Quantum Annealing: from Viewpoints of Statistical Physics, Condensed Matter Physics, and Computational Physics
本文从统计物理学、凝聚态物理和计算物理的角度综述了量子退火的一些特点和相关问题。在许多情况下,利用量子退火可以得到优化问题的较好解。实际上,量子退火的效率已经被证明是基于统计物理的问题。量子退火算法有望成为求解最优化问题的一种有效而通用的方法。由于量子退火的许多实现方法已经被开发出来,并且将在未来被提出,因此通过对量子退火的研究,将发展广泛的科学和实验技术领域的理论框架。
2012-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Unsupervised Quantum Circuit Learning in High Energy Physics
生成模型的无监督训练是一项机器学习任务,在科学计算中有许多应用。在这项工作中,我们评估使用基于量子线路的生成模型来生成高能物理过程的合成数据的有效性。我们使用量子线路玻恩机的非对抗性的、基于梯度的训练来生成2个和3个变量的联合分布。
2022-03-07 hep-ex quant-ph
Quantum Physics and Classical Physics - in the Light of Quantum Logic
与哥本哈根解释相反,我们认为量子力学是普遍有效的,并质疑经典物理学是否真的是直观的和可信的。- 我们讨论这些问题的量子逻辑方法内的量子力学的经典本体论是放松减少形而上学的假设。在弱本体论的基础上,可以建立一个由正交模格给出的量子物理形式逻辑。利用Soler条件和Piron的结果得到了经典的Hilbert空间。- 然而,这种方法并不完全令人信服。索勒定律没有合理的证明,量子本体论部分太弱,部分太强。我们建议用一个不尖锐性质的本体论来代替这个本体论,并得出结论:量子力学比经典力学更直观,经典力学不是量子力学的宏观极限。
2003-04-03 quant-ph
A Quantum Space Behind Simple Quantum Mechanics
在物理学中,实验最终告诉我们什么是任何物理概念的良好理论模型:物理空间也不例外。在牛顿物理学中,物理空间的最佳图景是由自由粒子的位形空间(或封闭的粒子质点系的质心)给出的。这个位形空间(以及相空间)可以被构造为相对论对称性的表示空间。从相应的量子对称性,我们说明了一个量子配置空间的建设,类似于量子相空间,并恢复经典的图片作为一个近似通过收缩的(相对论)对称性及其表示。量子希尔伯特空间简化为可观测代数的一维表示的总和,其中仅允许的状态分别由相位和配置空间图像的相干态和位置本征态给出。这种分析建立在已知物理学的基础上,提供了一个超越有限维流形的物理空间的量子图像,并为超越简单量子力学的任何量子时空理论模型提供了至关重要的第一个环节。它还建议从不同的角度看待量子物理学。
2017-09-13 gr-qc quant-ph
Quantum information and physics: some future directions
我认为量子信息理论的一些有前途的未来方向可能会影响21世纪物理学的发展。超算子可解释性理论的进展可能会导致提高量子极限测量精度的新策略。更好地掌握多体量子纠缠的性质可能会加深对量子多体系统、量子场论和量子引力中强耦合动力学的理解。
1999-04-30 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Critique of "Quantum Enigma:Physic encounters Consciousness"
理解量子力学需要一个有意识的观察者这一中心主张是由B. Rosenblum和F.库特纳在他们的书“量子之谜:物理学遇到意识”,被证明是基于各种误解和扭曲的基础上的量子力学。
2007-05-15 quant-ph
Unitary Inequivalent Representations and Quantum Physics
本文讨论了量子物理中的幺正不等价性。然后结合当前理论物理中的一些突出问题,说明这一概念对更好地理解物理理论的重要作用。
2017-02-03 quant-ph
How Quantum Computers Fail: Quantum Codes, Correlations in Physical Systems, and Noise Accumulation
计算性能优越的量子计算机的可行性是我们这个时代最令人兴奋和明确的科学问题之一。这个问题涉及有关概率,物理和可计算性的基本问题,以及实验物理,工程,计算机科学和数学中令人兴奋的问题。我们提出了三个相关的方向,以否定的答案。第一个是关于量子码的物理实现的猜想,第二个与随机物理系统中的相关性有关,第三个提出了一个噪声积累时的量子演化模型。这份报纸是为了纪念伊塔马尔·皮托夫斯基而写的。
2011-06-02 cs.CC quant-ph
Particle Physics challenges to the Bohm Picture of Relativistic Quantum Field Theory
我讨论的主题在粒子物理学应用的相对论量子场论由于大卫玻姆的新本体论制定。我认为,粒子物理学家也可能从这种真正新颖的思考物理的方式中受益。
2011-04-29 hep-ph quant-ph
Mini-Proceedings ECT*: Speakable in quantum mechanics: atomic, nuclear and subnuclear physics tests
微型会议录ECT*:量子力学的演讲:原子,核和亚核物理试验,ECT*-特伦托,2011年8月29日至9月2日
2011-12-06 quant-ph
A role of topology and quantum information in physics
讨论了拓扑结构在量子干涉系统中的作用,并将拓扑结构与物理学中的非对易性、离散化、超对称性、纠缠、不可分性和CP破坏联系起来。
2005-02-18 quant-ph
Counterfactual errors and state reduction in relativistic quantum physics
我们使用相对论物理定律表明,经典动机的反事实陈述是不够的,当讨论量子物理学的原则和EPR风格的论点,反对国家减少是不正确的。
2004-06-14 quant-ph
The Physical Implementation of Quantum Computation
在简要介绍了量子信息处理的原理和前景之后,讨论了量子计算物理实现的要求。这五个要求,加上两个有关的量子信息的通信,被广泛探讨和有关的许多计划,在原子物理学,量子光学,核磁共振和电子磁共振光谱,超导电子学,量子点物理学,实现量子计算。
2000-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Quantum-Photonic Base Framework for Describing Attosecond Physicochemical Processes
阿秒物理和化学的理论研究需要一个完整的量子物理框架,包括光场控制脉冲;这是目前工作背后的一个假设。在实验室水平上,电磁辐射与物质的相互作用揭示了它的量子本质。
2014-02-26 quant-ph
Comment on "Quantum Physics from A to Z"
这是对在维也纳举行的自然量子物理会议上收集的声明的评论。
2005-08-29 quant-ph
Quantum Measurement, Complexity and Discrete Physics
本文提出了一种新的修正的量子力学--临界复杂性量子力学,它包括了波函数坍缩的新解释。这种修改后的量子力学是自然产生的完全离散的物理,其中所有的物理量是离散的,而不是连续的。我比较了这个理论与自发崩溃理论的吉拉迪,里米尼,韦伯和Pearle和讨论了一些现实主义观点的量子领域的理论的影响。
2016-04-23 quant-ph
Quantum physics in secondary school -- milq
milq方法量子物理学高中侧重于量子物理学的概念问题。学生应该有机会接触现代物理学的世界观。目的是用最少的公式来实现量子物理学概念上的清晰表述。为了给学生提供他们在讨论和辩论中可以使用的语言工具,我们制定了四个“推理工具”。它们有助于促进量子物理的定性讨论,允许学生预测量子力学效应,并有助于避免学习困难。它们构成了量子物理学的“初学者公理系统”。
2021-02-16 physics.ed-ph quant-ph
Response to Nauenberg's "Critique of Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness"
Nauenberg对量子之谜的扩展批判基于根本的误解。
2007-11-20 quant-ph
Time Asymmetric Quantum Physics
数学和唯象的论点,有利于非对称时间演化的微观物理状态。
1999-02-26 quant-ph
Foundations of quantum physics V. Coherent foundations
本文是一篇纲领性的文章,概述了量子力学和量子场论基础的新观点。简而言之,所提出的基础是由以下陈述给出的:* 相干量子物理学是关于由经典相空间上的线丛和适当的相干乘积组成的相干空间的物理学。* 量子物理学的运动学结构和基本量子可观测量的意义由这个相干空间的对称性、它们的无穷小生成元和相干空间的量子空间上的相关算子给出。* 量子物理与实验的联系是通过热解释给出的。量子物理学的动力学(对于孤立系)由q期望的埃菲斯特方程给出。
2019-05-19 math-ph math.MP 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
Equations of Motion with Multiple Proper Time: A New Interpretation of Basic Quantum Physics
建立并分析了单粒子在两个固有时间模型和三个固有时间模型下的运动方程。粒子的运动是由纯经典方法导出的,但它们表现出量子物理的相同性质:量子波动方程、德布罗意方程、测不准关系、量子波函数的统计结果。这向我们展示了一种可能的解释量子物理学的新方法。我们还将证明具有多重真时的物理学不会引起因果关系问题。
2005-06-06 quant-ph
Time Symmetric Quantum Mechanics and Causal Classical Physics
提出了一种没有时间序因果结构的双边界量子力学作为相容理论。通常的“不久的将来”宏观现象的明显因果结构归因于宇宙学的不对称性和微观到宏观观测之间的过渡规则。我们的兴趣是对由此产生的宏观物理的启发式理解。
2017-01-22 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Which features of quantum physics are not fundamentally quantum but are due to indeterminism?
本文论证测量问题、维格纳的朋友悖论、单粒子非局域性和不可克隆等所谓量子特征在非决定论经典物理中也有对应物,真正区分非经典效应的是与 $\hbar$ 相关的不相容物理量。
2025-03-31 physics.hist-ph quant-ph
Environment - Assisted Invariance, Causality, and Probabilities in Quantum Physics
我介绍了环境辅助不变性--一种与因果关系有关的对称性,由相关的量子态表现出来--并描述了它如何被用来理解无知的本质,从而理解量子物理中概率的起源。
2002-11-07 quant-ph
Quantized Detector Networks: a Quantum Informational Approach to the Description and Interpretation of Quantum Physics
我们讨论了量子探测器网络(QDN)方法的制定和解释的量子力学。这种方法为我们提供了一种无系统的量子物理方法。我们这样说的意思是,适当地强调物理学中那些可观察的方面,避免形而上学的概念,因为形而上学的概念根据定义是无法证实的,因此在科学中不应起任何作用。通过只关注实验主义者所处理的问题,即,量子信息,我们避免了复杂的量子过程的不适当的客观化所产生的歧义和混乱。
2005-11-21 quant-ph
Quantum Simulations of Relativistic Quantum Physics in Circuit QED
本文提出了一种电路量子电动力学中相对论量子物理的模拟方案。通过使用三个经典的微波驱动器,我们表明,超导量子比特强耦合到谐振腔场模式可以用来模拟狄拉克方程和克莱因悖论在所有制度的动力学。使用相同的设置,我们还提出了实施的Foldy-Wouthuysen正则变换,之后的位置算子的时间导数成为一个常数的运动。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Selected topics of quantum computing for nuclear physics
核物理学的基础理论是由量子规范场与物质耦合描述的,它具有根本的重要性,但对经典计算机的模拟来说是一个巨大的挑战。量子计算为研究和理解核物理提供了一种可能的变革性方法。随着量子处理器规模的不断扩大和量子算法的不断改进,用于模拟量子规范场和核物理的数字量子模拟方法得到了广泛的关注。在这篇综述中,我们的目的是总结最近的努力解决核物理与量子计算机。我们首先用量子计算的语言讨论核物理的一个公式。特别地,我们回顾了量子规范场~(包括阿贝尔和非阿贝尔)及其与物质场的耦合如何在量子计算机上被映射和研究。然后介绍了求解量子系统静态性质和实时演化的相关量子算法,并展示了它们在核物理中的广泛应用,包括格点规范场的模拟、核子和原子核结构的求解、量子场论中散射模拟的量子优势、非平衡动力学等,最后对未来的工作进行了简要的展望.
2020-11-03 quant-ph
Stern-Gerlach Experiments and Complex Numbers in Quantum Physics
人们常说复数在量子理论中是必不可少的。在这篇文章中,量子理论中对复数的需要是利用串联施特恩-格拉赫实验的结果来激发的
2012-07-09 quant-ph
Quantum Physics without the Physics
本报告解释了量子物理学的基本理论和常用术语,而不假设任何物理学知识。它是由一群应用数学家在研究这个问题时写的。目标受众包括应用数学家,计算机科学家或任何想要提高对量子物理学理解的人。我们假设读者熟悉线性代数、微分方程的基本概念,并在一定程度上熟悉希尔伯特空间理论。大部分的材料可以在尼尔森和庄的书中找到,也可以在激光雷达关于开放量子系统的讲义中找到。另一个优秀的在线信息来源是维基百科,尽管它的大多数关于量子物理学的文章都假设对物理学有扎实的理解。
2021-03-30 math-ph math.MP quant-ph
Model of the Physical Space from Quantum Mechanics
物理世界是量子的。然而,我们对量子物理学的描述仍然在很大程度上依赖于经典物理学中的概念,在某些情况下还依赖于“量子化”的解释。最重要的例子是时空。我们研究的物理空间的图片所描述的简单的,所谓的非相对论,量子力学,而不是假设牛顿模型。关键的观点是(相对论)对称表示,以及物理空间被认为是自由粒子的配置空间的想法。与相空间的情况平行,我们有一个量子物理空间的模型,它在经典极限下简化为牛顿经典模型。后者是作为相对论对称性的收缩极限而获得的。
2017-03-15 quant-ph
Proceedings 17th International Conference on Quantum Physics and Logic
本卷包含2020年6月2日至6日举行的第17届量子物理与逻辑国际会议(QPL 2020)的会议记录。量子物理和逻辑是一个年度会议,汇集了研究量子物理,量子计算和相关领域的数学基础的研究人员,重点是结构观点和逻辑工具的使用,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义方法和其他计算机科学技术应用于一般物理行为的研究。将受量子理论启发的结构和方法应用于其他领域(包括计算机科学)的工作也是受欢迎的。
2021-09-03 cs.LO quant-ph
Quantum Coordinates of an Event in Local Quantum Physics
最近有人提出,使用正算子值测度的形式主义,在量子力学的背景下,事件的量子坐标的一种可能的定义。在这个简短的说明中,我们分析了这个定义的角度来看,局部代数的框架内的局部量子理论。
1998-03-04 quant-ph
Measurements in quantum physics: towards a physical picture of relevant processes
基于最近引入的电子和光子的本征性质,我们提出了一种新的量子理论系综结构。在此统计的基础上,波包的传播,波函数的崩溃,量子擦除器,和无相互作用的测量被重新分析,通常的概念问题被删除。
2000-03-16 quant-ph
Universal Uncertainty Principle in Different Quantum Theories
在海森堡提出不确定原理约一个世纪后,本文推导出了不同量子理论中的普适不确定原理,即,量子物理学中任意阶物理量的新的普适不确定原理,克服了目前量子计算机、量子通信、量子控制、量子力学等理论不能给出任意阶物理量的普适不确定度的精确值的困难,进一步给出了普适不确定原理的各种相关的不同表达式及其应用。事实上,我们的研究与当前的理论和物理事实实验是一致的,例如,与氢原子物理实验相关。利用新的普适不确定原理,人们可以在原子物理学、量子力学、量子通信、量子计算、量子计算机等方面得到广泛的应用。
2018-07-29 quant-ph
Proceedings 9th Workshop on Quantum Physics and Logic
本卷包含2012年10月10日至12日在布鲁塞尔举行的第九届量子物理与逻辑研讨会(QPL 2012)的会议记录。QPL 2012汇集了研究量子物理学、量子计算和时空因果结构的数学基础的研究人员。特别关注的是使用逻辑工具,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义技术和其他计算机科学方法来研究一般的物理行为。
2014-07-29 cs.LO quant-ph
Quantum measurement systems and applications to particle physics and cosmology
本文综述了利用量子增强的新型测量系统(如超导量子传感器、原子干涉仪和量子自旋传感器)在粒子物理和宇宙学中的应用前景,并探讨了未来研究方向。
2025-08-14 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Classical Physics revisited: Derivation and explanation of the quantum mechanical superposition principle and Born's rule
由于第2节中的错误,论文被撤回。
2008-12-18 quant-ph
Quantum gloves: Physics and Information
信息是物理的口号已经如此成功,它导致了一些过剩。经典信息和量子信息可以独立于任何物理实现来考虑。纯信息任务可以使用这种抽象的c位和qu-bit来实现,但是物理任务需要c位或qu-bit的适当物理实现。作为例子,我们考虑的问题,沟通的手征。
2004-08-14 quant-ph
Particle Physics Driven by Quantum Technology - Quantum Simulations and Quantum Sensing
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);CERN(欧洲核子研究组织);Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Chicago(芝加哥大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Peking University(北京大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
本文综述量子技术(量子计算与量子传感)在粒子物理中的最新应用,包括解决经典计算难题的量子模拟和探索新物理的高灵敏度探测,指出其正重塑基础物理研究。
2026-09-18 astro-ph.IM hep-ex hep-lat
Proceedings 12th International Workshop on Quantum Physics and Logic
本卷包含2015年7月15日至17日在牛津大学举行的第12届量子物理与逻辑国际研讨会(QPL 2015)的会议记录。这个系列研讨会的目的是汇集研究量子物理学,量子计算,时空因果结构和相关领域,如计算语言学的数学基础的研究人员。特别感兴趣的是使用逻辑工具,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义方法和其他计算机科学方法来研究一般物理行为的主题。
2015-11-04 quant-ph
Quantum Computation and Spin Physics
简要回顾了自旋系统或其他两态量子系统中量子计算的物理实现。强调了受控非门或量子异或门作为量子逻辑的基本原语运算的重要性。讨论了利用量子纠缠建立量子态的最新进展,以及最简单的量子纠错协议。
1996-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conjectures and questions in convex geometry (of interest for quantum theory and other physical statistical theories)
本文介绍了凸几何中的一些问题和未解决的问题,并简要地讨论了它们的物理起源、意义及其对量子理论和一般统计理论的重要性。
2011-05-16 math.MG quant-ph
Increasing complexity with quantum physics
我们认为,复杂系统科学和量子物理的规则是错综复杂的关系。我们讨论了一系列量子现象,如密码学,计算和量子相位,以及负责其复杂性的规则。我们认为相关性是连接量子信息和复杂系统科学的核心概念。我们提出了两个相关性的力量的例子:使用量子资源来模拟随机过程的相关性,并实现一个经典的不可能的计算任务。
2011-10-24 quant-ph
Proceedings 13th International Conference on Quantum Physics and Logic
本卷包含第13届量子物理与逻辑国际会议(QPL 2016)的会议记录,该会议于2016年6月6日至10日在斯特拉斯克莱德大学举行。QPL是一个会议,汇集了研究量子物理,量子计算和相关领域的数学基础的研究人员,重点是结构的观点和逻辑工具的使用,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义方法和其他计算机科学技术应用于一般物理行为的研究。
2017-01-01 cs.LO quant-ph
Aesthetic Motivation in Quantum Physics: Past and Present
这篇文章探讨了美学和动机之间的关系,主要是在量子物理学中,重点是游戏,美和洞察力的乐趣的概念。这些概念的激励作用既在历史上的量子先驱和当代,根据一系列的采访,在物理学家与尼尔斯玻尔研究所在哥本哈根。
2023-03-16 physics.hist-ph quant-ph
What we can learn about quantum physics from a single qubit
我们提出了一种基于最简单的量子系统-单量子比特(qubit)的高中水平量子物理教学方法。我们表明,量子力学的许多中心概念,包括叠加原理,随机行为和状态变化下的测量以及海森堡不确定原理可以理解使用简单的数学,并可以说明使用朗朗上口的可视化。我们一般讨论量子比特的抽象特征,并考虑可能的物理实现以及各种应用,例如在量子密码学中。
2013-12-05 physics.ed-ph quant-ph
On the Impossibility of Covariant Nonlocal "hidden" Variables in Quantum Physics
局域变量不能描述在贝尔不等式测试中观察到的量子关联。同样地,我们证明了非定域变量不能以相对论性时序不变的方式描述量子关联。
2010-02-06 quant-ph
Quantum annealing and condensed matter physics
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文探讨量子退火在凝聚态物理中的应用,介绍其作为优化工具的潜力,并强调跨学科合作对推动物理研究的意义。
2026-02-09 cond-mat.dis-nn quant-ph
Proceedings of the Twentieth International Conference on Quantum Physics and Logic
该论文集收录QPL 2023会议论文,旨在汇集学术界与工业界研究者,聚焦量子计算与物理的数学基础,强调代数、范畴、形式语言及语义方法的应用。
2023-09-06 quant-ph
Some Aspects of Operator Algebras in Quantum Physics
受经典物理和量子物理作为概率论之间的鲜明对比的启发,在这些课堂讲稿中,我将介绍与量子物理的代数方法相关的算子代数的基本概念。C*-代数的表示理论的各个方面将在物理方面得到激发和说明。特别强调将给予明确的例子,从理论的量子相变,其中概念来自不同的股量子信息理论,代数量子物理学和统计力学agreement收敛,提供了一个更完整的图片所涉及的物理现象。
2016-12-22 math-ph math.MP quant-ph
Proceedings 18th International Conference on Quantum Physics and Logic
本卷包含第18届量子物理与逻辑国际会议(QPL 2021)的会议记录,该会议于2021年6月7日至11日在格但斯克大学和在线举行。QPL是一个年度会议,汇集了研究量子物理,量子计算和相关领域的数学基础的研究人员,重点是结构的观点和逻辑工具的使用,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义方法和其他计算机科学技术应用于一般物理行为的研究。
2021-09-09 cs.LO quant-ph
Time Asymmetry in Quantum Physics - II. Experimental Demonstration Using a Single Ion
量子物理学涉及量子系统的系综,通常人们认为在同一时间有大量相同的量子系统。在单离子实验中,人们在不同时间的系综上有一个单一的量子系统。这就提供了一种方法来证明一个衰变状态的半群演化的开始时间。
2007-03-18 quant-ph
Why Physics Needs Quantum Foundations
我们讨论的动机进行研究的基础上的量子理论。
2010-03-25 physics.pop-ph quant-ph