Mechanical Purcell Filters for Microwave Quantum Machines
在电路量子电动力学中,测量超导量子比特的状态引入了损耗通道,该损耗通道可以通过Purcell效应增强自发发射,从而降低量子比特的寿命。这种衰减可以通过经由Purcell滤波器执行测量来减轻,该Purcell滤波器禁止量子比特跃迁频率处的信号传播。如果滤波器在读出腔频率处也很好地匹配,则它将保护量子位不受退相干通道的影响,而不会牺牲测量速度。我们提出并分析了一个机械浦塞尔过滤器,我们也制造和表征在室温下的设计。该滤波器由薄膜锂酸盐中的纳米机械谐振器阵列组成,以梯形拓扑连接,串联和并联谐振被布置为产生带通响应。这些滤波器中适度的占地面积,陡峭的频带边缘和没有串扰使它们成为目前用于微波量子机器的类似电磁版本的新颖且有吸引力的替代品。
2019-05-21 quant-ph
Quantum Mechanical Operator of Time
非相对论性量子力学中时间的自伴算符是在普通哈密顿量不与时间共轭的方法中找到的。被认为是一个传统的函数的坐标和动量的一部分,这是共轭的时间的一部分,被认为是与总哈密顿量的重新表达的刘维尔方程的运营商版本。本文从精确时间测量的角度出发,建立了具有量子化时间的冯·诺依曼方程,并对其进行了讨论。
2010-05-23 math-ph math.MP quant-ph
Characterizing photon number statistics using conjugate optical homodyne detection
研究了用双零差探测器同时测量共轭求积函数来确定未知量子态光子数统计的问题。传统上,两个零差探测器的平方输出之和与输入光的强度(因此光子数)成比例。量子力学上,由于真空噪声,上述光子数测量本质上是有噪声的。我们量化了单次测量中的信息增益,并讨论了这种技术在量子密钥分发中的潜在应用。我们还表明,光子数统计可以恢复在重复测量的合奏相同的输入状态,而不扫描的输入状态的相位或随机化的零差检测中使用的本地振荡器的相位。
2019-10-30 quant-ph
Quantum Mechanics without the quantum
共轭变量和互补图像之间的不相容性有两种,彼此排斥。第一种是无条件的,第二种是以量子的不可分性为条件的。我们利用这种区别来研究波粒二象性和能量时间不确定关系。然后,我们来看看量子力学形式主义的现状。我们表明,这两个不相容性采用在同一治疗形成一个“混合”的现象描述,并导致矛盾。
2003-12-15 quant-ph
An intricate quantum statistical effect and the foundation of quantum mechanics
一个复杂的量子统计效应引导我们到一个确定的,非因果的量子宇宙与给定的固定的初始和最终状态密度矩阵。一个概念是关于如何以及在哪里像宏观物理学可以出现。这一概念不允许纳入在实践中不可或缺的自由意志决定。如果量子世界和它的共轭独立演化,我们可以用一个匹配的公共态来代替两个固定的终态。这允许在量子世界及其共轭中进行外部操纵,否则不会改变基本结构。在大爆炸/大挤压宇宙中,膨胀部分可以归因于量子世界,收缩部分可以归因于共轭世界。所获得的双线性图像具有许多美丽和令人兴奋的结果。
2020-02-06 gr-qc hep-ph quant-ph
Entanglement Swapping in the Transactional Interpretation of Quantum Mechanics
量子力学的transactional interpretation使用薛定谔方程及其复共轭的延迟和高级解,提供了一种可视化和理解量子过程的原始方法。经过简短的回顾,我们展示了它如何可以应用到不同的量子情况下,强调指定一个完整的配置的吸收剂的重要性。我们更详细地考虑纠缠交换的现象,并看到如何在事务解释中理解纠缠的明显追溯性实施。
2014-07-09 quant-ph
Solvable simulation of a double-well problem in PT symmetric quantum mechanics
在量子力学中,我们研究了由两个具有复共轭强度的δ函数形成的对称双阱中的隧穿。该模型是完全可解的,并表现出几个有趣的功能。除了一个令人惊讶的强大的没有任何PT对称性破缺,我们观察到的准简并的水平发生在所有的能量范围内,包括高能量域。这种模式被解释为某些“量子节拍”的表现。
2003-05-12 quant-ph
Phase Conjugation in Quantum Optomechanics
本文分析了由双色光场引起的含时拍音驱动的一对光机械振子模的相位共轭耦合。的直接和相位共轭模式的动力学表现出熟悉的时间反演的质量,导致相反的符号温度的模式在经典的操作制度,但这些功能是有限的量子效应由于量子力学算子的非交换性质。这些效应可以通过量子位读出振荡器来测量。作为该系统在传感中的一个潜在应用,我们讨论了一种应用相位共轭交换来消除作用在系统上的外力的协议。
2013-07-22 quant-ph
Refinement of Uncertainty Relations in Quantum Mechanics
本文利用对易子和Pauli矩阵研究量子力学中三阶对易子贡献,改进了Heisenberg不确定性关系,并将其应用于一维系统动能、坐标及角动量分量。
2025-01-03 quant-ph
Conjugate Variables as a Resource in Signal and Image Processing
AIT–Austrian Institute of Technology(奥地利技术研究所)
在本文中,我们开发了一种新的技术来模拟信号的联合分布。我们的技术是基于量子力学共轭变量。我们表明,量子态的跃迁概率导致的信号上的距离函数。这个距离函数在所有量子态上都服从三角不等式,并成为纯量子态上的度量。将信号视为共轭变量,使我们能够创建一种新的方法来分割它们。保留字:量子信息,转移概率,欧几里德距离,Fubini学习度量,Bhattacharyya系数,共轭变量,信号/传感器融合,信号和图像分割。
2011-08-29 cs.CV physics.data-an quant-ph
How Einstein's quantum hypothesis requires a departure from classical mechanics
这项工作的目的是表明如何爱因斯坦的量子假说立即导致必然背离经典力学。首先,我们注意到,经典的描述和预测是在理想化的测量,是精确的,瞬时的,非微扰的,彼此独立的和过程不可知的。如果我们假设不能任意降低信号的强度,那么测量最终会在某种程度上产生扰动。我们展示了如何一个物理描述,其中最好的测量,即理想的测量,扰动系统导致所有的概念,目前在量子力学,包括共轭变量,概率预测和测量连接到对称性。
2009-02-16 quant-ph
Quantum mechanics with space-time noncommutativity
在$(1+1)$维Moyal时空中构造了一个有效的交换薛定谔方程,其中$t$和$x$都是算符值的,且满足$\left[ \hat{t}, \hat{x} \right] = i θ$ .从一个作用量的时间重新参数化形式开始,我们确定了各种时空坐标及其共轭动量对量子态的作用量,用希尔伯特-施密特算符表示。由于时间也被视为一个配置空间变量,我们展示了如何“诱导”的内积可以提取,从而获得适当的量子力学解释。然后,我们讨论了其他几个应用程序的形式主义发展至今。
2017-08-16 quant-ph
Bounds on quantum Fisher information and uncertainty relations for thermodynamically conjugate variables
East China Normal University(华东师范大学)
本文基于热力学共轭变量建立不确定性关系,通过量子 Fisher 信息推导出热力学不确定性关系,揭示了热系统中量子传感的精度极限。
2025-11-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
PT-Symmetric Quantum Mechanics: (NxN) Matrix Model
本文提出了一个CCS(复共轭空间)模型,用于理解量子力学非厄米PT对称模型中波函数的内外积性质,并考虑了(N × N)矩阵模型.进一步,我们反映了C-对称性,P-宇称和原始哈密顿矩阵的正确性质,对于任何N值。有趣的是,在N=2的情况下,本文的结果仍然与Bender,Brody和Jones模型PT对称算子的结果相同。在非传统的方式,人们可以注意到,波函数在PT对称模型满足类似的关系,在厄米算子。
2020-01-23 quant-ph
Strong correspondence principle for joint measurement of conjugate observables
证明了在量子力学中,如果用Wigner函数代替联合经典几率,并考虑系统与探测器之间的相互作用,则两个共轭变量联合测量的统计量可以用一个与经典方程完全相同的方程表示.这构成了Escherfest对应原理的一个推广,因而被称为强对应原理。此外,它被证明,检测器提供了一个加法项的所有累积量,如果他们准备在高斯状态,他们只有助于第一和第二累积量。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Conjugate Logic
提出共轭逻辑以刻画量子和类量子系统行为,通过引入命题转换机制统一了稳定子量子力学与Spekkens玩具理论,为区分真正量子与类量子行为提供了新框架。
2021-12-16 quant-ph
Deconjugation of canonical variables and the Koopman-von Neumann theory
Koopman-von Neumann(KvN)理论是一种动力学动量不与位置正则共轭的理论,即,位置和动量是分离的。从这个角度来看,我们表明,KvN理论产生于量子力学,提取经典的量子运动方程。然而,保持理论的规范结构需要引入位置和动量的“非对称”规范共轭。我们表明,使用KvN公式来研究量子和经典系统之间的相互作用迫使辅助变量承担物理作用。虽然产生了经典行为,但KvN理论可能不仅仅是经典的。
2022-10-02 quant-ph
Noncommutativity in Configuration Space Induced by A Conjugate Magnetic Field in Phase Space
本文探讨了相空间共轭磁场如何诱导欧几里得位形空间的非对易性,通过引入正定 $*$-积建立了量子态与算符包络代数的对应关系,并推广了非对易平面量子力学的启发式方法。
2024-01-08 hep-th quant-ph
Time as a quantum observable
本文综述了量子力学中时间作为能量的正则共轭可观测量的研究进展。在粒子和光子量子理论中研究了可观测时间的算符。特别是,本文涉及的厄米(更准确地说,最大厄米,但非自伴)运营商的时间出现:(一)粒子,在普通的非相对论性量子力学;和(二)光子,在第一量子化量子电动力学。
2006-05-07 quant-ph
A Chaotic, Deterministic Model for Quantum Mechanics
随着量子力学的哥本哈根解释的衰落和最近的实验表明量子力学确实体现了“客观实在”,人们可能会问,是否可以为量子力学找到一个"机械的“概念模型。真空能量涨落意味着质量涨落,并且通过广义相对论,意味着曲率涨落。这些涨落,用度规张量的涨落来表示。度规张量涨落可以“解释”共轭变量的测不准关系和非对易性质。我们认为概率密度正比于度规张量(微分体积元)的行列式的平方根。我们认为,度量元素是不随机的,但振荡在一个足够高的频率,相同的测量值出现随机(即加密随机)。我们建议把质点位置处的振动描述为扭转振动。一个加密随机(或混沌)振荡度规产生了一个叠加、光子偏振和纠缠的模型,所有这些都在四维时空的范围内。
2014-06-20 quant-ph
Explaining Retrocausality Phenomena in Quantum Mechanics using a Modified Variational Principle
采用修正拉格朗日量,利用最小作用量原理,推导出第一因果波动方程和第二逆因果波动方程。通过这种方法得到的后因波函数等价于因果波函数的复共轭,从而得出结论:在计算粒子概率密度时,通过波函数的复共轭,后因效应已经隐含在量子力学中。最后,同样的变分原理被用于分数朗氏量(也就是说,包含分数黎曼导数),以获得一对修改的波动方程,一个因果和其他追溯,这两个对应于自由粒子(势能V=0)情况下阻尼振子的微分方程。这种阻尼波方程的解仍有待探索。
2019-12-16 quant-ph
A new application of non-canonical maps in quantum mechanics
证明了一个可逆算子和一个幺正算子可以用来再现湮灭算子和生成算子的q-变形换位子的效果。换句话说,原来的湮灭算符和创造算符被映射成新的算符,它们彼此不共轭,其标准交换子等于恒等式加上与原来的数算符成比例的修正。利用1-参数酉群上的Stone定理,导出了这组新算子存在的一致性条件。上述方案导致修改后的运动方程,不保留湮灭和创建算子的原始一阶集合的属性。研究了它们与对易关系的关系。
2001-10-22 quant-ph
Zero-Energy Flows and Vortex Patterns in Quantum Mechanics
我们表明,零能流出现在许多粒子系统中,在二维单粒子的情况下相同。由零能流构成的涡旋斑图可以用共轭空间中的本征态来研究。稳定的图案由零能量本征态的叠加写入。另一方面,涡的产生和湮灭是由具有复能量本征值的不稳定本征态插入稳定模式来描述的。在二维抛物势垒的情况下,一些具体的例子。%,即,$-m γ^2 (x^2+y^2)/2$。我们指出了零能流的三个有趣的性质:(i)能量消耗的绝对经济性,(ii)涡旋模式的无限多样性,以及(iii)涡旋模式的绝对稳定性。
2003-02-20 quant-ph
Higher Order Measures, Generalized Quantum Mechanics and Hopf Algebras
我们研究了Sorkin提出的量子力学的推广,发现所提出的理论从$k$ -阶多项式中导出它们的概率,就像量子力学在量子振幅及其复共轭中使用概率双线性一样。两个互补的方法,一个$C^*$和一个霍普夫代数,照亮代数和几何方面的问题。
2003-09-10 hep-th math-ph math.MP
Quantum mechanics of the extended Snyder model
研究了基于推广的Snyder模型的量子力学谐振子。Snyder模型的这种实现被构造为由$D$空间坐标和$D(D-1)/2$张量自由度以及它们的共轭动量生成的量子相空间。该\coo服从非平凡的\cor,并产生一个非交换几何,它承认更好的性能比通常实现的模型,特别是产生一个关联的星产品。通过引入产生算符和湮灭算符,研究了谐振子的谱。一些物理后果的额外的自由度的介绍进行了讨论。
2022-08-07 hep-th quant-ph
Pauli's Theorem and Quantum Canonical Pairs: The Consistency Of a Bounded, Self-Adjoint Time Operator Canonically Conjugate to a Hamiltonian with Non-empty Point Spectrum
在单希尔伯特空间中,泡利的著名定理意味着存在一个与给定的哈密顿量正则共轭的自伴时间算子,这意味着时间算子和哈密顿量具有跨越整个实数线的完全连续谱。因此,尽管有一些众所周知的反例,但不存在与半有界或离散哈密顿量共轭的自伴时间算子的结论。在本文中,我们评估泡利定理对单一的希尔伯特空间制定的量子力学,并因此显示的一致性,假设一个有界的,自伴的时间运营商规范共轭的哈密顿量的无界,或半有界,或有限的点谱。我们指出泡利的隐含假设,并表明,他们是不一致的,在一个单一的希尔伯特空间。我们通过两个明确的例子来证明我们的分析。此外,我们澄清问题围绕不同的解决方案的典型的交换关系,并因此,扩大类可接受的典型对超出泡利定理所需的解决方案。
2002-04-05 math-ph math.MP quant-ph
Proper time derivatives in quantum mechanics
在通常的相对论量子力学框架下(自旋为1/2的情况),由Beck导数得到了几个量子本征时间导数.这些导数的"标量哈密顿量“应该被认为是适当时间的共轭变量。然后,哈密顿算符将扮演质量算符的角色,这意味着一个适当的扩展不定质量框架的形成。我们提出并简要发展了相应的框架费曼参数化的狄拉克方程。在这种情况下,我们推导出文献中已知的其他参数化,再次连接量子固有时间导数的不同建议的扩展。
1998-07-28 hep-th quant-ph
Unified Theory of Annihilation-Creation Operators for Solvable (`Discrete') Quantum Mechanics
湮灭-产生算子$a^{(\pm)}$被定义为“正弦坐标”下海森堡算子精确解的正/负频率部分。因此,$a^{(\pm)}$是相互厄米共轭的,它们中各项的相对权重仅由能谱确定。这种统一方法适用于大多数单自由度的可解量子力学,包括那些属于“离散”的量子力学。
2006-05-25 hep-th math-ph math.CA
Pseudo-Supersymmetric Quantum Mechanics and Isospectral Pseudo-Hermi tian Hamiltonians
我们研究的性质和后果的伪超对称的量子系统承认一个伪厄米哈密顿量。我们探讨伪超对称的Witten指数,并表明每对可对角化的(不一定是厄米特的)具有离散谱和实的或复共轭的本征值对的哈密顿算子是等谱的,并且除了零本征值之外具有相同的简并结构当且仅当它们是伪超对称的伙伴。这意味着伪超对称是通过达布变换生成具有实谱的非厄米PT对称和非PT对称哈密顿量的基本框架,并且表明每个具有离散谱和实或复共轭特征值对的可对角化哈密顿量H可以分解为H=L^# L,其中L是具有伪伴随L^#的线性算子。特别是,这种因式分解适用于PT对称和厄米特哈密顿。非简并二能级系统提供了一类伪厄米算符。我们证明了我们的一般结果的影响,这一类的一些细节。
2002-05-07 hep-th math-ph math.MP
Remarks on the Formulation of Quantum Mechanics on Noncommutative Phase Spaces
考虑非相对论性、无自旋单粒子经典力学的概率描述,将粒子浸入变形的非对易相空间中,在这个相空间中,位置坐标彼此之间不对易,并且具有正则共轭动量.与一个假定的归一化分布函数在量子域中,狄拉克δ密度分布的平方在经典的情况下是正确的实现在非对易相空间,它作为量子条件。仅凭这些输入,我们就能在相空间和希尔伯特空间中导出非对易量子力学的全部形式,并优雅地建立起经典和量子形式之间的联系,以及非对易量子力学的希尔伯特空间和相空间形式之间的联系。此外,我们表明,在这种情况下,分布函数具有“扭曲”伽利略对称性。
2007-01-21 hep-th quant-ph
Classical stochastic representation of quantum mechanics
本文提出一种量子力学的经典随机表示方法,通过特殊的正则变换将$2n$维相空间转化为$n$维希尔伯特空间,将波函数视为随机变量,从而用遵循哈密顿方程的底层经典系统动力学来表示量子系统动力学。
2023-07-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
On Observation and The Completion of Quantum Mechanics
我们首先讨论使用数学模型的现实世界,然后证明希尔伯特空间形式主义的作用,这种建模在量子逻辑的一般情况下。接着讨论了薛定谔方程的不完备性以及冯诺依曼测量方法\cite{vN}的不完备性。随后,它表明,量子力学确实是完成了一个观察者,但观察者是不是描述在哈密顿形式主义,但\emph{necessarily}的量子随机形式主义发现的\cite{HP}。因此,完整的量子力学理论似乎是量子滤波理论\cite{ND,NLF}。最后,它表明薛定谔的猫可以被理解为一个量子滤波器,提供了一个直观的现实模型和洞察量子滤波如何工作。
2024-02-01 math-ph math.MP quant-ph
Hidden variables in quantum mechanics: Generic models, set-theoretic forcing, and the emergence of probability
隐藏变量的前提被证明是等价的通用过滤器的存在代数的交换命题和某些更一般的命题系统。这种等价性的意义解释在通用过滤器和布尔值模型的理论在集合论(强迫的方法)。量子观测的表观随机性质是由这些隐变量模型推导出来的。
2005-06-07 math.LO quant-ph
The Problem of Irreversible Change in Quantum Mechanics
我证明了,如果一个封闭的量子系统中发生了变化,使得它的状态与所有过去或未来的状态完全不同,则哈密顿量是$\widehat{H}=-i\hbar\frac{\partial\ }{\partialτ}$。时间算符$\widehatτ$可以定义为它的正则共轭。这个哈密顿量通常被拒绝,因为它没有基态,但我表明,即使是较弱形式的不可逆性是不符合基态。世界的哈密顿量是$-i\hbar\frac{\partial\ }{\partialτ}$,还是变化是可逆的,哪个是正确的选择?
2022-05-30 math-ph math.MP physics.hist-ph
Emergent quantum mechanics as a thermal ensemble
有人认为,引力对量子力学系统的作用是耗散的,引起了与量子涨落难以区分的热涨落。这使得一些作者要求将某种形式的时间不可逆性纳入量子力学的形式主义中。作为实现这一目标的工具,我们提出了一个化学方法的量子力学,Onsager的经典理论的不可逆过程和Prigogine的非幺正变换理论的基础上。一个熵算符取代了哈密顿算符,成为演化的生成元。对应于熵的正则共轭变量是一个无量纲的演化参数。与哈密顿量相反,熵算符不是守恒的诺特荷。我们的构造成功地实现了量子理论中的引力诱导不可逆性。
2013-05-01 hep-th math-ph math.MP
Restoring a Missing Meta-Symmetry of Quantum Mechanics
Washington University in St. Louis(华盛顿大学)
本文通过扩展希尔伯特空间恢复量子力学中(x,t)与(k,E)的对称性,揭示了双流形几何结构,并用该结构解释暗能量背景和霍金辐射。
2025-11-25 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Contact interactions and Kronig-Penney Models in Hermitian and PT-symmetric Quantum Mechanics
δ函数势是一维零程接触相互作用的简单模型。Kronig-Penney模型是一个一维周期性的delta函数阵列,它模拟了晶体中的能带。在这里,我们研究接触相互作用,推广的δ函数潜力和相应的推广的Kronig-Penney模型在传统的和宇称-时间对称的量子力学(PTQM)。在传统的量子力学中,我们确定了与自伴相容的最一般的接触相互作用;在PTQM中,我们考虑了在组合变换PT下对称的相互作用。在这两种情况下,我们发现,最一般的相互作用有四个独立的实参数,根据参数值的相互作用可以支持更多的束缚态比传统的δ函数。在PT的情况下,两个束缚态的能量可以都是实的或复共轭对,与PT对称性的破缺对应的过渡。PT情况下的散射态也被发现表现出PT对称性的自发破缺。我们研究了一维空间中广义接触相互作用周期性重复时的能带。在厄米的情况下,我们发现,这两个束缚态的结果在两个窄带一般分开的间隙。当相互作用参数变化时,这些带在布里渊区中的单个点处相交。在交叉点附近,这些带形成了一个无质量的狄拉克锥。在PT对称的情况下,作为接触相互作用的参数的变化的两个束缚态带进行PT对称性破缺过渡,其中的两个带的能量从是真正的是一个复杂的共轭对。PT对称的Kronig-Penney模型提供了一个简单的可解的例子,它具有与其他PT对称晶体模型相同的形式。
2018-04-18 physics.optics quant-ph
The Relativistic Quantum Law of motion for a Particle with Spin 1/2
本文介绍了自旋为1 2的粒子在一维空间中运动的量子力学确定性方法。提出了自旋粒子的拉格朗日量($s ={1 \over 2} $),并推导出与粒子速度相关的共轭动量的表达式。
2003-11-10 hep-th quant-ph
Measurement Problem in Quantum Mechanics and the Surjection Hypothesis
从幺正量子动力学开始,我们研究如何加入量子测量。量子测量有四个基本组成部分:分叉、见证产生、对准投影和实际选择决定。前两个分量仍然属于幺正量子动力学的范畴。退相干概念解释了第三个贡献。它可以基于这样的要求,即在波函数侧和共轭侧到达时间终点的见证必须相同。这样,它也停留在量子动力学领域内。满射假说解释了实际的选择决策。它是基于应用于完整量子宇宙的双边界解释。它提供了一种简单的方法,将这些看似随机的投影简化为纯粹确定性的幺正量子动力学,消除了测量问题。
2021-04-09 hep-ph quant-ph
Generalized space and linear momentum operators in quantum mechanics
我们提出了一个修改最近推出的广义平移算子,包括一个$q$指数因子,这意味着在定义的厄米变形线性动量算子$\hat{p}_q$,和它的正则共轭变形位置算子$\hat{x}_q$。在变形相空间的保守力场中,正则变换将质量依赖于位置的粒子的哈密顿量引导到具有恒定质量的粒子的另一个哈密顿量。经典相空间的运动方程可以用广义对偶$q$ -导数表示。作为一个例子,示出了一个位置相关的质量限制在一个无限大的正方形势阱。分析了不确定性和对应原理。
2013-05-27 math-ph math.MP quant-ph
Regularisation as a quantised low-pass filter
讨论了基于量子力学方程正则化的相对论量子电动力学的无发散方法。这种方法被证明是完全等同于传统的Feynman-Dyson重整化技术。
2008-08-12 cond-mat.other hep-th math-ph
Bicomplex Hamiltonian systems in Quantum Mechanics
我们研究双复哈密顿系统的一个类似版本的薛定谔方程的框架。由于在这样的设置三种不同类型的共轭双复数出现,每一个被发现定义在一个自然的方式,一个单独的类的时间反演算子。然而,导出宇称(P)-时间(T)对称模型除了两个可以唯一选择的模型外,其他模型都是不相容的。后者的模型,然后探讨工作在一个扩展的相空间。应用到谐振子、倒振子和保序振子问题中,发现了新的PT对称性的许多有趣的性质。
2015-10-24 math-ph math.MP quant-ph