Evaluating Supervised Learning Approaches for Quantification of Quantum Entanglement
Delhi Technological University(德里理工大学);Jawaharlal Nehru University(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学)
本文提出利用监督学习方法量化量子纠缠,通过测量结果和纠缠度量训练模型,无需完整量子态信息即可预测纠缠程度。
2025-12-26 quant-ph
Criteria of genuine multipartite entanglement based on correlation tensors
我们用一种简化的方法重新研究了真正的多体纠缠,这种方法只涉及到施密特分解和局域么正变换。我们构造了一个三比特量子态的局域幺正等价类,然后用整个关联张量的迹范数作为度量来检测真实的多体纠缠。通过具体的例子,我们证明了我们的结果可以检测到更多真正的纠缠态。此外,我们推广了真正的多体纠缠标准,三方高维系统。
2023-01-16 quant-ph
Correlation tensor criteria for genuine multiqubit entanglement
我们提出了一个发展的纠缠指标的几何方法。该方法被应用于检测真正的多量子比特纠缠。该准则以施加在相关张量上的非线性条件的形式给出。因此,它们涉及直接可观察的量,并且在某些情况下,只需要很少的特定测量就可以找到多量子比特纠缠。每个标准的非线性允许在宽类状态中检测纠缠。与在厄米算符空间中定义超平面的纠缠见证相反,新条件定义了一个几何图形,将非完全纠缠态封装在其中。
2011-12-12 quant-ph
Entanglement Verification with Deep Semi-supervised Machine Learning
针对一般量子态纠缠检测难题,提出基于FixMatch和Pseudo-Label的深度半监督学习模型,利用少量标记数据及数据增强,实现高精度纠缠验证,优于传统监督方法。
2023-08-29 quant-ph
Entanglement assisted training algorithm for supervised quantum classifiers
我们提出了一种新的监督量子分类器的训练算法。在这里,我们利用了量子纠缠的特性来构建一个模型,该模型可以同时操纵多个训练样本及其标签。随后,基于贝尔不等式的成本函数的构造,可以编码的错误,从多个样本,同时,在某种程度上是不可能的任何经典的手段。我们表明,在最小化这个成本函数,可以实现成功的分类基准数据集。本文给出的结果是针对二元分类问题的。然而,该分析也可以扩展到多类分类问题。
2020-09-22 quant-ph
Tensor Networks for Entanglement Evolution
张量网络图形语言的直观性通过其在使用张量网络算法的方法的数值模拟中的使用而变得众所周知。最近,在发展运动方程以预测量子纠缠的时间演化方面也取得了快速进展[Nature Physics,4(\textbf{4}):99,2008]。在这里,我们把这些最近的结果到一个张量网络框架,并在这样做,构建一个理论,揭示了一个家庭的纠缠单调在任意维度的演化的拓扑等价性。这种统一是通过对图形张量网络重写规则的解释来定制一种形式的通道状态对偶来实现的。将张量网络方法引入纠缠演化理论,为应用快速发展的张量网络态领域的方法打开了大门。
2012-04-16 cond-mat.other quant-ph
Spin correlation tensor for measurement of quantum entanglement in electron-electron scattering
研究了电子-电子两体散射中量子纠缠的正确测量问题。导出了纯双电子态自旋相关张量的表达式。提出了一种量子纠缠的几何度量,即在纠缠和可分的情况下两种量子纠缠张量之间的距离。我们证明了该测度满足一个有效纠缠测度的性质:非负性、鉴别性、归一化性、局部操作下的非增长性和经典通信性。这一措施是计算的电子-电子散射的问题。我们证明了它不依赖于散射前第二个电子自旋相对于第一个电子自旋的方位旋转角。最后,我们给出了在电子-电子散射实验中如何求出自旋相关张量和相关的量子纠缠度量。
2016-11-28 quant-ph
Tensor Product Structures, Entanglement, and Particle Scattering
粒子系统允许各种张量积结构(TPS),这取决于为分析选择的交换可观测量的完整系统。不同的纠缠概念与这些不同的TPS有关。全局对称变换和动力学变换因子成局部酉算子关于某些TPS而不是关于其他TPS的乘积。定义了粒子散射系统的对称不变和动力不变的TPS以及相应的纠缠度量。
2006-12-28 quant-ph
The geometric measure of entanglement of pure states with nonnegative amplitudes and the spectral theory of nonnegative tensors
具有非负振幅的对称纯态纠缠的几何度量引起了人们的广泛关注。另一方面,非负张量(超矩阵)的谱理论也得到了迅速发展。本文将非负张量的谱理论应用于非负振幅纯态纠缠的几何度量的研究。特别地,给出了计算具有非负振幅的对称纯多体量子比特或量子三体态纠缠几何度量的消元法。对于具有非负振幅的对称纯多体量子态,提出了一种随机化的数值算法,并证明了该算法的收敛性。我们证明了对于具有非负振幅的纯态的纠缠几何度量,非对称纠缠可以转化为对称纠缠。
2012-03-29 quant-ph
Tensor 2-sums and entanglement
为了定义一个最小的数学框架来隔离量子纠缠的一些特性,我们引入了图的张量积的推广。受密度矩阵概念的启发,推广是一个简单的:每个图都可以通过邻接矩阵的张量积的模2加法来获得,可能有许多被加数。在这幅图中,我们仍然能够证明Peres-Horodecki准则的组合模拟来测试可分性。
2009-09-17 math.CO quant-ph
Multipartite Entanglement Measures and Quantum Criticality from Matrix and Tensor Product States
我们计算多体纠缠的措施,如各种一维和二维量子系统的整体纠缠探测量子临界的基础上的矩阵和张量积态(MPS/TPS)。我们采用无限时间演化块抽取(iTEBD)方法数值求解了MPS/TPS形式的基态,然后利用张量重整化群(TRG)方法计算了它们的纠缠度.我们发现这些纠缠度量都可以在临界点处通过它们的导数不连续性来表征量子相变。利用量子态重整化群变换的思想对纠缠度量的标度行为进行了评述。
2009-12-14 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Detecting genuine multipartite entanglement via machine learning
本文研究用监督与半监督机器学习检测三量子比特真正多体纠缠,随机生成密度矩阵训练SVM,并改进S4VM的分组与迭代预测方法,数值模拟表明可显著提升预测精度。
2023-11-29 quant-ph
Tensor of coherences parameterization of multiqubit density operators for entanglement characterization
对于多量子比特密度,相干性张量(或斯托克斯张量)是通过每个量子比特的仿射布洛赫向量并置获得的实参数化。虽然它保持了底层空间的张量结构,但它突出了子系统之间的经典和量子相关模式,并且由于仿射参数化,它包含了所有阶数的所有约化密度。我们使用这种形式主义的主要目的是处理纠缠。例如,二分纠缠的检测是直接的,因为它是在期望的量子位之间具有正部分转置的密度的合成。此外,对于少数量子比特对称密度,找到可分离态族的显式混合物成为一个可行的问题(我们计算它为维尔纳态),更重要的是,它提供了一些关于这种密度纠缠可能起源的见解。
2003-08-04 quant-ph
Entanglement and tensor network states
这些课堂讲稿提供了一个应用于量子多体系统研究的纠缠理论方法的简要概述,以及捕获自然出现在凝聚态系统中的量子态的张量网络态。
2013-09-10 cond-mat.str-el quant-ph
ER=EPR, Entanglement Topology and Tensor Networks
本文讨论了Susskind和Maldacena的ER = EPR假设,即纠缠黑洞之间通过Einstein-Rosen桥连接,更一般地说,量子纠缠伴随着拓扑连通性。给定一个背景空间和一个量子张量网络,我们描述了如何构造一个新的拓扑空间,将网络和背景空间焊接在一起。这种结构体现了量子纠缠与拓扑连通性密切相关的原理。
2022-03-23 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement and Tensor Product Decomposition for Two Fermions
本文讨论了在两个费米子系统中,借助于产生算符和湮灭算符的Bogoliubov变换,张量积分解的选择问题。复合系统的物理状态集受到禁止费米子和玻色子叠加的超选择规则的限制。结果表明,在这种情况下,Wootters纠缠度不是合适的纠缠度量。的纠缠形成的显式公式被发现,并讨论了其依赖于希尔伯特空间的张量积分解。结果表明,可分离态的集合比两量子比特的情况更窄。此外,存在关于希尔伯特空间的所有张量积分解可分离的状态。
2005-02-04 quant-ph
Mean-field entanglement transitions in random tree tensor networks
量子混沌系统中的纠缠相变在投影测量和随机张量网络中已经成为一类新的临界点,分离相位与不同的纠缠标度。通过研究随机树张量网络的纠缠特性,我们提出了这种跃迁的平均场论。作为键维数的函数,我们发现了一个相变分离面积定律从对数标度的纠缠熵。使用映射到一个副本的统计力学模型上定义的凯莱树和腔的方法,我们分析了这种转变的标度特性。我们的方法提供了一个易于处理的,类似平均场的纠缠跃迁的例子。我们通过直接计算随机树张量网络态的纠缠来验证我们的预测。
2020-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended Tensor Products and Generalization of the Notion of Entanglement
受量子理论的数学形式及其在认知科学、心理学、社会和政治科学以及经济学中的推广的新颖应用的启发,我们扩展了张量积和纠缠的概念。我们还研究了复数量子比特的传统纠缠与我们的广义纠缠之间的关系。我们的结构也可以用来描述非阿基米德物理框架中的纠缠。也可以构造非阿基米德的张量积(例如,$p$ -adic)和复Hilbert空间。
2012-03-02 math-ph math.MP physics.gen-ph
Multipartite Entanglement in Stabilizer Tensor Networks
尽管量子纠缠在多体系统中具有根本性的重要性,但我们的理解主要限于两体情况。事实上,即使是定义适当的多体纠缠概念,对一般量子系统来说也是一个重大挑战。在这项工作中,我们开始在一个丰富的,但易于处理的一类量子态称为稳定张量网络的多体纠缠的研究。我们证明了,对于一般的稳定张量网络,张量网络的几何形状通知状态的多体纠缠结构。特别是,我们表明,格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)的三元组,可以从一个稳定张量网络的平均数量是小的,这意味着三方纠缠是稀缺的。这反过来又限制了态的更高粒子纠缠结构。最近的量子引力研究发现,稳定张量网络再现了AdS/CFT对应的重要结构特征,包括纠缠熵的Ryu-Takayanagi公式和某些量子纠错性质。我们的研究结果意味着一个新的业务解释的一夫一妻制的Ryu-Takayanagi互信息和熵诊断更高的部分纠缠。我们的技术贡献包括一个自旋模型,用于评估稳定张量网络的平均GHZ含量,以及一个新的公式,随机稳定状态的三阶矩,我们希望找到进一步的应用在量子信息。
2021-01-13 hep-th math-ph math.MP
Quantum Entanglement of Tensor Networks with Symmetry Projections
从纠缠熵和互信息的角度研究了张量网络态的全局对称投影。到平移不变空间和到总$S^z$零空间的投影给出相对于系统大小的数学上增加的互信息。在反铁磁$S=1/2$海森堡链和晶格中,由于反映基态对称性的投影产生了量子纠缠,利用投影张量网络态的变分态,优化的能量在数值上变得精确。
2012-02-02 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum error correction and entanglement spectrum in tensor networks
研究了一类具有张量约束的平面张量网络作为全息模型。研究了张量约束下的贪婪算法,提出了临界保护(CP)的概念。对于给定的张量约束,可以定义CP张量链。我们进一步发现,CP张量链的几何结构可以定量地评价量子纠错(QEC)能力、纠缠谱(ES)的非平坦性和关联函数.讨论了四类具有不同纠缠特性的张量网络。由于张量约束和CP,关联函数被简化为矩阵产生态的括号,结果与共形场论的结果一致。
2019-02-19 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Supervised secure entanglement sharing for faithful quantum teleportation via tripartite W states
提出了一种基于三重W态的有监督安全纠缠共享协议,用于实现忠实的量子隐形传态.通过保证由第三个可信监督者负责的安全纠缠分发,二能级粒子未知态的量子信息可以通过从三重W态中提取的Bell态忠实地从发送者传送到远程接收者。我们强调,在我们的协议之后,通信双方之间的可靠隐形传态依赖于监督者的同意,通过将W态作为量子信道和窃听检测器来合作。对典型的个人窃听攻击的安全性进行了证明,并简要说明了其实验可行性。
2007-11-18 cs.CR quant-ph
Entanglement and Rényi entropies of (1+1)-dimensional O(3) nonlinear sigma model with tensor renormalization group
本文用张量重整化群计算(1+1)维O(3)非线性sigma模型的纠缠熵和Rényi熵,从渐近标度行为确定中心荷,并验证了两种熵在n→1时的一致性。
2023-09-18 hep-lat hep-th quant-ph
Efficiently contractable quantum circuits cannot produce much entanglement
我们显示了两种不同的经典模拟方法之间的相似性测量为基础的量子计算-一个依赖于低纠缠(树张量网络)表示的计算机的状态,和其他张量收缩方法的基础上的拓扑结构的图形状态。我们利用这种相似性来说明,任何可以通过张量收缩有效模拟的量子线路都不能产生太多的纠缠。
2008-02-08 quant-ph
Entanglement, Tensor Networks and Black Hole Horizons
我们详细阐述了哈特曼和Maldacena在张量网络,占在有限温度下的系统中的纠缠熵的缩放以前的建议。在这种构造中,由称为多尺度纠缠重正化Anomalization(MERA)的张量网络类给出的普通纠缠重正化流被补充了一个额外的纠缠结构,其长度尺度由温度固定。该网络包括MERA电路的两个副本,具有固定层数和纯矩阵乘积状态,该状态通过纠缠两个MERA网络的红外自由度来连接两个副本。在此桥状态内的纠缠分布定义了两侧的约化密度算子,其在计算AdS/CFT对应中有限温度下的纠缠熵时引起与黑洞视界的存在类似的效果。分析了量子猝灭后系统热化过程中的纠缠和关联。为此,提出了局部么正运算对桥状态作用的完整张量网络表示。这相当于一个张量网络,它通过增加桥态的扩展层来增加大小。最后,我们讨论了张量网络的全息解释,通过网络中的距离的概念,从它的纠缠分布出现。
2014-03-21 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Tree tensor networks and entanglement spectra
本文提出了一种树张量网络变分法来模拟具有整体对称性的量子多体系统,将优化问题简化为单个电荷组态。通过构造约化密度算符的矩阵乘积算符并模拟其本征态,提出了一种计算方案,即如何提取无环张量网络在多个链路上的二分分裂中的纠缠谱.用所提出的方法研究了2 x L,3 x L和4 x L在梯级上具有开边界和周期边界条件时的纠缠谱,发现纠缠谱不仅依赖于子系统,而且依赖于子系统之间的边界.
2013-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
From probabilistic graphical models to generalized tensor networks for supervised learning
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心(MCQST))
张量网络在物理学和计算机科学的各种应用中得到了广泛的应用,最近导致了机器学习中的理论见解和实用算法。在这项工作中,我们探索张量网络和概率图形模型之间的联系,并表明它激发了广义张量网络的定义,其中张量的信息可以在网络的其他部分复制和重用。我们讨论了量子物理中使用的广义张量网络架构(如弦键态)与机器学习中常用的架构之间的关系。我们提供了一个算法,训练这些网络在监督学习的背景下,并表明他们克服了常规张量网络在更高的维度的局限性,同时保持计算效率。还介绍了一种将神经网络和张量网络结合起来作为通用深度学习架构的一部分的方法。我们基准测试我们的算法的几个广义张量网络架构的分类图像和声音的任务,并表明它们优于以前介绍的张量网络算法。我们考虑的模型也可以在量子计算机上自然实现,并可能指导近期量子机器学习架构的开发。
2019-12-03 cond-mat.str-el cs.LG quant-ph
Doubling of Entanglement Spectrum in Tensor Renormalization Group
本文研究了HOTRG --张量重整化群(RG)方法结合高阶奇异值分解--对二维经典顶点模型的纠缠谱。在非临界区,它被解释为与RG变换的纠缠谱描述的“加倍”的角落转移矩阵的频谱。然后,我们证明了加倍实际上发生的正方形晶格伊辛模型的HOTRG计算高达$D = 64$,其中$D$是截止尺寸的张量。在临界点处,我们还发现纠缠熵出现了非平凡的$D$标度行为。我们也提到了一维量子系统的HOTRG。
2014-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Extracting many-particle entanglement entropy from observables using supervised machine learning
量子纠缠,量化了量子力学中的非定域关联,是量子技术背后的迷人概念。然而,直接测量多粒子系统的纠缠是非常具有挑战性的。在这里,我们表明,通过使用卷积神经网络的监督机器学习,我们可以从无序相互作用量子多粒子系统的可测量观测值中推断出纠缠。测试了几种神经网络结构,其中一种类似于图像和语音识别结构的卷积神经网络表现最好。在对一组500种无序实现进行训练后,将该网络应用于200种新实现,并将其纠缠熵的结果与直接计算纠缠熵的结果进行比较。除了几个罕见的区域,在以前的研究中被确定为属于一个包含的格里菲斯量子相。在具有不同参数的测试集上(在同一阶段)训练网络也很好。
2018-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
From Tree Tensor Network to Multiscale Entanglement Renormalization Ansatz
张量网络态(TNS)为量子多体系统的基态提供了一种有效的表示,在量子多体系统的模拟中起着重要的作用。在过去的几十年里,提出了许多TNS。然而,由于二维系统的TNS的高成本,TNS的编码纠缠和计算复杂度之间的平衡尚未达到。在这项工作中,我们介绍了一种新的树张量网络(TTN)的TNS称为完全增强树张量网络(FATTN),通过释放的约束,在增强树张量网络(ATTN)。当在TTN的物理层中增加解缠器时,FATTN可以提供比TTN和ATTN更多的纠缠。与此同时,FATTN保持了TTN和ATTN中计算成本与键维数的比例关系。对横向伊辛模型的基态能量的基准测试结果表明,FATTN的精度优于TTN和ATTN。FATTN是一种非常灵活的方法,它可以作为树张量网络和多尺度纠缠重正化网络(MERA)之间的一种插值,从而在编码纠缠和计算开销之间达到一个平衡。
2022-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
The resource theory of tensor networks
本研究提出张量网络的资源理论,将键维度概念推广至多体纠缠结构,拓展了张量资源理论的应用范围,证明存在高效纠缠结构变换,并给出变换存在的阻碍条件,为优化张量网络表示与收缩算法提供新框架。
2024-12-09 quant-ph
New Identity for Cayley's First Hyperdeterminant with Applications to Symmetric Tensors and Entanglement
本文给出了Cayley第一超行列式关于Levi-Civita符号的新公式,并证明该公式可在多项式时间内计算对称张量的超行列式,进而应用于玻色子量子系统纠缠度量。
2026-06-15 quant-ph
Sample-efficient estimation of entanglement entropy through supervised learning
本文提出一种监督机器学习方法,从少量样本中高效估计多量子比特系统的纠缠熵,量化网络不确定性并超越传统算法,同时扩展应用于非酉演化下的量子互信息估计。
2024-01-03 quant-ph
Entanglement bipartitioning and tree tensor networks
提出了一种利用纠缠二分割方法设计量子多体系统树张量网络(TTN)的优化网络结构的方法。给定一个精确的基态波函数,我们执行顺序的bipartitioning自旋集群节点,以最小化的互信息或最大损失的纠缠熵与分支被bipartitioned。我们证明,纠缠bipartitioning多达16个网站产生的非平凡树网络结构的$S=1/2$海森堡模型在一个和两个维度。由此产生的TTN,使我们能够获得更好的变分能量,与标准的TTN,如均匀矩阵产品状态和完美的二叉树张量网络。
2023-01-05 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Theoretical and computational aspects of entanglement
我们表明,纠缠的两个概念:最大的纠缠的几何测度和最大的核范数达到相同的状态。我们肯定了Higuchi-Sudberry关于四量子比特最大纠缠态的猜想。我们引入了d-密度张量的概念。我们证明了d-密度张量是可分的当且仅当它的核范数是$1$。提出了一种计算张量核范数的交替方法。我们将上述结果应用于对称张量。我们给出了许多数值例子。
2017-05-19 quant-ph
Hierarchy of Spin Operators, Quantum Gates, Entanglement, Tensor Product and Eigenvalues
{ \bf摘要。}证明了两类自旋Hamilton算子具有相同的谱。这两个哈密顿算符都对量子门起着核心作用,特别是对于自旋$\frac12$和自旋1的情况。详细研究了自旋- $\frac12$、自旋-1、自旋- $\frac32$和自旋-2情况。讨论了特征向量的纠缠和互无偏基。还研究了两个三重Hamilton算子。两者也承认同样的频谱。
2018-06-29 quant-ph
Multipartite entanglement detection from correlation tensors
本文介绍了一个基于关联张量的检测任意维多体量子系统中真实多体纠缠和非完全可分性的一般框架。关于真正的多体纠缠,我们的条件与以前的方法在量子比特的情况下,而他们在相对未探索的情况下,高维系统显示出特别的力量。在非完全可分性的情况下,我们的条件被证明是有利的情况下,超过两体相关性是相关的,其中大多数以前的条件被证明是弱的。此外,它们允许检测完全束缚的纠缠态。最后,我们还讨论了实验友好的方式来实现我们的条件,这是基于直接可测量的量。
2011-12-07 quant-ph
Advances on Tensor Network Theory: Symmetries, Fermions, Entanglement, and Holography
本文简要回顾了强关联系统张量网络(TN)态的理论发展。具体地说,我们简要地回顾了TN态的对称性效应,费米TN,从投影纠缠对态(PEPS)计算纠缠哈密顿量,以及多尺度纠缠重正化算符(MERA)与AdS/CFT或规范/引力对偶的关系。我们通过TN语言强调纠缠在几个物理性质和对象的出现中所起的作用。沿着这些路线的一些最近的结果也进行了讨论。
2014-10-18 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Entanglement-guided architectures of machine learning by quantum tensor network
Sun Yat-sen University(中山大学);ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科学技术研究院光子科学研究所(ICFO));ICREA(加泰罗尼亚研究与高级研究机构)
这是一个基本的,但仍然难以捉摸的问题,基于量子力学,特别是量子纠缠的方案,是否可以用于经典的信息处理和机器学习。即使是对这个问题的部分回答也会给机器学习和量子力学两个领域带来重要的见解。在这项工作中,我们实现了简单的数值实验,涉及到模式/图像分类,在其中,我们表示的多量子比特量子态写在矩阵乘积状态(MPS)的分类。将经典的机器学习算法应用于这些量子态来学习经典数据。我们明确地展示了量子纠缠(即,单点和二分纠缠)可以出现在这种表示的图像中。纠缠度在这里表征了数据的重要性,这些信息实际上被用来指导MPS的架构,提高效率。所需的量子位数可以减少到原始数量的1/10以下,这在最先进的量子计算机的访问范围内。我们期望这样的数值实验可以在表征经典机器学习算法方面开辟新的途径,同时为机器学习任务的通用量子模拟/计算提供帮助。
2018-06-26 cond-mat.str-el cs.LG quant-ph
Identification of quantum entanglement with Siamese convolutional neural networks and semi-supervised learning
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫理工大学理论物理研究所)
针对高维量子系统纠缠识别缺乏通用解法的问题,提出结合半监督三重孪生卷积神经网络与集成模型的方法,提升了3量子比特系统中部分转置正定纠缠态的识别准确率与泛化能力。
2024-08-19 cs.AI quant-ph
Tripartite entanglement transformations and tensor rank
理解多体纠缠的本质是量子信息理论的中心任务。为此,我们研究了三方纠缠的可转换性问题。我们发现,不存在简单的标准,以确定是否可以进行一般的三分变换与非零的成功概率,事实上,该问题是NP-难的。我们的结果是基于多体纠缠和张量秩(也称为施密特秩),在代数复杂性理论的一个关键概念之间的联系。这种关系不仅使我们能够描述确定可能的纠缠变换的一般困难,而且还使我们能够观察到以前忽视的事实,即{ \em施密特秩不是一个附加的纠缠度量}。因此,我们提高了一些已知的特定的三方纠缠态之间的转换率。此外,我们发现获得最有效的算法矩阵乘法精确地相当于确定格林伯格-霍恩-蔡林格状态和三角分布的三个爱因斯坦-波多尔斯基-罗森状态之间的转换的最佳速率。
2008-05-19 quant-ph
Tensor networks for frustrated systems: emergence of order from simplex entanglement
我们考虑了一个挫挫反铁磁三角晶格哈密顿量,并表明其退化基态的流形的性质是由一种新型的张量网络。这些张量网络不是基于辅助的最大纠缠对,而是基于三角形的W型单形。反铁磁三角形挫折,然后与辅助W-状态相反,铁磁秩序出现从收缩的GHZ样三角形单形。我们进一步讨论了各种单形的向外纠缠能力。这种分析表明,从定义张量网络的单形上的纠缠分类中,出现了不同的宏观有序类型。
2013-12-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Algebraic measures of entanglement
研究了一般张量$u$在张量积$H_1\ot...\ot H_k$中的秩. $u$的秩是纯态$v_1,...,v_p$的最小数目$p$,使得$u$是$v_j$的线性组合。该秩是$u$的纠缠度的代数度量。受量子计算的启发,我们完整地描述了$(\C^2)^{\ot 3}$中任意张量的秩,并给出了张量态到局域么正变换的规范形式。我们也得到部分结果$(\C^2)^{\ot 4}$,特别是,我们表明,张量的最大秩在$(\C^2)^{\ot 4}$等于4。
2000-08-06 quant-ph
Simulating the quantum Fourier transform, Grover's algorithm, and the quantum counting algorithm with limited entanglement using tensor-networks
研究纠缠受限对量子算法保真度的影响,利用张量网络方法模拟量子傅里叶变换、Grover算法和量子计数算法,发现适度减少纠缠仍能保持高保真度执行,为未来量子计算提供参考。
2024-09-25 cond-mat.other quant-ph
A tree tensor network approach to simulating Shor's algorithm
建设性地模拟量子系统进一步加深了我们对定性和定量特征的理解,这些特征在分析上可能是难以解决的。在这封信中,我们直接模拟和探讨了量子信息的一个典型例子:Shor波函数中的纠缠结构。所采用的方法是一个动态张量网络,它最初被构造为一个树张量网络,灵感来自模幂量子线路,后来有效地映射到一个矩阵产品状态。利用Schmidt数作为局域纠缠度量,我们的结构明确地捕获了波函数的非局域纠缠结构,并发现了一个纠缠标度关系。具体地说,我们看到,在临界尺度上饱和之前,跨双分区的纠缠在量子比特的数量上呈指数增长,该临界尺度与模块周期成比例。
2017-05-15 quant-ph
Classical Tensors and Quantum Entanglement II: Mixed States
考虑李群上不变算子值张量场。这些定义经典张量场李群评估他们的量子态。应用于局部酉群U(n)xU(n)的这种特定构造可以通过从在局部酉变换下构造不变的张量导出不变函数来建立用于识别纠缠单调候选的方法。特别地,对于n=2,我们恢复的纯度和并发相关的功能(Wootters 1998)作为所考虑的张量场的对称和反对称部分的内积的总和。此外,我们通过SU(2)xSU(2)的李代数的非线性实现,确定了一个杰出的纠缠单调候选者。后者的数量和并发之间的函数依赖说明了由两个变量参数化的混合状态的一个子类。
2010-12-11 math-ph math.MP quant-ph
Tensor-entanglement renormalization group approach to 2D quantum systems
传统的平均场论是一种简单的通用方法来理解不同的阶段。但这种方法只适用于具有短程纠缠的对称破缺态。在本文中,我们描述了一个通用的方法来研究二维量子相位与长程纠缠(如拓扑相位)。我们的方法是一种变分方法,使用张量积态(也称为投影纠缠对态)作为试验波函数。我们使用二维实空间RG算法来评估这些波函数的期望值。我们通过研究几个简单的二维量子自旋模型来证明我们的算法。
2008-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multipartite entanglement detection via projective tensor norms
引入并研究了一类基于对输入多体态施加局域压缩,然后计算输出的投影张量范数的纠缠判据。更准确地说,我们将Schatten类$S_1$到欧几里得空间$\ell_2$的收缩的张量积应用于混合量子态,我们称之为纠缠测试器。我们分析了这类准则在二体和多体系统、一般纯态和混合量子态以及一些重要的对称量子态上的性能。我们还表明,以前研究的纠缠标准,如重新排列和SIC POVM标准,可以在这个框架内查看。这使我们能够通过推导这两个标准的性能之间的系统关系,以肯定的方式回答商、阿萨迪安、朱和居恩的两个命题。
2020-10-13 math-ph math.FA math.MP
Tensor-network approach to compute genuine multisite entanglement in infinite quantum spin chains
我们设计了一种基于张量网络理论的方法来计算含有自旋1/2或自旋1量子粒子的无限自旋链的基态中真正的多点纠缠。通过对无限自旋系统的初始矩阵乘积态采用无限时间演化的块抽取方法,得到了系统的基态。我们明确地展示了如何与平移不变性的无限矩阵产品状态提供了一个自然的框架,以获得广义几何测量,真正的多点纠缠的可计算的措施,在量子多体系统的热力学极限与自旋1/2和更高的自旋粒子。
2019-06-06 cond-mat.str-el quant-ph
Tensors, entanglement, separability, and their complexity
University of Illinois, Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校)
本文提出用量子张量解决 $d$ 部分态纠缠与可分性量化问题,揭示了其与谱范数及核范数的关系,并证明在固定 $n$ 值时玻色子系统的相关计算可在多项式时间内完成。
2026-10-09 quant-ph
Iterative methods for computing U-eigenvalues of non-symmetric complex tensors with application in quantum entanglement
研究非对称复张量的酉本征值(U-本征值)的计算问题。利用复张量的对称嵌入,建立了非对称复张量的U-本征对与其对称嵌入张量的酉对称本征对(US-本征对)之间的关系.本文给出了利用对称嵌入计算非对称复张量的U-特征值的一个算法(算法\ref{algo:1})。另一种算法,算法\ref{algo:2},提出了直接计算非对称复张量的U-特征值,没有对称嵌入的帮助。最后,张量版本的著名的高斯-赛德尔方法的开发。通过数值算例比较了这三种算法的效率。这些算法被应用于计算量子多体非对称纯态纠缠的几何度量。
2019-06-29 math-ph math.MP math.OC
Fast entanglement generation via cavity-mediated nematic tensor dynamics
University of South Florida(南佛罗里达大学)
该研究针对原子系综纠缠生成速度慢的问题,提出利用腔介导向列张量动力学在近共振条件下实现快速纠缠生成,其速度比典型实验快百倍以上,还可加速最大纠缠态的制备。
2026-10-09 physics.atom-ph quant-ph
On the relative quantum entanglement with respect to tensor product structure
严格地建立了Zanardi等人提出的量子张量积新概念的数学基础。引入相对量子纠缠的概念,从数学和物理两个方面阐明了相对量子纠缠的意义。对于有限维或无限维的向量空间$W$,在$W$的自同态集$End(W)$上引入了所谓的张量积划分(TPP),并在$End(W)$的TPP集和$W$的张量积结构(TPS)集之间建立了自然的对应关系.作为一个副产品,它表明,一个任意给定的波函数属于一个n维希尔伯特空间,$n$不是素数,可以解释为一个可分离的状态相对于一些人造TPS,从而量子纠缠态的多体系统相对于“上帝给”的TPS可以被视为一个量子态在某种意义上没有纠缠。引入了标准观测量集的概念,探讨了TPP对象的基本结构,并建立了它与实际物理测量的联系。
2004-10-29 quant-ph
QSEA: Quantum Self-supervised Learning with Entanglement Augmentation
针对自监督学习模型容量与表征能力不足的问题,提出带纠缠增强的量子自监督方法QSEA,通过辅助量子比特纠缠生成增强样本、保真度损失量化表征相似性,在多基准上性能更优且抗噪稳定性更强,为量子学习系统奠基。
2025-06-12 quant-ph