On correlations and mutual entropy in quantum composed systems
我们从信息论的角度研究了经典系统和量子系统的关联。我们分析了一个简单的措施的相关性的基础上熵(这种措施已经研究了纠缠度的Belavkin,松冈和Ohya)。结果表明,可分离态可能比纠缠态具有更强的关联性。
2012-09-12 quant-ph
Irreversibility and correlations in coupled quantum oscillators
我们调查之间的联系产生的不可逆性的一个固定的耗散过程和建立在复合量子系统的相关性。我们提供了两个等效的表达式中产生的熵的非平衡稳态耦合量子谐振子,允许一个简单的解释发病的不可逆性。然后,我们揭示了熵产生率和相关性之间的定量关系,总的和量子的,两个振荡器之间建立。在小耦合极限下,熵产生率与互信息和量子关联成正比。我们将我们的结果应用于分析纳米机械谐振器和腔场之间的光机械相互作用,并表明熵产生的行为捕获了该模型的特有特征,例如边带冷却和放大。
2016-10-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric measures of discordlike quantum correlations based on Tsallis relative entropy
本文提出了一种新的量子关联的几何测度。这个新的测量是在量子Tsallis相对熵的条款,可以被看作是一个单参数扩展量子discordlike措施,满足所有要求的一个很好的量子相关措施。它是一个优雅的解析表达式,并包含几个现有的良好的量子相关措施作为特殊情况。
2018-11-30 quant-ph
Trace distance and linear entropy of qubit states: Role of initial qubit-environment correlations
在非马尔可夫纯退相的框架下,研究了初始量子比特-环境关联对两个量子比特态迹距离的影响。用线性熵量化的约化态混合度的增长与初始量子比特-环境关联的程度有关。
2013-04-08 quant-ph
Unified scheme for correlations using linear relative entropy
利用相对熵的线性化变量,在统一的方案中量化了二分量子系统中不同类型的关联。作为说明,我们考虑一个两个量子比特态的奇偶性和交换对称性,我们确定的总,经典和量子相关。给出了它的最近乘积态、最近经典态和相应的最近乘积态的显式表达式。一个封闭的加性关系,包括各种相关性量化的线性相对熵,推导出。
2014-12-02 quant-ph
Monogamy of correlations and entropy inequalities in the Bloch picture
我们研究了Bloch表示中的一夫一妻的相关性和熵不等式。在这里,两者都可以被理解为不同相关张量元素之间的直接关系,因此看起来密切相关。为此,我们引入分裂布洛赫基,这是特别有用的表示量子态与低维的支持,从而服从纯化的论点。此外,我们还发现了Tsallis 2-熵的维数依赖的熵不等式.特别地,我们提出了一个类似的强次可加性和二次熵不等式。这些关系被证明是强于次可加性有限维的情况下。
2018-04-30 quant-ph
Quantum and classical contributions to entropy production in fermionic and bosonic Gaussian systems
本文通过研究费米子和玻色子高斯系统,揭示了熵产生中量子与经典关联的不同贡献,发现费米子熵产生因宇称超选择规则主要为量子贡献,而玻色子在高温下表现为纯经典关联。
2023-05-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy of the BEC Ground State: Correlation vs Ground State Entropy
对三维阱中理想玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的熵的计算揭示了正则熵的不寻常的、以前未被认识的特征。结果表明,在任意温度下,玻色气体的熵等于激发态粒子的熵,尽管粒子在基态的熵不为零。我们通过考虑基态粒子和激发态粒子之间的关联来解释这一点。这些关联导致关联熵恰好等于来自基态的贡献。相关性本身产生于这样一个事实,即我们有固定数量的粒子服从量子统计。我们给出了玻色气体基态和激发态之间的关联函数的结果,从而阐明了涨落在系统中的作用。我们还报告了亚泊松性质的基态波动。
2017-08-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Maxwell relation between entropy and atom-atom pair correlation
本文推导一维超冷 Bose 气体局域对关联与熵的 Maxwell 关系,并结合 SPGPE 由原子-原子关联数值确定有限温度熵,为实验测量量子气体熵提供原理验证。
2024-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy Production in Open Systems: The Predominant Role of Intra-Environment Correlations
我们表明,在小的开放系统中的熵产生耦合到由扩展浴的环境主要是由位移的环境从平衡,而不是,通常假设,系统和环境之间的互信息。后一种贡献从上到下受到Araki-Lieb不等式的强烈约束,因此与熵产生本身相反,它不是时间扩展的。我们证实了我们的结果与精确的数值计算的系统环境动力学。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Physics behind the minimum of relative entropy measures for correlations
相关态和非相关参考态的相对熵是相关程度的合理度量。然而,一个关键问题是与哪个不相关的状态进行比较。对于具有与关联态相同的单粒子密度矩阵的非关联参考态,相对熵变得最小。因此,这种被称为非自由度的特殊度量是唯一的、合理的。我们证明,相关的物理情况下,如有限的温度或相关性增强的轨道分裂,其他选择的不相关的状态,甚至有根据的猜测,高估的相关性。
2013-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The von Neumann Entropy of EPR Spin Correlation for the Relativistic Pairs
讨论了洛伦兹变换对冯诺伊曼熵的影响。在质心系中取自旋单重态,由洛伦兹变换后取4-动量迹得到的约化密度矩阵计算实验室系中的冯诺伊曼熵.作为讨论EPR自旋关联的模型,我们假定一个母粒子分裂成不同方向的多对态的叠加态。通过计算冯诺伊曼熵和香农熵,我们发现了熵的全局行为,从而看到了相对论效应。我们还讨论了超相对论性极限、两粒子间的可耦合性等问题。
2008-08-26 quant-ph
Pairwise quantum and classical correlations in multi-qubits states via linear relative entropy
通过相对熵的线性变化来量化多量子比特状态中的成对相关性。特别地,我们推导出总的,量子的和经典的二分关联的显式表达式。两种不同的双分区计划被认为是。讨论了最近邻乘积态、量子经典乘积态和量子经典乘积态的推导。我们还研究了纯态和混合态中存在的各种成对关联之间的可加性关系。作为说明,一些特殊的情况下进行了检查。
2014-12-01 quant-ph
Correlation in fermion or boson systems as the minimum of entropy relative to all free states
在多费米子系统中,“关联”指的是独立粒子模型的不足。使用“自由”状态作为我们的独立粒子模型的原型,我们提出了一个相关性的度量,我们称之为“非自由性”[Int. J. Quant. Inf.5,815(2007)]。多费米子态的非自由度定义为多费米子态相对于具有相同1-矩阵的唯一自由态的熵。本文证明了一个态的非自由度是它的熵相对于所有自由态的最小值。我们还将非自由度的定义扩展到多玻色子态,并讨论了几个例子。
2014-03-29 quant-ph
The effect of nonequilibrium entropy production on the quantum Fisher information and correlations
在本研究中,我们应用超越久期近似的量子主方程,研究了增强量子精密测量和量子关联的非平衡热力学代价。我们发现,非平衡条件增强量子费舍尔信息(QFI)和量子关联主要是弱隧穿方案。的增强是由相应的增加的热力学成本的熵产生率(EPR)的特征。对于强隧穿区,QFI和量子关联不能通过较高的热力学代价不断提升,一旦系统被极大的能流过载,QFI和量子关联就会衰减。结果表明,对于弱隧穿率的开放系统,可以利用热力学代价来改善量子精密测量和量子关联。
2021-06-13 quant-ph
Shannon Entropy and Many-Electron Correlations: Theoretical Concepts, Numerical Results and Collins Conjecture
在本文中,我将讨论香农熵的概念和电子关联的概念之间的重叠。量子蒙特卡罗数值结果的均匀电子气,这些后者一方面增强了假设的两个概念之间的直接联系,但另一方面留下了一系列的开放性问题,可用于跟踪路线图,为未来的研究领域。
2014-11-12 quant-ph
Properties of nonfreeness: an entropy measure of electron correlation
“非自由度”是一个给定的多费米子态和具有相同的单粒子统计的自由态的冯诺伊曼熵之间的差(负的)。它也等于所讨论的两个状态的相对熵,即,它是给定状态相对于相应自由状态的熵。纯态的非自由度与它的“粒子-空穴对称关联熵”相同,这是电子关联的一种已建立的度量的变体。但非自由性也被定义为混合状态,这允许人们将子系统的非自由性与整体的非自由性进行比较。部分的非自由度不超过整体的非自由度;非自由度在独立子系统上是可加的;非自由度在1粒子水平上独立的子系统上是超可加的。
2006-11-21 quant-ph
The correlation production in thermodynamics
宏观多体系统总是伴随着熵的增加而表现出不可逆行为。然而,多体系统的微观动力学,无论是(量子)冯诺依曼或(经典)刘维方程,保证了一个孤立系的熵不随时间而变化。请注意,在实际测量中,通常是部分信息(例如,边缘分布,少体可观测的期望),这是直接访问我们的观察,而不是完整的合奏状态。但事实上,这样的部分信息足以给出大多数宏观热力学量,它们表现出不可逆行为。同时,在整个系综中隐藏有一些相关熵,即,不同边缘分布之间的互信息,但在实际中很难被感知。我们注意到这种关联产生与标准热力学中的宏观熵增加密切相关。在开放系统中,可以证明开放系统的不可逆熵产生与开放系统与其环境之间的关联产生是等价的。在孤立理想气体的自由扩散过程中,空间分布和动量分布之间的关联是单调递增的,可以很好地再现标准热力学中熵增加的结果。在粒子碰撞的情况下,单粒子分布总是接近Maxwell-Boltzmann分布作为其稳态,其熵增加确实表明粒子之间的关联产生。在所有这些例子中,整个孤立系的总熵保持不变。在这个意义上,宏观的不可逆性和可逆的微观动力学是一致的。
2019-01-01 cond-mat.stat-mech physics.class-ph quant-ph
Tsallis entropy, $q$-expectation and constraints on three-party quantum correlations
我们证明了在多方量子系统中经典关联和量子关联的互斥性质可以用$q$ -期望来刻画。利用Tsallis- $q$熵和$q$ -期望,我们首先给出了经典关联和量子关联的广义定义,并建立了任意维数的三方量子系统中经典关联和量子关联相对于$q\geq 1$的$q$ -期望的折衷关系.对于任意维数的三方量子系统,给出了关于$q$ -对$q\geq 1$的期望的量子纠缠和量子不和谐的一夫一妻和一夫多妻不等式的等价条件.
2019-07-31 quant-ph
Information-theoretical analysis of topological entanglement entropy and multipartite correlations
在拓扑有序相中的基态的一个特殊特征是仅依赖于区域的拓扑结构的大尺度关联的存在。这些相关性可以通过拓扑纠缠熵或一种称为不可约相关性的度量来检测。我们表明,这两个措施符合国家遵守面积法和零相关长度。此外,我们提供了一个操作意义,这些措施证明其等价于一个特定类别的秘密共享协议的最优速率。这建立了一个信息理论的方法,在拓扑有序系统的多部相关性。
2016-01-08 quant-ph
Analytical Expression of Quantum Discord for Rank-2 Two-qubit States
以量子纠缠和量子不协调为特征的量子关联在许多量子信息处理中起着重要作用。研究了形成纠缠、并发纠缠、缠结纠缠、基于线性熵的经典关联和基于冯诺伊曼熵的经典关联之间的关系。给出了任意$d\otimes 2$量子态的基于线性熵的经典关联和任意$2\otimes 2$秩为2的量子态的基于冯诺伊曼熵的经典关联的解析公式.从基于冯诺伊曼熵的经典关联出发,导出了任意秩2两比特量子态的量子不和谐的显式表达式。
2018-08-02 quant-ph
Relating quantum coherence and correlations with entropy-based measures
量子相干性作为一种重要的量子资源在量子理论中起着关键作用。本文利用基于熵的测度,研究了量子关联相干性,即子系统间的相干性[K。C.谭,H.权角Y. Park和H. Jeong,Phys.Rev.A94,022329(2016)],以及由量子不和谐以及量子纠缠定义的两种主要的量子相关。特别地,我们证明了量子不和谐和量子纠缠可以用量子关联相干很好地表征。此外,我们还证明了由量子关联相干性表示的纠缠度量的上界和下界分别由纠缠态的相对熵和形成态的纠缠度决定,并且对于最大关联态,纠缠度量等于纠缠态的相对熵.
2017-03-02 quant-ph
Measuring Gaussian quantum information and correlations using the Renyi entropy of order 2
我们证明,Renyi-2熵提供了一个自然的测量信息的任何多模高斯态的量子谐波系统,操作链接到相空间香农采样熵的维格纳分布的状态。我们证明,在高斯的情况下,这样的熵满足强次可加性不等式,量子信息理论的一个关键要求。这使我们能够定义和分析高斯纠缠和更一般的量子相关性的措施,基于这样的熵,这是满足相关的属性,如一夫一妻制。
2013-05-23 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Entropy Production and the Role of Correlations in Quantum Brownian Motion
研究了受驱动的量子布朗运动的Caldeira-Leggett模型中的量子熵产生、各种关联及其相互作用。该模型,采取了大量的,但有限数量的浴模式,是完全可解的,和高斯初始状态的假设导致在广泛的模型参数范围内的所有所需的可观的有效的数值模拟。本研究主要由三个部分组成。我们首先比较两个流行的熵产生的定义,即标准的弱耦合制定最初提出的Spohn和后来扩展到驱动的情况下由Deffner和Lutz,和总是积极的表达介绍了埃斯波西托,林登伯格和范登布鲁克,这依赖于知识的演变浴。作为第二项研究,我们探讨了Esposito等人的分解。熵产生为系统环境和环境内的相关性,为不同范围的耦合和温度。最后,我们研究了系统与环境之间量子关联的演化,通过对数负性测量纠缠。
2021-08-05 quant-ph
Dynamics of quantum correlations and linear entropy in a multi-qubit-cavity system
从理论上研究了多量子比特量子光学系统中纠缠与熵的关系。具体来说,我们研究了两个二能级原子与单模腔场相互作用的双量子比特混合系统的并发度和线性熵之间的定量关系。纠缠和熵的动力学演化是通过依赖于时间的腔-原子耦合来控制的。我们的理论研究结果使我们提出了一种替代的纠缠度量,它可以用来开发一个更一般的多体量子系统急需的相关措施。
2004-03-09 quant-ph
Entanglement entropy and correlations in loop quantum gravity
黑洞熵是引力量子化的窗口之一,近年来对它的研究突出了引力的全息性。在量子引力的非微扰水平上,人们正在探索空间区域之间的纠缠熵的有希望的解释。在圈量子引力的背景下,这转化为对定义空间几何的量子态的自旋网络状态的区域之间的相关性的分析。在本文中,我们探讨了一类状态,在凝聚态物理的结果的动机,满足面积定律的纠缠熵和具有非平凡的相关性。我们强调,纠缠来自holonomy运营商的循环跨越边界的区域。
2017-10-12 gr-qc quant-ph
Assessing the role of initial correlations in the entropy production rate for non-equilibrium harmonic dynamics
熵的产生提供了一个一般的方式来说明非平衡情景下的热力学第二定律。在开放量子系统动力学中,它也是不可逆性程度的一个有用的量化器。在这项工作中,我们揭示了相关性之间的关系,系统的初始准备和非Markovianity通过研究一个系统的两个谐振子独立地与他们的本地浴相互作用。他们的动力学,描述了一个时间本地主方程,解决显示-数值和分析-的全球纯度的系统的初始状态的影响的熵产生率的行为,后者依赖于代数上的纠缠,纠缠的初始状态。
2020-10-05 quant-ph
Correlations in quantum thermodynamics: Heat, work, and entropy production
我们提供了一个表征能量的形式交换的热量和工作之间的两个相互作用的组成部分的一个封闭的,二分的,相关的量子系统。通过定义结合能,我们得到了热力学热力学第一定律的一个一致的量子公式,其中相关性的作用变得明显,这个公式简化为相关系统中的标准经典图像。接下来,我们讨论热力学第二定律在某些条件下的出现-但相当普遍-如马尔可夫假设。我们通过两个例子来说明热力学中的关联和相互作用的作用。
2016-06-28 quant-ph
Spatial Correlation in Matter Wave Interference as a Measure of Decoherence, Dephasing and Entropy
本文研究了双缝电子衍射中由于退相和退相干过程引起的衬度损失。结果表明,衍射图样的空间关联函数可以用来区分退相和退相干。这建立了一个时间可逆性的测量,不需要确定密度矩阵的相干项,而冯诺伊曼熵,另一个时间可逆性的测量,需要相干项。这种技术是令人兴奋的,因为需要了解和控制对比度损失的有害实验影响,并从经典到量子制度的过渡的基础研究。
2017-11-30 quant-ph
Entropy of entanglement and correlations induced by a quench: Dynamics of a quantum phase transition in the quantum Ising model
一维量子伊辛模型是量子相变的一个精确可解的例子。我们研究其行为在淬火过程中从顺磁性铁磁相所造成的横向场逐渐关闭,在一个固定的速率,其特征在于淬火时间$τ_Q$。与Kibble-Zurek机制一致,跃迁后系统的量子态呈现出特征关联长度$\hatξ$,与猝灭时间$τ_Q$的平方根成正比.该相关长度的倒数决定了转变后缺陷的平均密度。在本文中,我们表明,$\hatξ$也控制着一块$L$自旋与其余系统的纠缠熵。对于大的$L$,这个熵在$\frac16\log_2\hatξ$处饱和,正如从Kibble-Zurek机制所预期的那样。接近临界点时,熵饱和时,块大小$L\approx\hatξ$,但-在随后的演变中的铁磁相-一个稍大的长度尺度$l=\sqrt{τ_Q}\lnτ_Q$发展作为量子退相的结果,和熵饱和时,$L\approx l$。我们还研究了自旋-自旋关联。我们发现,接近临界点的铁磁相关指数衰减的动力学相关长度$\hatξ$,但在以下的演变这关联函数变得振荡的距离小于这个规模。然而,这些振荡的波长和相关长度仍然由$\hatξ$决定。我们还推导出了有限自旋链在跃迁后扭结数的概率分布。
2007-03-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Reflected entropy is not a correlation measure
本文利用对应经典概率分布的量子态构造显式反例,证明 Dutta–Faulkner 反射熵及 0<α<2 的 Rényi 反射熵在偏迹下不单调,因而均不能作为物理关联度量。
2023-06-07 hep-th quant-ph
Application of Flexible Presentation of Quantum Images in Multipartite Correlations
我们应用受经典贝叶斯方法(也称为互信息)启发的量子模型,通过使用量子图像的灵活表示(FRQI)来研究量子图像中的多体关联。这可以通过考虑冯诺伊曼熵来反映。结果之间的两个图像的大小$2\times 2$和$8\times 8$从不同的经典和量子方法进行了比较。我们发现经典联合熵在色变变换下是不变的,而量子熵对色变变换是敏感的。结果表明,总关联$I_T$可以达到经典联合熵的两倍。
2018-12-21 quant-ph
Unveiling the Hanbury Brown and Twiss effect through Renyi entropy correlations
从量子信息的角度分析了用于证明Hanbury Brown和Twiss效应的热光束中的关联。我们发现,总的相关性测量的Renyi互信息匹配的归一化强度相关性在低源强度的制度。不和谐形式的真正量子关联在这种情况下是相关的,但随着源强度的增加而被淘汰。这为关于效应的性质--量子与经典--的问题提供了一个新的角度。
2012-10-28 physics.optics quant-ph
Entropy bounds for quantum processes with initial correlations
量子技术正在朝着对与小环境相互作用的系统进行快速量子控制的方向发展。因此,这样的技术是在一个制度,环境记住系统的过去,和完全积极的痕迹保留地图的适用性不再有效。与完全正性的背离意味着许多有用的界限,如熵产生,Holevo和数据处理不等式不再适用于此类系统。我们解决这些问题,推导出一个广义的熵有效的量子动力学与任意系统环境相关性的限制。我们使用超级通道,它将实验者执行的量子操作映射到状态,这些操作用完全正映射表示。我们的界有信息理论的应用,因为它推广了数据处理不等式和Holevo界。我们证明了数据处理不等式和Holevo是有效的,即使当系统与环境相关。
2015-12-03 quant-ph
Maximum-Entropy Extension of Quantum Correlation Functions from Short Real-Time Dynamics
Phasecraft Ltd.(Phasecraft有限公司)
本文提出基于Burg最大熵原理的量子关联函数时间序列扩展方法,通过Yule-Walker方程求解全极点自回归模型,实现从短时数据重建谱密度,保证谱正性并适用于矩阵情形。
2026-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantifying quantumness of correlations using Gaussian Rényi-2 entropy in optomechanical interfaces
利用高斯Rényi-2熵,我们分析了两个不同方面的量子关联(纠缠和量子不和谐)在两个光力学子系统(光学和机械)的行为。我们工作在解决边带和弱耦合制度。在实验可及的参数,我们表明,它是可能的,在所考虑的子系统中创建纠缠和量子不和谐的量子涨落转移从光到光或光到物质。我们发现,无论是机械纠缠还是光学纠缠都对热噪声非常敏感。特别是,我们发现,机械的是更多的热效应比光学的影响。最后,我们发现,在热噪声下,与纠缠态相关的不和谐衰减积极,而可分离态的不和谐(相关性的量子性)表现出冻结行为,似乎在很宽的温度范围内被捕获。
2018-06-27 quant-ph
The dependence of information entropy of uniform Fermi systems on correlations and thermal effects
研究了均匀费米系统(核物质、电子气和液态$^3$ He)的关联对香农信息熵$S$的影响. $S$是位置和动量空间中的信息熵之和。研究发现,对于具有不同粒子相互作用的三个不同费米系统,$S$的关联部分($S_{cor}$)通过两个参数表达式依赖于系统的关联参数或动量分布的不连续间隙.参数的值表征相关性的强度。在$S_{cor}$和费米系统的平均动能($K$)之间也存在双参数表达式。通过对非关联电子气热效应的研究,导出了$S$($S_{thermal}$)的热部分与温度、熵和平均动能等基本量之间的关系。发现在低温极限的情况下,连接$S_{thermal}$和$K$的表达式与连接$S_{cor}$和$K$的表达式相同.在参数值上只有一些小的差异。因此,无论改变$K$的原因(相关性或热)如何,$S$都取几乎相同的值。
2004-04-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nucl-th
Quantum Fine-Grained Entropy
关于量子熵和纠缠的奇怪性质,例如,在负量子条件熵的基础上,重新审视了量子熵的基础--冯诺伊曼熵,提出了量子细粒度熵的新方法。通过在纠缠理论、量子信息处理和量子热力学中的应用,证明了量子细粒度熵能够解决纠缠度和量子性的度量、形成纠缠的可加性猜想等问题,以及单量子系统温度的定义。
2012-05-06 quant-ph
Generalized conditional entropy optimization for qudit-qubit states
我们得到了一个一般的近似解的问题,最小化的条件熵的qudit-qubit系统所产生的量子比特上的局部投影测量,这是有效的一般熵形式,并成为严格的限制弱相关。这个熵度量量子点测量后状态的平均条件混合度,并且它在所有局部测量中的最小值表示广义的形成纠缠。在冯诺伊曼熵的例子中,它与量子不和谐直接相关。它表明,在最低的非平凡阶,问题减少到最小化的二次型所确定的系统的相关张量,量子比特的布洛赫矢量和局部熵的平方,只需要对角化的$3\times 3$矩阵。一个简单的几何图片在相关的相关椭球方面也得来,这说明了熵优化和相关访问之间的联系,这是准确的二次熵。该方法使得量子不和谐的一个简单的估计。两个量子比特状态的说明性结果进行了讨论。
2014-10-22 quant-ph
Correlation functions of von Neumann entropy
该研究探究模哈密顿量的两点关联函数,证明其在一般量子系统中具备与冯·诺依曼熵、纠缠容量相似的性质,还在共形场论中验证了真空两点函数与应力张量共形块等价,为相关后续研究提供参考。
2025-06-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Observational entropy of quantum correlations and entanglement
University of Camerino(卡梅里诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁分所);Universität zu Köln(科隆大学);Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院);Institute for Advanced Study, Technische Universität München(慕尼黑工业大学高等研究院)
本文基于“观测熵”概念,研究了LO、LOCC和SEP等局域测量下的熵隙,证明其可量化量子关联,在二分纯态中再现纠缠熵,并在一般多体态中以相对熵为下界。
2025-10-11 quant-ph
Irreversible Entropy Production rate in a parametrically driven-dissipative System: The Role of Self-Correlation between Noncommuting Observables
在本文中,我们探讨的维格纳熵产生率的出现在一个双模高斯系统的定态。相互作用的模式消散到不同的局部热浴。另外,由于参量放大过程,其中一个玻色子模演化为压缩热态。利用Heisenberg-Langevin方法,结合量子相空间公式,得到了稳态Wigner熵产生率的解析表达式。它包含两个关键术语。第一个是一个类似Onsager的表达式,描述了系统内的热流。第二项是由于浴槽的真空波动引起的。分析表明,参量放大模的模场之间的自相关将模推向热压缩态。它增加了整个系统的真空熵产,并减少了模式之间的热流。结果表明,与以往的理论不同,压缩效应可以通过不可逆流动来限制实际非平衡热机的效率。
2022-05-20 quant-ph
Photon entanglement entropy as a probe of many-body correlations and fluctuations
最近的理论和实验已经探索了使用纠缠光子作为物质系统的光谱探针。本文给出了纠缠双光子态在光腔中散射的熵产生的理论描述。我们使用微扰理论,通过扩展双光子散射矩阵的单光子项,其中我们通过一个复杂的耦合常数,$ξ$引入光子-光子相互作用。我们表明,冯诺伊曼熵提供了一个简洁的措施,这种相互作用。然后,我们开发了一个微观模型,并表明,在快速波动的限制,纠缠熵消失,而在限制的耦合是均匀加宽,纠缠熵依赖于波动的大小,并达到最大值。
2018-05-18 physics.optics quant-ph
Quantum coherence, discord and correlation measures based on Tsallis relative entropy
在文献中已经提出了几种方法来定义基于Tsallis相对熵的相干性度量。其中之一被定义为一个状态和一组非相干态之间的距离,Tsallis相对熵作为距离度量。不幸的是,这一措施并不满足所需的强单调性,但修改这种一致性已被提出。我们介绍了三个新的Tsallis相干措施来自一个更一般的定义,也满足强单调性,并比较所有五个定义之间的相互。使用我们讨论的三个一致性度量,人们也可以定义不和谐。其中两个已经在文献中使用,另一个是新的。我们还讨论了基于Tsallis相对熵的两种相关性度量。我们提供了明确的表达式,所有三个不和谐和两个相关措施的纯态。最后,我们给出了任意量子态上两个不协调和关联测度的严格上下界,并给出了相等的条件。
2019-12-11 math-ph math.MP quant-ph
Entropy production rate and correlations of cavity magnomechanical system
该研究采用量子相空间熵变表述,分析稳态腔磁机械系统的熵产生率与量子关联,揭示磁振子-光子耦合等参数的影响,为混合量子系统不可逆性研究及量子热应用提供新路径。
2024-01-30 quant-ph
Separability and correlations in composite states based on entropy methods
这项工作是一个调查的情况下,熵的方法可以给出一个答案的问题,量子可分性和经典关联的复合状态。在相应的纠缠度计算的指导下,利用几种熵泛函研究了纠缠和关联的性质。结果表明,除了在条件概率可以适当定义的特殊情况下,复合矩阵与其边缘密度矩阵的熵差可以是任意符号的.这种模糊性是复合密度矩阵的本征态的重叠矩阵元素与其边缘密度矩阵的重叠矩阵元素在概率和相关熵的定义中以及它们各自的本征值中也起重要作用的事实的结果。用两量子比特系统的纯态和混合态密度矩阵说明了一般结果。找到了两类可定义条件概率的密度矩阵:(1)具有交换分解的密度矩阵和(2)在表示中是解交换的,其中边值的密度矩阵是对角的.第一类状态包括那些其可分性目前被理解为由于状态的特定对称性的状态。第二种是一类新的状态,预计将有助于理解可分性。熵泛函的例子,包括关键的isospectral的情况下,这些退相干态进行了讨论。
2002-03-25 quant-ph
Non-Gaussianity of Entanglement Entropy and Correlations of Composite Operators
本文是arXiv:2103.05303研究相互作用场论中半空间的纠缠熵的论文的扩展。在前一篇文章中,我们提出了一种新的方法来计算EE的概念的基础上的$\mathbb{Z}_M$规范理论的费曼图,并表明EE由两个特定的贡献,一个从重整化的两点关联函数的两粒子不可约(2PI)形式主义和另一个从相互作用顶点。在本文中,我们进一步研究它们在更一般的场论,并表明,非高斯的贡献,从顶点可以解释为重整化的复合算子的关联函数。
2021-05-27 hep-th quant-ph
A Note on the Entropy of Entanglement and Entanglement Swapping Bounds
利用多体系统之间的相关性的信息内容,连同分区的概念,我们表明,一些一般性的结果,在量子系统中的相关性的演变,可以得出只有基本的方法。特别地,我们证明了对于2个量子系统A和B,每个系统都由若干子系统组成,其中A的一个分区与B的一个分区幺正地相互作用,那么总相关性只能增加(或保持不变),并且简单地由初始相关性和作为相互作用的结果而发展的相关性的总和给出。然后,我们表明,在一个4量子比特纠缠交换过程中,转移的纠缠度是由较低的量子比特的初始纠缠度的限制。
2016-10-01 quant-ph
Characterization of several kinds of quantum analogues of relative entropy
量子相对熵$D(ρ\|σ)\defeq\Tr ρ(\log ρ- \log σ)$在量子信息及相关领域中起着重要的作用。然而,有许多量子类似物的相对熵。本文从信息几何的角度刻画了这些类似物。我们还考虑了量子相对熵在这些类似物中的自然性。
2005-12-20 quant-ph
Mixing Property of Quantum Relative Entropy
推导出量子相对熵的量子熵混合性质的模拟,并将其应用于理想测量的最终状态和第二密度算符的谱形式。讨论了三种状态在相对熵有向直线上的情形。
2003-09-29 quant-ph
Information Entropy and Correlation of the Hooke's Atom
本文给出了一个求解振子势中双带电粒子(称为{\it{Hooke's}}原子)本征态的代数方法。对于平面Hooke原子,解析地得到了任意方位角量子数的本征态和单粒子密度。与相对运动的波函数相关联的信息熵,然后系统地研究,因为同样纳入了库仑相互作用的效果。信息熵密度的{\it{quantum pottery}}揭示了许多复杂的结构,这些结构对于吸引和排斥的情况有显著的不同。给出了获得近似本征态的方法。利用这个动力学系统与准精确可解系统的关系,人们还可以发展一个合适的微扰理论,包括库仑耦合$Z$,用于近似波函数。
2004-11-02 quant-ph
Quantum corrections to the entropy and its application in the study of quantum Carnot engines
熵是热力学和统计力学中最基本的概念之一。最广泛使用的量子系统统计力学熵的定义是由冯·诺依曼提出的。而在经典系统中,统计力学熵是由Gibbs定义的。熵的这两个定义之间的关系仍然没有得到充分的探讨。在这项工作中,我们研究了这个问题,采用相空间表述的量子力学。对于那些具有经典对应的量子态,我们研究了熵的量子-经典对应和量子修正。我们利用相空间公式将冯诺伊曼熵展开为${\hbar}$的幂,零阶项再现Gibbs熵。我们还得到了熵的量子修正的显式表达式。此外,我们发现,对于热力学平衡态,${\hbar}$中的所有奇项都恰好为零。作为一个应用,我们推导出量子卡诺循环期间的净功提取的量子修正。我们的研究结果对理解量子熵具有重要意义,并可能在量子热机的研究中具有潜在的应用价值。
2019-12-24 quant-ph
Quantum Dynamical Entropy of Spin Systems
研究了一维量子自旋系统的量子动力学熵。我们表明,动力学熵是有界的,从上面的一个量,这是与群速度确定的相互作用和平均熵的状态。
2005-09-19 quant-ph
Dynamics of Work Extraction in Multipartite Atomic Systems: Role of Correlations and Relative Entropy
Quaid-i-Azam University(真纳大学)
本研究通过数值模拟揭示多体原子系统中关联和相对熵对量子ergotropy的影响,发现部分纠缠态提供最大且持久的可提取功,为量子电池设计提供指导。
2026-10-08 quant-ph