The Origin of the Dynamical Quantum Non-locality
guane Enterprises, R+D+I Unit(guane企业,研发部)
本文探讨了动力非局域性的起源,通过变形量子化和Marinov相空间路径积分证明了Wigner传播子在Hamiltonian具有至多二次Weyl符号时退化为经典Liouville传播子,提出了可测量的动力非局域性指标,并展示了其在多个物理现象中的应用。
2026-04-23 gr-qc hep-th physics.atom-ph
Rigged Hilbert Space Approach to the Schrodinger Equation
结果表明,任何谱具有连续部分的薛定谔方程的解的自然框架都是Rigged Hilbert空间,而不仅仅是Hilbert空间。揭示了仅用希尔伯特空间来处理谱具有连续部分的无界薛定谔哈密顿量的困难。这些困难是通过使用一个适当的Rigged Hilbert空间(RHS)克服。RHS能够将本征基与哈密顿量的谱中的每个能量相关联,而不管能量属于谱的离散部分还是连续部分。对应于离散和连续谱的本征基的集合形成了一个基础系统,该基础系统可用于扩展任何物理波函数。因此,RHS将离散能量(离散谱)和散射能量(连续谱)放在同一个基础上。
2001-10-29 hep-th math-ph math.MP
Nonlocality Claims are Inconsistent with Hilbert Space Quantum Mechanics
它表明,当正确地分析使用希尔伯特空间的使用来描述微观特性的原则一致,量子力学是一个本地的理论:一个系统不能影响另一个系统,它不相互作用。基于量子违反贝尔不等式的相反主张被证明是不正确的。一个具体的例子追溯了自旋为3/2的粒子违反CHSH贝尔不等式的情况,在(非)局域性不是问题的情况下,某些量子算符的非对易性。一致的历史分析什么量子测量措施,在量子特性方面,是用来确定的基本问题与推导的贝尔不等式:使用经典的概念(隐变量),而不是一个概率结构适合于量子域。最初的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)论证量子力学不完备性的一个困难是使用了一个反事实的论证,如果假设希尔伯特空间量子力学是完备的,那么这个论证是无效的;定域性不是一个问题。违反贝尔不等式的量子关联可以用局域量子共因来理解。波函数坍缩和薛定谔转向是计算过程,而不是物理过程。爱因斯坦定域性的一般原理排除了非相互作用量子系统之间的非定域影响。一些建议的术语的变化,可以澄清量子基础的讨论,并减少混淆的学生。
2020-03-03 quant-ph
Locality of Edge States and Entanglement Spectrum from Strong Subadditivity
我们考虑满足纠缠统一面积定律的二维物质态。我们证明了拓扑纠缠熵等于约化态到局域模型热态集的最小相对熵距离。这个论点是基于量子熵的强次可加性。特别是对于拓扑纠缠熵为零的态,该公式给出了作为局域哈密顿量的热态的区域边界处的态的局域性。这也意味着二维区域的纠缠谱等于区域边界上的一维局域热态的纠缠谱。
2019-04-24 cond-mat.str-el quant-ph
Rigged Hilbert Space Treatment of Continuous Spectrum
的能力的Rigged希尔伯特空间形式主义来处理连续谱内的例子的平方势垒。利用非定常薛定谔方程的非平方可积解定义了哈密顿量的广义本征向量Dirac kets。这些狄拉克基是物理波函数空间上的反线性泛函。它们也是在狄拉克基矢量展开中展开任何物理波函数的基矢量。它表明,一个可接受的物理波函数必须满足更强的条件比只是平方可积-物理波函数的空间是不是整个希尔伯特空间,而是希尔伯特空间的一个稠密的子空间。我们构造了由方势垒哈密顿量生成的Rigged Hilbert空间的位置和能量表示。我们还将构造从位置表示变换为能量表示的幺正算符。我们将看到,在能量表象中,狄拉克群起着反线性施瓦茨δ泛函的作用。在构造方势垒的Rigged Hilbert空间时,我们将发现构造一大类球对称势的Rigged Hilbert空间的系统过程。平方势垒的例子也将清楚地表明,具有连续谱的薛定谔算子的解的自然框架是Rigged Hilbert空间,而不仅仅是Hilbert空间。
2002-03-16 hep-th math-ph math.MP
Black holes, quantum information, and unitary evolution
黑洞的幺正危机表明,显然需要修正局域量子场论。本文探讨了这样一种观点:量子力学,特别是么正性是基本原理,但以熟悉的定域性为代价。因此,人们应该寻求参数化幺正演化,扩展黑洞的场论描述,使它们的量子信息转移到外部状态。这一讨论是在一个更广泛的框架内的单一的演变作用于希尔伯特空间,包括子系统。在这里,基于量子信息理论和其他一般物理考虑,可以对动力学施加各种约束,并且可以寻求以“最小”偏离场论来描述动力学。虽然通常的时空定域性在量子引力中可能不是一个精确的概念,但近似定域性似乎是物理学中的一个重要组成部分。在这样的希尔伯特空间方法中,一种明显“粗糙”的局部化形式可以用完整系统的希尔伯特空间的张量分解来描述。这就提出了一个一般的框架,在这个框架中可以寻求对量子引力的一致描述,以及时空的近似出现。这样一个框架的其他可能的方面-特别是对称性-简要讨论。
2013-11-12 gr-qc hep-th quant-ph
Obstruction to Ergodicity from Locality and $U(1)$ Higher Symmetries on the Lattice
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院)
该研究揭示了晶格系统中局域性与$U(1)$高阶对称性对ergodicity的阻碍机制,通过构造指数增长的克雷洛夫扇区,阐明了希尔伯特空间碎片化及涌现守恒量的特性。
2026-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quasi-Locality Bounds for Quantum Lattice Systems. Part I. Lieb-Robinson Bounds, Quasi-Local Maps, and Spectral Flow Automorphisms
Lieb-Robinson界表明,在海森堡动力学下,信息在一类非相对论量子晶格系统中的传播速度本质上是有界的。我们回顾了过去十几年的工作,已经把这个基本结果变成了一个强大的工具,用于分析量子晶格系统。我们引入了一个统一的框架,广泛的应用,通过研究准局域性的一般类的映射定义的量子晶格系统的局部可观的代数。我们还考虑了一些推广,包括系统的无限维希尔伯特空间在每个晶格网站和哈密顿,可能涉及无界现场的贡献。这些推广需要用强算子拓扑取代量子晶格动力学的一些基本结果中的算子范数拓扑。本文的主要结果形成的基础上,详细证明了满足局部拓扑量子序条件的无阻挫模型的带隙基态相的稳定性,我们将在本文的续集。
2019-03-01 math-ph math.MP quant-ph
Relativistic locality and the action reaction principle predict de Broglie fields
量子力学的标准表述违背了作用-反应原理,因而其相空间是不完备的。此外,根据作用-反应原理,当存在替代虚路径且其中一个虚路径被负检测丢弃时,间接测量下量子系统的状态投影意味着检测器上的反应,尽管其宏观状态没有改变。如果所有的相互作用都是局部的,由具有相对论因果演化的场介导,那么某些不同于遵循另一条路径的粒子的系统必须与检测器局部相互作用。相对论定域性和作用-反应原理预言了德布罗意场的存在。给出了扩展希尔伯特空间中的量子力学的一种表述,其中区分了物理量的运动学和动力学表示。
2016-05-03 quant-ph
An anomaly of non-locality
自从Bell的工作以来,人们已经知道纠缠量子态可以产生非局域关联。然而,近四十年来,人们一直假设最非局域的状态是最大纠缠的状态。令人惊讶的是,事实并非如此:对于迄今为止提出的所有非定域性度量,非最大纠缠态通常比最大纠缠态更具非定域性:贝尔不等式,Kullback-Leibler距离,通信或非定域盒的纠缠模拟,检测漏洞和密码学的效率。事实上,人们甚至可以在低维中找到简单的例子,证实它不是特定构造的希尔伯特空间或拓扑的人工制品。这种反常现象表明,纠缠和非定域性不仅是不同的概念,而且是真正不同的资源。我们回顾了目前对这一反常现象的认识,指出哈代定理也具有同样的特征,并讨论了这些发现所开辟的前景。
2006-01-31 quant-ph
On the locality of qubit encodings of local fermionic modes
本文证明,对于复杂局域图(如二维晶格),费米子模的量子比特编码必然是非局域的;精确局域编码仅当图为树时可行,否则需长程纠缠态,且制备电路深度至少与系统尺寸成正比。
2025-02-19 quant-ph
Learning and simulating bosonic systems via finite-energy locality
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LIG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、信息学实验室);University of Warwick(华威大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
研究针对玻色子系统无限维局部希尔伯特空间阻碍学习和模拟的问题,建立有限能量局域性原理,转移有限维技术,得到弱李布 - 罗宾逊界等,还给出相干态制备等应用的样本复杂度和时间复杂度,匹配有限维局域性辅助缩放。
2026-07-28 math-ph math.MP quant-ph
Causal Incompleteness: A New Perspective on Quantum Non-locality
数学上的不完备性概念(如有理数、图灵可计算函数和算术证明)在传统物理学中并不起关键作用。在这里,重新制定的量子理论的运动学的基础上,一个固有的颗粒和不连续的状态空间,其中的量子波函数是与一个有限的一组有限位串,和复希尔伯特空间的幺正变换被重新制定为有限的置换和相关的运营商纳入复杂和超复杂的结构。这种重新表述,与惠勒的“它来自比特”计划相一致,为贝尔定理的新解释提供了基础:贝尔不等式的实验违反揭示了物理理论因果结构的不可避免的不完整性。如此发展的量子理论的运动学重新表述,为自由意志与决定论的古老二分法提供了一个新的视角。
2005-11-29 quant-ph
Quantum Mereology: Factorizing Hilbert Space into Subsystems with Quasi-Classical Dynamics
我们研究的问题,如何分解希尔伯特空间到一个首选的张量积分解没有任何预先存在的结构以外的哈密顿算子,特别是一个二分分解为“系统”和“环境”的情况下。“这样的分解可以通过寻找表现出准经典行为的子系统来定义。正确的分解是指系统的指针状态相对于环境监测是稳健的(它们与环境的纠缠不会持续和急剧增加),并且保持在近似经典的轨迹周围。我们提出了一个原则上的算法,通过最小化的纠缠增长和系统的内部传播的组合来找到这样的分解。这两种性质都以不同的方式与局部性有关。这种形式主义可能与时空从量子纠缠中出现有关。
2021-02-03 hep-th quant-ph
The Rigged Hilbert Space of the Free Hamiltonian
我们明确地构造了自由哈密顿量$H_0$的Rigged Hilbert空间(RHS). $H_0$的RHS的构造提供了另一个机会,可以看到当存在连续谱时,薛定谔方程的解位于RHS中,而不仅仅是在希尔伯特空间中。
2004-05-31 hep-th math-ph math.MP
Relativistic Entanglement from Relativistic Quantum Mechanics in the Rest-Frame Instant Form of Dynamics
在回顾了闵可夫斯基时空的洛仑兹签名所引起的问题之后,比如定义三维空间需要一个时钟同步约定,以及相对论质心概念的复杂性,引入了一个与相对论束缚态理论兼容的相对论量子力学的新表述。其中非相对论性量子力学的第零公设是不成立的,物理学是在一个只包含相对变量的希尔伯特空间的静止框架中描述的。庞加莱生成元的非定域性意味着运动学上的非定域性和不可分离性,它影响着相对论纠缠理论,与标准量子非定域性无关。
2010-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounds on Renyi entropy growth in many-body quantum systems
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
我们证明了严格的增长上的$α$ -Renyi熵$S_α(t)$(冯诺依曼熵的特殊情况$α= 1$)与任何子系统$A$的一般晶格量子多体系统有限现场希尔伯特空间维数。对于完全非局部哈密顿量,我们表明,瞬时增长率$|S'_α(t)|$(与$α\neq 1$)可以指数大于$|S'_1(t)|$作为子系统大小的函数$|A|$。对于具有几何局部性的$D$维系统,我们证明了$|S'_α(t)|$的界取决于相互作用随距离的衰减率。当$α= 1$时,对于所有幂律衰减相互作用$V(r) \sim r^{-w}$和$w > 2D+1$,该界限是$|A|$无关的。但对于$α> 1$,只有当相互作用是有限程的或衰减速度比$V(r) \sim e^{- c\, r^D}$快时,对于某些依赖于局部希尔伯特空间维数的$c$,该边界才是$|A|$独立的。使用类似的参数,我们也证明了$k$ -本地系统的边界,或没有几何局部性。这项工作的一个中心主题是PDMATHAMM的价值强烈影响局域性和纠缠增长之间的相互作用。也就是说,在纠缠动力学的研究中,Von Neumann熵和$α$-Renyi熵不能相互替代。我们比较这些边界与分析和数值结果不同程度的局部性的哈密顿算子,并找到具体的例子,几乎饱和的非本地动态界。
2022-12-14 cond-mat.str-el quant-ph
The eigenstate thermalization hypothesis in constrained Hilbert spaces: a case study in non-Abelian anyon chains
许多相的物质,包括超导体,分数量子霍尔流体和自旋液体,描述规范理论与约束希尔伯特空间。然而,热化和量子统计力学的适用性主要是在无约束希尔伯特空间中研究的。在这篇文章中,我们调查是否限制希尔伯特空间允许局部热化。具体来说,我们探讨本征态热化假设(ETH)是否在固定的斐波那契任意子链中成立,这是一个有代表性的案例研究。我们首先建立约束希尔伯特空间承认的概念的地方,通过显示的影响,测量在空间中呈指数衰减。这表明这些约束并不妨碍热化。然后,我们提供了数值证据,ETH持有的对角和非对角矩阵元素的各种本地观测在一个通用的无序不可积模型。我们还发现,某些非局部观测服从ETH。
2016-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Protected gates for topological quantum field theories
研究了二维拓扑量子码保局域幺正逻辑门的限制。局部保持操作是将局部算子映射到局部算子的操作-例如,几何局部门的恒定深度量子线路,或由几何局部有界强度哈密顿量控制的恒定时间的演化。拓扑码的局部保持逻辑门本质上是容错的,因为空间上局部化的错误仍然是局部的,因此足够稀释的错误仍然是可纠正的。通过调用二维拓扑场论的一般性质,我们发现,局部保持逻辑门的代码,承认非阿贝尔任意子是严重有限的,特别是,有没有局部保持逻辑门的环面或球面上的M穿孔,如果任意子的编织是计算普遍的。此外,对于M-穿孔球面上的伊辛任意子,局部保持门必须是逻辑泡利群的元素。我们得出这些结果有关的逻辑门的拓扑代码的自同构的Verlinde代数的相应的任意子模型,并要求逻辑门是兼容的基础变化所产生的逻辑希尔伯特空间从本地F-移动和映射类组。
2016-01-25 cond-mat.str-el quant-ph
Towards Space from Hilbert Space: Finding Lattice Structure in Finite-Dimensional Quantum Systems
场论在空间的每一点上都有一个或多个自由度。因此,描述量子场论的希尔伯特空间,或它们在格上的有限维离散化,具有大量的结构:它们同构于空间中每个格点的较小希尔伯特空间的张量积。关于这种结构的局部场论具有优先耦合附近点的相互作用。经典性通过退相干的出现依赖于张量积分解和局部相互作用的框架。我们探讨这种晶格结构的出现,从希尔伯特空间的考虑。我们指出,绝大多数的有限维希尔伯特空间不能同构的希尔伯特空间子因子的张量积,描述了一个格理论。一个一般的希尔伯特空间只能分裂成一个对应于一个基的状态向量跨越希尔伯特空间的直和;我们考虑设置中的直和自然分解成两部分。我们定义了一个概念的直和局部性的特征状态和分解兼容的哈密顿时间演化。我们说明这些概念的玩具模型,是有限维离散的量子力学双阱潜力。我们讨论了它们在宇宙学和场论中的相关性,特别是描述具有不同时空几何的真空景观的理论。
2018-02-14 gr-qc hep-th quant-ph
Classical Lieb-Robinson Bound for Estimating Equilibration Timescales of Isolated Quantum Systems
我们研究了孤立量子系统的平衡,通过将它映射到希尔伯特空间中的经典振子网络。通过为这种映射选择合适的基,量子系统的局域性程度反映在网络的稀疏性上。我们推导出了经典网络中传播速度的Lieb-Robinson界,这使我们能够估计量子系统平衡的时间尺度。界限包含一个参数,量化的程度的局部性的哈密顿量和观察。局部性在早期的平衡时间研究中被忽视,并且被认为是与大多数物理现实模型接触的关键因素。哈密顿量和可观测量越局部化,由该界预测的平衡时标就越长。
2019-05-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Local Operations and Field Mediated Entanglement without a Local Tensor Product Structure
University of Vienna(维也纳大学);Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学和量子信息研究所);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Università di Roma Tor Vergata(罗马第二大学);Sezione INFN Roma2(INFN罗马第二分部)
研究二维晶格规范模型,构建规范不变局部代数并导出希尔伯特空间分解,应用于场介导纠缠协议,表明离散电磁学满足类似LOCC定理,为规范理论定义子系统结构提供操作方法。
2026-07-07 gr-qc quant-ph
Locality and Exceptional Points in Pseudo-Hermitian Physics
本论文研究拟厄米与赝厄米物理,证明局部可观测量及非定域关联边界受限,并分析例外点、非厄米缺陷晶格、PT 相变及互缠算子构造。
2023-06-06 math-ph math.MP quant-ph
Hardy's paradox tested in the spin-orbit Hilbert space of single photons
我们实验测试量子“悖论”提出的吕西安哈代在1993年[物理。71,1665(1993)]通过使用单个光子而不是光子对。这是通过解决同一粒子的两个兼容的自由度来实现的,即由光子偏振确定的其自旋角动量和其轨道角动量,这是与光学横模相关的属性。因为我们的实验涉及单个粒子,所以我们不能使用局部性来逻辑地强制非上下文性,因此必须仅基于可观察量的兼容性来假设非上下文性。另一方面,我们的单粒子实验可以更简单地实现,并且比典型的两粒子实验具有更高的检测效率,在关闭检测漏洞方面具有潜在的未来优势。
2014-03-22 quant-ph
Many-body systems with random spatially local interactions
我们扩展了随机矩阵理论来考虑具有空间局域性的随机相互作用自旋系统。我们开发了几种方法,通过这些方法可以系统地评估任意的分解器在局部Hilbert空间维数$N$是大的极限。首先,在“堆叠”的平面图,这是完全确定的频谱的个人相互作用和依赖图编码的系统中的局部性的总和给出的reflectators。然后,我们引入“堆自由度”作为自由独立性的推广,导致第二个实用的方法来评估的分解。最后,我们将累积量扩展推广到“依赖分区”的总和,提供了第三种也是最简洁的方法。我们的研究结果提供了工具来研究扩展的量子多体系统,节约能源的动力学和相关性。我们进一步应用的形式主义表明,量子可满足性在大- $N$是由广泛的一类图的独立多项式的评价。
2018-08-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Bulk Locality and Asymptotic Causal Diamonds
在AdS/CFT中,从边界子区域重构的块体的非唯一性激发了代码子空间的概念。我们提出了一些密切相关的结构,出现在平坦的空间。一个有用的组织思想是{ \em渐近}因果菱形(ACD):附着在闵可夫斯基空间共形边界上的因果菱形。ACD的空间由成对的点定义,每个点位于未来和过去的空边界${\cal I}^{\pm}$上。我们观察到,对于具有IR截止的平坦空间,该空间(a)编码优选类别的边界"子区域“,(b)是捕获用于局部体重构的全息数据的合理方式,(c)具有作为全息术的运动学空间的自然解释,(d)导致平坦空间中的全息纠缠熵,其匹配先前的定义并满足强次可加性,并且,(e)具有与促使在AdS/CFT中引入量子纠错的结构同构的体并/交结构。通过滑动截止,我们还注意到一个实质性的方式,其中平面空间全息不同于在AdS。尽管我们的讨论是围绕平坦空间(和AdS)展开的,但我们注意到,在其他时空中也存在ACD的概念。它们为抽象刻画全息理论中希尔伯特空间的张量子因子提供了一种协变的方法。
2022-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
How statistical are quantum states?
一个新的不去定理,它设置了一个界限的程度上的“非认知”的量子理论的解释能够解释非正交的量子态之间的重叠的实验者的无知的一个潜在的现实状态。这个定理适用于任何维数大于2的希尔伯特空间。在大希尔伯特空间的极限中,量子态之间的重叠不超过一半。不像其他最近的不去定理没有额外的假设,如形式的局部性,侵入性,或非上下文,是必需的。
2013-05-22 quant-ph
Tests of Quantum Gravity-Induced Non-Locality: Hamiltonian formulation of a non-local harmonic oscillator
受当前光力学实验发展的启发,我们研究了非局域谐振子的哈密顿方程及其与腔场模的耦合,实验的目的是约束由量子引力激发的非局域效应.特别是,我们认为以前研究的非本地振子模型作为非相对论极限的一类非本地Klein-Gordon运营商,$f(\Box)$,与$f$的解析函数。利用标准微扰理论,恢复和推广了不考虑相互作用的已有结果。与此同时,扰动能谱在此公式中变得可用,我们得到的朗之万方程表征的相互作用系统。
2019-07-17 gr-qc hep-th quant-ph
Efficient Simulation of the 2D Hubbard Model via Hilbert Space-Filling Curve Mapping
Scuola Normale Superiore, NEST, and Istituto Nanoscienze-CNR(意大利高等师范学院、NEST和意大利国家研究委员会纳米科学研究所);Scuola Normale Superiore(意大利高等师范学院)
本研究通过希尔伯特曲线映射实现二维Hubbard模型的高效张量网络模拟,显著降低计算成本并提高基态能量计算的准确性。
2025-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Real-space entanglement spectrum of quantum Hall systems
我们研究了分数量子霍尔系统的实空间纠缠谱,它沿空间切割保持定域性,并提供证据证明它具有标度性质。我们还考虑了与之密切相关的粒子纠缠谱,并在大尺度下解析地实现了Laughlin态的Schmidt分解。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Violation of a Bell-like Inequality in Neutron Optical Experiments: Quantum contextuality
我们报道了一个单中子光学实验来证明类贝尔不等式的违反。纠缠不是在粒子之间实现的,而是在自由度之间实现的,在这种情况下,对于单个粒子。利用了中子的自旋{ \small 1/2}性质。中子的总波函数在张量积希尔伯特空间中描述。Bell不等式不是由非局部性而是由上下文性导出的。旋量和路径性质的联合测量导致了Bell不等式的违反。在一个希尔伯特空间中操纵波函数会影响另一个希尔伯特空间中的测量结果。讨论了实验中的量子上下文性和纠缠诱导关联。
2003-11-18 quant-ph
Consistent theory for causal non-locality beyond Born's rule
根据相对论和因果关系,一种超越量子力学的特殊类型的关联在原则上是可能的,称为{ \it非定域盒}。这个概念是从满足相对论因果关系的非定域性原理引入的。在本文中,我们表明,导致非局域盒的关联是可能的,如果我们释放的量子力学中的主要公理之一,{ \it玻恩规则}的一致性。这使我们能够得到一个理论,它在光谱的一端与经典概率一致,在另一端与非局部因果关系理论一致。同时,我们认为,相关性在于一个特殊的数学约束的空间,使物理实现的相关性,通过概率措施是不可能的,在一个方向上的限制,是可能的,在其他限制。
2014-01-06 quant-ph
Non-locality of conjugation symmetry: characterization and examples in quantum network sensing
本研究分析了多体量子网络中实现共轭对称测量所需的非定域资源,推导了局部可实现对称测量的条件,提出“魔基谱”全面刻画2-qubit共轭的局部可测量性,并探索了已知量子传感器网络最优测量所需的非定域资源。
2024-05-30 quant-ph
Hierarchy of relaxation timescales in local random Liouvillians
为了刻画开放量子系统的一般行为,我们考虑随机的,纯耗散的Liouvillians与局域性的概念。我们发现,积极的地图意味着一个尖锐的分离的弛豫时间尺度根据当地的观测。具体来说,我们分析了自旋1/2系统的大小$\ell$与高达$n$体Lindblad运营商,这是$n$ -本地的复杂性理论的意义。没有局部性($n=\ell$),复杂的Liouvillian光谱密集地覆盖了一个“柠檬”形的支持,与最近的发现一致[物理学评论快报。123,140403;arXiv:1905.02155]。然而,对于当地Liouvillians($n<\ell$),我们发现,频谱是由几个密集的集群与随机矩阵间距统计,每个具有柠檬形的支持,其中所有的特征向量对应于$n$体衰变模式。这意味着一个层次的弛豫时间尺度的$n$体观测,我们验证是强大的热力学极限。
2019-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Hilbert space fragmentation imposed real spectrum of non-Hermitian systems
该研究发现强希尔伯特空间碎片化结合全局对称性可保证非厄米量子系统的实谱,在两类无PT对称的相互作用有限链中解析验证了该结论,并提出局域等时关联函数可检测对应多体例外点。
2024-07-11 cond-mat.str-el quant-ph
An Epistemic model of Quantum State with Ontic Probability Amplitude
我们首先证明了量子态的本体论模型能够再现玻恩概率定则,并且属于$ψ$ -认识模型的范畴,它们与薛定谔时间演化不一致。然后,我们建模的本体状态空间作为一个复杂的投影希尔伯特空间,嵌入投影希尔伯特空间的量子力学和定义一个最低限度的认知状态作为一组“隐藏状态”在更大的空间中的平均值。我们表明,这样一个模型纳入概率幅,并承认量子态的认识论解释。最后,我们证明了第二个定理,表明这样的模型是相容的局部性,但本体模型不是。
2014-01-29 quant-ph
Approximate locality for quantum systems on graphs
在这封信中,我们在Aaronson和Ambainis [Theory of Computing 1,47(2005)]的一个长期存在的公开问题上取得了进展:我们证明了如果A是一个足够稀疏的低维图的邻接矩阵,那么酉算子e^{itA}可以被一个酉算子U(t)近似,该酉算子U(t)的稀疏模式正好是随着|t|的增加而变得更加稠密的低维图的稀疏模式。其次,我们证明了如果U是一个稀疏酉算子,其谱中有一个间隙Δ,则存在U的一个近似对数H,它也是稀疏的.随着1/Δ的增加,H的稀疏模式变得更加密集。这两个结果可以被解释为一种在局部连续时间和局部离散时间过程之间转换的方法。作为一个例子,我们表明,离散时间创造的量子行走可以实现为一个近似的本地连续时间量子行走。最后,我们使用我们的建设提供了一个分数量子傅立叶变换的定义。
2006-11-23 quant-ph
Certification of entangled quantum states and quantum measurements in Hilbert spaces of arbitrary dimension
$-th$在20世纪初的量子理论的出现改变了我们对微观世界的看法,并导致了诸如量子隐形传态、量子随机数产生和量子计算等应用,仅举几例,这些应用在经典系统中永远无法实现。最近引起相当大关注的一个这样的应用是复合量子系统的设备无关(DI)认证。它背后的基本思想是将给定的设备视为一个黑盒子,给定一些输入会生成一个输出,然后通过只研究该设备生成的统计数据来验证它是否按预期工作。这些认证方案的新颖之处在于,在最小的物理动机良好的假设下,例如使用量子理论描述设备,可以几乎完全验证设备(直到某些等效性)。这些认证方案中的大多数所需的资源是量子非定域性。在这篇论文中,我们构造了在任意维的希尔伯特空间中与设备无关地证明量子态和量子测量的方案,以及可以从任意维的任何量子系统中提取的最佳随机量。
2023-02-02 quant-ph