A note on coherence power of N-dimensional unitary operators
量子信道的相干功率，即其增加输入态的相干性的能力，是相干性的资源理论框架内的基本概念。本文讨论了相干功率的各种可能的定义。然后我们证明了作用于量子比特的幺正算符的相干功率，相对于$l_1$ -相干测度计算，可以通过最大化其在纯非相干态上的相干增益来计算。我们继续表明，这一结果失败的维度N>2，也就是说，最大的相干增益时，发现一个国家与非零的相干作用。
2015-10-22 quant-ph
Energy Cost of Creating Quantum Coherence
我们考虑的物理情况下，资源理论的一致性和热力学发挥竞争的作用。特别是，我们研究了有限的热力学资源，使用幺正操作创建量子相干性。我们首先找到从热态开始的酉操作下可以创建的最大相干性，并明确找到创建最大相干性的酉变换。由于相干性是由从热态开始的幺正操作产生的，因此它需要一定量的能量。这促使我们探索可以创建的相干性的量和幺正过程的能量成本之间的权衡。我们找到了在可用能量的约束下的最大可实现的相干性。此外，我们比较的最大相干性和最大的总相关性，可以创建在酉变换与相同的可用能量在我们的处置。我们发现，当最大相干创建有限的能量，在这个过程中创建的总的相关性是上限的最大相干，反之亦然。对于两个量子比特系统，我们表明，不存在任何幺正变换，同时创建最大的相干性和最大的总相关性与有限的能量成本。
2016-05-11 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
Probabilistic Coherence Transformation Under Strictly Incoherent Operation
本研究针对严格非相干操作下的概率相干变换问题，借助优超格适配贪婪与节俭协议，发现相干增益与成功概率存在权衡，且该变换可助力相干到纠缠的转换。
2025-06-13 quant-ph
Optimal probabilistic storage and retrieval of unitary channels
我们解决的问题的量子存储器存储的量子动力学。特别是，我们设计了一个最佳的协议，$N\to 1$概率存储和检索的酉信道的$d$维量子系统。如果我们只能访问未知的酉门$N$ -次，则其单次使用的完美检索的最佳成功概率是$N/(N-1+d^2)$。导出的存储器系统的大小指数地提高了概率可编程量子处理器所需的程序寄存器的大小的已知上限。我们的研究结果与概率性的参考系完全对准和概率性的基于端口的隐形传态密切相关。
2018-09-12 quant-ph
Unitary Transformation in Probabilistic Teleportation
我们提出了一种概率隐形传态的通用变换，该变换基于不同的纠缠匹配系数$K$对应不同的么正演化，为实验提供了更灵活的演化方法。通过对基于Bell基和广义Bell基测量的两种概率隐形传态的分析，提出了一种一般的成功隐形传态概率，该概率不仅取决于传输信道的纠缠度和测量方法，还与隐形传态过程中的幺正变换有关。
2012-09-09 quant-ph
Zero-Error Affine, Unitary, and Probabilistic OBDDs
我们介绍了仿射OBDD模型，并表明零误差仿射OBDD可以指数窄于有界误差酉和概率OBDD在某些问题。此外，我们表明，拉斯维加斯单一和概率OBDDs可以二次窄于确定性OBDDs。我们也得到了相同的结果，通过考虑这些模型的自动机版本。
2017-05-09 cs.CC cs.FL quant-ph
No-go theorems for deterministic purification and probabilistic enhancement of coherence
量子相干性的操纵是相干性资源理论的主要问题之一，其中两个关键问题是相干性的纯化和增强。在这里，我们提出了两个不去定理的确定性纯化的一致性和概率增强的一致性，分别。具体地说，我们证明了如果一个量子态可以表示为一个非相干态和一个相干态的凸组合，那么它就不能被确定性地提纯。此外，我们给出了一个易于验证的充分必要条件，以确定一个状态是否可以通过随机严格非相干操作（sSIO）的概率增强。我们的研究结果提供了两个可行性标准的确定性纯化和概率增强的相干性，分别。这些结果对理解真实量子系统中的量子相干性具有重要意义。
2022-03-29 quant-ph
Unitary-accessible coherence-erasure distance: Exact qubit solution and a tight qutrit bound
Changchun University of Technology（长春工业大学）；Yanbian University（延边大学）；Capital Normal University（首都师范大学）；Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences（马克斯·普朗克科学促进部数理研究所）
该研究定义了酉可达相干擦除距离，推导了量子比特的精确解和非简并量子三能级系统的紧致普适界，该距离还对应有界酉驱动下的最小相干擦除时间，具有操作意义。
2026-10-09 quant-ph
Probabilistic implementation of universal Hadamard and Unitary gates
我们表明，Hadamard和酉门可以实现由一个单一的进化与测量从一组$A = {{| {Ψ_i} > ,| {\bar Ψ_i} >}}({i = 1,2})$选择的任何未知状态，当且仅当$| {Ψ_1} > ,| {Ψ_2} > ,| {\bar Ψ_1} > ,| {\bar Ψ_2} >$是线性独立的。我们还可以获得最佳的转换效率。
2004-09-02 quant-ph
Quench of non-Markovian coherence in the deep sub-Ohmic spin-boson model: A unitary equilibration scheme
深亚欧姆自旋玻色子模型在低温下表现出长期的非马尔可夫相干性。为了抑制这种强相干性，将热效应统一地引入到模型的时间演化中，采用自适应含时密度矩阵重整化群算法结合正交多项式理论计算模型的时间演化.通过在玻色子浴中引入单一的加热算子，将浴加热，使得玻色子激发态的大部分被占据。发现在这种情况下，即使在非马尔可夫特征占主导地位的相干区，自旋的相干性也会迅速猝灭。利用这一发现，我们提出了一种新的方法来实现幺正平衡，本征态热化假设的基本条款，通过一个短时间的演变模型。
2014-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Robustness of optimal probabilistic storage and retrieval of unitary channels to noise
我们研究了相位门优化的概率存储和检索设备对噪声的鲁棒性。我们使用由酉信道与去极化或去相位信道的凸组合组成的噪声输入。我们发现，对退相噪声的电阻比对去极化噪声的电阻高。有趣的是，对于去极化，检索降低了噪声的程度。我们还研究了可能的实现，表明它们的性能是不同的，当噪声存在。
2022-11-14 quant-ph
Quantum coherence in multipartite systems
在利用相对熵作为量子关联距离度量的统一框架下，我们明确了多体系统中量子相干性、量子不协调和量子纠缠的层次结构.在此基础上，我们引入了一种新的量子相干性度量--无基量子相干性，并证明了该量与量子失谐量完全等价。此外，由于相干性的原始相对熵是一个基依赖量，我们研究了量子相干性的局域和非局域幺正产生，重点是两个量子比特的幺正门。有趣的是，我们的研究结果表明，非局部酉门不一定优于局部酉门。最后，详细讨论了三组分系统中量子相干性的可加性关系，其中冯诺伊曼熵的强次可加性起着至关重要的作用。
2015-06-05 quant-ph
Optimal probabilistic distillation of quantum coherence
我们完成了最优概率相干蒸馏协议的任务，其目的是通过严格非相干操作（SIO）将一般状态转换为一组n级最大相干态。具体地说，我们提出了通过SIO从混合态到纯态系综的充分必要条件。借助于该条件和单纯形算法，我们可以通过给出一般状态的最大平均可消除相干的解析表达式和构造达到该界的相应运算来实现概率蒸馏协议。我们的协议是一个通用的协议，因为它可以适用于任何一致性措施。
2021-12-28 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
Probabilistic distillation of quantum coherence
提取量子相干性的能力对于优化量子技术的性能至关重要;然而，这样的任务并不总是能够确定地完成。在这里，我们开发了一个一般框架的概率蒸馏的量子相干性在一个一次性的设置，建立基本的限制不同类别的自由操作。首先，我们提供了一个几何解释的最大成功概率，最大不相干操作（MIO）和去相位协变不相干操作（DIO）下的问题可以简化成有效的可计算的半定程序。利用这些结果，我们发现，DIO和它的子集的严格非相干操作（SIO）有相同的权力，从纯输入状态的相干性的概率蒸馏，而MIO严格更强。然后，我们证明了一个基本的不去的结果：从任何满秩状态提取相干性是不可能的，即使是概率。我们进一步发现，在某些条件下，最大成功概率可以突然消失超过一定阈值的蒸馏保真度。最后，我们考虑概率相干蒸馏辅助催化剂，并证明，与具体的例子，其优越性的无辅助和确定性的情况下。
2018-07-31 quant-ph
Skew information-based coherence generating power of quantum channels
我们研究了量子信道应用于非相干态时产生量子相干性的能力。我们定义了一般量子信道的相干产生功率（CGP）的度量为基于偏斜信息的相干性度量的量子信道作用于非相干态的均匀系综所产生的平均相干性。本文给出了任意有限维酉信道的CGP的解析公式。我们导出了酉群上CGP的平均值，并研究了归一化CGP的典型性。此外，我们给出了酉信道的凸组合的CGP的一个上界。给出了具体的例子，精确地计算了与特定量子门相关的幺正信道和某些量子比特信道的CGP值。
2022-07-02 quant-ph
Entropic characterization of coherence in quantum evolutions
利用相干性的相对熵，我们刻画了由量子演化引起的相干增益，包括量子操作的相干功率和量子操作的退相干功率。我们发现受控酉运算的凝聚势可以约化为相应酉运算的凝聚势。我们观察到，通过非相干操作应用到系统和非相干辅助系统产生的全局相干不超过初始系统中包含的相干量。我们的结果给出了初始量子态相干性的一个更严格的下界，并给出了相干性、量子关联和纠缠的一系列有趣的不等式。我们还加强了量子关联和相干性之间的关系。
2016-07-27 quant-ph
Experimental demonstration of optimal probabilistic enhancement of quantum coherence
我们从理论和实验上研究了在非相干态的基础上，通过对输入态施加一个量子滤波对角的概率量子操作，有条件地增强量子态的整体相干性。我们确定了最佳的过滤器，对于一个给定的成功过滤的概率最大化输出的一致性。我们验证了所研究的量子滤波器的性能与线性光学的原理验证实验，其中一对两个能级的量子系统表示的两个光子的偏振态。通过全量子过程层析成像对实现的两量子比特线性光量子滤波器进行了全面的表征，并在实验上观察到了量子滤波对最佳量子相干性的增强。
2021-07-31 quant-ph
Resource theory of quantum coherence with probabilistically non-distinguishable pointers and corresponding wave-particle duality
量子力学的基本特征之一是叠加原理，其表现形式体现在量子相干性中。量子态的相干性总是相对于一组优选的指针态来定义的，并且存在相对于确定性地以及概率性地可区分的量子态矢量组的量子相干性度量。在这里，我们研究的资源理论的量子相干性相对于一组任意的量子态矢量，甚至可能是不可区分的概率。在几何上，一组概率上不可区分的量子态矢量形成一个线性相关的集合。我们找到了资源理论的自由态，并分析了相应的自由操作，得到了任意量子操作自由的必要条件。我们确定了一类量子相干性的测度，特别是建立了这类测度的单调性。我们发现一个连接的任意一组的量子态矢量与正算子值的测量相对于资源理论正在考虑，这铺平了道路的自由态的替代定义。我们注意到，魔术的资源理论可以看作是一个关于概率上不可区分的一组量子态向量的量子相干性的资源理论。随后，我们研究了双缝装置中的波粒二象性，在双缝装置中，概率上不可区分的量子态矢量的叠加是可能的。具体地说，我们报告的量子相干性和路径可重复性之间的互补关系，在这样的设置。
2020-05-17 quant-ph
Probabilistic channel simulation using coherence
本文提出利用相干性的概率信道模拟框架，针对不同自由操作集合给出计算最大成功概率的SDP及解析表达式，并证明DIO下非资源非激活信道无法精确模拟。
2024-12-18 quant-ph
Catalyst-Assisted Probabilistic Coherence Distillation for Mixed States
催化剂的显着现象告诉我们，添加催化剂可以帮助状态转换。本文研究了严格非相干操作下混合态的催化剂辅助概率相干蒸馏问题。为此，我们首先给出了通过随机严格非相干操作从初始混合态提取目标纯相干态的充分必要条件和从初始混合态提取目标纯相干态的最大概率。借助这些结果，我们提出了催化剂存在的必要和充分条件，增加了最大的转换概率。
2020-01-10 quant-ph
Fate of symmetry protected coherence in open quantum system
研究了对称性保护量子系统动力学演化中相干性的命运。在开放量子系统的系统加浴形式下，反幺正对称性在保护初始相干性方面表现出与幺正对称性的显著区别。具体地说，利用Lindblad主方程，我们发现，即使系统的哈密顿量和系统与环境的相互作用都遵循相同的反幺正对称性，在对称性保护的退化子空间中的纯态也会退相干。相反，当保护对称是酉对称时，相干性将持续存在。我们给出了一个详细的分类表来说明什么样的对称性组合能够保持初态的相干性，并通过自旋- $3/2$系统中的几个具体模型证实了这一点。我们的结果有助于探索稳定的时间反演对称拓扑态的可能实验实现。
2021-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Equivalence classes of non-local unitary operations
我们研究了当一个多部非-本地酉操作可以确定性或概率模拟另一个本地操作时，某种-在某些情况下，包括经典的通信-是允许的。在概率模拟的情况下，并允许任意的本地操作，我们提供了必要和充分条件的模拟是可能的。确定性和概率相互转换下的某些类型的本地操作被用来定义门之间的等价关系。在概率，二分的情况下，这导致有限数量的类。然而，在多量子比特系统中，两个幺正操作通常不能以非零的成功概率相互模拟。我们还证明了哪种纠缠可以由一个给定的非局域幺正操作创建，并推广我们的结果到任意运营商。
2002-02-06 quant-ph
Probabilistic exact universal quantum circuits for transforming unitary operations
本文研究了通用量子线路的设计问题，以概率预示的方式将$d$维酉输入操作的$k$使用转换为酉输出操作。三类协议被认为是并行电路，其中的输入操作可以同时，自适应电路，其中允许顺序使用的输入操作，和一般协议，其中使用的输入操作可以执行没有明确的因果顺序。对于这三类，我们开发了一个系统的半定规划方法，找到一个电路，获得所需的转换与最大的成功概率。然后，我们详细分析了三个特定的变换;酉转置，酉复共轭，酉反转。对于酉转置和酉逆，我们证明了，对于任何固定的尺寸$d$，自适应电路的使用$k$相比，并行的指数改善。对于酉复共轭和酉逆，我们证明了如果$k$的使用次数严格小于$d-1$，则成功的概率必然为零。我们还讨论了不确定因果顺序协议的优势，因果的，并介绍了延迟输入态量子线路的概念。
2020-04-15 quant-ph
Does Measurement Necessarily Destroy Coherence?
有人提出，量子力学中的测量是测量仪器对称性自发破缺的结果，并且可能是保持相干性的幺正过程。从这个角度来看，有人认为，非破坏性测量应该保持这种一致性，并且是可逆的。结果表明，实验与最大纠缠的二分态确实可以区分投影和幺正测量。
2011-09-23 quant-ph
Faithful coherent states
我们提出了忠实相干态的概念的基础上的一致性为基础的见证。检测忠实相干态的判据可以被限制为基于幺正变换的单、二分系统相干态判据的一个子类。我们可以利用量子门和量子电路来实现这些幺正变换，并建立了忠实相干态与相干蒸馏、最大相干相对熵之间的联系。
2022-04-27 quant-ph
Optimal-speed unitary quantum time evolutions and propagation of light with maximal degree of coherence
人们认识到，格罗弗到达他原来的量子搜索算法的灵感来自他的理解的干扰经典波起源于一个阵列的天线。我们还知道，电磁辐射的量子力学表征与自旋为1/2的粒子的取向的处理是同构的。在本文中，Grover的原始直觉的动机，并从这个数学等价性，我们提出了一个定量的联系的几何形状的时间无关的最佳速度的哈密顿演化的布洛赫球和几何形状的强度保持光的传播与最大程度的相干的庞加莱球。最后，确定干扰的基本物理成分的物理现象，我们建议，我们的工作可以提供一个定量几何背景下格罗弗的强大的直觉。
2022-05-18 quant-ph
A Probabilistic Imaginary Time Evolution Algorithm Based on Non-unitary Quantum Circuit
虚时间演化是量子物理研究中的一个有力工具，但随着量子系统的规模和复杂程度的不断提高，现有的模拟虚时间演化的经典算法面临着很高的计算复杂度。本文提出了一种基于非幺正量子线路实现虚时间演化的概率算法。通过求解H2、LiH分子和量子Ising链等几个量子多体系统的基态能量，证明了该方法的可行性。此外，我们还分别在超导和囚禁离子云平台上进行了实验，以确定H2的基态能量和最稳定的分子结构。我们还分析了算法的成功概率，这是一个多项式的输出误差，并介绍了一种方法，以提高成功概率通过重新安排的哈密尔顿的条款。
2022-10-11 quant-ph
Non-local Operations: Purification, storage, compression, tomography, and probabilistic implementation
我们提供了先前引入的作用于两个系统和纠缠态的物理操作之间的同构的几个应用[1]。我们展示：（i）如何实现具有少量纠缠的（弱）非局部两量子比特幺正操作;（ii）已知的、有噪声的、非局部幺正操作以及未知的、有噪声的、局部幺正操作可以被纯化;（iii）如何执行任意的、未知的、非局部操作的层析成像;（iv）可以存储和压缩一组局部酉操作以及一组非局部酉操作;（v）如何概率地实现光子的两量子比特门。我们还展示了如何压缩一组二体纠缠态的本地，以及如何实现某些非本地测量使用少量的纠缠。最后，我们将我们的一些结果推广到多方系统。
2000-12-29 quant-ph
Coherence cost for violating conservation laws
大自然对我们所做的操作施加了许多限制。这些限制中的许多可以根据实现操作所需的{ \it资源}来解释。对不同类型的操作所需的资源进行分类并确定资源的数量是物理学中的重要课题。在众多的运算类型中，酉运算是最基本的运算之一，人们已经从资源的隐式和显式两个方面对酉运算进行了长期的研究。然而，如何确定资源，并澄清根据保护法实施一般单一操作所需的必要和足够的资源量，是一个长期存在的悬而未决的问题。在本文中，我们提供了一个解决这个开放的问题。我们导出了一个渐近精确的等式，阐明了量子相干性作为在期望误差内实现任意幺正操作的资源的必要和充分量。在这个等式中，所需的相干性成本与实现误差和所需幺正操作中违反守恒定律的程度渐近地表示。我们还讨论了在几种物理情况下的相干成本的观点的基础上的平等的物理。这一工作不仅解决了关于幺正控制的一个长期存在的问题，而且对于幺正信道的情况，在非对称性资源理论的范围内澄清了量子信道的资源理论的关键问题.
2019-07-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-standard entanglement structure of local unitary self-dual models as a saturated situation of repeatability in general probabilistic theories
我们研究了纠缠结构，量子复合系统的结构。在一般概率论中，即使我们对局部系统作了合理的假设，其结构也不是唯一确定的。在本文中，我们研究的可能性，标准纠缠结构可以唯一确定的测量过程的可重复性和饱和的情况称为自对偶。令人惊讶的是，自对偶性不能确定标准的纠缠结构，即使我们附加局域么正对称性假设。本文证明了量子复合系统的无限结构的存在性，使得它是具有局域么正对称性的自对偶系统。此外，我们还证明了量子复合系统的一种结构的存在性，使得该结构中的非正交态是完全可区分的。此外，作为一个副产品，我们得到了一个充分条件，实现检测的纠缠特性与有限数量的参数化最小化。
2022-05-27 quant-ph
Probabilistic Storage and Retrieval of Quantum Superchannels for "Retrospective" Intervention
The University of Tokyo（东京大学）；Ritsumeikan University（立命馆大学）；Trans-scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
本文研究量子超信道的概率存储与检索（pSAR），提出部分隐形传态和阶梯回针两种协议，实现未知酉超信道的精确检索与回顾性干预功能。
2026-09-30 quant-ph
Realizing probabilistic identification and cloning of quantum states via universal quantum logic gates
可能的量子克隆和识别机器可以通过幺正还原过程构建[Duan和Guo，Phys.Rev.Lett. 80，4999（1998）]。在给定克隆（识别）概率的情况下，我们导出了酉演化的显式表示和相应的哈密顿量，实现了概率克隆（识别）。通过将幺正表示分解为泛量子逻辑运算，得到了逻辑网络。并讨论了网络的鲁棒性。我们的方法适用于$k$-partite系统，如量子计算机，并可推广到一般的状态相关克隆和识别。
2000-05-28 quant-ph
Quantifying coherence in terms of Fisher information
本文提出一种基于后选择非幺正参数化过程中Fisher信息的相干性度量，建立了相干性与参数估计精度的操作联系，并给出量子比特态的解析表达式。
2022-12-14 cs.IT math.IT quant-ph
Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter
本文提出低开销的非幺正概率滤波协议，通过离散弱测量抑制囚禁离子纠缠态中的振幅阻尼噪声，保护最大纠缠对免受自发散射退化，实现单拷贝准蒸馏。
2022-09-06 quant-ph
Quantum Coherence Sets The Quantum Speed Limit For Mixed States
我们将可观测的量子相干性或非对称性作为一种资源来控制幺正演化的量子速度极限。对于非幺正演化，QSL依赖于系统和环境的状态。我们表明，产品的时间约束和相干性（不对称性）或量子部分的不确定性的行为下的部分消除和经典混合状态的几何方式。这些关系为量子速度极限提供了新的见解。我们还表明，我们的界限是实验可测的，比文献中现有的各种界限更紧。
2015-12-10 quant-ph
Quantum coherence generating power, maximally abelian subalgebras, and Grassmannian Geometry
我们建立了一个直接的联系之间的权力的酉映射在$d$ -维（$d<\infty$），以产生量子相干性和几何的集合${\cal M}_d$的最大交换子代数（量子系统全算子代数）。这个集合可以看作是线性算子上的格拉斯曼算子的一个拓扑非平凡子集。格拉斯曼上的自然距离在${\cal M}_d$上导出了一个度量结构，它量化了子代数对之间交换性的缺乏。给定一个极大交换子代数，人们可以在物理基础上定义一个相关的量子相干性测度。我们证明了作用在代数中量子态的均匀系综上的么正映射所产生的平均量子相干性（所谓的映射的相干性产生功率）正比于由么正变换本身连接的${\cal M}_d$中的一对极大交换子代数之间的距离.通过将Grassmannian嵌入到一个射影空间中，人们可以拉回${\cal M}_d$上的标准Fubini-Study度量，并以这种方式定义新的量子相干性生成功率的几何度量。我们还简要地讨论了相关的微分度量结构。
2018-01-10 quant-ph
Revealing Hidden Coherence in Partially Coherent Light
相干性和相关性代表了复合系统的两个相关性质。例如，该系统可以是光子的偏振，其形成偏振纠缠双光子状态的一部分，或者相干光束的空间形状，其中每个空间模式具有不同的偏振。系统的局部酉变换不会影响系统的一致性，而全局酉变换对系统及其周围环境的修改可以增强系统的一致性，将相互关联转化为一致性。问题自然出现了，什么是量化可以转化为一致性的相关性的最佳衡量标准，以及可以提取多少一致性。我们回答这两个问题，并说明其应用程序的一些典型的简单的系统，目的是照亮的一般概念，通过修改相关性增强一致性。
2015-11-04 physics.optics quant-ph
Quantum partial coherence measures constructed from Fisher information
本文通过后选择非幺正参数化过程，引入基于量子Fisher信息的部分相干性度量，将其与参数估计精度直接关联，并探讨了其在幺正参数化下与量子Fisher信息的区别及在量子态判别中的操作意义。
2024-11-13 quant-ph
Generation of coherence in an exactly solvable nonlinear nanomechanical system
本文研究了氮空位（NV）中心与非线性周期驱动的机械振子耦合的量子动力学。对于依赖于振子位置的连续周期驱动，机械运动由Mathieu椭圆函数描述。利用该解研究了含环境效应的量子自旋系统的动力学行为，并计算了NV自旋的纯度和冯诺伊曼熵。一致性的单一生成处理。我们观察到，通过幺正变换的相干性的产生取决于系统是否在混合状态下初始准备。当系统最初在分界线区域（即，经典系统表现出动力学混乱的区域）。由动力学混沌理论可知，系统通过同宿纠缠时的相轨线具有有限的记忆性，因此初始条件的信息丢失。我们证明了量子混沌和混合初态信息的减少有利于通过幺正演化产生量子相干性。我们引入了量子距离的同宿纠缠，并证明了初始状态允许有效的相干产生，这个距离是最小的。
2020-08-19 quant-ph
Probabilistic Quantum Control Via Indirect Measurement
量子控制的最基本方案涉及通过幺正变换对系统的纯动力学状态进行有组织的操纵。最近，Vilela Mendes和Mank'o证明了，如果酉控制操作可以通过投影测量来补充，则状态空间上的可控性条件变得不那么严格。本工作建立在这个想法，引入间接测量的附加元素，以实现一种遥控。要被遥控的目标系统首先与另一个相同的系统纠缠在一起，称为控制系统。然后，控制系统进行酉变换加上投影测量。正如薛定谔所预期的那样，这种通过纠缠进行的控制本质上必然是概率性的。另一方面，在适当的条件下，远程控制的情况下提供了特殊的优势，对退相干和更大的剧目的酉变换的鲁棒性。对一个两能级系统的仿真表明，通过优化控制参数，可以实现可达状态种群的大幅增长。
2005-03-26 quant-ph
Maximal Coherence and the Resource Theory of Purity
量子相干性的资源理论研究了密度矩阵的非对角元素，而纯度的资源理论研究了所有偏离最大混合态的元素。我们建立了两个资源理论之间的直接联系，通过确定纯度为最大的一致性，这是可以实现的单一操作。使这个最大值饱和的状态确定了最大相干混合态的普遍家族。这些状态是最大不相干操作下的最佳资源，因此与量化相干性的方式无关。对于所有的基于距离的一致性量词的最大一致性可以被准确地评估，并显示出符合相应的基于距离的纯度量词。我们进一步证明了纯度限制了幺正操作所能产生的最大纠缠和不和谐，从而证明了纯度是量子信息处理的最基本资源。
2018-06-04 quant-ph
Optimal distillation of quantum coherence with reduced waste of resources
我们提出了一个最佳的概率协议来提取量子相干性。受特定纠缠蒸馏协议的启发，我们的主要结果产生了一个严格的非相干操作，从任何纯量子态中产生一个变维的最大相干态。我们还扩大了这个协议的情况下，它是可能的，对于一些初始状态，以避免任何浪费资源的输出状态而言，利用一个额外的转换成一个合适的中间状态。这些结果为有效的量子资源操纵提供了实用的方案。
2019-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Symmetric orthogonalization and probabilistic weights in resource quantification
Izmir University of Economics（伊兹密尔经济大学）
本文提出洛威因对称正交化方法及权重，用于更准确地量化量子资源中的相干性和叠加性。
2026-01-08 math-ph math.MP quant-ph
Energy storage and coherence in closed and open quantum batteries
我们研究了相干性在封闭和开放量子电池中的作用。我们得到了上界的工作或能量交换的封闭和开放的量子电池的相干性。具体而言，我们表明，能量存储可以由希尔伯特-施密特相干的密度矩阵在谱基的酉算子，编码的电池的演变。我们还表明，一个类似的界限，可以得到电池的哈密顿相干的基础上的酉算子通过评估他们的交换子。我们将这些边界应用于四态量子系统和各向异性XY伊辛模型的封闭系统的情况下，和自旋玻色子模型的开放情况下。
2021-07-09 cond-mat.other quant-ph
Coherence-generating power deviation: Fluctuations and input selectivity beyond average coherence generation
Yonsei University（延世大学）
本文提出相干性产生功率偏差（CGPD）以刻画量子过程相干性产生的涨落与输入选择性，证明非平凡酉生成器必有涨落，并揭示拓扑与局域化对CGPD的显著影响。
2026-09-17 quant-ph
Quantum average correlation based on average coherence
College of Science, National University of Defense Technology（国防科技大学理学院）；School of Mathematics and Statistics, Changsha University of Science and Technology（长沙理工大学数学与统计学院）；Hunan Provincial Key Laboratory of Mathematical Modeling and Analysis in Engineering, Changsha University of Science and Technology（长沙理工大学湖南省工程数学建模与分析重点实验室）；School of Mathematical Sciences, Capital Normal University（首都师范大学数学科学学院）
本文基于平均纯度定义了双粒子系统的平均关联，证明其非负性、局部量子通道下的收缩性和局部酉不变性，并证明互 unbiased 基与酉群定义的平均关联等价，最后推导出波粒二象性与系统与环境间平均关联的互补关系。
2026-04-26 quant-ph
A probabilistic and information theoretic interpretation of quantum evolutions
在量子力学中，状态的测量结果具有概率解释，而状态的演化被确定性地处理。在这里，我们表明，人们也可以把进化作为概率的性质，人们可以衡量'单一'发生。同样，我们可以通过定义一个完全正映射的熵来给出演化的信息论解释。这个熵给出了进化的信息内容可以被压缩的速率。人们不能压缩这些信息，仍然有一个未知的状态的演变行为，但我们证明了一个一般的计划，这样做的概率。这允许将超密集编码推广到量子信息的发送。人们也可以定义幺正的“相互作用-纠缠”，并集中这种纠缠。
2003-12-17 quant-ph
Frozen condition of quantum coherence
本文研究量子相干性在噪声下冻结的条件，给出单比特系统的简洁公式和d维系统的几何条件，并基于此完成相干态的操作理论分类，与LOCC纠缠分类对应。
2024-04-09 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Coherence in Noisy Cellular Automata
量子元胞自动机是理解量子动力学的重要工具，这要归功于它们简单而有效的规则列表。在这里，我们明确调查如何建立和失去一致性的一维自动机的噪声的演变。我们的分析说明了酉和嘈杂的动态之间的相互作用，并考虑他们的行为在伪频域。
2018-01-06 quant-ph
A probabilistic operator symbol framework for quantum information
希尔伯特空间算子可以映射到一个普通函数（算子符号）的空间，该空间配备了一个结合的（但非交换的）星积。审查了这种地图的统一框架。由于其明确的概率解释，一类特殊的算子符号（断层）被提出作为量子信息问题的框架。Qudit状态被识别为酉群到单纯形的映射。幺正群在单形上的像提供了量子态性质的几何表征。广义测量，典型的量子信道，熵和熵不等式在此设置进行了讨论。
2006-02-22 quant-ph
Decoherence alias Loschmidt echo of the environment
量子系统与其环境之间的纠缠导致前者的相干性丧失。总的来说，凝聚力的时间命运是复杂的。在这里，我们建立了一个中央系统的退相干和保真度衰减的环境中的各种情况下，包括能量守恒和耗散耦合之间的连接。我们展示了如何从中央系统中凝聚力的非酉演化中推断出环境的酉时间演化特性。这为在各种情况下测量Loschiral回声开辟了有前途的方法。
2004-05-03 quant-ph
Protecting coherence in Optimal Control Theory: State dependent constraint approach
最优控制理论的任务是在希尔伯特空间的一个子空间中获得一个主要目标，同时避免希尔伯特空间的其他子空间。主要目标可以是国家到国家的过渡或单一的转换。引入了一个新的优化泛函，使算法具有单调收敛性。这种方法成为必要的分子系统的过程意味着损失的连贯性，如预解离或电离。在这些子空间中，可控性受到阻碍，甚至完全丧失。避免有损信道是通过函数约束来实现的，该函数约束取决于系统在每个时刻的状态。我们概述了由此产生的新算法，讨论其收敛特性，并证明其功能的例子，一个国家到国家的过渡和一个单一的变换模型的冷Rb 2。
2008-03-06 quant-ph
