Quantum operator entropies under unitary evolution
对于经历么正薛定谔时间演化的量子态,冯诺伊曼熵是常数。然而,热力学第二定律和我们的经验表明,熵随时间而增加。英格登介绍了量子算符熵,这是一个厄米算符的本征值的概率分布的香农熵。这些熵表征了量子态本身所固有的关于特定可观察量的缺失信息。当算符是密度矩阵时,冯诺伊曼熵是量子算符熵。我们研究了一个简单模型系统中的纯态幺正演化,该系统由一组高度互连的拓扑无序态和一个与时间无关的哈密顿量组成。一个初始受限的状态可以自由扩展到可用的状态。时间发展是完全可逆的,不会丢失量子信息,也不会应用过程颗粒化。位置熵随时间增加的方式与经典统计力学熵和第二定律都一致。
2019-06-20 quant-ph
Transitions of the Lyapunov spectrum and entanglement entropy in monitored quantum dynamics with homogeneous unitary gates
本文研究了受测量和空间均匀酉门演化的量子系统中的 Lyapunov 谱与纠缠熵,发现 Lyapunov 指数通常收敛于与测量结果无关的值,且谱转变与纠缠转变在相同阈值处发生,并基于 CPTP 动力学解释了该收敛机制。
2025-07-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Second Law of Thermodynamics under Unitary Evolution and External Operations
一个孤立量子系统中热力学熵的微观定义必须满足(i)可加性,(ii)可拓性和(iii)热力学第二定律。我们表明,对角熵,这是香农熵的能量本征基在每个时刻,满足前两个要求,第三个要求是满足的,如果一个任意的外部操作是在典型的时间进行。根据对角熵,热力学不可逆性来自以下事实:哈密顿动力学限制了幺正演化下的量子轨道,并且外部操作是在不参考系统微观状态的任何特定信息的情况下进行的。
2014-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement entropy distinguishes PT-symmetry and topological phases in a class of non-unitary quantum walks
我们计算了非幺正量子行走中硬币自由度和步行自由度之间的混合纠缠熵。该模型具有联合宇称和时间反演对称性或PT对称性,并支持拓扑相位时,这种对称性是未破缺的本征态。在长时间的渐近分析表明,量子行走可以无限期地维持混合纠缠在不破缺的对称性阶段,即使增益和损失机制。然而,当增益-损耗强度太大时,模型的PT对称性自发破缺,纠缠消失。因此,纠缠熵是一个有效的和强大的参数,用于构建PT对称性和拓扑相图在这个非幺正动力学系统。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum dynamical entropy, chaotic unitaries and complex Hadamard matrices
我们介绍了两个信息理论的不变量的投射酉群作用在有限维复希尔伯特空间:PVM和POVM动力学(量子)熵。他们量化的连续量子测量结果的随机性的情况下,每两个连续的测量之间的系统的演变是由一个给定的幺正算子描述。我们研究混沌幺正类,即,最大熵的那些,或者等价地,使得它们可以由某些正交基中的适当重新缩放的复Hadamard矩阵来表示。我们提供了一个酉算子是混沌的必要条件,这也成为充分的量子比特和qutrits。这些条件用算子的迹和行列式之间的关系来表示。我们还计算了二维和三维的混沌酉群的体积,以及二维酉群上的平均PVM动力学熵。我们证明了这个平均值的行为作为希尔伯特空间的维数的对数,这意味着概率,一个酉的动力学熵几乎尽可能大的接近单位的维数趋于无穷大。
2018-01-16 cs.IT math-ph math.IT
A New Mechanism of Open System Evolution and Its Entropy Using Unitary Transformations in Noncomposite Qudit Systems
开放系统的演化通常与系统与环境的相互作用有关。建立了一种研究量子比特(二能级原子)态开放型系统演化的新方法。这种演化是由应用于Qutrit(三能级原子)态的幺正变换决定的,Qutrit态定义了量子比特子系统。这个过程可以用来获得不同的量子比特量子信道采用幺正变换到qutrit系统。特别地,我们研究了相位阻尼和自发发射量子信道。此外,我们提到了一个建议,准酉变换的量子比特,鉴于酉变换的总quutrit系统。实验实现也解决了。考虑了演化的概率表示及其信息熵特性。
2019-07-27 quant-ph
Thermodynamic and quantum entropy gain of frame averaging
我们讨论了一般酉映射U之后的泛非酉映射M,其冯诺伊曼熵增益与计算的热力学熵产生一致。对于多体量子库,我们证明了M可以是空间坐标系所有平移的平均。假设微观和宏观熵产生的一致性,导致帧平均的熵增益和相对熵之间的一个新的方程。我们的映射M与最近在量子参考系理论中使用的称为旋转的旧映射相一致。我们已经得到了相关的结果,我们简要地讨论了其中的一些。帧平均(旋转)的现实世界的不可逆性可能的相关性被提及。
2011-05-08 cond-mat.stat-mech gr-qc math-ph
Shallow Approximate Unitary Designs from Relative Entropy Decay of Unstructured Random Circuits
University of Chicago(芝加哥大学);Indiana University(印第安纳大学)
该研究解决近似酉k-设计的架构必要性问题,证明非结构化时间周期电路可在近对数深度生成加性误差近似k-设计,推导的相对熵重组方法具独立研究价值。
2026-08-20 cs.IT math.IT quant-ph
Exact solution of long-range stabilizer Rényi entropy in the dual-unitary XXZ model
针对量子系统的量子魔法生成问题,本文聚焦双幺正XXZ模型和稳定器雷尼熵(SRE),利用ZX演算及图形规则得到长程SRE的精确解,还通过数值验证低雷尼参数情形并给出其他二分划分结果。
2024-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Localized Excitations from Localized Unitary Operators
局域么正算符是量子系统局域性和因果性的基本探测:局域么正算符在纠缠态中产生局域激发。工作与明确的形式,我们探讨这些运营商在量子力学和量子场论的性质。我们发现,不同于酉算子,本地非酉算子一般创建非本地激发。我们提出了一个本地图片的量子系统中,本地化的实验只能通过本地化的哈密顿变形,因此本地化的幺正算子。我们证明了局域化的幺正算子模型某些量子猝灭。我们展示了Reeh-Schlieder定理如何从纠缠,非酉算子和局部图像的基本性质直观地得出。我们证明了最近在共形场论中关于激发态纠缠熵的准粒子图像并不是对所有局域算符都是普适的。我们证明了一个因果关系的纠缠熵和连接我们的结果的AdS/CFT对应。
2017-06-25 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Independent stabilizer Rényi entropy and entanglement fluctuations in random unitary circuits
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室)
该研究探讨了随机酉电路中魔法和纠缠的分布特性,发现其在大N下呈现指数局部化且不相关波动,典型量子态具有大魔法和纠缠熵。
2026-01-29 quant-ph
Entropic localization in non-unitary Newtonian gravity
分析了非么正四阶引力的牛顿极限的定域性和熵产生。有人认为,纯粹的高度非定域态的质心运动的宏观机构迅速演变成非定域合奏的高度定域态。估计了局部化时间和最终熵。
2004-03-23 gr-qc quant-ph
Diagonal unitary entangling gates and contradiagonal quantum states
研究了$N^2$阶对角随机酉矩阵系综的非局部性质。这种二分对角量子门的平均施密特强度被示出为$\log N$,与随机酉门的$\log N^2$行为特征相反。对角门$U$的纠缠功率与辅助量子态$ρ=AA^{\dagger}/N^2$的冯诺依曼熵有关,其中方阵$A$通过将长度为$N^2$的$U$的对角元素的向量整形为阶数为$N$的方阵而获得。这一事实提供了一个动机,研究非厄米幺模矩阵$A$的系综,具有相同的模和随机相位的所有条目和量子态$ρ$的系综,使得它们的所有对角条目都等于$1/N$。这种状态相对于计算基础是反对角的,在这个意义上,在所有酉等价状态中,由于粗粒化过程,它最大化了复制到环境中的熵。的单峰系综的平方奇异值的前四个时刻的推导,在此基础上,我们猜想连接到最近研究的组合对象称为“Borel三角形”。这使我们能够准确地找到随机相密度矩阵的平均冯诺依曼熵和相应的二分纯态系综的平均纠缠。
2014-07-04 math-ph math.MP quant-ph
Clifford entropy
University of Massachusetts Boston(马萨诸塞大学波士顿分校)
Clifford熵衡量任意酉操作与Clifford酉操作的接近程度,并通过数值和解析方法分析其性质及应用。
2025-12-28 quant-ph
Unitary quantum gates, perfect entanglers and unistochastic maps
研究了酉群上Haar测度诱导的量子门系综的非定域性质。我们分析了酉矩阵U的纠缠熵等于重排矩阵奇异值向量的香农熵。对U(N^2)上的哈尔测度上的熵求平均,我们发现它的渐近行为。对于两个量子比特的量子门,我们导出了相互作用内容的诱导概率分布,并表明完美纠缠体的相对体积为8/3 π \approx 0.85。我们建立了一个单比特双随机映射是单随机映射的显式条件,使得它可以通过在最大混合态下的单比特环境上的部分迹得到.
2013-04-30 quant-ph
Ergotropic interpretation of entanglement entropy
该研究为量子物理中的纠缠熵提供了作功诠释,明确其与局域测量下幺正操作的可提取能量、最低冷却温度的定量关联。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech gr-qc
How unitary cosmology generalizes thermodynamics and solves the inflationary entropy problem
我们分析宇宙学假设统一的量子力学,使用一个三方划分成系统,观察者和环境的自由度。这将热力学第二定律推广到“系统的熵不会减少,除非它与观察者相互作用,它不会增加,除非它与环境相互作用。“前者来自我们推导出的量子贝叶斯定理。我们表明,由于宇宙暴胀产生的长程纠缠,宇宙熵随观测到的信息比特数呈指数下降,而不是线性下降,因此,给定的观测者可以减少熵的数量远远超过她的大脑可以存储的信息量。事实上,我们认为,只要暴胀发生在体积的不可忽略的一部分,几乎所有有知觉的观察者都会发现自己处于暴胀后的低熵哈勃体积中,我们人类也没有理由感到惊讶,这解决了所谓的暴胀熵问题。对于酉宇宙学来说,一个可以说是更糟糕的问题涉及到伽马射线爆发对“大崩溃”的限制,这是第四个宇宙末日场景,与“大崩溃”,“大寒冷”和“大撕裂”一起,其中膨胀空间的颗粒性质越来越多地改变了我们的生命支持物理定律。我们的三方框架还澄清了什么时候流行的量子引力近似是有效的,即爱因斯坦张量等于应力-能量张量的量子期望值,以及最近试图将暗能量解释为超视界尺度波动的引力反作用的问题如何可以被理解为这种近似的失败。
2012-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Information and Entropy
热力学熵并不是一个完全令人满意的量子态信息的度量。这种未知纯态的熵为零,尽管对这种纯态的副本进行重复测量确实会传递信息。有鉴于此,我们提出了一种新的量子态信息熵的度量,它包括纯态信息和热力学熵。信息的起源解释在一个单一的和非单一的进化之间的相互作用。这种互补性也是所谓的无相互作用测量的基础。
2006-05-10 cs.IT math.IT quant-ph
Unitary (semi)causal quantum-circuit representation of black hole evaporation
本文用量子线路语言推导了遵循事件视界半因果性的黑洞幺正蒸发结构,分析了纠缠熵演化,并以两族量子比特玩具模型作为示例。
2024-02-23 gr-qc hep-th quant-ph
On exact identity between thermodynamic and informatic entropies in a unitary model of friction
考虑了分子库的基本碰撞模型,在该模型上施加一个外场,并将功耗散成热。为了在微观水平上实现宏观不可逆性,我们引入了一个随机混合分子身份的“不可逆”映射。这张地图预计将产生信息熵完全等于独立计算的不可逆热力学熵。
2006-05-28 quant-ph
Quantum phase transition from bounded to extensive entanglement entropy in a frustration-free spin chain
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
该研究提出一族严格可解的连续无阻挫哈密顿量,证明其非简并基态存在从有界纠缠熵到广延体积熵标度的新奇量子相变,该基态是有色Motzkin路径均匀叠加态的形变。
2016-06-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Critical behaviors of magic and participation entropy at measurement induced phase transitions
Boston College(波士顿学院);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
研究非单位ary量子电路动力学中参与熵和稳定子熵的临界行为,发现其饱和时间与系统规模线性相关,与纯单位ary动力学不同。
2026-03-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy from scattering in weakly interacting systems
该研究用微扰理论分析弱短程散射(S矩阵近单位矩阵)下二分量子系统的冯·诺依曼熵变化,得到熵增的初始态和S矩阵判据,指出满足条件的初始态是可分态子类,可由经典过程构造。
2025-09-04 cond-mat.other hep-th math-ph
Non-unitary Entanglement Dynamics in Continuous Variable Systems
我们构造了一个随机酉高斯电路的连续变量(CV)系统高斯测量。我们发现,当测量率为非零,稳态纠缠熵饱和的面积律标度。这与多体量子比特系统不同,在多体量子比特系统中,普遍预期会发生一般的纠缠跃迁。由于局域希尔伯特空间是无界的,所以破坏纠缠的时间尺度总是比建立纠缠的时间尺度短得多,而在有限的局域希尔伯特空间中可以达到一种平衡。根据同样的推理,没有过渡也应该适用于其他非酉高斯CV动力学。
2021-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum coherence in multipartite systems
在利用相对熵作为量子关联距离度量的统一框架下,我们明确了多体系统中量子相干性、量子不协调和量子纠缠的层次结构.在此基础上,我们引入了一种新的量子相干性度量--无基量子相干性,并证明了该量与量子失谐量完全等价。此外,由于相干性的原始相对熵是一个基依赖量,我们研究了量子相干性的局域和非局域幺正产生,重点是两个量子比特的幺正门。有趣的是,我们的研究结果表明,非局部酉门不一定优于局部酉门。最后,详细讨论了三组分系统中量子相干性的可加性关系,其中冯诺伊曼熵的强次可加性起着至关重要的作用。
2015-06-05 quant-ph
Quantum correlations in entangled two-particle non-unitary quantum walks
本文研究增益-损耗非幺正量子行走中双粒子纠缠关联的演化,发现反对称态在例外点处纠缠衰减更慢且单粒子并发度不受耗散影响,并揭示其指示量子-经典转变及区分拓扑相的能力。
2025-05-06 quant-ph
Quantum entropy thermalization
本文证明了在纯积态初始化的近可积Sachdev-Ye-Kitaev模型中,通过引入随机全连接4体相互作用微扰,子系统熵在长时间后达到热化。
2025-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Evaluating the Eavesdropper Entropy via Bloch-Messiah Decomposition
本文利用高斯幺正的布洛赫-弥赛亚分解分析了窃听者对离散调制连续变量量子密钥分配系统的纠缠克隆攻击。这种分解允许将窃听和追踪Bob模式产生的非线性酉变换替换为单模操作(挤压器、移相器和位移)和双模分束器的架构。基于这样的架构,我们能够得到更严格的上限窃听熵的离散调制CVQKD方案。新的界限是合理的高斯极值属性有效的纠缠为基础的等效协议。
2021-07-30 quant-ph
Time-Energy and Time-Entropy Uncertainty Relations in Nonequilibrium Quantum Thermodynamics under Steepest-Entropy-Ascent Nonlinear Master Equations
在非耗散么正哈密顿动力学领域,著名的Mandelstam-Tamm-Messiah时间-能量不确定关系$τ_{F}Δ_H\ge \hbar/2$为特征时间$τ_F =Δ_F/|{\rm d} \langle F\rangle/dt|$提供了一个一般的下界,一般量子可观测$F$的平均值可以随其不确定分布的宽度($F$波动的平方根)$Δ_F$而变化。一个有用的实际结果是,在幺正动力学中,具有较长寿命的状态是那些具有较小能量不确定性$Δ_H$(能量波动的平方根)的状态。在这里,我们表明,当酉演化补充了最陡熵上升模型的耗散,由此产生的非线性主方程需要这些下限得到修改,并依赖于熵的不确定性$Δ_S$(熵波动的平方根)。例如,我们得到的时间-能量-和-时间-熵的不确定性关系$(2τ_{F}Δ_H/ \hbar)^2+(τ_{F}Δ_S/{k_{\rm\scriptscriptstyle B}}τ)^2 \ge 1$其中$τ$是一个特征耗散时间功能,为每个给定的状态定义的强度的非酉,最陡熵上升的一部分,假设的主方程。对于纯粹的耗散动力学,这简化为时间-熵不确定性关系$τ_{F}Δ_S\ge {k_{\rm\scriptscriptstyle B}}τ$,这意味着具有较长寿命的非平衡耗散态具有较小的熵不确定性$Δ_S$。
2019-11-18 quant-ph
Relative Entropy for Fermionic Quantum Field Theory
本文研究了自对偶CAR代数$\mathfrak{A}_{SDC}(\mathcal{H},Γ)$在荒木意义下的相对熵.我们注意到,对于$f \in \mathcal{H}$的特定选择,$\mathfrak{A}_{SDC}(\mathcal{H},Γ)$中的关联元素是酉的。因此,我们显式地计算了$\mathfrak{A}_{SDC}(\mathcal{H},Γ)$上的准自由态和它的激发态相对于上述幺正元的相对熵。该方法的一般性,使我们能够考虑$\mathcal{H}$作为整体双曲时空上的经典狄拉克方程的解决方案的希尔伯特空间,使我们的结果,一个费米量子场论的相对熵的计算。我们的结果将Longo和Casini等人关于自由标量量子场论中准自由态与相干激发之间相对熵的结果推广到费米子的情形。作为第一个应用,我们计算了这样一个超静态时空上的马约拉纳场的相对熵。
2022-10-18 hep-th math-ph math.MP
Exactly solvable non-unitary time evolution in quantum critical systems I: Effect of complex spacetime metrics
本文利用可精确求解模型研究复时空度规导致的一维量子临界系统非幺正演化,揭示纠缠熵对数增长等普适行为,并数值分析含时驱动下的稳态纠缠结构。
2024-07-29 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Quantifying Unitary Flow Efficiency and Entanglement for Many-Body Localization
我们探测体积几何的韦格纳威尔逊流(WWF)的背景下,多体局域化,通过解决效率和体积纠缠增长的措施,通过近似上界的边界纠缠熵。我们将这些上限连接到Fubini研究度量,并澄清了一个中心量,信息波动的复杂性,区分散装酉旋转纠缠生产。我们还给出了一个简短的新的证明的小增量纠缠定理在没有ancillas,实现了一个维度无关的,通用的因子$c= 2$。
2021-10-19 cond-mat.dis-nn quant-ph
Extensive increase of entropy in quantum quench
在孤立量子系统中,证明了在任何非平凡量子猝灭中,热力学熵和对角熵必然大幅度增加。对于任何代表热平衡的初始状态(即使是纯态),热力学熵都有大范围的增加。另一方面,对角熵的广泛增加的条件下,前淬火和淬火后满足本征态热化假设的任何固定的初始状态。
2016-10-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum marginal inequalities and the conjectured entropic inequalities
在\cite{Zhang2012}中提出了一个相对熵的猜想-- \emph{the modified super-additivity inequality}:存在三个酉算子$U_A\in \unitary{\cH_A},U_B\in \unitary{\cH_B}$和$U_{AB}\in \unitary{\cH_A\ot \cH_B}$使得$$ \rS(U_{AB}ρ_{AB}U^\dagger_{AB}||σ_{AB}) \geqslant \rS(U_Aρ_AU^\dagger_A||σ_A) + \rS(U_Bρ_BU^\dagger_B||σ_B), $$,其中要求参考态$σ$是满秩的.本文对这一不等式进行了数值研究。结果表明,修正的相对熵超可加性不等式似乎对所有量子比特对都成立。
2015-03-30 quant-ph
Entanglement Growth and Minimal Membranes in $(d+1)$ Random Unitary Circuits
本研究通过随机幺正电路模拟,揭示了纠缠熵增长特性与$(d+1)$维弹性介质中膜粗糙化指数的关联,为理解多体纠缠动力学提供了新视角。
2023-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Multipartite entangling power by von Neumann entropy
LMIB(Beihang University), Ministry of Education, and School of Mathematical Sciences, Beihang University(北京航空航天大学)
本文提出多体纠缠、辅助纠缠和解纠缠能力的概念,通过最小凸和计算多体单元操作的纠缠能力,并分析了多体门的纠缠能力。
2024-10-20 quant-ph
Non-Additivity of Minimum Output p-$\mathbf{R\acute{e}nyi}$ Entropy
Hastings利用随机酉信道证明了最小输出熵的可加性猜想是不成立的。在本文中,我们采用他的方法来证明,最小输出$p-$雷尼熵是非加性的$p\in(0,p_0)\cup(1-p_0,1)$,其中$p_0\approx 0.2855$。
2012-12-24 quant-ph
Reinforced Disentanglers on Random Unitary Circuits
Northeastern University(东北大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室)
本文使用PPO强化学习算法在随机Clifford电路中寻找最优解纠缠器,通过将投影测量表示为状态并利用比特翻转操作作为动作,发现解纠缠所需测量次数远少于测量诱导相变数值结果,并成功表征了最优解纠缠器的模式。
2024-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Extensive Entropy Bounds
它表明,系统中的熵是一个广泛的功能的能量和体积,贝肯斯坦和全息熵界预测新的结果。更明确地说,贝肯斯坦熵界导致热辐射的熵(Unruh-Wald界)和球形熵界意味着“因果熵界”。令人惊讶的是,第一个界限显示了黑洞物理学和斯蒂芬-玻尔兹曼定律(由热黑体发射的辐射的能量和熵通量密度)之间的密切关系。此外,我们发现不同种类的无质量场的数目是有界的$\sim 10^{4}$。
2003-04-28 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Page curves and replica wormholes from random dynamics
本文在一个具有GUE随机哈密顿量的玩具量子系统中,通过区分平均态熵与平均熵,揭示了非幺正佩奇曲线与恢复幺正性的类副本虫洞贡献之间的差异来源。
2024-05-01 gr-qc hep-th quant-ph
Average diagonal entropy in non-equilibrium isolated quantum systems
引入对角熵作为一个很好的熵候选,特别是对于孤立的量子系统的平衡。在这里,我们提出了一个分析计算的平均对角熵的系统进行幺正演化和外部扰动的形式的循环淬火。我们比较我们的分析结果与各种多体量子系统的数值模拟。我们的计算阐明了最近在文献中提出的各种启发式关系。
2016-03-24 quant-ph
Entanglement in dual unitary quantum circuits with impurities
本文研究含空间固定非对偶幺正杂质门的对偶幺正量子电路中的纠缠动力学,通过比较准粒子图像与膜图像及精确计算,发现有限子系统可出现非单调纠缠增长,揭示了膜图像在混沌电路中的适用范围。
2025-08-19 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Spread complexity for measurement-induced non-unitary dynamics and Zeno effect
本文利用传播复杂度与传播熵研究重复测量诱导的非幺正动力学,提出适用于复对称哈密顿量的高效Krylov基构造算法,并揭示测量频率趋高时复杂度增长时间发散,从而刻画量子芝诺效应的出现。
2024-04-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Non-Markovian random unitary qubit dynamics
我们比较了两种非马尔可夫量子演化的方法:一种是基于可分映射的概念,另一种是基于量子态的可分性。前一个概念是充分的特点,在当地的发电机,而它通常是不正确的后者。一个简单的量子比特随机幺正动力学的例子显示了这些方法之间的复杂差异。此外,在这种情况下,这两种方法的充分特点是在本地退相干率。作为一个副产品,它表明,熵可能单调增加,即使非马尔可夫量子比特动力学。
2012-12-20 quant-ph
INTRINSIC MECHANISM FOR ENTROPY CHANGE IN CLASSICAL AND QUANTUM EVOLUTION
结果表明,经典和量子演化的刘维尔空间表象中时间算符的存在为物理态的有效熵变提供了一种机制。特别地,一个初始有效纯态可以在通常的幺正演化下演化为一个有效混合态。
1995-02-14 quant-ph
Entangling power and operator entanglement in qudit systems
建立了一般有限维二体量子系统中幺正算符的纠缠势,并给出了基于冯诺伊曼熵的纠缠势与基于线性熵的纠缠势之间的关系.重要的是,我们证明了一般控制幺正算符作用在两个等维量子点上的纠缠功率与相应的算符纠缠成正比,如果采用线性熵作为表征纠缠度的量。本文讨论了量子比特上三种典型的量子门:SUM门、双SUM门和SWAP门的纠缠功率和算符纠缠。
2003-02-16 quant-ph
The statistics of mesoscopic systems and the physical interpretation of extensive and non-extensive entropies
热力学的基本假设最初是为宏观系统制定的。他们导致定义的熵,其中,对于一个均匀的系统,是一个齐次函数的一阶广泛的变量和最大化的平衡。我们说宏观系统是广延的,所以熵也是广延的。对于介观系统,根据定义,大小和与其他系统的接触影响其热力学性质,因此,如果我们定义熵,则它不可能是广义变量中的一阶齐次函数。所以,介观系统和它们的熵是非广延的。虽然对于宏观系统和齐次熵的平衡条件是明确定义的,但不太清楚如何将非广延熵应用于计算介观系统的平衡性质-例如,不清楚子系统之间的边界和接触所起的作用。本文提出了一个适用于宏观和介观系统的平衡态熵的一般定义。这个定义在介观系统的熵的定义中仍然留下了明显的模糊性,但我们认为这是熵的拟人化特征的标志(见Jaynes,Am. 33,391,1965)。为了验证我们的方法,我们分析了四个公式的熵(两个广泛的和两个非广泛的熵)和计算的平衡(正则)概率分布的两种方法。我们表明,这些方法,虽然被广泛使用,是不等价的,其中之一是我们的定义的复合系统的熵的后果。
2018-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of quantum entanglement
研究了二体量子态纠缠的离散动力学模型。它涉及到系统的全局幺正动力学和局部双随机或衰减信道的周期作用。对于初始纯态,纠缠的衰减伴随着系统的冯诺伊曼熵的增加。我们观察并讨论了由于两个子系统的幺正相互作用而引起的纠缠的恢复。对于两个子系统的边缘熵不同的混合态(其中一个大于全局熵,另一个小于全局熵),我们发现纠缠衰减速度不对称。当去极化通道作用于具有较小边缘熵的经典子系统时,这些态的纠缠减小得更快。
2002-09-02 quant-ph
Monotonic and non-Nonmonotonic Impurity Entropy flows in a $\mathscr{PT}$-Symmetric Kondo Model
University of Geneva(日内瓦大学);Rutgers University(罗格斯大学)
研究非厄米$\mathscr{PT}$对称量子杂质模型中Kondo屏蔽与杂质熵,发现即使边界相互作用非幺正,杂质熵仍从$\ln 4$单调降至0。
2026-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Entanglement Dynamics by (Non-)Unitary Local Operator Quenches in a 2D Holographic CFT
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Kyoto University(京都大学);RIKEN Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS))
研究二维全息共形场论中空间无穷大系统,通过原初算符作用于真空态后的时间演化,探讨纠缠熵和互信息变化。对比幺正与非幺正时间演化的差异及效应,还研究了相关系统的对偶引力,揭示其是视界依赖时空的黑膜。
2026-07-17 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Volume-law to area-law entanglement transition in a non-unitary periodic Gaussian circuit
该研究针对具有空间平移和时间周期性的非幺正周期高斯电路,通过将演化与弱测量映射为Möbius变换,解析证明了多种测量诱导纠缠相变的存在,并精确得到体积律到面积律相变的三类纠缠熵临界指数ν。
2023-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Steepest Entropy Ascent for Two-State Systems with Slowly Varying Hamiltonians
最速熵上升方法被认为是和应用到少状态系统。当系统的哈密顿量是时间依赖的,最大熵产生的原则仍然可以利用,参数来支持这一事实。在允许绝热近似的动力学的酉部分的缓慢变化的哈密顿量的限制,系统表现出显着的鲁棒性的热化过程。具体的例子,如在旋转场和一个通用的两态系统进行避免交叉的自旋被认为是。
2018-07-09 quant-ph
Unitary paradox of cosmological perturbations
本文提出宇宙学微扰的幺正悖论:曲率微扰超视界与亚视界模式的纠缠熵会超过哈勃视界的 Bekenstein-Hawking 界,并分别给出暴胀或暗能量时期发生该悖论的临界时间。
2023-07-10 gr-qc hep-ph hep-th
Maximal quantum entanglement at exceptional points via unitary and thermal dynamics
在过去的两年里,由非厄米哈密顿控制的最小的开放量子系统已经在多个平台上实现。在这里,我们研究开放系统的动力学与厄米或反厄米哈密顿,这两个都可以在这样的平台上实现。对于一个单一的系统受到酉和热动力学在一个周期性的方式,我们表明,相应的Floquet哈密顿量具有丰富的相图与众多的例外点(EP)简并轮廓。该协议可用于实现量子Hatano-Nelson模型,其特征在于非对称隧穿。对于一个幺正量子比特和一个热量子比特,我们证明了在由它们之间的厄米耦合强度控制的EP处,并发是最大的。令人惊讶的是,每个量子比特的熵也在EP处最大化。我们的研究结果指出,经历单一和热动力学系统的多样现象。
2022-01-13 quant-ph