Stellar representation of extremal Wigner-negative spin states
本文利用马约拉纳恒星表示研究最大Wigner负性自旋态，发现其对称性部分且无简单几何模式，并证明所有自旋相干态及纯自旋态均具有非零Wigner负性，结果适用于置换不变量子比特系综。
2022-06-01 quant-ph
Wigner function for discrete phase space: exorcising ghost images
我们构造，使用简单的几何参数，定义在离散相空间的任意整数希尔伯特空间维数是免费的冗余的维格纳函数。因此，在离散相空间中包含其他维格纳函数的“鬼像”被揭示为伪影。它允许以明确的方式设计相应的相空间传播子。我们将我们的定义应用于量子贝克映射的本征态和传播子。相应的经典映射的不稳定周期点上的疤痕以前所未有的分辨率变得可见。
2005-04-27 quant-ph
Wigner distribution of Sine Gordon and Kink solitons
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology（萨达尔·瓦拉巴伊国立理工学院）
本文推导并分析了Kink和正弦-戈登孤子的辛分布，用于计算电荷分布、电流密度和量子速度限制时间。
2023-01-30 hep-th quant-ph
On the realization of Symmetries in Quantum Mechanics
本文的目的是给出关于量子力学中对称性实现的维格纳定理的一个简单的几何证明，阐明它与射影几何的关系。虽然已经有几个证明，但维格纳定理的相关性似乎并没有得到充分的理解。维格纳定理允许使用对称性的线性实现，因此保证了量子理论最终保持线性理论。本文从严格几何的观点证明了这一定理。很明显，维格纳定理只是射影几何基本定理的一个推论。从这个意义上说，这里提出的证明是简单的、透明的，因此甚至可以用量子力学的基本方法来证明。
2007-12-06 quant-ph
Efficient simulation scheme for a class of quantum optics experiments with non-negative Wigner representation
我们提供了一个方案，有效地模拟了广泛的一类量子光学实验。我们的高效模拟将连续变量Gottesman-Knill定理扩展到一大类非高斯混合态，从而确定这些非高斯态不是指数量子加速的有利资源。我们的研究结果还提供了一个操作动机的解释消极的非经典。我们将我们的方案应用到噪声单光子加热态的情况下，表明这类允许态具有正的Wigner函数，但负的P -函数，是不是有用的量子计算的资源状态。
2012-10-05 quant-ph
Analysis of geometric phase effects in the quantum-classical Liouville formalism
我们分析了两种方法的量子经典刘维尔（QCL）形式主义，不同的两个操作的顺序：维格纳变换和投影到绝热电子态。分析进行了一个二维线性振动模型，几何相位（GP）的影响所产生的锥形交叉深刻影响核动力学。我们发现Wigner-then-Adiabatic（WA）QCL方法捕获了GP效应，而Adiabatic-then-Wigner（AW）QCL方法没有。此外，AW-QCL中的Wigner变换导致了双值函数的一个病态傅里叶变换。这些功能的双值字符源于非平凡的GP绝热电子态的存在下，一个圆锥形的交叉。相比之下，WA-QCL通过从完整问题的单值量的维格纳变换开始来避免这个问题。由于WA-QCL方法仅使用绝热势和非绝热导数耦合作为输入，我们的研究结果表明，WA-QCL可以捕获GP效应在一般的两态交叉问题，使用第一性原理电子结构计算没有事先diabatization或引入显式的相位因子。
2013-12-06 physics.chem-ph quant-ph
Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in continuous-variable quantum optics
物理学的核心基础问题之一是确定是什么使一个系统成为量子系统而不是经典系统。量子系统的经典性的一个开创性概念是存在一个非上下文隐变量模型，如贝尔、科亨和斯派克在早期工作中所介绍的。在量子光学中，维格纳函数的非负性是一个普遍存在的经典概念。在这项工作中，我们建立了这两个概念之间的等价关系。特别是，我们表明，任何非上下文的高斯量子光学隐变量模型有一个替代的非负维格纳函数描述。相反，众所周知，维格纳表示提供了高斯量子光学的非负非上下文描述。因此，上下文性和维格纳负性是非经典性的等价概念，也是这个量子子理论的等价资源。特别是，上下文性和维格纳负性对于量子高斯光学的计算加速是必要的。在技术层面上，我们的结果适用于包括零差测量的高斯测量的任何子族，即，标准正交可观测量的测量。
2021-12-29 quant-ph
In Wigner phase space, convolution explains why the vacuum majorizes mixtures of Fock states
我表明，一个非负的维格纳函数，代表一个混合物的Fock状态是占主导地位的维格纳函数的真空状态。因此，在维格纳相空间上的任何凹函数的积分对于真空态比对于福克态的混合物具有更低的值。香农微分熵是一个例子，这种凹函数的重要物理意义。我证明了优势化的原因在于维格纳函数是卷积的结果。我的证明是基于一个新的优化结果专用于卷积的负指数分布与精确约束的功能。我提出了一个新的优化属性在离散设置的几何解释，并将这种关系扩展到连续设置。这篇文章中的发现可能被扩展来解释为什么真空的维格纳函数在福克态的混合物之外--许多其他由非负维格纳函数表示的物理态--占优势。
2021-08-23 quant-ph
Contextuality and Wigner negativity are equivalent for continuous-variable quantum measurements
量子计算机将提供相当大的加速相对于他们的经典同行。然而，识别使这些加速的固有量子特征是具有挑战性的。在连续变量环境中--这是实现通用、可扩展和容错量子计算的一个很有前途的范例--上下文性和维格纳负性被认为是两种不同的资源。在这里，我们表明，它们实际上是等价的连续变量量子计算的标准模型。虽然我们的研究结果提供了一个统一的图片的连续变量资源的量子加速，他们也铺平了道路的连续变量上下文的实际演示，并阐明了负概率的意义，在相空间描述的量子力学。
2022-12-10 math-ph math.MP math.PR
Wigner's Phase Space Current for Variable Beam Splitters -Seeing Beam Splitters in a New Light-
该研究利用 Wigner 相空间分布与连续性方程推导可变分束器输出模式的 Wigner 流，并通过几何分析揭示强模式混叠机制。
2024-11-26 quant-ph
Phase-space path-integral calculation of the Wigner function
Wigner函数W（q，p）被公式化为相空间路径积分，由此可以看出其符号振荡是由路径的几何相位之间的干涉引起的。该方法与位形空间路径积分中的路径质心法有相似之处。路径可以通过其端点的中点来分类;中点接近（q，p）并且位于低能区域（哈密顿量的低P函数）的短路径将占主导地位，并且封闭区域将确定维格纳函数的符号。作为示范，该方法被应用到一系列的密度矩阵之间的泊松数分布和数的状态，其中的每个成员可以精确地表示为离散的路径积分与有限个顶点。鞍点评价这些积分恢复（一个常数因子）的WKB近似的维格纳函数的数量状态。
2003-10-13 quant-ph
Wigner-Husimi phase-space structure of quasi-exactly solvable sextic potential
研究准解析可解六次势中威金-胡西米相空间结构的特性，揭示不同相空间表示法在解析量子态结构变化中的能力差异。
2025-12-06 quant-ph
The Wigner Current for Open Quantum Systems
我们将Wigner电流矢量场（Wigner电流）构造推广到与环境相互作用的单玻色子模量子系统。根据Wigner函数的准概率密度和相应的Wigner电流，开放系统的量子动力学可以简洁地表示为一个连续性方程。通过考虑谐振子和加性驱动的Duffing振子作为说明性系统的例子，我们展示了系统相空间上的演化Wigner电流矢量场如何产生有用的几何见解，关于量子态如何由于与环境的相互作用而退相干，以及它们如何通过系统非谐性的抵消效应（即，非线性）。
2021-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum state preparation of a mechanical resonator using an optomechanical geometric phase
我们表明，几何相位，通过一系列的四个光机相互作用，可以用来增加，或产生非线性的机械谐振器的酉演变。这种形式的相互作用导致制备机械压缩态的新机制，以及制备具有显著维格纳负性的非经典态。
2012-10-02 quant-ph
Margolus-Levitin speed limit across quantum to classical regimes based on trace distance
基于相空间中Wigner函数的Mandelstam-Tamm速度极限的经典版本是由B. Shanahan等人[Phys. Rev. Lett. 120，070401（2018）]。本文在相空间中基于迹距给出了量子到经典跃迁的Margolus-Levitin速度极限。Margolus-Levitin速度极限由量子和经典域的时间相关演化的生成器的Schatten L1范数设定。作为一个例子，考虑了含时谐振子来说明结果。
2020-04-21 quant-ph
Phase space formulation of the Abelian and non-Abelian quantum geometric tensor
参数空间的几何由量子几何张量编码，量子几何张量捕获关于量子态的基本信息，并且包含量子度量张量和Berry连接的曲率。在相空间或Wigner函数形式主义的框架下，我们给出了Berry连接和量子几何张量的一个公式。该公式是通过将外尔对应直接应用于所考虑的几何结构而获得的。特别是，我们表明，量子度规张量可以计算仅使用维格纳函数，这打开了一个替代的方式来实验测量这个张量的组件。我们还解决了非阿贝尔推广，并获得了Wilczek-Zee连接和非阿贝尔量子几何张量的相空间表示。在这种情况下，非阿贝尔量子度量张量只涉及非对角维格纳函数。然后，我们用例子验证了我们的方法，并将其应用于一个$N$耦合谐振子系统，证明了相关的Berry连接消失，并得到了量子度规张量的解析表达式.我们的结果表明，所开发的方法是非常适合于研究与量子多体系统的参数空间。
2020-11-29 hep-th quant-ph
Optimized discrete Wigner representations and non-stabilizerness in qubit systems
Universidad de Guadalajara（瓜达拉哈拉大学）
本文提出一种优化离散Wigner表示方法，使稳定子态具有精确delta函数表示，并基于此定义非稳定子见证者，为量子比特系统提供几何相空间诊断工具。
2026-10-09 quant-ph
Quantum speed limit helps interpret geometric measure of entanglement
利用量子速度极限的方法，我们证明了纯态多体纠缠的几何度量[Phys.Rev.A68，042307（2003）]可以被解释为将给定的量子态幺正演化为可分量子态所需的最小时间.
2021-07-25 quant-ph
Polytopes of Absolutely Wigner Bounded Spin States
本文研究有限维自旋系统的绝对 Wigner 有界态，通过线性本征值约束刻画 AWB 多面体，并给出基于纯度的紧充分 Hilbert-Schmidt 球及相关几何性质。
2024-12-03 quant-ph
On the concept of the tunneling time
利用维格纳相空间分布，研究了非相对论性粒子入射到势垒上的波包的渐近时间演化。传输波包的失真由两个类时参数决定，这两个类时参数由复传输幅度的能量导数给出。这个结果与隧道时间的各种定义（如Büttiker-Landauer时间、复时间和Wigner相位时间）是一致的。加速效应和负色散进行了讨论，并被认为是新的实验意义。
1996-03-13 quant-ph
A Family of Weyl-Wigner Transforms for Discrete Variables Defined in a Finite-Dimensional Hilbert Space
我们研究了定义在有限素数维度的Hilbert空间中的离散变量的Weyl-Wigner变换$N$。我们定义了一个家庭的Weyl-Wigner变换的相位参数的函数。我们表明，它是只有一个特定的值的参数，我们已经检查的所有属性有一个平行的情况下定义在无限维希尔伯特空间的连续变量。简要讨论了几何解释。
2016-11-23 math-ph math.MP quant-ph
A Geometrical Derivation of a Family of Quantum Speed Limit Results
利用基于SU（N）上的右不变作用泛函的几何方法，在有限维状态空间和纯态的时间无关系统中得到了一族量子速度极限结果.该方法将实现量子门的速度限制与正交时间的界限相关联。我们重现已知的结果的马戈勒斯-列维京定理，和一个已知的推广的马戈利斯-列维京定理，作为特殊情况下，我们的方法，产生了丰富的家庭其他类似的速度限制公式对应于正齐次函数的su（n）。讨论了控制量子态的速度极限与系统时间演化算符之间的一般关系。
2014-10-13 quant-ph
Certifiable Lower Bounds of Wigner Negativity Volume and Non-Gaussian Entanglement with Conditional Displacement Gates
提出一种仅使用条件位移门和量子比特读出来认证腔间非高斯纠缠的方法，通过测量特征函数的少数点即可同时给出 Wigner 负性体积与纠缠几何度量的实验下界，且无需态层析。
2024-07-30 quant-ph
Universal speeded-up adiabatic geometric quantum computation in three-level systems via counterdiabatic driving
在$Λ$型三能级系统中研究了不同耦合情况下的普适加速绝热几何量子计算（SAGQC），时间相关的失谐，大失谐和单光子共振耦合，分别。在这些情况下，反绝热驱动方法被用来加速普适量子计算。这些方案在$Λ$型三能级系统中是可行的，因为不需要额外的不可及基态耦合。只有初始绝热经典场脉冲的形状和相位的修改与基于反绝热驱动的有效的二能级系统的援助。讨论和比较了这些方案的速度和抗衰减的鲁棒性。此外，本文的工作丰富了$Λ$型三能级系统几何加速计算的研究，可应用于具有不同耦合特性的各种实验平台。
2018-11-22 quant-ph
Approaching the Quantum Speed Limit in Quantum Gates with Geometric Control
提出基于几何原理的最优控制策略，通过控制哈密顿量参数实现量子门，逼近Mandelstam-Tamm量子速度极限，在双量子比特门上显著降低偏差并保持高保真度。
2025-09-14 quant-ph
Affinity-based geometric discord and quantum speed limits of its creation and decay
在本文中，我们定义了一个忠实的量子关联的量词，即几何版本的量子不和谐使用基于仿射度规。结果表明，新测度解决了Hilbert-Schmidt测度的局部附属问题.利用基于亲和力的不和谐的概念，我们推导出量子关联的产生和衰减的量子速度极限时间的Margolus-Levitin（ML）和Mandelstamm-Tamm（MT）界。动力学研究表明，亲和力措施是一个更好的资源相比，纠缠。最后，我们研究了量子关联对量子速度极限的影响。
2022-11-27 quant-ph
Geometric derivation of the quantum speed limit
Mandelstam-Tamm不等式和Margolus-Levitin不等式在自然界量子力学过程的研究中起着重要的作用，因为它们提供了动力学演化速度的一般限制。然而，到目前为止，只有一个推导马戈勒斯-列维京不等式。本文从量子态之间的统计距离出发，给出了这两个不等式的几何推导。证明了这些不等式对纯态和混合态的幺正演化都成立，并给出了完全正保迹映射描述的演化的不等式的一个反例.反例表明非幺正演化没有量子速度极限。
2010-03-25 quant-ph
Inverse problems for the zeros of the Wigner function
University of Vienna（维也纳大学）；DIENS, École Normale Supérieure, PSL University, CNRS, INRIA (QAT)（高等师范学院、PSL大学、法国国家科学研究中心、法国国家信息与自动化研究所）；University of Lisbon (GFM)（里斯本大学）；ISCTE-IUL（里斯本高等学院-伊苏尔大学）
研究Wigner函数零点集的逆问题，证明一维谐振子本征态节点集等价的刚性定理，并给出有界节点集的充要条件及新工具。
2026-09-18 math-ph math.FA math.MP
Ergotropic and passive contributions on the phase-space information geometry of Gaussian states
São Carlos Institute of Physics, University of São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Department of Physics, PUC-Rio（里约天主教大学物理系）；Università degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica - Emilio Segrè（巴勒莫大学，埃米利奥·塞格雷物理与化学系）
通过引入高斯量子态维格纳 - 费希尔信息的能态分解，建立量子热力学与信息几何联系，推导其解析表达式并分被动和能态贡献，分析能态姆潘巴效应，揭示量子态功与信息几何结构关系。
2026-07-14 quant-ph
A geometrical description of non-Hermitian dynamics: speed limits in finite rank density operators
本文利用非厄米动力学保持密度算符秩的特性，开发了一个几何框架来描述其时间演化，通过识别正交的相干与非相干方向优化非厄米驱动的成功率，并推导出非厄米哈密顿量速度极限的紧致界限及其显式表达式。
2025-04-25 quant-ph
Witnessing Wigner Negativity
维格纳函数的负性可以说是量子态最显著的非经典特性之一。除了其基本相关性之外，它也是连续变量量子加速的必要资源。随着量子技术的出现，识别和表征相对于现有经典技术具有优势的资源的需求变得更加迫切。在这里，我们推导出证人的维格纳负性的单模和多模量子态，根据与福克态，这可以可靠地测量使用标准的检测设置的结晶。它们具有一个阈值期望值，指示所测量的状态是否具有负维格纳函数。此外，违反的数量提供了一个操作量化的维格纳负性。我们将为我们的证人找到阈值的问题称为无限维线性优化问题。通过放松和限制相应的线性规划，我们得到两个收敛的半定规划，这提供了越来越严格的上限和下限的阈值的数值序列。我们进一步表明，我们的证人形成一个完整的家庭-每个维格纳负态被检测到至少一个证人-从而提供了一个可靠的方法，从实验上见证维格纳负性的量子态从几个测量。从基础的角度来看，我们的研究结果提供了一套积极的维格纳函数，仍然缺乏一个适当的表征的见解。
2022-01-20 math.OC quant-ph
Wigner's Phase Space Current for Variable Beam Splitters -- Phase Space Rotations and Newtonian Trajectories
Institute of Photonics Technologies, National Tsing Hua University（国立清华大学光子技术研究所）；Department of Physics, National Tsing Hua University（国立清华大学物理系）；Center for Theory and Computation, National Tsing Hua University（国立清华大学理论与计算中心）
研究可变分束器对维格纳相空间分布的影响，通过连续性方程导出维格纳流，揭示动力学等价于位置和动量平面内的同步旋转，并利用经典轨迹给出旋转后的分布与流的显式表达式。
2026-06-24 physics.optics quant-ph
Comment on "Geometric derivation of the quantum speed limit"
最近，Jones和Kok [P. J. Jones和P. Kok，Phys.Rev.A82，022107（2010）]提出了Mandelstam-Tamm [L.我和曼德尔森。Tamm，J. Phys.（USSR）9，249（1945）]和Margolus-Levitin [N. Margolus和L. B. Levitin，Phys.D120，188（1998）]动力学演化的量子速度的不等式。马戈卢斯-列维京不等式是由两个任意纯量子态之间统计距离变化率的上界推导出来的。我们证明了这个界的推导是不正确的。随后，我们提供了两个上界的统计距离的变化率，表示在标准偏差的生成器K和它的期望值以上的基态。该边界导致了Mandelstam-Tamm不等式和一个量子速度极限，该极限仅略弱于Margolus-Levitin不等式。
2012-07-10 quant-ph
Quantum geometric Wigner construction for $D(G)$ and braided racks
本文以几何方式诠释有限群量子双的不可约表示，类比庞加莱群的 Wigner 构造，并引入编织架概念，建立与微分结构及编织 Hopf 代数的联系。
2024-07-16 math.QA quant-ph
Family of attainable geometric quantum speed limits
本研究提出一种量子态距离，构建了一族适用于开放与封闭系统的几何量子速度极限（QSLs），推导出三个可达到的QSL时间，数值验证表明优化备选函数可获得更紧致的QSL时间。
2025-06-15 quant-ph
A Geometric Quantum Speed Limit: Theoretical Insights and Photonic Implementation
本文从几何角度提出基于Bloch角的新型量子速度极限并推导其饱和条件，通过光子系统的交换测试直接测量Bloch角验证了该方法的实验可行性，相比已有方法减少了资源消耗并提供了更紧的约束。
2025-05-31 quant-ph
Deformation Quantization of Geometric Quantum Mechanics
考虑了经典非相对论单粒子系统的二次量子化作为薛定谔无自旋场的形变量子化。在薛定谔场的相空间为$C^{\infty}$的假设下，讨论并比较了Weyl-Wigner-Moyal和Berezin形变量子化.在相空间为赋Fubini-Study Kahlerian度规的$CP^{\infty}$的条件下，利用Berezin方法对几何量子力学进行量子化.最后，得到了任意粒子态的Wigner函数及其演化方程。如图所示，这种新的“第二次量化”导致与前一次量化基本不同的结果。例如，每个态都是粒子总数算符的本征态，相应的本征值总是${1 \over \hbar}$。
2001-12-07 hep-th math-ph math.MP
Physics and the measurement of continuous variables
维格纳曾表示，不可能精确测量的单一运营商，如位置运营商提出的概念几何点有点可疑的物理。利用Sewell最近对量子力学中的测量问题（波包的坍缩）的解决，并将其推广到具有连续谱的算子的测量，我们能够将量子力学中的情况与量子力学中的情况进行比较。我们的结论是，几何点的概念在量子力学中和在经典力学中一样有意义。
2007-12-18 quant-ph
Generalized Geometric Quantum Speed Limits
试图从理论上理解量子力学中的时间概念，已经引发了对更快、更有效的量子技术的研究取得了重大进展。这些进展之一在于将时间-能量不确定性关系解释为量子系统两个可区分状态之间的最小演化时间的下限，也称为量子速度极限。我们研究了定义在量子态空间上的真实可测量性的非唯一性如何影响量子速度极限，并且可以利用它来获得改进的边界。具体来说，我们建立了一个无限家庭的量子速度限制有效的酉和非酉演化，基于优雅的信息几何形式主义。我们的工作统一和推广了现有的量子速度限制的结果，并提供了新的限制，这是严格的比任何建立在传统的量子费舍尔信息的基础上。我们说明我们的研究结果与相关的例子，展示了选择不同的信息度量的开放系统动力学的重要性，以及澄清经典种群与量子相干性的作用，在确定和饱和的速度限制。我们的结果可以在量子计算和计量学等量子技术的优化和控制中找到应用，并可能为量子热力学的基础研究提供新的见解。
2016-06-06 quant-ph
Simulating quantum computation: how many "bits" for "it"?
本文分析了一种基于魔态采样且无准概率负值的经典量子模拟方法所需跟踪的经典数据量，证明对任意 n 个魔态，描述系统所需比特数仅为 2n²+O(n)，表明该模拟所需经典资源很小。
2024-09-03 quant-ph
The minimum width in relativistic quantum mechanics
我们对牛顿和维格纳（Rev. Mod. Phys，21，400（1949））提出的一种普遍看法提出质疑。这种看法认为，将狭义相对论纳入量子力学意味着，一个有质量的粒子不能局限在任意小的空间范围内，存在一个近似等于康普顿波长的最小宽度。我们的论证分为四个部分。首先，牛顿和维格纳使用的标量函数作为本地化的措施是不是一个位置概率幅度。正确的相对论位置概率振幅成为根据牛顿和维格纳准则局域化的状态矢量的δ函数。第二，从提升坐标系中观察到的洛伦兹收缩的可能性意味着提升方向上的波包宽度可以取任意小的值。第三，我们指的是阿尔梅达和贾布斯（上午工作。J.Phys.52，921（1984）），他们表明相对论位置概率振幅的长时间波包扩展速率总是小于光速，无论波包的初始宽度有多小。最后，我们表明，这是一个简单的问题，以构建标量振幅的空间宽度小于假设的最小值。
2018-06-23 quant-ph
Geometric quantum speed limits and short-time accessibility to unitary operations
量子速度极限（QSL）的概念是指两个量子态在动力学演化过程中只有经过有限的时间（称为QSL时间）才能完全区分的基本事实。一个不同但相关的概念是最小控制时间（MCT），它是状态被驱动（通过合适的、通常依赖于时间的控制场）到给定目标状态所需的最小演化时间。虽然QSL可以提供有关MCT的信息，但它通常对其施加很少的限制，因此对于控制目的是不实用的。在这项工作中，我们重新审视这个问题，首先提出了一个理论的几何QSL的酉变换，而不是国家，并讨论其影响和局限性。然后，我们提出了一个框架，用于绑定MCT实现超越QSL结果的幺正变换，并提供更有意义的信息，以了解在短时间内系统的控制动力学。
2019-01-07 quant-ph
Quantum Speed Limits Based on Schatten Norms: Universality and Tightness
本文基于Schatten α-范数构造了有限维量子系统的一般量子速度极限，证明单量子比特几何QSL具有范数无关的普适性，并给出其紧致性的充要条件及几何解释。
2025-07-22 quant-ph
Experimental Investigation of Geometric Quantum Speed Limits in an Open Quantum System
该研究通过核磁共振实验，利用顺磁性盐调控量子比特的开放系统动力学，比较了基于量子费希尔信息和Wigner-Yanase斜信息的几何量子速度极限，揭示了不同度量在马尔可夫与非马尔可夫条件下的交叉行为及其对自旋磁化微小波动的敏感性。
2024-05-03 quant-ph
Quantum wavepackets: Proofs (almost) without words
本文利用相空间中的维格纳函数可视化，以几乎无文字的几何论证直观展示自由空间波函数的扩散、剪切、负概率流和长时间渐近色散，适合量子力学入门教学。
2024-09-03 quant-ph
Geometric Phase and Fidelity of The One-Dimensional Extended Quantum Compass Model in a Transverse Field
研究了在横场存在下扩展量子罗盘模型中基态的几何相位。利用Jordan-Wigner变换将哈密顿量映射到费米子系统上，再利用Fourier变换实现对角化，得到了精确解，并得到了动量空间中的基态和几何相位的解析表达式.此外，由于几何相位在临界点的发散性，还研究了几何相位极值的标度行为及其普适性。
2014-03-06 cond-mat.str-el quant-ph
Geometric lower bound for a quantum coherence measure
目前，几何工具正被用来处理量子信息科学中的一大类问题。通过理解状态空间的几何和信息论量之间的相互作用，有可能在量子系统上获得更少的平凡和更鲁棒的物理约束。在这个意义上，在这里，我们建立了一个几何下界的Wigner-Yanase倾斜信息（WYSI），一个著名的信息理论量最近被认为是一个适当的量子相干性措施。从一个在幺正动力学下演化的混合态开始，虽然WYSI是一个运动常数，但下界表示初始态和最终态之间量子统计可解释性的变化率。我们的结果表明，由于WYSI符合Petz度量类，这个下界就是它在量子态空间上各自测地距离的变化率。几何的方法是有利的，因为提出了几个物理解释这个不等式在同一理论的保护伞。
2015-04-23 quant-ph
Hall's Exact Uncertainty Relation and the Geometry of Krylov-Space Operator Dynamics
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
该研究在Krylov空间中推导出精确不确定性关系的几何形式，揭示了Lanczos系数作为量子动力学内在速度尺度的核心作用。
2026-10-23 hep-th quant-ph
The Geometry of Speed Limiting Resources in Physical Models of Computation
我们研究量子计算的最大速度以及它如何受到物理资源限制的影响。我们将展示如何将所得到的概念推广到更广泛的一类动力系统内的计算物理模型，并介绍了一个特定的代数结构，代表这些速度限制。利用基于$SU(N)$上的右不变作用泛函的几何方法，在有限维状态空间和纯态的资源受限量子系统中得到了一族量子速度极限结果.我们表明，当作用泛函是双不变的，实现任何量子门使用一个潜在的时间依赖的哈密顿量的最小时间是等于最小时间时，使用一个常数的哈密顿量，因此常数哈密顿量是时间最优的这些约束。我们给出了一个明确的公式，在这些情况下，在资源约束。我们展示了我们的方法如何产生一个丰富的家庭的速度限制的结果，其中广义Margolus-Levitin定理和Mandelove-Tamm不等式的特殊情况。我们讨论了物理计算中速度限制的几何方法的更广泛的背景，包括量子速度限制的几何方法是有限资源产生的物理速度限制计算的模型。
2016-11-28 quant-ph
Quantum frustrated Wigner chains
本文研究了周期势中 Wigner 链的几何阻挫问题，将位错孤子映射为长程 Thirring 模型中的带电费米子激发，发现库仑相互作用会破坏可公度结构并产生相互作用诱导的润滑，为长程相互作用对纳米摩擦的影响提供了理论预测。
2024-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Geometric speed limit of state preparation and curved control spaces
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Nordita, Stockholm University and KTH Royal Institute of Technology（诺迪塔，斯德哥尔摩大学和瑞典皇家理工学院）；Department of Materials Science and Applied Mathematics, Malmö University（马尔默大学材料科学与应用数学系）
研究量子多体系统状态制备难题，探讨能量涨落与几何长度联系及相关猜想，发现当可及参数空间有外在曲率时猜想不成立，通过多种系统进行了例证。
2026-07-08 quant-ph
The Constant Geometric Speed Schedule for Adiabatic State Preparation
Korea Institute for Advanced Study (KIAS)（韩国高等科学研究院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Illinois at Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
本文提出常数几何速度方案，通过统一速率遍历绝热路径，将演化时间缩放因子降低为Δ⁻¹，实现绝热调度的二次加速。
2026-05-12 quant-ph
The Interplay between Quantum Contextuality and Wigner Negativity
量子信息在技术上的应用有望取代现在使用的所谓经典设备。了解哪些特性本质上是非经典的，对于达到优于经典的性能至关重要。本论文主要研究两种非经典行为：量子上下文性和维格纳负性。前者是一个取代量子系统可以表现出的非定域性的概念。到目前为止，它主要是在离散变量的情况下进行研究。在这些情况下，背景已被证明是必要的，并足以在某些情况下的优势。另一方面，维格纳函数的负性是量子态的另一个令人不安的非经典特征，它起源于连续变量量子光学中的相空间表述。连续变量方案为实现量子计算提供了有希望的候选方案。维格纳负性是连续变量量子加速的必要资源。然而，在连续变量情景中，语境性的理解和研究却很少。首先，我们提出了一个强大的框架，妥善处理连续变量的上下文。我们还量化的上下文在这样的情况下，通过使用无限维优化理论的工具。在此基础上，我们表明，维格纳负性是等效于连续变量的上下文相对于泡利测量，从而建立一个连续变量模拟的一个著名的结果由霍华德等人。然后，我们引入实验友好的证人维格纳负性的单模和多模量子态，与福克态的基础上，再次使用工具从无限维优化理论。我们进一步扩展了以前已知的离散变量的结果链接到一个新的信息检索领域的上下文和优势的范围。
2022-04-19 math-ph math.MP math.OC
Quaternary Jordan-Wigner mapping and topological extended-kink phase in the interacting Kitaev ring
在环上，Kitaev模型和自旋模型之间的单个Jordan-Wigner变换具有冗余的自由度。然而，我们可以建立一个精确的四元Jordan-Wigner映射涉及两个Kitaev环和两个自旋环的周期或反周期的边界条件。这种映射有助于我们展示拓扑扩展扭结（TEK）阶段的发展，在相互作用的Kitaev环奇数晶格网站。这一新相的出现是由于几何环阻挫效应。不像通常的拓扑相保护的能隙在非相互作用系统中，TEK相是无隙的。由于低能激发的光谱是二次的，在绝对零度附近，单位点的比热接近玻耳兹曼常量的一半。更有趣的是，基态是唯一的，不受自发对称性破缺的影响。它具有长程关联函数和非局部因子，但不能定义局部序参量。作为一种伴随效应，如果我们引入一种键缺陷，一种特殊的局域扭结零模（KZM）发生。我们还表明，KZM是强大的中度疾病。
2019-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
