Quantum Indeterminacy, Polar Duality, and Symplectic Capacities
集合之间的极性概念,从凸几何中众所周知,是傅立叶变换的几何版本。我们利用这个类比,提出了一个新的简单的量子不确定性的定义,我们称之为“毫巴极量子对”,它可以被看作是对的位置和动量的不确定性与最小的扩展。这种对的存在由通常的不确定原理保证,但同时更普遍。我们使用辛拓扑的最新进展表明,这种量子不确定性可以测量使用一个特定的辛容量有关的行动,并减少到一个自由度的情况下,面积。此外,我们表明,极性量子对是密切相关的哈代的不确定原理的本地化的功能和它的傅里叶变换。
2013-11-01 math-ph math.MP quant-ph
Classical Limit of the Trajectory Representation of Quantum Mechanics, Loss of Information and Residual Indeterminacy
经典极限(\hbar \to 0)中的轨迹表示表明了残余不确定性。我们表明,在经典极限的轨迹表示既不经典力学(普朗克的对应原理),也不统计力学。这种剩余不确定性与海森堡不确定性形成对比。讨论了不确定性与特胡夫特信息损失和等价类之间的关系。
2000-02-12 hep-th math-ph math.MP
Quantum Indeterminacy of Cosmic Systems
结果表明,在主要由重力控制的系统中,运动的量子不确定性一般随轨道时间尺度$H^{-1}$的增长而增长,并且在距离小于$\approx H^{-3/5}$(普朗克单位)的轨道上主导经典运动。例如,今天的宇宙学度规在宏观距离$H_0^{-3/5}\approx 60$米处变得不确定。估计表明,纠缠的非定域几何量子态和物质可能会显着影响暴胀期间的波动,并连接暗能量的规模与强相互作用。
2014-04-16 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Polar Duality and Quasi-States: a Geometric Picture of Quantum Indeterminacy
该研究借助凸几何的极性对偶概念提出量子不确定性新诠释,引入与量子blob相关的准态几何概念,通过准态对称性定义其典型群以实现分类,规避了受质疑的方差协方差描述方式。
2024-07-09 math-ph math.MP quant-ph
On Quantum Indeterminacy and the Uncertainty Principle
University of Vienna(维也纳大学);Faculty of Mathematics, NuHAG(数学学院,NuHAG)
本文通过相空间凸几何和辛拓扑方法,提出量子不确定性的几何表述,将标准不确定度不等式作为必然结果导出,揭示不确定性为相空间的结构性质。
2026-09-15 math-ph math.GT math.MP
Generalized uncertainty principle with maximal observable momentum and no minimal length indeterminacy
我们提出了一个新的推广海森堡不确定原理,它引入了一个最大的可观测动量的存在,并在同一时间不需要一个最小的位置不确定性。上述结果是一个精确的广义不确定原理(GUP),适用于所有的能量尺度。对于形变参数$β$的小值,我们的分析与从弦论、双狭义相对论和其他量子引力候选者中借来的GUP的通常表达式一致,这些候选者为$β$提供了一个负号。作为初步的分析,我们研究了这个新模型的量子力学应用和黑洞热力学的影响。
2020-10-12 hep-th quant-ph
The high energy limit of the trajectory representation of quantum mechanics
在高能极限下的轨迹表示(玻尔对应原理)表现出剩余的不确定性。将这种不确定性与在经典极限(普朗克常数为0)[Int.J.Mod.Phys.A15,1363(2000)]中发现的不确定性进行比较,这些粒子位于经典允许区域、经典禁止区域和WKB转折点附近。玻尔和普朗克的原则之间的差异的轨迹表示进行了比较,这些对应原理之间的差异的波动表示。在高能量极限的轨迹表示示出既不去经典也不统计力学。剩余不确定性与海森堡不确定性形成对比。研究了不确定性与t Hooft信息损失和等价类之间的关系。
2003-02-18 hep-th quant-ph
On Rotating a Qubit
量子物体的态函数相对于其相位是不确定的。如果这种不确定性是全局性的,那么它就不重要了,但是如果状态的各个组成部分具有未知的相对相位呢?尽管存在这种局部不确定性,仍然可以进行有用的计算吗?我们考虑这个问题的量子比特的旋转的问题,并研究其更广泛的影响量子计算。
1999-11-01 quant-ph
An Indeterminacy-based Ontology for Quantum Theory
本文提出生成量子理论(GQT)这一本体论,以量子非确定性与确定性解释确定值的产生,并统一刻画、比较多种量子解释。
2024-08-08 physics.hist-ph quant-ph
Causal Wave Mechanics and the Advent of Complexity. IV. Dynamical origin of quantum indeterminacy and wave reduction
基本动态不确定性(多值性)的概念,在第一至第三部分的这项工作,并用于建立真正的混沌在哈密顿系统的一致理解,也提供了因果关系描述的量子测量过程。修改后的薛定谔形式主义涉及多值有效的动力学函数揭示了动态起源的量子测量不确定性的内在不稳定性的复合系统的“测量对象”和(耗散)的“仪器”分裂成空间局域化的“实现”。结果,原本宽的测量波灾难性地(真的!)在随机可访问点周围“收缩”,从而失去其相对于其他点/实现的所有“非局部属性”。其中一个相互作用的物体(作为“仪器”)的耗散性被降低到它对其他系统(复杂程度)的(任意小的)开放性,并决定了量子测量和量子混沌之间的差异,后者对应于一个有效的相互作用(微)物体的孤立系。我们不使用任何关于仪器或环境的特定“经典”、“宏观”、“随机”等性质的假设:物理还原和不确定性已经动态地出现在两个微观(量子)确定性系统(物体和仪器)之间的相互作用中,物体和仪器仅具有几个自由度,其中属于仪器的一部分应该对应于局部启动,任意弱激励这种动态不确定波的减少与传统量子力学的假设一致,包括概率规则,它将它们转化为动态不确定性的结果。
1999-03-25 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Experimental demonstration of a universally valid error-disturbance uncertainty relation in spin-measurements
不确定原理通常禁止以任意精度确定某些对量子力学可观测量,并形成量子力学中不确定性的基础。海森堡用著名的伽马射线显微镜思想实验来说明这种不确定性。对观测量的测量误差和测量引起的扰动的乘积设定了一个下界。后来,不确定度关系被重新表述为标准偏差,它只关注预测的不确定性,忽略了测量设备中不可避免的反冲。考虑后坐力的误差-扰动关系的正确表述对于更深入地理解不确定原理是必不可少的。然而,海森堡的原始误差扰动不确定性关系的有效性仅在有限的情况下是合理的。另一种误差-扰动关系,是通过对量子测量进行严格而一般的理论处理而导出的,它被认为是普遍有效的。在这里,我们报告了一个中子光学实验,记录的自旋分量测量的误差,以及对另一个自旋分量测量造成的干扰。结果证实,误差和干扰都完全遵守新的,更一般的关系,但违反旧的一个在很宽的范围内的实验参数。
2012-01-09 quant-ph
A new indeterminacy-based quantum theory
本文提出EnDQT量子理论解释,在不修改基本方程、不引入非局域等隐变量的前提下,用局域相互作用和环境确定性说明确定值的产生。
2024-08-05 physics.hist-ph quant-ph
Classical Anthropic Everett model: indeterminacy in a preordained multiverse
虽然最终是由量子理论的考虑所驱动,但埃弗雷特的多世界思想在经典极限下仍然有效。然而,为了适用,它必须在任何情况下与适当的人择原理一起应用,其精确表述涉及人择商,该人择商对于成年人可以归一化为1,但对于婴儿和其他动物则会更低。结果是一个确定性的多元宇宙,其中唯一的机会功能是一个人的特定身份的规范。
2012-03-05 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Another look through Heisenberg's microscope
海森堡在1927年一篇题为“量子运动学和力学的物理内容”的开创性论文中介绍了他著名的不确定性关系。他用一个gedanken实验来激发他的论点,一个伽马射线显微镜来测量粒子的位置。一个主要的结果是,由于光的量子性质,在确定粒子的位置和动量时存在固有的不确定性,这是由不确定性关系$δq δp \sim h$决定的。海森伯将这一证明作为“[量子力学]方程$\textbf{pq} - \textbf{qp} = -i\hbar$的直接物理解释“,但认为不确定性关系远不止于此。他还认为,这意味着限制的意义非常的立场和动量,并强调说,这些限制的来源统计性质的量子力学。此外,海森堡希望但无法证明量子力学定律可以直接从测不准关系推导出来。在本文中,我们重新审视海森堡的显微镜,并认为,薛定谔方程的自由粒子确实遵循的不确定性关系与合理的统计假设。
2017-12-22 physics.hist-ph quant-ph
Quantum theory of flicker noise: the 1/f law as a lower bound on the voltage power spectrum
基于傅里叶变换信号的不确定性关系,提出了一种解决在所有导电介质中观察到的1/f电压噪声问题的方法。它表明,量子不确定性所造成的不可交换的观测量在不同的时间设置的电压波动的功率谱的下限。使用Schwinger-Keldysh方法,这个界限是明确计算的情况下,非极化自由类载流子,并发现有1/f低频渐近。它还表明,帐户的载流子与声子的相互作用的结果在移动的频率指数从1。与InGaAs量子阱和高温超导体中1/f噪声的实验数据作了比较,结果表明,所观测到的噪声水平仅是所建立的界的几倍。
2020-07-28 quant-ph
Opaque predicates, veiled sets and their logic
出于对量子力学基础的考虑和对模糊谓词文献的启发,我们引入了不透明谓词的概念。在模糊谓词的情况下,关于谓词有一种不确定性,在这个意义上,不确定性涉及一个明确确定的对象是否满足它,而在不透明谓词的情况下,不确定性是关于应该满足它们的对象。换句话说,尽管对象满足谓词的条件是众所周知的,但它们的扩展并没有很好地定义。我们建议,这种不透明的谓词(更一般地说,我们称之为不透明的关系)可以由一个逻辑,其中包括一个语义建立在准集理论,并呼吁他们的扩展面纱集。
1998-10-29 quant-ph
Beyond relationalism in quantum theory: A new indeterminacy-based interpretation of quantum theory
本文提出EnDQT诠释,通过非关系性的确定值与不确定值说明来替代关系主义,在保持幺正非隐变量量子理论的同时解释维格纳朋友场景,并为贝尔关联提供局域因果解释。
2023-07-06 physics.hist-ph quant-ph
Measurement of Quantum Geometry Using Laser Interferometry
起源于普朗克尺度的新的时空量子自由度,可以在宏观尺度上的大质量物体的横向位置中产生相干的不确定性和噪声。费米实验室正在进行一项实验,利用相邻的一对迈克耳孙干涉仪的相关信号,探测或排除普朗克谱密度的横向位置噪声。探测将打开量子时空的实验窗口。
2013-07-09 gr-qc quant-ph
Time and Spacetime: The Crystallizing Block Universe
未来的性质与过去的性质完全不同。当量子效应显著的时候,未来会显示出量子怪异的所有迹象,包括对偶性、不确定性和纠缠。随着时间的推移,在状态矢量约化的时间不可逆过程发生之后,过去出现了,先前的量子不确定性被确定的粒子身份和状态的经典确定性所取代。现在的时间是这种转变主要发生的地方,但这个过程并不是均匀地发生的:来自延迟选择和相关实验的证据表明,量子不确定性的孤立补丁仍然存在,并且它们从概率到确定性的转变只是在以后发生。因此,当量子效应显著时,经典的演化块宇宙(EBU)的图像就被置换为结晶块宇宙(CBU)的图像,后者反映了从不确定性到确定性的量子转变,但在足够大的尺度上与EBU相似。
2009-12-04 gr-qc quant-ph
Lack of Value Definiteness in Quantum Gravity
本文考虑在量子引力(QG)背景下描述基本时空性质和关系的观测量。正如我们将要证明的,在圈量子引力和弦论中,这些观测量都是非对易的。通过类比最近在非相对论量子力学(QM)的背景下提出的一些论点,我们将建议将这些物理量解释为本体论上不确定的-即,不确定的非认知的,独立于思维的方式。这一结果对当前物理学哲学的争论有两个重要的影响。首先,它表明,本体论的不确定性可能会远远超出非相对论的情况下,从而也表明QM和QG之间的概念连续性。第二,当应用于QG时,不确定性的概念可以为理解通常被认为是不相容的非常不同的方法提供一个统一的哲学框架。
2021-09-21 gr-qc hep-th physics.hist-ph
The fundamental 1/f noise in monolayer graphene
在不同的时间,由不可交换的可观测量所引起的量子不确定性在任何导电材料中设定了电压噪声功率谱的下限。在单层石墨烯的情况下,明确地计算出这种结合。据发现,考虑到石墨烯的赝自旋/谷能带结构提高了7/2的因子相比,无自旋的载流子的锥形能量-动量色散的情况下的量子束缚。该边界具有1/f噪声的所有特征性质,其对载流子密度的依赖性与实验观察一致。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Transmission time and resonant tunneling through barriers using localized quantum density soliton waves
本文研究了粒子通过有限势垒时的量子密度孤子波的相互作用和传输时间。利用能量守恒和量子密度守恒,首次证明了这些波具有有限的德布罗意波长,并代表量子理论中的粒子。量子密度孤子(粒子)通过有限能量的障碍,然后示出,导致共振隧穿的现象,并在约瑟夫森的配置,以量化的磁通量。导出了势垒隧穿时间的一般精确测度,给出了量子测不准原理的新解释。
2017-04-20 quant-ph
Indefinite Causal Order from Failure-to-Glue: Contextual Semantics and Parametric Time
Tagore Centre for Natural Sciences and Philosophy(塔戈尔自然科学与哲学中心);Rabindra Tirtha(拉宾德拉蒂尔塔)
本文通过范畴论和量子引力视角,提出不定因果顺序源于参数顺序的不确定性,构建了上下文分类器并解释了因果分离与非分离的机制。
2026-01-23 quant-ph
Tighter entropic uncertainty relations in the presence of quantum memories for complete sets of mutually unbiased bases
Changsha University of Science and Technology(长沙理工大学);Hunan Provincial Key Laboratory of Mathematical Modeling and Analysis in Engineering, Changsha University of Sicence and Technology(长沙理工大学数学建模与工程分析湖南省重点实验室);Capital Normal University(首都师范大学);Jining University(济宁学院)
本文提出更严格的量子记忆辅助熵不确定性关系,通过观测互补性、态纯度、条件von-Neumann熵、霍夫曼量和互信息等,推导出量子不确定性的上下界,并通过实例展示其优于现有结果。
2026-04-05 quant-ph
A quantum bound on the 1/f noise in semiconductors with a conical energy-momentum dispersion
在不同的时间,由不可交换的可观测量所引起的量子不确定性在任何导电材料中设定了电压噪声功率谱的下限。这个约束的计算明确的情况下,半导体的锥形能量动量分散的载流子。它具有1/f噪声的所有特性。它的动量分解被发现是奇异的零粒子动量,一个可测量的后果是在小载流子密度的噪声幅度的尖峰。在单层石墨烯的应用中,由于从电子到空穴导电性的连续过渡,该峰变成M形。与实验数据的比较表明,计算的功率谱是接近的幅度和一致的观察。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Persistence of quantum violation of macrorealism for large spins even under coarsening of measurement times
本文研究了在测量时间粗化条件下多能级自旋系统宏观实在论的量子破坏,当测量时间具有实验不确定性时。这是一起研究粗化的测量结果的影响,个人的结果不能明确区分。在我们的治疗中,随着不同的测量结果被分成两组,以便对测量结果的粗化进行建模,重要的是,还考虑了测量时间间隔的不同程度的粗化。这表明,虽然对于给定的维度,宏观实在论的量子违反的幅度随着测量时间的粗化程度的增加而减小,有趣的是,这种测量时间粗化的影响可以通过增加自旋系统的维度来取消,从而在大自旋的极限下,宏观实在论的量子违反继续存在。因此,所得到的结果表明,尽管测量时间变粗,但大自旋的经典性并没有从量子力学中出现。
2019-10-21 quant-ph
Quantum speed limits: from Heisenberg's uncertainty principle to optimal quantum control
现代物理学最广为人知的基石之一是海森堡的测不准原理。在对物理实在的完全量子力学性质的这一基本性质的不同陈述中,能量和时间的不确定关系占有特殊的地位。它的解释及其后果激发了近一个世纪的持续研究努力。在其现代表述中,不确定性关系被理解为对任何量子系统的演化速度设定了一个基本界限。在这篇专题评论中,我们描述了重要的里程碑,如量子速度极限的Mandelstam-Tamm和Margolus-Levitin界限,并总结了最近在各种当前研究领域的应用-包括量子信息理论,量子计算和量子热力学等。为了给许多不同的概念和概念带来秩序并提供一个切入点,我们将各种方法分为最小时间方法和几何方法,前者依赖于量子控制理论,后者来自于测量量子态的可量子化性。由于文献量大,这篇专题综述只能呈现当前最先进技术的一个快照,永远不能完全全面。因此,我们只突出一些作品,希望我们的选择可以作为感兴趣的读者的代表性起点。
2017-10-16 quant-ph
Rules and Meaning in Quantum Mechanics
本书从元语义学视角,批判分析量子力学语义事实的竞争性解释,提出范畴性与永久性两大问题,并给出爱因斯坦不完备性论证重构、玻尔对应原理新解、量子逻辑意义变异性论证及针对推论主义的语义不确定性论证等新成果。
2025-09-11 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Computers: Noise Propagation and Adversarial Noise Models
在本文中,我们考虑对抗噪声模型,将失败的量子纠错和容错量子计算。我们描述了已知的高速率噪声,顺序计算和可逆的噪声计算的结果。我们继续讨论高度相关的噪声和“阈值定理”的误差相关性的“边界”。接下来,我们画一张对抗性的噪音形式的图片,统称为“有害噪音”。“有害噪声是根据熟悉的噪声传播特性建模的。然而,它可能有各种原因。我们首先指出两个量子比特的有害噪声和标准噪声模型之间的区别,并继续讨论高度纠缠态,噪声率和一般的噪声量子系统。
2009-04-21 quant-ph
Pulse controlled noise suppressed quantum computation
为了使任意精确的量子计算成为可能,量子计算机的实际实现将需要抑制量子存储器和门操作中的噪声,使其低于阈值。提出了一种基于量子计算机模型的量子计算噪声抑制方案,该方案不需要占用严格的量子计算资源。
1998-07-26 quant-ph
Simulating noisy variational quantum eigensolver with local noise models
变分量子本征求解器(VQE)在近中期噪声量子计算机(NISQ)上具有很好的量子优势。VQE的一个核心问题是噪声,特别是物理噪声对实际量子计算机的影响。我们系统地研究了噪声对VQE算法的影响,通过对各种局部噪声模型进行数值模拟,包括振幅阻尼,失相和去极化噪声。结果表明,随着噪声概率的增加,基态能量会偏离精确值,一般情况下,噪声会随着电路深度的增加而积累。我们建立了一个噪声模型来捕获实际量子计算机中的噪声。我们的数值模拟结果与IBM Quantum计算机上的量子实验结果一致。我们的工作为带噪VQE的实际研究提供了新的思路。对VQE噪声效应的深入理解将有助于在近场量子计算机上发展量子错误缓解技术。
2021-04-14 quant-ph
Unconditional quantum-noise suppression via measurement-based quantum feedback
我们证明了无条件的量子噪声抑制集体自旋系统的反馈控制的基础上,量子非爆破测量(QNDM)。我们对$3.7\times 10^5$激光冷却的~(171)Yb原子在自旋为1/2的基态进行了散粒噪声限制下的集体自旋测量。两个连续QNDM之间的相关性指示以条件方式的$-0.80^{+0.11}_{-0.12}\,\mathrm{dB}$量子噪声抑制。我们的反馈控制成功地将有条件的量子噪声抑制转换为无条件的量子噪声抑制,而没有显着的噪声损失
2013-04-18 quant-ph
Quantum-enhanced laser phase noise filter
Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(山西大学极端光学协同创新中心)
本研究通过结合噪声椭圆旋转相位噪声读出技术与过量幅度噪声抑制方案,实现了首个量子增强型激光相位噪声滤波器的实验演示,达到5 dB的相位噪声抑制效果。
2025-07-08 quant-ph
Comment on "Resilient Quantum Computation in Correlated Environments: A Quantum Phase Transition Perspective" and "Fault-tolerant Quantum Computation with Longe-range Correlated Noise"
最近的论文支持弹性量子计算的想法的评论。
2007-02-06 quant-ph
Effect of matrix sparsity and quantum noise on quantum random walk linear solvers
我们研究了量子噪声在稀疏线性方程组的量子-经典混合求解器中的作用,并应用于随机哈密顿矩阵。在理想的无噪声量子计算机中,稀疏矩阵以比密集矩阵更低的相对误差实现解向量。然而,我们发现量子噪声逆转了这种效应,总体误差随着稀疏性的增加而增加。我们确定无效的量子随机游走的原因,这种增加的错误,并提出了一个修改后的线性求解器算法,通过减轻这些无效的散步,提高了准确性。
2022-05-27 quant-ph
Beyond Quantum Noise Spectroscopy: modelling and mitigating noise with quantum feature engineering
使用量子技术实现有用任务的能力,无论是科学还是工业相关,都可以归结为精确的量子控制。通常,由于难以表征量子系统或设备,因此难以评估所提出的解决方案。这些问题的出现是因为不可能在现场安装某些部件,并且由于环境和主动控制引起的噪音而加剧。在这里,我们提出了一种通用的表征和控制解决方案,利用由量子特征组成的新型深度学习框架。我们提供了框架,样本数据集,训练模型及其性能指标。此外,我们演示了如何训练模型可以用来提取传统的指标,如噪声功率谱。
2020-03-15 quant-ph
Transport of quantum noise through random media
本文对量子噪声在多重散射随机介质中的传播进行了实验研究。静态和动态散射测量进行:噪声的总传输有关的散射的平均自由程,而噪声频率关联函数确定的扩散常数。量子噪声观测量的尺度显着不同的散射参数相比,经典的噪声观测量。测量解释了一个完整的量子模型的多次散射。
2005-04-26 quant-ph
Classical-Quantum Noise Mitigation for NISQ Hardware
本文从第一性原理出发,证明了全局白噪声模型。NISQ硬件对全局白噪声模型的遵守用于使用经典白噪声外推(CLAWE)执行噪声减轻。
2021-05-18 quant-ph
Equivalent qubit dynamics under classical and quantum noise
我们研究了量子系统在经典噪声和量子噪声下的动力学行为,重点研究了量子比特系统中的退相干。经典噪声由导致封闭量子系统的随机时间演化的随机过程来描述,而量子噪声起源于微观量子系统与其宏观环境的耦合。我们导出了描述经典连续时间马尔可夫噪声下量子系统平均演化的确定性主方程和量子噪声下的两组主方程。引人注目的是,这三个运动方程的情况下,经典的随机电报噪声和适当的量子环境是等价的。因此,玻恩近似下的完全量子力学模型可以映射到经典噪声下的量子系统。此外,我们将导出的方程与脉冲优化技术一起应用于随机电报噪声下的高保真单量子比特操作,从而在这些具有极大实际意义的系统中对抗退相干。
2007-02-16 quant-ph
Resilience to time-correlated noise in quantum computation
容错量子计算技术依赖于弱相关噪声。在这里,我证明了假设弱空间相关性就足够了:时间相关性可以采取任何形式。特别是,单次错误校正技术表现出空间局部随机噪声下的量子存储器的噪声阈值。
2016-12-22 quant-ph
Reducing spatially correlated noise and decoherence with quantum error correcting codes
结果表明,量子计算中的噪声过程可以用空间关联的消相干和耗散来描述。我们证明了传统的量子纠错码纠正单量子比特的错误是适用于减少空间相关噪声。
1998-11-22 quant-ph
Classical noise, Quantum noise and Secure communication
基于消息加密的安全通信可以通过将消息与受控噪声(称为伪噪声)组合来执行,如在Wi-Fi和智能电话电信系统中目前使用的扩频通信中执行的。基于纠缠的量子通信是另一种安全通信的途径,正如本工作中描述的几个重要实验所证明的那样。光子在统一描述经典和量子噪声作为安全通信系统的主要成分中所起的核心作用是突出和描述的经典和量子波动耗散定理的基础上。
2016-09-16 quant-ph
Ping-pong quantum key distribution with trusted noise: non-Markovian advantage
研究了可信量子噪声场景下的适用于量子密钥分发的乒乓协议,其中合法参与方可以在本地加入噪声。对于一个经过充分研究的攻击模型,我们展示了添加噪声的非单位量子非马尔可夫性如何提高密钥速率。我们还指出,这种噪声引起的优势,不能通过添加本地经典噪声到他们的测量后的数据,爱丽丝和鲍勃。
2020-10-05 quant-ph
An experimental investigation of quantum frequency correlations resilience against white and colored noise
该实验研究测试了量子鬼成像光谱仪对白噪声和有色噪声的鲁棒性,发现其对白噪声稳健,但受有色噪声严重影响。
2025-03-20 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
Ultra-Low Noise Balanced Receiver with >20 dB Quantum-to-Classical Noise Clearance at 1 GHz
我们展示了一个用于相干光接入和连续可变量子应用的裸片级平衡零差接收机,其特点是在1GHz以下具有40 dB的共模抑制比,在12.3mW的本振功率下具有26.8dB的高量子与经典噪声比。实现了500 Mb/s的QPSK传输,灵敏度为-55.8dBm。
2021-10-28 quant-ph
Fighting noise with noise in realistic quantum teleportation
我们研究了当参与量子隐形传态协议的量子比特受到噪声或退相干的影响时,该协议的效率如何受到影响。我们研究了在现实世界中实现量子通信协议时通常遇到的所有类型的噪声,即比特翻转、相位翻转(相位阻尼)、去极化和振幅阻尼噪声。几个现实的情况下,在执行量子隐形传态协议中使用的部分或全部的量子比特受到相同或不同类型的噪声进行了研究。我们发现噪声的情况下,还不知道更多的噪声或更少的纠缠导致更高的效率。此外,我们表明,如果噪声是不可避免的,它是更好地受到不同的噪声信道的量子比特,以获得在协议的效率增加。
2015-08-03 quant-ph
Quantum Noise in Conventional Optical Heterodyne Devices
通过引用光学相干性的量子理论,我们从理论上证明了传统光外差器件中的量子噪声与光零差器件中的量子噪声相似,实验数据证实了这一点。虽然需要更多的研究来理解这个结果,但可以肯定的是,线性放大器量子噪声的不确定原理和Caves定理都没有限制外差器件的量子噪声。
2014-10-31 quant-ph
Experimental Study of Quantum Noise in Optical Heterodyne Detection
我们实验研究了传统外差探测器的量子噪声性能,发现实验与理论之间存在显著差异。为了更深入地了解与光外差探测中的量子噪声相关的物理,强烈建议进行进一步的研究。
2013-10-31 quant-ph
Improving Zero-noise Extrapolation for Quantum-gate Error Mitigation using a Noise-aware Folding Method
Pukyong National University(釜庆国立大学)
本文提出一种噪声感知折叠方法,通过更高效地折叠电路提升量子门误差缓解中的零噪声扩展效果,在量子计算机模拟器和真实设备上分别实现了35%和31%的性能提升。
2024-05-14 quant-ph
General noise-resilient quantum amplitude estimation
本文提出一种通用抗噪量子振幅估计算法,可在噪声随电路深度变化的情况下增强振幅与可观测量的估计精度,并通过数值分析和理论分析验证其鲁棒性与计算准确性。
2023-12-02 quant-ph
Quantum noise with exchange and tunneling: Predictions for a two-particle scattering experiment with time-dependent oscillatory potentials
研究了含时波包中存在交换和隧穿的量子噪声。本文提出了一种新的量子噪声表达式,它描述了两个相同粒子从隧道势垒两侧同时注入时的量子噪声。这样的量子噪声表达式提供了一个物理(非虚假)解释的实验检测的两个电子在同一侧的静态电位。对双势垒中两粒子的散射几率进行了数值模拟。分析了量子噪声与电子能量和振荡频率的关系。量子噪声对这些参数的依赖性的特殊行为提出了作为一个测试的合理性,这种新的量子噪声表达式,无论是静态或振荡电位。
2015-11-02 quant-ph
A Fundamental Upper Bound for Signal to Noise Ratio of Quantum Detectors
量子涨落在量子探测中产生不可避免的噪声。对于由离散谱的迹类算符描述的任意量子探测,我们导出了信噪比的上界。该界限与待检测的可观测量无关,并且通过两个初始量子态的量子保真度来计算。我们提供了上界的应用。
2020-05-14 quant-ph
Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability
量子退相干是噪声中尺度量子(NISQ)时代的一个关键问题。量子信息和量子计算中的标准分析使用错误率来参数化量子噪声信道。然而,由噪声信道引起的退相干效应与其误码率之间没有明确的关系。在这项工作中,我们提出了一个噪声信道的退相干效应的物理实现其逆,这是一个通用的参数量化的困难与可访问的量子信道模拟噪声逆的特征。我们建立了两个简洁的不等式连接的状态纯度和对数负的噪声通道后的噪声逆的物理可实现性,这是需要被分解为相互正交的幺正或产品通道分别下降。我们的结果在几种常用的双量子比特噪声模型上进行了数值验证。我们相信这些关系有助于噪声信道纠缠特性的理论研究,并为量子线路设计提供指导原则。
2023-01-04 quant-ph