Super quantum discord for X-type states
弱测量是操纵和控制量子系统的一种新方法。与投影测量不同,弱测量仅使状态发生微小变化。Singh和Pati将弱测量应用于量子不和谐,提出了一种新型量子相关性,称为“超量子不和谐(SQD)”[《物理学年鉴》\textbf{343},141(2014)]。不幸的是,超级量子不和谐也很难计算。关于SQD只有很少的显式公式。我们得到了一般X型双比特态的量子量子密度的解析公式,它优于Werner态和Bell对角态的结论。此外,我们的结果揭示了更多的知识,量子关联的新见解,并提供了一个新的方式来比较SQD与正常的量子不和谐。最后,我们分析了它在非耗散通道下的动力学。
2015-02-13 quant-ph
Super-quantum correlation and geometry for Bell-diagonal states with weak measurements
我们提出了“超单向亏损”的弱测量作为推广的单向亏损定义的标准投射测量。解析地得到了Werner态的超单向亏损。我们发现超单向亏损小于标准单向亏损,这与基于弱测量的超量子不和谐总是大于投影测量定义的量子不和谐的已知事实的直接期望形成鲜明对比。另一方面,通过将弱测量连续调谐到投射测量,超单向亏损和超量子不和谐收敛到相同的值,这是单向亏损或量子不和谐都量化量子关联。从这个意义上说,弱测量不一定能捕捉到更多的量子关联。我们还用明确的几何图形给出了Bell对角态超量子不协的几何结构。作为应用,研究了退相干条件下超量子关联的动力学行为,包括超量子不协调和超单向亏损。我们发现,在相位翻转通道下,贝尔对角态和维尔纳态的超量子关联和量子关联的序关系保持不变。
2013-10-08 quant-ph
Quantum discord and local demons
量子不和谐被提出来作为相关性的“量子性”的度量。至少有三个不同的类discord-like量,其中两个决定了在不同限制条件下西拉德发动机效率的差异。三个不和谐的措施同时消失。我们介绍了一种简单的方法来测试为零discord,它与Cerf-Adami条件熵,并表明,有不和谐和本地disitnguishability之间没有关系。
2010-06-09 quant-ph
Geometric global quantum discord
几何量子不和谐,由Dakic,Vedral和Brukner提出[Phys. Rev. Lett. 105(2010)190502]是二分相关性的重要度量。在本文中,我们将它推广到多体态,我们称之为广义几何整体量子不和谐(GGQD)。我们用不同的方法描述了GGQD,并给出了一些允许分析GGQD的特殊状态。
2012-05-07 quant-ph
One-way deficit of SU(2) invariant states
我们解析地计算了具有SU(2)对称性的自旋- $j$和自旋- ${1}{2}$子系统的单向亏损。将所得结果与SU(2)不变态的量子不协调进行比较,发现对于半整数$j$,单向亏损等于量子不协调,而大于整数$j$的量子不协调.此外,我们还比较了单向亏损与形成纠缠。随着$j$的增加,量子纠缠趋于零,而单向亏损可以保持显著的大。
2013-07-12 quant-ph
Necessary and sufficient condition for non-zero quantum discord
量子不和谐是量子力学中关联的“非经典性”。它已经被提出作为关键资源存在于某些量子通信任务和量子计算模型中,而不包含太多的纠缠。我们得到了任意维二分态存在非零量子不协调的一个充分必要条件。这个条件很容易在实验上实现。在此基础上,我们提出了一种量化量子不和谐的几何方法。对于两个量子比特,这导致不和谐的封闭形式的表达。我们将我们的结果应用于单量子比特的确定性量子计算模型,表明量子不和谐不太可能是其加速背后的原因。
2010-11-03 quant-ph
Classicality from zero discord for continuous-variables bipartite systems
在连续变量二分系统中,普遍存在着由非零不和谐量化的量子信息资源。作为补充,我们正式构建了一个模型,其特征在于零双向不和谐任意长的时间间隔。该模型是经典的,因为它不支持量子信息处理。我们指出了一些有趣的物理特征的模型。
2013-09-04 quant-ph
Quantum discord dynamics of two qubits in the single-mode cavities
讨论了两个相同量子比特在两个独立单模腔和一个公共单模腔中的量子不和谐动力学。对于具有关联自旋的初始Bell态,虽然纠缠猝死可以发生,但量子不和谐只在独立腔中的离散时刻消失,而在公共腔中永远不会消失。有趣的是,量子不和谐和纠缠在公共腔中表现出相反的行为,而不是在独立腔中。对于具有反关联自旋的初始Bell态,量子不和谐和纠缠在独立腔和公共腔中的表现是相同的。发现失谐总是稳定量子不和谐。
2012-02-27 quant-ph
Classifying directional Gaussian quantum entanglement, EPR steering and discord
量子不和谐量化了在对鲍勃的系统进行测量后,爱丽丝的系统被破坏的程度。从概念上讲,这种行为与量子转向的方式相同,我们发现,从鲍勃到爱丽丝的更好的转向会增加不和谐。利用维恩图,建立了压缩热态中不同类高斯连续变量纠缠与不和谐之间的关系。我们为每一类压缩热态纠缠确定了一个定向的量子隐形传态任务,并为量子操纵、纠缠和超越纠缠的不和谐建立了一个统一的签名。量子操纵和不和谐是有前途的候选人,以量化的潜力,有方向的量子任务,其中爱丽丝和鲍勃拥有不对称的噪声信道。
2014-06-25 quant-ph
Universal Optimal Gates Regarding Quantum Entanglement and Discord Generating
Fernando Galve \emph{et al.} $[Phys. Rev. Lett. \textbf{110}, 010501 (2013)]$引入了两个量子比特的幺正门的不和谐功率来评估其产生量子不和谐的能力,并发现$π/8$门具有最大的不和谐功率。本文分析了两量子比特幺正门的纠缠能力,这从另一个角度反映了它产生量子纠缠的能力。基于著名的两量子比特幺正门的Cartan分解,我们证明了$π/8$门的魔力对两量子比特态的一般纯度值产生最大纠缠。
2013-07-15 quant-ph
Quantum discord for multipartite coherent states interpolating between Werner and Greenberger-Horne-Zeilinger states
量子不和谐被用来衡量两族多体相干态的量子关联。第一族介于广义GHZ态和广义Werner态之间。第二种是广义GHZ与多体量子系统的基态之间的插值。介绍了两种将系统分裂成一对量子比特的不等价方法。导出了多体相干态中量子量子不协调的显式表达式。它的评估使用Koashi-Winter关系优化条件熵。讨论了量子关联(量子不和谐和纠缠)的时间演化。
2012-10-31 quant-ph
Super Quantum Discord with Weak Measurements
弱测量引起量子态的微小变化,从而开辟了操纵和控制量子系统的新方法的可能性。我们要问,在复合量子态中,弱测量能揭示更多的量子关联吗?我们证明了弱测量引起的量子不和谐,称为“超量子不和谐”,总是大于强测量捕获的量子不和谐。此外,我们证明了超量子不和谐的单调性作为测量强度的函数。我们发现,与普通的量子不和谐不同,对于纯纠缠态,超量子不和谐可以超过量子纠缠。我们的结果表明,量子关联的概念不仅依赖于观察者,而且还取决于如何弱扰动的复合系统。
2013-04-24 quant-ph
Note on quantum discord
本文提出基于部分转置的零失谐判据,推广到qubit-qudit系统,并给出几何量子失谐的解析下界及单向功亏损下界。
2024-08-11 quant-ph
Multipartite monogamous relations for Entanglement and Discord
多体系统中量子关联的分布在量子信息理论的许多方面都起着重要的作用。虽然这些量子关联不能自由分布,但如何在多体系统中共享这些关联,即使对于小的量子比特集也是一个公开的问题。基于$n$ -partite系统的纠缠和不和谐之间的新的monogamylike关系,我们显示了这些相关性是如何分布的一般,确定不同的等式和不等式的量子不和谐和纠缠的形成任意多体纯态。
2018-02-01 quant-ph
Orthogonal measurements are {\it almost} sufficient for quantum discord of two qubits
讨论了文献中常用的正交测量方法在获得双量子比特态量子不和谐中的应用,并与更一般的测量方法进行了比较。我们证明了秩为2的正交测量的最优性。虽然对于秩3和4混合态,它们不是最优的,但我们提出了强有力的数值证据,表明它们给出了正确的量子不和谐,最小的修正。基于不和谐与形成纠缠(EoF)之间的联系,通过辅助净化,我们给出了秩为2的$2\otimes N$混合态的EoF的一个紧上界,该上界由2个元素的最优分解给出.我们还提供了另一种方法来计算基于状态的布洛赫向量的两个量子比特的量子不和谐。
2011-11-24 quant-ph
From entanglement to discord: a perspective based on partial transposition
本文基于部分转置提出量子失谐的判据与估计方法,并给出纠缠下界,将纠缠与失谐统一于同一框架,揭示其关联与区别。
2023-05-16 quant-ph
Entanglement irreversibility from quantum discord and quantum deficit
我们将纠缠的不可逆性问题与最近定义的量子关联度量-量子不和谐和单向量子亏损联系起来。我们证明了形成纠缠总是严格大于相干信息,并且在大多数情况下纠缠代价也较大。我们证明了一族纠缠态在LOCC下的纠缠不可逆性。这一族态是最大关联态的推广,我们还给出了它的可解纠缠、纠缠的相对熵、可解密钥和量子不和谐的解析表达式。
2011-06-15 quant-ph
Evolution of Quantum Discord and its Stability in Two-Qubit NMR Systems
利用核磁共振技术研究了两量子比特核自旋系统系综中量子关联的演化。我们使用不和谐作为量子相关性的度量,并将沃纳态作为一个明确的例子。我们首先介绍了测量两量子比特系统中不和谐和几何不和谐的不同方法,然后描述了以下实验研究:(a)我们定量测量了使用纠缠脉冲序列制备的Werner类态的不和谐。一个初始的零不和谐的热态逐渐周期性地转变为一个最大不和谐的混合态。不和谐的上升和下降的实验和模拟行为相当吻合。(b)我们研究了动态解耦序列在保持量子相关性方面的效率。在我们的实验装置中,动态解耦序列以高保真度保留了密度矩阵的无痕部分。但是它们不能保持量子态的纯净,因此无法阻止不和谐的衰减。(c)我们观察了射频自旋锁过程中单重态-三重态混合态不和谐的演化。一个简单的弛豫模型描述了不和谐的演变,以及伴随而来的长寿命单重态保真度的演变,相当不错。
2012-07-05 quant-ph
Generation of quantum discord between ionic qubits via noisy processes
处于混合态的量子系统可以解除纠缠,但仍然以经典系统不可能的方式相关。这些相关性可以通过量子不和谐来量化,并可能为某些混合态量子信息处理任务提供资源。在这里,我们报告的产生不协调态的两个囚禁原子离子通过马尔可夫退相干过程。虽然在这种操作下纠缠严格不增加,但可以以各种形式产生不和谐。首先,我们表明,从两个经典相关的量子比特,它是可能产生的不和谐,通过应用消相干,只是其中之一。其次,即使从完全不相关的系统开始,我们表明,不和谐可以通过经典相关的退相干过程产生。最后,创建了Werner状态。所产生的态可以作为量子信息传输的资源态,并且可以容易地扩展到更多的离子。
2013-04-12 quant-ph
The Quantum-House Effect: Filling the Gap Between Classicality and Quantum Discord
我们引入量子屋效应,这是一种非定域现象,显然不需要量子不和谐存在。如果一个二分系统的两个子系统都不处于纯态,它就足以满足这个效应。这样,量子屋效应就完全填补了琐碎关联和量子不和谐之间的空白。然而,我们讨论了为什么情况比这更微妙,通过显示在一个具体的密码设置称为“量子屋游戏”,产生量子不和谐的能力实际上是量子屋效应工作所必需的。然后,我们提出了一个原则,称为“量子分离”,以表征量子一般偏离经典,基于信息的物理系统包含关于自己。量子屋效应在SpinQ Gemini上得到了证明,SpinQ Gemini是一台2-qubit液态NMR台式量子计算机。
2022-12-19 quant-ph
Can Quantum discord increase in a quantum communication task?
未知量子态的量子隐形传态是少数没有经典对应物的通信任务之一。隐形传态的目的通常是将一个未知的量子态传送给接收者。但是,有没有可能在某种程度上,接收者的状态比发送者的状态具有更多的量子不和谐?我们看一个场景,其中Alice和Bob共享纯量子态,而Alice具有未知的量子态。她对自己的量子比特和通道进行联合测量,以使鲍勃的量子比特处于比她的量子不和谐更高的混合态。在这种情况下,我们还观察到一个有趣的特征,当Alice的量子比特的量子不和谐增加时,Bob准备的量子比特的量子不和谐减少。此外,我们还证明了使用Bob的量子比特作为信道的单量子比特量子隐形传态的保真度比使用Alice的量子比特的高。
2018-08-13 quant-ph
How to observe and quantify quantum-discorded states
复合系统各部分之间的量子相关性通过纠缠最清楚地显示出来。设计、维护和控制纠缠系统是非常苛刻的,这就增加了理解无纠缠但量子相关性的有效性的风险,量子不和谐就是一个例子。不和谐是通过条件互熵的复合系统的部分定义的,其直接测量是几乎不可能的,即使通过完整的系统状态的层析表征。在这里,我们设计了一个简单的协议来检测量子不和谐,并在一个非纠缠的二分系统的不和谐状态的特征。我们的协议是基于一个电子设置,并依赖于不和谐的特性,可以从重复的直接测量子系统之间的电流相关性提取。拟议的协议开辟了一条途径,扩展不和谐的实验研究多体凝聚态系统。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Discord and Entanglement of Quasi-Werner States based on Entangled Coherent States
研究了最近用于量子比特量子隐形传态的四个二分纠缠相干态(ECS)所形成的Werner态的量子不和谐和量子纠缠.其中,两个基于最大ECS的量子态与完美Werner态完全相似,而其余两个基于非最大ECS的量子态被称为准Werner态,它们的量子不和谐和纠缠依赖于相干振幅和测量基。
2012-09-17 physics.optics quant-ph
Linking Quantum Discord to Entanglement in a Measurement
我们表明,冯诺依曼测量的一部分,一个复合量子系统,必然会产生可消除的纠缠之间的测量设备和系统,如果状态有非零量子不和谐。最小可交换纠缠等于单向信息赤字。当我们忽略未测量的子系统时,量子不和谐等于最小部分可测量纠缠,这是纠缠丢失的部分。然后,我们表明,任何纠缠措施对应于某种量子相关性的措施。这种强有力的对应也产生了量子关联的必要性质。我们推广的结果,多部测量的一部分,系统和整个系统。
2011-05-02 quant-ph
Measurements, quantum discord and parity in spin 1 systems
我们考虑由自旋1和互补自旋系统形成的系统中量子不和谐和量子相关性的其他相关测量的评估。由此引入了在这样的系统中的一般投影测量的自旋平均值的表征,这允许容易地可视化它们与标准自旋测量的偏差。结果表明,优化这些措施的测量一般对应于非自旋测量。详细讨论了与总$S_z$自旋宇称交换的状态的重要情况,并确定了这种状态的一般稳态测量(宇称保持测量)。数值和分析结果的量子不和谐,几何不和谐和单向信息赤字的相关情况下的两个排列的自旋1态的混合物。
2012-08-03 quant-ph
Discord, quantum knowledge and private communications
在这篇简短的评论中,我们讨论了量子关联的作用,量子不和谐量化,在两个有趣的设置。第一个是通过利用关于量子系统初始构型的知识来辨别哪些幺正被应用于量子系统。在这里,不和谐捕捉到了这种知识的“量子”成分,只有当我们能够访问量子记忆时才有用。特别是,discord可以用来检测不受信任的一方是否具有某些量子能力。第二个设置是量子密码学。在这里,不和谐代表了一个重要的资源,可信噪声量子密钥分发,也提供了一个一般的上限的最佳秘密密钥速率,可以实现理想的协议。特别是,一个有损玻色子信道的(双向辅助)密钥容量正好与可以在信道两端的远程方之间分配的最大不一致。
2017-07-13 quant-ph
Quantum Discord for $d\otimes2$ Systems
我们提出了一个解析解的经典相关性,定义在线性熵,在任意$d\otimes 2$系统时,第二个子系统进行测量。我们表明,在最大化的经典相关性的线性熵的最佳测量,当用于计算量子不和谐的冯诺伊曼熵,结果在一个严格的上限为任意$d\otimes 2$系统。这个界与所有已知的关于量子不和谐的冯诺伊曼熵的解析结果一致,并且与$10^6$双量子比特随机密度矩阵的数值结果比较,我们得到了$10^{-4}$阶的平均偏差.此外,我们的结果给出了一种计算任意$n$ -量子比特GHZ态和W态在振幅阻尼噪声信道作用下演化的量子不和谐的方法。
2015-09-04 quant-ph
Unitary invariant discord as a measure of bipartite quantum correlations in an $N$-qubit quantum system
我们引入了一个测量的$N$ -量子比特量子系统的量子相关性是不变的$SU(2^N)$组的转换,这个系统。这个测度是前面介绍的量子不和谐的修正,被称为幺正或$SU(2^N)$不变不和谐。由于量子系统的演化等价于适当的么正变换,因此引入的测度是运动的积分,并且完全由密度矩阵的本征值定义。由于酉不变不和谐的计算是一个相当复杂的计算问题,我们提出了它的修改,可以找到一个更简单的方法。详细考虑了N=2的情况。特别地,它表明,修改后的SU(4)不变的不和谐达到最大值的纯态。{引入了$N$ -量子比特态幺正不变不协的几何测度,并导出了该测度的简单公式,使人们可以把该测度看作量子关联的见证。}考虑了幺正不变性不谐和与沿自旋链的量子态转移的关系。我们还比较了两个量子比特系统在不同哈密顿量控制的热平衡态下的修正SU(4)不变不协调与SU(4)不变不协调的几何测度。
2011-10-15 quant-ph
How to observe and quantify quantum-discorded states via correlations
复合系统各部分之间的量子相关性通过纠缠最清楚地显示出来。设计、维护和控制纠缠系统是非常苛刻的,这就增加了理解无纠缠但量子相关性的有效性的风险,量子不和谐就是一个例子。不和谐是通过条件互熵的复合系统的部分定义的,其直接测量是几乎不可能的,即使通过完整的系统状态的层析表征。在这里,我们设计了一个简单的协议来检测和量化量子不和谐的非纠缠二分系统。我们的协议依赖于一个特点的不和谐,可以从重复的直接测量的某些子系统的二分系统之间的相关性。拟议的协议开辟了一种方法,扩展不和谐的电子系统的实验研究,但也可以在量子光学系统中实现。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal and Magnetic Quantum Discord in Heisenberg models
我们研究了处于热平衡的一维XYZ海森堡链的量子关联(量子不和谐)如何依赖于浴的温度(T)以及外部磁场B。我们发现,热量子不和谐(QD)的行为在许多意想不到的方式不同于热纠缠。例如,我们展示了当纠缠减少时QD随T增加的情况,即使在纠缠为零的区域中QD也随T增加的情况,以及即使在有限的T下QD也发出量子相变的信号。我们还表明,通过适当地调整B或量子比特之间的相互作用,我们得到非零的量子点的任何T,我们提出了一个新的效果没有看到纠缠,热量子点的再生。
2010-04-01 quant-ph
Why should we care about quantum discord?
纠缠是量子理论的核心特征。纯态纠缠的数学性质和物理应用使其成为研究量子关联的模板。然而,纠缠措施的可分离性方面的混合态的扩展并不总是对应于所有的操作方面。量子不和谐测度提供了另一种方法,可以将量子关联的概念扩展到混合态。在许多情况下,这些扩展是由物理场景和量子信息协议激发的。在这一章中,我们将讨论涉及相关量子系统的几种设置,从分布式门到检测量子场的检测器。在每一个设置中,我们展示了纠缠如何无法捕获相关系统的相关特征,并讨论了不和谐作为一种可能的替代方案的作用。
2016-08-05 quant-ph
Quantum Dissension: Generalizing Quantum Discord for Three-Qubit States
我们引入了三量子比特系统的量子分歧的概念作为量子关联的度量。我们使用三个等价的三变量互信息的表达式。它们的差在经典情况下可以为零,但在量子情况下则不然。它将量子不和谐的概念推广到多体系统。根据在子系统上进行的投影测量的性质,可以有多个争议的定义。作为一个例子,我们探索这些多个定义的后果,并比较它们的三量子位纯和混合GHZ和W状态。我们发现,与不和谐不同,纠纷可能是消极的。这是因为对子系统的测量可以增强系统其余部分的相关性。这种方法可以为推广多粒子背景下的量子关联概念铺平道路。
2011-10-28 quant-ph
Quantum Discord and entropic measures of quantum correlations: Optimization and behavior in finite $XY$ spin chains
基于熵的一般形式,我们讨论了量子系统中条件熵和单向信息亏损的推广。该形式主义允许考虑简单的熵形式,对于该形式,量子比特系统中的相关优化问题的封闭评估被证明是可行的,允许近似量子不和谐。作为应用,我们通过量子不协调和信息亏损研究了磁场中有限$XY$自旋链精确基态自旋对的量子关联。虽然这些量表现出类似的行为,但它们的优化测量表现出显着的差异,这可以通过先前的近似来理解和预测。本文还讨论了这些量在横截和非横截因式分解场附近的显著行为。
2017-12-27 quant-ph
Generation of discord through a remote joint continuous variable measurement
在量子力学中,连续测量一个可观测量会使系统转向该可观测量的一个本征态。当观察对象是两个远程分离的量子比特的联合属性时,这个属性具有有趣和有用的后果。特别地,如果以对单量子比特信息盲的方式执行双量子比特联合可观测的测量,则量子反作用生成不和谐类型的相关性,即使测量是弱的且低效的。我们证明了在电路QED设置中产生这些量子关联的能力,通过使用约瑟夫森参量转换器(JPC)的两个非简并模式对两个远程的、非相互作用的超导transmon量子比特进行弱联合读出。在大增益的限制下,利用适当定制的腔驱动脉冲,从输出中擦除单量子比特信息。我们的测量结果的不和谐与理论预测的定量一致,并证明了实用的JPC作为一个量子位信息擦除器。
2018-05-15 quant-ph
Asymptotically Consistent Measures of General Quantum Resources: Discord, Non-Markovianity, and Non-Gaussianity
本文提出资源度量的渐近一致性公理,证明相对熵度量对包括量子失谐、非马尔可夫性和非高斯性在内的广泛资源类均与渐近变换速率一致,为一般量子资源提供了不矛盾的量化方法。
2023-09-20 quant-ph
Quantum battery based on quantum discord at room temperature
用于储能的先进量子器件的研究在过去几年中引起了科学界的关注。虽然最近已经取得了一些理论进展,但仍然缺乏在环境条件下作为量子电池运行的平台的实验方案。在这种情况下,这项工作提出了一个可行的实现的量子电池在羧酸盐基金属络合物,它可以存储有限数量的可提取的工作下的量子不和谐的形式在室温下,并通过热化与水库充电。此外,存储的工作可以通过非破坏性测量化合物的磁化率进行评估。这些结果为通过材料工程开发增强型储能平台铺平了道路。
2021-03-31 quant-ph
Environment generated quantum correlations in bipartite qubit-qutrit systems
研究了在相位阻尼和振幅阻尼噪声存在下量子比特-量子数系统的纠缠动力学和量子不和谐。考虑了边际系统与环境的单向耦合和双向耦合。纠缠猝死在任何情况下都是不可避免的,但所需的时间跨度取决于耦合的方式。另一方面,量子不和谐的动力学强烈地依赖于环境的性质和耦合边缘系统的希尔伯特空间的维数。我们表明,冻结和不变性的量子不和谐,如以前在文献中报道的,仅限于一些特殊的情况。最重要的是,我们注意到,在某些特定的耦合下,环境的存在可以保证非经典关联的产生。
2016-12-21 quant-ph
Quantum coherence, discord and correlation measures based on Tsallis relative entropy
在文献中已经提出了几种方法来定义基于Tsallis相对熵的相干性度量。其中之一被定义为一个状态和一组非相干态之间的距离,Tsallis相对熵作为距离度量。不幸的是,这一措施并不满足所需的强单调性,但修改这种一致性已被提出。我们介绍了三个新的Tsallis相干措施来自一个更一般的定义,也满足强单调性,并比较所有五个定义之间的相互。使用我们讨论的三个一致性度量,人们也可以定义不和谐。其中两个已经在文献中使用,另一个是新的。我们还讨论了基于Tsallis相对熵的两种相关性度量。我们提供了明确的表达式,所有三个不和谐和两个相关措施的纯态。最后,我们给出了任意量子态上两个不协调和关联测度的严格上下界,并给出了相等的条件。
2019-12-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum discord and information deficit in spin chains
通过分析横向磁场中有限长各向异性$XY$自旋链中自旋对的量子不协调以及常规和二次单向信息亏损,研究了自旋对的量子关联行为.我们首先提供了一个简短的回顾这些措施,表明最后一个可以得到的一般熵形式的基础上的广义信息赤字的特殊情况。所有这些措施符合纠缠熵的情况下,纯态,但可以是非零的可分离的混合态,消失只是经典相关的状态。结果表明,它们在链的精确基态的行为表现出类似的特征,明显偏离临界场以下的对纠缠。与纠缠相反,它们在该区域达到全范围,变得独立于分解场附近的对分离和耦合范围。然而,它也表明,量子不和谐和信息赤字之间的显着差异出现在本地最小化测量,定义它们。分析和数值结果。
2015-05-14 quant-ph
Calculation of quantum discord in arbitrary dimensions, especially for X- and other specialized states
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
量子不和谐是一种基于熵测度的量子关联,定义为二体系统中量子互信息与经典关联之间的差异。当其中一方是二维量子比特时,可以使用程序来分析计算不和谐,并对其进行测量以获得单向不和谐。我们现在扩展到双方都具有更大维度的系统,对d,D > 2或自旋> 1/2的自旋链的qudit-quDit感兴趣。虽然认识到没有通用的方案是可行的,适用于所有的密度矩阵,然而,一个类似于d=2的程序,适用于许多混合态密度矩阵仍然是感兴趣的,如最近的这样的应用所示。我们专注于这种方法,使用单一的操作来描述测量,减少它们到一个紧凑的形式,以尽量减少所需的变量的数量极值的经典相关性,往往是最困难的部分不和谐的计算。结果归结为一个简单的配方,极值;对于某些类的密度矩阵,该程序甚至给出平凡的经典相关的最终值没有极值。一个qutrit-qutrit(d=D=3)系统进行了详细讨论,具体应用到密度矩阵的其他计算涉及困难的数字。当计算变得特别简单时,特别注意所谓的X-态和Werner态和各向同性态。附录讨论了一个独立但相关的问题的系统学的X-国家的任意维。它形成了本文的第二个独立部分,将我们以前对量子比特系统学的群论考虑扩展到更高的d。
2018-07-25 quant-ph
Characterizing quantum correlations in the nonsignaling framework
量子关联形成了非信号盒集合的一个子集。这使我们能够将量子相关性描述为非信号多面体的极值盒的凸组合,这些极值盒是Popescu-Rohrlich盒(最大非局部盒)和局部确定性盒。在非信号多面体的背景下,存在量子相关性的多重分解。我发现,存在Popescu-Rohrlich盒分解的本地盒关联两个概念的不和谐,捕获非经典的量子关联源自贝尔非局域性和EPR转向。我介绍,贝尔和Mermin不和谐,并证明任何二分非信号盒承认三路分解。这种分解使我们能够将非经典性的起源隔离为三个不相交的来源:Popescu-Rohrlich盒,检测EPR转向的最大局部盒和经典相关性。有趣的是,我表明,所有的非零量子不和谐的状态,既不是经典的量子态,也不是量子经典的状态可以引起非经典关联,有非零贝尔和/或Mermin不和谐适当的非对易测量。我介绍了两个概念的真正的不和谐,这是贝尔和Mermin不和谐的多体盒的概括,真正的非经典性的特点在多体量子关联的存在。
2016-10-12 quant-ph
Gaussian geometric discord, entanglement and EPR-steering of two rotational mirrors in a double Laguerre-Gaussian cavity optomechanics in the presence of YIG sphere
提出含YIG球的双拉盖尔-高斯腔光力学方案,系统分析两个旋转反射镜的稳态纠缠、GGD与单向/双向EPR操控及其参数和热噪声影响。
2024-09-08 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
Discord and Decoherence
在量子信息理论中,量子不和谐被提出作为一种工具来证明给定系统的子部分之间存在“量子关联”。一个系统的行为是量子力学的还是经典的被认为是受到退相干现象的影响,退相干现象源于这个系统和环境之间不可避免的相互作用。一般来说,退相干与状态纯度的降低相关联,即从纯态到混合态的转变。在本文中,我们研究了量子不和谐是如何被这种量子到经典的转变。本研究是在具有广义压缩参数的二次哈密顿量和高斯态描述的系统上进行的。一个通用的参数化也被引入到描述的方式系统被划分为两个子系统。我们发现,在有环境存在的情况下,量子不协调的演化是压缩振幅的增长和态纯度的降低之间的竞争。在相空间中,这对应于维格纳椭圆的半短轴是否增加或减少,这具有明确的几何解释。最后,这些考虑适用于原始的宇宙学扰动,从而使我们能够调查如何在我们的宇宙,这被认为是由量子涨落产生的大尺度结构,可以表现出经典性质。
2022-10-19 astro-ph.CO hep-th quant-ph
Relationship between the field local quadrature and the quantum discord of a photon-added correlated channel under the influence of scattering and phase fluctuation noise
研究了相干态$|α\rangle$和单光子附加相干态(SPACS)$|ψ\rangle_{\text{dp(pa)}}= \mathcal{N}/\sqrt{2} (\hat{a}^\dagger |α\rangle_a |α\rangle_b \pm \hat{b}^\dagger |α\rangle_a |α\rangle_b)$的线性组合构成的二体连续变量杂化系统中的量子关联和不协调.我们建立了散射和相位涨落噪声影响下的量子不和谐与局部可观测量(一个子系统的正交方差)之间的关系。对于纯态,量子关联的特征在于测量诱导扰动(MID)的同时正交测量。在零差条件测量的情况下,我们表明,MID提供了一种简单的方法来选择最佳相位,以获得信息的最大相关性的信道。利用位移量子位投影的量子不和谐(QD)定量地刻画了这些纠缠态在信道损耗下的量子关联。我们观察到,随着散射的增加,QD单调下降。同时对于态$|ψ\rangle_{\text{dp}}$,当平均光子数$n_0$大于零时,量子点对高相位起伏的抵抗力更强,而当相位起伏较小时,当平均光子数为$n_0=0$时,量子点对高相位起伏的抵抗力更强。对于具有散射的dp模型,我们得到了量子点作为局部子系统中可观测正交方差的函数的解析表达式。这种关系使我们有一种方法来获得量子点的程度,在信道中,通过测量一个本地的属性,如正交方差观察。对于另一个模型,这种关…
2017-08-20 math-ph math.MP quant-ph
Quantum coherence and geometric quantum discord
量子相干性和量子关联对量子力学的发展具有重要的基础和现实意义,也是量子计算和量子通信理论的基石。寻找物理上有意义的、数学上严格的量子数是量子信息科学界长期关注的问题,迄今为止已经引入了各种忠实的度量。本文综述了二体和多体系统的类不和谐量子关联的度量,单量子系统的量子相干性的度量,以及它们在不同情况下的关系。本文综述了量子相干性的源理论,包括它在多体系统中的应用,以及基于各种态的距离测度所定义的类discordlike量子关联。讨论了量子相干性与以运算方式建立的量子关联之间的相互关系,讨论了量子相干性在不同基组下的互补性、与干涉实验路径信息的对偶性、在不同运算下的升华与稀释等基本特性,并从量子相干性的角度对量子算法的优越性提出了新的看法.此外,我们回顾了几何量子关联和量子相干性在噪声量子信道下的性质。最后,综述了相对论背景下量子关联和量子相干性的研究进展。这些结果为量子相干性和量子关联的概念含义和基本联系以及它们在物理学各个相关学科中的潜在应用提供了一个概述。
2018-08-01 quant-ph
Detecting quantum correlations in separable systems
复合量子系统和可分量子系统中的量子关联都具有非零量子不和谐的特征。我们证明了量子不和谐的厄米见证算子存在的充分必要条件,绕过了所有经典状态的集合的非凸性问题。我们提出了一个例子,线性证人可以检测量子相关性在大类的可分离的二分系统。如图所示,根据少量局部可测量的算子分解见证,为实验检测纠缠之外的量子关联铺平了道路。
2012-12-27 quant-ph
Quantum coherence and correlations in quantum system
量子相干性是量子系统的一个独特性质,近年来人们提出了量化量子相干性的测度准则。本文首先给出了量子系统的相干性与熵之间的类测不准关系式。这一发现使我们能够讨论纠缠和相干之间的关系。在此基础上,我们详细讨论了二体量子系统中的相干性、不协调性和亏损性之间的关系。证明了单向量子亏损等于量子不协调与被测子系统相干性的相对熵之和。
2015-07-10 quant-ph
Transport of Correlations in a Harmonic Chain
我们研究了不同类型的相关性通过由耦合谐振子链形成的量子总线的传播。这包括操纵、纠缠、互信息、量子不和谐和类贝尔非定域性。整个系统由量子总线(传播介质)和其他量子谐振子(量子关联的源和接收器)弱耦合到链组成。我们特别感兴趣的是使用传输的观点来发现不同类型的相关性所显示的独特特征。例如,我们发现,操纵和不和谐传播的方式存在根本差异,这取决于它们相对于初始相关状态中所涉及的各方的定义方式。我们分析了封闭和开放系统的动力学以及热激发在相关性传播中所起的作用。
2016-07-15 quant-ph
Pulse control of sudden transition for two qubits in XY spin baths and quantum phase transition
我们研究了两个初始相关的量子比特耦合到自己的独立的自旋浴模型的XY自旋链的动力学,并找到了明确的表达系统的量子不和谐。通过选择一定的初始态,发现在经典退相干和量子退相干之间存在一个突变。我们证明了突变发生在临界点附近,这为描述量子相变提供了一种新的方法。此外,我们还提出了一个利用bang-bang脉冲来延长量子不和谐跃迁时间的方案。
2011-11-03 quant-ph
Landau-type sudden transitions of quantum correlations
贝尔对角态中量子关联的突然变化是众所周知的效应。当确定量子相关性的最佳参数集由孤立点组成时,它们发生,并且在系统从一个这样的点跳到另一个点的演化期间最佳参数(例如,量子不一致的最佳测量角度从零到$π/2$不连续地变化,反之亦然)。然而,当考虑更一般的X量子态时,我们发现量子不和谐和单向量子功亏损可以经历其他类型的突变。也就是说,最佳测量角度可以突然开始从其固定值0或$π/2$ { \em连续}移动到中间最佳测量角度$\vartheta\in(0,π/2)$。这导致了量子关联的一种新的行为,这是数学描述的朗道现象学理论的二级相变。此外,对于单向量子工作赤字,我们发现的情况下,最佳的测量角度从零跳到一个非零的步骤小于$π/2$,然后不断改变其值。量子关联的这种行为类似于朗道理论中的一级相变。在热平衡的外场中,以XXZ自旋模型为例,详细研究了边界附近的量子不和谐和单向量子功亏损,边界将状态相关(可变)和状态无关(固定,恒定)的最佳测量角区分开来.
2022-01-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Coherence Versus Non-Classical Correlations in Optomechanics
相干性源于叠加原理,在量子力学中起着核心作用。在[Phys.Rev.Lett.114,210401(2015)]中,已经表明,纠缠之外的量子关联的冻结现象与量子相干性(QC)的冻结密切相关。本文比较了两个不同子系统(光学和力学)中的纠缠和量子不协调与量子相干性的行为。我们分别用形成纠缠(EoF)和高斯量子不和谐(GQD)来量化纠缠和量子不和谐。在热噪声和光机耦合作用下,我们证明了EoF,GQD和QC的行为是相同的。值得注意的是,当纠缠消失时,GQD和QC几乎不受热噪声的影响,即使在高温下也保持非零值,这与[Phys.Rev.Lett.114(2015)]一致。此外,我们发现与光学子系统相关联的相干性比机械子系统的相干性对热噪声更鲁棒。我们的研究结果证实,光机械腔构成了一个强大的资源QC。
2019-12-24 quant-ph
Quasi-equilibrium and quantum correlation in an open spin-pair system
本研究以量子失协动力学为见证,探讨偶极自旋对在NMR制备准平衡态及开放系统演化下的量子关联行为,发现其显著增强并在退相干中维持高值,最终于自旋-晶格弛豫时间尺度内耗散。
2023-03-31 quant-ph
On the possibility to detect quantum correlation regions with the variable optimal measurement angle
由量子不和谐和单向量子亏损描述的量子相关可以包含具有{ \em常数}的普通区域(即,通用的)最佳测量角度$0$或相对于$z$轴的$π/2$以及具有最佳测量的{ \em变量}(状态相关的)角度的区域。在贝尔对角态中不存在的后者区域对于量子不和谐来说非常微小,并且由于实验准备和测量步骤上的各种缺陷而无法在实验中观察到。相反,对于单向量子亏损,我们成功地得到了特殊的两量子比特X态,这似乎允许人们利用现有的量子光学技术到达量子相关的所有区域。这些态为深入研究新区域及其边界上的量子关联和相关优化问题提供了可能。在本文中,明确的理论计算适用于单向赤字的报告,连同设计的实验装置产生这样的选定的家庭的状态,此外,有提出的数值模拟表明,最不可访问的区域与中间的最佳测量角度可以解决实验。
2019-03-20 quant-ph