Thwarted dynamics by partial projective measurements
一个系统的动力学,由一个粒子与场模式相互作用,挫败的粒子上的重复投影测量的行动,检查。部分测量的效果进行了讨论,通过比较它与动态的测量的情况下。
2009-09-19 quant-ph
Probing the Physical Reality of Projective Measurements
提出一种基于局部量重复测量的协议,以测试瞬时投影假设的物理实在性,并开发了无坍缩量子测量连续描述,发现其重复测量统计与投影情形显著不同。
2025-06-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
The quantum Zeno and anti-Zeno effects in the strong coupling regime
众所周知,重复的投影测量可以加速(芝诺效应)或减慢(反芝诺效应)量子演化。然而,到目前为止,对与环境强相互作用的二能级系统的这些效应的研究主要集中在通过投影测量重复制备二能级系统的激发态。在本文中,我们考虑了一个与谐振子环境强相互作用的二能级系统的任意态的重复制备。为了处理强相互作用,我们进行了极化子变换,然后使用微扰方法来计算系统的衰变率。在计算衰变率时,我们发现,有一个过渡,在他们的定性行为作为状态被反复准备远离激发态向叠加的基态和激发态。我们的研究结果对二能级系统与环境相互作用的量子控制有一定的参考价值。
2021-12-09 quant-ph
Propositional systems, Hilbert lattices and generalized Hilbert spaces
在本章中,我们将对两个最显著的“表示定理”进行一个紧凑而完整的考察:每个笛卡尔射影几何都由一个本质上唯一的向量空间表示,每个笛卡尔希尔伯特几何都由一个本质上唯一的广义希尔伯特空间表示。C. Piron的命题系统的原始表示定理是一个推论:它说每个满足覆盖律且秩至少为4的不可约、完备、原子、正交模格同构于本质上唯一的广义希尔伯特空间的闭子空间格。Piron定理将抽象射影几何与格理论相结合。事实上,在这一章中,我们介绍了抽象射影几何的基本格理论方面:我们证明了射影几何和射影格的范畴等价性,以及希尔伯特几何、希尔伯特格和命题系统的三元范畴等价性。
2007-10-10 quant-ph
Quantum unitary evolution interspersed with repeated non-unitary interactions at random times: The method of stochastic Liouville equation, and two examples of interactions in the context of a tight-binding chain
在一般量子系统的幺正演化的背景下,由于与外部环境或测量仪器的相互作用,在随机时间中断与非幺正演化,我们提出了一个一般的理论框架,以获得系统的平均密度算符在动态演化过程中的任何时间。平均值是相对于与连续相互作用之间的随机时间间隔相关的经典随机性,我们认为它们是独立的和相同分布的随机变量。我们提供了两个明确的应用程序的形式主义的背景下,所谓的紧束缚模型相关的各种背景下,在固态物理。在一维中,相应的紧束缚链模拟了带电粒子在晶格的位点之间的运动,其中粒子在大多数情况下位于位点上,但是由于最近相邻位点之间的自发量子涨落,粒子在最近相邻位点之间隧穿。我们考虑两种有代表性的相互作用形式:量子动力学的随机重置,其中密度算符在随机时间重置为初始形式,以及在随机时间对系统进行投影测量。在前一种情况下,我们证明了我们的精确结果是如何在很长一段时间内定位在网站上的粒子,导致一个时间无关的均方位移的粒子约其初始位置。在投影测量的情况下,在随机时间,我们表明,重复投影到粒子的初始状态的结果在一个有效的抑制的时间衰减的粒子被发现在初始状态的概率。抑制量与传统芝诺效应场景中的抑制量相当,但是其不需要以作为这种场景的标志的精确规则的间隔执行测量。
2022-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Zeno effect in self-sustaining systems: suppressing phase diffusion via repeated measurements
以量子范德波尔振子为例,研究了频繁投影测量对量子自维持系统动力学的影响。量子涨落是负责相位扩散逐渐模糊的半经典极限环动力学和同步,无论是外部驱动,或两个耦合的自持振荡器之间。我们表明,通过在适当的重复频率下对系统进行外差式重复测量,可以显着抑制相位扩散,而不会破坏半经典动力学。这种量子类Zeno效应可能是有效的,无论是在一个或两个耦合的范德波尔振荡器的情况下,我们讨论了其可能的实现的情况下,被困离子。
2021-07-13 quant-ph
Quantum Dynamics under continuous projective measurements: non-Hermitian description and the continuous space limit
在重复测量协议的框架下,考虑了量子系统在特定状态下的到达时间问题,特别是讨论了连续测量的极限。结果表明,对于一个特定的选择的系统检测器耦合,芝诺效应是避免和系统可以有效地描述由非厄米有效哈密顿。作为一个具体的例子,我们考虑在一个特定的位置进行测量的一维晶格上的量子粒子的演化。通过求解相应的非厄米波函数演化方程,给出了生存概率和初至时间分布的解析封闭形式。最后,我们讨论了消失的晶格间距的限制,并表明,这导致了一个连续的描述,通过自由薛定谔方程与复杂的罗宾边界条件在检测器站点的粒子演变。这种动力学的几个有趣的物理结果。
2020-12-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced by repeated measurements on a quantum hardware
在量子超导处理器上,通过重复投影测量与幺正演化交替,观测到系统状态收敛至无限温度态或块对角部分热化态,取决于哈密顿量与测量算符的对易性,并量化了硬件噪声的影响。
2023-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Projective Systems of Noncommutative Lattices as a Pregeometric Substratum
给出了拓扑空间的一个{ \it非交换}格逼近.这种近似具有很深的物理意义,因为不可能在任何位置测量中完全定位粒子。被近似的原始空间从投影极限中恢复出来。
1998-10-14 gr-qc hep-lat math-ph
Quantum fluctuation relations in first-detection processes
University of Trieste(的里雅斯特大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Trieste Section(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部)
研究针对重复投影测量系统推导两种量子涨落关系,明确标准量子Jarzynski等式的对数修正项,应用Jensen不等式设定功的基本限制,为量子器件功提取研究提供理论支撑。
2026-08-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum stroboscopy for time measurements
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Pavia(帕维亚大学);EDHEC Quantum Institute(EDHEC量子研究所)
本文提出量子 stroboscopy 方法,通过不同时间对系统不同副本进行投影位置测量,获得时间到达分布,反驳Mielnik的论点,同时适用于一般时间测量分布。
2026-03-20 quant-ph
Quantum evolution in the stroboscopic limit of repeated measurements
我们考虑一个量子系统动力学所造成的连续选择性和非选择性测量的探针耦合到系统。对于有限的测量速率$τ^{-1}$和系统探针相互作用强度$γ$,我们推导出频闪极限$τ\rightarrow 0$和$γ^2 τ= {\rm const}$的解析演化方程,这可以被认为是一个偏离芝诺子空间动力学在一个较长的时间尺度$T \sim (γ^2 τ)^{-1} \gg γ^{-1}$。非线性量子动力学分析选择性频闪投影测量的任意秩。非选择性的测量结果表明,诱导系统探针聚集的半群动力学。非线性和退相干效应在时间尺度$T \sim (γ^2 τ)^{-1}$上变得显著,这通过许多示例来说明。
2017-02-12 quant-ph
Rewiring Stabilizer Codes
我们提出了一种通过一系列投影测量来操纵量子信息的算法。我们用稳定器代码的语言来构建这种操作:一种量子计算方法,通过重复测量冗余的自由度来防止和纠正错误。我们将展示如何构建一组投影测量,这将映射到两个任意稳定器代码之间。我们证明了这个过程保留了所有的量子信息。它可以用来实现Clifford门,编织外部缺陷,或者在不同操作的代码之间移动。
2018-06-29 quant-ph
Machine Learning Aided Dimensionality Reduction towards a Resource Efficient Projective Quantum Eigensolver
最近发展起来的投影量子本征解算器(PQE)已被证明是一个优雅的方法来计算分子系统的基态能量在有噪声的中间尺度量子(NISQ)设备。迭代优化的量子参数涉及重复建设的量子器件上的残留物。迭代动力学的典型模式,当投影为时间离散映射时,在收敛的时间尺度上建议一个层次结构,有效地将参数划分为两个不同的类。在这项工作中,我们通过机器学习技术利用了这两组参数的集体相互作用,以揭示它们之间的协同相互关系,从而大幅减少参数更新所需的量子测量数量,同时保持PQE的特征准确性。此外,机器学习模型可以被调谐以捕获NISQ设备的噪声数据,并且因此预测的能量被示出为在给定的噪声模型下是有弹性的。
2023-03-20 quant-ph
Random-matrix reduction in projective quantum mechanics: Numerical simulations
University of Wisconsin–Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校)
通过数值模拟验证随机矩阵态约化框架,展示各向同性扩散、Born规则频率和宏观牛顿运动等特征,并比较GUE与GOE哈密顿量。
2026-06-18 quant-ph
Projective symmetry group classification of Abrikosov fermion mean-field ansätze on the square-octagon lattice
本文利用 PSG 与 Abrikosov 费米子表示分类方-八边形晶格上的对称量子自旋液体,并在短程平均场拟设及自洽阻挫 Heisenberg 模型下识别若干 SU(2)、U(1) 与 Z₂ 相。
2023-04-27 cond-mat.str-el quant-ph
Projective symmetry group classification of chiral $\mathbb{Z}_2$ spin liquids on the pyrochlore lattice: application to the spin-$1/2$ XXZ Heisenberg model
我们使用Schwinger玻色子平均场态的投影对称群分析,对烧绿石晶格上的完全对称以及手征$\mathbb{Z}_2$量子自旋液体进行了完整的分类。我们发现了50个独立的ansätze,包括12个完全对称的最近邻$\mathbb{Z}_2$自旋液体,已被刘等人分类。[https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.100.075125]。对于每一类,我们指定最一般的平均场哈密顿量。此外,我们通过求解反铁磁海森堡点附近的自旋- $1/2$ XXZ模型的平均场方程,测试了自旋液体ansätze子集的性质。我们发现四个手性自旋液体,打破了晶格模时间反转对称性的螺旋对称性。这些状态有一个不同的对称性比以前研究的磁通量状态,其独特的特点是一个$\fracπ{3}$通量封闭的每一个菱形的晶格。
2022-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Eight types of qutrit dynamics generated by unitary evolution combined with 2+1 projective measurement
我们对酉演化三维量子系统(qutrit)在量子态集合上产生的马尔可夫链进行了分类,该量子系统用一个秩2投影和一个秩1投影组成的投影测量(PVM)进行重复测量.这样一个系统的动力学可以被看作是发生在布洛赫球和一个点的联合上,这对应于各自的投影。分类是根据描述布洛赫球上出现的动态的2x2矩阵的特征值给出的,即,在二维子系统上我们还表示这种分类作为管理系统的演化的酉算子的数值范围的分区。因此,可以很容易地确定八种可能的链类型中的哪一种可以在任何给定的酉的帮助下生成。
2021-12-04 math.DS quant-ph
Some Entanglement Survives Most Measurements
本文研究非投影测量制备量子系统的局限性,证明在弱测量序列下,除非测量算符变为完全投影,否则系统与环境间某些纠缠必然保留,并给出相关结果。
2024-02-26 quant-ph
Blockwise Optimization for Projective Variational Quantum Dynamics (BLOP-VQD): Algorithm and Implementation for Lattice Systems
Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院,卡拉格普尔校区)
BLOP-VQD通过块级优化降低计算成本,实现高效模拟复杂量子系统的时间演化。
2025-03-24 quant-ph
Monitoring photon entanglement in coupled cavities
The Graduate School and University Center, The City University of New York(纽约市立大学研究生院与大学中心);Physics Department, New York City College of Technology, The City University of New York(纽约市立大学纽约城市学院物理系);Institut für Physik, Universität Augsburg(奥格斯堡大学物理研究所)
研究光子在耦合谐振腔中的动态,利用投影测量监测纠缠,分析N00N态的保真度和相位灵敏度,以及两谐振腔间纠缠的熵,并探讨单腔光子与量子比特的耦合演化。
2026-04-23 quant-ph
Probabilistic Quantum Teleportation via 3-Qubit Non-Maximally Entangled GHZ State by Repeated Generalized Measurements
提出了一种利用3比特非最大纠缠GHZ态作为量子信道,实现粒子(0)单比特态概率量子隐形传态的重复广义Bell态测量方案. Alice保留3个量子位资源中的两个量子位(比如1和2),第三个量子位(比如3)给Bob。最初,Alice在量子位0和1上执行GBSM,这可能导致成功或失败。在获得成功后,Alice在$σ_{x}$的本征基中对量子比特2执行投影测量。这两个测量结果都被经典地传递给Bob,这有助于他对量子位3执行合适的幺正变换以恢复信息状态。另一方面,如果获得失败,则在量子位0和2上执行GBSM的下一次尝试。在交替的量子位对上重复GBSM的这个过程可以继续,直到实现具有单位保真度的完美隐形传态。我们已经获得了成功概率的解析表达式高达三个重复的GBSM。成功概率是一个多项式函数的NME资源的二分并发。绘制了成功概率随二部并发度的变化曲线,表明成功概率随GBSM重复次数收敛于1。
2022-09-23 quant-ph
Projective construction of two-dimensional symmetry-protected topological phases with U(1), SO(3), or SU(2) symmetries
提出了一种构造二维自旋/玻色子系统对称性保护拓扑态(SPT态)的一般方法。在我们的方法中,我们将自旋/玻色子分解为不同的费米子,这些费米子占据了非平凡的Chern带。通过填充Chern能带得到的自由费米子态的Gutzwiller投影,我们可以得到晶格上的SPT态。特别地,我们构造了自旋1玻色子模型的U(1)SPT态,自旋1玻色子和无自旋玻色子的玻色子系统的SO(3)SPT态,自旋1/2玻色子系统的SU(2)SPT态.通过引入自旋规范场直接耦合到$S^z$的自旋密度和自旋流,我们还计算了各个SPT态的量子自旋霍尔电导。投影基态的数值计算可以通过变分蒙特卡罗等方法进一步研究。
2013-05-22 cond-mat.str-el quant-ph
Repeated multi-qubit readout and feedback with a mixed-species trapped-ion register
量子纠错对于实现大规模量子信息处理设备的全部潜力至关重要。其实验实现的基础是通过量子比特之间的量子相关性的投影测量来重复检测错误,并使用条件反馈进行校正。重复执行这些任务需要一个系统,在该系统中,测量和反馈决策时间与量子比特相干时间相比是短的,其中测量忠实地再现期望的投影,并且测量过程对执行进一步操作的能力没有不利影响。在这里,我们展示了多达50个连续测量的相关性两个铍离子量子比特使用钙离子辅助,并实现反馈,使我们能够稳定两个量子比特子空间以及贝尔状态。多量子位混合物种门用于将信息从量子位传输到辅助系统,使得量子态检测对存储的量子位具有可忽略的串扰。使用交感再冷却来减轻检测期间离子运动的加热。实验系统的一个关键元素是一个强大的经典控制系统,它具有灵活的顺序处理,以实现反馈控制。这里采用的方法提供了一些基本成分的缩放捕获离子量子计算,并提供了新的机会,量子态控制和纠缠增强量子精密测量。
2018-04-26 physics.atom-ph quant-ph
(SPT-)LSM theorems from projective non-invertible symmetries
本文研究广义 1+1 维量子 XY 模型中非可逆对称性与平移形成的投影代数,推导出 LSM 反常存在的群条件,并在条件不满足时证明 SPT-LSM 定理,构造了非可逆弱 SPT 态示例,同时发展了 Rep(G) 规范及缺陷插入技术。
2025-03-10 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Digital feedback in superconducting quantum circuits
这一章涵盖了超导量子比特的反馈控制的发展,使用投影测量和一组离散的条件动作,这里称为数字反馈。我们首先概述了数字反馈在量子计算中的应用。然后,我们介绍了超导量子比特的高保真投影测量的实现。这一发展为基于二进制测量结果的闭环控制奠定了基础。数字反馈控制的第一个应用是快速和确定性的量子位重置,允许量子位的重复初始化比其弛豫速率快一个数量级以上。第二种应用在多量子位设置中采用反馈,以将通过奇偶性测量产生的纠缠从概率性转换为确定性,每次都以具有所需奇偶性的纠缠态为目标。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Quasi-Zeno Dynamics: Transitions mediated by frequent projective measurements near the Zeno regime
对量子系统的频繁观察导致了量子芝诺物理学,其中系统演化被限制在与测量结果相称的状态。我们表明,更一般地说,系统可以通过高阶虚拟过程,通过测量子空间外的状态之间的发展。我们推导出有效的哈密顿量来描述这种演变,以及测量之间的时间依赖性。我们展示了这种现象的应用原型量子多体系统的例子,自旋链和原子的光晶格,在那里它促进相关的动力学效应。
2016-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Measure and mass gap for generalized connections on hypercubic lattices
利用射影极限作为从格到结构群的同态的笛卡尔积的子集,构造了超立方格上非交换广义联络理论的相容相互作用测度和无穷维演算.在此,在回顾和澄清过去的工作,获得新的结果的质量间隙时,结构群是紧凑的。
2015-08-09 hep-th math-ph math.MP
Kronecker products of projective representations of translation groups
(Z_N)^2的射影非线性表示可以用N的因子n来标记。由n和n '标记的两个非线性表示的乘积可以分解为由M标记的投射非线性表示,其中M强烈地依赖于N,n,n'的算术结构以及它们的关系(gcd,lcm等)。这种分解描述了两个重要的物理效应:(i)晶格磁周期的变化(具有未改变的晶体周期N);(2)每个表象都可以与在外部磁场中运动的带电粒子和一个周期势((投射)irreps分别对应于具有电荷Q和Q '的粒子的相互作用,并且分解对应于具有电荷Q“=Q+ Q”的粒子。
1997-09-23 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP