The measurement problem in the light of the theory of decoherence
本文基于退相干理论,通过精确定义测量和引入新词汇,提出量子力学作为概率论的详尽测量问题解决方案,并验证其一致性及观察者定义。
2023-08-30 physics.hist-ph quant-ph
Niels Bohr as Philosopher of Experiment: Does Decoherence Theory Challenge Bohr's Doctrine of Classical Concepts?
尼尔斯·玻尔的“经典概念”的首要性学说可以说是他最受批评和误解的观点。我们提出了一个新的,仔细的历史分析,使清楚地表明,玻尔的学说主要是一个认识论的论文,来自他的理解的功能作用的实验。玻尔和海森伯之间关于测量仪器和观测到的量子系统之间的“切割”的可移动性的分歧,迄今为止一直被忽视,这一分歧支持了这样一种观点,即对玻尔来说,这样的切割不是源于动力学(本体论)的考虑,而是源于功能(认识论)的考虑。因此,玻尔的经典概念学说的动机和目标与量子到经典跃迁的动力学问题有着根本不同的性质。我们的分析表明,与文献中经常发现的主张相反,玻尔的学说不是,也不可能与玻尔的几个追随者所追求的量子-经典跃迁动力学问题的解决方案相矛盾,并最终发展了退相干理论。
2015-02-23 physics.hist-ph quant-ph
Decoherence demystified : The hydrodynamic viewpoint
量子力学的流体动力学公式被用来阐明退相干的机制,即抑制从初始相干叠加演化而来的系统中的干涉效应。分析两个复合系统的随时间变化的轨迹系综、通量图和应力张量元素,其中一个系统与环境解耦,导致退相干机制。对于非耦合的情况,作用在流体元素上的量子力将通量引向干涉特征出现的吸引子。对于耦合的情况,作用在每个流体元素上的经典力抵消量子力,并导致初始叠加的分量逐渐分离。同时,当通量矢量从分离波包之间的中间区域中的排斥器发散时,流体应力被缓解,从而抑制干涉特征的形成。
2002-01-24 quant-ph
The quantum-to-classical transition: Bohr's doctrine of classical concepts, emergent classicality, and decoherence
环境纠缠和由此产生的退相干过程在量子到经典的转变和量子力学中“经典性”的出现中起着至关重要的作用,这一点现在已被广泛接受。在这种程度上,退相干通常被理解为与哥本哈根解释的决裂,特别是与玻尔关于经典概念不可或缺的观点的决裂。本文分析了玻尔对量子-经典分界的理解与他的经典概念学说和基于退相干的涌现经典性方案之间的关系。通过借鉴霍华德的重建玻尔的学说的经典概念,并注意到迄今为止被忽视的分歧之间的海森堡和玻尔在20世纪30年代的位置的量子经典的“削减”,我们表明,玻尔的观点的量子经典划分可以物理合理的呼吁退相干。我们还讨论了海森堡著作中对环境在量子经典问题中的作用的早期预测。最后,我们区分四个不同的配方的学说的经典概念,努力提出一个更细致入微的评估玻尔的意见和退相干之间的关系,挑战过于简单的报表经常发现在文献中。
2008-04-10 quant-ph
Analytic view on N body interaction in electrostatic quantum gates and decoherence effects in tight-binding model
在紧束缚近似下,给出了量子交换和Hadamard门的解析解。利用紧束缚简化模型和省略自旋自由度的薛定谔形式,解析地描述了两个相互作用电子在局域势约束下的退相干效应.所得结果可推广到N个静电相互作用量子体受局域势约束的情形(N-量子比特),该系统代表任意具有N1/N-N1输入/输出的静电量子门.给出了系统随时间演化的数学结构。索引术语:量子计算,纠缠,单电子器件,位置相关量子比特,Q-交换门,量子CMOS
2019-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unification of different views of decoherence and discord
宏观行为,如缺乏干涉图案,已被归因于“退相干”,一个词有几个可能的定义,如(1)非对角密度矩阵元素的损失,(2)信息流到环境,(3)互补信息的损失,以及(4)在测量中产生纠缠的能力的损失。在这篇文章中,我们试图统一这些不同的定义,通过提供它们之间的一般定量联系,有效的所有有限维量子系统或量子过程。我们的结果最重要的应用是理解量子不和谐,量子系统之间的相关性的非经典性的措施。我们表明,一些流行的措施不和谐的措施,从净化系统中缺失的信息,从而量化的安全性,这可以说在操作方面的可扩展的安全位。研究结果也给出了一些构造不和谐测度的策略。
2012-03-23 quant-ph
Decoherence: From Interpretation to Experiment
本文从量子力学解释与实验两方面回顾退相干纲领,强调 Zeh 的量子态实在观是其支持 Everett 解释和提出退相干思想的基础,并说明实验与理论建模的紧密互动。
2022-04-20 quant-ph
A Unified Picture of Decoherence Control
从能量守恒原理和禁戒跃迁的概念出发,从统一的角度讨论了量子器件中减小退相干的各种方法。最小退相干模型、“bang-bang”技术、Zeno效应和无退相干子空间和子系统作为特例进行了研究。
2005-03-09 quant-ph
Perspectives in and on Quantum Theory
University of Arizona(亚利桑那大学)
本文从实用主义视角探讨量子理论,认为量子理论提供事件预测的可靠建议,而非描述物理世界。通过相对化测量结果和量子态,解决测量问题和非局域性难题,强调实际测量结果在单一评估背景下为客观事实。
2026-04-02 physics.hist-ph quant-ph
Comparison of analytical and numerical methods and the effect of bath coupling on the quantum decoherence
从理论上研究了量子比特在结构化环境中的动力学行为。该模型的一个观点是具有洛伦兹形谱密度的自旋玻色子模型。另一种观点是耦合到谐振子(HO)的量子位,谐振子又耦合到欧姆环境。针对该问题应用了两种不同的方法并进行了比较。一种是基于酉变换的微扰方法。由于变换哈密顿量是旋转波近似(RWA)形式,我们称之为变换旋转波近似(TRWA)方法。另一种是准绝热传播子路径积分(QUAPI)方法。TRWA方法可以从第一个角度应用。QUAPI方法可以从两个角度应用。我们发现,从第一个角度来看,QUAPI只适用于大型$Γ$。由于当$Γ$很小时,对于QUAPI的实际评估来说,存储时间太长。我们称这种治疗为QUAPI 1。从第二个角度来看,QUAPI适用于小的$Γ$,因为随着$Γ$的增加,非绝热效应变得更加重要,人们需要更小的时间步长和更多的步骤来获得准确的结果,这也很快耗尽了计算资源。这种疗法被称为QUAPI 2。我们发现,TRWA方法工作良好的$Γ$的整个参数范围内,并显示出良好的协议与QUAPI 1和QUAPI 2。另一方面,我们发现量子比特的退相干可以随着HO和浴之间耦合的增加而减小。这一结果可能与量子计算机的设计有关。
2010-11-03 quant-ph
The Quantum Revolution in Philosophy (Book Review)
在这本发人深省的书中,理查德希利提出了一个新的解释量子理论启发实用主义哲学。希利提出的解释作为替代现实主义量子理论一方面,如玻姆力学,自发坍缩理论,和多世界的解释,这是不同的建议,描述什么是量子世界是什么样的,物理学的基本定律是什么,和非现实主义的解释,另一方面,如量子贝叶斯主义,它提出将量子理论理解为描述主体的主观认知状态。希利建议的中心思想是理解量子理论,它提供的不是对物理世界的描述,而是一套权威的、客观正确的关于主体应该如何行动的处方。这本书提供了一个详细的发展和辩护的想法,它包含了有趣的讨论,广泛的哲学问题,如代表性,概率,解释,因果关系,客观性,意义和基本性。希利的项目是物理学和哲学的交叉点。这本书分为两部分。书的第一部分从规定性解释的角度讨论了量子理论中的基础问题。在第二部分中,希利讨论了这一观点的哲学含义。这两部分都是以非专业人士很容易理解的方式编写的。在这篇简短的书评中,我将集中讨论两个问题:(1)希利的想法是如何起作用的?(2)有什么理由相信它?
2021-10-23 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Mechanical Reality: Entanglement and Decoherence
本研究基于康德式本体与现象实在的区分框架,指出量子关联以概率幅(纠缠)实现,退相干由普朗克尺度场涨落驱动,说明现有量子理论仅在普朗克尺度限定的语境下成立。
2023-07-22 physics.hist-ph quant-ph
Progressive Decoherence and Total Environmental Disentanglement
从环境纠缠的角度讨论了两态量子系统的简单定态退相干。我的工作强调,一个无条件的局域态必须完全脱离宇宙的其余部分。长期以来人们都知道,特定地方系统内的一致性是逐渐丧失的。此外,局域系统和宇宙其余部分之间的量子关联也在逐渐被破坏。我表明,不同于本地退相干,环境解纠缠的过程可能会在有限的时间内终止。完全退纠缠的时间是在退相干时间尺度上,在一个简单的情况下,我们确定它的确切值。
2003-01-19 quant-ph
Decoherence and Copenhagen Interpretation : A Scenario
本文从退相干理论的角度对量子力学的哥本哈根解释给出了一个合理的解释(不是证明)。具有强烈使命感的数学物理学家必须不惜一切代价证明{ \bf哥本哈根诠释}。
2014-12-18 math-ph math.MP quant-ph
Failure of protection of Majorana based qubits against decoherence
基于Majorana束缚态的量子比特实现被认为是量子信息处理的有希望的候选者,其固有地对退相干惰性。我们从开放量子系统的角度来检验导致这个猜想的基本的一般论点。事实证明,从基本的角度来看,马约拉纳量子比特和任何量子比特的局部范例一样容易受到退相干的影响。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
A nonlinear mechanism of charge qubit decoherence in a lossy cavity: the quasi normal mode approach
从准简正模的观点出发,描述了有耗微腔中约瑟夫森结(JJ)电荷量子比特的一种新的退相干机制,这种退相干机制可以在基于JJ量子比特的量子计算的实际实验中出现.研究表明,电荷量子比特与量子腔场的非线性耦合会导致共振模的额外耗散,这是由于电荷量子比特自身诱导的共振模与非共振模之间的有效相互作用.利用系统加浴法计算了这种新型退相干的特征时间。
2004-12-21 quant-ph
Decoherence: a closed-system approach
本文的目的是审查一个新的角度去相干,根据该形式主义最初设计的只是处理封闭或开放系统可以归入一个封闭系统的方法,概括了传统的帐户的现象。这种新观点解决了传统开放系统方法的某些概念上的困难,但同时表明量子系统的开放性并不是通常所说的退相干的必要因素。此外,当从封闭系统的角度描述退相干系统的行为时,退相干的解释比开放系统方法提供的解释更普遍,并且量子到经典的转变明确地定义了经典性的领域通过识别具有类似经典行为的可观察量。
2014-02-14 quant-ph
Random Unitary Evolution Model of Quantum Darwinism with pure decoherence
我们研究了量子达尔文主义(Zurek,[8])在纯退相干的迭代随机幺正操作量子比特模型(Novotny等人,[6])中的行为。我们的结论是,量子达尔文主义,它描述了一个开放系统S的量子力学演化的角度来看,它的环境E,是不是一个普遍的现象,但取决于输入状态的具体形式和类型的S-E-相互作用。此外,我们表明,在随机幺正模型的量子达尔文主义的概念,使人们能够明确地构建和指定人工输入状态的环境E,允许存储信息的开放系统S的利益与最大的效率。
2015-10-08 quant-ph
Highly Nonclassical Quantum States and Environment Induced Decoherence
本文在环境诱导退相干的框架下研究了具体的量子系统。重点是高度非经典量子态的动力学,其维格纳函数在其域的某些区域是负的。所选的物理系统之一是双原子分子,其中原子核的势能是它们距离的非谐函数。从量子信息技术的角度来看,二能级原子系统是非常重要的,也进行了研究。描述了一种方法,是有效的,在这两个系统中,可以确定的退相干的特征时间在一个动态的方式。研究了退相干的方向及其与能量耗散的关系。最后,提出了一个方案,可以使用现有的实验技术制备消相干的状态。
2004-06-30 quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位,特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比,它使用C \ast -模块结构。我们表明,该系统提出了从他们的几何相位的观点,两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场,作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构,并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用,特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
Two theories of decoherence
退相干理论有两种类型-柏拉图的和亚里士多德的。柏拉图主义者赋予我们用来描述或理解物理世界的概念和数学符号以本体论的首要地位。亚里士多德主义者将其赋予物理世界。一个人对退相干现象的重视程度取决于他所属的学派。关于量子态的意义的争论大部分是在柏拉图主义者和康德主义者之间进行的,康德主义者主张认识论的解释,而康德主义者则陷入了交火之中。对于后者,量子态既不是自然状态,也不是知识状态。真正的问题不在于我们应该把什么样的现实归因于量子态,而在于我们所做的空间和时间区分的现实。一旦认识到这一点,将本体论的首要地位归于事实的必要性就变得明显了,柏拉图的立场就变得不一致了,康德的观点就变得不必要地具有限制性和缺乏启发性了。
2001-08-01 quant-ph
Radiation damping and decoherence in quantum electrodynamics
从开放系统的角度研究了量子电动力学中的辐射阻尼和退相干过程。利用场论中的泛函技术,消去辐射场的自由度,得到描述物质变量约化动力学的影响相泛函。将一般理论应用于辐射场中单个电子的动力学。从波包动力学的研究出发,导出了一个退相干程度的定量度量--退相干函数。后者被证明是描述出现退相干通过发射的韧致辐射所造成的干扰波包的相对运动。有人认为,这种机制是量子电动力学中导致相干性破坏的最基本的过程,因为它在短时间内占主导地位,并且因为它甚至在零温度的电磁场真空中也在工作。结果表明,通过韧致辐射的退相干对于单电子是非常小的,但是对于多粒子态的叠加态是非常大的。
2002-10-02 quant-ph
Local Description of Decoherence of Quantum Superpositions by Black Holes and Other Bodies
本文提出黑洞导致量子叠加态退相干的局域描述方法,通过实验室内部量子场两点函数阐释退相干源于极低频霍金量子,并计算了不同真空和时空下的退相干差异及模拟黑洞退相干的物质体条件。
2025-08-25 gr-qc hep-th quant-ph
Decoherence of a particle across a medium: a microscopic derivation
我们从微观的角度推导出描述穿过介质的粒子的状态如何消球差的方程。我们将我们的结果的例子中的粒子穿越气体,计算明确的Lindblad运营商的粒子和目标之间的相互作用潜力的介质。我们将折射率的虚部解释为量子相干性的损失,这反映在杨氏实验中干涉图样的消失中。
2003-03-11 cond-mat quant-ph
Quantum Entropies and Decoherence for the Multiparticle Quantum Arnol'd Cat
该研究通过一个无近似的正则模型,探讨混沌系统中碰撞诱导退相干下经典与量子动力学熵的标度行为,以阐明量子混沌的本质与定义。
2024-07-16 math-ph math.MP quant-ph
Bayesian Conditioning, the Reflection Principle, and Quantum Decoherence
贝叶斯代理分配给一组事件的概率通常随时间而变化,例如当代理根据新数据更新它们时。在本文中,我们解决的问题是如何代理的概率在不同的时间受到荷兰书的连贯性。我们回顾并试图澄清这样一个论点,即虽然一个代理人没有被相干性强迫使用通常的贝叶斯条件规则来更新他的概率,但相干性确实要求代理人的概率满足van Fraassen [1984]的反射原理(这需要Goldstein [1983]指出的相关约束)。然后,我们展示了专门的假设需要恢复贝叶斯条件反射式的考虑。把这个论点的背景下,量子测量理论,我们表明,“量子退相干”可以理解在纯粹的人格条款-量子退相干(假设在冯诺依曼链)是不是一个物理过程,但反射原理的应用。从这个角度来看,泽、祖雷克和其他人的退相干理论作为一个量子测量的故事,其情节完全颠倒过来了。
2011-03-30 quant-ph
Intrinsic mixed state topological order in a stabilizer system under stochastic decoherence: Strong-to-weak spontaneous symmetry breaking from percolation point of view
本文通过研究随机最大退相干下 toric code 系统的平均量子轨迹,发现其可涌现出内禀混合态拓扑序,并从 1-form 弱对称性自发破缺恢复和渗流视角揭示了该相变的机制与临界性质。
2025-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Decoherence from the light bending interaction
本文研究光线偏折相互作用的量子效应,证明未观测光会导致大质量物体退相干,并推导出热光和相干光下的退相干长度尺度,指出该效应虽弱但具有引力量子共存的基础意义,且有望推广到光力学系统。
2025-08-26 gr-qc quant-ph
Quantum Decoherence from Adiabatic Entanglement
为了理解量子系统与经典大系统相互作用所产生的量子退相干,我们在Born-Oppenhemeir近似的基础上引入了绝热量子纠缠的概念.在绝热极限下,量子系统和大系统构成的整个系统的波函数可以分解为绝热量子态与大系统的准经典运动组态相关的纠缠态.结合一种新的量子测量观点,它已被最近的实验所直接证实[如S。Durr et.al,Nature 33,359(1998)],结果表明绝热纠缠确实是量子退相干的原因,因此当大系统表现为经典对象时,它可以被看作是一种“干净的”量子测量.将大系统分别看作宏观可分辨的空间变量、高自旋系统和具有相干初态的谐振子,给出了三个例子,并给出了它们的显式解。
2000-01-19 quant-ph
Microscopic study of topological phase transitions: Percolation point of view
Meijo University(名城大学);Nagoya Institute of Technology(名古屋工业大学)
该研究从逾渗视角探究退相干诱导拓扑相变的微观机制,以色码、环面码为案例,引入QLTEN、EP分析,发现两类拓扑码对EP响应不同,普适微观描述仍具挑战。
2026-10-22 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On Quantum Interference: No Decoherence From an Actual Movable Mirror
存在一种普遍接受的观点,即干涉仪中的可移动反射镜应该由于量子跃迁到光子模式的两个分量之一而引起干涉击穿。这种效应可以追溯到狄拉克。我们认为,传统的推理是不够的:首先,它会更谨慎地解释为由于光子与镜子的纠缠,而不是指量子跳跃的干涉崩溃。第二,也是至关重要的一点,即使在这样的解释中,这种推理也没有考虑到镜像动量的不确定性。当不确定度远小于反冲动量时,纠缠和干涉击穿效应就会发生,反冲动量的量级与光子动量的量级相同。然而,检查得出的结论是,对于实际的镜子,发生相反的情况。因此,不应有这种影响。
2005-03-11 quant-ph
Covariant Mappings for the Description of Measurement, Dissipation and Decoherence in Quantum Mechanics
简要回顾了描述统计实验的量子力学的一般形式,特别介绍了位置和动量观测量作为POVM,其特征在于它们相对于等熵Galilei群的协变性。映射描述状态变换作为一个封闭或开放系统的测量和动态演化的结果被认为是相对于一般的约束,他们必须遵守和他们的协方差性质相对于对称群。特别是不同的主方程进行了分析,鉴于相关的对称群,回顾了一般结构的映射协变下相同的群体。对阻尼谐振子、二能级系统和量子布朗运动进行了计算。特别注意的是致力于一般结构的双折射协变主方程。在这个框架内,最近获得的量子对应的经典线性玻尔兹曼方程被认为是,以及一个一般的理论框架,用于描述不同的退相干实验,指出不同的可能行为之间的连接在描述退相干和经典的Lévy过程的特征函数。
2007-07-04 quant-ph
Redundancy and Decoherence: Gateways From Quantum World to The Classical
在我们的日常生活经验中,我们面对的是“这里或那里”而不是“这里和那里”的局部对象。从量子力学的角度来看,猫的状态可以同时是“死的和活的”,这与我们的经典生命观察不一致。如果我们假设量子理论可以解释大尺度事件,那么量子性在经典世界中又怎么可能消失呢?答案在于环境和利益体系之间的相互作用。量子达尔文主义描述了环境中每个系统的量子信息的扩散。我们将展示纠缠如何在周围环境中对每个系统的信息进行编码和解码时发挥关键作用。
2013-11-24 quant-ph
Localized Decoherence as a Constructive Tool: An Optical Simulation of Matter-Wave Interference
University of Ljubljana, Faculty of Mathematics and Physics(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Jožef Stefan Institute(约热夫·斯特凡研究所)
本文证明空间局域退相干可被用作干涉工具,通过光学模拟物质波干涉验证了其制备宏观叠加态的能力,确立了退相干作为量子态工程资源的新范式。
2026-10-09 physics.optics quant-ph
Quantum digital-to-analog conversion algorithm using decoherence
Toyohashi University of Technology(丰桥技术科学大学)
我们考虑将量子寄存器上编码的数字数据并行映射到模拟幅度的问题。它被证明是不可能的,一个完全酉多项式时间量子算法存在于这个问题; NP成为一个子集的BQP,如果它存在。从实用的角度出发,我们提出了一种利用量子退相干的非幺正线性时间算法。它默认地使用了一个指数级的物理资源,通常是大量相同的分子。对算法过程中出现的相关性进行了讨论。
2015-05-19 cs.DS quant-ph
Asymptotic evolution of quantum walks on the $N$-cycle subject to decoherence on both the coin and position degrees of freedom
考虑在$N$ -圈上的离散时间量子行走,该量子行走在硬币和位置自由度上都受到退相干的影响。通过考察系统的密度矩阵的演化,我们得到了关于系统渐近行为的一些新结论。当$N$为奇数时,系统的密度矩阵在长期内趋向于最大混合态,与初始状态无关。当$N$是偶数时,虽然系统的行为不一定是渐近平稳的,但在这种情况下也得到了系统的渐近动力学的显式公式。此外,这种方法使我们能够指定互信息的限制行为,被视为子系统(硬币和步行者)之间的量子纠缠的度量。特别是,我们的研究结果提供了有效的理论确认的研究结果,以前的作者,谁到达他们的结果,通过广泛的数值模拟。我们的结果可以归因于一个重要的定理,该定理对于广义随机酉运算,明确地确定了其所有对应于单位模特征值的特征空间的结构。
2011-06-14 quant-ph
A quantum trajectory description of decoherence
对物理学、化学和生物学相关的许多问题进行完整的理论处理,需要考虑环境对感兴趣的系统的作用。通常环境涉及相对大量的自由度,这使得从纯量子力学的角度来看问题在数值上难以处理。为了克服这个缺点,提出了一类新的量子轨道。这些轨迹,基于相同的理由作为Bohmian的,是唯一相关的系统减少密度矩阵,因为环境的自由度的演变没有被明确考虑。在这种方法中,环境效应通过出现在系统运动方程中的随时间变化的阻尼因子来发挥作用。除了它们明显的计算优势之外,这种类型的轨迹也对理解系统退相干非常有见地。特别是,在这里,我们显示了有用的这些轨迹分析干涉现象中的退相干效应,作为一个工作模型,著名的双缝实验。
2008-02-10 physics.chem-ph quant-ph
Gravitational Decoherence
我们讨论了由引力引起的或与引力有关的低能量子系统的相干性损失的影响,称为引力退相干。例如,这些由随机度规涨落产生的效应,有望通过相对便宜的桌面实验来实现,而在真正的量子引力效应变得重要的尺度之前。因此,他们可以提供第一个量子领域的引力实验观点。我们将考察由经典和量子引力涨落引起的退相干模型;显然,对引力退相干仍然缺乏清晰的理解。接下来,我们将回顾当系统足够大时,在引力导致波函数坍缩的假设下,修改量子理论的模型。这些模型挑战了量子引力的相互作用,并且可以通过实验进行验证。在最后一部分,我们有一个在实验研究的艺术状态看。我们将回顾旨在越来越精确地测量重力(G和g)的努力,以及测量非相对论量子系统上的常规和非常规重力效应的想法。
2017-09-01 gr-qc quant-ph
The Geometry of Consistency: Decohering Histories in Generalized Quantum Theory
本文探讨了广义“相容历史”量子理论中退相干的几何性质,揭示了该理论与任何特定应用无关的性质,并指出了封闭量子系统的退相干泛函如何可以看作是该系统的Hilbert空间上的线性算子空间上的厄米特形式。这一识别表明了退相干泛函的一些结构性质。例如,确定一致集合中历史的最大数量的界限。当退相干泛函是正的时--就像在传统的量子力学中一样--它在历史算子空间上定义了一个半内积。这表明相容的历史集正好是这个内积的正交集。它进一步暗示了正消相干泛函的Cauchy-Schwarz不等式和三角不等式的普遍存在性。阐明了ILS定理的几何意义,并给出了类算子上的ILS定理的一个版本。根据一个给定的退相干泛函的历史算子一致的类被发现,并且,相反地,它示出了如何构造退相干泛函,根据该退相干泛函,一组给定的历史是一致的。更一般地说,这里发展的“几何”观点提供了一种强有力的统一语言,用以解决广义量子理论中的问题。
1997-04-17 gr-qc quant-ph
Quantum Measurement Encoding for Quantum Metrology
本研究针对耗散量子传感中退相干影响参数精度的问题,提出量子测量编码方案,确定保精度条件并推导非厄米传感中精度损失的通用公式,为量子计量信息传递提供新途径。
2024-07-04 quant-ph
Emergent Decoherence Dynamics in Doubly Disordered Spin Networks
本文在双重无序电子-核自旋网络中发现鲁棒的涌现退相干定律,揭示其源于电子介导长程相互作用与核网络亚扩散输运两个通道,并证明无序可保护相干性,为设计长寿命量子存储器提供新原理。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complementarity between decoherence and information retrieval from the environment
针对开放量子系统中从环境提取信息的基本限制问题,推导出无反冲极限下的量子-经典混合解,应用于Caldeira-Leggett模型时揭示了可区分性长度与量子Fisher信息核,为间接观测精度设定了限制。
2024-03-24 quant-ph
Complementary quantum and classical records of qubit decoherence
Tokyo University of Agriculture and Technology(东京农工大学)
研究通过张量网络动力学揭示退相干过程中非经典态的条件性印记,展示温度和谱指数对非经典性的调控作用。
2026-07-01 quant-ph
Fisher information under decoherence in Bloch representation
从几何角度研究了退相干下两种量子费舍尔信息的动力学行为。我们首先推导出这两个量的显式公式为一个单一的量子比特的布洛赫矢量。此外,我们还得到了它们在三种不同退相干信道下的解析结果,这些结果用仿射变换矩阵表示。使用层次方程方法,我们数值研究了这两个信息的动力学耗散模型和比较的数值结果与解析的,通过施加的行波近似。我们进一步表示的两个信息量的Bloch向量的qudit,通过扩展的密度矩阵和厄米特算子在一个共同的一组生成元的李代数$\mathfrak{su}(d)$。通过计算动力学量子费舍尔信息,我们发现碰撞退相显著降低了用Ramsey干涉测量相位参数的精度。
2013-02-26 math-ph math.MP quant-ph
Beyond Copenhagen: Following the Trail of Decoherence in Feynman's Light Microscope
本文通过费曼光显微镜探讨退相干理论,质疑波函数坍缩,提出经典世界可能由薛定谔方程平滑演化涌现,并讨论量子力学的解释困境。
2025-09-11 quant-ph
Differential and Common Decoherence Modes in Witnessing the Quantum Gravity-Induced Entanglement of Matter
University of Groningen(格罗宁根大学);Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen(格罗宁根大学范斯温德恩粒子物理与引力研究所);Canadian Institute of Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所)
本文在QGEM实验中研究不同退相干率下量子引力诱导纠缠的见证,提出数学框架并搜索最优参数,发现增加质量可显著改善见证效果。
2026-09-11 quant-ph
Quantum decoherence effect and neutrino oscillation
本文从赫普-科尔曼(HC)模型(K。Hepp,Hev.Phys.Acta,{ \bf 45},237(1972)),本文一般地考虑了由中微子周围环境引起的中微子味振荡中的量子退相干。解决太阳中微子问题的Ellis,Hagelin,Nanopoulos和Srednicki(EHNS)机制可以在普通量子力学的框架下理解。在弱耦合极限下,提出了一个描述双中微子系统从纯态到混合态跃迁的微观模型。给出了附加两个含时参数后的中微子振荡存活几率修正公式。这一结果表明,在特定的环境下,即使自由中微子没有质量差,中微子的振荡现象仍然存在。
1998-08-15 hep-ph hep-th quant-ph
Decay of quantum sensitivity due to three-body loss in Bose-Einstein condensates
由于大量原子的相干性质,玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在传感应用方面具有很大的潜力。已经提出了几个建议,以使用集体激发,如声子在BEC的量子增强感测在量子精密测量。然而,相关的高度非经典状态往往是非常容易受到退相干。在这篇文章中,我们研究了退相干的影响,由于无处不在的过程中的三体损失的BEC。我们发现强有力的限制范围广泛的参数,我们讨论的可能性,以限制这些限制。
2021-10-01 quant-ph
Timeless Histories: Quantum Measurement and the Maximum Entropy Principle
Center for Functional Nanomaterials, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心)
该研究针对量子测量问题,将其与最大熵原理结合,提出「永恒的历史」量子力学表述,以玻恩-玻尔兹曼规则为基础,结合退相干解释经典性涌现,避免了退相干需自证规则的问题。
2026-08-06 physics.hist-ph quant-ph
Characterising extremal decoherence by quantum measurement incompatibility
Università di Bari(巴里大学);INFN, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所巴里分部);Aberystwyth University(阿伯里斯特威斯大学)
研究通过量子测量不相容性表征极端退相干,利用相容性区域比较噪声通道,将框架用于退相干通道,揭示特殊退相干效应,通过刚性扩张结构使相容性区域易处理,还从联合可测量性角度对SIC特殊作用进行表征并重新表述SIC存在问题。
2026-07-24 quant-ph
Dynamic state reconstruction of quantum systems subject to pure decoherence
本文介绍了一种有效的量子态层析方案,用于处理纯退相干量子比特和纠缠量子比特。我们实现了开放系统的动态重构方法,通过相位阻尼通道,提出了:开放系统信息动态。23,1650019(2016)。在本文中,我们证明了在四个不同时刻测量的两个不同的可观测量值足以重建初始密度矩阵的qutrit与相位阻尼通道的演变。此外,我们推广的方法,以确定最佳的标准,量子层析纠缠量子比特。最后,我们证明了两个普遍定理的最小数量的不同的观察所需的量子断层扫描的qudits。我们认为,动态重建方案带来了显着的进步和新颖性的量子断层扫描,因为它们可以减少所需的不同的测量来解决这个问题,这是重要的从实验的角度来看。
2020-01-22 math-ph math.MP quant-ph
Decoherence is an echo of Anderson localization in open quantum systems
本文通过为 Lindblad 生成元建立几何预解方程和有限体积判据,证明在具有能隙或强无序的开放量子系统中退相干导致位置基非对角元指数衰减,从而将安德森局域化推广到开放量子系统。
2024-02-24 math-ph math.MP quant-ph
Quantum to classical transition induced by gravitational time dilation
本文研究了薛定谔猫态由于时间膨胀而引起的量子度损失。通过比较Wigner函数干涉条纹、Wigner函数的负性、非经典深度、Vogel判据和Klyshko判据等几种非经典性指标的动力学性质,我们对量子到经典的跃迁有了一个整体的认识.我们的研究结果表明,只有两个这些指标严重依赖于猫的大小,即如何宏观叠加。最后,我们将引力诱导的退相干时间与典型的退相干时间进行了比较,典型的退相干时间是由于系统特征参数中不可避免的统计波动引起的经典噪声[21]。我们表明,由于时间膨胀的退相干的实验观察施加严重的限制,在实验中的经典噪声的允许水平。
2017-06-22 quant-ph
Approximate Decoherence, Recoherence and Records in Isolated Quantum Systems
Instituto de Física de Cantabria (IFCA), Universidad de Cantabria–CSIC(坎塔布里亚物理研究所(IFCA),坎塔布里亚大学-西班牙国家研究委员会);Física Teòrica: Informació i Fenòmens Quàntics, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学物理系理论物理:信息与量子现象);Department of Mathematics/Computer Science/Physics, University of Osnabrück(奥斯纳布吕克大学数学/计算机科学/物理系);Department Mathematik/Informatik–Abteilung Informatik, Universität zu Köln(科隆大学数学/信息学系-信息学部);ICREA – Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究与教育学院)
研究孤立量子系统中退相干与再退相干的近似机制,揭示记录形成与Born规则的关联。
2026-01-27 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph