Dipolar Quantum Mixtures of Erbium and Dysprosium Atoms
我们报告的第一个实现的异质偶极量子混合的高磁性铒和镝原子。通过一个多功能的实验装置,我们证明了二元玻色-爱因斯坦凝聚在五个不同的Er-Dy同位素组合,以及一个Er-Dy玻色-费米混合物。最后,我们提出了第一个研究的两个物种之间的相互作用的混合物。
2018-07-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum optomechanics with a mixture of ultracold atoms
研究了混合超冷原子与可调非线性碰撞的腔光学力学。我们发现,原子碰撞提供了虚拟凝聚态振荡器之间的线性耦合,从而有可能实现一个全球耦合的量子光机械网络与集成的原子芯片。潜在的应用范围从模拟过去物理学领域的集体非平衡动力学到探测量子混合物的独特性质。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Emulation of quantum measurements with mixtures of coherent states
我们提出了一种方法来模拟量子现象所产生的任何非经典量子态,只使用有限的一组混合的相干态。这使我们能够成功地再现众所周知的量子效应使用的资源,可以更可行地在实验室中产生。我们提出了一个简单的实验过程来进行量子态模拟与相干态,说明它模拟多光子NOON态与几个相位平均相干态,并展示了它的能力,观察基本的量子力学效应,如红欧曼德尔效应,违反贝尔不等式和见证量子非经典。
2022-05-06 quant-ph
Quantum mixture-density network for multimodal probabilistic prediction
Chung-Ang University(中央大学)
量子混合密度网络通过参数化量子电路高效建模多模分布,在双缝实验和混沌分岔任务中优于经典方法,展现量子机器学习在概率回归中的优势。
2025-11-19 quant-ph
Sequential optical response suppression for chemical mixture characterization
非相互作用的、光谱相似的量子组分的混合物的表征在化学、生物学和材料科学中具有重要的应用。我们介绍了一种基于量子跟踪控制的方法,该方法允许使用单个脉冲来确定量子混合物中成分的相对浓度,该脉冲增强了混合物成分的可分辨性,并且具有与混合物成分的数量线性缩放的长度。为了说明该方法,我们考虑两个非常不同的模型系统:气相中的双原子分子的混合物,以及由组分混合物组成的固态材料。一组数值分析,在这两种设置中表现出很强的性能。
2022-01-12 quant-ph
All local quantum states are mixtures of direct products
根据Popescu最近的分析[物理。{ \bf 72},797(1994)],{ \it非理想}测量,而不是理想的测量,可能更敏感地揭示复合量子系统的远距离部分之间的非局域相关性。局部状态联合非理想测量的结果统计,根据定义,应承认局部隐变量模型。证明了局部复合系统的密度算子必定是子系统密度算子的凸混合。这一结果基本上取决于一个合理的一致性条件,限制类容许的局部隐变量模型。
1995-06-06 quant-ph
Quantum mixtures of ultracold gases of neutral atoms
该研究探讨中性原子超冷气体量子混合物这一实验平台,分析同核自旋与异核混合物的差异,从少体、杂质及相互作用气体三视角研究其在多物理问题中的应用价值。
2024-09-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum resonance, Anderson localisation and selective manipulations in molecular mixtures by ultrashort laser pulses
我们证明,目前的激光技术用于无场分子排列通过级联的拉曼旋转跃迁允许观察长期讨论的非线性量子现象的动态周期性踢转子。这包括在量子共振条件附近的吸收能量的缩放和角动量中的安德森样局部化。基于这些发现,我们提出了一种新的方法,可调谐的选择性旋转激发和排列的分子混合物,使用列车的短激光脉冲。我们通过将其应用于两种氮同位素(14N2和15N2)的混合物来证明这种方法的效率,并表明即使在室温下也可能具有很强的选择性。
2012-03-15 physics.chem-ph quant-ph
Quantum non demolition measurements: parameter estimation for mixtures of multinomials
在量子非破坏测量中,观测序列分布为多项随机变量的混合。动态参数自然地编码到这个分布族中。我们证明了潜在的统计模型的局部渐近混合正态性和极大似然估计的相合性。此外,我们证明了这个估计的渐近最优性,因为它饱和通常的CramérRao界。
2017-07-19 math-ph math.MP math.ST
Can there be quantum correlations in a mixture of two separable states?
我们使用最近提出的量子相关性(工作赤字)的措施,来衡量两个二分,正交,但本地不可区分的可分离状态的平等混合物的非局部性的强度。这给出了支持证据的非零值为一个可分离的状态,为这种措施的非局域性。我们还表明,这种措施的量子相关性的地方不同的顺序设置的状态,比好的渐近措施的纠缠。这种由功亏损和任何纠缠度量强加在两个态上的不同顺序,不能仅仅用混合来解释。
2003-04-28 quant-ph
Duistermaat-Heckman measure and the mixture of quantum states
在本文中,我们提出了一个通用的框架来解决随机矩阵理论(RMT)中的一个基本问题,即,描述两个独立随机厄米矩阵$\bsA$和$\bsB$之和$\bsA+\bsB$特征值的联合分布问题。关于量子态混合的一些考虑基本上都包含在上述数学问题中。本文着重于从辛几何理论出发,利用Duistermaat-Heckman测度导出量子态混合伴随轨道的谱密度。基于这种方法,我们可以得到独立随机态混合的谱密度。特别地,我们得到了随机量子比特混合的显式公式。我们还发现,在二能级量子系统中,从随机态系综中选择的$n$随机密度矩阵的等概率混合的平均熵随$n$的数目而增加。因此,作为一个物理应用,我们的结果定量地解释了混合物的量子相干性统计单调减少的成分$n$在混合物中的数量。此外,我们的方法还可以用来研究一类特殊的单位量子比特通道的统计性质。
2019-11-03 math-ph math.FA math.MP
Asymptotic Quantum State Discrimination for Mixtures of Unitarily Related States
本文研究幺正相关态混合的渐近量子态区分,提出可数混合的充分必要条件,并推广至不可数情形,证明无穷维Barnum-Knill界。
2024-02-07 math-ph math.MP quant-ph
Distinguishing computable mixtures of quantum states
在这篇文章中,我们从我们以前的工作[Bendersky,德拉托雷,Senno,Figueira和Acín,物理。116,230406(2016)]通过提供一种协议来在有限时间内以任意高的成功概率区分纯状态的任何算法混合与最大混合状态。此外,我们介绍了一个概念验证实验,包括在两个不同的纯态随机序列的情况下,准备这些序列是不可区分的,根据量子力学,但他们成为可区分的随机性被替换为伪随机性的准备过程中。
2017-09-07 quant-ph
Mixture of Quantum States: Thermal and Interaction Inducing Decoherence
在本研究中,我们发现相互作用能对量子退相干起着重要的作用:如果我们注意到振荡相位因子,$e^{-iE_{int}t/\hbar},$,我们看到宏观系统的密度矩阵的时间平均变成了近对角的,其中给出相互作用能极值的状态优先描述量子退相干。这种方法是兼容的冯诺依曼的旧工作,最近已重新研究的兴趣:热混合状态可以达到的时间平均的密度矩阵由于振荡相位因子,$e^{-i(E_i-E_j)t/\hbar}.$的直接结果之一是本地化的宏观对象。
2011-05-09 quant-ph
Dynamical formation of quantum droplets in a $^{39}$K mixture
我们报道了在$^{39}$ K原子的吸引混合物中自束缚量子液滴的动态形成。考虑到Semeghini等人的实验观察,物理修订信函120,235301(2018),我们进行了数值模拟,以了解从平衡混合物形成亚稳态液滴的相关过程。我们首先分析所谓的自蒸发机制,液滴通过释放原子来耗散能量,然后我们考虑由于三体重组和混合物中种群平衡而造成的损失的影响。我们讨论了这三种机制在所观察到的液滴动力学及其对未来实验的影响的重要性。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stationary States in Saturated Two-Photon Processes and Generation of Phase-Averaged Mixtures of Even and Odd Quantum States
我们考虑在存在单光子和双光子吸收和发射过程的情况下量子化场的单模弛豫。在完全饱和双光子辐射的情况下,得到了主方程在Fock基下的密度矩阵对角元的精确定态解.如果双光子过程优于单光子过程,则定态是相位平均的奇偶相干态的混合。
1998-11-13 quant-ph
A quantum logical and geometrical approach to the study of improper mixtures
我们从量子逻辑和几何的角度来研究不适当的混合物。考虑到不适当的混合不承认无知的解释,必须被视为国家在自己的权利,我们不遵循标准的方法,认为不适当的混合作为措施的代数投影。取而代之的是,我们使用凸集的状态,以构建一个新的晶格,其原子都是物理状态:纯态和不适当的混合物。这样做是为了克服标准量子逻辑形式主义中出现的一个问题,即对于处于纠缠态的较大系统的子系统,子系统的所有实际属性的结合并不产生其实际状态。事实上,它的状态是一个不适当的混合物,不能在冯诺依曼晶格中表示为一个最小的属性,它决定了所有其他属性,就像纯态或经典系统一样。新格也包含了冯诺依曼格的所有命题。我们认为,这种扩展表示在一个代数形式的事实,即-类似的经典情况下-量子相互作用系统之间产生非平凡的相关性。最后,我们研究了复合系统的扩张格与其子系统格之间的映射。
2010-02-01 quant-ph
Dilute quantum liquid in a K-Rb Bose mixture
采用扩散蒙特卡罗方法和密度泛函理论研究了含$^{41}$ K和$^{87}$ Rb原子的非均匀混合物中的量子液体.对非均质混合物的微扰Lee-Huang-Yang项进行了验证,并证明它只在气液相变附近有效。基于扩散蒙特卡罗方法计算的块状混合物物态方程,对Lee-Huang-Yang修正的平均场能量泛函(MF+LHY)进行了推广.使用密度泛函理论,不同的泛函之间进行了系统的比较,重点是临界原子数,表面张力,表面宽度,托尔曼长度,和压缩性。这些结果作为种间相互作用强度的函数给出,在液体混合物的稳定域内。
2021-07-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.comp-ph
QMoE: A Quantum Mixture of Experts Framework for Scalable Quantum Neural Networks
Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Arkansas(电气工程与计算机科学系,阿肯色大学);Department of Electrical and Computer Engineering, Kansas State University(电气与计算机工程系,堪萨斯州立大学);Department of Computer and Information Sciences, University of Delaware(计算机与信息科学系,德克萨斯大学)
本文提出QMoE框架,将专家混合范式引入量子机器学习,通过多参数化量子电路和可学习量子路由机制提升量子神经网络的可扩展性与表达能力,并在量子分类任务上取得优于标准量子神经网络的效果。
2025-07-07 cs.CV quant-ph
1D to 3D beyond-mean-field dimensional crossover in mixture quantum droplets
二元玻色-爱因斯坦凝聚体中量子液滴的存在依赖于超平均场效应,与平均场效应竞争。有趣的是,超平均场效应正在从3D中的排斥性变为1D中的吸引性,从而导致截然不同的行为。我们详细研究了这两个政权之间的交叉在准一维政权的径向波函数被冻结。对于平均场相互作用的所有值和符号,量子液滴都存在。我们发现,接近交叉是实验上的吸引力,因为它降低了三体损失的相对重要性,并给出了现实的数字为实现量子液滴的交叉,这将允许测试超越平均场论,以前所未有的精度。
2020-11-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal quantum computation and quantum error correction with ultracold atomic mixtures
量子信息平台在控制多体纠缠和实现量子纠错方面取得了很大的进展,但如何在同一个平台上实现这两个目标仍然是一个挑战。在这里,我们提出了两个超冷原子物种的混合物作为一个平台,为通用的量子计算与远程纠缠门,同时提供了一个自然的候选人量子纠错。在这个提议的设置中,一个原子物种实现了可调长度的局部集体自旋,这形成了信息的基本单位。第二种原子产生声子激发,用于纠缠集体自旋。最后,我们讨论了有限维版本的Gottesman-Kitaev-Preskill码来保护集体自旋中编码的量子信息,为超冷原子系统中的通用容错量子计算开辟了可能性。
2020-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase diagram of fermion mixtures with population imbalance in one-dimensional optical lattices
采用时间演化分块抽取(TEBD)算法,数值研究了一维光晶格中具有吸引相互作用的费米混合体系的基态量子相图.在我们的研究中,我们采用了一般的非对称哈伯德模型(AHM)与物种依赖的隧道速率,将混合物的质量不平衡的可能性。我们发现在人口不平衡的存在下,在这个模型中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)阶段的存在明确的签名。我们的模拟还表明,在质量不平衡的存在下,FFLO状态的参数空间收缩,甚至完全消失,这取决于吸引相互作用的强度和质量不平衡的程度。
2009-01-30 cond-mat.str-el quant-ph
A unified ab-initio approach to the correlated quantum dynamics of ultracold fermionic and bosonic mixtures
本文将最近发展起来的多层多组态含时Hartree玻色子方法(ML-MCTDHB)推广到费米子领域,建立了一种统一的方法来研究玻色子和费米子混合粒子的关联量子动力学.依赖于多层波函数展开,由此产生的混合物的多层多配置时间相关哈特里方法(ML-MCTDHX)可以适应于有效地解决系统特定的物种内和物种间的相关性。ML-MCTDHX的通用性和效率被证明通过将其应用到玻色-费米和费米-费米类型的少原子混合物碰撞问题。因此,我们阐明的作用的相关性的透射和反射性质的碰撞事件。特别是,我们提出的例子中的反射(传输)在其他原子物种是一个相关主导的效果,即\它在平均场近似中被抑制。
2017-06-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum Coherent States of Interacting Bose-Fermi Mixtures in One Dimension
我们研究了一维中同时包含玻色子和费米子的两组分原子气体混合物。当物种间的相互作用是有吸引力的,我们报告了丰富多样的相干基态相位的相互作用的内在和相对强度的变化。我们避免任何文物的晶格离散化开发一种新的实现的连续矩阵产品状态anananesthesia的混合物和先验证明我们的方法的有效性的可积点存在的混合物具有相等的质量和相互作用(赖-杨模型),我们发现,anesthesia正确和系统地收敛到准确的结果。
2022-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum information flow in impurity qubits interacting with Bose-Bose mixtures
本研究探讨了杂质量子比特与玻色-玻色混合物储库相互作用中的量子信息流,揭示了非马尔可夫动力学和集体退相干效应,并强调了种间相互作用对相干性和纠缠的关键影响。
2025-02-27 quant-ph
Advantages of Mass-Imbalanced Ultracold Fermionic Mixtures for Approaching Quantum Magnetism in Optical Lattices
本文研究了在具有跳跃不平衡的光晶格中具有排斥相互作用的超冷费米子二元混合物的磁相。我们的分析是基于动力学平均场论(DMFT)及其在有限温度下的实空间推广。我们研究的温度依赖性的过渡到有序状态的相互作用强度和不平衡参数在两个和三个空间维度的函数。我们发现,低于临界温度的Néel顺序质量不平衡的混合物也表现出电荷密度波,这提供了一个直接可观察到的签名的有序状态。对于被困系统,我们比较我们的结果得到的实空间DMFT局域密度近似。我们计算熵的参数范围很广,并确定区域,在这些区域中,质量不平衡的混合物可能具有明显的优势,以获得和检测量子磁性的目的。
2012-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Reformulating Chemical Equilibrium in Reacting Quantum Gas Mixtures: Particle Number Conservation, Correlations and Fluctuations
University of Oviedo(奥维耶多大学)
该研究重新表述了反应量子气体混合物的化学平衡,通过引入全局粒子数守恒约束,揭示了相关性与涨落的量子特性,并过渡到经典理想气体极限。
2025-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-classicality of coherent state mixtures
相干态的混合通常被认为是经典的。在这里,我们表明,有一个量子优势,在混合物中的相干态之间的歧视,这意味着存在的量子特性的混合物,但没有捕获常用的非经典措施。我们确定了一组所需的属性为任何非经典措施,旨在捕捉这些量子特性,并定义不和谐的潜在CD,我们证明,以满足所有这些属性。我们比较了最近提出的相干单调的不和谐的潜力,并证明了经典可区分的状态的相干单调发散,从而表明他们未能量化非经典在这个限制。在技术方面,我们提供了一个简单的方法来计算不和谐以及其他信息理论量的(非高斯)输出的任何输入状态与正P-函数。
2018-02-23 quant-ph
Interacting quantum mixtures for precision atom interferometry
我们提出了一个源工程的概念,适合作为差分,精密原子干涉仪的漂移时间为几秒钟的输入的二进制量子混合物。为了解决混合物的非线性动力学,我们开发了一组缩放方法方程,并验证其有效性对比它的耦合Gross-Pitaevskii方程的系统之一。这种缩放方法是通常用于单个物种的标准方法的推广。它的有效性范围进行了讨论相对于内和种间相互作用制度。我们提出了一个多阶段的,非线性的原子透镜序列,同时创建双合奏与超慢的动能膨胀能量,低于15 pK。波前像差是精密原子干涉测量中的一个重要系统效应。
2020-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Unconventional quantum phases of lattice bosonic mixtures
我们考虑一维晶格上强相互作用的玻色子-玻色子混合物,通过采用定性平均场方法,研究它们的量子相位随着种间排斥的增加。特别是,我们分析了低能量的“量子乳液”亚稳态发生在大值的物种间相互作用,这是预计将阻止系统达到其真正的基态。我们认为,在这些自发无序状态的情况下,飞行时间图像的可见性显着下降。
2009-02-02 cond-mat.other hep-lat physics.atom-ph
Quantum Phases of Self-Bound Droplets of Bose-Bose Mixtures
利用高斯态理论,系统地研究了准二维二元玻色气体自束缚液滴的基态性质。我们发现量子液滴由两个宏观压缩相和一个宏观相干相组成。我们绘制了相图,并确定所有的相边界,通过数值和近解析的方法。特别是,我们发现了三个容易获得的签名的量子相位和稳定机制的自约束液滴通过精确测量其径向尺寸。我们的研究表明,二进制液滴代表了一个理想的平台,深入调查的量子性质的液滴状态。
2021-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phase transitions of atom-molecule Bose mixtures in a double-well potential
在两种不同的情形下研究了双势阱中玻色气体的基态和光谱性质:原子玻色气体相互作用和原子气体与双原子分子相互作用.在这两种情况下都观察到基态二阶量子相变(QPT)。当原子-原子相互作用的吸引力较大时,基态是简并的。对于排斥相互作用和小的吸引相互作用,基态是不简并的,可以很好地近似为玻色子相干态。这两个系统描绘了激发态量子相变(ESQPT)。对于混合原子-分子系统,ESQPT的临界点在态密度的一阶导数上表现出不连续性。
2014-10-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum smoothing for classical mixtures
在量子力学中,波函数和密度矩阵代表了我们对量子系统的认识,并给出了测量结果的概率。如果系统上的组合动力学和测量导致在给定基$\{|n\rangle\}$中仅具有对角元素的密度矩阵$ρ(t)$,则可以将其视为经典混合物,即,以概率$ρ_{nn}(t)$随机占据基态$|n\rangle$的系统。完全等同于经典概率论中所谓的平滑,随后对状态$|n\rangle$的占据的探测提高了我们追溯在时间$t$的投射状态测量的结果的能力。在这里,我们用超导量子比特上的实验表明,平滑概率不以与$ρ$的对角元素相同的方式允许对系统在过去时间$t$的状态进行经典混合解释。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Quantum-coherent mixtures of causal relations
了解系统各部分之间的因果影响,对于解释该系统的自然行为和通过有针对性的干预措施加以控制都至关重要。在量子世界中,理解因果关系同样重要,但可能性要丰富得多。一对时间有序的量子系统之间有两种基本的因果关系,一种是通过因果机制,另一种是通过作用于两者的共同原因。在这里,我们展示了这两种可能性的连贯混合。我们在量子光学实验中实现了这种非经典的因果关系,并推导出一套标准,用于见证基于量子版本的Berkson效应的相干性,从而两个独立的原因可以在观察到它们的共同效果时变得相关。因果关系和量子理论的相互作用是具有挑战性的基础难题的核心,包括贝尔定理和对量子引力的探索。
2018-01-18 physics.optics quant-ph
Estimation of quantum finite mixtures
我们考虑确定量子系综的权重的问题。也就是说,给定一个量子系统,根据未知的概率定律,它处于一组可能的已知状态,我们给出策略来估计各个概率,权重或混合比例。这样的策略可以用来估计不同的独立信号由源发射的频率。它们也可以用于估计量子信道的正则分解中特定项的权重。这些策略的质量是量化的协方差型误差矩阵。根据这个代价函数,我们给出了单次和多次拷贝情况下的最优策略。后者也分析了大拷贝数的渐近极限。我们给出了量子比特系统的二分量量子混合的误差矩阵的封闭表达式。Fisher信息在这个问题中扮演着一个不寻常的角色,它为任何数量的副本提供了最小协方差矩阵的精确表达式。
2010-02-01 quant-ph
Avoiding barren plateaus via Gaussian Mixture Model
本文提出基于高斯混合模型的参数初始化策略,证明其可避免任意规模和深度的硬件高效拟设中的贫瘠高原问题,且梯度下界与量子比特数无关并随电路深度增大。
2024-02-21 quant-ph
Digital simulation of convex mixtures of Markovian and non-Markovian single qubit Pauli channels on NISQ devices
本文研究在NISQ设备上模拟单量子比特泡利信道的凸混合,针对马尔可夫混合产生非马尔可夫信道及非马尔可夫混合产生马尔可夫信道两种情况,提出减少CNOT门数量的启发式电路构造方法和正则化过程矩阵以获得CPTP信道的策略。
2024-02-27 quant-ph
Quantum gas mixtures in different correlation regimes
本文提出了一种双组分超冷玻色气体的多体描述,当其中一种处于弱相互作用状态,另一种处于弱相互作用或强相互作用状态。在一维极限下,后一种情况系统是一个混合体,其中Tonks-Girardeau气体浸入玻色-爱因斯坦凝聚体中,这是一类涉及可调超流环境的新量子系统的例子。我们描述的过程中相分离微观和半经典在这两种情况下,并表明量子关联保持在分离的阶段。
2012-08-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Density probabilities and quantum critical phenomena of a Bose-Fermi Mixture in 1D Double well potential
在双模近似下,研究了一维双势阱中玻色-费米混合体的几率密度、基态保真度和纠缠度随时间的演化。我们发现,量子返回概率的行为表现出三个不同的区域。第一个区域的特征是完全的可折叠性,以及玻色子和费米子的相关隧穿。第二个区域的特点是相关的顺序隧穿和在最后一个区域中,我们发现两个物种的隧穿频率的增加。我们通过冯诺伊曼熵发现,玻色子-费米子耦合使得玻色子和费米子的量子关联在相同的值下有最大纠缠。最后我们计算了$λ_{FF}-λ_{BF}$和$λ_{BB}-λ_{BF}$平面的保真度,发现随着玻色子-费米子相互作用的减小,两个平面的保真度下降越来越深。
2022-08-19 quant-ph
Bosonic quantum mixtures with competing interactions: quantum liquid droplets and supersolids
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO - 光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院)
研究玻色-玻色混合物中竞争相互作用的量子液滴和超固体形成机制,探讨量子涨落主导的超稀疏量子液体相及超固体特性。
2026-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Verifiable nonlinear quantum evolution implies failure of density matrices to represent proper mixtures
在最近的一封信中,Bennett及其同事[1]认为,基于Deutsch [2]的工作,使用封闭类时曲线(CTC)或其他非线性量子动力学来证明奇异量子效应,存在一个他们称之为“线性陷阱”的谬误,即人们不能假设输入态的经典混合会导致相应输出态的相同混合。我们发现,这个处方是不一致的假设,人们可以验证假设的非线性演化。具体地说,如果某个智能体可以凭经验验证物理设备对于某组纯态输入的确定性非线性行为,则通常不能使用密度矩阵来表示不知道所准备的实际纯态的第二智能体的输入。我们的论点是认识论的,并没有呼吁CTC的详细物理。
2010-06-08 gr-qc quant-ph
Relaxation of the EM Algorithm via Quantum Annealing for Gaussian Mixture Models
通过引入量子退火的概念,提出了一种改进的期望最大化算法,我们称之为确定性量子退火期望最大化算法(DQAEM)。期望最大化(EM)算法是一种已建立的计算最大似然估计的算法,并应用于许多实际应用。然而,它是已知的EM严重依赖于初始值,其估计有时被困于局部最优。为了解决这个问题,量子退火(QA)被提出作为一种新的优化方法的量子力学的动机。通过使用QA,我们制定DQAEM,并提出了一个定理,支持其稳定性。最后,我们展示了数值模拟,以确认其效率。
2017-01-12 cond-mat.stat-mech quant-ph stat.ML
Quantum Expectation-Maximization for Gaussian Mixture Models
IRIF(法国国家科学研究中心与巴黎西岱大学联合基础计算机科学研究所);Paris(巴黎西岱大学);QCWare Corp.(QCWare公司);Atos Quantum Lab(源讯量子实验室)
期望最大化(EM)算法是无监督机器学习中的一个基本工具。它经常被用来作为一种有效的方法来解决极大似然(ML)估计问题,特别是对模型的潜在变量。它也是拟合混合模型的首选算法:生成模型将源自$k$不同过程的未标记点表示为来自$k$多变量分布的样本。在这项工作中,我们定义并使用量子版本的EM来拟合高斯混合模型。给定对维度为$d$的$n$向量的数据集的量子访问,我们的算法具有与经典算法类似的收敛性和精度保证,但是运行时间仅在训练集中的元素数量上是多对数的,并且在其他参数上是多项式的-如特征空间的维度和混合物中的分量的数量。我们进一步推广的算法在两个方向。首先,我们展示了如何拟合指数族中概率分布的任何混合模型。然后,我们展示了如何使用该算法来计算混合模型的最大后验(MAP)估计:似然估计问题的贝叶斯方法。我们讨论了该算法在一个数据集上的性能,该数据集预计将被成功地分类,该算法认为,在这些情况下,我们可以在运行时给予强有力的保证。
2020-07-07 cs.DS cs.LG quant-ph
Symmetrized persistency of Bell correlations for Dicke states and GHZ-based mixtures: studying the limits of monogamy
量子关联,特别是那些能够违反贝尔不等式\cite{BELL}的量子关联,为某些通信任务提供了一种优势。然而,利用量子性的主要困难是它对噪音或粒子丢失的脆弱性。研究了GHZ基混合态和Dicke态的Bell关联的持续性。对于前者,我们考虑了量子通信复杂度降低(QCCR)方案,并提出了新的贝尔不等式(BIs),该方案在大粒子数限制下具有更高的持久性($N$).在Dicke状态的情况下,我们表明,persistent可以达到$0.482N$,显着超过以前的研究报告。
2021-02-16 quant-ph
Self-bound quantum droplets in atomic mixtures
自束缚量子液滴是在超冷原子中发现的一种新相态。在这项工作中,我们报告他们的实验实现后,彼得罗夫[物理学评论快报。115,155302(2015)],使用有吸引力的玻色子混合物。在这个系统中,球形液滴的形成是由于竞争的吸引力和排斥力的平衡,由接近崩溃阈值的平均场能量和由于量子涨落的一阶校正提供。由于具有可忽略不计的剩余限制的光学悬浮电位,我们观察到在自由空间中的自约束液滴,我们表征它们的形成条件以及它们的平衡性质。这项工作为量子液滴的未来研究奠定了基础,从测量其独特的激发光谱到探索其超流体性质。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Shortcut to spin dynamics for quantum mixtures
针对超冷气体等量子系统长时间动力学难以观测的问题,提出一种不改变系统演化本质的捷径协议,在更短时间内有效访问长时间动力学,实现向未来的时间跳跃。
2025-05-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of quantum chaos in low-energy mixtures of few fermions
介观系统的低能动力学强烈依赖于内部平衡的存在。出于这个原因,更好地解释超冷原子实验需要更准确地理解量子混沌如何在这些系统中表现出来。在本文中,我们考虑了一个简单的,但实验相关的一些超冷费米子在双势阱中运动的一维系统。我们分析了它的多体光谱特性,这是常用的跟踪量子混沌。我们已经在三粒子系统中观察到了量子混沌的一些特征。一般来说,当费米子均匀地加到两个分量上时,这些特征变得更加明显。相反,当颗粒不平衡增加时,它们被抑制。
2022-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Density-induced processes in quantum gas mixtures in optical lattices
我们表明,离位过程和多轨道物理有一个至关重要的影响,在光晶格中的量子气体混合物的相图。特别是,我们讨论玻色-费米混合物的内部和物种间的相互作用诱导竞争密度诱导的跳跃过程,所谓的键电荷相互作用。此外,较高的能带强烈影响隧道效应和现场相互作用。我们应用多轨道相互作用引起的敷料的最低频段,导致重整化跳跃过程。这些修正产生了一个扩展的哈伯德模型与本质上的职业相关的参数。由此产生的隧道效应的减少与总的现场相互作用能的减少竞争,两者都影响超流到莫特绝缘体过渡的临界晶格深度。与标准的玻色-费米-哈伯德模型相比,我们预测随着玻色-费米吸引力的增加,跃迁会向更浅的晶格深度移动。所应用的理论模型允许一个准确的预测修改后的隧穿振幅和临界晶格深度最近观察到的实验。
2014-09-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mixture equivalence principles and post-quantum theories of gravity
本文研究混合等价原理(MEP)在引力理论中的有效性,指出半经典引力、非线性量子力学及Born规则修改均违反该原理,并论证在黑洞背景下半经典引力并非量子引力的极限。
2025-06-02 gr-qc quant-ph
Quantum droplets in two-dimensional Bose mixtures at finite temperature
本研究采用路径积分蒙特卡罗方法,探究有限温度下受横向约束的二维吸引玻色混合体中量子液滴的形成,验证了准二维与纯二维体系结果的一致性,明确了一级气液相变的临界相互作用强度及超流响应的突变特性。
2024-08-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Annealing for Dirichlet Process Mixture Models with Applications to Network Clustering
基于中国餐馆过程(CRP),提出了一种新的Dirichlet过程混合(DRI-CHLET)模型的量子退火(QA)算法. QA是模拟退火(SA)的并行化扩展,即,它是一种并行随机优化技术。现有方法[Kurihara等人UAI 2009,Sato等人UAI 2009]不能应用于CRP,因为其QA框架是使用固定数量的混合物组分制定的。所提出的QA算法可以处理混合模型中不固定数量的类。我们将QA应用于一个用于聚类网络中顶点的网络模型,其中CRP座位排列表示网络分区。在多核处理器上进行QA实验,结果表明QA在寻找CRP中座位安排的最大后验估计方面优于SA、马尔可夫链蒙特卡罗推理和波束搜索。由于我们的QA算法是一样容易实现的SA算法,它是适合于广泛的应用。
2013-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum chaos in interacting Bose-Bose mixtures
本研究针对一维简谐囚禁玻色-玻色混合物系统,通过精确对角化方法分析其从可积到混沌的转变,发现增强组分间相互作用、打破组分内相互作用对称性可产生显著量子混沌特征,为冷原子系统中量子混沌的实验调控提供了理论依据。
2023-05-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Triticality of Bosonic Atomic-Molecular Mixtures with Feshbach Coupling
本研究针对具有Feshbach耦合的三维玻色原子-分子混合物建立泛函积分公式,构建含三个相区的基态相图,揭示三重临界点、声速变化等特性,为理解该类混合物的物理特性提供研究基础。
2024-07-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Apparatus for quantum-mixture research in microgravity
Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);Johannes Gutenberg-Universität Mainz(美因茨约翰内斯古腾堡大学);Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, Universität Bremen(不来梅大学应用航天技术与微重力中心);Universität Hamburg(汉堡大学)
该研究利用探空火箭装置产生\(^{41}\)K和\(^{87}\)Rb玻色 - 爱因斯坦凝聚混合物,比较其在不同状态下的释放与膨胀,通过特定协议减少磁场影响,建立新基准,对量子气体实验和等效原理测试有重要意义。
2026-07-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph