Temperature-field phase diagrams of one-way quantum work deficit in two-qubit XXZ spin systems
研究了自旋为1/2的XXZ链在均匀磁场中的热平衡情况。对于这个模型,我们给出了一个完整的分类的所有定性不同的单向量子功(信息)赤字的相图。该图可以包含具有最佳测量的固定和可变(状态相关)角度的区域(相位、分数)。我们发现的情况下,相图中的可变的最佳测量角度的区域的大小是大的,也许这样的区域可以通过实验检测到。我们还建立了最佳的测量角度的行为之间的关系的边界附近的分离不同的区域和朗道的相变的第二类和第一类的理论。
2019-11-12 quant-ph
Phase diagram for the one-way quantum deficit of two-qubit X states
单向量子亏损(量子相关性的量度)可以针对X量子态展现具有相位$Δ_0$和$Δ_{π/2}$的区域(子域),其特征在于常数(即,通用的)最佳测量角,相应地,相对于$z$轴的零和$π/2$,以及具有可变的(依赖于状态的)最佳测量角$\vartheta$的第三相$Δ_\vartheta$。我们建立了对称X态XXZ子类的单程量子亏损的完整相图。与其中具有可变最佳测量角度的相位的区域非常小(更确切地说,其是非常薄的层)的量子不和谐相反,类似区域$Δ_\vartheta$很大,并且实现了与区域$Δ_0$和$Δ_{π/2}$的尺寸相当的尺寸。这为在实验上发现具有可变最佳测量角度的量子关联的神秘部分带来了希望。
2018-11-09 quant-ph
Bimodal behavior of post-measured entropy and one-way quantum deficit for two-qubit X states
发展了一种计算单向量子亏损的方法。它涉及对测量后的熵形状的仔细研究。我们发现,在X状态空间的某些区域中,作为测量角$θ\in[0,π/2]$的函数的后测量熵$\tilde S$在开区间$(0,π/2)$内表现出双峰行为,即,它有两个内部极值:一个最小值和一个最大值。此外,当这样的双峰函数$\tilde S(θ)$的内部最小值小于在端点$θ=0$或$π/2$的情况下,发现。这导致通过从端点到内部最小值的最佳测量角度的{ \em finite}跳跃在单向量子赤字的相位之间形成边界。建立了双参数X态族的相图。具有可变的最佳测量角度的子区域约为总区域的1个$\%$,其相对线性尺寸达到$17.5\%$,并且这些子区域的状态之间的保真度可以降低到$F=0.968$。此外,对由于内部最小值引起的单向亏损的校正可以实现$2.3\%$。这样的条件有利于在实验中探测最佳测量角可变的单向量子亏损子区。
2017-09-19 quant-ph
One-way quantum deficit for $2\otimes d$ systems
研究了$2\otimes d$体系的单向量子亏损。给出了冯诺依曼测量和弱测量下单向量子亏损的解析表达式。作为一个例子,量子比特qutrit系统进行了详细研究。结果表明,即使量子纠缠消失,也存在非零的单向量子亏损。此外,通过弱测量的单向量子亏损比通过冯诺依曼测量的弱。研究了退相通道下纠缠和单向量子亏损的动力学性质。
2016-07-06 quant-ph
An Energetic Constraint for Qubit-Qubit Entanglement
MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Laboratory(MajuLab,CNRS-UCA-SU-NUS-NTU国际联合研究实验室);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);Université Paris-Saclay, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS(巴黎萨克雷大学,纳米科学与技术中心,CNRS);Université de Lorraine, CNRS, LPCT(洛林大学,CNRS,LPCT)
研究从能量角度分析量子比特-量子比特纠缠,揭示量子相干性与纠缠间的能量权衡,通过分解量子比特内部能量为相干和非相干部分,发现纠缠增加时相干能量减少,进而提出基于平方纠缠度的新的优化指标。
2026-10-09 quant-ph
A note on one-way quantum deficit and quantum discord
单向量子亏损和量子不协调是量子关联的两个重要度量。我们在两量子比特系统中重新审视它们之间的关系。研究了单向量子亏损和量子不和谐具有相同的最佳测量系综的条件,证明了对于一类X态,单向量子亏损可以由量子不和谐导出.此外,我们给出了单向量子亏损与形成纠缠之间的一个明确关系。我们证明了在相位阻尼通道下,对于四参数X态,单向量子亏损和量子不和谐的演化方式完全相同。文中给出了一些具体的算例。
2016-01-11 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
Reducing Computational Complexity of Quantum Correlations
我们解决的问题,减少所需的资源来计算信息理论的量子相关措施,如量子不和谐和量子工作赤字在两个量子比特和高维系统。我们表明,即使我们利用一组有限的本地测量的量子相关措施的测定是可能的。我们发现,确定允许我们获得一个封闭的形式的量子不和谐和量子功赤字的几类状态,具有较低的误差。我们表明,在完整的本地测量的约束所造成的计算误差减少快速的限制集的大小的增加,这意味着有用的约束优化,特别是随着尺寸的增加。我们进行定量分析,以调查如何与系统的大小,考虑到一组合理的构造的约束集的误差尺度。通过比较研究,我们发现优化量子功赤字所需的资源通常高于量子不和谐所需的资源。我们还证明,最小化量子不和谐和量子功赤字的情况下,两个量子比特的混合态的固定秩和具有正的部分转置相比,相应的状态具有非正的部分转置更容易。应用该方法的量子自旋模型,我们表明,约束优化可以用来分析这种系统的优势,在量子信息理论的语言。对于束缚纠缠态,我们证明了当测量值对应于三个笛卡尔坐标系中的自旋观测值时,误差是很小的,从而得到了束缚纠缠态的量子不和谐和量子功亏损的表达式.
2015-12-17 quant-ph
The Geometry of Single-Qubit Maps
物理上允许的单个量子比特上的量子演化可以用它们的几何形状来描述。从一个简单的参数化的单位单量子比特通道,所有这样的通道的规范形式可以给出。相关的几何可以用来理解如何用完全正映射来近似正映射,例如在最佳窃听策略的情况下。这些量子信道可以由适当的网络或通过动力学手段产生。Strømer-Woronowisc的结果也可以用这种几何学来理解。
2001-06-06 quant-ph
Qubit geometry and conformal mapping
将Bolch球与黎曼球(扩展复平面)等同起来,得到了扩展复平面上单量子比特么正操作与莫比乌斯变换之间的关系.
2002-09-16 quant-ph
Two and Three Qubits Geometry and Hopf Fibrations
本文回顾了最近的尝试,描述两个和三个量子比特的希尔伯特空间几何的帮助下,霍普夫纤维化。在这两种情况下,它表明,相关的霍普夫映射是强烈敏感的状态纠缠内容。在两个量子比特的情况下,一个推广的单量子比特著名的布洛赫球表示的描述。
2003-10-08 quant-ph
Geometry of Two-Qubit State and Intertwining Quaternionic Conformal Mapping Under Local Unitary Transformations
本文讨论了两量子比特系统在局域酉群$SO(2)\otimes SU(2)$下的几何性质。证明了四元数共形映射在$Sp(2)$的这个局部幺正子群和四元数莫比乌斯变换之间交织,这是Lee等人(2002 Quantum Inf. Process. 1129)。
2007-08-27 quant-ph
Binegativity and geometry of entangled states in two qubits
我们证明了对于任意两个量子比特态,双负性总是正的。结果表明,两个量子比特纠缠态的渐近相对熵不超过Rains界,且任何两个量子比特态的纠缠代价都是态的对数负性.进一步的证明揭示了纠缠态的一些几何特征,并表明部分转置可以给出纠缠态在两个量子比特中的另一种可分离的近似。
2003-11-11 quant-ph
The twistor geometry of three-qubit entanglement
给出了三量子比特纠缠的几何描述。对应于量子比特上的随机局域操作和经典通信的一部分变换被视为规范自由度。纠缠态可以用克莱因二次曲面${\cal Q}$的点来表示,这是一个从扭量理论中已知的空间。证明了三比特不变量在${\cal Q}$的特殊子空间上为零。提出了一种$GHZ$类的不变消失方法。给出了正则分解和分布纠缠不等式的几何解释。
2004-03-08 quant-ph
Geometry of the 3-Qubit State, Entanglement and Division Algebras
我们提出了一个推广到3量子位的标准布洛赫球表示为一个单一的量子位和7维球表示为2量子位在Mosseri { \it et al.} \cite{Mosseri2001}。3量子比特系统的希尔伯特空间是15维球体$S^{15}$,它允许以$S^8$为基础和以$S^7$为纤维的自然(最后)霍普夫纤维化。一个显著的特点是,在1和2量子比特的情况下,映射是纠缠敏感的,并且两种不同的方式解开3个量子比特自然与霍普夫映射有关。我们定义了一个测量3量子比特态纠缠度的量。并讨论了将这种构造推广到更高量子比特态的可能性。
2004-03-13 quant-ph
Two and Three-Qubits Geometry, Quaternionic and Octonionic Conformal Maps, and Intertwining Stereographic Projection
本文讨论了在局域幺正群下二量子比特态和三量子比特态的几何性质。我们首先回顾了在群$SU(2)$作用下的单比特几何及其与黎曼球的关系。我们证明了四元极射赤平投影是局部酉群$SU(2)\otimes SU(2)$与四元莫比乌斯变换的交织。该运算中出现的不变项与并发测度有关。然而,对于更全局的群$Sp(2)$,存在相同的交织赤平投影,从而将熟悉的Bloch球推广到二能级系统中。随后,我们引入了三量子比特态的八元数球极投影和八元数保角映射(或八元数莫比乌斯映射),并发现它们在局域幺正操作下可能具有不变项的证据,这表明这两种映射都是纠缠敏感的。
2015-11-12 quant-ph
Two-qubit causal structures and the geometry of positive qubit-maps
我们在Ried等人[Nat.Phys.11,414(2015)]提出的设置中研究量子因果推理,其中共因情景可以与因果情景混合,并且发现量子力学可以在区分这两种情景方面带来优势:而在经典统计学中,需要随机试验等干预措施,如果共同原因来自最大纠缠态,那么量子观测方案就足以检测因果结构。我们分析了这种设置的几何单位的积极的,但不完全积极的量子位映射,所产生的混合量子位通道和转向地图。我们发现的范围内的混合参数,可以产生给定的相关性,并证明了一个量子优势在一个更一般的设置,允许任意的unital通道和初始状态与完全混合的约化状态。这是通过建立新的边界上签署的奇异值的总和矩阵。几何的基础上,我们量化和识别的起源取决于所观察到的相关性的量子优势,并讨论如何额外的约束可以导致一个独特的解决方案的问题。
2018-03-01 quant-ph
Construction of Arbitrary Robust One-Qubit Operations Using Planar Geometry
我们展示了如何构造一个任意的鲁棒的单量子比特幺正操作,其控制哈密顿量为$A_x(t) σ_x + A_y(t) σ_y$,其中$σ_i$是泡利矩阵,$A_i(t)$是分段常数。我们的方法,基于平面几何,承认一个简单而直观的解释。此外,总的执行时间和所获得的序列的基本门的数量是可比的最短的已知级联复合脉冲。
2014-10-28 quant-ph
Low-rank geometry of two-qubit gates
LAAS-CNRS, Université de Toulouse(图卢兹大学 LAAS-CNRS);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学)
本文基于两量子比特门的行列式几何,结合Weyl室表示与算子Schmidt理论,将门合成视为距离问题,量化非局域复杂性,并展示iSWAP门是接近局部操作的最完美纠缠门。
2026-11-09 quant-ph
Roto-Reflection Geometry of Pure Two-Qubit Entanglement
University of Latvia(拉脱维亚大学)
本文发现纯两比特纠缠在泡利关联张量中呈现为局部布洛赫球之间的非正交映射(旋转反射),并通过分离并发度收缩恢复部分纠缠态的相同几何结构,提出纠缠旋转反射平面(ERRP)作为纠缠标量大小的协变几何补充。
2026-10-23 quant-ph
Five-Qubit Contextuality, Noise-Like Distribution of Distances Between Maximal Bases and Finite Geometry
使用五个可交换的五量子比特观测集,我们提出了贝尔-科亨-斯派克定理的具体160-661和160-21状态证明,这也是贝尔定理的证明。在这两种情况下,相应的最大碱基之间的“希尔伯特-施密特”距离的直方图显示出类似噪声的行为。这五个交换集也被赋予了辛极空间W(9,2)结构的有限几何意义。
2012-06-01 quant-ph
Entanglement and the geometry of two qubits
两个量子比特是最简单的系统,其中可分离和纠缠态以及纠缠见证的概念首次出现。我们给出了这些概念的三维几何描述。然而,这种描述没有关于纠缠度量的定量信息。一个四维的描述也捕捉纠缠的措施。我们给出了一个简洁的贝尔态公式,它导致了基本的隐形传态恒等式的巧妙证明。我们描述了两个量子比特的最佳蒸馏几何和Peres-Horodecki可分性准则的一个简单的几何证明。
2008-08-14 quant-ph
Entanglement of three-qubit geometry
几何量子力学的目标是用纯态空间中优先选择的几何特征来表达量子系统的物理性质。本文给出了一个、两个和三个自旋为1/2的粒子系统的几何特征,并指出了量子态的纠缠类型。
2006-12-14 quant-ph
Quantum discord and geometry for a class of two-qubit states
研究了一类具有平行非零Bloch矢量的两比特态的量子不协调能级表面。研究了退相干条件下量子失谐的动力学行为。结果表明,一类X态在退相干下存在经典关联与量子关联的突变。我们的结果包括M. D. Lang和C. M. Caves [Phys. Rev. Lett. 105,150501(2010)]作为一个特例,并展示了量子不和谐的新图片和结构。
2011-04-11 quant-ph
The Geometry of Qubit Decoherence: Linear vs. Nonlinear Dynamics in the Bloch Ball
National Institute of Science and Technology for Complex Systems(复杂系统科学与技术国家研究所);Faculty of Mathematics, University of Bialystok(比亚韦斯托克大学数学学院)
本文通过线性与非线性方法分析量子比特退相干的几何特性,揭示了布洛赫球中混合态轨迹与SU(2)对称性对开放量子比特动力学的影响。
2025-11-28 quant-ph
Geometry of two-body correlations in three-qubit states
University of New Mexico(新墨西哥大学);BCAM - Basque Center for Applied Mathematics(巴斯克应用数学中心);Universität Siegen(锡根大学)
研究三粒子态中两体关联的限制,基于边缘态的Bloch向量长度构建局部酉不变坐标,推导纯态和混合态的非线性界,并提出多体纠缠检测标准和量子态秩表征方法。
2023-09-18 quant-ph
Geometry of two-qubit states with negative conditional entropy
本文综述了两量子比特态的负条件熵的几何特征以及Cerf和Adami提出的条件振幅算符的性质,并与量子比特态的纠缠和非定域性进行了比较。我们确定了局部最大混合两量子比特态四面体中负条件熵的区域。在这组状态,负条件熵意味着非局域性和纠缠,但不是反之亦然,我们表明,Cerf-Adami条件振幅算子提供了一个纠缠见证等价于Peres-Horodecki标准。在四面体之外,这种等价性一般不成立。
2017-02-22 quant-ph
Lorentzian geometry of qubit entanglement
研究了量子比特纠缠与洛伦兹几何的关系。在之前的一篇论文中,我们给出了一个检测两个量子比特纠缠的方法。纠缠判据基于单个量子比特上的部分洛伦兹变换(PLT)。本文给出了PLT测试的理论框架。处理是基于物理上的闵可夫斯基时空的因果结构,数学上,在洛伦兹奇异值分解。一个令人惊讶的特征是相对论中使用的“能量条件”的自然出现。所有态都满足一个“支配能量条件”(DEC),可分态满足强能量条件(SEC),而纠缠态违反SEC。除了测试纠缠,我们的方法也使我们能够构建一个可分离的形式的密度矩阵在这些情况下,它存在。我们的方法导致一个简单的图形三维表示的状态空间,其中显示的纠缠态内的所有状态的集合。
2018-01-02 quant-ph
Triangle geometry for qutrit states in the probability representation
我们用与人造量子比特态相关的概率来表示量子比特态的密度矩阵的矩阵元素。我们证明了量子比特态和可观测量的量子统计在形式上等价于经典系统的统计,该系统具有三个随机向量变量和三个经典概率分布,并服从本研究中发现的特殊约束。量子比特态的布洛赫球几何被映射到量子比特的三角形几何。本文研究了量子至上主义图景中描述量子比特态的Malevich平方的三重性以及自旋为1的量子比特态的平方面积不等式。我们用确定量子态密度矩阵的概率的线性变换来表示量子态的量子信道。
2018-04-13 quant-ph
Spin geometry of entangled qubits under bilocal decoherence modes
主方程的Lindblad生成元定义了在开放量子系统中发生哪种退相干。我们使用两个量子比特系统,并选择生成元作为系统本征态的投影算子和它们的幺正双局域旋转。详细研究了由此产生的退相干模式。除了一般的解,我们还研究了最大纠缠态的特殊情况-贝尔单态。结果被描绘在所谓的自旋几何图片,它允许说明存储在某一状态的(非局部)相关性的演变。问题的条件下的路径描绘出的几何图片只取决于双局部旋转之间的相对角度的解决。
2007-07-25 quant-ph
Non-separability and steerability of two-qubit states from the geometry of steering outcomes
当两个量子比特A和B处于适当的状态时,爱丽丝可以通过对A进行不同的测量来远程操纵鲍勃的系统B进入不同的系综。这个著名的现象被称为量子转向,或爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向。重要的是,量子操纵不仅建立了A(由Alice进行)和B(由Bob拥有)的集合之间的对应关系,而且还建立了Alice的每个测量结果和Bob系统的非规范化条件状态之间的对应关系。对应于Alice的所有可能测量结果的B的非归一化条件状态被称为Alice的转向结果。我们发现,令人惊讶的是,爱丽丝的转向结果的$4$维几何完全决定了两个量子比特状态的不可分离性和从她的身边的可操纵性。因此,将两个量子比特状态分类为不可分离和可操纵类的问题等价于对某些$4$维偏斜双锥进行几何分类。
2016-07-27 quant-ph
Quantum Error Correction and Orthogonal Geometry
介绍了一个群论框架,简化了已知的量子纠错码的描述,大大方便了新的例子的建设。给出了将3个量子比特映射到8个量子比特纠正1个错误,4到10个量子比特纠正1个错误,1到13个量子比特纠正2个错误,以及1到29个量子比特纠正5个错误的代码。
1996-07-02 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
Connecting geometry and performance of two-qubit parameterized quantum circuits
参数化量子线路(PQC)是许多变分量子算法的核心组成部分,但缺乏对其参数化如何影响算法性能的理解。我们开始这个讨论,使用主丛几何特征的两个量子比特PQC。在基流形上,我们使用Mannoury-Fubini-Study度量来找到一个简单的关系Ricci标量(几何)和并发(纠缠)的方程。通过在变分量子本征求解器(VQE)优化过程中计算Ricci标量,这为我们提供了一个新的视角,如何以及为什么量子自然梯度优于标准梯度下降。我们认为,量子自然梯度的优越性能的关键是它能够找到高负曲率区域的优化过程中的早期。这些高负曲率的区域在加速优化过程中显得很重要。
2022-08-12 quant-ph
Geometry and Entanglement of Two-Qubit States in the Quantum Probabilistic Representation
采用一种新的基于概率单纯形的量子比特和量子态的几何表示来描述两个量子比特的密度矩阵的可分性和纠缠特性。Peres-Horodecki正部分转置(ppt)准则和并发不等式被表述为引入的概率分布呈现纠缠所必须满足的条件。一个四电平系统,其中一个或两个状态是不可访问的,被认为是一个例子,应用详细的概率方法在一个明确的形式。通过量子比特纠缠态定义了两个量子比特纠缠态的马列维奇平方的三个三角形的面积,并计算了三个三角形面积之和的临界值。我们总能找到平方面积之和的区间,这就为用概率检验系统的纠缠提供了可能。
2018-08-24 quant-ph
Necessary and sufficient condition for steerability of two-qubit states by the geometry of steering outcomes
自可操纵性概念提出以来,如何充分刻画二分系统量子态的可操纵性一直是一个悬而未决的问题。在这项工作中,使用我们最近的几何方法的可操纵性,我们提出了一个必要和充分条件的两个量子比特状态是可操纵的投影测量。为此,我们定义了临界半径的本地模型,并表明,两个量子比特的状态是可操纵的投影测量从爱丽丝的一面,当且仅当她的临界半径的本地模型小于$1$。作为一个例子,我们计算的临界半径的局部模型的所谓的T-状态证明最近建议的ananterior爱丽丝的局部隐藏状态模型的最优性。
2016-05-02 quant-ph
Correlation constraints and the Bloch geometry of two qubits
本文提出仅依赖局域 Bloch 向量长度差的两体态纯度不等式,紧化 2-qubit 边缘问题,并构建三维 Bloch 模型以可视化态空间及局域—关联性质。
2024-01-22 quant-ph
On the geometry of a class of N-qubit entanglement monotones
定义了一类在随机局域操作和经典通信下不变的N比特纠缠单调数(SLOCC)。这类纠缠单调包括著名的并发的例子,三纠缠,和一些最近介绍的四,五和N-量子比特SLOCC不变量。这些不变量的构造是基于希尔伯特空间的二分划分,其形式为${\bf C}^{2^N}\simeq{\bf C}^L\otimes{\bf C}^l$ with $L=2^{N-n}\geq l=2^n$。这样的划分可以给出一个很好的几何解释,在${\bf C}^L$中的l-平面的格拉斯曼Gr(L,l),可以实现为零轨迹的二次多项式在复射影空间中的适当的维数通过Plucker嵌入。这些不变量用格拉斯曼坐标的Plucker坐标表示。
2005-07-07 quant-ph
Geometry versus excitation sector in the decoherence of asymmetric $N$-qubit $W$ states
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);Techno India Group(泰科印度集团);Tokyo International University(东京国际大学);Institute for International Strategy and Emerging Technologies, Tokyo International University(东京国际大学国际战略与新兴技术研究所)
该研究对比非对称N量子比特W态退相干中网络几何与激发扇区对两体纠缠的影响,推导噪声模型下的并发度动力学,明确两者为纠缠鲁棒性的独立控制要素。
2026-08-14 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
The Geometry of Quantum Coherence for Two Qubit $X$ States
我们绘制了几个基于距离的量子相干贝尔对角态的几何。我们发现,随着相干性的$l_{1}$范数和相对熵从0到1连续变化,它们的表面从可分离区向纠缠区移动.基于这一事实,用直观的几何学来解释非零相干的量子态可以用来产生纠缠,而不是相反,将更有启发性。给出了Bell对角态的量子不协调等于其相干相对熵的充要条件,并给出了不等式的曲面。给出了$X$态的相对相干熵曲面。我们给出了局域非耗散通道下Bell对角态相干性的相对熵动力学曲面,发现局域非耗散通道下所有相干性都减小.
2017-03-07 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
Calibrated Helstrom geometry on the Bloch ball via Connes spectral distance
Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院)
本文通过有限标量-量子比特-标量模型,证明量子比特态的等先验Helstrom迹距离几何可从Connes谱距离恢复,标量参考扇区通过恒等Dirac链接各向同性耦合到量子比特块,使完整Bloch球继承标准弦迹距离几何,标量扇区距离起校准作用。
2026-06-15 quant-ph
Triangle geometry of the qubit state in the probability representation expressed in terms of the triada of Malevich's Squares
我们映射的密度矩阵的量子比特(自旋-1/2)状态与布洛赫球,并在层析概率表示到三角形的顶点确定Triada的马列维奇的平方。三个三角形顶点位于另一个等边三角形的三条边上,该等边三角形的边长等于$\sqrt 2$。我们证明了三角形顶点与Bloch球内的点一一对应,并证明了自旋投影+1/2到三个正交方向上的三个概率的不确定性关系具有由三角形面积确定的界。这个界限与三个马列维奇的正方形面积之和有关,其中正方形的边与三角形的边重合。我们将量子比特态的任何演化表示为三角形的三个顶点的运动,并将量子比特态的门解释为马列维奇平方的Triada的半群对称性。从量子比特态演化的动力学半群出发,构造了群U(2)的非线性表示。
2018-03-25 quant-ph
Geometry of quantum state space and entanglement
最近,量子信息过程中的纠缠度和几何实体之间的显式关系已被报道。(2016)15:1629-1638。已经表明,如果一个量子比特与另一个辅助量子比特纠缠,那么负性,直到一个常数因子,等于在对应于量子比特状态空间的度量空间上定义的特定黎曼度量的平方根。本文考虑了不同类型的两体纠缠态,给出了两种纠缠度量与黎曼度量之间的明确关系。
2018-05-29 quant-ph
Dissipative and Non-dissipative Single-Qubit Channels: Dynamics and Geometry
单量子比特信道分为两大类:振幅阻尼信道和广义去极化信道。一个规范推导的克劳斯表示前者,通过蔡同构的一般情况下,系统的相互作用与压缩热浴。这种同构也被用来表征这些通道类的几何形状和秩的差异。在同构下,根据Choi矩阵的混合性或可分性来量化退相干的程度。而后者的通道形成一个3-单纯形,前者的通道不形成一个凸集,从从头算的角度来看。此外,在广义去极化通道的秩可以是直到4的任何正整数的情况下,振幅阻尼通道的秩是2或4。利用不同的信道性能参数,给出了温度和压缩对耗散信道的不同影响。特别是,噪声范围被确定的状态的可扩展性提高,尽管由于环境压缩的退相干增加。
2012-07-27 quant-ph
A qubit strongly interacting with a bosonic environment: Geometry of thermal states
热力学的标准理论指出,与热环境接触的量子系统弛豫到称为吉布斯态的平衡态,其中在系统的能量本征基中发生退相干。当系统与环境之间的相互作用较强时,可以达到不同的平衡态,该平衡态在系统能量本征基中不是对角的。Zurek的einselection理论预言,在强耦合状态下,退相干发生在所谓的指针基中,这可以看作是环境对系统的连续测量。因此,在强耦合机制下的热态预计是对角的指针状态,而不是能量本征态。我们已经假设,在强耦合极限的热态是一个吉布斯状态投影到指针的基础上,并证明了这一点与一个简单的模型的单量子比特强烈相互作用的玻色子环境。
2020-10-19 quant-ph
Geometric measure of quantum discord and the geometry of a class of two-qubit states
我们分别研究了一类X态的量子纠缠能级表面的几何图像和量子不和谐的几何测度。这种图示的方法为我们提供了一个直接的理解纠缠和GMQD的结构。研究了GMQD在两种典型量子退相干通道下的动力学演化。结果表明,存在一类初始态,使GMQD在有限时间内不被消相干破坏。此外,我们建立了一个因子分解律之间的初始和最终的GMQD,这使我们能够推断的纠缠的演化环境的影响下。
2013-12-02 quant-ph
Supporting functionals and singular boundary geometry of two-qubit entanglement of formation
School of Physics and Materials Engineering, Hefei Normal University(合肥师范学院物理与材料工程学院)
本文给出两量子比特纠缠形成度存在全局支撑仿射泛函的判据,等价于自旋翻转形式非退化;退化时态秩为二或三,扰动下纠缠度平方根下降,违反单侧Lipschitz界。
2026-10-14 quant-ph
The waves-in-space Purcell effect for superconducting qubits
本文提出利用量子比特与腔场在空间分布上的强弱差异布置读出端口,以本征几何方式实现或增强Purcell效应,并在多种三维与平面结构中验证毫秒级保护及谐波退相位防护。
2025-03-14 quant-ph
Krylov's State Complexity and Information Geometry in Qubit Dynamics
University at Albany-SUNY(奥尔巴尼州立大学纽约州立大学);Department of Nanoscale Science and Engineering, University at Albany-SUNY(奥尔巴尼州立大学纽约州立大学纳米科学与工程系);Department of Physics, University at Albany-SUNY(奥尔巴尼州立大学纽约州立大学物理系)
本文比较了Krylov的状态复杂性与信息几何测度在两个能级系统量子演化的复杂性,分析了量子比特在Bloch球上的动力学,探讨了静止和非静止哈密顿量生成的轨迹,并展示了两种测度在量子动力学中反映的不同方面。
2026-06-04 quant-ph
Quantum Channel-Induced Geometry of the Uhlmann Phase in Qubit Systems
Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学纳米科学和纳米技术中心);Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California(下加利福尼亚自治大学理学院)
该研究揭示了循环控制的非相干生成量子通道诱导双参数Bloch轨迹,使纯态量子比特获得非平凡Uhlmann相位,缺陷动力学驱动局域几何跃迁,与单参数热Uhlmann跃迁机制不同。
2026-08-13 quant-ph
Suppression of leakage for a charge quadrupole qubit in triangular geometry
我们提出了一个简单而有效的策略,以抑制泄漏的电荷四极量子比特系统中的点在一个三角形,而不是原来设想的线性几何形状。我们发现三角形三重量子点中两个最外量子点之间的隧道耦合被放大,从而通过分离泄漏态和量子比特态来减少泄漏。我们已经发现,泄漏可以抑制多达五个数量级时,点形成等边三角形,进一步提高控制精度可能,如果复合脉冲施加。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Support-Projected Petz Monotone Geometry of Pure Two-Qubit Families: Universal Three-Channel Decomposition and Non-Reduction of Curvature Invariants
Texas State University(德克萨斯州立大学);Samsung SDS(三星SDS)
本文提出了一种支持投影的Petz单调几何框架,用于纯双量子比特家族,实现了通用三通道分解并展示了曲率不变量的非缩减特性。
2025-11-25 math.DG quant-ph