Tightening the tripartite quantum memory assisted entropic uncertainty relation
不确定原理决定了经典世界和量子世界之间的区别。这一原理指出,不可能同时以所需的精度测量两个不相容的可观测量。在量子信息理论中,香农熵被用来作为描述不确定性关系的一个合适的度量。从熵测不准关系的应用来看,研究和尝试提高熵测不准关系的界是很有意义的。通过考虑一个额外的量子系统作为量子存储器$B$,它与被测量子系统$A$相关,可以改变测不准界。可以将二分量子记忆辅助熵不确定性关系扩展到三分量子记忆辅助熵不确定性关系,其中记忆被分成两部分。在这项工作中,我们得到了三方量子记忆辅助熵测不准关系的一个下界。我们的下界有两个额外的条款相比,下界[物理学评论快报。103,020402(2009)],其取决于条件冯诺伊曼熵、Holevo量和互信息。结果表明,在这项工作中得到的界限是更严格的比其他的界限。此外,利用我们的下界,量子密钥速率的一个下界已经得到。利用该下界得到了强次可加性不等式和Koashi-Winter不等式满足等式的状态。
2020-06-14 quant-ph
Quantum chaos in the Brownian SYK model with large finite $N$: OTOCs and tripartite information
我们考虑了$N$相互作用的Majorana费米子的布朗SYK模型,其中随机耦合在每个时刻独立变化。我们研究了任意观测量的时间外有序算符(OTOC)和幺正演化算符的Rényi- $2$三方信息,它们分别被提出作为量子混沌和置乱的诊断工具.我们表明,他们的平均动力学可以作为一个淬火问题,在虚的时间在$N$ qudits的模型,其中的哈密顿显示网站置换对称性进行研究。通过利用玻色子集体模式的描述,我们表明,感兴趣的数量的动态发生在有效的希尔伯特空间的子空间,其尺寸增长线性或二次与$N$,使我们能够进行精确的数值计算高达$N = 10^6$。我们详细分析了OTOC的有趣的功能,包括它们对所选择的观测值的依赖,以及三方信息。我们明确地观察到出现的一个混乱的时间$t^\ast\sim \ln N$控制的混沌和混乱的行为,在此之后,我们的特点是指数衰减的数量感兴趣的相应的Haar乱值的发病。
2019-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Tripartite entanglement and Bell non-locality in loop-induced Higgs boson decays
本文研究标准模型扩展中CP破坏下希格斯三体衰变$H\to\gamma l\bar{l}$的量子纠缠,通过并发度和贝尔非定域性分析,发现特定运动学下可达最大纠缠,且该通道适合贝尔测试但CP效应受轻子质量抑制。
2025-08-06 hep-ph quant-ph
Tripartite quantum steering in Schwarzschild spacetime
School of Mathematics and Statistics, Hainan Normal University(海南师范大学数学与统计学院)
研究霍金辐射对三体量子引导的影响,揭示不同模式下引导不对称性的相变特征及黑洞效应增强量子引导的机制。
2026-02-01 gr-qc quant-ph
Bifurcation in Quantum Measurement
我们提出了一个通用的(非破坏性)量子测量模型。在可逆量子力学中,该模型说明了测量过程的一种机制--被测系统向被测可观测系统的本征态的转变。该模型由一个两级系统$μ$与一个更大的系统$A$,更小的子系统组成的相互作用。的相互作用被建模为一个散射过程。将$A$的状态限制为乘积状态会导致分叉过程:在大系统$A$的极限中,有效导致最终状态的$A$的初始状态被分成两个分离的子集。对于这些子集中的每一个,$μ$最终处于所测量的可观测的本征态之一中。在这个分支中得到的概率证实了玻恩规则。
2017-11-03 quant-ph
Unbounded violation of tripartite Bell inequalities
我们证明,有三分量子态(随机幺正构造),可以导致任意大的违反贝尔不等式的二分法观察。因此,这些状态可以承受任意数量的白噪声之前,他们承认在一个本地隐藏变量模型的描述。这与二分情形形成鲜明对比,在二分情形中,所有的违反都以格罗滕迪克常数为界。我们将讨论的可能性,确定希尔伯特空间维数从所获得的违反和评论的影响,通信复杂性理论。此外,我们证明了从广义GHZ态得到的破坏总是有界的,因此,与许多其他情况相比,GHZ态在这种情况下不会导致极端的量子关联。结果是基于工具的算子空间和张量规范的理论,我们利用它来证明存在的有界,但不完全有界的三线性形式从交换C*-代数。
2007-11-08 math-ph math.MP quant-ph
Quantum tomography meets dynamical systems and bifurcations theory
为研究Hilbert空间中的几何问题提供了一个强有力的工具。特别地,我们从动力系统和分岔理论的角度研究了有限维量子纯态层析成像问题。首先,我们介绍了一个概括的Hellinger度量的概率分布,使我们能够找到一个几何解释的量子态层析成像问题。此后,我们证明了每一个解决方案的状态层析成像问题是一个有吸引力的不动点的所谓的物理强加运营商。此外,我们证明了对应于相同的实验数据的多个状态与该算子的分叉相关联。这种分叉只发生在信息不完备的观测量集。最后,我们证明了物理强加操作有一个非压缩Lipschitz常数2的Bures度量。Lipschitz常数的这个值表明了纯态量子层析成像问题的存在。
2014-01-07 quant-ph
Semiclassical bifurcations and quantum trajectories: a case study of the open Bose-Hubbard dimer
我们考虑开放的两个网站的玻色-哈伯德二聚体,一个著名的量子力学模型,最近已实现的光子在两个耦合的光子晶体纳米腔。该系统是由Lindblad主方程描述的,对于大量的光子,产生了一个有限的半经典模型的形式,一个四维矢量场。从两个站点在对称泵浦下捕获相同数量的光子的情况来看,当泵浦强度增加时,会遇到涉及对称性破缺、周期振荡和多稳态的创建的转变。我们发现,相关的单参数分岔图的半经典模型捕获的本质的统计性质的计算量子轨道的泵强度的增加。即使对于少量的光子,半经典分叉的指纹可以在量子轨道的可观测量中可靠地识别。
2021-09-28 quant-ph
Three qubit entanglement within graphical Z/X-calculus
应用范畴量子力学的合成技术分析了3比特量子纠缠。特别是由于邓肯和作者之一的互补可观测量和相应的相位的图形演算被用来构建两个真正的三方SLOCC类的3-qubit纠缠态,GHZ和W的代表成员。这很好地说明了在W-和GHZ-类态中分别发现的成对和全局三重纠缠。一个新的概念的concernentarity允许我们在抽象的图解演算中的居民的W类;这些方法扩展到更一般的多体量子比特状态。
2011-03-14 cs.LO quant-ph
Quantum Simulation of Energy Bifurcation and Z_2-Symmetry Restoration in Macroscopic Quantum Tunneling
Kyushu University(九州大学)
本文通过量子拉比模型模拟宏观量子隧穿中的瞬子效应,展示了能量分岔与自发对称性破缺,并揭示了瞬子贡献如何恢复对称性。
2026-06-08 quant-ph
Measuring Entanglement in a Photonic Embedding Quantum Simulator
测量纠缠是一项要求很高的任务,通常需要对量子系统进行全面的断层扫描,涉及到随着参与方数量呈指数级增长的大量可观测量。最近,有人提出,增加一个辅助量子比特将允许有效测量并发,实际上任何与反线性操作相关的纠缠单调。在这里,我们报告这样一个设备的实验实现-嵌入量子模拟器-在光子学,编码的纠缠动力学的二分系统成三方之一。我们表明,二分并发可以有效地提取测量的两个观测值,而不是15,没有完整的断层信息。
2016-03-01 quant-ph
Experimental Classification of Entanglement in Arbitrary Three-Qubit States on an NMR Quantum Information Processor
我们在核磁共振量子信息处理器上对任意三比特纯量子态中的纠缠进行了实验检测。只有四个观测量的测量,足以区分实验上的六类状态下是不等价的随机本地操作和经典通信(SLOCC)。实验实现是通过将所需的可观测量映射到单个量子位的Pauli $z$ -算子上来实现的,该量子位可直接进行测量。该检测方案适用于已知的纠缠态以及使用通用方案随机生成的状态,该通用方案可以构建所有可能的三量子比特状态。结果证实,通过直接全量子态层析成像以及通过负性计算和比较表明,该协议确实是成功地检测三方纠缠,而不需要任何{ \it先验}信息的状态。
2018-05-07 quant-ph
Identifying the $3$-qubit $W$ state with quantum uncertainty relation
Nankai University(南开大学);Tianjin Normal University(天津师范大学);Tianjin University(天津大学)
本文提出利用三粒子量子不确定性关系识别W态,通过非对易可观测量构建判据,无需量子态全息成像即可高效区分W态与其他三粒子纠缠态。
2025-11-20 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Neimark-Sacker bifurcation
最近的研究表明,开放量子系统的渐近态可以发生类似于干草叉、鞍结和倍周期经典分岔的质变。在这里,利用周期性调制的开放量子二聚体模型,我们报告并研究了量子Neimark-Sacker分岔。它的经典对应物是由于极限环(庞加莱映射的不动点)的不稳定性而产生的环面(庞加莱截面中的不变曲线)。量子系统表现出从单峰到百吉饼形状的频闪分布的过渡,作为Husimi表示,作为可观的。Floquet映射的谱性质经历了经典情况下的变化,一对复共轭特征值接近单位圆。量子蒙特卡罗波函数解开的Lindblad主方程产生的“量子环面”上的单轨迹的动态,并允许量化它的旋转数。分岔对量子粒子数很敏感,量子粒子数也可以被看作是一个控制参数。
2019-08-21 nlin.CD quant-ph
Remote engineering of particle-like topologies to visualise entanglement dynamics
University of the Witwatersrand(威特沃特斯兰德大学);Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
通过远程控制纠缠伙伴自旋实现三粒子纠缠动力学的可视化,展示多Skyrmion结构的拓扑特征与磁性对应物的模拟。
2026-03-11 physics.optics quant-ph
Observation of thermalization and information scrambling in a superconducting quantum processor
理解封闭量子多体系统的非平衡动力学中的各种现象,如量子热化、信息置乱和非遍历动力学,对现代物理学至关重要。利用一个梯形超导量子处理器,我们对$XX$梯形模型和一维$XX$模型进行了模拟量子模拟。通过测量局域可观测量、纠缠熵和三方互信息的动力学,我们在$XX$阶梯中发出量子热化和信息置乱的信号。相反,我们表明,$XX$链,作为自由费米子的一维晶格,未能热化,和本地信息不混乱的可积通道。我们的实验揭示了可控量子位梯的遍历性和混乱性,为进一步研究量子多体系统的热力学和混沌打开了大门。
2021-01-20 quant-ph
Classical vs quantum dynamics and the onset of chaos in a macrospin system
City University of Hong Kong(香港城市大学);University of Manchester(曼彻斯特大学);National Graphene Institute(国家石墨烯研究所)
研究宏观自旋系统中经典与量子动力学的混沌起源,揭示有限大小效应及量子混沌特征。
2025-12-31 cond-mat.dis-nn quant-ph
Non-equilibrium dynamics of Ising models with decoherence: an exact solution
多体系统中相互作用和退相干之间的相互作用在量子物理学中具有根本的重要性:退相干可以降低相关性,但也可以引起各种丰富的动力学和稳态行为。我们得到了具有任意相互作用的伊辛模型的非平衡动力学的精确解析解,并服从最一般形式的局部马尔可夫退相干。我们的解决方案表明,退相干的影响弛豫的观测比预测的单粒子的考虑。它还揭示了一个动态的相变,特别是一个霍普夫分叉,这是在单粒子水平上缺席。这些计算适用于正在进行的量子信息和仿真工作,使用各种原子,分子,光学和固态系统。
2012-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Lindbladian quantum chaos beyond classical strange attractors
Institute of Particle and Nuclear Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院粒子与核物理研究所);Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos (GISC), Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学复杂系统跨学科小组(GISC));Departamento de Estructura de la Materia, Física Térmica y Electrónica, Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学物质结构、热学和电子学系)
本研究在双耦合自旋耗散系统中发现,即使经典动力学只有稳定吸引子,瞬态混沌也能引发Liouvillian量子混沌,表现为谱统计转变和模式数增加,并改进Grobe-Haake-Sommers猜想。
2026-09-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
State polynomials: positivity, optimization and nonlinear Bell inequalities
本文提出态多项式及其正性理论,建立带分母平方和表示与阿基米德 Positivstellensatz,并构造收敛的半定松弛层级,用于求解量子网络中非线性 Bell 不等式的最大量子违反。
2023-08-03 math.FA math.OC quant-ph