通信网络嵌入在经典时空中，其中不同节点的相对顺序是明确定义的。原则上，时空的量子理论可以允许发送者和接收者之间的中间点的顺序处于相干叠加中。在这里，我们通过实验实现了这种奇异的可能性在光子系统上的桌面模拟，展示了量子信息在两个噪声通道上的高保真传输，这两个噪声通道排列在两个可选的因果顺序的叠加上。
2020-01-19 quant-ph
Sending classical information via three noisy channels in superposition of causal orders
在这项工作中，我们研究了经典信息通过三个完全去极化的通道在不同的因果顺序叠加的传输。因此，我们引入量子3开关作为量子通信的资源。我们进行了一种新的量子控制，这是以前处理的两个通道的情况下无法访问。使用因果序的选定组合实现的精细和完整的量子控制让我们发现了新的特征：关于所涉及的因果序数量的信息传输的非单调行为，以及取决于所考虑的因果序的特定组合的信息传输的不同值。我们的研究结果是一个垫脚石，以评估效率的相干量子控制和优化资源的实施新的不确定因果结构。最后，我们建议使用标准的电信技术来测试我们的预测的光学实现。
2019-10-22 quant-ph
Multifold behavior of the information transmission by the quantum 3-switch
我们发现了在一定程度的噪声下，三个量子信道在因果序叠加中的信息传输的新行为。我们发现，传输可以表现出三种不同的行为作为噪声水平的变化。这种多重行为可以通过与因果顺序的特定组合相关的量子开关矩阵的不同等价类来解释。我们对这些矩阵进行分类，使用它们的特征多项式和矩阵不变量，并计算三种代表性情况下的Holevo信息的解析表达式。我们的研究结果是理解和利用具有不同噪声水平的因果顺序的量子控制的一个进步。我们还研究了作为连续序参量的函数的Holevo信息，并分析了整数值的跃迁。
2021-11-05 quant-ph
Causal signal transmission by quantum fields -- V: Generalised Keldysh rotations and electromagnetic response of the Dirac sea
实时量子场论（RTQFT）[参见，例如，A.加米涅夫和A. Levchenko，Advances in Physics {58}（2009）197]和相空间技术[E.沃尔夫和L. Mandel，{ \em Optical Coherence and Quantum Optics}（Cambridge，1995）]。的Keldysh旋转，形成RTQFT的基础上被证明是一个相空间映射的量子系统的对称（外尔）订购的基础上。根据这一观察，我们基于Cahill和Glauber [Phys.\修订版本\ {177}（1969）1882]。每一次旋转都是一个相空间映射，概括了从自由场到相互作用场的相应顺序。特别地，响应转换[L. P.\和S. S安。物理学（纽约）{323}（2008）1989]将自由场算子的正规序扩展到海森堡算子的时间正规序。响应变换的结构性质，如它与非线性量子响应问题和相关的因果关系性质的关联，适用于所有广义凯尔迪什旋转。此外，我们认为，响应变换是特别适合RTQFT制定的空间，特别是相对论性，问题，因为它扩展了取消零点波动，正常秩序的特点，相互作用领域。作为例子，我们考虑了Dirac海中的量子化电磁场.在时间正序表示中，场的动力学看起来基本上是经典的（由电流辐射的场），没有零点涨落的任何贡献。为了比较，我们计算的零点涨落的相互作用的电磁\场的其他有序的时间正常的。由此产生的表…
2013-07-11 hep-th math-ph math.MP
Relativistic Quantum Field Theory Approach to Wavepacket Tunneling: Lack of Superluminal Transmission
Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS Unité 8089, CY Cergy Paris Université（CY塞吉-巴黎大学）；Research Unit Lasers and Spectroscopies (UR-LLS), naXys & NISM, University of Namur（纳穆尔大学）；Departmento de Química-Física, Universidad del País Vasco, UPV/EHU（巴斯克联邦大学）；EHU Quantum Center, Universidad del País Vasco, UPV/EHU（巴斯克联邦大学）；Departamento de Física Aplicada, Universidad del País Vasco, UPV/EHU（巴斯克联邦大学）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克）
本文通过相对论量子场论方程的空间时间解析解研究电子穿过势垒的波包动力学，证明隧道过程完全因果，排除了文献中报告的瞬时或超光速效应。
2026-03-15 hep-th quant-ph
Relativistic, Causal Description of Quantum Entanglement
一个可能的因果关系的解决方案的问题，提供一个时空描述的量子纠缠态中的信号传输的描述使用“双度量”时空结构，其中的量子纠缠测量改变时空的结构。可能的实验测试，以验证建议的时空量子纠缠态的解释。
2002-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Experimental demonstration of genuine quantum information transmission through completely depolarizing channels in a superposition of cyclic orders
本研究通过可编程硅基光子芯片实验演示了利用循环序叠加的不定因果序，在完全退极化信道中实现真正量子信息传输，保真度显著超过经典阈值，为高噪声环境下的量子通信提供了新途径。
2025-10-08 quant-ph
Transmission and Reflection in a Double Potential Well: Doing it the Bohmian Way
将量子力学的玻姆解释应用于双势阱中的透射和反射过程。我们考虑一个含时的周期波函数，并研究粒子的轨迹。平均时间，最终传输粒子停留在屏障内是平均传输时间，可以使用因果解释来定义。问题仍然是这些传输时间是否可以通过实验测量。
2001-11-07 quant-ph
Quantum and Classical Data Transmission through Completely Depolarising Channels in a Superposition of Cyclic Orders
完全去极化通道通常被认为是对通信无用的物理过程的原型：任何沿着明确定义的轨迹通过它们的信息都被完全删除。当两个这样的通道用于两个交替阶的量子叠加时，它们能够传输一定量的经典信息，但仍然没有量子信息可以通过它们。在这里，我们表明，将N个完全去极化的通道叠加在N个替代的因果顺序的能力，使高保真度，预示着量子信息的传输与误差消失为1/N。这种现象突出了与N = 2情况的根本区别，在这种情况下，完全去极化的通道无法传输量子数据，即使放置在因果顺序的叠加中。将量子信道放置在阶的叠加中的能力也导致经典通信容量随N的增加，我们通过推导精确的单字母表达式严格证明了这一点。我们的研究结果突出了多个因果顺序产生的更复杂的相关模式，这类似于多体量子系统中产生的更复杂的纠缠模式。
2021-10-07 quant-ph
Transmission of quantum information through quantum fields in curved spacetimes
本文利用Unruh-DeWitt探测器与代数量子场论，在任意弯曲时空中构建了达到量子容量理论最大值的相对论性量子通信信道，并证明其协变且不依赖背景几何与Hilbert空间表示。
2025-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement Distribution and Quantum Teleportation in Higher Dimension over the Superposition of Causal Orders of Quantum Channels
可以探索多个光子自由度以产生高维量子态;通常被称为“qudits”。Qudits为量子通信提供了几个优点，包括更高的信息容量，噪声弹性和数据吞吐量，以及与传统的基于量子比特的通信系统相比，在不同传播介质（自由空间，光纤，水下）上的更低信息损失。然而，由于量子点在传输和检测上的困难，在文献中很少被利用。本文首次提出并建立了通过量子纠缠分布在两个因果序叠加的量子信道上传输经典信息的理论框架。我们第一次设计了2-qudit系统的量子开关操作，并建立了通过量子开关进行qudit纠缠分配的理论系统模型。结果表明，量子纠缠分布提供了相当大的增益保真度，即使在噪声的增加。
2023-03-19 cs.SY eess.SY quant-ph
Complex-Time Parametrization of Evanescent Tunneling and Transmission Delay in non-Hermitian Scattering
1 Department of Physics, West University of Timi s oara Bd. Vasile P\ arvan 4, Timi s oara 300223, Romania
本文提出复时间参数化方法解决量子隧穿中虚动量的反常问题，证明隧穿受光速限制，且在微波散射实验中得到类比验证。
2026-08-25 gr-qc math-ph math.MP
Featuring causal order in teleportation of two quantum teleportation channels
因果序可以通过在控制态上选择合适的测量态来改善有噪声纠缠的隐形传态中量子信息的传输。在本文中，我们解析地得到了在任意测量下，在这种控制态上的整个过程的保真度，然后通过选择最佳测量，得到了一个完美的隐形传态，并分析了在不能达到完美隐形传态的情况下，表征不完美纠缠态的其他值。值得注意的是，我们确定最佳保真度不取决于控制状态的概率，而是取决于不完美的初始资源纠缠。
2019-11-11 quant-ph
Causality in Time-Neutral Cosmologies
盖尔曼和哈特尔（GMH）最近考虑了时间中性的宇宙学模型，其中初始和最终条件是独立指定的，几位作者研究了这种模型的实验测试。我们在这里指出，GMH时间中性模型可以允许超光速信号，在这个意义上说，它可以为观察者在这些宇宙学，通过检测和利用在最终状态的超光速，以构建设备，发送和接收信号之间的空间分离点。在合适的宇宙学中，任何一个超光速信息都可以通过使用冗余信号以任意接近1的概率传输。然而，量子测量的结果概率通常精确地取决于过去的{ \it和未来的}测量发生。由于任何信号的传输都依赖于量子测量，因此其传输概率类似地依赖于上下文。因此，标准的超光速信号悖论并不适用。尽管这些模型具有不寻常的特征，但它们在内部是一致的。这些结果说明了一个有趣的概念点。闵可夫斯基因果关系的标准观点并不是相对论性量子理论的数学形式中绝对不可缺少的一部分。这取决于经验观察，即自然发生的集合可以自然地预先选择，但不能事后选择。
1998-11-26 gr-qc quant-ph
Field-theoretical approach to open quantum systems and the Lindblad equation
我们发展了一个系统的基于凝聚态多体方法的开放量子系统的场论方法。开放量子系统的约化密度矩阵的时间演化由传输矩阵决定。发展图解微扰理论，调用Wick定理与热平衡中的Caldeira-Leggett量子振荡器环境有关，传输矩阵满足Dyson方程，其特征在于不可约核。与Nakajima-Zwanzig和标准方法不同，Dyson方程等价于约化密度矩阵的一般非马尔可夫主方程，包含长期效应并且与初始制备无关。核由相互作用的幂的系统图解展开确定。我们考虑核的玻恩近似。应用凝聚态极点，或者等价地，一个准粒子型近似，相当于通常的假设的时间尺度分离，我们推导出一个主方程的马尔可夫型。此外，施加的行波近似，我们得到的Lindblad形式的马尔可夫主方程。为了说明该方法，我们考虑单个量子位耦合到热浴的标准示例。
2022-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relativistic, Causal Description of Quantum Entanglement and Gravity
利用双度规时空结构，对量子纠缠态的信号传输提供时空描述的问题，得到了一个可能的解决方案，其中量子纠缠测量改变了经典相对论时空的结构.双度规引力理论在局部有两个光锥，一个描述经典狭义相对论，另一个更大的光锥允许光信号在测量设备检测到其中一个纠缠态后在纠缠态之间传递量子信息。该理论将消除存在于宏观经典、局域引力和宏观非局域量子力学之间的张力。
2003-08-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Symplectic Constraints in Quantum Reaction Dynamics: Squeezed-State Suppression and Candidate Width Scales
Hetao Institute of Mathematics and Interdisciplinary Sciences（河套数学与交叉科学研究所）；School of Mathematics, University of Bristol（布里斯托大学数学学院）
研究量子范围内高压缩高斯波包中辛宽度尺度的几何效应，通过Weyl符号方法分析量子正常形式瓶颈处的传输行为，揭示压缩态对传输的抑制作用及量子几何抑制机制。
2026-04-12 math.DS physics.chem-ph quant-ph
Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks
给定黑盒访问的输入和输出系统，我们开发了第一个有效的量子因果顺序发现算法与多项式查询复杂度的系统数量。我们用量子梳对因果顺序进行建模，我们的算法输出给定过程兼容的输入和输出顺序。我们的算法搜索因果顺序中的最后一个输入和最后一个输出，删除它们，并迭代地重复上述过程，直到我们得到所有输入和输出的顺序。我们的方法保证了多项式的运行时间的量子梳与低克劳斯秩，即低噪声和小的信息丢失的过程。对于特殊情况下，因果顺序可以推断出当地的观察，我们还提出了算法，具有较低的查询复杂度，只需要当地的状态准备和当地的测量。我们的算法将提供有效的方法来检测和优化量子通信网络中的可用传输路径，以及验证量子线路和发现多体量子系统的潜在结构的方法。
2021-09-28 quant-ph
The communication power of indefinite causal order
QICI Quantum Information and Computation Initiative, School of Computing and Data Science, The University of Hong Kong（香港大学计算与数据科学学院量子信息与计算倡议）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Quantum Group, Department of Computer Science, University of Oxford（牛津大学计算机科学系量子研究组）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文研究了因果序在通信中的作用，通过比较不同因果结构，证明了不定因果序在通信中的优势，并揭示了量子力学中因果结构通信能力的基本限制。
2026-03-25 quant-ph
Causal potency of consciousness in the physical world
本文证明经典物理框架下心智功能理论必然导致意识因果失效，并提出将意识等同于大脑量子态、借连续量子测量生成随机动力学的量子还原论，以支持意识因果效力与自由意志。
2023-06-26 q-bio.NC quant-ph
Quantum Action-Dependent Channels
研究量子动作依赖通道的通信，探讨通过动作影响信道环境后编码信息的传输方法，分析因果和非因果信道状态信息下的可靠传输速率及存储性能。
2026-07-28 cs.IT math.IT quant-ph
Klein paradox for bosons, wave packets and negative tunnelling times
我们分析了克莱因悖论的一个鲜为人知的方面。克莱因-戈登玻色子似乎能够穿过超临界矩形势垒而不被反射，同时在那里花费负的时间。传输机制是明显的因果关系，但试图构建相应的因果解的克莱因-戈登方程失败。我们的因果关系的解决方案，一个发散的多次反射系列，并表明，这个问题是补救的一个光滑的障碍，在能量等于一半的障碍的高度是增强对生产，但仍然有限。
2021-07-20 quant-ph
