Quantifying non-Markovianity via conditional mutual information
本文研究了基于条件互信息的量子非马尔可夫性测度。我们通过考虑总环境的多个部分来获得这样的措施，使得条件互信息可以在这个多部分设置中定义。这种方法的好处是，条件互信息是密切相关的恢复地图和马尔可夫链，我们还指出了它的关系，可扩展性的变化。我们研究了泄漏信息的性质，泄漏信息是可以回流的条件互信息，我们使用泄漏信息来说明相关环境是非局部记忆效应所必需的。
2021-09-14 quant-ph
Quantifying quantum non-Markovianity based on quantum coherence via skew information
基于非相干完全正映射和保迹映射下量子相干性通过斜信息的非增性质，我们提出了一种开量子过程的非马尔可夫性测度.作为应用，通过将所提出的度量应用于一些典型的噪声信道，我们发现它等价于相位阻尼和幅度阻尼信道的三种非马尔可夫性度量，即，基于量子迹距、动力学可分性和量子互信息的测度。对于随机酉信道，它等价于基于一类输出状态相干性$l_1$范数的非马尔可夫性测度，而不完全等价于基于动力学可分性的测度。我们还利用修正的Tsallis相对$α$相干熵来检测量子开放系统动力学的非马尔可夫性，结果表明，对于小的$α$，修正的Tsallis相对$α$相干熵比原Tsallis相对$α$相干熵更舒适.
2020-01-05 quant-ph
Detecting and quantifying non-Markovianity via quantum direct cause
本文研究了两种非马尔可夫性见证方法，通过反例证明其优于迹距离等度量，并基于伪密度矩阵与Choi矩阵的关系推广其以总量化不可分过程中的量子记忆，突出了开放系统动力学中弱与强量子直接因的区别。
2025-06-29 quant-ph
Quantifying non-Markovianity: a quantum resource-theoretic approach
量子系统中非马尔可夫动力学的量化和表征对于开放量子系统理论和深入理解非马尔可夫噪声对量子技术的影响都是一项重要的工作。在这里，我们介绍了非马尔可夫性的鲁棒性，这是一种操作动机，无优化的措施，量化了最小量的马尔可夫噪声，可以与非马尔可夫进化混合，然后才成为马尔可夫。我们表明，这个数量是一个真正的非马尔可夫度量，因为它是忠实的，凸的，单调的组成下与马尔可夫渠道。提供了一个双重的操作解释这一措施，与鲁棒性措施量化的优势，在一个国家的歧视和通道歧视任务。此外，我们提供了一个封闭形式的分析表达式，这种措施，并表明，相当显着的鲁棒性措施是完全等于一半的Rivas-Huelga-Plenio（RHP）措施[物理。\textbf{105}，050403（2010）]。因此，我们提供了一个直接的操作意义的RHP措施，同时赋予鲁棒性措施的RHP措施的物理特征。
2019-05-27 quant-ph
Quantifying non-Markovianity for a chromophore-qubit pair in a super-Ohmic bath
基于非马尔可夫无时间卷积极化子主方程，研究了超欧姆浴中生色团量子比特的量子动力学行为。利用基于动力学不动点的非马尔可夫性测度，研究了环境温度和耦合强度对超欧姆浴中生色团非马尔可夫行为的影响.据发现，温度的增加导致从环境到发色团的回流信息减少，因此，抑制非马尔可夫性。在弱耦合区，耦合强度的增加会增强非马尔可夫性，而在强耦合区，这种效应正好相反。
2014-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantifying non-Markovianity in magnetization dynamics via entropy production rates
University of Potsdam（波茨坦大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
本文通过熵产率研究磁化动力学中的非马尔可夫性，发现开放系统LLG方程在不同初始条件和磁场取向下表现出最高非马尔可夫性。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Phenomenological measure of quantum non-Markovianity
非马尔可夫效应在物理量子系统中普遍存在，并且仍然是实现高质量控制和可靠量子计算的重大挑战，但由于其固有的复杂性，很少表征。过去的方法来量化非Markovianity集中在小，简单的系统，我们表明，这种措施可以捕获的属性是无关的应用程序。有了这个见解，我们提出了一种方法来构建相关的非马尔可夫动力学的量词，并说明该计划的可计算性的特点模型量子点阵列。
2019-06-04 quant-ph
Observation of Non-Markovianity at Room Temperature by Prolonging Entanglement in Solids
量子演化的非马尔可夫动力学在开放量子系统中起着重要的作用。然而，如何量化非马尔可夫行为以及从非马尔可夫性中可以得到什么仍然是一个悬而未决的问题，特别是在复杂的固体系统中。在这里，我们解决的问题，量化非马尔可夫纠缠在一个真正的嘈杂的固态系统在室温下。我们观察到纠缠量子演化的非马尔可夫性。通过动力学退耦延长纠缠，可以揭示环境中隐藏的非马尔可夫性，获得详细的环境信息。该方法可望在量子精密测量和量子信息科学中得到应用。
2018-01-15 quant-ph
Quantifying spectral signatures of non-Markovianity beyond the Born-Redfield master equation
本文提出一种光谱度量来检测开放量子系统稳态中的非马尔可夫性，并推导出超越Born-Redfield的频域量子主方程，可可靠诊断和量化多种环境下的非马尔可夫性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantifying Einstein-Podolsky-Rosen steering
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen，EPR）转向是一种介于纠缠和贝尔非定域性之间的二体量子关联。它允许当其中一方执行的测量未被表征（或不可信）时进行纠缠认证，并在量子密钥分发中有应用。尽管其基础和应用的重要性，扩大生产者责任导向缺乏定量评估。在这里，我们提出了一种量化这种现象的方法，并用它来研究几个量子态的可操纵性。特别地，我们证明了每个纯纠缠态都是最大可操纵的，在反对称子空间上的投影在所有维度上都是最大可操纵的，我们提供了一个新的单向操纵的例子，并强有力地支持了具有正部分转置的纠缠态是不可操纵的.
2014-04-11 quant-ph
Ancillary Gaussian modes activate the potential to witness non-Markovianity
我们研究了在连续变量量子动力学中，使用的模式的数量如何影响通过相关回流见证非马尔可夫演化的能力。我们首先证明了非马尔可夫高斯演化的存在，不显示任何复兴之间的相关性的模式演变通过动态和一个单一的辅助模式。然后，我们演示了如何从根本上改变这种情况下，两个辅助模式被认为是。事实上，我们表明，相同的演变可以显示沿一个特定的bipartition时，采用三模式的状态，并且只有一个模式受到的演变相关回流。这些结果可以解释为一种形式的激活现象在非马尔可夫检测和证明两种类型的相关性，纠缠和转向，和两类高斯演化，一个经典的噪声模型和量子布朗运动模型。
2022-08-09 quant-ph
Temporal Steering in Four Dimensions with applications to coupled qubits and magnetoreception
Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）控制允许Alice通过她选择的测量为Bob远程准备一些特定基础的状态。EPR转向的时间模拟，时间转向，也揭示了不同时间之间的单一系统的可操纵性。专注于一个四维系统，在这里，我们调查的动态的时间导向措施，时间导向的鲁棒性，使用5个相互无偏的基础。作为应用的一个例子，我们使用这些措施来检查的时间相关性在一个径向对模型的磁感受。我们发现，由于与静态核自旋的相互作用，自由基对模型表现出强的非马尔可夫性。
2017-01-03 quant-ph
Quantifying non-Markovianity via local quantum Fisher information
本文提出一种基于局部量子Fisher信息（LQFI）的新方法来量化开放量子系统中的非马尔可夫性，通过在相位阻尼、振幅阻尼和退极化信道上的应用，证明非马尔可夫演化对应量子态量子性的增加。
2025-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Signature of non-Markovianity in time-resolved energy transfer
我们研究了量子开放系统中时间分辨能量转移过程的非马尔可夫性特征。针对精确可解阻尼Jaynes-Cummings模型和一般自旋玻色子模型等典型系统，在时间局域形式的非马尔可夫主方程框架下，建立了时间分辨能流与非马尔可夫性度量之一的对称对数导数量子费舍尔信息流（SLD-QFI）之间的定量联系.从这些关系中，我们发现在阻尼Jaynes-Cummings模型中，从水库到系统的SLD-QFI回流总是与能量回流相关，因此我们可以直接从能流的动力学中看到非马尔可夫性。在自旋玻色子模型中，该关系建立在行波近似的基础上，根据精确的数值结果进行校准，并在弱耦合状态下被证明是可靠的。我们证明了非马尔可夫性是否保证了能量回流的发生取决于浴谱函数。对于欧姆和亚欧姆情形，我们证明了即使在非马尔可夫状态下，也没有能量回流发生，能量流总是流出系统。而在超欧姆情况下，我们观察到非马尔可夫动力学可以引起能量回流。
2017-01-18 quant-ph
General Framework for Quantifying Dissipation Pathways in Open Quantum Systems. II. Numerical Validation and the Role of Non-Markovianity
本文通过将 MQME-D 与 HEOM 精确结果对比，验证了其在量化开放量子系统热库组分耗散贡献方面的准确性，并提出利用时间尺度分离引入非马尔可夫性以显著提升精度。
2024-06-08 physics.chem-ph quant-ph
Quantifying Quantum Steering with Limited Resources: A Semi-supervised Machine Learning Approach
针对量子操控量化中半定规划计算耗时、需量子态层析且资源消耗高的问题，提出基于半监督自训练模型的方法，仅需少量标注数据和三组投影测量特征即可高精度估计可操控权重，泛化性强且资源需求低。
2025-01-18 quant-ph
Observation of Full Hierarchy of Temporal Quantum Correlations with a Superconducting Qubit
本研究通过操控超导量子比特观测到时间量子相关的完整层级结构，并展示了其动力学（如时间导引的突然死亡与复苏）可作为量子比特基准测试的独特度量，应用于因果结构识别、非马尔可夫性检测及量子密钥分发安全界限。
2025-05-02 quant-ph
Characterization of non-Markovianity with maximal extractable qubit-reservoir entanglement
本文提出基于最大可提取量子比特-库纠缠来量化洛伦兹谱库非马尔可夫效应的方法，并通过超导量子比特与有损谐振器耦合实验验证其有效性。
2024-09-29 quant-ph
Entanglement and non-Markovianity of quantum evolutions
我们解决的问题，量化的非马尔可夫性质的量子时间演化的一般系统与环境接触。我们介绍了两种不同的措施，利用量子关联的具体特点，并适用于相反的实验背景下的非马尔可夫性。当完整的层析成像知识的演变是可用的，我们的措施提供了一个必要和充分条件，严格量化的非马尔可夫性。在相反的情况下，当没有任何信息可用时，我们提出了非马尔可夫性的充分条件。值得注意的是，没有优化程序的基础上，我们的推导，这大大提高了建议的标准的实际意义。
2010-07-28 math-ph math.MP quant-ph
Quantifying the high-dimensionality of quantum devices
本文提出高维量子器件的平均维度度量，涵盖测量、导引系综与信道，并分析其半定规划可判定性、导引权高维推广及渐近行为。
2023-06-21 quant-ph
Control of memory effects in a spin-boson system by periodic driving
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所，米兰分部）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
通过周期驱动控制旋子系统中的非马尔可夫性，利用傅里叶理论解释非马尔可夫性度量的峰值结构。
2026-02-04 quant-ph
Asymptotically Consistent Measures of General Quantum Resources: Discord, Non-Markovianity, and Non-Gaussianity
本文提出资源度量的渐近一致性公理，证明相对熵度量对包括量子失谐、非马尔可夫性和非高斯性在内的广泛资源类均与渐近变换速率一致，为一般量子资源提供了不矛盾的量化方法。
2023-09-20 quant-ph
Witness-based quantification of non-Markovianity without complete Choi state reconstruction
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Statistics and Mathematics Unit, Indian Statistical Institute（印度统计学院统计与数学单元）
提出基于见证者的非马尔可夫性量化框架，无需完整Choi态重构，通过正半定见证者提供RHP度量的认证下界，并在振幅阻尼和泡利动力学中简化为贝尔奇偶校验投影仪，实现高效实验量化。
2026-09-30 quant-ph
Phase space measures of information flow in open systems: A quantum and classical perspective of non-Markovianity
本研究建立了开放系统中量子迹距离与相空间准概率分布Kolmogorov距离的对应关系，通过Caldeira-Legget模型验证了Wigner函数距离在经典极限下快速收敛于迹距离，为半经典信息回流与连续变量系统非马尔可夫性量化提供了最优工具。
2024-09-13 quant-ph
Non-Markovianity through flow of information between a system and an environment
在开放量子系统的动力学研究中，量子系统与其周围环境之间的信息交换起着基础性的作用。在这里，我们讨论的信息交换的作用，在非马尔可夫行为的动态量子过程的退相干方法，在这里我们考虑一个量子系统，最初与其测量设备，这反过来又与环境相互作用。我们引入了一种新的方式来看待系统和环境之间的信息交换使用量子损失，这是密切相关的非马尔可夫度量的基础上的量子互信息。我们还推广了[Phys. Rev. Lett. 112，210402（2014）]，提供了对使用可访问信息来量化从环境到系统的信息回流的更详细的调查。此外，我们揭示了一个明确的概念之间的关系纠缠和互信息的非马尔可夫度量的量子损失和可访问的信息。在两个理论例子中，我们比较了研究信息流的不同方法。我们还介绍了一个二能级系统在零温度振幅阻尼过程中的量子损失和可获得信息的实验研究结果。我们使用光学方法，允许完全访问环境的状态。
2014-11-24 quant-ph
Quantifying nonclassicality of vacuum-one-photon superpositions via potentials for Bell nonlocality, quantum steering, and entanglement
本文将纠缠势推广为贝尔非定域性势和量子导引势，并以真空-单光子叠加态为例，系统研究了单模非经典性的层级结构及实验实现和误差影响。
2023-09-22 quant-ph
Quantifying EPR: the resource theory of nonclassicality of common-cause assemblages
Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）转向通常（隐式或显式）被认为是幽灵般的远距离行动的证据。另一种观点认为，爱丽丝对鲍勃的系统的物理状态没有因果影响;相反，爱丽丝只是通过对与他的系统相关的系统进行测量来更新她对鲍勃的系统状态的了解。在这项工作中，我们详细阐述了这个角度（从这个角度来看，“转向”一词被认为是不合适的），我们导致EPR方案的相关性的资源理论治疗。对于双方和多方的情况下，我们开发的资源理论，其中的自由操作是本地操作和共享的随机性（LOSR）。我们表明，在这种模式下的自由操作的资源转换可以评估与一个半定程序的一个单一的实例，使问题的数值易处理。此外，我们发现，结构的前序资源功能有趣的属性，如无限家庭的不可比的资源。在显示这一点，我们得到新的EPR资源单调。我们还讨论了优势，我们的方法超过了一个预先存在的建议资源理论的“转向”，并讨论了我们的方法如何揭示基本问题，如多部组装是经典的解释。
2023-02-02 quant-ph
Locality and universality of quantum memory effects
最近，一系列不同的措施量化记忆效应的量子动力学开放系统已被提出。本文基于开放系统与环境之间的信息交换，导出了非马尔可夫测度的数学表示，大大简化了非马尔可夫测度的数值和实验测定，充分揭示了非马尔可夫测度在量子态空间中的局域性和普适性.我们进一步说明了这种表示的应用，通过一个全光学实验，允许测量的程度的记忆效应在光子量子过程中具有高精度。
2014-03-17 quant-ph
Computable measures of non-Markovianity for Gaussian free fermion systems
本文针对高斯自由费米子开放系统，将 BLP、LFS 相关非马尔可夫性度量转化为可由两点关联函数计算的形式，并验证其对随机平均产生的非高斯态仍适用。
2025-09-30 cond-mat.other quant-ph
Quantum non-Markovianity: Overview and recent developments
本文综述了NISQ时代开放系统动力学中量子非马尔可夫性的定义与刻画方法，对比了双时间参数映射与量子梳框架两种范式，并讨论了其充分必要条件。
2023-03-22 math-ph math.MP quant-ph
Wildcard error: Quantifying unmodeled errors in quantum processors
量子计算处理器的误差模型描述了它们与理想行为的偏差，并预测了应用中的后果。但是这些处理器的实验行为--观察到的量子线路的结果统计数据--很少与误差模型一致，即使是在随机基准测试（RB）或门集断层扫描（GST）等表征实验中，误差模型也是专门从相关数据中提取的。我们将展示如何解决这些不一致，并量化未建模的错误率，通过增加一个参数化的误差模型的误差模型。在误差模型中加入可调误差会以一种可控的方式放松和削弱其预测。恢复数据一致性所需的重复错误量量化了观察到的未建模错误量，以便于直接与标准门错误率进行比较。使用模拟和实验数据，我们展示了如何使用ESTA误差来调和来自RB和GST实验与不一致的数据的误差模型，捕捉非马尔可夫性，并量化所有的处理器的观察到的错误。
2020-12-22 quant-ph
Quantifying the mesoscopic nature of the Einstein-Podolsky-Rosen nonlocality
该研究针对贝尔非定域性证据多局限于微观系统的问题，通过EPR操控参数量化介观光子与BEC系统的非定域性，还给出了用Duan-Giedke-Cirac和Zoller方差判据确定纯双模EPR态粒子数下界的方法并应用于实验。
2019-05-24 quant-ph
Spin Quantum Heat Engine Quantified by Quantum Steering
随着人们对量子信息科学的兴趣日益浓厚，通过探索微观量子系统将热机扩展到量子领域在过去十年中引起了人们的极大兴趣。虽然工作介质的量子系统中的量子相干性已被研究发挥了重要作用，但对量子热机内在的量子优势的完整理解仍然是难以捉摸的。我们的实验表明，工作介质和热浴之间的量子相关性是量子Szilard引擎的量子优势的关键，其中工作介质中的量子相干性自然被排除在外。通过量子操纵来量化非经典关联，我们揭示了当恶魔能够真正操纵工作介质时，热机是量子的。在工质上采取不同的取功方式得到的平均功可以用来验证真实的量子Szilard引擎。
2022-02-04 quant-ph
Quantum steerability based on joint measurability
Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）转向是介于纠缠和Bell非定域性之间的一种非定域性现象，近年来受到了越来越多的关注。许多标准已被提出和实验实施，以表征EPR转向。然而，只有少数的结果是可用的，以量化的操纵性使用的分析结果。在这项工作中，我们提出了一种方法来量化在两个设置EPR转向场景中的两个量子比特量子态的可操纵性，使用联合可测量性和可操纵性之间的联系。我们推导了一类X-态的可操纵性的解析公式。给出了双设定EPR转向的充要条件。基于这些结果，得到了一类非对称态，即单向可操纵态。
2017-11-28 quant-ph
Operational simultaneous correlations in complementary bases of bipartite states via one-sided semi-device-independent steering
本文利用单侧半设备无关量子导引，为二分态互无偏基中的操作同时关联提供可操作的量化与分类，并通过量子导引椭球给出几何可视化。
2025-05-22 quant-ph
Quantifying measurement incompatibility of mutually unbiased bases
基于相互无偏基的量子测量通常用于量子信息处理中，因为它们通常被视为最大程度地不兼容和互补。在这里，我们精确地量化的程度不兼容的相互无偏基地（MUB）使用的概念，噪声鲁棒性。具体来说，对于$k$ MUB在维度$d$的集合，我们提供了这个量的上界和下界。值得注意的是，我们得到了一个紧界在几种情况下，特别是对于完整的$k=d+1$ MUB集（给定$d$是一个素数的权力）。在此过程中，我们还推导出任意一组量子测量的噪声鲁棒性的一般上限。此外，我们证明了存在的$k$ MUB的操作是不等价的，因为它们具有不同的噪声鲁棒性的集合，我们提供了一个下界的数量，这样的不等价集的尺寸为32。最后，我们讨论了我们的结果的应用Einstein-Podolsky-Rosen转向。
2020-04-17 quant-ph
Non-Markovian quantum control as coherent stochastic trajectories
我们提出了随机量子轨道的概念。首先，我们构造了一个基本轨迹集，称为基本轨迹，并继续证明任何量子动力学过程，包括那些非马尔可夫过程，都可以表示为这个集合的线性组合。然后，我们表明，一组过程分为两个自然类：那些可以表示为凸混合的基本轨迹和那些不能。前者被证明是纠缠打破过程（在每一步），而后者被称为相干过程。这种过程的划分类似于可分离态和纠缠态。在本文的后半部分，我们表明，与信息论的游戏，当一个过程是非马尔可夫，相干轨迹允许从环境中解耦，同时保持任意量子信息编码到系统中。我们给出明确的时间相关性（量化非马尔可夫）的表达式，并表明，在一般情况下，有更多的量子相关性比经典的。这表明非马尔可夫量子过程确实与经典量子过程有着本质的不同。此外，我们演示了如何连贯的轨迹（与援助的连贯控制）可以把非马尔可夫性成为一种资源。在本文的最后一节中，我们探讨了这种现象在一个方便的一组基础轨迹的几何图片。
2018-09-19 quant-ph
Activating entanglement and EPR steering from continuous-variable resources using witness-based measures
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文提出了一种基于见证的框架，用于量化和操作性地将连续变量资源转化为离散变量纠缠或EPR引导。通过定义无限族的有界见证单调量，研究了三种标准连续变量资源理论，并展示了其在实验可访问的离散变量相关性中的直接操作解释。
2026-04-16 quant-ph
Several kinds of Gaussian quantum channels related to Einstein-Podolsky-Rosen steering
Taiyuan University of Science and Technology（太原科技大学）；Shanxi University（山西大学）
本文研究了几类与量子引导相关的高斯通道，包括高斯引导湮灭通道、高斯引导破坏通道、高斯不可引导通道及最大高斯不可引导通道，探讨了它们的定义、条件及内在关系。
2026-04-10 math-ph math.MP quant-ph
Visually quantifying single-qubit quantum memory
本文提出半设备无关框架，利用信道椭球及其 Bloch 球几何体积可视化量化单量子比特量子存储器，并据此识别 non-EB 可靠信道。
2023-12-12 quant-ph
Quantification of Gaussian quantum steering
Einstein-Podolsky-Rosen转向体现了纠缠和Bell非定域性之间的一种有用的非经典关联。虽然存在一些定性的转向标准，但在量化转向性方面取得的成果很少。我们介绍了一个可计算的措施，转向任意二分高斯状态的连续变量系统。对于双模高斯态，该测度简化为相干信息的形式，它被证明永远不会超过纠缠，并在纯态上简化为它。在单边设备无关量子密钥分发中，我们提供了我们的测度和密钥速率之间的操作联系。我们进一步证明了Peres猜想在完全高斯态下以其更强的形式成立：即通过高斯测量控制束缚纠缠高斯态是不可能的。
2015-02-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Operational applications of the diamond norm and related measures in quantifying the non-physicality of quantum maps
虽然量子信道是量子态动力学的基础，但在纠缠检测、非马尔可夫量子动力学或错误缓解等环境中，经常会遇到不是物理信道的映射--也就是说，不是完全正的映射。我们介绍了一种操作方法的非物理性的定量研究的线性映射的基础上，不同的方式来近似一个给定的线性映射与量子信道。我们的第一个措施直接量化的成本模拟一个给定的地图使用物理上可实现的量子信道，转移到模拟量子态的线性组合的任务，模拟非物理动力学的困难。我们的第二个衡量基准的量化优势，一个非完全积极的地图可以提供基于歧视的量子游戏。值得注意的是，我们表明，对于任何保迹映射，数量都减少到一个基本的距离测度：钻石规范，从而赋予这个规范与新的操作意义的线性映射的特征。我们讨论了我们的结果的应用程序，结构物理近似的正映射，量化的非马尔可夫性，并限制错误缓解的成本。
2021-08-05 math-ph math.MP quant-ph
Quantifying Quantumness of Channels Without Entanglement
打破纠缠、不兼容或非定域性的量子信道被如此定义，因为它们分别对于基于纠缠、单侧设备无关或设备无关的量子信息处理是无用的。在这里，我们表明，这种突破渠道与宏观现实主义的补充测试，即，时间可分性、信道不可操纵性、时间不可操纵性和时间贝尔不等式。为了证明这一点，我们首先定义了一个steerability-breaking通道，这是概念上类似于纠缠和nonlocality-breaking通道，并证明它是相同的不相容性-breaking通道。一个层次的量子非破坏通道的推导，类似于现有的时间和空间量子关联的层次关系。然后，我们引入了时间相关性破坏通道的概念，解释了它们与标准破坏通道的关系，并证明了以下结果：（1）时间不可分性可以探测非纠缠破坏通道的鲁棒性度量. (2)非可转向性破坏信道可以通过信道转向来量化。(3)时间可操纵性和非宏观实在性可分别用于区分最大纠缠态的单位可操纵性破缺通道和非定域性破缺通道。最后，通过实验实现了一个二维去极化信道作为原理验证的例子，证明了利用时间量子关联的非破坏信道的层次关系
2022-12-16 quant-ph
Quantifying the limits of controllability for the nitrogen-vacancy electron spin defect
本研究通过超越旋转波近似的高精度模拟与量子最优控制，量化了金刚石氮-空位中心电子自旋在粒子数反转中的可控性极限，揭示了短控制时间下的指数级资源需求及非马尔可夫效应，并确定了高保真多脉冲序列的纳秒级可实现区间。
2024-09-24 cond-mat.other quant-ph
Quantifying Quantum-Mechanical Processes
描述物理过程如何改变系统的行为是理解观察到的现象的基础。特别是对于量子力学过程，过程对量子态的影响深刻地推进了我们对自然世界的认识，从理解反直觉概念到发展完全量子力学技术。在这里，我们表明，量子力学过程可以量化使用一个通用的经典过程模型，通过该模型可以排除任何经典的模仿策略。我们证明了这种形式主义的成功，使用量子力学假设的基本过程，开放量子系统的动力学，量子信息处理，纠缠光子对的融合，以及光合色素蛋白质复合物中的能量转移。由于我们的框架不依赖于被处理状态的任何细节，它揭示了纠缠和Einstein-Podolsky-Rosen转向之间的层次结构中的一类新的相关性，并为详细阐述量化物理过程的通用方法铺平了道路。
2017-10-19 physics.bio-ph physics.class-ph quant-ph
Application of quantum Darwinism to a structured environment
量子达尔文主义扩展了传统的退相干形式主义，以解释量子宇宙中经典性的出现。当环境倾向于冗余地获取关于开放系统的指针状态的信息时，出现了经典描述。鉴于最近的兴趣，我们将框架的理论工具应用于与许多玻色子子环境耦合的量子比特。我们研究的程度，相同的经典信息被编码的集合：（i）完整的子环境，和（ii）残留的“伪模”组件的每个子环境，其概念提供了一个动态表示的水库内存。总体而言，显着的冗余信息被发现作为一个典型的结果的退相干过程。然而，通过研究其分解的经典和量子相关性，我们发现经典信息是非冗余的情况下（i）和（ii）。此外，随着伪模的完全收集，某些动力学机制实现了相反的效果，其中总的经典或量子相关主要随时间衰减。最后，当动力学是非马尔可夫的，我们发现，冗余信息被抑制，符合信息回流到量子比特。通过量化冗余，我们具体地表明，它作为一个证人，以同样的方式作为非Markovianity的迹距离不可分的动态地图。
2020-04-08 quant-ph
Schrödinger as a Quantum Programmer: Estimating Entanglement via Steering
本文提出变分量子导引算法（VQSA），将薛定谔导引思想与参数化酉电路和经典优化结合，用于测试和量化二分态可分性，并通过含噪模拟与半定规划验证其有效性。
2024-06-01 cond-mat.stat-mech cs.CC cs.DS
