Dynamics with unitary phase operator:implications for Wigner's problem
我们证明了对于SU（2）代数的一般变形，梯形算子的动力学是保持的。本文利用SU（2）算符极分解中的么正相位算符，对磁场中的旋进磁偶极子系统进行了计算。指出在通常的和变形的梯形算符动力学的基础上存在着一个单相算符动力学。
2001-11-26 quant-ph
Unitary representation of the Poincaré group for classical relativistic dynamics
我们给出了一个酉不可约表示的适当庞加莱群，导致一个操作版本的经典相对论动力学的大质量无自旋粒子。与量子力学不同，在这个操作理论中，位置和动量之间没有不确定原理。它将表明，该理论包含的库普曼-冯诺依曼形式主义作为一个特殊的情况下，和一个明确的连接与相对论哈密顿力学将给出。
2021-05-28 quant-ph
Asymptotic Evolution of Random Unitary Operations
我们分析了随机幺正操作的大量迭代所导致的量子系统的渐近动力学。虽然，在一般情况下，这些量子操作不能对角化，它表明，它们所产生的渐近动力学描述的可对角化的超算子。我们证明了这种渐近动力学发生在一个典型的低维吸引子空间，这是独立的概率分布的酉操作应用。这个向量空间由与单位模的本征值相关的酉运算的所有本征向量所张成。迭代随机幺正操作的可能的渐近动力学的影响，并举例说明在一个例子中涉及随机控制，不操作作用于两个量子比特。
2009-08-31 quant-ph
Unitary transformation approach for the trapped ion dynamics
本文提出了一种处理单个囚禁离子与激光束相互作用问题的方法，这种方法是基于对哈密顿量的连续幺正变换。这允许对角化的哈密顿量，通过递归关系，而不执行兰姆-迪克近似。
2000-02-25 quant-ph
Simulating non-unitary dynamics using quantum signal processing with unitary block encoding
本文适配QET-U技术探索早期容错量子计算机上的非酉虚时演化，优化电路深度与成功概率，证实基态制备概率呈$O(γ^2)$关系，并结合Trotter公式实现Lindbladian动力学模拟。
2023-04-11 quant-ph
Dynamics of a superconducting qubit coupled to the quantized cavity field: a unitary transformation approach
我们提出了一种新的方法来研究超导量子比特在腔中的动力学。我们成功地线性化的哈密顿通过应用适当的酉变换，然后旋转波近似（RWA）。对于所涉及的参数的某些值，我们表明，它是可能的，以获得一个Jaynes-Cummings型哈密顿量。作为一个例子，我们展示了量子比特反转的超复兴的存在。
2014-04-06 quant-ph
Quantum Paradoxes and the Quantum-Classical Transition under Unitary Measurement Dynamics with Random Hamiltonians
University of Wisconsin-Milwaukee（密尔沃基威斯康星大学）
该研究通过随机哈密顿量下的单位元动力学框架，揭示了测量、状态缩减和量子-经典过渡的产生机制，无需非单位元塌缩或额外公理。
2026-01-25 quant-ph
Ehrenfest principle and unitary dynamics of quantum-classical systems with general potential interaction
经典动力学的幺正变换表示已被用于发展具有特定类型相互作用的经典-量子混合系统的统一描述，并制定介于经典和量子之间的抽象系统。解决了两个具有一般位势相互作用的插值系统的酉描述问题。利用通解证明了在两个插值系统之间存在任意势相互作用的情况下，当且仅当两个插值系统中的插值参数相等时，不可观测变量的演化与可观测变量的演化解耦.
2014-03-03 quant-ph
Non-Markovian random unitary qubit dynamics
我们比较了两种非马尔可夫量子演化的方法：一种是基于可分映射的概念，另一种是基于量子态的可分性。前一个概念是充分的特点，在当地的发电机，而它通常是不正确的后者。一个简单的量子比特随机幺正动力学的例子显示了这些方法之间的复杂差异。此外，在这种情况下，这两种方法的充分特点是在本地退相干率。作为一个副产品，它表明，熵可能单调增加，即使非马尔可夫量子比特动力学。
2012-12-20 quant-ph
Maximal quantum entanglement at exceptional points via unitary and thermal dynamics
在过去的两年里，由非厄米哈密顿控制的最小的开放量子系统已经在多个平台上实现。在这里，我们研究开放系统的动力学与厄米或反厄米哈密顿，这两个都可以在这样的平台上实现。对于一个单一的系统受到酉和热动力学在一个周期性的方式，我们表明，相应的Floquet哈密顿量具有丰富的相图与众多的例外点（EP）简并轮廓。该协议可用于实现量子Hatano-Nelson模型，其特征在于非对称隧穿。对于一个幺正量子比特和一个热量子比特，我们证明了在由它们之间的厄米耦合强度控制的EP处，并发是最大的。令人惊讶的是，每个量子比特的熵也在EP处最大化。我们的研究结果指出，经历单一和热动力学系统的多样现象。
2022-01-13 quant-ph
Probabilistic Unitary Formulation of Open Quantum System Dynamics
该研究提出开放量子系统动力学的概率幺正表述，证明非相对论量子过程均为幺正或概率幺正的，该表述精确且所需跃迁算符更少，虽依赖量子态但仅需幺正资源即可实现，可用于量子计算与控制。
2024-12-12 quant-ph
Pseudo-Unitary Operators and Pseudo-Unitary Quantum Dynamics
我们考虑了伪幺正量子系统，并讨论了伪幺正算符的各种性质。特别地，我们证明了具有有限维对角块的块可对角化伪酉算子的一个特征定理。进一步证明了每个伪酉矩阵都是$i=\sqrt{-1}$乘以一个伪厄米矩阵的指数，并确定了由伪酉矩阵构成的李群的结构.特别是，我们提出了一个彻底的治疗$2\times 2$伪酉矩阵，并讨论了一个例子的量子系统与$2\times 2$伪酉动力学群。作为我们一般结果的其他应用，我们给出了经典力学辛变换的谱定理的证明，证明了辛群$Sp(2n)$与同构于伪酉群U（n，n）的矩阵群的实子群的重合，并详细说明了利用伪酉动力群进行二次量子化的方法。
2003-12-18 hep-th math-ph math.MP
Bipartite unitary gates and billiard dynamics in the Weyl chamber
研究了一个幺正量子门$U$的长时间行为，该量子门依次作用于两个$N$维的子系统.我们推导出一个表达式，描述一个任意迭代的两个量子比特门利用链接到一个自由粒子的动力学在$3D$台球。由于这种动力学的遍历性，沿着源自规范形式中的通用双量子位门$V$的轨迹$V^t$的平均值对于大$t$趋向于根据外尔腔中的平坦测度分布的随机酉门的系综上的平均值-最小$3D$集合包含来自局部等效门的所有轨道的点。此外，我们表明，对于一个大尺寸的$N$的平均纠缠熵沿着一个通用的轨迹平均符合平均的随机酉矩阵分布在$U(N^2)$根据Haar措施的合奏。
2018-07-19 quant-ph
Unitary Synthesis with AlphaZero via Dynamic Circuits
本文提出受 AlphaZero 启发的强化学习智能体，利用离散逻辑门精确编译酉变换，并扩展到含测量与条件门的动态电路，以低推理时间高效综合可复用量子子程序。
2025-08-28 quant-ph
Explicit formulas for adiabatic elimination with fast unitary dynamics
Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure（巴黎高等师范学院物理实验室）；ENS-PSL（巴黎文理研究大学高等师范学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）；Centre Automatique et Systèmes (CAS)（自动与系统中心）；Mines Paris, Université PSL（巴黎矿业学院，巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Dept. of Electronics and Information Science, UGent（根特大学电子与信息科学系）
本文提出利用 Sylvester 方程和伴随动力学，为物理感兴趣的高阶情形提供系统显式表达式，解决快速幺正动力学下的绝热消除问题。
2024-09-02 quant-ph
The Optimal Control Landscape for the Generation of Unitary Transformations with Constrained Dynamics
量子么正变换的可靠和精确产生对于实现诸如量子控制和量子信息处理等许多基本目标是必不可少的。先前的工作已经探索了生成这种酉变换的最优控制问题，作为量子控制景观上的表面优化问题，其被定义为用于实现作为控制变量的函数的期望酉变换的度量。结果发现，在非耗散和可控动力学的假设下，景观拓扑是无陷阱的，这意味着任何合理的优化启发式应该能够识别全局最优解。目前的工作是一个控制景观分析纳入特定的限制，对应于某些动力学对称性的基础物理系统中的哈密顿量。研究发现，这种对称性的存在并不破坏无陷阱拓扑。这些发现扩展了量子动力学系统的控制问题本质上是服从最优控制的解决方案。
2009-06-24 quant-ph
The universal quantum driving force to speed up a quantum computation -- The unitary quantum dynamics
指出量子力学中的幺正量子动力学是加速量子计算的普遍量子驱动力。这一论断从理论上有力地支持了幺正量子动力学是自然界最基本、最普遍的原理。另一方面，复合量子系统的希尔伯特空间的对称结构是经典计算所不具备的量子计算资源。在幺正量子动力学的基础上，建立了一种新的量子计算加速比理论。量子系统的么正量子动力学和希尔伯特空间的对称结构和性质是导致一般有效量子算法的指数量子计算加速的主要原因。幺正量子动力学对加速量子计算的内在重要性在于，幺正量子动力学具有独特的能力，能够在量子系统的希尔伯特空间的对称结构和量子系统上待解决问题的数学对称结构之间建立有效的相互作用。这种独特的能力可以通过结合希尔伯特空间的对称结构和性质来导致量子计算和经典计算之间的计算能力的本质差异。新的量子计算加速比理论也为现有的基于量子并行原理的高效量子算法提供了指数量子计算加速比的合理机制。现有的量子算法包括隐子群问题量子算法和传统的量子搜索算法，它们的共同特点是Hilbert空间的对称结构对量子算法没有任何有效的影响。这可能是这些量子算法非常特殊并被认为是半经典的主要原因。
2011-11-22 quant-ph
Unitary time-dependent superconvergent technique for pulse-driven quantum dynamics
我们提出了含时哈密顿量的超收敛Kolmogorov-Arnold-Moser型微扰理论。它在任意阶截断时是严格酉的，并且不限于周期或准周期哈密顿。此外，对于脉冲驱动的系统，我们明确地构造KAM变换的迭代过程中所涉及的。该技术说明了一个两级模型扰动的脉冲相互作用，我们获得收敛的所有方式从突然制度的相反的绝热制度。
2003-01-17 quant-ph
Distributing entanglement with separable states: assessment of encoding and decoding imperfections
纠缠可以使用一个载体来分布，这个载体总是与所涉及的其余系统分离。到目前为止，这种影响主要是在载体-系统相互作用采取理想酉操作形式的情况下进行分析的，因此未测试其对非酉或酉误差的鲁棒性。我们解决这个问题，考虑不相干动力学的影响，不完美的幺正相互作用。特别是，我们确定的限制，需要放在相互作用的时间，以及强度的非相干动力学。我们发现，与非幺正误差，我们仍然可以成功地分配纠缠，只要我们测量的载体在一个合适的基础。引入不完善的酉动力学，我们表明，纠缠增益是可能的，即使有大量的酉错误。此外，酉动态的强度的某些变化可以允许针对非酉误差的更大鲁棒性。因此，即使在实验环境中，酉操作不能没有缺陷地进行，仍然可以使用可分离的载体在两个系统之间产生纠缠。
2021-06-18 quant-ph
Coarse-grained spectral projection (CGSP): a deep learning-assisted approach to quantum unitary dynamics
Princeton University（普林斯顿大学）
我们提出了粗粒度谱投影方法（CGSP），这是一种深度学习辅助方法，用于解决量子幺正动力学问题，重点是淬火动力学。我们证明了CGSP可以利用复杂的神经网络量子模拟系统地提取多体量子态的光谱分量。CGSP充分利用了量子动力学的线性幺正性质，在遍历动力学方面可能优于其他量子蒙特卡罗方法。对周期边界条件下的一维XXZ模型进行了初步的数值计算，验证了CGSP的实用性。
2020-11-04 cond-mat.dis-nn cs.LG quant-ph
Coherent Control of Quantum Dynamics with Sequences of Unitary Phase-Kick Pulses
相干光控制方案利用激光脉冲的相干性来改变干涉动力学路径的相位，以便操纵动力学过程。这些主动控制方法与量子信息领域中流行的动态解耦技术密切相关。受核磁共振（NMR）光谱学的启发，动态解耦方法应用幺正操作序列来修改负责系统动力学的干扰现象，因此也属于相干控制技术的一般类别。本文综述了相干光控制和动力学解耦领域的相关进展，重点介绍了一般模型系统中隧穿和退相干的控制。考虑到最近的实验突破，在各种系统的主动控制的演示，我们预计，审查相干控制方案和动态解耦方法应引起显着的实验兴趣。
2010-03-22 cond-mat.other physics.chem-ph physics.optics
Non-unitary dynamics of Sachdev-Ye-Kitaev chain
基于Sachdev-Ye-Kitaev模型，我们构造了一系列一维非酉动力学，其中包含酉演化和虚演化。从一个短程纠缠态出发，在大$N$极限下利用路径积分方法分析了纠缠动力学。在我们得到的所有结果中，有两个结果特别有趣：（1）通过改变虚演化的强度，相互作用模型表现出从高纠缠体积律相到面积律相的一级相变;（2）一维自由费米子模型表现出一个具有涌现的二维共形对称性的广泛临界区.
2021-01-12 cond-mat.str-el quant-ph
Non-unitary free boson dynamics and the boson sampling problem
本文研究了在重复随机强迫测量下的自由玻色子幺正动力学。输入态为实空间中的Fock态，粒子数在整个动力学中保持守恒。我们证明了每个玻色子在实空间中进行非幺正量子行走，其动力学可以映射到具有复振幅的随机介质中的定向聚合物。数值计算表明，在一维系统中，当测量强度有限时，系统处于冻结相，所有玻色子都定域在实空间中。这些单粒子波函数经过长时间演化后，在实空间中呈现相同的几率分布。由于这种性质，输出状态的玻色子采样变得容易解决。我们进一步研究了具有非局域幺正动力学的电路，并通过数值计算证明了通过改变测量强度，可以存在从局域相到离域相的相变。
2021-10-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body state engineering using measurements and fixed unitary dynamics
我们开发了一个计划，准备一个所需的状态或子空间在高维希尔伯特空间使用重复应用程序的一个单一的静态投影算子到所需的目标和固定的酉动态。对其他控制方案的基准，进行通用哈密顿和玻色-哈伯德系统，建立竞争力的方法。作为控制光晶格中介观原子样品的一个具体应用，我们证明了所有原子的薛定谔猫态的近确定性制备的奇数或偶数网站。
2014-11-20 quant-ph
Quantum parameter estimation affected by unitary disturbance
我们提供了一个一般的框架，用于处理一个单一的扰动的影响，估计的幅度$λ$与一个单一的动态。通过计算量子费舍尔信息的解析和一般表达式，我们证明了$λ$的最优估计精度不能通过增加这样的幺正扰动来超越.然而，如果系统的动态已经受到外部场的影响，则增加其强度并不一定意味着最佳估计精度的损失。
2013-11-19 quant-ph
Formulation of general dynamical invariants and their unitary relations for time-dependent coupled quantum oscillators
利用Liouville-von Neumann方程导出了含时耦合振子的精确不变算子。给出了该不变量与两个非耦合简谐振子的不变量之间的幺正关系。如果我们考虑到简谐振子的量子解是众所周知的事实，那么这种幺正关系对于澄清原始系统的量子特性，例如纠缠、概率密度、正则变量的涨落和退相干是非常有用的。我们可以通过逆变换属于简谐振子的量子量的数学表示来识别这种量子特性。作为一个例子，在原系统中的不变算子的本征函数是通过逆变换的著名的本征函数与简谐振子。
2022-10-14 quant-ph
Exact dynamics in dual-unitary quantum circuits with projective measurements
双幺正电路已经成为混沌量子多体动力学的极小模型，其中关联和纠缠的动力学仍然是易处理的。与此同时，人们对测量对多体系统中量子信息动力学的影响产生了浓厚的兴趣。在这项工作中，我们介绍了一类模型结合双酉电路与特定的投影测量，允许精确计算的动态相关的本地观测，纠缠增长，和稳态纠缠。我们确定了一个对称性，防止测量引起的相变和目前的中间关键净化阶段的确切结果。
2022-06-30 cond-mat.stat-mech nlin.SI quant-ph
Unitary Dynamics for Open Quantum Systems with Density-Matrix Purification
本文提出利用密度矩阵纯化将开放量子系统的非幺正动力学映射为适用于量子计算机的幺正框架，证明该方法能有效建模马尔可夫与非马尔可夫动力学并超越完全正性条件。
2024-06-03 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Quantum memory precludes mixed-unitary dynamics
TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学）；Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
研究揭示了量子通道的混合单元性与非马尔可夫动力学中记忆效应的量子性质之间的联系，通过过程张量语言构建了有效的半定规划体系，用于高效检测非混合单元行为。
2026-09-28 quant-ph
Formulation of general dynamical invariants and their unitary relations for time-dependent three coupled quantum oscillators
导出了三个耦合含时振子的一般动力学不变算子。虽然所得到的不变算子满足Liouville-von Neumann方程，但由于参数随时间变化的任意性，其数学公式有些复杂。明确规定了制定此不变量所需的参数条件。利用幺正变换方法，将不变算符变换为三个相互独立的简谐振子所对应的不变算符。与这样一个简化的不变量相关联的众所周知的量子解的逆变换使我们能够识别耦合的原始系统的量子解。这些解决方案是准确的，因为我们不使用近似不仅在制定的不变算子，但在酉变换以及。本文所提供的不变算符及其本征函数可以用来描述具有不同类型含时参数的系统的量子性质。
2022-12-15 quant-ph
Eternal non-Markovianity: from random unitary to Markov chain realisations
以一种有趣的方式对量子动力学进行理论描述，并不一定意味着底层的动力学确实是有趣的。在这里，我们展示了一个已知的非常有趣的主方程，总是负衰减率[永恒的非马尔可夫性（ENM）]来自简单的随机薛定谔动力学（随机幺正动力学）。等价地，它可以被看作是由马尔可夫（半群）开放系统动力学的混合物产生的。这两种方法导致一个更一般的家庭CPT地图，其特征在于一个点内的参数三角形。我们的研究结果表明如何ENM量子动力学可以很容易地在实验室实现。此外，我们发现一个量子时间连续测量（量子轨迹）实现的ENM主方程的动力学的基础上酉变换和投影测量在扩展的希尔伯特空间，由经典的马尔可夫过程的指导。此外，在扩展的希尔伯特空间中，可以找到动力学的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad（GKSL）表示，具有显着的性质：在辅助状态中没有动力学。最后，两个量子比特的类似构造将这些结果从非CP可分扩展到非P可分动力学。
2017-07-27 quant-ph
From Quantum-Mechanical Acceleration Limits to Upper Bounds on Fluctuation Growth of Observables in Unitary Dynamics
University at Albany-SUNY（奥尔巴尼州立大学）；Pomona College（波莫纳学院）；SUNY Polytechnic Institute（纽约州立大学理工学院）
本文从量子加速度极限出发，将不等式推广至任意可观测量，证明其标准差变化率受速度类可观测量标准差限制，并通过两能级系统和有限维Fock空间谐振子示例说明。
2026-05-27 quant-ph
Equivalence of dissipative and dissipationless dynamics of interacting quantum systems with its application to the unitary Fermi gas
我们解析地研究了由Caldirola-Kanai模型描述的具有粒子间相互作用的量子耗散动力学。我们发现，在负的外调和势下，即使粒子间存在强相互作用，Caldirola-Kanai模型的耗散量子动力学也可以精确地映射为无耗散量子动力学.特别地，我们表明，映射是有效的酉费米气体，这是相关的冷原子和核物质。
2021-06-25 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Universal protection of unitary evolution from slow noise: dynamical control pushed to the extreme
我们提出了一种技术，允许同时执行通用控制的演化算子和补偿的任意厄米常数噪声的一阶贡献。我们表明，至少需要一个三值的哈密顿量，以保护系统免受任何此类噪声。这种技术是illystrated的显式算法的控制序列，应用于数字设计一个安全的两个量子比特门。
2009-05-20 quant-ph
Multifractality in non-unitary random dynamics
研究了一维非幺正随机量子动力学稳态波函数的多重分形性。我们主要研究两类随机系统：混合Clifford电路模型和非幺正自由费米子动力学。在混合Clifford模型中，我们利用稳定子态的性质，将测量驱动跃迁映射到有效图空间中的安德森局域化跃迁。我们证明了具有非零测量率的体积律相位在图空间中是非遍历的，并表现出弱的多重分形行为。我们将同样的方法应用到混合Clifford量子自动机电路中，得到了体积律阶段类似的多重分形。对于具有临界定态的非幺正随机自由费米子系统，我们计算了单粒子波函数概率分布的矩，证明了它也是弱多重分形的，并且在实空间中有很强的变化.
2021-07-12 cond-mat.str-el quant-ph
Tunneling under Coherent Control by Sequences of Unitary Pulses
研究了一种抑制或加速量子态隧穿的一般相干控制方案。该方法是基于确定性的，或随机的，单一的脉冲序列，影响负责量子动力学的基本干涉现象，而不诱导退相干，或崩溃的系统的相干演化。控制序列对随后的量子动力学的影响进行了分析，通过使用微扰理论的控制脉冲字段中的第一顺序和相比，动态去耦（DD）协议和序列的脉冲崩溃的相干演化和诱导量子芝诺（QZE）或量子反芝诺效应（AZE）。分析揭示了一个微妙的相互作用之间的相干和不相干的现象，并表明，由于QZE或AZE的演变类似的动态可以产生从随机序列的单一脉冲时，平均在所有可能的实现。
2010-09-07 quant-ph
Unitary description of the Jaynes-Cummings model under fractional-time dynamics
本文在分数时间薛定谔方程框架下，通过引入含时度规算符构造动力学希尔伯特空间，研究分数阶参数α对Jaynes-Cummings模型幺正量子动力学的影响，并分析了原子布居反转与原子-场纠缠等性质。
2025-02-04 quant-ph
Spontaneous localisation from a coarse-grained deterministic and non-unitary dynamics
本文探讨量子系统在确定性非幺正保范演化下的行为，通过双量子比特模型证明线性叠加被打破，且粗粒化后结果遵循玻恩概率规则，揭示了非幺正性与随机性在客观坍缩模型中的不同作用。
2023-10-21 quant-ph
Reduced Dynamics from the Unitary Group to Some Flag Manifolds : Interacting Matrix Riccati Equations
本文讨论了N能级系统中酉元的时间演化，并考虑了从酉群U（N）到第二类旗流形（用我们的术语）的约化动力学。然后，我们导出了一组相互作用的矩阵Riccati型微分方程，并提出了Riccati方程所满足的非线性叠加公式的一个重要问题。我们的结果是论文{ \bf Chaturvedi et al}（arXiv：0706.0964 [quant-ph]）的自然推广。
2008-09-01 math-ph math.MP quant-ph
Emergent conformal symmetry in non-unitary random dynamics of free fermions
本文提出了一维自由费米子非幺正量子动力学的随机量子线路模型。数值模拟结果表明，随着纠缠面积和关联函数对数律的破坏，系统趋于稳态。此外，从一个短程纠缠多体态出发，纠缠和关联的动力学演化与具有类空时间方向的二维共形场论的预言定量一致。我们认为，这种行为是通用的非幺正自由量子动力学与时间相关的随机性，并表明，两点函数的涌现共形动力学产生了一个简单的“非线性主方程”。
2020-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Two-level quantum dynamics, integrability and unitary NOT gates
研究了周期和准周期电磁场与二能级量子系统相互作用的动力学性质。在含时磁场中，陀螺磁体的量子演化由经典运动方程精确描述。我们证明了这个经典系统是可积的作为一个结果的基本酉量子动力学。因此，对于周期性的情况：i）严格评估的有效性的行波近似（RWA）成为可能，甚至超越假设的共振和弱耦合（后者的条件也表明，遵循平均的方法）; ii）我们确定的条件，实现量子非操作超越RWA，通过经典频闪映射。这些结果涉及量子光学、核磁共振和量子计算等不同领域。
2005-09-21 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
On errors generated by unitary dynamics of bipartite quantum systems
给定一个量子信道，可以定义非交换算子图，其性质决定了通过该信道无差错传输信息的可能性。相应的图有一个直接的定义，通过克劳斯算子确定量子误差。我们讨论的是一个与之相反的问题，即某个图所对应的误差的恰当定义。考虑到任何图都是由某个POVM生成的，我们利用Naimark扩张定理给出了这类问题的一个解决方案。使用我们的方法，我们构建相应的二分量子系统的幺正动力学所产生的图形的错误。讨论了圆群${\mathbb Z}_n$和加法群$\mathbb R$上POVM的情况。作为一个例子，我们构造了对应于双模量子振荡器动力学产生的误差的图形。
2020-08-01 quant-ph
Characterization of control noise effects in optimal quantum unitary dynamics
这项工作开发了量化场噪声对目标酉变换的影响的措施。对噪声的鲁棒性是在量子控制景观的框架中评估的，量子控制景观是从控制到幺正变换性能度量（量子门保真度）的映射。在这个框架内，一个新的几何解释随机噪声效应自然出现，更强大的最优控制与景观曲率和噪声关联函数之间的小重叠区域。在量子信息处理的背景下，这种重叠的数值模拟揭示了不同的噪声频谱制度，更好地支持鲁棒控制解决方案。这种观点显示了噪声统计和控制形式对鲁棒性的双重重要性，从而为如何减轻量子系统中的噪声效应开辟了新的研究途径。
2014-11-13 quant-ph
Observation of emergent momentum-time skyrmions in parity-time-symmetric non-unitary quench dynamics
失超动力学中的拓扑引起了有趣的动力学拓扑现象，这些现象与静态哈密顿的拓扑密切相关，但在实验上却很难探索。在这里，我们实验检测宇称时间（PT）对称非酉淬火动力学，这是由动态陈数定义的紧急动量-时间流形的动量-时间skyrmions。具体而言，我们实验模拟非幺正淬火动力学的PT对称拓扑系统使用单光子离散时间量子行走，并证明skyrmions的出现，通过构建依赖于时间的非厄米密度矩阵，通过直接测量位置空间。我们的工作实验揭示了PT对称性和淬火动力学在诱导涌现拓扑结构中的相互作用，并突出了离散时间量子行走在动态拓扑现象研究中的应用。
2018-08-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Electron-nuclear dynamics in a quantum dot under non-unitary electron control
介绍了一种求解量子点与宿主核通过超精细相互作用的外控电子自旋问题的方法。我们的方法占广义（非幺正）演化的外部控制和环境，如相干激光结合自发发射的影响。作为一个具体的例子，我们发展了核诱导频率聚焦动力学的微观理论，正如在Science 317，1896（2007）中首次测量的那样;我们发现核弛豫速率比该工作中引用的速率快几个数量级。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unitary dynamics for quantum codewords
量子码字是通过几个物理量子比特的逻辑量子比特的冗余表示。它的构造方式是，如果其中一个物理量子位被扰动，例如，如果它与未知环境纠缠在一起，其他物理量子位中仍然有足够的信息编码来恢复逻辑量子位，并将其从环境中解开。恢复过程可以包括错误综合征的检测，随后是错误的纠正，如在经典的情况下。然而，它也可以通过单一操作来执行，而不必知道错误伴随式。由于量子码字仅跨越完整物理希尔伯特空间的受限子空间，因此产生量子动力学的幺正运算（即计算过程）具有相当大的任意性，类似于量子场论中的规范自由度。因此，量子码字可以作为一个玩具模型，用于研究约束动力系统的量子化。
1996-09-18 quant-ph
Bloch oscillations of Bose-Einstein condensates: Quantum counterpart of dynamical instability
研究了倾斜光晶格中冷原子准一维玻色-爱因斯坦凝聚体的Bloch动力学：由离散非线性薛定谔方程描述的平均场系统由于混沌动力学和准动量模的均分而表现出动力学（或调制）不稳定性.结果表明，这些现象与Floquet-Bogoliubov态的耗尽和多粒子描述中凝聚态的退相干有关。三种不同类型的动态区分：（i）衰减振荡的动态不稳定的区域，和（ii）持续布洛赫振荡或（iii）周期性衰减和复苏的稳定区域。
2009-06-25 quant-ph
Non-unitary Quantum Physical Unclonable Functions: Modelling, Simulation, and Evaluation under Open Quantum Dynamics
本文提出利用开放量子系统动力学构建非酉量子物理不可克隆函数（QPUF），设计了D-QPUF、MF-QPUF和L-QPUF三种架构，仿真证明其具备强不可伪造性，将环境噪声转化为后量子安全的可行基础。
2025-11-03 quant-ph
Free to Harmonic Unitary Transformations in Quantum and Koopman Dynamics
人们早就知道，存在一种坐标变换，它可以将量子自由粒子精确地映射到量子谐振子。在这里，我们通过将其重新表述为一个酉操作，然后进行时间坐标变换来扩展这个结果。我们证明了一个等价的变换可以进行经典系统的背景下Koopman冯诺依曼（KvN）动力学。我们进一步扩展这种映射的耗散演化的量子和经典的情况下，并表明，这种映射赋予了相同的时间依赖的缩放两种类型的动力学的耗散参数。导出的经典程序提供了一些机会，进口压缩依赖的量子程序（如哈密顿放大）到经典制度。
2022-10-04 physics.class-ph quant-ph
Interference of the signal from a local dynamical process with the quantum state propagation in spin chains
研究了局域瞬时量子动力学过程（QDP）对量子态通过幺正哈密顿演化转移的影响.量子态传输和QDP信号传输存在干涉效应。从信息被编码的位置开始，对于进一步的位置，状态转移保真度是小的，这表明量子相关的传播速度是有限的。在非幺正量子点干涉背景幺正动力学的情况下，态转移保真度有很小的变化。在酉QDP的情况下，变化更明显，在适当的地点和时间的保真度大幅增加。对于不可积的情况，即一个踢哈珀模型，状态转移保真度是相当大的进一步网站短时间内，表明有限的速度传播的量子相关不能被定义。
2018-10-09 cond-mat.stat-mech 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
Unitary Dilations of Discrete-Time Quantum-Dynamical Semigroups
我们证明了由单个量子信道$T$产生的开放量子系统的离散时间演化可以嵌入到扩大的封闭量子系统的离散时间演化中，即我们构造了离散时间量子动力学半群$(T^n)_{n \in \mathbb N_0}$的幺正膨胀.在循环信道$T$的情况下，可以选择（部分）有限维的辅助空间。我们进一步研究了由多个交换量子信道产生的离散时间量子控制系统，并证明了与单信道情况类似的幺正膨胀结果。
2019-03-12 math-ph math.MP math.OA
Solvable non-Hermitian skin effect in many-body unitary dynamics
研究了最近邻随机门电路中两体纠缠的幺正演化。推导出一个紧凑的非幺正描述的qudits纯度动力学，我们发现一个突然的转变的纯度弛豫率的起源是在底层的边界本地化的本征模-集肤效应。我们提供了完整的解决方案的问题，是一个最简单的迭代两个网站的矩阵，即，每个是一个总和只有两个投影仪。这导致丰富的动力学影响的约旦正常形式的内核，最重要的是，频谱是完全不连续的热力学极限。它提供了一个简单的例子，说明一个看似无害的多体幺正演化如何隐藏有趣的数学效应：一个有效的非对称Toeplitz转移矩阵描述导致了一个幻影弛豫，这样正确的弛豫速率不是由矩阵谱给出，而是由它的伪谱给出。
2022-07-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
