Subsystem Thermalization Hypothesis in Quantum Spin Chains with Conserved Charges
National Taiwan Normal University(台湾师范大学);Tunghai University(东海大学)
研究了量子自旋链中含守恒量的子系统热化假说,通过比较热集体态与典型态的缩减态,验证了热化假说的普遍性。
2025-09-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Thermalization slowing down of weakly nonintegrable quantum spin dynamics
研究量子多体自旋系统在接近可积极限时的热化减速现象,通过提取量子Lyapunov和遍历化两个时间尺度,发现其在不同可积性破缺机制下以相似方式发散,从而确立了量子自旋动力学中可积性破缺的普适性。
2024-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Chaos, thermalization and breakdown of quantum-classical correspondence in a collective many-body system
Charles University(查理大学);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC(物质结构研究所,CSIC)
研究集体玻色-哈伯德模型的热化和量子-经典对应关系,发现三个动态区域:对称破缺低能态、量子与经典平衡态显著不一致的中间区域,以及高能区域恢复对应关系。经典间歇性与量子动力学的不匹配源于不平衡本征态的占优,揭示了集体多体动力学中意外缓慢的经典极限收敛和鲁棒的有限尺寸效应。
2026-04-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamic thermalization on noisy quantum hardware
本文提出在无热浴的小型封闭系统中,通过对时间演化随机化变体进行经典平均,在IBM量子硬件上实验获得有限正负温度的热占据概率,并利用随机平均缓解噪声误差,为在含噪声中等规模量子硬件上研究有限温度平衡性质的动力学涌现提供了新途径。
2025-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noise-Induced Thermalization in Quantum Systems
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Houston(休斯顿大学);Texas Center for Superconductivity, University of Houston(休斯顿大学超导中心)
本文通过简正热化假说证明噪声可加速量子系统中Gibbs态制备,展示非积分和积分模型在噪声下的热化现象,为量子计算提供新的实用解决方案。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Subsystem eigenstate thermalization hypothesis for entanglement entropy in CFT
通过比较正则系综的高能态和热态的局域等价性,研究了二维大中心荷共形场论的子系统本征态热化假设(ETH)的一个弱版本.我们计算了重初态在短间隔展开下的单间隔Rényi熵和纠缠熵。我们用两种不同的复制方法验证了Rényi熵的结果。我们发现非平凡的结果,在第八阶的短间隔扩展,其中包括一个无限多的高阶项的大中心荷扩展。然后我们计算了约化密度矩阵的相对熵来度量正则系综的重初态和热态之间的差异,发现上述非平凡的八阶结果使得相对熵在大中心荷极限下不受抑制.利用Pinsker不等式和Fannes-Audenaert不等式,我们可以利用相对熵的结果得到激发态和热态约化密度矩阵迹距离的上、下界.我们的结果与弱ETH子系统一致,弱ETH子系统要求上述迹线距离具有大中心荷的幂律抑制。然而,我们无法确定幂律抑制的指数。作为一个副产品,我们还计算了相对熵来衡量两个不同的重初级态的约化密度矩阵之间的差异。
2017-08-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Thermalization in a quasi-1D ultracold bosonic gas
我们研究了一维系统中导致热化的碰撞过程。对于两体碰撞,横模的激发是能量交换和热化的先决条件。在非常低的温度下,横模的激发被指数抑制,两体碰撞的热化停止,系统应该变得可积。在量子力学中,更高径向模的虚激发是可能的。这些虚拟激发的径向模式引起有效的三体速度变化碰撞,导致热化。我们发现,这些三体弹性相互作用被抑制成对的量子关联时,接近强关联制度。如果相对动量$k$与两体耦合常数$c$相比较小,则三粒子散射态会被因子$(k/c)^{12}$抑制,该因子与$γ^{12}$成正比,即与Lieb-Liniger参数$γ\gg 1$极限中零距离处三体关联函数的平方成正比。这表明,在一维量子系统中,它不是两体碰撞的冻结,而是强量子关联,这确保了在实验相关的时间尺度上没有热化。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Time-evolution of local information: thermalization dynamics of local observables
量子多体动力学一般会导致纠缠的增加,最终导致局部可观测量的热化。这使得动力学的精确描述复杂,尽管(高温)热状态明显简单。对于精确但近似的模拟,需要一种方法来跟踪基本(量子)信息,同时丢弃不重要的信息。为此,我们首先介绍的概念的信息晶格,补充了物理空间晶格的额外的维度,并在当地的哈密顿量产生定义良好的局部保守的冯诺依曼信息流。这提供了一种方便和有见地的方式来捕获量子时间演化过程中信息在时间和空间中的流动,并给出了局部自由度何时与远程纠缠解耦的独特特征。作为一个例子,我们描述了这种解耦的混合场横向伊辛模型的局部自由度。在此基础上,我们第二次构建算法的时间演化集的本地密度矩阵没有任何参考的全球状态。有了信息流的概念,我们可以基于这样的直觉来激励算法,即出于统计原因的信息从小尺度流向大尺度。利用这一指导原则,我们构建了一个算法,在最坏的情况下,显示两位数收敛的时间演化到很晚的时间由混合场横向伊辛哈密顿扩散过程。虽然我们专注于最近邻哈密顿的1D动力学,但算法基本上不依赖于这些假设,原则上可以推广到更高的维度和更复杂的哈密顿。
2022-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
On the Foundation of Statistical Mechanics under Experimentally Realistic Conditions: A Comparison between the Quantum and the Classical Case
聚焦于孤立的宏观系统,无论是在量子力学或经典模型的描述,我们的两个关键问题是:在多远的初始合奏(通常远离平衡,在很大程度上是未知的细节)发展到一个稳定的长时间行为(“平衡”)?这个稳定态与统计力学(“热化”)预测的微正则系综在多大程度上是一致的?在本文的第一部分,最近开发的量子力学处理的问题进行了简要总结,特别强调现实的实验测量和非平衡初始条件的建模。在这个框架内,平衡可以在关于这些测量和初始条件的非常弱的假设下得到证明,而热化仍然需要相当强的额外假设。在第二部分中,在经典力学的框架内的一个类似的方法,并与量子的情况下进行比较。特别是,保证经典平衡的假设现在相当强,而热化则在相对较弱的附加条件下进行。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relative Entropy of Random States and Black Holes
研究了高激发量子态的相对熵。首先,我们从Wishart系综采样状态,并开发了一个大N图解技术的相对熵。该解用初等函数精确表示。我们比较分析结果小N数值,找到精确的协议。此外,随机矩阵理论的结果准确地匹配的混沌多体本征态的行为,本征态热化的表现。我们应用这种形式主义的AdS/CFT对应的相对熵措施之间的可扩展性不同的黑洞微观状态。我们发现,黑洞微观状态是可区分的,即使当观察者有任意小的访问的量子态,虽然可区分性是非微扰小的牛顿常数。最后,我们解释这些结果的背景下的子系统本征态热化假说(sETH),得出的结论是,全息系统遵守sETH的子系统的大小的一半的总系统。
2021-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Kinetic energy equipartition: a tool to characterize quantum thermalization
本文基于玻姆力学和随机量子力学,提出正统动能热化后其玻姆动能与量子势能各占一半的“动能均分”特征,为表征量子热化提供了可通过弱值实验检验的新方法。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Macrostate equivalence of two general ensembles and specific relative entropies
研究了一般状态对系综等价的两个判据:宏观态等价和测度等价。宏观态等价性意味着两个系综在遵循大偏差原理的宏观量测量下是不可区分的,而测量等价性意味着两个系综的特定相对熵在热力学极限下为零。它表明,测量等价性意味着宏观状态等价的一般状态对导出的不等式连接的大偏差率函数的特定的相对Renyi熵。这个结果既适用于量子系统,也适用于经典系统.作为应用,我们讨论了量子化的一个充分条件、宏观变量量子动力学的时标以及量子猝灭中严格不可逆的第二定律。
2016-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermalization and Floquet engineering in a spin ensemble with a clock transition
本文利用镱-171离子系综的时钟跃迁实现纯长程偶极XY模型,通过调控相互作用与无序比例研究量子热化,并动态工程化多种多体哈密顿量及实现时间晶体相,展示了稀土离子系综作为多体物理测试平台的价值。
2024-08-01 quant-ph
Robustness of reference-frame-independent quantum key distribution against the relative motion of the reference frames
参考系无关的量子密钥分发(RFI-QKD)对缓慢变化的参考系具有鲁棒性。然而,如果参考系的相对运动的速度足够慢,则诸如BB 84的其他QKD协议也可以提供密钥。虽然已经有一些研究来量化RFI-QKD中的参考系的相对运动的速度,但是还不清楚在这种情况下RFI-QKD是否提供比其他QKD协议更好的性能。在此,我们分析和比较了RFI-QKD和BB84协议在存在参考系相对运动的情况下的安全性。为了比较它们在实际实现中的安全性,我们还考虑了采用诱骗状态方法的QKD协议。我们的分析表明,RFI-QKD提供了更多的鲁棒性比BB84协议对相对运动的参考系。
2017-01-26 quant-ph
Symmetry-driven thermalization via finite de Finetti theorems
International Institute of Information Technology Hyderabad(海德拉巴信息研究所);Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学)
本文提出一个基于对称性的热化机制,通过有限de Finetti定理证明了在能量守恒的单位元作用下,量子态的缩减边际接近热态混合物,并展示了能量守恒的Lindblad动力学的长时间行为。
2026-07-31 math-ph math.MP quant-ph
Quantum walks with quantum chaotic coins: Of the Loschmidt echo, classical limit and thermalization
利用简单的确定性动力学系统作为硬币,研究了硬币离散时间量子行走,其经典极限可以从可积到混沌。它示出,Loschirst回声一样的保真度起着核心作用,当硬币是混乱的,这是一个经典的随机步行者的特征函数近似。因此,经典的二项分布作为量子行走的极限而出现,并且行走者在最终成为弹道之前表现出扩散增长。硬币沃克纠缠增长的时间是对数的情况下,多体局域化和耦合踢转子,并饱和到一个值,这取决于相对的硬币和沃克空间尺寸。在硬币主导的情况下,混沌可以将量子行走热化到典型的随机状态,使得纠缠在Haar平均Page值处饱和,而不像在步行者主导的情况下,似乎会产生非典型状态。
2021-01-10 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Disjointness of inertial KMS states and the role of Lorentz symmetry in thermalization
本文证明不同惯性系中惯性KMS态的不相交性,表明一个惯性系中的热平衡态在其他惯性系中远离热平衡,并论证匀速运动的Unruh-DeWitt探测器在KMS态场中不能热化,揭示惯性热浴与Unruh效应热浴的物理差异。
2024-09-19 gr-qc hep-th math-ph
Numerical evidence for the non-Abelian eigenstate thermalization hypothesis
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST and University of Maryland(美国国家标准与技术研究院与马里兰大学联合量子信息与计算科学中心);Department of Physics, University of Seoul(首尔大学物理系);Institute for Physical Science and Technology, University of Maryland(马里兰大学物理科学与技术研究所)
通过18量子比特一维近邻海森堡链的数值模拟,验证了非阿贝尔对称性下本征态热化假设的七个预测,并证明了其自洽性。
2026-06-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Measuring the quality of a quantum reference frame: the relative entropy of frameness
在不存在用于与群G相关联的变换的参考系的情况下,在G的作用下非不变的任何量子态可以充当缺失的参考系的表征。我们在这里介绍一种新的衡量这种令牌的质量的方法:框架的相对熵。这被定义为感兴趣的状态和最近的G不变状态之间的相对熵距离。不像纠缠的相对熵,这个量是直接计算,我们发现它是精确地等于G-不对称性,引入的瓦卡罗等人的frameness的措施。它示出提供一个上限之间的相互信息的组元素编码到令牌和组元素,可以从它提取的测量。在这个意义上,它量化了令牌成功模拟完整参考系的程度。我们还表明,尽管从纠缠理论的暗示性类比,正规化的相对熵的框架是零,因此不量化的令牌和一些标准形式的量子参考系之间的相互转换率。最后,我们展示了这些调查如何产生一种新的方法来界定纠缠的相对熵。
2009-07-14 quant-ph
Uncertainty Relations Relative to Phase-Space Quantum Reference Frames
本文研究相对于量子参考系的海森堡不确定关系,通过将其引入为协变相空间可观测量构建位置与动量的联合可观测量,导出了相对于参考系的新不确定关系,并验证了经典极限下标准关系的恢复。
2025-06-28 quant-ph
Relative states, quantum axes and quantum references
我们解决的问题,测量两个“量子轴”之间的相对角度的N1和N2自旋。封闭形式的我们的类似的品质因数的平行自旋的任意数量获得。大N1和/或N2的渐近制度进行了详细讨论。扩展的概念“量子轴”更一般的情况下处理。当第一个量子轴是由平行自旋组成的,而第二个是由两个自旋组成的一般状态时,我们给出了最优策略。
2005-08-25 quant-ph
Quantum collisional thermostats
碰撞库正在成为建模开放量子系统的主要工具。在其最简单的实施方式中,外部代理在给定时间内开启系统与来自储器的样本之间的相互作用。一般来说,在这种操作中,外部介质对系统做功,防止储层处于平衡状态时的热化。人们可以通过考虑一个自治的全局设置来恢复热化,其中与系统碰撞的储层粒子具有动力学自由度。缺点是,相应的散射问题是相当复杂的。在这里,我们提出了一个正式的解决方案,在一维和平坦的相互作用潜力的问题。该解决方案是基于传输矩阵形式主义,并允许一个探索所产生的散射映射的对称性。这些对称性之一是微观可逆性,这是热化的条件。然后,我们引入两个近似的散射映射,保持这些对称性,因此,热化系统。这些相对简单的近似解构成了量子恒温器的模型,是研究与热浴接触的量子系统的有用工具。我们说明了他们的准确性在一个具体的例子中,表明这两个很好的近似的精确散射问题,即使在远离平衡的情况下。此外,其中一个模型包括删除某些cohesive加上一个非常具体的随机化的相互作用时间。这两个特征允许人们将由于打开和关闭相互作用而引起的能量传递识别为热。我们的研究结果提示了一个基本问题,即如何从系统与其周围环境之间能量交换的统计特性中区分热和功。
2021-11-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Direct temperature readout in nonequilibrium quantum thermometry
Shanghai University(上海大学)
本文提出一种基于热力学推断的直接温度读取方案,通过最大熵原理和误差函数改进非平衡条件下的温度测量精度。
2026-04-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Practical and fast quantum random number generation based on photon arrival time relative to external reference
我们提出了一个实用的高速量子随机数发生器,其中的单光子检测相对于外部时间基准的时间测量的原始数据。与以前的实现相比,原始数据的偏差可以大大减少。我们的生成器的原始随机比特率可以达到109 Mbps。我们开发了一个模型的发生器和评估的原始数据的最小熵。应用Toeplitz矩阵散列进行随机性提取,之后最终的随机位能够通过标准随机性测试。
2014-01-12 cs.CR quant-ph
Quantum Relative States
我们研究量子态估计问题的参考系相对于状态的测量本身应该被处理量子力学。在这种情况下,系统和参考之间的差异趋于消失。我们研究如何在两个纯量子态之间的重叠可以最佳估计,在几种情况下,我们重新访问零差检测。
2005-10-14 quant-ph
Searching for a physical description relative to a quantum system
该研究针对现有量子参考系方法无法完整预测其可及自由度对应可观测量的问题,证明两粒子系统可实现相对量子系统的物理描述,但多体系统中存在不可约困难,且伽利略相对论下无法通过幺正变换得到正则关系性描述,为该领域提出新研究方向。
2025-09-04 quant-ph
Markovianity of the reference state, complete positivity of the reduced dynamics, and monotonicity of the relative entropy
考虑从三方参考状态$ω_{RSE}$引导的系统环境的可能初始状态的集合$\mathcal{S}=\lbraceρ_{SE}\rbrace$。Buscemi [F. Buscemi,Phys. Rev. Lett. 113,140502(2014)]表明,对于每个$ρ_{S}\in \mathrm{Tr}_{E}\mathcal{S}$,系统的约化动力学总是完全正的当且仅当$ω_{RSE}$是马尔可夫状态。在证明过程中,假设系统和环境的维度可以随着进化而变化。在这里,我们表明,这个假设是必要的:我们给出一个例子,虽然$ω_{RSE}$是不是一个马尔可夫状态,减少动态的系统是完全积极的,对于任何演化的系统环境,在此期间,系统和环境的尺寸保持不变。作为我们的下一个结果,我们证明了Muller-Hermes和Reeb [A. Muller-Hermes和D. Reeb,Ann. Henri Poincare 18,1777(2017)],量子相对熵在正映射下的单调性,不能推广到厄米映射,即使在它们的物理域内。
2019-10-31 quant-ph
Relative subsystems and quantum reference frame transformations
针对现有量子参考系变换方案仅适用于全宇宙的局限,本文基于标准量子理论从第一性原理出发,采用非相干群平均构建了仅依赖参考系与目标系统的可逆变换框架,得到更具一般性的受限子空间变换形式,并引入承载参考系态量子信息的额外粒子,适用于多种对称群。
2023-07-20 gr-qc quant-ph
Interpreting quantum reference frame transformations through a simple example
本研究通过一个三量子比特系统示例,对比三种量子参考系框架的变换规则,揭示其物理与概念差异,并阐明各方法的操作含义及适用情境。
2025-09-26 quant-ph
Uncertainty Relations for Quantum Coherence
量子态的相干性本质上取决于参考基的选择。一个很自然的问题是:如果我们使用两个或多个不相容的参考基,那么在不同参考基中的相干性度量之间是否存在某种折衷关系?我们表明,量子相干性的状态作为量化的相对熵的相干性在两个或多个noncommuting参考基地尊重不确定性一样的关系,对于一个给定的状态的单和二分量子系统。在二体系统的情况下,我们发现纠缠的存在可能会收紧上述关系。进一步,我们找到了两个非对易参考基中二分量子态相干相对熵之和的一个上界。此外,我们提供了一个上限的差异的绝对值的相对熵的相干计算两个不相容的基地。
2016-07-19 quant-ph
Nonrelativistic spatiotemporal quantum reference frames
提出一种含内部时钟与空间自由度的非相对论性时空量子参考系框架,给出多视角可观测量关系,并揭示时钟相对不确定性对空间展布的影响。
2024-03-11 quant-ph
Quantum Mechanics Relative to a Quantum Reference System: a Relative State Approach
Jiangsu University(江苏大学)
本文提出一种基于纠缠态的量子框架,通过相对态方法描述量子系统与参考系统的相互作用,恢复标准量子力学并探讨非惯性效应。
2026-03-12 gr-qc math-ph math.MP
A relational approach to quantum reference frames for spins
在有关量子参考系的文献中,系统的内部(相对)性质被定义为在参考系的任意变化下保持不变的性质。对于一个量子自旋系统,这些都是通过实验室的适当空间旋转而保持的属性。然而,这种方法没有考虑实验室与系统纠缠的假设可能性,正如第二个实验室所描述的那样(“维格纳的朋友”场景),在这种情况下,两个实验室之间的关系不是旋转,而是基本上量子的。为了克服这一限制,我们重新定义的参考系的转换是那些保持子系统之间的一致性。这使我们能够导出U(2)作为N个自旋半粒子系统变换的正确对称群。其次,我们建议,系统具有相同的内部属性应被视为物理等效的外部框架的情况下。值得注意的是,这意味着相对于自旋磁体的叠加中的单个自旋等效于磁体相对于自旋的宏观叠加。我们讨论的影响,这一结果的维格纳的朋友悖论。
2016-10-06 quant-ph
Physics behind the minimum of relative entropy measures for correlations
相关态和非相关参考态的相对熵是相关程度的合理度量。然而,一个关键问题是与哪个不相关的状态进行比较。对于具有与关联态相同的单粒子密度矩阵的非关联参考态,相对熵变得最小。因此,这种被称为非自由度的特殊度量是唯一的、合理的。我们证明,相关的物理情况下,如有限的温度或相关性增强的轨道分裂,其他选择的不相关的状态,甚至有根据的猜测,高估的相关性。
2013-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase measurements with weak reference pulses
分析了相对于参考脉冲测量的相位相反的两个相干态的量子态鉴别作为信号态和参考脉冲的强度的函数。这个问题与相位编码的量子密钥分发有关。我们认为最佳的测量和简单的测量,只需要分束器和光电探测器。
2002-07-24 quant-ph
Quantum simulation of the Dicke model in a two-dimensional ion crystal
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Joint Center for Quantum Information and Computer Science, National Institute of Standards and Technology and University of Maryland(量子信息与计算科学联合中心,美国国家标准与技术研究院和马里兰大学);Joint Quantum Institute, National Institute of Standards and Technology and University of Maryland(联合量子研究所,美国国家标准与技术研究院和马里兰大学);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·多德物理与天文学系);Center for Quantum Research and Technology, The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学量子研究与技术中心);Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学物理研究所);QuSoft
本研究通过二维离子晶体实现Dicke模型的量子模拟,揭示了混沌、量子热化与复兴现象,展示了大规模离子晶体作为非平衡光子-物质动力学的模拟平台。
2026-10-20 physics.atom-ph quant-ph
Symmetry, Reference Frames, and Relational Quantities in Quantum Mechanics
我们提出,量子理论中的可观测量应被恰当地理解为将一个系统与另一个系统联系起来的不变量的代表,后者被称为参考系。我们提供了一个严格的数学语言来介绍和研究量子参考系,表明正统的“绝对”量是很好的代表观察到的相对量,如果参考状态是适当的本地化。我们使用这种关系的形式主义批评的文献之间的关系参考系和超选择规则,解决了长期的争论。
2017-03-30 quant-ph
Unconditional security of coherent-state quantum key distribution with strong phase-reference pulse
我们证明了一个量子密钥分发协议的无条件安全性,其中比特值被编码在相对于强参考脉冲的弱相干态脉冲的相位中。与使用弱脉冲作为单光子源的替代品的实施方式相比,发现可实现的密钥速率仅随着信道的传输而线性降低。
2004-03-18 quant-ph
Events and their Localisation are Relative to a Lab
提出基于量子信息的操作方法定义相对于实验室的事件及其定域性,通过相对可测量性分析量子开关,揭示了经典与量子时空实现的差异,澄清了QS实验解释的长期争论,为量子和相对论领域统一事件与因果视角奠定基础。
2025-05-27 gr-qc quant-ph
Measurement events relative to temporal quantum reference frames
本文比较了Page-Wootters形式体系的两种测量方法,揭示它们在非理想时钟下描述操作上不同的情境,并证明纯化测量方法会导致时间非局域、非幺正演化及时间顺序定义受限,但离散时间假设可恢复幺正性与确定时序。
2025-01-27 quant-ph
Subsystem entanglement and separability in quantum reference frames
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院);Basic Research Community for Physics e.V.(基础物理研究社区协会)
研究量子参考系变换后子系统纠缠相关问题,通过找到必要条件区分两类子系统,一类可分描述使内部纠缠最大化,另一类展现量子参考系特有纠缠形式,关联纠缠与相干守恒。
2026-07-24 hep-th physics.hist-ph quant-ph
Operational Quantum Reference Frame Transformations
本文针对局部紧群提出了基于操作性等价的量子参考系变换通用框架,通过构建相对状态等价类间的映射实现变换,并证明其可逆性取决于参考系局域化性质,扩展了现有理论并弱化了换系产生纠缠的论断。
2025-03-25 math-ph math.MP quant-ph
N-electron valence perturbation theory with reference wavefunctions from quantum computing: application to the relative stability of hydroxide anion and hydroxyl radical
采用变分量子算法对近期量子器件进行了氢氧阴离子和羟基自由基的量子模拟。沿着解离曲线计算每种物质的能量,以获得关于所研究的分子物质的稳定性的信息。结果表明,模拟限于价空间不正确地预测羟基自由基比氢氧阴离子更稳定。通过将变分量子本征求解器和量子子空间展开方法整合到N电子价微扰理论的工作流程中,证明了包含来自非价轨道的动态电子相关,并证明了正确预测氢氧阴离子比羟基自由基更稳定,前提是还采用具有扩散轨道的基组。最后,我们在IBM量子器件上用aug-cc-pVQZ基计算了羟基自由基的电子亲和势。
2022-10-16 physics.chem-ph quant-ph
Changing quantum reference frames
我们考虑在参考系是量子系统的情况下改变参考系的过程。我们发现,作为这一过程的一部分,消相干必然会在相对于这些框架描述的任何量子系统上引起。我们探索这个过程中的例子涉及参考系的相位和方向。量化改变量子参考系的影响是发展理论的相对性原理的第一步,在这些理论中,包括参考系在内的所有物体都必须是量子的。
2014-05-21 gr-qc quant-ph
Blurred quantum Darwinism across quantum reference frames
量子达尔文主义通过量子系统与其环境的相关性来描述量子系统的客观性-假设的观察者可以通过测量环境来恢复信息。然而,观察是相对于参考系进行的。在这里,我们采用[Giacomini,Castro-Ruiz,& Brukner]的形式主义。Nat Commun 10,494(2019)],并考虑改变量子参考系时对客观性的影响。我们发现,客观性取决于非退化的相对分离,有条件的状态本地化,和环境宏观分数。在不同的参考系中,由于纠缠和相干、统计混合和经典关联的可互换性,存在着不同的客观信息。因此,客观性在量子参考系上是主观的。
2021-01-01 quant-ph
Relative entropic uncertainty relation
量子不确定性关系是用测量结果分布与具有最大熵的合适参考分布之间的相对熵来表示的。这种类型的熵不确定性关系可以直接应用于具有离散或连续谱的可观测量。我们发现一个相对熵的和是有界的,从上面的一个非平凡的方式,我们说明了一些例子。
2021-06-04 quant-ph
Continuous Automatic Polarization Channel Stabilization from Heterodyne Detection of Coexisting Dim Reference Signals
本文提出一种利用波分复用弱经典参考信号外差检测和多轴控制算法实现连续无停机自动偏振补偿的方法,并在城域量子网络上实现超过30小时平均相对保真度0.94±0.03的纠缠分发。
2024-11-22 quant-ph
Operational Quantum Frames: An operational approach to quantum reference frames
本文提出操作性的量子参考系定义(协变POVM系统),通过操作等价商化态空间,并证明局域化参考系下恢复标准量子力学,实现不同相对描述间的转换。
2023-09-03 math-ph math.MP quant-ph
Approximating relational observables by absolute quantities: A quantum accuracy-size trade-off
任何物理量都是相对于参考系定义和测量的,这一概念传统上没有明确反映在物理实验的理论描述中,相反,相关的可观测量通常表示为“绝对”量。然而,近年来作为量子信息科学的一个新分支的量子参考系资源理论的出现,突出了识别量子系统可以作为良好参考的物理条件的需要。在这里,我们研究在量子理论中,用绝对量表示的一个帐户能提供相对量的一个好的近似的条件。我们发现,这就要求参考系在适当的意义上是大的。
2016-03-24 math-ph math.MP quant-ph