Study on quantum thermalization from thermal initial states in a superconducting quantum computer
针对量子器件中热态难以直接制备的问题，提出一种间接研究协议，并在 IBM 超导量子器件上验证异常弛豫与 QME 理论预测。
2024-12-04 quant-ph
Quantum thermalization and thermal entanglement in the open quantum Rabi model
研究了开放量子Rabi模型（QRM）中的量子热化和热纠缠，在该模型中，一个二能级系统和一个单模玻色场耦合到两个单独的热浴或一个公共的热浴中.通过将QRM视为一个有效的多能级系统，推导出QRM本征态表象下的全局量子主方程，研究了开放QRM量子热化的物理条件.据发现，在单独的热浴的情况下，QRM只能热化时，无论是两个热浴具有相同的温度或QRM仅耦合到两个浴之一。在常见的热浴情况下，不同的是，QRM总是可以被热化。我们还研究了QRM在共振和非共振耦合情况下的热纠缠。的QRM的热状态的对数负性得到在一个宽的参数空间，范围从低到高的温度限制，从弱到深强耦合制度。这一工作为研究非平衡态强耦合光-物质系统中的量子效应奠定了基础。
2023-02-07 quant-ph
Quantum features and signatures of quantum-thermal machines
本章的目的是指出量子现象是如何影响微观热机的运行的，如发动机和冰箱。由于将热量转换为功是热力学的基本问题之一，量子热机的平台揭示了量子领域的热力学。本章重点介绍量子力学的基本特征，如能量量子化、不确定原理、量子相干性和相关性，以及它们在微观热器件中的表现。除了指出由于它们的非经典特征的热机的特殊行为，我们提出了这些机器的量子热力学签名。任何对这些机器的热力学测量的经典界限的违反都是得出量子效应存在于该热力机器的操作中的结论的充分条件。实验装置证明了一些结果。
2018-03-15 quant-ph
Sampling from the thermal quantum Gibbs state and evaluating partition functions with a quantum computer
提出了一种制备相互作用量子系统热吉布斯态的量子算法。该算法在量子系统的热化时间上设置了一个通用的上限D^alpha，其中D是系统的希尔伯特空间维数，alpha < 1/2与系统的亥姆霍兹自由能量密度成比例。我们还推导出一种算法来评估量子系统的配分函数，其时间与系统的热化时间成正比，与目标精度的平方成反比。
2009-11-30 quant-ph
Foundations of quantum physics II. The thermal interpretation
本文介绍了量子物理的热解释。本系列第一部分的见解是，玻恩定则有其局限性--因此不能成为量子物理学的基础--为另一种解释开辟了道路--量子物理学的热解释。它为量子物理学（包括量子力学、统计力学、量子场论及其应用）与实验之间的联系提供了新的基础。热解释解决了本系列第一部分的批判中揭示的量子物理基础问题。它在几个方面改进了传统的基础：* 热解释反映了量子物理的实际实践，特别是关于它的宏观含义。* 热解释对量子力学和量子场论之间的解释差异给出了合理的解释。* 热解释在一个单一世界中给量子力学和量子场论的标准形式主义一个自然的、现实的意义，而不引入额外的隐变量。* 热解释与测量问题无关。后者成为统计力学中的一个精确问题，而不是基础中的一个模糊和有问题的概念。细节将在第三部分讨论。
2019-04-24 quant-ph
Correlated Coherent States - Quantum Analogue Of Thermal States.(On The Problem Of Incorporating Thermodynamics Into Quantum Theory)
在本文中，我们表明，相关相干态（CCS）的热态的量子模拟的作用是最适当的候选人。我们研究的主要结果归结为这样一个事实，即在任何温度下，一个物体与随机环境的平衡条件下的量子热效应只能在一组CCS的基础上得到一致的解释。
2012-11-16 quant-ph
Cycle Flux Ranking of Network Analysis in Quantum Thermal Device
操纵量子热输运依赖于揭示量子设备的原理工作周期。在这里，我们应用网络分析的循环通量排序描述的量子态跃迁图的非平衡热器件。为了从复杂的输运行为中挖掘出主要机制，我们将量子跃迁网络分解成圈，用代数图论计算圈通量，并挑选出通量排名最高的主导圈，即，概率最高的周期轨迹我们展示了典型量子器件模型中的循环通量排名，例如热拖曳自旋塞贝克泵，以及作为热开关或热放大器的量子热晶体管。占主导地位的周期轨迹确实阐明了这些量子器件的主要工作机制。循环通量分析提供了一个替代的视角，自然地描述了与量子热器件的主要功能相对应的工作循环，这将进一步指导具有期望性能的器件优化
2021-07-16 quant-ph
A thermal quantum classifier
数据分类器是人工神经网络的基本结构单元。这些分类器，被称为感知器，对输入信息的线性总和进行输出预测。量子版本的人工神经网络被认为提供了更高效、更快速的人工智能和学习算法。最普遍和最现实的开放量子系统是热环境中的量子系统，热库所携带的信息是温度信息。这项研究表明，一个与许多信息通道接触的开放量子系统是一个天然的信息分类器。更具体地说，已经证明，两能级量子系统可以对不同热库的温度信息进行分类。本文的研究结果对热量子神经网络的构建和最小量子热机的研制具有重要意义。此外，一个物理模型，提出和讨论与现实的参数，表明更快的操作热量子分类器可以建立比经典版本。
2020-01-23 quant-ph
Quantum Imaginary Time Propagation algorithm for preparing thermal states
提出基于量子虚时演化并利用辅助量子比特的稀释算符克服非幺正性以制备热态的量子算法，在实际量子硬件上验证了其计算中子系统热性质的可靠性。
2023-06-28 quant-ph
Integrability vs Quantum Thermalization
不可积性通常被认为是量子热化的先决条件。然而，对于量子可积性，还缺乏一个普遍接受的定义。在驱动拉比模型的基础上，我们讨论了与量子热化有关的术语“可积性”的这种粗心的用法。根据最常用的定义，该模型将被归类为不可积的，例如，唯一保留的量是总能量。尽管如此，一个彻底的分析表明，该系统不会热化。因此，我们的研究结果表明：首先，（i）在将不可积性与热化联系起来时，应予以注意;其次，（ii）量子可积性的标准定义是不能令人满意的。
2013-11-12 quant-ph
Quantum coherence, many-body correlations, and non-thermal effects for autonomous thermal machines
量子热力学的主要目标之一是探索量子效应及其在热力学任务中的潜在有益作用，如功提取或制冷。到目前为止，尽管已有多篇论文表明量子效应确实可以带来量子优势，但仍然缺乏全面和深入的理解。在这里，我们扩展了以前的模型的自主机器，包括量子电池的任意系统的离散谱。我们建立他们的实际效率，这使我们能够推导出一个效率上限，称为最大可实现的效率，总是可以实现的，与以前的上限只基于第二定律。这种最大可实现效率可以简单地用量子电池的表观温度来表示。这个重要的结果似乎是一个强大的工具，可以理解如何利用量子特性，如相干性，以及多体相关性和非热粒子数分布来提高热机的效率。
2019-04-19 quant-ph
Narrow Bounds for the Quantum Capacity of Thermal Attenuators
热衰减器通道模拟与热浴相互作用的量子系统的退相干，例如，一个两级系统受到热噪声和电磁信号通过光纤或在自由空间中传播。因此，确定这些信道的量子容量是量子计算和通信的一个突出的开放问题。在这里，我们得到了量子比特和玻色子热衰减器的量子容量的几个上界。我们引入了一个扩展版本的这样的通道，这是可降解的，因此有一个单字母的量子容量，绑定的原始热衰减器。玻色子衰减器的另一个界限由应用于特定信道分解的瓶颈不等式给出。相对于先前已知的界限，我们在宽范围的衰减和噪声中报告了更好的结果：对于大多数实际应用，我们现在可以将量子容量近似到可忽略的不确定性，例如，低热噪声。
2018-12-11 quant-ph
Quantum capacity of channel with thermal noise
研究了热噪声信道的量子容量。在假设相干信息在其附近为凸或凹的条件下，得到了极值输入态。当输入能量趋于无穷大时，微扰理论证明了相干信息在相同热态输入的乘积处达到最大。对于低噪声信道，得到了量子容量，它等于单次容量。
2006-03-29 quant-ph
Nonclassicality of single quantum excitation of a thermal field in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积的研究，研究了热通道中单光子热态的非经典性。当衰减时间超过一个阈值$γ{t}_c$时，Wigner函数为正，该阈值只与热通道的有效温度或平均热光子数有关，而与初始热态的有效温度无关.这一现象与热通道中经典相干态的单量子激发情况相似。此外，我们还首次证明了真空态下任意零布居的纯非经典光场和混合非经典光场的$γ{t}_c$是相同的。PACS编号：42.50.Dv、03.65.Yz、05.40.Ca
2008-05-28 quant-ph
Thermal noise for quantum state inference
在这项工作中，我们描述了一个简单而有效的方案，通过增加可变的热噪声的信号的光子数分布的推断。即使方案参数发生随机动态变化，该推理仍然是可行的。
2013-02-15 quant-ph
Modeling and simulation of a quantum thermal noise on the qubit
量子噪声或退相干是影响量子技术性能的主要因素。在量子比特上，一个重要的量子噪声，通常在实践中相关，是热噪声或广义振幅阻尼噪声，描述了在任意温度下与热浴的相互作用。然而，量子比特热噪声不能用几个基本的泡利算子来建模或直接模拟，而是需要特定的算子。我们的主要目标是构建一个电路模型，用于模拟标准基本量子比特算子的热噪声。从一个基于Kraus算子的普通量子操作模型和一个相关的量子位环境模型出发，我们导出了一个合适的Stinesspring膨胀表示的热噪声。这个扩张的幺正模型然后被分解为简单的基本量子比特算子，并转换为基于基本量子门的电路。我们得到了针对热噪声的目标模拟器电路，该电路内置了易于控制的噪声参数。然后在IBM-Q量子处理器上物理实现并测试噪声模拟器。该模拟器是对现有量子处理器量子线路库的有益补充，它为研究必须应对热噪声的量子信号和信息处理提供了一种新的工具。
2022-12-07 quant-ph
Quantum algorithm for the microcanonical Thermal Pure Quantum method
本文提出一种融合量子奇异值变换技术的微正则 TPQ 量子算法，可在已知精确基态能量时高效实现哈密顿量多次乘积并系统构造低温 TPQ 态。
2022-09-22 quant-ph
Thermalizing Quantum Machines: Dissipation and Entanglement
我们使用量子信息理论的工具研究了量子系统向热平衡的弛豫。我们考虑一个模型，其中系统是一个量子位，并达到平衡后，几个连续的两个量子位的相互作用（热化机）与量子位的水库。我们的特点完全家庭的热化机。该模型显示了耗散，波动和机器可以产生的最大纠缠之间的紧密联系。讨论了量子信息过程和经典信息过程之间的相互作用，从而产生了实际的不可逆性。
2002-02-01 quant-ph
Testing a quantum annealer as a quantum thermal sampler
最近的实验中，复杂的多体系统的特定的热性能被成功地复制在市售的量子退火机的动机，我们研究在何种程度上量子退火硬件可以可靠地从热状态采样在一个特定的基础与目标量子哈密顿量。我们通过在D-Wave 2000 Q量子退火处理机上研究正则一维横场伊辛模型的对角热性质来解决这个问题。我们发现量子处理器不能产生量子蒙特卡罗预测的正确期望值。比较主方程模拟，我们发现，这种差异是最好的解释如何在有限的横向领域的测量制定的设备上。具体地说，在有限横向场的测量要求系统从目标哈密顿量猝灭到具有可忽略横向场的哈密顿量，并且这种猝灭太慢。这样的硬件所施加的限制使其不太可能成为热采样的候选者，并且对于任意量子多体系统，通常可以稳健地估计什么样的热期望值仍然是一个悬而未决的问题。
2021-12-01 quant-ph
Maximally efficient quantum thermal machines: The basic principles
根据Skrzypczyk等人的结果，arXiv：1009.0865，某些自包含量子热机可以达到卡诺效率，我们讨论了自包含量子热机的功能，并在非常一般的情况下表明，它们可以达到卡诺效率极限。最重要的是，不需要机器运行的完整解析解;效率可以从非常少的基本和高度直观的方程中推导出来，这些方程抓住了问题的核心。
2010-09-13 quant-ph
Gibbs-Preserving Maps outperform Thermal Operations in the quantum regime
在这篇简短的笔记中，我们比较了两个描述量子热力学中可能操作的框架。一个框架考虑热操作-保存能量的酉单位。另一个框架考虑了在给定温度下保持吉布斯状态的所有映射。热操作保持吉布斯状态;因此，一个自然的问题是，这两个框架是否是等价的。经典上，这是真的-吉布斯保持地图并不比热操作更强大。在这里，我们表明，这不再适用于量子制度：吉布斯保持映射可以产生相干叠加的能级，而热操作不能。这个差距对澄清量子热力学的数学框架有影响。
2015-04-10 quant-ph
Manipulating the flow of thermal noise in quantum devices
最近，人们对使用复杂量子系统来创建有效的非互易动力学产生了极大的兴趣。有人提出了实现光子和声子的人工磁场的建议;实验进展迅速，使这些建议成为现实。许多工作集中在使用这样的系统来控制信号流，以创建用于光信号的隔离器或定向放大器。在本文中，我们在这项工作的基础上，但在不同的方向移动。我们发展了量子系统中热噪声可控流的理论，并讨论了一种可能的实现。我们从理论上证明了量子级联系统中热噪声的单向流动是可能的。将光机平台视为级联系统，我们可以最终控制热噪声流的方向。通过适当地设计机械谐振器，其充当人工水库，热噪声的流动可以被约束到期望的方向，从而产生热整流器。所提出的量子热噪声整流器可以潜在地用于开发诸如用于纳米电子器件和超导电路的热调制器、热路由器和热放大器之类的器件。
2018-02-07 quant-ph
Preserving quantum coherence in thermal noisy systems via qubit frequency modulation
该研究分析频率调制量子比特在热耗散与退相位通道中的相干保持机制，明确FM对热耗散有效、对纯退相位无效，并给出双通道条件下的适用边界。
2025-10-19 quant-ph
On the quantum criticality in the ground and the thermal states of XX model
我们比较了XX模型的基态和热态的临界行为。我们分析了基态和热激发态的全能谱和本征态。利用这些解，我们讨论了在零温和热平衡下，在不同极限下与量子相变有关的态的一些物理性质。
2009-05-19 quant-ph
Thermal effects on quantum communication through spin chains
我们研究了最近提出的一个通过量子自旋链传输未知量子态的方案中热涨落的影响。我们发展了一般自旋链的低温展开式。然后，我们应用这种形式主义，研究确切的热效应的短自旋链的四个自旋。我们表明，最佳的输出状态提取时间几乎是独立的温度，降低了信道的保真度。此外，我们还发现反铁磁链中的热效应比铁磁链中的小。
2005-02-13 quant-ph
Thermal state truncation by using quantum scissors device
作为真空和单光子状态的混合物的非高斯状态可以通过在Pegg等人的量子剪刀装置中截断热状态来生成[Phys.Rev.Lett. 81（1998）1604]。与热态相比，生成态具有非经典性质，包括Wigner函数的负性。此外，可以实现信号放大和信噪比增强。
2016-07-23 quant-ph
Rényi-2 quantum correlations of two-mode Gaussian systems in a thermal environment
在基于完全正量子动力学半群的开放系统理论框架下，我们给出了热环境中两个非相互作用非共振玻色子模组成的系统的连续变量Gaussian Rényi-2（GR 2）量子不和谐的描述.在纠缠初始压缩真空态和压缩热态的情况下，GR 2量子不和谐对环境的所有温度都有非负值。我们还描述了量子系统的GR 2经典关联和GR 2量子互信息的时间演化。在热浴的作用下，所有这些量在长时间范围内渐近趋于零。
2013-01-01 quant-ph
Thermal and quantum noise in active systems
我们提出了一个量子网络的方法来处理测量设备中的热和量子波动。该测量被描述为输入波动向输出波动的散射过程。我们提出了用这种方法处理一个冷阻尼电容式加速度计得到的结果。
2001-10-03 quant-ph
Thermal Noise as a Window into the Quantum Vacuum: Spatial Patterns Revealed by Simple Experiments
本文提出利用射频热噪声间接观测量子电动力学预言的电磁真空涨落空间结构，通过同轴电缆和射频功分器等简单设备在导电边界附近测得热噪声抑制，为量子真空行为提供了无需先进光学或低温条件的实验证据。
2025-05-03 quant-ph
Thermal and Magnetic Quantum Discord in Heisenberg models
我们研究了处于热平衡的一维XYZ海森堡链的量子关联（量子不和谐）如何依赖于浴的温度（T）以及外部磁场B。我们发现，热量子不和谐（QD）的行为在许多意想不到的方式不同于热纠缠。例如，我们展示了当纠缠减少时QD随T增加的情况，即使在纠缠为零的区域中QD也随T增加的情况，以及即使在有限的T下QD也发出量子相变的信号。我们还表明，通过适当地调整B或量子比特之间的相互作用，我们得到非零的量子点的任何T，我们提出了一个新的效果没有看到纠缠，热量子点的再生。
2010-04-01 quant-ph
Quantum Secrecy in Thermal States
我们建议执行量子密钥分发使用量子关联内产生的低功率源，如LED的热态。这些相关性通过Hanbury Brown和Twiss效应被利用。我们建立了一个光学中央广播协议，使用超辐射发光二极管，允许激光和热制度之间的切换，使我们能够提供实验的关键率在这两个制度。我们提供了理论分析，并表明即使在高噪音情况下，量子保密也是可能的。
2018-08-12 quant-ph
Common environmental effects on quantum thermal transistor
量子热晶体管是一种利用第三端的微弱热流对两端的热流进行调制和放大的微观器件。在这里，我们研究了由三个强耦合量子比特组成的量子热晶体管的常见环境效应。结果表明，通过巧妙地设计公共环境，可以保持热晶体管的功能，并可以适度地提高放大率。特别是，在完全相关跃迁的情况下，暗态的存在可以提供额外的外部通道来控制热流，而不会干扰放大率。这些结果表明，共同环境效应可以为提高量子热器件的性能提供新的见解。
2022-01-02 quant-ph
Equilibration and thermalization of the dissipative quantum harmonic oscillator in a non-thermal environment
在谐振子浴的一般非热制备条件下，研究了耗散量子谐振子。重点是平衡的振荡器在长时间的限制和热化的额外要求。我们的研究是基于精确解的微观模型得到的算子方程的运动，这为我们提供了时间演化的中心振子密度矩阵的传播函数。我们发现一个层次的热化条件，连同渐近温度的关系，在初始浴状态的能量分布。我们讨论了存在和不存在的平衡的例子的一个非均匀的谐振子链，并说明了一般的调查结果热化的非热环境，结果从淬火。
2013-01-24 quant-ph
Resolution to the quantum-classical dilemma in thermal ghost imaging
在过去的二十年里，关于热光源鬼成像的量子起源与经典起源一直存在激烈的争论。许多杰出的工作在理论上和实验上都对这个主题做出了贡献，然而，直到今天，这个量子-经典困境仍然存在。本文首次在光子轨道角动量（OAM）希尔伯特空间中建立了一个密度矩阵，并以热光源为基本定义，对双臂鬼像成像系统进行了全面的描述。我们的配方提供了一个数学上精确的方法来描述在一个非本地的方式鬼图像的形成。更重要的是，它提供了一个更直观的物理图像来揭示隐藏在热鬼成像中的量子性，从而为正在进行的量子经典困境提供了一个合理的解决方案，该困境将量子关联区分为纠缠之外的几何不和谐度量。我们的工作也为直接利用热多光子OAM态实现某些量子信息任务提供了进一步的研究方向。
2016-08-09 quant-ph
On the effects of an impurity in an Ising-$XXZ$ diamond chain on the thermal entanglement, on the quantum coherence and on the quantum teleportation
本文讨论了杂质元格对用并发度测量的热量子关联、用最近提出的$l_{1}$ -模相干性量化的量子相干性以及对Ising- $XXZ$金刚石链中的量子隐形传态的影响。这种杂质是由间隙海森堡二聚体之间的XXZ相互作用和节自旋和间隙自旋之间的最近邻伊辛耦合形成的。所有的相互作用参数都不同于链的其余部分。通过对它们的剪裁，可以控制和调谐量子纠缠和量子相干性。因此，与没有杂质的原始模型相比，该模型的量子资源--热纠缠和量子相干性--表现出明显的性能改善。我们还证明了量子隐形传态可以通过它的包含来调谐。热隐形传态的修改，以及在显着的方式，并观察到一个强大的平均保真度的增加。我们用传递矩阵法给出了精确解。
2019-08-21 quant-ph
Thermal local quantum uncertainty in a two-qubit-superconducting system under decoherence
以LQU为度量研究双比特超导系统的热演化，发现操控哈密顿量参数可提高热LQU但特定温度下会突变，并分析退相干影响，为超导比特设计量子计算机和电池提供依据。
2023-10-26 quant-ph
Routing thermal noise through quantum networks
目前，人们对在量子机制中操作设备有很大的兴趣，在量子机制中，它们的行为不能通过经典力学来解释。包括纠缠态在内的量子态是脆弱的，容易受到过大的热噪声的干扰。在这里，我们解决的问题是，是否有可能创建非互易设备，鼓励热噪声流向或远离网络中的特定量子设备。我们的工作利用级联系统的形式主义来回答这个问题的肯定，展示了如何三端口器件可以用作一个有效的热晶体管，并说明了这种形式主义如何映射到一个实验上可实现的光学机械系统。我们的研究结果为更有弹性的量子器件和使用热噪声作为资源铺平了道路。
2018-06-04 quant-ph
Gaussian one-way thermal quantum cryptography with finite-size effects
研究了有限尺寸效应对热单向量子密码安全性的影响。我们的方法在准备阶段考虑相干/压缩态，在其上发送者添加可信的热噪声。我们计算的密钥速率结合有限大小的影响，我们得到的安全阈值在不同的频率。正如预期的那样，有限尺寸效应恶化了热量子密码的性能。我们的分析是有用的，以量化这种退化对相关参数的影响，如可容忍的衰减，传输频率，可以实现安全。
2018-09-13 quant-ph
Quantum Thermal Amplifiers with Engineered Dissipation
一个三端器件，能够控制流经它的热流，被称为量子热晶体管，每当它放大两个输出电流作为对作用在其第三端的外部源的响应时。在解决系统配置的不同工程选项的方向上已经提出了若干努力。在这里，我们坚持这样的方案，即这种设备被实现为与三个单独的热浴相互作用的三量子比特系统。然而，另一个有趣的方向是如何设计热库来放大电流放大。在这里，我们推导出一个量子动力学方程的系统的演化，研究不同的耗散热噪声的作用。我们比较放大增益在不同的配置和分析的作用，在一个系统中表现出热晶体管效应的相关性，通过借用量子信息理论的措施。
2022-08-26 quant-ph
Dynamics of quantum Fisher information in a squeezed thermal bath
研究了量子比特与压缩热环境相互作用过程中量子费舍尔信息的动力学性质。得到了使量子费舍尔信息最大化的最佳量子位初始状态、环境温度和相互作用时间。基于环境的欧姆性，我们比较了量子费舍尔信息在欧姆、亚欧姆和超欧姆环境中的动力学行为。此外，还证明了参数的精确估计对压缩是鲁棒的。
2021-02-28 quant-ph
Quantum decoherence reduction by increasing the thermal bath temperature
对于耦合到线性热浴的量子系统，众所周知的退相干速率随温度的增加不再适用于不同的浴动力学。这是通过一个简单的经典非线性浴，以及量子自旋玻色子模型。反常效应是由于浴光谱轮廓的温度依赖性。通过温度升高降低退相干可以与量子计算机的设计相关。
2008-01-24 quant-ph
The classical capacity of quantum thermal noise channels to within 1.45 bits
我们发现一个严格的上限为经典的量子热噪声信道的容量是在$1/\ln 2$位Holevo的下限。这个下限是可以实现的，使用非纠缠，经典的信号状态，即位移相干态。因此，我们发现，虽然量子技巧可能会带来好处，但当涉及到经典通信时，它们只能提供一点帮助。
2012-07-02 quant-ph
Comments on Extraction of Work from a Single Thermal Bath in the Quantum Regime
在PRL [1]中，作者声称表明“克劳修斯不等式可以被违反，甚至可以通过参数的循环变化从热浴中提取功（“永久移动”），并且这种行为的物理原因可以追溯到非平衡浴中的量子相干性（原文如此）"。
2007-06-20 quant-ph
A thermal-noise-resilient microwave quantum network traversing 4 K
International Quantum Academy（国际量子学院）；Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学深圳量子科学与工程研究院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室）；School of Physics, Ningxia University（宁夏大学物理学院）
本研究提出一种4 K低温微波量子网络，通过过耦合冷负载实现抗热噪声的量子态传输，达到高于经典通信的保真度。
2025-03-03 quant-ph
Quantum thermodynamics aspects with a thermal reservoir based on $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonians
我们目前的结果有关方面的量子热力学的背景下，非厄米量子力学的量子谐振子的动力学。为了更好地控制量子热力学过程中的参数，我们利用碰撞模型中的概念，引入了一个基于$\mathcal{PT}$对称哈密顿量的简单热库原型，并研究了在位移热态下制备的单谐振子的热化过程中热库的效应.我们验证，控制水库的$\mathcal{PT}$对称的功能，可以扭转系统和水库之间的热流，以及保持在一个较长的时间内的一致性，减少熵产生。此外，我们考虑了一个修改的量子奥托循环，其中的标准热热库取代的热库的基础上$\mathcal{PT}$ -对称哈密顿。通过定义取决于$\mathcal{PT}$对称参数的有效温度，可以通过改变$\mathcal{PT}$对称参数来将量子奥托循环配置从发动机互换到制冷机。我们的研究结果表明，$\mathcal{PT}$对称效应可能是有用的，以实现量子热力学协议，如相干保护和熵产生减少的改进。
2021-03-25 quant-ph
Balancing Thermal Relaxation Deviations of Near-Future Quantum Computing Results via Bit-Inverted Programs
本文提出Barber方法，利用位反转量子电路使热弛豫方向相反，通过合并标准与位反转电路分布有效抑制非对称热弛豫偏差，提升近期量子程序可靠性。
2025-02-28 quant-ph
Quantum simulation of classical thermal states
我们建立了局域量子哈密顿量的基态与经典自旋系统的热态之间的联系。对于任意空间维上的离散经典统计力学模型，我们找到一个关联的量子态，使得约化密度算符表现为经典系统的热态。我们证明，所有这些量子态是唯一的基态的通用5体局域量子哈密顿量的（多项式放大）系统的量子比特安排在一个二维晶格。量子哈密顿量的唯一自由参数是两体相互作用的耦合强度，它允许人们选择经典模型的类型和维度以及相互作用强度和温度。
2011-06-20 quant-ph
Quantum thermalization and vanishing thermal entanglement in the open Jaynes-Cummings model
研究了Jaynes-Cummings（JC）模型在平衡态和非平衡态两种情况下的量子热化，其中两个子系统，一个二能级系统和一个单模玻色子场，要么与两个单独的热浴接触，要么与一个公共的热浴接触.结果发现，在单独的热浴的情况下，JC模型只能热化时，无论是两个热浴具有相同的温度或JC系统的耦合到两个浴之一被关闭。在常见的热浴情况下，JC系统可以被热化，而与浴温度和系统-浴耦合强度无关。研究了该系统中的热纠缠。发现并证明了JC系统中存在\emph{vanishing}热纠缠的\emph{counterintuitive}现象。
2020-08-02 quant-ph
Quantum Heat Baths satisfying the eigenstate thermalization hypothesis
提出了一类满足本征态热化假设（ETH）准则的自治量子热浴。我们表明，这样的系统预计将导致热松弛耦合到一个浴局部可观的小得多的量子系统。热化的过程中，检查通过剩余波动的局部可观的浴在其附近的ETH预测的热值。结果表明，这种涨落扰动小量子系统，导致其退相干的热态。作为一个例子，我们研究理论和数值热化的量子位耦合到一个现实的ETH量子热浴。
2015-08-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization, Ergodicity and Quantum Fisher Information
利用量子费舍尔信息研究了本征态热化假设和量子遍历定理。我们展示了量子费舍尔信息的全局边界如何设置ETH和遍历性条件。在这个框架中，复杂性和运营商的增长进行了简要的讨论。
2019-12-18 hep-th quant-ph
Thermal quantum correlations of a single electron in a double quantum dot with transverse magnetic field
本文研究了半导体双量子点中单电子在磁场下的热量子关联，推导了热并发性和相关相干性的解析表达式，发现横向磁场可调节系统纠缠与相干性，且相关相干性比纠缠更稳健，为量子算法设计提供了依据。
2024-12-26 cond-mat.other quant-ph
Thermal rectification and negative differential thermal conductivity based on a parallel-coupled double quantum-dot
本文研究了在库仑阻塞区，连接到两个热库的平行耦合双量子点系统的热流输运性质。证明了该体系存在热整流效应和负微分热导效应，并分析了能级差和库仑相互作用对热整流效应和负微分热导效应的影响。我们发现，当系统的不对称因子增加时，此系统可获得较高的热整流比与非直接转矩控制。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Thermal Analogs of Electric Circuits: A Universal Approach
本文提出一种普适的量子热电路类比方法，通过定义热学基尔霍夫定律和量子热阶跃变压器，构建了超级惠斯通电桥与加法器等新型量子热电路，并统一了热二极管、晶体管等已有器件。
2025-08-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet Quantum Thermal Transistor
我们应用周期控制来实现量子热晶体管，我们称之为Floquet量子热晶体管。周期性调制使我们能够控制热流，即使在固定的浴温下也能实现大的放大系数。重要的是，这种晶体管效应在截止区中持续存在，在截止区中，在没有周期性调制的情况下操作的传统量子热晶体管不能充当可行的热调制器件。
2022-08-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
