A Direct Coupling Coherent Quantum Observer for a Qubit, including Observer Measurements
The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出一种直接耦合相干量子观测器，用于二能级量子系统，通过同调检测实现观测，证明观测器不影响目标量子变量且测量输出收敛，基于线性量子随机微分方程描述系统，并推导出线性量子系统的最小方差无偏估计器形式。
2017-03-29 cs.SY eess.SY quant-ph
A Direct Coupling Coherent Quantum Observer for an Oscillatory Quantum Plant
The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出了一种直接耦合的量子观测器，用于具有振荡解的线性量子系统，通过有限时间移动平均估计系统输出并减少跟踪误差。
2017-06-20 cs.SY eess.SY quant-ph
A Reduced Order Direct Coupling Coherent Quantum Observer for a Complex Quantum Plant
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文扩展了构建量子谐振子系统直接耦合量子观测器的先前结果，考虑由量子谐振子网络组成的复杂线性量子系统，给出了存在直接耦合观测器的条件，证明观测器阶数可与被估计变量数相同，从而实现简化阶观测器。
2016-03-16 cs.SY eess.SY math.OC
Direct coupling coherent quantum observers with discounted mean square performance criteria and penalized back-action
Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文研究了由量子被控对象和直接耦合相干量子观测器构成的量子谐振子，采用折扣二次性能标准，通过小增益定理界定了观测器对被控对象协方差动态的反作用，并提出了一种带有惩罚反作用的相干量子滤波问题。
2018-09-02 cs.SY eess.SY math.OC
How To Build A Quantum Coherent Observer
我们给出了一个明确的结构的量子观测器相干地模仿腔模系统的动力学和没有任何干扰的系统的动力学。这给出了在工程中用于控制器设计的Luenberger观测器的精确模拟
2016-09-21 quant-ph
Coherently tracking the covariance matrix of an open quantum system
量子系统的相干反馈控制比基于测量的控制具有明显的优势，但到目前为止，在相干估计器和更具体的相干观测器上做的工作很少。相干观测器的输入是一个特定的量子植物的相干输出，并且被设计成使得观测器的某些子集和植物的期望值收敛于渐近极限。我们以前开发了一类平均跟踪（MT）观测器的开放谐振子，只收敛于平均位置和动量;在这里，我们开发了一类协方差矩阵跟踪（CMT）相干观测器，跟踪量子植物的平均和协方差矩阵。我们得到了CMT观测器存在的充分必要条件，并发现CMT观测器比MT观测器有更多的限制。我们给出的例子，我们演示了如何设计一个CMT观察员，并显示它可以用来跟踪像纠缠的植物属性。由于CMT观测器比MT观测器提供更多的量子信息，我们期望它在未来的相干反馈方案中有更大的应用。对相干量子估计器和观测器的研究在量子测量的讨论中是很重要的，因为它们提供了对系统量子态的估计，而在它们的推导中没有明确使用测量假设。
2015-02-13 quant-ph
Pole placement design for quantum systems via coherent observers
我们以前扩展了Luenberger的方法，观察员设计的量子情况下，并开发了一类相干观察员跟踪线性量子随机系统的意义上的平均值。鉴于Luenberger观测器在经典控制中的广泛应用，研究相干观测器在量子反馈中的作用是很有趣的。作为探索基于量子力学的相干控制的第一步，本文研究了利用相干观测器的量子系统的极点配置技术，通过这种方式，闭环量子系统的极点可以被重新定位在任意期望的位置。与经典的反馈控制设计结合Luenberger观测器相比，这里允许量子植物和基于双稳态的控制器之间的直接耦合，以使控制器参数的设计具有更大的自由度。一个分离原则，我们展示了如何设计的观察员和反馈独立的量子力学的法律是一致的。所提出的方案适用于量子系统的相干反馈控制，特别是当瞬态动态响应是感兴趣的，并在一个例子中说明了这个问题。
2015-09-17 quant-ph
Design of coherent quantum observers for linear quantum systems
由于量子动力学施加的额外约束，量子版本的控制问题往往比经典版本更困难。例如，量子LQG和量子H ∞最优控制问题仍然是开放的。为了取得进一步的进展，需要制定新的、系统的和易处理的方法。本文给出了设计相干观测器的三种算法，连接到量子设备的量子系统及其输出提供关于设备的内部状态的信息。重要的是，相干观察者避免了对工厂输出的测量。我们比较我们的相干观察员与经典的（基于测量的）观察员通过一个例子，涉及一个光学腔的热和真空噪声作为输入。
2015-01-27 quant-ph
Weyl variations and local sufficiency of linear observers in the mean square optimal coherent quantum filtering problem
UNSW Canberra（新南威尔士大学堪培拉分校）
本文研究了相干量子滤波问题，通过线性量子系统与无测量的观测器 cascaded，以最小化估计误差。利用 transverse Hamiltonian 变分法，推导了更广泛观测器类别的最优条件。
2015-06-25 cs.SY eess.SY math-ph
Directly Coupled Observers for Quantum Harmonic Oscillators with Discounted Mean Square Cost Functionals and Penalized Back-action
UNSW Canberra（新南威尔士大学堪培拉分校）
本文研究了由量子系统和直接耦合相干量子观测器构成的量子谐振子，采用折扣二次性能标准优化观测器动态变量与系统变量的逼近，通过惩罚耦合矩阵减小观测器对系统协方差动态的反作用。
2016-02-21 cs.SY eess.SY math.OC
Optical Implementation of Non-locality with Coherent Light Fields for Quantum Communication
基于Stapp的非定域性公式，利用相干光场观测了两个远距离观测者的偏振相关。利用50/50分束器变换，发现垂直偏振相干光场与水平偏振相干噪声场纠缠。在分束器的每个输出端口处的叠加光场被发送到两个远距离的观察者，在每个观察者处通过使用四分之一波片和检偏器来干涉和操纵场。干涉信号中含有检偏器的投影角信息，但被相位噪声所掩盖。通过模拟信号乘法分析两个远距离观测者的数据，建立了两个远距离观测者的投影角之间的非局部相关性，而无需任何后选择技术。该方案可用于实现Ekert的量子密钥分发协议。
2008-10-11 quant-ph
Steering Alternative Realities through Local Quantum Memory Operations
Tsinghua University（清华大学）
通过局部量子记忆操作实现现实引导，允许观察者以概率访问不同现实，但受限于相干参与和无法验证的转换。
2025-12-16 quant-ph
Why Everettians Should Appreciate the Transactional Interpretation
埃弗雷特方法的吸引人之处在于它令人钦佩的精神，即以禅宗般的“初学者的头脑”来接近量子难题，以试图想象纯粹形式主义可能会对量子现实说些什么，即使这一旅程会导致一个奇怪的地方。有人认为，量子力学（TI）的交易解释，适当的解释，共享相同的动机和实现更多，少得多的概念困惑，考虑到迄今为止被忽视的量子形式主义本身的特点（即先进的状态）。特别是，TI不需要谈论大脑状态，意识或观察者（理性或其他）。在它的可能性变体（“PTI”）中，它具有现实主义的优点，将状态向量分支视为真正的动态实体，而不必解释所有相关结果实际上是如何或为什么发生的（他们没有），如何在分叉观察者的跨时间身份的某种连贯概念中解释大量的对应观察者（观察者在TI中不会分叉），也不知道所有结果的确定性如何与任何连贯的概率理论相一致，更不用说波恩概率了（波恩概率在TI中自然出现）。简而言之，TI正是肯特在他的作品（2010）中寻找的一个世界的解释。
2010-03-04 physics.pop-ph quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen correlation seen from moving observers
在相对论性量子理论的框架内，我们考虑了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）旋转实验，其中自旋的测量是由移动的观察者完成的。我们发现，EPR对之间在同一方向上的完美的反相关在观察者的框架中不再成立。这并不意味着非本地相关性的崩溃。我们明确地表明，观察者必须在适当选择的不同方向上测量自旋，以观察完美的反相关。在利用纠缠态与运动观察者进行量子通信时，应考虑到这一点。
2002-11-08 quant-ph
Continuous-variable quantum teleportation with vacuum-entangled Rindler modes
我们考虑一个连续变量的量子隐形传态协议之间的均匀加速发送器在右Rindler楔，共形接收器限制到未来的光锥，和一个惯性观察者在闵可夫斯基真空。使用非微扰量子线路模型，加速的观察者与场的Rindler模式幺正地相互作用，从而访问真空的纠缠作为资源。我们发现，一个Rindler位移闵可夫斯基真空状态准备和隐形传态的加速观察员出现混合根据惯性观察员，尽管减少的正交方差低于经典的限制。这是一个令人惊讶的结果，因为从加速观察者直接传输的相同状态对惯性观察者来说是一个纯相干态。状态的退相干是由加速度增加时的相反效应的相互作用引起的：对于更强的纠缠源，输出状态中的真空噪声减少，由于Unruh辐射的存在而受到热噪声放大的限制。
2023-01-09 gr-qc quant-ph
Fundamental limitations to information transfer in accelerated frames
我们研究了惯性观测器和两个因果断开计数器加速观测器之间的通信。我们将限制量子信道考虑惯性加速二部经典和量子通信在不同的Unruh模式（单轨或双轨编码）。我们发现，相干信息（因此，可以通过状态合并协议产生的纠缠量）在这个强烈限制的通道中呈现出一些有趣的一夫一妻制的惯性和只有一个加速观察员之间的属性，如果我们采取固定的选择在通道中使用的Unruh模式。本文还研究了可控参数的优化问题，发现它们偏离了文献中通常采用的值。
2012-12-22 gr-qc quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen correlation in gravitational field
在广义相对论的框架下，研究了引力场中量子通信的Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）关联的性质.加速度和引力的存在使同向EPR自旋对的完美反关联变差，并明显降低了Bell不等式的违反程度。为了保持完美的EPR相关性和贝尔不等式的最大违反，观测者必须在适当选择的不同方向上测量自旋。哪个方向是合适的取决于粒子的速度、时空的曲率和观测者的位置。在黑洞的事件视界附近，适当的方向非常敏感地依赖于观察者的位置，以至于在确定观察者位置时，即使非常小的不确定性也会导致量子通信中的致命错误，除非观察者与粒子一起落入黑洞。
2003-12-19 quant-ph
Information gap for classical and quantum communication in a Schwarzschild spacetime
自由下落的观察者和悬停在黑洞史瓦西视界上方的观察者之间的通信受到昂鲁-霍金噪声的影响，这会降低通信信道的质量。忽略时间膨胀，这同样影响所有的信道，我们表明，玻色子通信使用单和双轨编码的经典信道容量达到一个有限的值和量子相干信息趋于零。我们得出结论，经典关联仍然存在无限加速，而量子相干性被完全删除。
2012-04-24 gr-qc quant-ph
The parliament of observers - Against the observable axiom of quantum mechanics
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文挑战量子力学中可观测量与自伴算子对应的基本公理，指出其作为所有可观测量的形式化不充分，并质疑有界算子非交换代数作为“可观测量代数”的合理性。
2026-10-07 quant-ph
Physical Observers and Quantum Reconstructions
针对量子力学缺乏基础原理的问题，基于“物理嵌入观察者选择可最大程度接近物理极限的信息处理策略”的原理，为关系量子力学“观察者仅保留被观测系统预测信息”的核心前提提供了依据。
2025-06-13 quant-ph
The quantum optics of asymmetric mirrors with coherent light absorption
量子化电磁场在镜面覆盖界面附近的局部观测值强烈依赖于{ \em both}面上介质的性质。在宏观量子电动力学中，这一事实被考虑到与光学格林函数的帮助下，相关的观察者的位置与所有其他空间位置和光子频率。在这里，我们提出了一种替代的、更直观的方法，并在量子镜像检测器方法的帮助下获得局部场可观测量值[Furtak-Wells等人，Phys. Rev. A 97，043827（2018）]。为了正确地归一化电场算符，我们要求原子自发衰变率简化为远离反射面的自由空间值。我们的方法是有趣的，因为镜面涂层接口构成了一个共同的基本构建块量子光子器件。
2021-07-02 quant-ph
The Observer in the Quantum Experiment
大多数量子力学解释的一个目标是避免观测者明显地干扰测量过程。这种干扰之所以出现，通常是因为观察以某种方式从波函数所代表的许多可能性中选择了一个单一的现实。这个问题通常用量子理论的数学公式来处理。我们试图以理论中立的方式来解决量子测量问题的另一种表现形式。通过一个双缝实验，我们证明了一个谜直接从实验结果中产生。假设没有可观测的物理现象存在超出理论预测，我们认为，没有任何解释的量子理论可以避免测量问题涉及观察者。
2001-12-12 quant-ph
How do two observers pool their knowledge about a quantum system?
在经典统计推断理论中，人们可以推导出一个简单的规则，通过该规则，两个或多个观察者可以将{ \em independently}获得的知识状态组合在一起，以形成一个新的知识状态，该状态将由具有两个观察者的组合信息的人所拥有。此外，这种综合的知识状态可以在不涉及各个观察员获得信息的方式的情况下找到。然而，在本说明中，我们表明，在一般情况下，这是不可能的量子态的知识，为了结合两个量子态的知识，以获得从两个观察者的组合信息所产生的状态，这些观察者也必须拥有有关如何获得他们各自的知识状态的信息。然而，我们强调，这并不排除一个独特的，动机良好的规则相结合的量子态的知识，而不参考测量history. We检查的经典问题的直接量子模拟，和量子态-估计，这对应于一个变种，其中的观察员共享一种特定的先验信息。
2002-09-13 quant-ph
Quantum Simulation of Coherent Hawking-Unruh Radiation
探索弯曲时空中的量子现象是一个新兴的交叉学科领域，涉及到物理学的许多领域，如广义相对论，热力学和量子信息。一个著名的预言是霍金-昂鲁热辐射，即闵可夫斯基真空在加速参考系中的表现。我们通过演化一个参数驱动的$\approx 10^5$原子的玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟辐射，该凝聚辐射具有相反动量的相干原子对。我们观察到一个物质波场，它遵循玻尔兹曼分布的本地观察员。从原子分布中提取的温度和熵与Unruh的预测一致。我们进一步观察到发射的物质波的长距离相位相干性和时间可逆性，这是区分Unruh辐射与经典辐射的标志。我们的结果可能会导致进一步的见解霍金和Unruh效应的性质和量子物理行为在弯曲的时空。
2018-07-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Duality, Quantum Mechanics and (Almost) Complex Manifolds
有限自由度的经典力学需要相空间C上的辛结构，但它与任何复杂结构无关。相反，量子理论与C上复杂结构的选择密切相关。当后者是只允许一个复结构的复解析流形时，存在唯一的量子化，其经典极限为C。那么相干性的概念对所有观察者来说都是一样的。然而，当C允许两个或多个非双全纯复结构时，C上每个不同的复结构有一个不同的量化。在非双全纯复结构之间的变换缺乏解析性可以解释为在相应的变换下量子力学相干性的丧失。使用一个复杂结构的观察者认为是相干的状态，而其他使用不同复杂结构的观察者则没有这样认为。这就是量子力学对偶变换的概念：量子概念的相对性。
2003-04-22 hep-th math-ph math.MP
Conventional Quantum Theory Does Not Support A Coherent Relational Account
本文通过一个可在观察者间揭示测量结果不一致性的反例，论证传统量子理论不支持一致的关系性解释，并指出关系量子力学的辩护尝试不成功。
2024-10-03 physics.hist-ph quant-ph
A time-reversible quantum causal model
因果建模的现代方法使干预措施发挥了核心作用，这需要观察者的积极投入，并引入了明确的"因果时间箭头"。因果模型通常采用一种机械解释，根据这种解释，因果箭头的方向是所研究过程的固有方向。在这里，我们调查是否因果箭头的方向可能是一个观察者的贡献，而不是一个内在的属性的过程。在arXiv：1806.00895中开发的因果建模的反事实和非机械解释中工作，我们提出了一个“量子观测方案”的定义，我们认为它表征了因果模型的非线性不变性质。通过限制到保持最大混合态（无偏态）的量子过程，我们发现统计在时间顺序的反转下是对称的。因此，由此产生的模型可以容纳因果箭头是依赖于时间的想法，指出了一条协调因果箭头与时间对称物理定律的路线。
2019-08-21 quant-ph
Relativistic Einstein-Podolsky-Rosen correlation and Bell's inequality
我们在相对论量子理论的框架内制定了Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）gedanken实验，以分析由移动观察者进行测量的情况。我们指出，在一定条件下，在运动观测者坐标系中，由于Wigner旋转，同向EPR自旋对的完美反关联会变差，并且在测量方向固定的情况下，Bell不等式的违背程度会随着观测者速度的增加而减小.然而，这并不意味着非局部相关性的崩溃，因为在适当选择的不同方向上保持完美的反相关性。在利用动标架中的EPR关联和贝尔不等式的违反进行量子通信时，必须考虑这种相对论效应。
2002-11-27 quant-ph
A no-go theorem for observer-independent facts
在著名的思想实验中，维格纳将一个纠缠态赋予了由她的朋友和她的观测系统组成的复合量子系统。虽然他们两人对这个过程有不同的解释，但每个维格纳和他的朋友原则上都可以通过进行适当的测量来验证他/她各自的状态分配。如通过探测器中的点击或指针的特定位置所显示的，这些测量的结果可以被视为反映了直接可观察的“事实”。回顾arXiv：1507.05255，我将推导出一个与其他独立事实无关的不可行定理，这对维格纳和他的朋友来说都是共同的。然后，我将在arXiv：1604.07422中新导出的定理的背景下分析这个结果，其中Frauchiger和Renner证明了“量子理论的单世界解释不能自洽”。有人认为，“自我一致性”具有相同的含义，假设不同的观察者的观察语句可以在一个单一的（因此是一个独立的）理论框架进行比较。然而，后者可能是不可能的，如果这些陈述被理解为关系的，因为它们的确定性是相对于观察者的。
2018-04-02 quant-ph
Conditioned spin and charge dynamics of a single electron quantum dot
本文描述了单电子量子点的非相干和相干自旋电荷动力学。我们使用一个随机的主方程来模拟系统的状态，由一个观察员推断，只能访问测量信号。通过过去的量子态分析，在时间间隔期间获得的测量有助于我们在该间隔内的任何时间$t$了解系统。这样的分析允许精确的物理参数估计，我们提出并测试了一个修改的经典鲍姆-韦尔奇参数重新估计方法的系统驱动的相干和非相干的过程。
2017-08-22 quant-ph
Information transmission through a noisy quantum channel
有噪声的量子信道可用于许多信息承载应用中。我们表明，不同的应用程序可能会导致不同的信道容量。这些能力的上界证明。这些界限是基于相干信息，它在量子信息理论中的作用类似于经典信息论中的互信息。证明了相干信息和纠缠保真度的许多新性质。证明了相干信息的两个非经典特征：次可加性的失效和流水线不等式的失效。这两种性质都是量子纠缠的结果，并赋予了量子信息在经典信息论中没有发现的新特征。介绍了一个经典观测器测量环境的有噪声量子信道的问题，并证明了相应信道容量的界。这些界限总是大于未观测通道的界限。最后，我们总结了一些悬而未决的问题。
1997-02-26 quant-ph
Controlled bi-directional quantum teleportation of superposed coherent state using five qubit cluster-type entangled coherent state as a resource
我们考虑在控制者查理的同意下，在两个遥远的伙伴爱丽丝和鲍勃之间双向控制以反相相干态编码的信息的量子隐形传态问题。我们采用五模团簇型纠缠相干态作为量子资源来实现这一任务。该方案使用线性光学器件，如分束器，移相器和光子计数器。我们已经证明，对于适度大的相干振幅，可以获得接近完美的双向受控隐形传态的平均保真度。
2021-12-14 quant-ph
New Approach to Quantum Field Theory for Arbitrary Observers in Electromagnetic Backgrounds
提出了一种电磁背景下的量子场论的新形式，它采用了与传统多粒子量子力学类似的方法。重点放在系统的（薛定谔图像）态上，用狄拉克态的斯莱特行列式来描述，而不是场算符$\hatψ(x)$（这在这种方法中是多余的）。真空状态“在时间$τ$”被定义为斯莱特行列式的基础上的跨度的负频谱的“第一次量化的”哈密尔顿$\hat{H}(τ)$，从而提供了一个具体的实现狄拉克海。一般的S-矩阵元素的理论推导出的时间依赖的Bogoliubov系数，表明S-矩阵如下直接从斯莱特行列式之间的内积的定义。直接从传统的多粒子量子力学继承的“厄米延拓”过程，允许在不诉诸于一套完整的正交模式的情况下定义第二量子化算子，并提供了理论的一般期望值的极其直接的推导。“雷达时间”的概念，主张邦迪在他的工作中的k-演算，是用来概括粒子的解释，以一个任意移动的观察员。粒子结果的定义，它{ \it only}取决于观察者的运动和存在的背景，而不取决于任何坐标或量规或粒子探测器的选择。我们将这种方法与传统的方法进行比较和对比各种衍生。我们的粒子定义可以被看作是对吉本斯方法的任意观察者的概括。
2001-03-27 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum transport in mesoscopic systems and the measurement problem
我们研究介观系统中稳态电流的非侵入性测量。结果表明，测量过程完全由薛定谔方程描述，没有任何额外的约化假设，也没有引入一个观察者。尽管如此，在相干叠加之外观察到特定状态的可能性导致波函数的坍缩，即使被测系统没有因与检测器的相互作用而失真。实验结果进行了讨论。
1996-03-06 cond-mat quant-ph
Relational Quantum Dynamics (RQD): An Informational Ontology
本文提出关系量子动力学（RQD），以信息关系为本体基础，用语境化关系事实统一解释量子测量、时空涌现与观察者，并回应多项量子基础禁果定理。
2025-05-21 math-ph math.MP physics.data-an
Relativity of $\hbar$
寻找对偶性的量子力学实现，我们制定了相干态和复杂的可微结构之间的关系，在经典相空间${\cal C}$。局域相干态存在的充分必要条件是${\cal C}$上存在几乎复结构。全局相干态的一个充分必要条件是${\cal C}$上的复结构。出现的量子力学的图像在概念上接近于局部坐标图所覆盖的几何流形。代替后者的是量子力学的局域相干态。${\cal C}$上坐标的变化可以是全纯的，也可以不是全纯的。相应地，量子力学状态之间的变换可能会也可能不会保持相干性。那些不保持相干性的是对偶变换。对偶性表现为对同一量子力学现象给出两种或两种以上明显不同的描述的可能性。相干性成为经典相空间的局部性质。在${\cal C}$上的观察者不需要，一般来说也不会同意什么是半经典效应，什么是强量子效应
2002-04-22 hep-th math-ph math.MP
