Canonical and micro-canonical typical entanglement of continuous variable systems
我们提出了一个框架,符合统计力学的一般规范原则,定义连续变量系统的纯高斯态集上的措施。在这样一个框架内,我们定义了两个具体的措施,被称为“微正则”和“正则”,并应用它们来系统地研究的统计特性的二分纠缠的n模纯高斯态(量化的熵的子系统)。我们严格证明了“浓度的措施”周围的一个有限的平均值,发生在规范和微规范的方法在量子极限的纠缠。对于有限的n,我们确定分析的平均值和标准偏差的纠缠(量化的减少纯度)之间的一个模式和所有其他模式。此外,我们数值研究更一般的情况下,清楚地表明,开始的浓度的措施已经发生在相对较小的n。
2007-01-10 quant-ph
Canonical Thermal Pure Quantum State
量子多体系统的热平衡态可以用一个典型的纯态来表示,我们称之为热纯量子(TPQ)态。我们构造了正则TPQ态,它对应于传统统计力学的正则系综。只有一个单一的实现TPQ状态给出了所有的变量的物理力学的兴趣。我们表明,TPQ状态对应于不同的合奏给出相同的热力学结果,它们是由简单的解析变换。这样我们就完成了统计力学的TPQ公式化。我们还表明,它在实际应用中有很大的优势。
2013-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Statistical mechanics from relational complex time with a pure state
本研究提出无需熵最大化或状态计数,仅通过系统与环境最大纠缠纯态的关系复时间演化,即可导出系统的正则密度矩阵,为统计力学提供新的纯态基础。
2024-05-10 quant-ph
Emergence of equilibrium thermodynamic properties in quantum pure states. II. Analysis of a spin model system
在本文第一部分提出的统计框架内,分析了由相同自旋组成并由量子力学纯态描述的系统。对于第一部分介绍的两种不同统计量,我们明确地导出了子系统的熵、能量和平衡约化密度矩阵的典型值。为了分析它们与热力学的一致性,这些感兴趣的量在孤立系的大量组件的限制下被评估。主要结果可以概括如下:在固定期望能量系综中,熵和平衡约化密度矩阵作为内能函数的典型值不满足热力学要求。相反,如果系统足够大,则可以从随机纯态系综(RPSE)中恢复系统描述。考虑自旋系统的性质的热力学极限揭示了一些重要的功能。首先,正则统计(因此,正则典型性,只要平均值周围的波动很小)出现,而不需要假设微正则空间的整体纯态。此外,我们严格证明(i)的“全球温度”,来自熵状态方程,与“本地温度”确定的子系统的正则状态的等价性;和(ii)之间的等价性RPSE典型熵和正则熵的整个系统。
2010-07-21 quant-ph
Eigenvalues for a Pure Quartic Oscillator
应用从谐振子推广的正则算符公式,计算了纯四次振子的本征值。求解10 × 10的长期方程产生的特征值与文献中给出的精确计算至少4位有效数字一致。
2019-03-15 quant-ph
Thermalization from a general canonical principle
研究了一般有限孤立量子多体系统从纯量子态出发的时间演化。我们发现Popescu-Short-Winter为统计力学提出的运动学一般正则原理可以通过研究热化而建立在更坚实的基础上,即比较密度矩阵本身而不是距离的度量。特别地,这使我们能够明确地识别,从任何瞬时纯态热化后,子系统的状态类似于从微正则系综或广义吉布斯系综,但既不是正则的,也不是热的,由于有限尺寸效应。我们的研究结果有望完成热化后的状态特征的任务。此外,还研究了对应于混合初态的不同温度耦合系统的热化问题。
2012-01-16 quant-ph
Concise configuration interaction expansions for three fermions in six orbitals
六个轨道中三个费米子的希尔伯特空间,最近被称为“Borland-Dennis设置”,是洞察电子结构的试验场。Borland和Dennis发现,当参考根据其自然轨道定义的坐标系时,Borland-Dennis设置中的波函数具有与3量子比特状态相同的结构。借助Borland-Dennis定理,3量子位态的典范形式在Borland-Dennis设置中具有类似物。这些标准形式之一是基于“最大重叠斯莱特行列式近似。“给定波函数的任何最大重叠斯莱特行列式近似是该波函数的5项组态相互作用(CI)展开中的主导项。我们的主要结果是,“最大重叠CIS近似”也导致5项CI扩展,不同于那些基于最大重叠斯莱特行列式近似,虽然相同的对称形状。我们还证明了类似的结果为3量子比特设置。
2016-02-01 quant-ph
Geometric picture for SLOCC classification of pure permutation symmetric three-qubit states
我们证明了在随机局域操作和经典通信(SLOCC)下不等价的纯纠缠三量子比特对称态在Bloch球内接的椭球中表现出不同的几何表示.我们详细分析了从纠缠的三量子比特纯对称态中提取的约化两量子比特态的SLOCC标准形。基于这些态的洛伦兹标准形,我们得到两种不同的几何表示:(i)以布洛赫球原点为中心的长椭球体--最长半轴沿z方向(球体的对称轴)等于1 --在由3个不同的旋量构造的纯置换对称三量子比特状态的情况下和(ii)以(0,0,1/2),当通过2个不同旋量的对称化构造三量子比特纯态时,具有固定的半轴长度(1/sqrt {2},1/sqrt{2},1/2)。
2022-08-08 quant-ph
Geometric picture for SLOCC classification of pure permutation symmetric three-qubit states
本文利用规范量子操控椭球刻画SLOCC不等价的纯置换对称三量子比特态,给出两类态对应的不同椭球几何特征并探讨体积单配性关系。
2022-08-05 quant-ph
Characterizing nonlocality of pure symmetric three-qubit states
利用Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式研究了Alice,Bob和Charlie共享的三量子比特纯对称态的非定域性.我们利用Meill和Meyer基于Majorana几何表示提出的这些状态的规范形式的优雅参数化(Phys. Rev. A,96,062310(2017))。从任意纯纠缠对称三量子比特态中提取的约化两量子比特态不违反CHSH不等式,因此它们是CHSH局域态。然而,当Alice和Bob执行CHSH测试时,在对Charlie的测量结果进行条件化之后,状态的非定域性被揭示。我们还表明,两个不同的家庭的三量子比特纯对称态,分别由两个和三个不同的旋量(量子比特),可以区分的基础上违反的强度在条件CHSH非定域性测试。此外,我们确定了46类紧贝尔不等式中的6类在三方,两设置,两结果,即,(3,2,2)场景(物理修订版A 94,062121(2016))。在两个不等价的三比特纯对称态族中,只有属于三个不同旋量类的态最大程度地违反了这六个紧贝尔不等式.
2021-11-03 quant-ph
Mixture of multiple copies of maximally entangled states is quasi-pure
利用一般的BXOR运算和局域态判别,得到了ρ^{(k)}_{d}= \frac{1}{d^{2}} \sum_{m,n=0}^{d-1}(|_{mn}><|)^{ \otim es k}是准纯的,其中$\{|ϕ_{mn}>\}$是$d\times d$中相互正交的最大纠缠态的正则集.因此,不可逆性不会发生在这个家庭的状态的蒸馏过程中。同时,还计算了量子纠缠度。
2003-07-25 quant-ph
On local invariants of pure three-qubit states
我们研究了三量子比特态在局域么正变换下的不变量,即纠缠类型空间上的函数,已知纠缠类型空间具有6维。我们表明,没有一组六个独立的多项式不变量的程度小于或等于6,并找到这样一个最大程度8。我们描述了一个内在的定义,在每个轨道上的一个典型的状态,并讨论与之相关的(非多项式)不变量。
2001-01-20 quant-ph
Thermal Pure Quantum States of Many-Particle Systems
我们推广了统计力学的热纯量子(TPQ)公式,使得它适用于Hilbert空间为无穷维的系统。假设粒子系统,我们构建的巨正则TPQ(gTPQ)状态,这是对应的巨正则吉布斯状态的系综制定。gTPQ状态的单个实现给出了所有物理力学感兴趣的量,具有指数小的误差概率。这一公式不仅为量子统计力学提供了新的思路,而且对实际计算也有一定的帮助。作为一个例子,我们将其应用到哈伯德模型,在一个一维(1d)链和一个二维(2d)的三角晶格。对于一维链,在较宽的温度、化学势和在位相互作用范围内,我们的结果与精确解符合得很好。对于二维三角晶格,其确切的结果是未知的,我们得到可靠的结果在很宽的温度范围内。我们还发现,有限尺寸的影响是小得多的gTPQ状态比典型的TPQ(cTPQ)状态。这也表明,在系综制定的巨正则吉布斯状态的有限大小的系统模拟一个无限的系统比正则吉布斯状态好得多。
2014-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
All degree six local unitary invariants of k qudits
给出了有限维k-部纯态和混合量子态的所有六次(以及四次和二次)代数独立的局部酉不变多项式的无指数公式.我们通过使用图形技术方法来实现这一点,为这个抽象的主题提供了插图。
2011-12-06 math-ph math.MP quant-ph
Classification of Arbitrary Multipartite Entangled States under Local Unitary Equivalence
我们提出了一个实用的方法来寻找任意维的多体纠缠态的标准形,无论是纯态还是混合态。通过扩展我们最近的一项工作中发展的技术,构造了混合$N$ -粒子纠缠态的正则形式,它们继承了相应的$N+1$纯态的局域么正对称性.给出了一个系统的表示正则型局域对称性的方案,为验证两个多体纠缠态的局域幺正等价性提供了一种可行的方法.
2013-02-28 hep-ph math-ph math.MP
Universality in Distribution of Monogamy Scores for Random Multiqubit Pure States
量子关联的一夫一妻制提供了一种研究多方系统中量子关联共享性限制的方法。我们发现这些措施的临界指数,以上的随机生成的多方纯态满足通常的一夫一妻制关系,并表明临界功率随着党的数目的增加而减少。对于三量子比特纯态,我们发现W类态比GHZ类态更容易成为非一夫一妻制。我们还观察到一夫一妻制权力的不同的临界性,直到随机纯态保持非一夫一妻制。我们证明了“平均一夫一妻制”的分数渐近接近其最大值的增加党的数量。分析随机三,四,五和六量子比特纯态的单偶分数,我们还报告说,几乎所有的随机纯六量子比特态都具有最大的单偶分数,我们通过评估统计量,如分布的均值,方差和偏度来确认。特别地,随着量子比特数的变化,随机纯态的单偶分数分布的平均值趋于1--这是代数最大值--从而与已知的具有最大多体纠缠的随机态的几何度量结果一致.
2019-02-26 math-ph math.MP quant-ph
Exact Law of Quantum Reversibility under Gaussian Pure Loss
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文研究了在高斯纯损耗动力学下量子可逆性的精确定律,揭示了在特定相位边界处可逆成本的临界行为,并展示了多模式轨迹中可逆成本的加法性质及动态不可逆性。
2026-03-19 math-ph math.MP physics.optics