Cohering and decohering power of massive scalar fields under instantaneous interactions
采用基于两能级Unruh-DeWitt探测器与大质量标量场之间瞬时相互作用的非微扰方法,通过推导量子演化通道的相干和散相干功率,研究了场在探测器中产生或破坏相干性的能力.对于一个领域在一个相干状态的一个以前未被注意到的影响,报告,从而该领域产生的相干量显示相对于检测器的大小的复兴模式。它表明,通过包括在热场的质量的最大相干态的检测器消相干组相比,零质量。在所提到的两个示例中,通过适当选择检测器半径、场能量和耦合强度,可以通过在与相干场相互作用的情况下测量检测器中存在的相干性或者在热场的情况下测量最大相干态的相应退相干来推断场的质量。鉴于Proca超材料研究的最新进展,这些结果表明,利用大规模电磁理论构建量子技术中使用的新应用的可能性。
2022-06-23 gr-qc quant-ph
Quantum coherence behaviors of fermionic system in non-inertial frame
本文分析了在相对论性条件下单模近似下单个量子比特的量子相干性行为。首先,我们研究了费米子系统中量子相干性的冻结条件。我们还研究了粒子和反粒子部分之间的量子相干性权衡。发现粒子与反粒子扇区之间存在着量子相干性转移,但粒子扇区的相干性损失不能完全被反粒子扇区的相干性产生所补偿。此外,我们着重讨论了Unruh信道的相干功率和去相干功率的计算基础。结果表明,相干功率为零,退相干功率与Unruh模和加速度的选择有关。最后,我们比较了相对论体系中量子相干性与几何量子不协调和纠缠的行为。我们的结果表明,该量词在两个区域收敛于无限加速极限,这意味着该措施成为独立的Unruh模式超越单模近似。研究还表明,在加速度的影响下,由于纠缠经历了突然死亡,量子相干性和几何量子不协调的鲁棒性优于纠缠.
2016-09-08 quant-ph
Quantum coherence of two-qubit over quantum channels with memory
利用相干测度的公理化定义,如$l_{1}$范数和相对熵,研究了两量子比特系统通过量子信道的量子相干性现象,其中信道的连续使用是记忆的.详细讨论了不同类型的有记忆噪声通道,如振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道对量子相干性的影响。结果表明,具有记忆的量子信道可以有效地保护相干性免受噪声信道的影响。特别地,作为具有完美记忆的信道,量子相干性不受相位阻尼和去极化信道的影响。此外,我们还研究了具有记忆的量子信道的相干和退相干功率。
2016-12-28 quant-ph
Coherence and Imaginarity as Resources in Quantum Circuit Complexity
Nanchang University(南昌大学);Shanghai University Engineering Science(上海工程技术大学)
本文研究了量子电路复杂度与相干性和虚数性资源的关系,通过Tsallis相对熵建立电路成本下界,并展示了虚数性在特定情况下对电路成本的非平凡约束。
2026-04-07 quant-ph
Comparing globalness of bipartite unitary operations: delocalization power, entanglement cost, and entangling power
我们比较了三种不同的二分酉操作,即离域功率,纠缠成本和纠缠功率的全球性的表征,研究全球性的酉操作。我们发现,相同的幺正操作的全局性取决于输入状态是否由代表量子信息的未知状态,或一组已知的状态的表征。我们从两个方面扩展我们对离域功率的分析。首先,我们证明了全局操作对一个或两个量子信息的离域能力是不同的。其次,通过引入LOCC单件重定位任务,证明了受控幺正操作不具有足够强的离域能力来重定位两个量子信息中的一个.
2013-05-21 quant-ph
Delocalization power of global unitary operations on quantum information
我们研究了两个未知量子态的张量积所表示的两个原本定域的量子信息如何通过执行两个量子态的整体幺正操作而被离域。为了刻画全局么正操作对量子信息的离域能力,分析了仅使用LOCC将两个量子信息中的一个确定性地重定域到其原始Hilbert空间的充要条件.我们证明了这种LOCC单件重定位是可能的,当且仅当全局酉操作是局部酉等价于受控酉操作。离域势和纠缠势表征了整体酉运算的不同非局部性质。
2010-04-13 quant-ph
Entanglement changing power of two-qubit unitary operations
我们考虑一个两量子比特的幺正操作和任意的局域幺正操作作用在一个纠缠度为C_0的两量子比特纯态上。给出了末态可以达到最大纠缠和非纠缠的条件。当末态不能达到最大纠缠时,给出了它所能达到的最大纠缠C_max。当末态不能达到非纠缠时,给出了它所能达到的最小纠缠度C_min。我们认为C_max和C_min代表了两个量子比特幺正操作的纠缠变化能力。根据这个功率,我们定义了门的顺序。
2004-03-23 quant-ph
Erasing, Converting, and Communicating: The Power of Resource-Nongenerating Operations
College of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology(北京化工大学信息科学与技术学院)
本文研究静态和动态量子资源理论中的资源非生成操作,推导了状态转换的充分条件,构建了动态资源理论并提出公理化量化方法,分析了动态资源的擦除,并应用于状态转换率和经典通信容量界限。
2026-05-31 quant-ph
Optimal transfer of an unknown state via a bipartite operation
量子信息科学中的一个基本任务是通过使用二分量子操作$\mathcal{E}^{AB}$将未知状态从粒子$A$转移到粒子$B$(通常在遥远的空间位置)。我们认为$\mathcal{E}^{AB}$的量子态转移能力是粒子$B$的初始态上量子态转移的最大平均概率,并给出了$A$和$B$之间的态矢量的识别.我们发现在两个$d$维Hilbert空间之间,二分量子操作的QST幂满足四个期望的性质.当$A$和$B$是量子比特时,给出了量子ST功率的解析表达式。特别地,我们得到了一般两量子比特幺正变换的QST幂的精确结果。
2012-09-11 quant-ph
Measures of coherence generating power for quantum unital operations
给定$d$维希尔伯特空间中的标准正交基和作用于其上的单位量子操作$\cal E$,可以定义将$\cal E$与$d\times d$实值矩阵相关联的非线性映射,我们称之为$\cal E$关于$B$的相干矩阵。我们表明,可以使用这个相干矩阵来定义大量的家庭的措施的相干生成功率(CGP)的操作。这些措施有一个自然的几何解释为分离的$\cal E$从一组不相干的单位运算。在P.Zanardi等人,arXiv:1610.00217可以被重新公式化和推广,除了相干矩阵之外,还引入另一个$d\times d$实值矩阵,即单纯形相关矩阵。该矩阵描述了非相干态的输入系综中的相关统计相关性。收缩这两个矩阵,发现与准备给定的非相干系综的过程相关的CGP措施,并用所选择的酉运算处理它。最后,在酉的情况下,我们讨论了如何这些概念可以兼容的基本张量积结构,通过定义家庭的CGP措施是添加剂。
2016-12-24 quant-ph
On the operation of machines powered by quantum non-thermal baths
不同型号的发动机由量子相干,因此非热,浴允许发动机效率超越标准的热力学卡诺约束。这些违规行为要求阐明其内在机制。在这里,我们表明,非热浴不仅可以传递热量,但也机械功的机器。卡诺界限不适用于这样的混合机。有趣的是,它可以表现出双重作用,同时作为发动机和制冷机,效率高达100%。我们的结论是,即使由量子浴驱动的机器可能表现出非常规的性能,但它仍然遵守传统的热力学原理。
2016-07-11 quant-ph
Coherence generating power of quantum unitary maps and beyond
给定量子系统的希尔伯特空间中的优选正交基$B$,我们定义了关于$B$的酉操作的相干生成功率的度量。这种测量是由作用于非相干态的均匀系综的操作产生的平均相干性。我们给出了它在任意维上的解析形式,并给出了直接检测它的操作协议,刻画了具有最大相干生成幂的酉集,研究了当从Haar分布中随机抽取酉时我们的测度的性质.对于大的状态空间维数的随机酉,以压倒性的概率,几乎最大的相干生成功率相对于任何基础。最后,扩展到一般单位量子操作和关系的概念的不对称性进行了讨论。
2016-11-12 quant-ph
Infinitesimal change is a Non-local Operation: Hidden power of Quantum Entanglement
我们发现,在多粒子纯产物态的全球无穷小的变化引起的纠缠态。这表明,即使子系统之间不存在相互作用,即,在每个时刻,状态是非纠缠的,切向量通常是纠缠的。由于切空间矢量告诉状态空间矢量如何变化,这意味着量子纠缠对于一般的运动或变化是必要的。这就是量子纠缠真正的“隐藏力量”。在量子计算过程中,即使在每个时刻态都不是纠缠的,量子纠缠仍然指导着计算过程。这一观察同样适用于多粒子纯态、伪纯态和混合态。
2005-11-11 quant-ph
Entangling power of two-qubit unitary operations
二分幺正操作的纠缠功率显示了与乘积输入态的最大纠缠。对于任意两量子比特酉操作,考虑其具有参数$c_0,c_1,c_2$和$c_3$的归一化操作$U$就足够了。我们展示了当$U$.特别地,我们构造了两个例子的这种$U$的纠缠功率的解析表达式。我们还构造了任意维的施密特秩为2的二分酉操作的纠缠功率。
2018-08-12 math-ph math.MP quant-ph
Classification of delocalization power of global unitary operations in terms of LOCC one-piece relocalization
我们研究了两个局域的量子信息如何在复合希尔伯特空间中通过整体幺正操作实现离域化。通过研究在不使用全局量子资源的情况下重定域一段量子信息的可能性,对全局么正操作对量子信息的离域能力进行了分类.我们表明,一件重定位是可能的,当且仅当全局酉操作是局部酉等价的控制酉操作。离域能力揭示了以纠缠能力为特征的整体酉操作的非局部性质的不同方面。
2010-06-08 cs.IT math.IT quant-ph
Entangling and assisted entangling power of bipartite unitary operations
非局域幺正操作可以在分布粒子间产生量子纠缠,而量子纠缠的量化是一个难题。当输入态分别为乘积态和任意纯态时,它对应于纠缠和辅助纠缠功率的概念。我们解析地推导出施密特秩二二部酉和一些复杂的二部置换酉。特别地,施密特秩3的置换酉的纠缠功率可以仅取两个值中的一个:$\log_2 9 - 16/9$或$\log_2 3$ ebits。Schmidt秩4的$2\times d_B$置换酉单位的纠缠势、辅助纠缠势和解纠缠势都是$2$ ebit。这些量也来自广义Clifford算子。我们进一步表明,任何二部置换酉施密特秩大于2的纠缠功率大于$1.223$ ebits。我们构造了辅助纠缠功率达到最大的广义受控非门。我们定量地比较了一般二体么正的纠缠势和辅助纠缠势,并研究了它们与解纠缠势的关系。我们还提出了一个概率协议实现二分酉。
2016-10-26 math-ph math.MP quant-ph
Power of quantum measurement in simulating unphysical operations
本研究针对非物理量子映射模拟成本高的问题,提出用量子测量替代经典概率采样的方法,证明模拟成本与钻石范数相等,在误差缓解、量子机器学习场景中表现良好,为高效量子模拟提供新思路。
2025-05-22 math-ph math.MP quant-ph
Bridging the Gap to Next Generation Power System Planning and Operation with Quantum Computation
本文综述量子计算在电力系统规划与运行中的应用动机、现有方案、未来方向与挑战,并介绍量子基础以帮助电力工程师实现技术过渡。
2024-08-05 cs.SY eess.SY quant-ph
Impact of Clifford operations on non-stabilizing power and quantum chaos
Università di Trento(特伦托大学);CNR-INO(意大利国家研究委员会光学研究所);INFN-TIFPA(意大利国家核物理研究所基础物理与应用研究所)
本文研究了Clifford操作对非稳定化功率和量子混沌的影响,揭示了非稳定化功率在通用电路中的热化过程及量子混沌的产生机制。
2026-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th