Learning interacting fermionic Hamiltonians at the Heisenberg limit
本文提出一种在海森堡极限下学习更一般费米子Hubbard哈密顿量的算法，支持复跃迁幅值和非零化学势，并利用辅助费米子模式满足宇称超选择约束，实现与系统尺寸无关的高效学习。
2024-12-31 quant-ph
Asymptotic entanglement capacity of the Ising and anisotropic Heisenberg interactions
我们计算了Ising相互作用ZZ，各向异性海森堡相互作用XX + YY，以及更一般地，具有标准形式K = a XX + b YY的任何两量子比特哈密顿量的渐近纠缠容量。我们还描述了一个纠缠辅助的经典通信协议使用的哈密顿量K的速率等于渐近纠缠容量。
2002-10-15 quant-ph
Quantum Phase Transition of Ground-state Entanglement in a Heisenberg Spin Chain Simulated in an NMR Quantum Computer
利用核磁共振量子计算机，我们在实验上模拟了海森堡自旋链的量子相变。用多脉冲序列产生哈密顿量，在核自旋系统的（伪纯）基态中制备有效哈密顿量，并使海森堡链从乘积态变为纠缠态，最后变为不同的乘积态.
2004-11-08 quant-ph
Heisenberg-Limited Quantum Hamiltonian Learning via Randomly Spread Product-States
ICFO - The Institute of Photonic Sciences（光子科学研究所）；Forschungszentrum Jülich, Institute of Quantum Control, Peter Grünberg Institut (PGI-8)（于利希研究中心量子控制研究所彼得·格林伯格研究所）；Quside Technologies SL（Quside科技有限公司）
提出一种仅用局部量子操作即可实现海森堡极限二次费舍尔信息标度的协议，通过局部Haar随机乘积态初始化和随机泡利乘积测量，无需纠缠或全局相干测量，同时通过系综平均实现无偏估计。
2026-07-03 quant-ph
Fractional Heisenberg Equation
分数阶导数可以定义为导数的分数次幂。换位子（i/h）[H，]，它被用在海森堡方程中，是一组可观测量的导数。求导是满足莱布尼茨规则的映射。在本文中，我们考虑一个分数阶导数的一组量子可观的交换子（i/h）[H，]的分数幂。结果，我们得到了一个分数阶推广的海森堡方程。精确求解了分数阶海森堡方程中自由粒子和谐振子的哈密顿量。建议的海森堡方程推广了量子哈密顿系统的概念来描述量子耗散过程。
2008-04-03 quant-ph
Geometric vs. Dynamical Gates in Quantum Computing Implementations Using Zeeman and Heisenberg Hamiltonians
量子计算在几何相位方面，即Berry或Aharonov-Anandan相位，在一定程度上是容错的。我们研究其实现的基础上塞曼耦合旋转场和各向同性海森堡相互作用，描述NMR，也可以实现在量子点和冷原子。利用量子比特基态的一种新的物理表示，我们构造了基于Berry相位和Aharonov-Anandan相位的$π/8$和Hadamard门。对于旋转场中的两个相互作用的量子比特，我们发现，当两个量子比特的旋磁比相等时，基于Berry相位或基于Aharonov-Anandan相位的两个量子比特门总是不可能构造的。在实现量子门的通用集合时，可以组合几何$π/8$和Hadamard门以及动态$\sqrt{\rm SWAP}$门。
2008-09-12 quant-ph
Optimizing qubit Hamiltonian parameter estimation algorithms using PSO
我们开发量子位哈密顿单参数估计技术，使用贝叶斯方法。所考虑的算法仅限于固定基中的投影测量，并且是在量子比特测量比特征量子比特演化慢得多的假设下导出的。我们使用粒子群优化（PSO）的非自适应算法进行优化，并与以前开发的局部最优方案进行比较。
2012-06-18 quant-ph
Super-Heisenberg scaling in Hamiltonian parameter estimation in the long-range Kitaev chain
在量子精密测量中，非线性多体相互作用可以提高哈密顿量参数估计的精度，使之超过海森堡标度。在这里，我们考虑估计的相互作用强度的线性系统与长程相互作用和Kitaev链作为一个案例研究，我们建立了一个过渡从海森堡到超海森堡标度的量子费舍尔信息通过改变相互作用范围。进一步证明了量子控制可以提高量子费舍尔信息的前因子。我们的结果探索了最佳量子控制和长程相互作用在多体量子精密测量中的优势。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum state transfer using 1D Heisenberg Hamiltonian on quasi-1D lattices
该研究提出准一维晶格上的量子态传输协议，通过将准一维Heisenberg模型映射为等效一维XXZ模型，结合编解码与一维哈密顿量演化实现传输，性能优于全准一维哈密顿量方案。
2023-06-14 quant-ph
Heisenberg and Heisenberg-Like Representations via Hilbert Space Bundle Geometry in the Non-Hermitian Regime
National Sun Yat-sen University（国立中山大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）；RIKEN（理化学研究所）；Basque Center for Applied Mathematics（巴斯克应用数学中心）；National Chung Hsing University（国立中兴大学）；University of Michigan（密歇根大学）
该研究针对非厄米含时体系中薛定谔与海森堡表象关系不明确的问题，借助希尔伯特空间丛几何建立两者联系，提出具有几何解释的类海森堡表象，可推广至动态度规与含时哈密顿量系统。
2025-05-14 quant-ph
Heisenberg dynamics for non self-adjoint Hamiltonians: symmetries and derivations
在最近的一些文献中，非自伴哈密顿量，$H\neq H^\dagger$，经常被认为是与增益损失系统的作用。这些系统的动力学在大多数情况下是由薛定谔方程给出的。在本文中，我们更侧重于量子力学的海森堡像的图片，强调（少数）相似之处和（许多）的差异，尊重标准海森堡图像的系统驱动的自伴哈密顿。特别是，的对称性，*-导数和积分的运动的作用进行了讨论。
2022-12-03 math-ph math.MP quant-ph
Parallelizable adiabatic gate teleportation
我们引入了一个扭曲的海森堡型相互作用哈密顿量，一个海森堡型自旋相互作用，其中第二个量子比特的坐标根据幺正门扭曲。我们发展了可并行绝热门隐形传态（PAGT），其中一个酉门序列在绝热过程的单个步骤中执行。在PAGT中，数值计算表明实现$L$幺正门序列的绝热演化所需的时间最多随$O(L^5)$而增加。然而，我们表明，它有一个有趣的属性，它可以映射的时间顺序的门的空间顺序的相互作用指定的最终哈密顿。利用这一特性，我们提出了一种控制PAGT方案，通过控制量子比特来控制门的顺序。在受控PAGT方案中，通过同时应用实现酉门$F$和$G$的扭曲海森堡型相互作用哈密顿量，根据控制量子比特的状态相干地执行两个不同排序的顺序酉门$FG$和$GF$。我们调查为什么扭曲海森堡型相互作用哈密顿允许PAGT。我们表明，扭曲海森堡型相互作用哈密顿量有能力执行一个转置酉门，只需修改的空间排序的最终哈密顿实现一个酉门绝热门隐形传态。由转置酉门所表示的时间反演哈密顿量所产生的动力学使得能够在绝热实现中确定性地模拟并行门隐形传态的后选择事件。
2015-09-04 quant-ph
Optimizing fermionic Hamiltonians with classical interactions
Delft Institute of Applied Mathematics, TU Delft（代尔夫特应用数学研究所，代尔夫特理工大学）；QuTech, TU Delft（QuTech，代尔夫特理工大学）；Perimeter Institute, Waterloo（珀米特研究所，滑铁卢）
本文通过高斯混合方法，利用经典相互作用优化费米子哈密顿量，证明高斯态可达到至少1/3的近似比，并提供高效的半正定规划算法。
2026-02-23 quant-ph
The Model of the Theory of the Quantum Brain Dynamics can be cast on the Heisenberg Spin Hamiltonian
在本文中，我们证明了量子脑动力学模型可以被投射到一种海森堡自旋哈密顿量上。因此，我们想强调的是，大脑的量子动力学应该通过量子自旋系统的物理学来理解。
2003-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.med-ph
Distorted Heisenberg Algebra and Coherent States for Isospectral Oscillator Hamiltonians
通过分析一类等谱振子哈密顿量在能量本征态基础上的表示，研究了其动力学代数。它表明，这种表示变得类似于标准的海森堡代数，它是依赖于一个参数$w\geq 0$。我们称之为{ \it distorted Heisenberg algebra}，其中$w$是失真参数。导出了任意$w$的相干态，并对一些具体例子进行了详细讨论。通过适当地选择系统的初始状态，给出了产生压缩的一个处方。
1995-01-11 hep-th quant-ph
Heisenberg-Uncertainty of Spatially-Gated Electromagnetic Fields
推导出空间门控电场和磁场波动的海森堡不确定关系。小的门控尺寸的不确定性增加，这意味着在有限的空间中的电磁场的量子性质必须考虑在内。以磁场为代价优化光的状态以使电最小化，反之亦然应该是可能的。空间限制和量子场可以替代地通过场与纳米结构的相互作用而在没有门控的情况下实现。可能的应用包括纳米结构和光学腔和手性信号的非线性光谱学。
2021-04-20 quant-ph
A Quantum Approach to the Continuum Heisenberg Spin-Chain Model: Position-Dependent Mass Formalism and Pre-canonical Quantization
本研究利用预正则量子化方法对一维海森堡自旋链连续模型的位置依赖质量哈密顿密度进行量子化，通过泛函Bethe-Ansatz方法求得基态与第一激发态，提供了系统的全面量子描述。
2025-06-25 quant-ph
Optimizing adiabaticity in quantum mechanics
导出了含时量子力学系统的哈密顿量的条件，如果满足该条件，则意味着最佳绝热性（定义如下）。该条件用哈密顿量和与之相关的演化算子来表示，由于后者以复杂的方式依赖于哈密顿量，因此还不清楚如何使用该条件来提取关于最优哈密顿量的有用信息。该条件是测试一个完全可解的时间依赖性问题（自旋在磁场），在那里完全绝热演化可以很容易地确定。
2011-09-12 quant-ph
Investigation of non-Hermitian Hamiltonians in the Heisenberg picture
提出了非厄米但$η$ -伪厄米哈密顿系统的海森堡图象。如果一个非厄米但$η$ -伪厄米哈密顿量导致实二阶运动方程，尽管它们的一阶海森堡运动方程是复杂的，我们可以构造一个厄米对应物，给出相同的二阶运动方程。通过相似变换，我们证明了厄米和非厄米哈密顿量的等谱性质，并得到了相应的本征函数。这个特征可以用来确定这种非厄米哈密顿系统的实本征值。作为应用，构造并研究了两个新的非厄米哈密顿量，其中一个是非厄米非PT对称的，另一个是非厄米PT对称的。此外，我们的处理和PT对称性之间的互补性和兼容性进行了讨论。
2016-03-24 hep-th quant-ph
Heisenberg-limit spin squeezing with spin Bogoliubov Hamiltonian
本文证明单轴扭转哈密顿量基态的自旋压缩可达海森堡极限J^{-1}，并通过构造自旋Bogoliubov哈密顿量进行精确对角化，为在多种实验平台实现极限自旋压缩提供理论依据。
2024-09-04 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Heisenberg-limited ground state energy estimation for early fault-tolerant quantum computers
在适当的假设下，量子相位估计（QPE）算法在估计基态能量时能够达到海森堡极限的精度标度。然而，QPE需要大量的辅助量子比特和大的电路深度，以及执行逆量子傅里叶变换的能力，使得在早期容错量子计算机上实现成本高昂。我们提出了另一种方法来估计的基态能量的哈密尔顿与海森堡有限的精度标度，它采用了一个简单的量子线路与一个辅助量子比特，和一个经典的后处理过程。除了基态能量外，我们的算法还产生了谱测度的近似累积分布函数，它可以用来计算哈密顿量的其他谱性质。
2022-02-03 quant-ph
Entanglement spectrum of the degenerative ground state of Heisenberg ladders in a time-dependent magnetic field
研究了在强耦合微扰体系中纠缠与子系统哈密顿量之间的关系。保证这些哈密顿量之间的比例性的两个条件之一，通过使用非简并微扰理论在一阶内得到的是，未微扰的基态具有平凡的纠缠哈密顿量。此外，我们研究了含时磁场中海森堡阶梯的纠缠哈密顿量，其中腿之间的耦合被认为是一个微扰。在这种情况下，当基态是二重简并的，并且在一阶微扰理论中纠缠哈密顿量与链的哈密顿量成正比时，即使在这样的情况下，未微扰的基态也具有非平凡的纠缠谱.
2017-10-05 cond-mat.str-el quant-ph
Chaos and Correspondence in Classical and Quantum Hamiltonian Ratchets: A Heisenberg Approach
先前的工作[Gong和Brumer，Phys.Rev.Lett.，97，240602（2006）]激发了这项研究，尽管相应的完全混沌的经典相空间，如何不对称驱动的量子棘轮效应可以持续。一个简单的角度棘轮动力学，海森堡图片的基础上，介绍。我们表明，棘轮效应是在经典和量子力学的共同起源的原则，虽然完全混沌抑制这些影响在前者，但不一定是后者。棘轮效应和相干动力学控制之间的关系。
2009-06-08 nlin.CD quant-ph
An Analysis of Commutation-Based Trotter Ordering Strategies on Heisenberg-Style Hamiltonians
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文分析了利用哈密顿量交换结构的Trotter排序策略，通过图着色技术构建交换图，并验证了不同排序策略在1D和2DHeisenberg型系统中的Trotter误差。
2026-04-25 cond-mat.str-el quant-ph
The Heisenberg picture of photodetection
我们构造了一类描述光电探测过程从头到尾的哈密顿算子。我们的哈密顿量描述了光子的产生，光子如何传播到吸收体（如分子），分子如何吸收光子，以及分子如何在不可逆地改变其构型后触发放大过程--在波长可能与光子的波长非常不同--从而产生宏观信号。我们使用一个简单的原型哈密顿描述的单光子探测过程中的海森堡图片分析，整齐地分离理想的不良影响。扩展到更复杂的哈密顿指出。
2020-08-27 physics.optics quant-ph
Entanglement in a 3-spin Heisenberg-XY chain with nearest-neighbor interactions, simulated in an NMR quantum simulator
研究了具有最近邻Heisenberg-XY相互作用的三自旋链在不同初态下的纠缠演化。在一个NMR实验中，我们从初始的可分离的伪纯态开始，通过模拟最近邻XY相互作用在一个3自旋线性链的核自旋量子比特产生多体纠缠态。为了模拟XY相互作用，我们遵循Zhang等人[Phys.Rev.A72，012331（2005）]的代数方法。利用XY哈密顿量的幺正演化产生了端量子比特之间的Bell态。为了生成W态和GHZ态，在XY哈密顿量的幺正演化之后，分别对第二个和所有三个量子比特施加单个量子比特旋转。
2011-09-09 quant-ph
New results for Heisenberg dynamics for non self-adjoint Hamiltonians
Dipartimento di Ingegneria, Università di Palermo（巴勒莫大学工程学院）；I.N.F.N., Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）
本文研究非自伴哈密顿量在Heisenberg动力学中的作用，探讨守恒量及保证可观测量不随时间变化的条件。
2026-03-06 math-ph math.MP quant-ph
Compressed quantum metrology for the Ising Hamiltonian
我们展示了如何量子精密测量协议，寻求估计参数的哈密顿量，表现出量子相变可以有效地模拟指数较小的量子计算机。具体地说，通过利用这样的哈密顿量的基态急剧变化的事实，其相变点附近，我们构建了一个合适的可观测量，从它可以估计的相关参数的哈密顿量与海森堡标度精度。然后，我们展示了如何，对于具有作用于N个自旋的横向磁场的一维伊辛哈密顿量，这样的计量协议可以在指数较小的量子计算机上有效地模拟，同时保持相同的海森堡缩放，即，O（1/N^2）精度，并推导出实现仿真的显式电路。
2016-08-08 quant-ph
Quantum state transfer performance of Heisenberg spin chains with site-dependent interactions designed using a generic genetic algorithm
本文使用遗传算法设计 Heisenberg 自旋链以优化量子态传输，通过修改代价函数获得平滑变化的交换系数，发现平滑 Hamiltonian 传输能力不优于粗糙版本且两者对静态无序鲁棒性相似，并确定了其特征值谱所属的随机矩阵系综。
2024-03-23 quant-ph
Dynamical topological quantum computation using spin pulse control in the Heisenberg model
当合适的材料在自然界中不存在或不稳定时，哈密顿工程是量子信息处理的重要途径。到目前为止，还没有一个稳定的材料的Kitaev自旋哈密顿量与各向异性相互作用的蜂窝晶格（A。Kitaev，Annals of Physics vol 321，2（2006）），它在阿贝尔和非阿贝尔任意子的实现中起着至关重要的作用。在这里，我们展示了如何动态实现Kitaev自旋哈密顿量从传统的海森堡自旋哈密顿量使用脉冲控制技术。通过重复相同的脉冲序列，动态地保持量子态。研究了自旋-轨道相互作用和超精细相互作用的影响。
2014-06-30 cond-mat.str-el quant-ph
Optimizing random local Hamiltonians by dissipation
本文证明简化量子吉布斯采样算法能以Ω(1/k)近似比优化随机k-局部哈密顿量，较先前算法指数改进，表明量子易而经典难，并可作为优化元启发式。
2024-11-04 quant-ph
Universal qudit Hamiltonians
一个量子哈密顿量族被称为是普适的，如果任何其他有限维哈密顿量可以近似地编码在该族中的一个哈密顿量的低能空间内。如果编码是有效的，则泛族哈密顿量可以用作泛模拟量子模拟器和泛量子计算机，并且从泛族近似确定哈密顿量的基态能量的问题是QMA完全的。一个自然的方法来分类汉密尔顿到家庭是根据他们的相互作用。本文证明了Qudit（$d$ -能级系统）上几类重要相互作用的普适性：（1）我们完全证明了$k$ -Qudit相互作用是普适的，如果用任意的1-局部项增广.我们发现，对于所有的$k \geqslant 2$和所有的局部尺寸$d \geqslant 2$，几乎所有这样的相互作用是普遍的除了一个简单的随机类。(2)我们证明了普遍性的概括海森堡模型是无处不在的凝聚态物理，即使没有提供免费的1-本地条款。我们证明了$SU(d)$和$SU(2)$海森堡相互作用对于所有的局部维数$d \geqslant 2$（自旋$\geqslant 1/2$）都是普适的，这意味着Max- $d$ -Cut问题的量子变体是QMA完全的.我们还证明了对于$d=3$，所有的双线性-双二次海森堡相互作用都是普适的。一个例子是通用AKLT模型。(3)我们证明了任何相互作用的普适性成正比的投影到一个纯粹的纠缠态。
2018-02-20 quant-ph
Quantum metrology at the Heisenberg limit with ion traps
被囚禁离子运动自由度的维格纳函数中的亚普朗克相空间结构可以用来进行具有海森堡极限灵敏度的弱力测量。我们提出的方法来工程的哈密顿量的被困离子产生这样的小尺度结构的状态，我们展示了如何使用它们在量子精密测量的应用。
2006-08-09 quant-ph
Optimizing Josephson-Ring-Modulator-based Josephson Parametric Amplifiers via full Hamiltonian control
约瑟夫森参量放大器（JPA）是一种非线性器件，用于微波领域的量子传感和量子比特读出。虽然JPA通常在量子极限下工作，但它们的增益在非常小（很少光子）的输入功率下饱和。在以前的工作中，我们表明，JPA的饱和功率不受泵浦耗尽的限制，而是由约瑟夫森结的高阶非线性，非线性电路元件，使放大JPA。在这里，我们提出了一个系统的研究，在JPA的非线性，我们显示的非线性限制的饱和功率，并提出了一个策略，用于优化电路参数，以实现最佳的JPA。为了具体起见，我们专注于JPA是围绕约瑟夫森环调制器（JRM）。我们表明，通过调整外部和并联电感，我们应该能够采取最好的实验可用的JPA和改善其饱和功率的$\sim 15$ dB。最后，我们认为，我们的方法和定性结果是适用于广泛的腔基JPA。
2020-05-15 quant-ph
Quantum antiferromagnetic Heisenberg half-odd integer spin model as the entanglement Hamiltonian of the integer spin Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki states
将对称体双分法应用于一维Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki价键固体（VBS）态，在约化体体系中，利用超晶胞$l$，可以构造出一系列分数化的自旋S/2边态，并揭示VBS波函数的拓扑性质.含$l=even$的纠缠哈密顿量（EH）对应于量子反铁磁海森堡自旋S/2模型。对于偶数整数自旋，EH仍然描述Half-gapped相位。而对于奇数自旋，EH恰好对应于自旋子激发的量子反铁磁海森堡半奇数自旋模型，表征了拓扑Half相位与平凡带隙相位的临界点.因此，我们的研究结果表明，拓扑体属性不仅决定了它的分数边缘状态，但也与拓扑相，其中的基本激发正是那些分数边缘自由度限制在大部分的拓扑相相的量子临界性。
2016-02-15 cond-mat.str-el quant-ph
Effects of the free evolution in the Arthurs-Kelly model of simultaneous measurement and in the retrodictive predictions of the Heisenberg uncertainty relations
Arthurs和Kelly的同时测量方法是更好地理解量子力学测量过程的重要工具。该模型考虑了一个强相互作用哈密顿量，放弃了自由演化部分。在这项工作中，我们研究了完整的动力学的效果-考虑到自由哈密顿-的最佳限制的追溯和预测精度的同时测量过程中的位置和动量可观的。为了做到这一点，我们考虑最小不确定性高斯状态作为检查下的系统，这允许进行最佳的同时测量。我们表明，包括自由哈密顿诱导扩散的概率密度的测量设置，这增加了所谓的追溯和预测误差算子的方差的乘积的值，这相当于降低测量的准确性。
2021-09-01 quant-ph
Simulations of Information Transport in Spin Chains
量子信息在线性自旋链中的传输一直是许多理论工作的主题。通过NMR（这种模型的自然实现）对固态核自旋系统的实验研究是复杂的，因为偶极哈密顿量不仅仅由最近邻XY-海森堡耦合组成。在这里，我们提出了一个XY-海森堡哈密顿量之间的相似变换和等级提高哈密顿量，这是可以实现的集体控制提供的射频脉冲在NMR的相互作用。第二个哈密顿量不仅允许我们模拟自旋链中的信息传输，而且还提供了一种通过实验观察其特征的方法。
2007-06-04 quant-ph
High Fidelity Noise-Tolerant State Preparation of a Heisenberg spin-1/2 Hamiltonian for the Kagome Lattice on a 16 Qubit Quantum Computer
本文提出在IBM 16量子比特Gudalupe处理器上利用VQE抗噪制备Kagome晶格Heisenberg自旋1/2哈密顿量基态，实现低于1%的保真度偏差和98%以上成功率，并支持扩展。
2023-07-13 cs.ET quant-ph
Pretty Good State Transfer in Qubit Chains - The Heisenberg Hamiltonian
当连续时间量子行走允许量子比特状态从网络的一个节点传输到另一个节点时，量子比特网络中发生了相当好的状态传输，保真度任意接近1。我们证明了在一个n量子比特的海森堡链中，当n是2的幂时，第j位和第（n-j+1）位的节点之间存在很好的状态转移.此外，这个条件对于j=1也是必要的。我们得到这一结果，由于应用定理克罗内克约丢番图逼近，连同技术从代数图论。
2018-06-20 math.CO quant-ph
Quantum Sensing and Hamiltonian Learning under Stochastic Parameter Evolution
Centre for Quantum Technologies, NUS（新加坡国立大学量子技术中心）；School of Computing, NUS（新加坡国立大学计算机学院）
本文提出随机演化哈密顿量概念，扩展Huang-Tong-Fang-Su协议以在随机系数下学习哈密顿量，界定海森堡极限的适用区域，并开发量子传感与模拟工具，旨在推动SDE控制参数下的量子信息处理研究。
2026-10-01 quant-ph
Heisenberg-limited Hamiltonian learning without short-time control
School of Computational Sciences, Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院计算科学学院）；Institute of Computer Technology, Seoul National University（首尔大学计算机技术研究所）；Department of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院物理系）
本文提出无需短时间控制的Heisenberg极限哈密顿量学习方法，通过引入下界时间框架，展示在有限控制带宽下仍可实现最优学习效率。
2026-04-30 cs.DS quant-ph
Heisenberg-limited Hamiltonian learning for interacting bosons
本文提出一种海森堡极限标度的相互作用玻色子哈密顿量学习协议，利用相干态、分束器、移相器和零差测量，在总演化时间与系统大小无关且对误差鲁棒的条件下学习有界度图结构哈密顿量的所有参数。
2023-07-10 cs.IT cs.NA math.IT
Trade-off between Squashed Entanglement and Concurrence in Bipartite Quantum States
本文研究了在两种不同哈密顿量下，Werner态和最大纠缠混合态（MEMS）中压缩纠缠和纠缠度的幺正动力学。本研究报告的目的有两个方面。第一部分研究海森堡哈密顿量下的动力学，第二部分研究双线性双二次哈密顿量下的动力学，双二次哈密顿量是第一哈密顿量的推广。在这两部分中，我们研究了压缩纠缠和纠缠的动力学权衡和平衡点。在研究过程中，我们还发现了在纠缠测度下，Werner态的海森堡哈密顿量与纠缠猝死（ESD）的结果。在第二部分中，我们研究了双线性双二次哈密顿量的特殊结果，它不干扰两个态中的压缩纠缠和纠缠，并且对两个态都表现出鲁棒性。
2021-03-30 quant-ph
Breaking the integrability of the Heisenberg model through periodic driving
我们研究相互作用的量子系统的命运，这是周期性的来回切换两个可积的哈密顿驱动。这提供了一种打破可积性的非常规和可调的方式，在这个意义上，频闪时间演化通常由Floquet哈密顿算子描述，随着驱动频率的降低，该哈密顿算子逐渐变得不那么可积。在这里，我们在两个可积的各向异性海森堡哈密顿之间进行周期性切换的自旋链的这个想法。我们区分共振相互作用和微扰（本地）相互作用的可积性破坏的影响，并说明这些通过对比不同的措施，在Floquet状态的能量，并通过研究水平间距统计。这种情况被认为是一般的驱动相互作用可积系统的代表。
2017-08-24 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum brachistochrone problem for two spins-1/2 with anisotropic Heisenberg interaction
本文研究了由各向异性海森堡哈密顿量描述的双自旋系统- $\frac{1}{2}$的量子速降线演化，其中没有$zx$，$zy$相互作用耦合在沿z轴的磁场中。该哈密顿量分别在由$\|\uparrow\uparrow\rangle$，$\|\downarrow\downarrow\rangle$和$\|\uparrow\downarrow\rangle$，$\|\downarrow\uparrow\rangle$构成的两个子空间中实现量子演化，并允许分别考虑每个子空间上的最速线问题.利用该哈密顿量的演化算符，我们生成了量子门，即纠缠门、SWAP门、iSWAP门等。
2013-04-04 math-ph math.MP quant-ph
Non-Hermitian Oscillator and R-deformed Heisenberg Algebra
在R-变形Heisenberg代数的框架下研究了一个非厄米广义振子模型，即Swanson模型。利用广义Bogoliubov变换将非厄米哈密顿量对角化。引入了一组变形的生消算符，其代数表明变换后的哈密顿量具有共形对称性。光谱是使用代数技术获得的。详细计算了系统的超共形结构。一个异常有关的谱的非厄米哈密顿与广义阶梯算子的厄米对应的发生，并讨论了位置相关的质量的情况。
2013-01-04 math-ph math.MP quant-ph
Simultaneously optimizing symmetry shifts and tensor factorizations for cost-efficient Fault-Tolerant Quantum Simulations of electronic Hamiltonians
本文结合双重张量分解与块不变对称移位并联合优化参数，使电子哈密顿量块编码缩放常数降低25%，从而减少容错量子模拟所需的非Clifford T门。
2024-12-02 physics.chem-ph quant-ph
Polynomial Heisenberg algebras and higher order supersymmetry
结果表明，谐振子哈密顿量的高阶超对称伙伴提供了多项式海森堡代数的最简单的非平凡实现。相应的湮灭和产生算符的线性化形式导致了与谐振子哈密顿量相同的Fock表示
2000-11-01 hep-th math-ph math.MP
Statics and Dynamics of Quantum XY and Heisenberg Systems on Graphs
本文研究了任意N阶图G上可区分自旋1/2系统的静力学和动力学性质。特别地，我们考虑量子自旋系统按照两个哈密顿量之一演化：（i）XY哈密顿量H_XY，它包含G中由边连接的每对自旋的XY相互作用;和（ii）海森堡哈密顿量H_Heis，它包含G中由边连接的每对自旋的海森堡相互作用项。我们发现XY（海森堡）哈密顿量在状态空间上的作用等价于序列G_k（k=0，…）的邻接矩阵（组合拉普拉斯）的作用，G（其中G_1=G）导出的图的个数N。这种作用量的等价性表明这两个模型的动力学行为与图G_k上自由粒子跳跃的演化过程是一致的。因此，我们展示了如何在一个更复杂的几何结构上用更简单的动力学来取代原始自旋模型的复杂动力学。一个简单的推论，我们的方法允许我们写一个明确的谱分解的XY模型在磁场的路径上的N个顶点。我们也使用我们的方法，利用谱图理论的结果来解决新的自旋模型：XY模型和海森堡模型在一个磁场上的完整的图形。
2006-07-26 cond-mat quant-ph
Extending PT symmetry from Heisenberg algebra to E2 algebra
E2代数有三个元素J，u和v，它们满足交换关系[u，J]=iv，[v，J]=-iu，[u，v]=0。我们可以从这些元素构造哈密顿量H=J^2+gu，其中g是实参数。这个哈密顿量是厄米算符，因此它有实本征值。然而，我们也可以构造PT对称的非厄米哈密顿量H=J^2+igu，其中g也是实数。在由海森堡代数的元素x和p构造的PT对称哈密顿量的情况下，这个PT对称哈密顿量在参数空间中有两个区域，一个是所有本征值都是实数的未破PT对称区域，另一个是一些本征值是复数的破PT对称区域。这两个区域由临界值g分隔开。
2010-09-16 hep-th math-ph math.MP
Learning Inhomogeneous Heisenberg Hamiltonians in Nanographene Spin Chains
Aalto University（阿尔托大学）；Empa—Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技与检测局）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Max Planck Institute of Microstructure Physics（马克斯·普朗克微结构物理研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
提出一种局域、长度无关的机器学习方法，从非弹性扫描隧道谱图直接重构空间调制的交换相互作用，在纳米石墨烯自旋链中识别出近均匀和非均匀区域，并定量重现实验谱及激发隙的尺寸标度。
2026-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heisenberg-limited Hamiltonian learning continuous variable systems via engineered dissipation
针对连续变量量子系统，提出基于工程化耗散的解析框架，实现了海森堡极限下玻色哈密顿量学习，演化时间随模式数对数增长，并给出无界生成元的绝热近似估计。
2025-05-31 math-ph math.MP quant-ph
Hamiltonian Learning at Heisenberg Limit for Hybrid Quantum Systems
本研究为混合量子系统建立严格理论框架，提出在自旋-玻色子哈密顿量学习中达到海森堡极限的算法，并基于分布式量子传感优化演化时间，为精确哈密顿量表征提供可扩展且鲁棒的方案。
2025-04-30 cs.IT cs.NA math.IT
Hamiltonian locality testing and certification do not achieve the Heisenberg limit
Inria-Saclay（法国国家信息与自动化研究所萨克莱分院）；Harvard University（哈佛大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；IRIF（法国信息学基础研究所）
本研究证明在仅访问时间演化算子（无逆算子）的模型中，哈密顿量局域性检验、认证及振幅估计均需Ω(1/ε²)总演化时间，排除了海森堡极限缩放，并通过连续时间对手方法建立下界。
2026-10-12 cs.CC cs.DS cs.LG
