Holographic Relative Entropy in Infinite-dimensional Hilbert Spaces
我们用算符代数量子纠错的语言,在无限维物理空间和编码希尔伯特空间中重新表述纠缠楔重构。利用冯诺依曼代数刻画了边界子区域及其纠缠楔中的观测量。假设与纠缠楔及其互补体相关联的无限维冯诺依曼代数都可以在其相应的边界子区域中重构,我们证明了相对于体观测量和边界观测量测量的相对熵相等.我们还证明了相反的情况:当在纠缠楔及其互补体中测量的相对熵等于在它们各自的边界子区域中测量的相对熵时,纠缠楔重构是可能的。一路上,我们表明,散装和边界模块化运营商的行为在代码子空间以相同的方式。对于具有明确定义的纠缠楔的全息理论,这个结果提供了一个明确定义的全息相对熵概念。
2019-10-16 hep-th math-ph math.MP
The Hilbert-Schmidt norm as a measure of entanglement in spin-1/2 Heisenberg chain: generalized Bell inequality and distance between states
在这封信中,我们表明,使用广义贝尔不等式的纠缠度量和状态之间的距离一致时,我们使用希尔伯特-施密特范数。我们的结论适用于自旋为1/2且第一近邻相互作用的海森堡链。
2021-04-19 quant-ph
Optimal universal two-particle entanglement processes in arbitrary dimensional Hilbert spaces
在任意维希尔伯特空间中分析了普适的两粒子纠缠过程。在此分析的基础上,确定了一类可能的最优普适纠缠过程,其输出态不包含任何可分态。结果表明,这些过程形成一个单参数的家庭。对于所有大于2的希尔伯特空间维度,所得到的最佳纠缠输出状态是自由纠缠的反对称状态的混合物,并且还保留了关于输入状态的信息。在这个单参数族中,只有一个过程,通过这个过程,关于任何输入状态的所有信息都被完全破坏。
2000-06-08 quant-ph
Separability and entanglement in the Hilbert space reference frames related through the generic unitary transform for four level system
利用经典(对角)密度矩阵的一般么正变换,研究了四能级原子态的量子关联。详细研究了纯态、$X$ -态、Werner态的部分情形。讨论了在初始可分态中,幺正希尔伯特参考系旋转产生纠缠的几何意义。利用旋转参考系的酉矩阵,得到了纠缠度的纠缠度、熵和负性等特性。
2017-05-21 quant-ph
Division of the two-qubit Hilbert space according to the entanglement sudden death under composite noise environment
我们从理论上证明了根据复合噪声环境下的解纠缠行为,两量子比特系统的希尔伯特空间可以分为两个独立的部分:一个是所有态渐近解纠缠的三维子空间,另一个是所有态突然解纠缠的三维子空间.因此,弱噪声下纠缠衰减率的可加性违反[见PRL 97,140403(2006)]可以用希尔伯特空间的这种划分来解释。
2008-10-05 quant-ph
Detecting dimensional crossover and finite Hilbert space through entanglement entropies
本文用冯·诺依曼熵和雷尼熵研究了一维和二维两粒子Calogero模型的信息量。一维模型具有非单调熵,在大的相互作用强度极限下具有有限值。另一方面,具有各向同性约束的二维模型的冯诺伊曼熵是相互作用强度的单调递增函数,并且在热力学上是发散的。通过考虑在二维情况下的各向异性限制,我们表明,最终达到的一维行为时,各向异性增加。从二维到一维的交叉证明使用谐波近似,它表明,冯诺依曼发散只发生在各向同性的情况下。Rényi熵用于突出模型谱的结构。特别是,它表明,这些熵有一个非单调和非分析行为的相互作用强度参数值的Hilbert空间,因此,减少密度矩阵的频谱都是有限的附近。
2016-10-04 math-ph math.MP quant-ph
A new class of entanglement measures
我们在张量积希尔伯特空间上的密度算符集合上引入了新的纠缠度量。这些措施的基础上的最大交叉范数的张量积集的迹类算子在希尔伯特空间。我们证明了它们满足文献中讨论的纠缠度量的基本要求,包括凸性、局域么正操作下的不变性以及局域量子操作和经典通信下的非增加性。
2001-06-16 math-ph math.MP quant-ph
A device for feasible fidelity, purity, Hilbert-Schmidt distance and entanglement witness measurements
提出了一种通用的测量装置模型,该装置能够直接测量两个一般不相关混合态的保真度、重叠度、纯度和Hilbert-Schmidt距离等常用量子态特性。此外,对于两个关联的混合态,测量实现了Werner可分性判据的纠缠见证。为了确定这些可观测量,只需要估计一个参数-干扰的可见性。讨论了在腔QED、囚禁离子和电磁感应透明实验中的实现。
2001-08-27 quant-ph
Entanglement transition through Hilbert-space localization
研究了多体动力学系统各态历经破缺引起的希尔伯特空间局域化现象,并从纠缠熵和纠缠谱的角度分析了这种效应。我们发现从一个政权的量子隧穿驱动的一个政权,主要是玻色子-玻色子相互作用,后者表现出遍历性破缺。这种跃迁的性质被观测时间平均捕获,有效地抑制了临界点附近的大的动力学纠缠涨落。我们采用这种方法来实验可用的玻色子约瑟夫森结。在这个例子中,从隧穿机制到希尔伯特空间局域化的转变揭示了纠缠熵和纠缠谱中的清晰特征。有趣的是,转变点减少了量子效应的平均场近似的自陷的形式相比,众所周知的结果。这表明量子涨落降低了经典自陷。在隧穿和定域中发现了与玻色子数目$N$有关的不同标度:在隧穿区中,纠缠熵随$N$ { \it线性}增长,而在定域区中,纠缠熵随\it {线性}增长。我们的研究结果表明,纠缠提供了一个敏感的诊断从量子隧穿制度的希尔伯特空间局域化的过渡的概念。
2023-01-12 quant-ph
Measurement-device-independent quantification of entanglement for given Hilbert space dimension
我们解决的问题有多少纠缠可以证明从所观察到的相关性和知识的希尔伯特空间维度的测量系统。我们关注的情况下,这两个系统是已知的量子位。对于几种相关性(尽管不是所有相关性),可以证明与状态层析成像相同的纠缠量,但假设较少,因为没有对测量进行任何假设。我们还给出了量子密钥分发的安全性证明,而无需对测量值作任何假设。我们讨论了这种情况下探测器效率低下如何影响纠缠量和量子密钥分发(QKD)的安全性。
2016-04-26 quant-ph
Hilbert-Schmidt distance and entanglement witnessing
Gilbert提出了一个算法,用于界定给定点与凸集之间的距离。在这篇文章中,我们应用吉尔伯特的算法得到一个上限的希尔伯特施密特距离之间的一个给定的状态和一组可分离的状态。虽然希尔伯特-施密特距离并不构成一个适当的纠缠度量,但它仍然可以用于见证纠缠。我们在这里提供了一些方法的基础上的吉尔伯特算法,可以可靠地限定一个给定的状态作为强纠缠或实际上可分离的,同时计算效率。该方法还输出连续改进的近似的最接近的可分离的状态为给定的状态。我们用实例证明了该方法的有效性。
2020-07-29 quant-ph
Coherent modification of entanglement: benefits due to extended Hilbert space
量子计算系统通常由一组非相互作用(局部)两态系统-量子比特表示。许多物理系统可以自然地具有更易访问的状态,包括本地和非本地的。我们表明,由此产生的非局域网络的状态连接量子比特可以有效地解决通过连续时间量子随机游走,导致大量的多量子比特纠缠操纵的速度。我们讨论了一个三量子比特的Toffoli门和一个超导量子比特系统作为例子。
2016-06-23 quant-ph
Entanglement and separability of qubits systems related to measurement processes, Hilbert-Schmidt(HS)decompositions and general Bell states
利用Hilbert-Schmidt(HS)分解方法对n量子比特系统的可分性和纠缠进行了量化,其中将密度矩阵分解为表示单量子比特、双量子比特和更大量子比特测量的各种项.本文的方法比以前的方法更一般,因为它可以用于大的n-量子比特系统的纠缠的量化.我们通过分析三个量子比特的GHZ态和三个量子比特的一般Bell态来说明这种方法的使用.量子关联是通过测量这些系统的所有量子比特来获得的,而对系统的一部分的测量只能给出经典关联。这些系统的纠缠的量化是通过使用HS分解。
2016-02-22 quant-ph
Hilbert-space correlations beyond multifractality and bipartite entanglement in many-body localised systems
多体局域(MBL)系统的本征态的特征在于面积律的二分纠缠以及它们在希尔伯特空间上的振幅的多重分形统计。同时,具有分形统计的稀疏随机纯态不符合面积律,必然表现出体积律纠缠。这就提出了一个问题,什么样的关联函数的希尔伯特空间振幅MBL本征态必须拥有他们的面积法纠缠是兼容的多重分形。在这项工作中,我们确定和计算适当的希尔伯特空间的相关性,携带纠缠的信息。我们发现,对于MBL本征态,这些关联不仅与遍历态的关联有质的不同,而且与具有分形统计的稀疏随机态的关联也有质的不同。这使我们能够表明,确实说的相关性在于面积律纠缠和多重分形MBL本征态的共存的核心。
2022-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Factorization and Entanglement in Quantum Systems
讨论了直积希尔伯特空间中纯量子态的纠缠与可分性的关系及其与物理学的关系。不同类型的可分性可能是可能的,这取决于希尔伯特空间的特定分解或分裂。一个给定的希尔伯特空间的标准正交基集被定义为(p,q)型,如果基的p个元素是纠缠的,并且q是可分的,相对于该空间的一个给定的二部分解。我们猜想,并不是所有的基础类型存在于一个给定的希尔伯特空间。
2002-10-06 quant-ph
Geometry of quantum systems: density states and entanglement
讨论了Hilbert空间$\cH$上的厄米特算子空间$u^*(\cH)$的几何问题。特别地,我们研究了正则Poisson和Riemann-Jordan张量以及相应的到Kähler子流形的叶理。本文还证明了在$n$维Hilbert空间$\cH$上的密度态空间$\cD(\cH)$自然是一个流形分层空间,分层由态的秩引起.因此秩- $k$状态的空间$\cD^k(\cH)$,$k=1,...,n$,是(实)维$2nk-k^2-1$的光滑流形,并且这种分层是最大的,在这个意义上,$\cD(\cH)$中的每一条光滑曲线,被看作是酉群$U(\cH)$的李代数的对偶$u^*(\cH)$的子集,在每一点处必须与它所穿过的层$\cD^k(\cH)$相切。对于一个量子复合系统,即Hilbert空间分解$\cH=\cH^1\ot\cH^2$,证明了纠缠的一个抽象判据.
2005-11-17 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement and Minimal Hilbert Space in the Classical Dual States of Quantum Theory
Special Astrophysical Observatory of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院特别天体物理观测台);M. V. Keldysh Institute of the Russian Academy of Sciences, Federal Research Center-Institute of Applied Mathematics(俄罗斯科学院M.V.凯尔迪什应用数学研究所联邦研究中心);The International School of Astrophysics Daniel Chalonge - Hector de Vega, CNRS, INSU-Institut National des Sciences de l'Univers, Sorbonne University(丹尼尔·沙朗热-埃克托·德维加国际天体物理学校,法国国家科学研究中心,法国国家大学与宇宙科学研究所,索邦大学)
本文研究量子理论经典对态中的纠缠与经典化,通过分析不同拓扑和相干态的纠缠概率,探讨其与最小希尔伯特空间的关系。
2025-11-28 gr-qc hep-th math-ph
Bipartite Entanglement Review of Subsystem-Basis Expansions and Correlation Operators in It
本文从一个新的角度介绍了作者以前的研究成果。以前的大多数结果都是利用从一个Hilbert空间到另一个Hilbert空间的反线性Hilbert-Schmidt映射技术得到的,这在文献中是未知的和未使用的。这自然削弱了结果的影响力。在这篇文章中的结果是重新与标准技术。在引言的最后列出的主题,阐述了9个定理,5命题等部分标积和部分跟踪方法在整个使用。本综述中未转载的其他相关研究文章在结论性意见中概述。
2014-10-18 math-ph math.MP quant-ph
Bulk Entanglement Gravity without a Boundary: Towards Finding Einstein's Equation in Hilbert Space
我们考虑了体区域中时空几何的量子纠缠的出现。对于在适当因式分解的希尔伯特空间中的某些类量子态,空间几何可以通过将沿着余维1表面的面积与两侧之间的纠缠熵相关联来定义。我们展示了如何拉冬变换可以用来将这些数据转换成一个空间度量。在一组特定的假设下,这种状态的时间演化描绘出一个四维时空几何,我们认为使用修改后的版本的雅各布森的“纠缠平衡”的几何应该服从爱因斯坦的方程在弱场极限。我们还讨论了纠缠平衡如何与Ryu-Takayanagi公式在更一般的设置中的推广有关,以及量子纠错如何有助于指定全量子引力希尔伯特空间和经典时空上量子场传播的半经典极限之间的涌现映射。
2017-12-07 gr-qc hep-th quant-ph
A Geometric Picture of Entanglement and Bell Inequalities
我们在实Hilbert空间H_s中研究了hermitian Hilbert-Schmid算子,证明了证明广义贝尔不等式(GBI)最大违反的纠缠见证是可分态凸集S子集H_s的切泛函.这种破坏等于纠缠态到S的H_s中的欧几里得距离,因此纠缠、GBI和正切泛函只是同一几何图像的不同方面。这是明确说明的例子中的两个自旋,也与熟悉的贝尔不等式的比较。
2002-08-30 hep-th math-ph math.MP
General Quantum Hilbert Space Modeling Scheme for Entanglement
Center Leo Apostel for Interdisciplinary Studies(里奥·阿波斯泰尔跨学科研究中心);Brussels Free University(布鲁塞尔自由大学)
我们提出了一种分类方案,用于希尔伯特空间中任何违反贝尔不等式并表现出纠缠的复合实体的量子建模。我们的理论框架包括与纠缠态和产品测量的情况下(“习惯量子情况”),也与纠缠态和纠缠测量的情况下(“非局域盒情况”,“非局域非边缘盒情况”)。我们表明,纠缠在结构上是一个联合属性的状态和测量。此外,纠缠测量使量子建模的情况下,通常被认为是“超越量子”。我们的结果也从纯态推广到量子混合态。
2013-04-12 cs.AI quant-ph
Concurrence as a Relative Entropy with Hilbert-Schmidt Distance in Bell Decomposable States
在Bell可分解态中,Hilbert-Schmidt距离约化为Euclidean距离。在此基础上,根据参考文献[V. Vedral et al,Phys. Rev. Lett. 78,2275(1995)]与希尔伯特-施密特距离。结果表明,该测度等于纠缠度,因此可以用来产生编队纠缠。我们还引入了一种新的距离测度,并证明了在限制LQCC操作的作用下,纠缠的相关测度以与并发变换相同的方式变换。
2002-07-31 quant-ph
Tailoring photonic entanglement in high-dimensional Hilbert spaces
我们提出了一个实验,其中两个任意尺寸的光子系统可以纠缠。该方法是基于自发参量下转换与序列的d泵浦脉冲具有固定的相位关系,由锁模激光器产生。这导致在由连续激光脉冲给出的$d$离散发射时间的相干叠加中产生光子对。通过进行双光子干涉实验和观察干涉条纹的可见度作为尺寸d的函数而增加来显示纠缠。限制能见度的因素,如在一个训练中存在多对,进行了讨论。
2004-09-15 quant-ph
Space from Hilbert Space: Recovering Geometry from Bulk Entanglement
我们研究了如何从希尔伯特空间中抽象量子态的纠缠结构构造空间流形及其几何。给定希尔伯特空间$\mathcal{H}$分解为因子的张量积,我们考虑一类“冗余约束态”在$\mathcal{H}$中,推广了通常在具有带隙局域哈密顿量的凝聚态系统中发现的纠缠熵的面积律行为.利用互信息定义图上的距离度量,我们采用经典的多维尺度来提取最适合的空间维度的涌现几何。然后,我们表明,这种新兴的几何形状的纠缠扰动自然会引起局部修改的空间曲率服从爱因斯坦方程的(空间)模拟。对应于平坦空间区域的希尔伯特空间是有限维的,并且与体积成比例,尽管熵(及其最大变化)与边界面积成比例。ER=EPR猜想的一个版本被恢复,因为扰动纠缠的涌现几何的遥远部分产生的配置,可以被认为是一个高度量子虫洞。
2016-12-15 gr-qc hep-th quant-ph
Maximal vectors in Hilbert space and quantum entanglement
设$V$是希尔伯特空间$H$的单位球面的范数闭子集,它在与绝对值为1的标量相乘时是稳定的。{ \em最大向量}(对于$V$)是单位向量$ξ\in H$,其到$V$的距离是最大值$d(ξ,V)=\sup_{\|η\|=1}d(η,V)$,$d(ξ,V)$表示从$ξ$到集合$V$的距离。最大矢量推广了量子理论的{ \em最大纠缠}单位矢量。一般地,在$V$上的温和正则性假设下,存在$H$上的{ \em范数},其对单位球面的限制精确地在$V$上达到其最小值,并且精确地在极大向量集合上达到其最大值。这种“纠缠衡量标准”是独一无二的。在$\mathcal B(H)$的前对偶上有一个相应的“纠缠度量范数”,它忠实地检测了正常态的纠缠。我们将这些抽象的结果应用于多体张量积$H=H_1\otimes ...\otimes H_N$中的纠缠分析,并计算了两个纠缠测量规范。在$\dim H_N$是相对较大的情况下,我们描述了一组最大向量的明确条款,并表明,它不依赖于希尔伯特空间$H_1\otimes...\otimes H_{N-1}$的因素的数量。
2008-05-13 math.FA math.OA quant-ph
Entanglement of formation for a class of $(2\otimes d)$-dimensional systems
目前,在$(2\otimes2)$维希尔伯特空间中,可以解析地计算混合态的形成纠缠。对于高维希尔伯特空间中的态,不存在量化纠缠的封闭公式。在这方面,只有纠缠边界已被发现估计it.In这项工作中,我们找到了一个解析表达式,用于评估的纠缠形成的二分($2\otimes d$)维混合态。
2011-05-31 quant-ph
Entanglement witnesses and geometry of entanglement of two--qutrit states
我们构造纠缠证人关于希尔伯特-施密特空间的几何结构,并调查纠缠的几何。特别是,对于一个两个参数的家庭的两个qutrit状态的一部分,魔术单纯形,我们计算的希尔伯特-施密特措施的纠缠。我们提出了一种检测束缚纠缠的方法,并以三参数态族为例进行了说明。通过这种方式,我们发现了束缚纠缠态的新区域。此外,我们概述了如何使用我们的方法来区分纠缠态和可分离态。
2009-02-19 quant-ph
Geometric Entanglement Entropy on Projective Hilbert Space
University of Luxembourg(卢森堡大学)
本文提出在投影希尔伯特空间上基于几何方法研究纠缠熵,通过定义几何纠缠熵来分析纯态空间的全局结构和几何特性。
2025-11-26 quant-ph
Geometry of entanglement and separability in Hilbert subspaces of dimension up to three
该研究对两体和多体量子系统三维希尔伯特子空间中纠缠态与可分态的几何结构做了完整分类,识别出14类两体可分态几何形状并推广至多体系统,明确了低维子空间量子纠缠的几何形式边界。
2024-06-21 quant-ph
Local unambiguous unidentifiability, entanglement generation, and Hilbert space splitting
研究支撑在正交子空间上的混合态集合的局部无歧义不可识别性,证明其充分必要条件是状态支撑在纠缠子空间中,揭示了其与纠缠投影测量及Hilbert空间分裂的等价关系,并探讨了相关维度约束与状态判别任务。
2025-03-07 quant-ph
Entanglement production in quantum decision making
最近引入的量子决策理论被表述为测量的量子理论。它描述了前景状态表示的复向量的希尔伯特空间的前景格。在这个空间中作用的前景算子形成一个对合双射代数。定义了一种度量,用于量化前景算子作用所产生的纠缠。这一措施的特点是复杂程度的前景参与决策。找到了多模前景算符产生的最大纠缠的显式表达式。
2010-03-19 math-ph math.MP quant-ph
Introduction to Measurement Space and Application to Operationally Useful Entanglement and Mode Entanglement
我们引入的想法,可知的量子现实不仅取决于状态,但也对测量。从数学上讲,我们将来自普通希尔伯特空间的状态映射到我们所谓的测量空间中的新状态。测量空间中的状态向量仅包含通过特定测量集可访问的信息。该空间可以用来寻找任何信息论量的运算等价物。我们用这种形式定义了有操作意义的纠缠,研究了它的性质,并将其应用于模纠缠。在那里我们发现,除非向系统引入额外的自由度,否则单粒子的模式纠缠态没有操作上有用的纠缠。
2010-08-28 math-ph math.MP quant-ph
Optimal Entanglement Witnesses for Qubits and Qutrits
利用区分纠缠态和可分态的广义贝尔不等式,研究了纠缠的Hilbert-Schmidt测度(纠缠态到可分态集合的最小距离)和纠缠见证之间的关系.提出了一种检验与给定纠缠态最近可分态的方法。我们通过考虑各向同性状态,特别是2-qubit和2-qutrit状态-及其推广到任意维度-来说明一般结果,其中我们明确计算最佳纠缠证人。
2005-10-03 math-ph math.MP quant-ph
Partial Transposition in a Finite-Dimensional Hilbert Space: Physical Interpretation, Measurement of Observables and Entanglement
我们表明,部分转置的纯和混合的两粒子状态在离散的$N$维希尔伯特空间是等价于一个“动量”变量的一个粒子的维格纳函数的状态的符号的变化。这将连续变量系统的结果推广到离散变量系统的情况。我们表明,在原则上,量子力学允许测量的期望值的观察在一个部分转置状态,尽管事实上,后者可能不是一个物理状态。我们用“各向同性状态”的例子来说明这一结果,该状态取决于参数$r$和一个算子,对于$r$的某些值,该算子的方差对于部分转置状态为负;对于这样的$r$,原始状态是纠缠的。
2017-05-25 quant-ph
Generation of Quantum Entanglement in Autonomous Thermal Machines: Effects of Non-Markovianity, Hilbert Space Structure, and Quantum Coherence
Abdelmalek Essaadi University(阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学);Mohammed VI Polytechnic University (UM6P)(穆罕默德六世理工大学);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学)
研究通过量子自主热机与外部量子系统相互作用生成纠缠,分析非马尔可夫性、希尔伯特空间结构和相干性对纠缠生成的影响,揭示温度差和相干性作为量子资源的作用。
2026-04-16 quant-ph
Aspects of Entanglement Entropy for Gauge Theories
最近在arXiv:1501.02593中给出了规范理论中纠缠熵的定义。在空间晶格上工作,它涉及将物理状态嵌入到扩展的希尔伯特空间中,该扩展的希尔伯特空间通过在晶格的每个链接上取希尔伯特空间的状态的张量积来获得。这个扩展的希尔伯特空间允许张量积分解的定义,并允许密度矩阵和纠缠熵的一组链接的兴趣被定义。在这里,我们继续研究这个扩展的希尔伯特空间的定义,特别强调的情况下,非阿贝尔规范理论。我们将Casini,Huerta和Rosabal的电中心定义扩展到非阿贝尔情形,发现它在一个重要的术语上有所不同。我们还发现纠缠熵与纠缠蒸馏或稀释过程所能提取的Bell对的最大数目并不一致,并给出了达到最大值的方案.最后,我们计算了拓扑纠缠熵,它遵循扩展的希尔伯特空间的定义,并表明它正确地再现了总的量子维数在一类Toric码模型的基础上非阿贝尔离散群。
2015-11-29 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement area law for 1D gauge theories and bosonic systems
证明了一类包含无穷维局域希尔伯特空间的一维量子系统的纠缠面积定律。这类量子系统包括玻色子模型,如Hubbard-Holstein模型,以及一维空间中的U(1)和SU(2)格点规范理论。我们的证明依赖于新的结果的鲁棒性的基态和频谱间隙的希尔伯特空间的截断,适用于近似基态投影仪(AGSP)框架内从以前的工作。在建立这个面积定律,我们开发了一个系统大小独立的本地观测值的期望值的哈密顿量没有平移对称性,这可能是单独的兴趣。我们的结果为用张量网络方法研究具有无限局域自由度的量子系统的基态性质提供了理论依据。
2022-11-03 hep-lat math-ph math.MP
Exploring Hilbert Space: accurate characterisation of quantum information
我们报道了利用自发参量下转换的双量子比特源产生了一系列具有可控纠缠度和熵的量子态。状态的特征在于使用的纠缠度和熵的措施,从断层摄影确定的密度矩阵。引入了纠缠熵平面作为这些态的图形表示,并给出了在给定熵下可能的最大纠缠量的理论上界。一般量子态产生和精确表征的这种组合是量子器件开发的必要先决条件。
2001-08-20 quant-ph
Quantum-theoretic Modeling in Computer Science A complex Hilbert space model for entangled concepts in corpuses of documents
Center Leo Apostel for Interdisciplinary Studies, Brussels Free University(布鲁塞尔自由大学利奥·阿波斯泰尔跨学科研究中心);University of Leicester(莱斯特大学)
我们制定了一个量子理论模型,在复杂的希尔伯特空间最近进行的测试共现的两个概念和它们的组合在检索过程中的特定语料库的文件。这个测试违反了贝尔不等式的Clauser-Horne-Shimony-Holt版本(CHSH不等式),因此表明组合概念之间存在纠缠。我们利用最近制定的“纠缠方案”,并表示收集到的数据在希尔伯特空间的张量积的个别概念,表明所确定的违反是由于发生了强形式的纠缠,涉及状态和测量,并反映了组件概念之间的意义连接。这些结果为文档语料库中量子结构的存在提供了重要的确认,就像人类认知中发现的纠缠一样。
2019-01-05 cs.CL quant-ph
Entanglement branes and factorization in conformal field theory
本文研究了二维共形场论中的局部Hilbert空间分解问题。概括了之前关于纠缠和开闭TQFT的工作,我们根据分裂和连接圆和间隔的Hilbert空间的路径积分过程来解释CFT状态的因式分解。更抽象地说,这些过程是纯粹根据OPE数据定义的扩展CFT的配边。除了通常的缝纫公理,我们施加的纠缠边界条件,满足真空石桥状态。这种纠缠边界态的选择导致在超选择扇区上求和的降低的密度矩阵,我们将其识别为CFT边缘模式。最后,我们将我们的因式分解映射到CFT对称代数的乘积公式,我们表明这等价于自由玻色子的Boguliubov变换。
2021-01-27 gr-qc hep-th math-ph
Quantum Computers, Discrete Space, and Entanglement
我们考虑量子信息算法所使用的希尔伯特空间下的代数。我们展示了如何可以到达这样的代数方程定义的n维希尔伯特空间的子空间,这反过来又可以模拟量子系统的量子系统。在这样做时,我们使用MMP图和线性算法。MMP图是易于处理的,因为MMP图的n块具有n个元素,而标准点阵图的n块具有2^n个元素。这种方法的一个直接测试是一个最小的和任意的Kochen-Specker向量的生成,我们提出了一个最小的状态独立的Kochen-Specker集的7个向量从Hilbert空间超过4个维度。
2002-06-30 quant-ph
Entanglement Islands from Hilbert Space Reduction
提出从 Hilbert 空间状态投影约化产生纠缠岛的自编码机制,给出新岛公式并与引力岛公式比较,还设计了 AdS/BCFT 及岛相的全息模拟。
2025-05-13 gr-qc hep-th quant-ph
Surprises in the Deep Hilbert Space of all-to-all systems: From super-exponential scrambling to slow entanglement growth
本文研究了全连接自旋系统在远离完全对称空间的深度希尔伯特空间(DHS)中的量子动力学,发现OTOC和Krylov复杂度在大N极限下呈超指数或爆炸性增长,而量子猝灭后的纠缠增长却相对缓慢,打破了TSS中的Zurek-Paz关系。
2023-08-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement in Classical Optics
综述了经典光学中的纠缠或不可分性,通过概括希尔伯特空间的一般概念、量子力学对希尔伯特空间的特殊限制以及希尔伯特空间在经典偏振光学中的作用,指出了它与量子纠缠的异同。讨论了经典偏振光学中Bell态的产生,证明了在经典波动光学中不考虑离散性时区分可分态和不可分态的新定理.研究了Pancharatnam相位对经典Bell态的影响。最后,还讨论了经典偏振光学在多大程度上可以用来模拟量子信息处理任务。这应该具有很大的实际意义,因为相干和纠缠在经典光学中是鲁棒的,但在量子系统中不是。
2013-09-12 physics.optics quant-ph
Separability and entanglement of n-qubits and a qubit with a qudit using Hilbert-Schmidt decompositions
Hilbert-Schmidt(HS)分解用于分析n量子位系统以及具有量子位的量子位系统。负的本征值,通过部分转置(PT)加局部酉变换(PTU)从整个系统的一个量子比特获得,用于指示不可分离性。给出了n量子比特和量子比特-量子比特系统完全可分性的一个充分判据。我们使用奇异值分解(SVD)来改进完全可分性准则。分析了一个量子比特系统和一个量子比特系统以及n个量子比特系统的纠缠和可分性的一般性质,重点是最大无序子系统(MDS)(即,密度矩阵ρ(MDS),对于该矩阵,在任何子系统上的追踪给出单位密度矩阵)。rho(MDS)不可分的一个充分条件是:对于一个量子比特和一个量子比特,rho(MDS)的本征值大于1/d,对于n个量子比特系统,rho(MDS)的本征值大于1/2^(n-1)。PTU变换对于奇数n不改变n量子比特MDS密度矩阵的特征值。因此,Peres-Horodecki准则没有给出任何关于这些密度矩阵的纠缠的信息,但是这个准则对于指示偶数n的不可分离性是有用的。利用所提出的方法分析了GHZ态、Braid纠缠态和W态与白噪声混合后纠缠和可分性的变化。分析了由概率为p(i)的8个GHZ密度矩阵混合而成的GHZ-对角密度矩阵的纠缠和可分性随这些概率的变化。在某些情况下,我们证明了Peres-Horodecki准则是充分和必要的。
2016-06-28 quant-ph
Entanglement measures in quantum and classical chaos
纠缠是一种基于希尔伯特空间的状态不可分离性的度量,它导致了独特的量子可能性,如隐形传态。它一直处于量子信息理论和计算领域激烈活动的中心。在本文中,我们讨论了量子混沌对纠缠的影响,展示了混沌如何导致大纠缠,这是普遍的和可描述的使用随机矩阵理论。我们还指出如何这种措施可用于在希尔伯特空间制定的经典力学。这使我们考虑纯粹的希尔伯特空间为基础的措施的经典混沌,而不是通常的相空间为基础的,如李雅普诺夫指数,并可能导致理解偏微分方程和不可积的经典场论。
2005-09-05 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Information-theoretical formulation of anyonic entanglement
任意子系统由拓扑保护的希尔伯特空间建模,该空间遵守限制可能操作的复杂超选择规则。这些希尔伯特空间不能被分解成空间局域子系统的张量积,而张量积结构是标准纠缠理论的基础。我们建立了纯任意子态的二体纠缠理论,并分析了它作为量子信息处理的非局域资源的性质。我们引入了一种新的纠缠度量--渐近纠缠熵(AEE),并证明了它与传统系统中的纠缠熵类似地表征了纠缠度和纠缠代价. AEE不仅依赖于施密特系数,而且依赖于局域子系统共享的任意子的量子维数。此外,它证明了AEE符合纠缠增益的任意子激发在某些拓扑有序的阶段。
2014-12-18 quant-ph
An Ideal Channel of Long Distance Entanglement in Spin Systems
提出了一种利用自旋链实现长距离纠缠的理想信道的方案。结果表明:在不同的Hilbert子空间中存在不同的纠缠,各向异性参数$Δ$会使纠缠受挫,磁场通过改变基态对纠缠产生影响,在最简子空间中,边界纠缠$C_{1N}$的表达式最简单,且仅依赖于基态的第一项,引入局域磁场后,第一项可以增大.我们的方案只需要在最简单的Hilbert子空间中初始化一个均匀的XX开链,并且边界量子位不存在体磁场,因此易于实现。
2007-08-27 quant-ph
Jordan in The Church of The Higher Hilbert Space: Entanglement and Thermal Fluctuations
我重温乔丹推导爱因斯坦公式的能量波动的黑体在热平衡。这个公式通常被用来表示电磁场的波和粒子方面的统一,因为波动可以被证明是类波和类粒子贡献的总和。然而,在乔丹的处理中没有提到普朗克分布,所有的平均值都是针对纯辐射数态进行的(混合态还没有被发现!)。尽管没有使用辐射的热态,但乔丹复制爱因斯坦的结果的主要原因是他关注的是黑体中一小部分(与整个黑体相比)的波动。小体积中的辐射态与黑体的其余部分高度纠缠,这导致正确的波动,即使整体状态实际上可能被假设为纯的(即在零温度下)。我提出了一个简单的推导的波动公式作为混合状态的实例是减少更高层次的纯态,这是亲切地称为“教会的更高的希尔伯特空间”的表示。根据这种混合态的观点,温度只不过是系统与其环境之间的纠缠量。
2021-10-12 quant-ph
Power-law entanglement and Hilbert space fragmentation in non-reciprocal quantum circuits
提出由经典 N 态 Potts 动力学智能体控制测量的非互易 Majorana 量子电路,揭示 N=2 时扩散纠缠增长及 N≥3 时 Hilbert 空间碎片化导致的次扩散幂律标度。
2024-05-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observables can be tailored to change the entanglement of any pure state
我们表明,对于有限维希尔伯特空间,存在可观的诱导张量积结构,使任何纯态的纠缠特性可以定制。特别是,我们提供了一个明确的,有限的方法,用于在一个非结构化的d维系统,使一个任意已知的纯态有任何施密特分解的诱导二分张量积结构的可观。实际上,本文证明了在有限维希尔伯特空间中,纠缠特性总是可以从状态转移到观察量,并且在完全控制观察量的理想情况下,所有纯态都等价于纠缠资源。
2017-01-04 quant-ph
Non-unitary Entanglement Dynamics in Continuous Variable Systems
我们构造了一个随机酉高斯电路的连续变量(CV)系统高斯测量。我们发现,当测量率为非零,稳态纠缠熵饱和的面积律标度。这与多体量子比特系统不同,在多体量子比特系统中,普遍预期会发生一般的纠缠跃迁。由于局域希尔伯特空间是无界的,所以破坏纠缠的时间尺度总是比建立纠缠的时间尺度短得多,而在有限的局域希尔伯特空间中可以达到一种平衡。根据同样的推理,没有过渡也应该适用于其他非酉高斯CV动力学。
2021-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Verifying continuous-variable entanglement in finite spaces
从任意的希尔伯特空间出发,我们将验证任意两体量子态纠缠的问题归结到有限维子空间。因此,纠缠是一种有限维性质。对多体量子态也作了推广。
2008-09-18 quant-ph
Entanglement and Quantum phase transition in topological insulators
在拓扑绝缘体(TI)$Bi_2Te_3$中明确显示了纠缠态的存在。发现表面态和体态具有不同的纠缠结构。表面态作为最大纠缠态存在于全希尔伯特空间的四维子空间(自旋、轨道、空间)中。然而,体态在整个希尔伯特空间中是纠缠的。体状态被发现是纠缠最大限度地通过控制注入的电子与动量只沿z方向。阐述了利用测量方法检测二维模型中纠缠态的方案,证实了具有受控非门的通用Hadamard的自然实现。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph