Exact relativistic time evolution for a step potential barrier
为了研究经典禁带中的波的演化,我们导出了阶跃势垒下Klein-Gordon方程在截断平面波初始条件下的精确解析解.我们发现,相对论性的解决方案迅速消失的深度$2x_p$内的潜力,其中$x_p$是固定的解决方案的渗透长度。在特征距离$2x_p$之外,索末菲型前体以光速$c$沿电势行进。然而,没有观察到主波前沿着结构的空间传播。我们还发现了一个非因果的波前峰的时间演化。这种效应只是明显违反了爱因斯坦的因果关系。
2000-08-19 quant-ph
Wigner dynamics of quantum semi-relativistic oscillator
用Monte-Carlo方法和分子动力学方法相结合,精确求解了描述半相对论量子一维谐振子时间演化的积分Wigner-Liouwille方程.研究了相对论效应对动量、速度和坐标维格纳分布函数以及量子算符平均值随时间演化的强烈影响。意外的“突起”的时间演化的分布函数进行了观察。计算了振子的相对论本征时间膨胀。
2013-02-05 quant-ph
Quantum lattice gas model of Fermi systems with relativistic energy relations
给出了具有相对论能量关系的量子系统的几个示例量子计算表示。给出了自由狄拉克粒子和BCS超导电性的基本么正表象。然后,这些组合成一个新的费米凝聚超流体的酉表示。建模方法采用了算子分裂方法,这是一个分析封闭形式的产品分解的酉演化算子,适用于高能量的限制。这使得相对论性波动方程可以转换为酉有限差分方程。分裂演化算子(包括单独的动能和相互作用能演化项)用作用于有效量子模拟的量子格子气模型。
2013-07-12 quant-ph
Time Evolution of Relativistic Quantum Fields in Spatial Subregions
本文利用 Feynman-Vernon 影响泛函研究空间子区域中相对论量子场的约化动力学,推导出能量不守恒且时空非局域的随机运动方程,为理解局域热化和流体动力学联系提供基础。
2025-01-01 hep-th quant-ph
Semiclassical Time Evolution and Trace Formula for Relativistic Spin-1/2 Particles
研究了半经典极限\hbar --> 0.导出了一个半经典传播子和一个迹公式,并证明它们是由相对论性点粒子的经典轨道决定的。此外,两个相位因子进入,其中之一可以计算从托马斯进动的经典自旋沿粒子轨道传输。对于第二个因素,我们提供了动力学和几何相位方面的解释。
1998-05-14 chao-dyn math-ph math.MP
Quantum speed limit time in relativistic frame
本文研究相对论效应如何影响与振幅及相位阻尼通道耦合的量子系统演化速度,揭示 QSLT 随加速度和阻尼强度变化的单调与非单调规律。
2021-01-07 quant-ph
A Proposed Quantum Hamiltonian Encoding Framework for Time Evolution Operator Design of Potential Energy Function
本研究针对势能时间演化算子模拟的维度灾难等挑战,提出两种量子哈密顿量编码算法,分别实现高保真度构造与门复杂度降低,经模拟器和IBM硬件验证有效,可应用于量子化学等领域。
2023-10-03 quant-ph
Fast and Accurate Greenberger-Horne-Zeilinger Encoding Using All-to-all Interactions
针对全连接相互作用下的GHZ编码任务,提出一种基于时不变哈密顿演化的快速协议,演化时间接近理论极限,在$N\lesssim 2000$系统下保持高保真度。
2025-04-04 quant-ph
Matrix Product Operator Encodings of the Magnus Expansion and Dyson Series
Ghent University(根特大学);SandboxAQ;National Tsing Hua University(国立清华大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学)
本文提出了一种用于一维量子晶格模型中时间依赖哈密顿量的矩阵积算符(MPO)编码方法,能够高精度表示Magnus展开式和Dyson级数,适用于有限和无限系统及长程相互作用,并结合最先进的矩阵积态时间演化算法,显著提升时间依赖哈密顿量模拟效率,同时可用于量子电路优化。
2026-06-19 cond-mat.str-el quant-ph
Derivation of the relativistic "proper-time" quantum evolution equations from Canonical Invariance
根据1)能量算符的谱分辨率; 2)物理观测量与量子厄米算符对应的线性性; 3)经典力学中共轭坐标动量变量的定义; 4)相空间中物理点在一对共轭变量到另一对共轭变量的(正则)变换下保持不变的事实,我们能够证明|E_s>表示为a*exp[-iE_s t_s/ \hbar ],由此得到了本征时的静能演化方程i \hbar{\partial/\partial t_s}| Psi>= \hat{E_s}| Psi>.对于特殊的相对论情况,这个方程可以简化为通常的i \hbar{\partial/\partial t}| Psi>= \hat{E}| Psi>动力学方程,其中t是“参考时间”,E是总能量。扩展这些方程的加速帧,然后提供。
2008-03-10 quant-ph
Time evolution techniques for detectors in relativistic quantum information
用来解决探测器和量子场相互作用的技术通常需要微扰方法。我们引入数学技术来解决与量子场相互作用的任意数量的探测器的时间演化。我们的技术适用于谐振子检测器,并可以推广到治疗检测器建模的量子场。由于我们引入的相互作用哈密顿量是二次的创建和湮灭运营商,我们能够从连续变量技术中常用的量子光学。
2013-04-06 gr-qc quant-ph
Relativistically Invariant Markovian Dynamical Collapse Theories Must Employ Nonstandard Degrees of Freedom
证明了标准相对论性量子场论,即所有场都满足时空平移的发生器在前向光锥中具有谱的条件的理论,不可能存在不确定性演化。论证的过程是论证一个相对论不变的理论必须有一个稳定的真空,然后证明真空的稳定性,以及相对论因果关系的要求,需要确定性进化,如果所有的自由度都是标准的自由度。
2017-12-11 quant-ph
Relativistic Quantum Field Theory with a Physical State Vector
物理量子态矢量的演化被描述为由两个不同的物理定律所支配:连续的、幺正的时间演化和相对论协变的约化过程。在以前的文献中,人们得出的结论是,相对论令人满意的版本的崩溃假设是在矛盾的物理测量的非局部状态的历史。在这里,它示出,这样的测量被排除时,减少制定为一个物理过程和测量设备包括作为状态向量的一部分。
1998-08-31 quant-ph
Exact Stochastic Reformulation of Non-Relativistic Quantum Dynamics
我们证明了任何具有成对相互作用的非相对论量子N体动力学问题都可以精确地转化为N个行为良好的1体随机密度方程。具体地,时间演化N体密度矩阵被写为1体密度的张量积的平均值,每个密度服从随机演化方程。这样的分解可以构造为费米子和玻色子的任何混合物。1-体密度的演化方程保持范数性、厄米性和正性。
2004-07-05 quant-ph
Matter Density and Relativistic Models of Wave Function Collapse
波函数的随机演化的数学模型结合了根据薛定谔方程的幺正演化和量子理论的坍缩假设,对于非相对论性量子力学是很好理解的。最近,在使这些模型相对论化方面取得了进展。但是,即使波函数的演化完全符合相对论性定律,相对论的一个问题仍然存在:不同的洛伦兹框架可能会在时空点上产生相互矛盾的物质密度值。我们在这里提出了一个相对论性的物质密度函数的法律。根据我们的建议,时空点x处的物质密度函数可以通过将|psi| ^2中的第i个粒子位置设为x,对其他粒子位置积分,然后对i求平均,由x过去光锥上的波函数psi得到。我们表明,从这个建议遵循的预测与所有已知的实验事实。
2013-07-12 quant-ph
Efficient Hamiltonian encoding algorithms for extracting quantum control mechanism as interfering pathway amplitudes in the Dyson series
本文提出两种基于图论和代数拓扑的高效 Hamiltonian 编码算法,用于提取 Dyson 级数中的路径类振幅,并在计算时间与内存上相对 Hilbert 空间维数实现指数级降低。
2025-02-19 quant-ph
Quantum Information in Semiconductors: Noiseless Encoding in a Quantum-Dot Array
一个潜在的实现量子计算计划在基于半导体结构的建议。特别地,量子点阵列被示出为用于无噪声信息编码的理想量子寄存器。除了由于众所周知的声子瓶颈而抑制量子点中的相位破坏过程之外,我们还表明,与现代超快激光技术的飞秒尺度相比,适当的量子编码可以在时间尺度上实现无退相干的演化。这一结果可能为实现基于半导体的量子处理器开辟道路。
1998-11-20 cond-mat quant-ph
Encoding Choices and Fault-Tolerant Resource Estimates for Digital Quantum Hamiltonian Descent
Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);the University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究数字量子哈密顿量下降的编码选择与容错资源估计,对比独热编码和二进制幅度编码,推导门计数缩放比例等,发现二进制编码有优势,低动量谱等可降成本,但艾克利目标中势能合成或主导成本,需利用目标函数结构降资源。
2026-07-21 quant-ph
Exact block encoding of imaginary time evolution with universal quantum neural networks
本文提出利用受限和深度玻尔兹曼机量子神经网络,通过精确块编码实现虚时传播子的Trotter展开,从而无需随机优化即可表示多体哈密顿量的精确热态,并证明该拟设在虚时演化下封闭且可表示通用量子门操作。
2024-03-25 math-ph math.MP quant-ph