Evidence of entanglement, or: Is Schrödinger's cat really entangled?
量子效应，特别是纠缠，在物理学的所有领域和相关领域都得到了广泛的认可。然而，我们觉得纠缠的精确概念-尽管数学上定义得很好-即使在学术环境中仍然会产生混乱。我们在这篇文章中的目的是指出和澄清纠缠概念的一些方面，特别是关于可观测量。我们这样做，说明常见的误解与薛定谔的猫悖论，解释他们在数学方面，并提供例子，误解出现，以及如何解决。
2013-08-14 quant-ph
Quantum Fine-Grained Entropy
关于量子熵和纠缠的奇怪性质，例如，在负量子条件熵的基础上，重新审视了量子熵的基础--冯诺伊曼熵，提出了量子细粒度熵的新方法。通过在纠缠理论、量子信息处理和量子热力学中的应用，证明了量子细粒度熵能够解决纠缠度和量子性的度量、形成纠缠的可加性猜想等问题，以及单量子系统温度的定义。
2012-05-06 quant-ph
Causal confusion in quantum systems: distinguishing direct cause and common cause
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究探讨量子测量中直接原因与共同原因导致的因果混淆，证明通道存在因果混淆当且仅当为PPT通道，并将量子比特通道情形刻画为纠缠破坏通道。
2026-10-08 quant-ph
Optimality for indecomposable entanglement witnesses
我们研究了与Choi型正线性映射产生的纠缠见证最优性相关的各种概念。我们发现了不可分解的最佳纠缠证人的例子，但在[M]的意义上，它们不是“不可分解的最佳纠缠证人”。莱温斯坦湾Kraus，J.Cirac和P.Horodecki，Phys.Rev.A62，052310（2000）]。我们建议用“PPTES见证”和“最佳PPTES见证”代替“不可分解的纠缠见证”和“不可分解的最佳纠缠见证"，以避免可能的混淆。我们还发现了一些不可分解的非极值最佳纠缠证人的例子。
2012-04-30 math.OA quant-ph
On Quantum Interference: No Decoherence From an Actual Movable Mirror
存在一种普遍接受的观点，即干涉仪中的可移动反射镜应该由于量子跃迁到光子模式的两个分量之一而引起干涉击穿。这种效应可以追溯到狄拉克。我们认为，传统的推理是不够的：首先，它会更谨慎地解释为由于光子与镜子的纠缠，而不是指量子跳跃的干涉崩溃。第二，也是至关重要的一点，即使在这样的解释中，这种推理也没有考虑到镜像动量的不确定性。当不确定度远小于反冲动量时，纠缠和干涉击穿效应就会发生，反冲动量的量级与光子动量的量级相同。然而，检查得出的结论是，对于实际的镜子，发生相反的情况。因此，不应有这种影响。
2005-03-11 quant-ph
Growth of Rényi Entropies in Interacting Integrable Models and the Breakdown of the Quasiparticle Picture
雷尼熵是著名的冯·诺依曼纠缠熵的概念上有价值的和实验相关的概括。在干净的量子多体系统中，量子猝灭后，它们一般显示出随时间的普遍线性增长，随后是饱和。虽然当纠缠饱和时，有限子系统基本上处于局部平衡状态，但在生长阶段，它确实处于平衡之外。特别是，增长的斜率携带系统的动力学性质的重要信息，其特性是当前研究的一个关键目标。在这里，我们证明了雷尼熵的斜率可以通过时空对偶变换来确定。从本质上讲，我们认为斜率与通过交换空间和时间的角色而获得的模型的熵的定态密度相一致。因此，非常令人惊讶的是，缠结的斜率被表示为平衡量。我们使用这个观察找到一个明确的精确公式，在所有的可积模型的Rényi熵的斜率可处理的热力学Bethe anomalies和可积的初始状态的发展。有趣的是，这个公式只有在冯·诺依曼极限下才能用准粒子图像来理解。
2022-08-03 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum scarred eigenstates in a Rydberg atom chain: entanglement, breakdown of thermalization, and stability to perturbations
Bernien等人最近实现了里德伯原子的动力学约束链[Nature 551，579（2017）]，导致观察到多体量子动力学中的不寻常复兴。在我们以前的工作中[arXiv：1711.03528]，这种动力学归因于实验实现的模型的多体光谱中存在“量子疤痕”本征态。在这里，我们提出了一个详细的研究同一模型的本征态性质。我们发现，大多数的本征态表现出异常热化：可观察到的期望值收敛到他们的吉布斯系综值，但参数慢的预测相比，本征态热化假设（ETH）。在热化谱中，我们发现了强烈违反ETH的非遍历本征态，其数量随系统大小呈多项式增长。以前，相同的本征态是通过与某些产物态的大重叠来识别的，并被用来解释实验中观察到的复兴。在这里，我们发现，这些本征态，除了高度非典型的本地观测值的期望值，也表现出亚热纠缠熵的尺度与系统的大小。此外，我们确定了另一类量子疤痕本征态，并讨论其表现形式的动力学从初始产品状态。我们用前向散射近似来描述量子疤痕本征态的结构和物理性质。最后，我们讨论了量子疤痕对各种微扰的稳定性。我们观察到，量子疤痕保持稳健时，引入的微扰是兼容的前向散射近似。相反，最有效地破坏量子疤痕的微扰也会导致“正则”热化的恢复。
2018-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonlocal Quantum Correlations: Beyond Entanglement
非定域量子相互作用的利用和控制是一个活跃的研究领域。这不仅限于亚原子结构，而且扩展到宏观水平。非定域相互作用可以来自于纠缠或路径不可逆性（较大系统的路径积分），后者可以进一步细分。这两种不同的现象最近在文献中经常被视为基本相同，这在将它们用于实际应用时是有问题的。混淆可能在于误解的第二类自发参量下转换源（SPDS），这是广泛使用的纠缠研究的物理。本文研究了路径不变性与纠缠的量子关联之间的区别，以及为什么它对实际应用很重要。在环境条件下，讨论的路径不变性的方法，进行与热源或相干源（单光子波包）时，在两个手臂的本地纠缠有特定的特性。我们将证明后者具有这样的性质，即在适当的条件下，它可以令人惊讶地导致相干扩展而不是退相干。非定域量子关联是一个复杂的话题，它超越了量子纠缠。
2012-09-05 quant-ph
Entanglement and the Born-Oppenheimer approximation in an exactly solvable quantum many-body system
本文研究了由Nn个“核”和Ne个“电子”组成的一维多体Moshinsky模型的可解性，讨论了不同双分块之间的相关性。我们研究了纠缠对粒子间相互作用强度、粒子数和粒子质量的依赖关系。与运动学直觉一致，当两个子系统的质量相差很大时，两个子系统之间的纠缠消失，而对于质量相当的子系统，纠缠达到最大值。我们展示了如何可以推断出这种纠缠功能的玻恩-奥本海默Anonymous，其有效性和故障可以理解从量子信息的角度来看。
2014-08-29 quant-ph
Dynamics of entangled domain walls in quantum many-body scars and breakdown of their prethermalization
基于适用于Rydberg封闭链的PXP模型，我们研究了$\mathbb{Z}_2$对称的不同量子多体疤痕态之间拓扑畴壁的动力学行为。研究发现，畴壁不仅具有疤痕的振荡特性，而且还表现出稳定的两体纠缠，其翻转相位差保持不变，显示了其作为量子信息源的潜力.施加一个周期性的驱动场，高频驱动引起从预热化到Floquet局域化的相变。为了研究畴壁作为信息载体的稳定性，我们进一步模拟了它们之间的碰撞，发现它们之间的相互影响可以忽略不计。随后，淬火动力学与畴壁揭示了奇异的物理和非热化疤痕状态的应用潜力。
2022-07-14 cond-mat.str-el quant-ph
A demonstration that classical gravity does not produce entanglement
University of Missouri（密苏里大学）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Geneva（日内瓦大学）
本文通过牛顿-卡坦分析证明，经典引力无法作为媒介产生纠缠，反驳了通过引力诱导纠缠实验探测引力量子性的观点。
2026-03-14 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Bohr's Complementarity: Completed with Entanglement
90年前的1927年，在意大利科莫的一次国际大会上，尼尔斯·玻尔发表了一次演讲，这被认为是第一次公开谈论“互补性”这个术语，作为一个物理概念，揭示了玻尔自己对路易·德布罗意“二元性”的思考。玻尔慢慢地接受了对偶性作为物理学原理：对任何量子物体的近距离观察都会揭示出波或粒子的行为，两个基本和互补的特征中的一个。关于互补性在量子科学中的重要性和广泛适用性，今天几乎没有什么分歧。书本长度的学术研究甚至提供了关于互补性在生物学、心理学和社会人类学等与物理学不同的领域中的相关性的推测，玻尔本人显然对这些领域的联系感兴趣（见贾默[2]、默多克[3]和惠特克[4]）。科莫在他的谈话后明显的困惑并没有被玻尔的文章消除，互补性从那时起经历了90年的反复审查，没有达成一致的决议。半流行的治疗[5]以及专家考试[6-9]表明，该主题是无法避免的，互补性保留其核心地位的解释量子力学。然而，我们的小组[10-13]和其他人[14-20]最近对一致性基本概念的处理方法现在使我们能够提出一种普遍的互补性表述，这可能标志着混乱的结束。我们证明了一个新的关系，约束的行为的电磁场（量子或经典）的基本背景下的双缝实验。我们表明，纠缠是需要完成玻尔的互补性，辩论了几十年，因为它的不完整性制定的成分。
2018-03-13 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Quantum Fragmentation in the Extended Quantum Breakdown Model
本文提出一维扩展量子击穿模型，解析证明其在无磁场时发生纠缠基中的Hilbert空间量子碎片化导致非热动力学，并发现引入磁场使系统转为混沌，强随机性则引发类多体局域化行为。
2024-01-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
The Landau-Feynman transiently open quantum system: entanglement and density operators
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Université de Toulouse（图卢兹大学）
针对学界对Landau-Feynman两体瞬态耦合量子系统情形长期存在的概念混淆，本文指出该场景下应使用纠缠而非混合态的概念，澄清了相关争议的核心认知误区。
2025-05-21 quant-ph
Entanglement spectrum and quantum phase diagram of the long-range XXZ chain
纠缠是多体量子系统的一个重要特征，在量子相变中起着独特的作用。在许多情况下，纠缠谱，它代表了一个二体系统的密度矩阵的频谱，包含有价值的信息以外的唯一的纠缠熵。本文研究了长程XXZ模型的纠缠谱。我们表明，在临界相，它表现出显着的自相似性。自相似性的破坏和从Luttinger液体的转变与重整化群理论是一致的。结合两者，我们能够确定该模型的量子相图和定位相应的相变。我们的结果证实了使用张量网络技术的数值精确计算。此外，我们发现，自相似的重新标度扩展到几何纠缠以及Luttinger参数在临界相。我们的结果为进一步研究长程量子模型中的纠缠特性铺平了道路。
2022-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement propagation and dynamics in non-additive quantum systems
本文研究了非可加长程相互作用多体量子系统中的纠缠熵动力学，发现在严格热力学极限下纠缠动力学被抑制，但在中等系统尺寸下因触发多个共振模式而出现丰富的标度区，并给出了纠缠传播的定量预测。
2023-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
The quasi-particle picture and its breakdown after local quenches: mutual information, negativity, and reflected entropy
我们研究了局域算符激发基态后的（Rényi）互信息、对数负性和（Rényi）反射熵的动力学性质。结合参考文献[1]的最新结果，我们能够推测出真空以上激发态中出现的三个量之间的紧密结构，包括局部和全局量子猝灭。这种结构密切依赖于理论的混沌性，即存在可积和混沌理论的不同等价集。对于有理共形场论（RCFT），我们找到所有的量来计算插入的主算子的量子维数。与此相反，我们发现的相关措施增长（数学）没有约束的所有$c > 1$共形场论与有限的扭曲间隙。通过对两类理论计算结果的比较，我们能够确定二维共形场论中准粒子图像破裂的动力学机制。有趣的是，我们还发现初步证据表明，我们的一般经验教训适用于量子系统相当不同的共形场论，如可积和混沌自旋链，这表明在非平衡系统中的纠缠动力学的普遍性。
2020-08-25 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Eigenstate Thermalization and its breakdown in Quantum Spin Chains with Inhomogeneous Interactions
本研究针对线性非均匀相互作用的自旋-1/2 XXZ链，通过能级统计、局域可观测量矩阵元、纠缠熵动力学等分析，揭示非均匀性可引发本征态热化假说（ETH），强非均匀性则导致其破缺，并提出超冷原子实验实现方案。
2025-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Breakdown of local convertibility through Majorana modes in a quantum quench
量子态的局域可转换性（local convertibility），用雷尼熵来衡量，是关于一个态是否可以转换成另一个态，只使用局域操作和经典通信。我们发现，在具有猝灭化学势$μ$的一维Kitaev链中，$μ$和$μ+δμ$的状态之间的可转换性依赖于系统的量子相位（$δμ$是微扰）.这类似于考虑基态的绝热情况。具体地说，当淬火系统具有边缘模式和分区的子系统的大小是远远大于相关长度的马约拉纳费米子形成的边缘模式，淬火状态是局部不可转换的。通过分析不同分区下两个子系统之间的相互作用，给出了该结果的物理解释。我们的工作将有助于更好地理解拓扑系统中的多体现象以及Majorana费米子量子计算中的纠缠性质。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Breakdown of thermalization in quantum spin systems with long-range interactions
ENS de Lyon, Université Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂高等师范学院，里昂第一大学，法国国家科学研究中心，物理实验室）
本研究针对具有长程相互作用的量子自旋系统，证明当系统每自旋能量有限且为负时，这类系统无法热化到顺磁态，其热化破坏源于顺磁相热力学的反常特征，与可积性无关，且非热态可作为长程多体纠缠资源。
2026-10-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Multipartite-Entanglement Tomography of a Quantum Simulator
多体纠缠层析术，即相对于不同的集体算符计算的量子费舍尔信息（QFI），允许充分表征具有变程耦合的横向场中量子伊辛链的相图。特别是，它认识到相位源于远程反铁磁耦合，自旋压缩也共享的能力。此外，QFI定位的量子临界点，无论是零和非零质量间隙。在这种情况下，我们还将有限大小的幂律指数的QFI模型的临界指数，找到一个信号的共形不变性的故障在深长程制度。最后，考虑了有限温度对多体纠缠的影响，以及最终对相稳定性的影响。鉴于目前实现的模型与捕获的离子和潜在的可测量的QFI，我们的方法产生了一个有前途的战略，探测远程物理在可控的量子系统。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement dynamics in quantum many-body systems
纠缠动力学是研究量子多体系统遍历性及其崩溃的一个有用的工具。本文从理论上研究了量子多体系统中纠缠的增长，并提出了一种实验测量方法。我们发现纠缠增长与实空间中局域算符的扩散有关。我们提出了一个简单的玩具模型遍历系统中的线性传播的运营商的结果在一个普遍的，线性的时间增长的纠缠初始产品状态，在对数增长的纠缠多体局域化（MBL）系统相比。此外，我们表明，纠缠的增长是直接相关的衰减的Loschirst回声在一个复合系统由几个副本的原始系统，其中连接控制的量子开关（两级系统）。通过仅测量开关的动态，可以提取雷尼熵的增长。我们的工作提供了一种理解多体系统中纠缠动力学的方法，并通过一个单一的本地测量直接测量其随时间的增长。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Markovian thermal reservoirs for autonomous entanglement distribution
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（西班牙国家科学研究委员会基础物理研究所）
本文提出一种利用非马尔可夫热浴生成两个分离量子比特间稳态纠缠的新方案，通过减少热源带宽使量子比特从分离态进入纠缠稳态，揭示了非马尔可夫性在量子通信中的应用。
2026-04-10 quant-ph
Breakdown of Measurement-Induced Phase Transitions Under Information Loss
本研究通过可精确求解的Liouvillian模型，证明观测者对测量结果区分能力下降导致的轨迹部分平均会引入有限长度尺度，抑制长程关联，从而掩盖测量诱导相变的临界特征。
2025-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Diagnostics of mixed-state topological order and breakdown of quantum memory
本研究提出拓扑量子存储器失效的内禀表征，采用三个信息论量定义混合态拓扑序，在二维Toric码中解析证明它们在同一错误阈值转变，该阈值是解码算法性能的上界且可被最优解码达到。
2024-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement and parametric resonance in coupled oscillator systems
Instytut Fizyki Teoretycznej, Uniwersytet Jagielloński（雅盖隆大学理论物理研究所）
该研究以二次耦合的两简谐振子系统为对象，利用Feynman-Vernon影响泛函分析参量共振与量子纠缠的相互作用，发现参量不稳定区纠缠失控、微扰理论失效，为相关论断提供定量确认。
2026-10-14 hep-th quant-ph
Entanglement in quantum critical phenomena
量子相变发生在零温度，并涉及长程相关的外观。这些关联不是由于热涨落，而是由于系统的强纠缠基态的复杂结构。本文对几种一维自旋链模型中基态纠缠的标度性质进行了微观计算，包括量子临界区附近的标度性质和量子临界区附近的标度性质。当系统被追溯到$L$自旋时，我们通过使用基态的熵来量化纠缠。这个熵可以用$L$进行几何缩放，其系数对应于与描述量子相变的普适性质的共形理论相关联的中心荷。因此，我们表明，纠缠，量子信息科学的一个关键概念，服从普适标度律所规定的共形群的表示和它的分类动机弦论。这种联系揭示了基态纠缠沿重整化群流的单调性规律。我们还确定了一个可能与共形不变性相关的优化规则，并应用目前的结果来解释临界点附近的密度矩阵重整化群技术的故障。
2002-11-13 cond-mat hep-th quant-ph
Fast quantum state transfer and entanglement preparation in strongly coupled bosonic systems
本文针对强耦合区域旋转波近似失效的玻色子系统，提出基于 XX 型耦合解析解的方案，在保持激发数不变的同时实现高速高保真量子态转移与纠缠制备，并验证其对噪声和实验误差的鲁棒性。
2023-10-30 quant-ph
Noise-Robust Ultrafast Entanglement Generation in Rydberg Atoms via Quantum Optimal Control
Hunan Key Laboratory of Super-Microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University（中南大学物理学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室）
研究通过量子最优控制理论，在Rydberg原子中实现超快纠缠生成，分析了激光噪声对贝尔态保真度的影响，发现相位噪声是主要限制因素，提出双脉冲结构在无噪声情况下可达到99%保真度。
2026-04-21 quant-ph
Higher-Form Anomalies Imply Intrinsic Long-Range Entanglement
本研究证明高形式对称性反常会强制产生内禀长程纠缠，并利用此特性诊断混合态拓扑序，发现了一种破坏远程可探测性的新内禀混合态拓扑序。
2025-11-05 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Scrambling and operator entanglement in local non-Hermitian quantum systems
本研究通过数值模拟非厄米自旋链，发现算子纠缠比OTOC更能稳健表征信息扰乱，并能检测纠缠相变和量子混沌，扩展了诊断方法至受监测量子动力学。
2023-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of entanglement propagation in a quantum many-body system
解释各种量子现象的关键是理解纠缠如何在多体系统中传播。此外，受控的纠缠分布对于量子通信和计算具有根本的重要性。在许多情况下，准粒子是量子系统周围信息的载体，并被期望以由系统相互作用决定的方式分配纠缠。在这里，我们报告的观察磁振子准粒子动力学在一维多体量子系统的囚禁离子代表伊辛自旋模型。利用可调有效相互作用范围的能力，以及在单个粒子水平上制备和测量量子态的能力，我们观察到了新的准粒子现象。首次揭示了准粒子在多体系统中的纠缠分布。其次，对于长程相互作用，我们观察到准粒子速度的发散和对短程相互作用有效的光锥图像的破裂。我们的研究结果将允许实验研究范围广泛的现象，如量子传输，热化，局域化和纠缠增长，并代表了第一步，迈向一个新的量子光学制度与按需准粒子与可调非线性相互作用。
2014-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dissociation of bulk and entanglement phase transitions in the Haldane phase
University of Kent（肯特大学）；National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）
研究自旋-1/2 XXZ梯子在霍尔丹相的动量分辨纠缠谱，通过精确对角化及引入对称性破缺，发现体相和纠缠相变解离，不存在可解释为霍尔丹边缘激发的无隙纠缠分支，确立仅纠缠量子临界性为独特临界行为表现形式。
2026-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
A quasi-particle picture for entanglement cones and horizons in analogue cosmology
本文利用纠缠轮廓的准粒子图像研究模拟宇宙学中自相互作用Dirac费米子的粒子产生，揭示其如何捕捉宇宙学视界并反映时间反演与宇称对称性破缺的影响。
2025-11-06 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-lat
Entanglement and thermokinetic uncertainty relations in coherent mesoscopic transport
该研究以耦合双热库的双量子点为模型，利用纠缠、非定域性及TUR/KUR违背刻画量子相干性，给出经典随机跳跃模型失效的判据。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal biphotons
量子光学的诞生标志着热光下汉伯里-布朗-特维斯（HBT）效应的观测。到目前为止，所有考虑的热源都没有光的量子特征，因为它们由发射不相关光子的独立发射器组成。在这里，我们提出并证明了一种基于相位随机空间纠缠光子的非相干光源，我们硬币热双光子。我们表明，在对比热光，HBT的热双光子峰的宽度是由它们的相关性，导致违反Siegert关系和崩溃的斑点波动解释。我们进一步提供了另一种解释的结果，通过绘制HBT效应和相干后向散射光之间的连接。最后，我们讨论了空间纠缠在观测结果中的作用，在自发参量下转换（SPDC）的双高斯近似下，导出了Schmidt数与Siegert关系的破坏程度之间的关系。我们的工作反映了在纠缠存在下热光相干性的新见解，为使用无序平均测量进行纠缠认证铺平了道路。
2022-03-13 physics.optics quant-ph
Entanglement dynamics in a Kerr spacetime
研究了旋转黑洞背景下二能级原子间的纠缠动力学。在我们的模型中，两原子系统被设想为一个开放的系统与一个无质量的标量场耦合在一个感兴趣的物理真空态。我们采用量子主方程的玻恩-马尔可夫近似，以描述原子子系统的时间演化。我们研究了原子的两种不同的运动状态，即静止的原子和零角动量的静止原子。本文的目的是阐述霍金效应和Unruh-Starobinskii效应背后的不同物理过程的联合作用对纠缠产生的影响。我们证明，在旋转黑洞的情况下，量子纠缠的程度显着修改，由于超辐射的现象相比，在史瓦西时空的类似情况下。从零角动量观测者（ZAMO）的角度来看，人们可以探测能层内部的纠缠动力学，因为静态观测者不能存在于这样的区域内。另一方面，超辐射模的存在可能是破坏完全正性的一个来源。当量子场在Frolov-Thorne真空态中制备时，这一点得到了验证。在这种特殊的情况下，我们提出了这样的可能性，即完全正性的丧失是由于马尔可夫近似的崩溃，这意味着两个原子的任何任意物理上可接受的初始状态都不能随着时间的演化而保持其作为物理状态的解释，因为负概率是由动力学映射产生的。
2018-04-17 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum phase transitions in the driven dissipative Jaynes-Cummings oscillator: from the dispersive regime to resonance
本文研究了受驱动耗散Jaynes-Cummings振子从复振幅双稳到相位双稳的过程。在稳态下的准分布函数，为不同的量子比特腔失谐和驱动参数，以跟踪一阶耗散量子相变的临界点标记的二阶过渡和自发对称性破缺。我们证明了在色散区的光子封锁击穿，并发现在量子双稳区的腔态共存伴随着明显的量子比特腔纠缠。专注于两个耦合的量子自由度（腔和量子位）的响应中的量子涨落的作用，我们从一个区域的最小纠缠的色散制度，在那里我们得到分析微扰的结果，自发的装饰态极化在共振的阈值行为。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hidden causal loops, macroscopic realism and Einstein-Podolsky-Rosen-Bell nonlocality: forward-backward stochastic simulations
本研究通过前向-后向传播的随机振幅动力学分析量子测量与纠缠，构建可模拟EPR和Bell关联的模型，揭示其与弱定域实在论的一致性，说明隐因果环可在无宏观逆因果性的前提下解释Bell非定域性。
2024-12-12 quant-ph
Correlation measures and the entanglement wedge cross-section after quantum quenches in two-dimensional conformal field theories
本文研究了二维共形场论中混合态关联测度在各种量子猝灭后的时间演化，如对数负性、奇熵和反射熵。这些相关性的措施，在全息上下文中，都与纠缠楔截面。我们对比了各类共形场论，有理和无理（纯）共形场论。首先，对于理性的共形场论，其动力学可以很好地描述的准粒子图片，我们发现所有四个数量的不相交的间隔成比例，无论特定的淬火协议。其次，使用光锥自举，我们推广我们的结果不合理的共形场论，我们发现尖锐的区别从准粒子的结果和显着的差异之间的互信息和其他措施。对数负性相对于互信息的大量盈余迫使我们重新考虑互信息和对数负性真正衡量的是什么。我们将这些结果解释为非理性理论中信息混乱和混乱的标志。这些CFT结果完全符合我们的引力（全息）计算。此外，使用全息，我们能够推广的结果以外的光锥限制。最后，由于非理性理论的准粒子图像的崩溃，我们呼吁“线张力图像”，随机幺正电路的动机，作为一种唯象描述。我们观察到，随机幺正电路，与当地的希尔伯特空间维数由卡迪公式确定，具有完全相同的纠缠动力学的无理（包括全息）共形场论。
2020-01-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Data-Driven Learnability Transition of Measurement-Induced Entanglement
State Key Laboratory of Surface Physics（表面物理国家重点实验室）；Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China（复旦大学物理系）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Shanghai 201315, China（上海量子科学研究中心）；Institute for Nanoelectronic Devices（纳米电子器件研究所）；Quantum Computing, Fudan University, Shanghai 200433, China（量子计算，复旦大学）；Hefei National Laboratory, Hefei 230088, China（合肥国家实验室）
研究测量诱导纠缠（MIE）的可学习性，将其检测重构为数据驱动学习问题，用测量记录自监督训练神经网络预测MIE不确定性度量，发现随机电路中随深度增加的可学习性转变及与经典模拟崩溃的关系，划定经典可学习性限制。
2026-07-13 cond-mat.dis-nn cs.AI quant-ph
Measurement-induced criticality and entanglement clusters: a study of 1D and 2D Clifford circuits
量子动力学中的纠缠跃迁是非平衡系统中一类新的相变。当一个多体量子系统经历幺正演化并伴随着随机测量时，其稳态可以表现出体积纠缠和面积纠缠之间的相变。在$d$空间维度中的非幺正量子线路中的测量诱导跃迁与$d+1$维度中的经典统计力学模型之间存在对应关系。在某些限制，这些模型映射到渗流，但有分析和数值证据表明，远离这些限制的普适类一般应不同于渗流。有趣的是，尽管有这些争论，1D量子位电路的数值给出的体指数仍然接近2D渗流的体指数，表面行为可能存在差异。本文的第一部分研究了二维Clifford电路的临界性质。在散装，我们发现许多性能建议的逾渗图片，包括匹配的散装指数，和逆幂律的临界纠缠增长，$S(t,L) \sim L(1 - a/t)$，饱和到面积法。然后，我们利用基于图状态的算法分析在1D和2D的临界性质的纠缠团簇在稳态。我们发现，在一个模型与一个简单的几何映射到渗流，投影横场伊辛模型，纠缠集团的渗流表面指数。然而，在克利福德模型中，我们发现大偏差的集群指数从那些表面渗透，突出了任何可能的几何映射到渗透的故障。鉴于证据偏离渗流普适类，我们的研究结果提出了一个问题，为什么许多散装性能的行为类似于渗流。
2021-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Static Quantum Games Revisited
所谓的\emph{quantum game theory}是近年来量子信息理论和博弈论发展的新分支之一。然而，量子博弈本身的概念从未被严格定义，这导致了不同作者之间的许多概念混淆。在本文中，我们介绍了一个新的概念框架的\emph{scenario}和一个\emph{implementation}的游戏。它表明，在文献中提出的游戏的“量化”的程序，实际上导致几个不同的游戏，可以定义在同一个场景中，但除此之外，他们可能没有什么共同点与原来的游戏。在我们提出的框架内，围绕“量子博弈”产生的许多概念误解都可以得到明确的陈述和独特的解决。特别是，在几个静态的"量子游戏"，以及它们与贝尔不等式的连接，宣称的纠缠的重要作用，被推翻。
2010-03-23 quant-ph
Many-body localization, thermalization, and entanglement
热化量子系统通常用平衡态下的统计力学来描述。然而，并不是所有的系统都属于这一类，多体局域化提供了一种在强无序系统中热化失败的通用机制。多体局域化（MBL）系统在非零温度下保持完美的绝缘体，其不热化，因此不能使用统计力学描述。在这次学术讨论会上，我们回顾了MBL系统研究的最新理论和实验进展，重点是纠缠和非平衡实验探针，如量子猝灭提供的新视角。从理论上讲，MBL系统表现出一种新的鲁棒可积性：出现了一组广泛的准局部运动积分，这为热化的崩溃提供了一个直观的解释。基于准局域运动积分的描述被用来预测MBL系统的动力学性质，如量子纠缠的扩展，局域观测量的行为，以及对外部耗散过程的响应。此外，MBL系统可以表现出本征态跃迁和热力学平衡中禁止的量子级。我们概述了目前的理论理解的量子到经典之间的多体本地化和遍历阶段的过渡，并在该过渡附近的异常运输。在实验上，与外部热库隔离良好的合成量子系统为实现MBL阶段提供了天然平台。我们回顾了最近的实验与超冷原子，囚禁离子，超导量子比特和量子材料，其中不同的签名多体局域化已被观察到。最后，我们列出了突出的挑战和有前途的未来研究方向。
2019-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Entanglement-assisted quantum turbo codes
量子串行Turbo编码的现有理论中的意外故障是量子卷积编码器不能同时是递归和非灾难性的。这些性质分别是量子Turbo码族具有最小距离随块长增长和迭代译码算法收敛所必需的。在这里，我们表明，纠缠辅助范式简化了量子Turbo码的理论，在这个意义上，纠缠辅助量子（EAQ）卷积编码器可以拥有上述两个理想的属性。我们给出了几个递归和非灾难性的EAQ卷积编码器的例子，并详细说明了它们的相关参数。然后，我们修改Poulin等人的量子Turbo解码算法，为了使组成解码器仅相互传递“外部信息”而不是如Poulin等人的解码器中的后验概率，并且这导致无辅助量子turbo码的性能的显著改进。其他模拟结果表明，纠缠辅助Turbo码可以可靠地工作在一个噪声制度4.73分贝超出标准的量子Turbo码，当使用在一个无记忆的去极化信道。此外，我们的几个量子Turbo码是在1 dB或更少的散列限制，使量子Turbo码的性能，现在是与经典的Turbo码。最后，我们证明了纠缠是使卷积编码器成为非灾难性和递归的资源，因为仅作用于信息量子位、经典位、规范量子位和辅助量子位的编码器不能同时满足它们。
2013-05-15 cs.IT math.IT quant-ph
Locality, Correlations, Information, and non-Hermitian Quantum Systems
该研究针对非厄米量子系统中Lieb-Robinson界破缺的问题，推广关联函数恢复局域性与LR界，推导厄米及非厄米系统的相关界与纠缠产生条件，并通过数值模拟验证结论。
2024-09-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Full characterization of a spin liquid phase: from topological entropy to robustness and braid statistics
我们利用拓扑纠缠熵（TEE）作为一种有效的工具，对作为拓扑色码（TCC）的基态的$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$自旋液体的阿贝尔相位进行了全面的刻画.我们提供了融合规则的准粒子（QP）激发的模型，通过引入单或两体运营商的物理自旋为每个融合过程，证明相应的融合结果。此外，我们提取的TEE从Renyi纠缠熵（EE）的TCC，解析和数值上的有限尺寸精确对角化的盘形区域的可收缩边界。我们得到的EE有一个本地的贡献，除了拓扑项，即TEE，所产生的基态中的闭弦的凝聚与边界长度的线性比例。我们进一步研究的基态依赖的TEE区域的不可收缩的边界，即通过切割环面的半圆柱体，从我们进一步确定多个独立的最小熵态（MES）的TCC，然后提取的U和S模块矩阵的系统，其中包含的自我和相互统计的任意量子点，并充分表征的拓扑相位的TCC。最后，我们表明，尽管缺乏一个本地序参量，TEE和其他物理量从基态波函数，如纠缠谱（ES）和基态保真度是敏感的探针，研究的鲁棒性的拓扑相位。我们发现，在存在一个磁场的拓扑秩序持续，直到附近的过渡点，在那里的TEE和保真度下降到零和ES分裂严重，信令故障的TCC的拓扑相位。
2017-07-09 cond-mat.str-el quant-ph
The toric code under antiferromagnetic isotropic Heisenberg interactions
Kyoto University（京都大学）；Universität Hamburg（汉堡大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
研究各向同性反铁磁异斯贴生相互作用对托卡马克码的影响，揭示拓扑序破坏机制及临界点特征。
2026-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Quantum critical behavior at the many-body-localization transition
相变是由出现在临界点的系统成分的集体波动驱动的。这种机制已被广泛探讨的经典和量子系统的平衡，其临界行为是由一般理论的相变。然而，最近，已经发现了从根本上不同的相变的非平衡量子系统，它可以表现出临界行为，违背了这一描述，并没有得到很好的理解。一个典型的例子是多体局域化（MBL）跃迁，它标志着量子热化的崩溃。表征MBL系统中的量子临界行为需要测量其在空间和时间上的纠缠特性，由于对量子态制备和系统隔离的严格要求，这在实验上已被证明具有挑战性。在这里，我们观察到量子临界行为的MBL跃迁在无序玻色-哈伯德系统，并通过其量子关联表征其纠缠特性。我们观察到强相关性，其出现是伴随着整个系统的异常扩散运输的发病，并验证其临界性质，通过测量其系统大小的依赖性。相关性延伸到量子临界区的高阶，似乎是通过一个跨越整个系统的多体共振稀疏网络形成的。我们的研究结果统一了系统的微观结构与宏观量子临界行为，他们提供了一个重要的一步了解非平衡系统的临界性和普遍性。
2018-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamics Reflects Quantum Phase Transition of Rabi Model
研究Rabi模型在旋转波近似破缺下的量子相变，发现动力学物理量如纠缠见证者、互信息、量子Fisher信息和腔正交分量方差可检测淬火中的相变，并揭示温度负面影响，为开放量子系统非平衡过程探索相变提供思路。
2023-10-15 quant-ph
A neutron diffraction study of macroscopically entangled proton states in the high temperature phase of the KHCO3 crystal at 340 K
利用单晶中子衍射研究了碳酸氢钾（KHCO $_3$）的$C2/m$结构和$T_c = 318$ K相变以上的宏观量子纠缠。尽管分裂原子位置可能是由于无序，但340 K下的衍射图案证明宏观质子状态与F. Fillaux等人，(2006 \textit{J. Phys.: Condens. Matter} \textbf{18} 3229）。我们提出了一个无退相干质子态的理论框架，计算的微分截面与观测结果相符。从一种有序的$P2_1/a$结构（$T < T_c$）到另一种有序的$C2/m$结构发生结构转变。量子体系没有崩溃。我们认为晶体是一个宏观量子物体，可以用态矢量来表示。拉曼光谱和准弹性中子散射表明，$|C2/m>$态矢量是两个$P2_1/a$类结构的态矢量的叠加，相对于$(a,c)$平面对称。
2008-07-09 cond-mat.other quant-ph
Firewalls and flat mirrors: An alternative to the AMPS experiment which evades the Harlow-Hayden obstacle
如果量子引力不会导致可预测性的崩溃，那么Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully（AMPS）认为，落入黑洞的观察者可以进行一项实验，验证纠缠单配偶制的违反-晚期霍金辐射与早期霍金辐射以及下落辐射的最大纠缠-这在量子场论中是不可能的。然而，正如海登和哈洛指出的那样，这个实验是不可行的，因为进行实验所需的时间几乎肯定比黑洞的寿命更长。在这里，我们提出了一个替代的防火墙实验，实际上可以在黑洞的生命周期内进行。另一个实验是形成一个纠缠的黑洞，在这个实验中，信息的解读是在黑洞形成之前在量子存储器上预先计算的，而不对形成黑洞或从黑洞中出现的物质起作用。这将使黑洞附近的观察者能够比光更快地发出信号。作为我们的预计算策略的另一个应用，我们展示了如何产生纠缠的黑洞，它的作用就像“平面镜”，在这个意义上，信息几乎是立即出现的（如海登-普雷斯基尔场景），但也出现unscrambled，所以它实际上也可以立即观察到。最后，我们证明了一个与自身辐射处于热平衡的黑洞，与自身辐射无关。
2014-01-07 hep-th quant-ph
Inner structure of the many-body localization transition and the fulfillment of the Harris criterion
研究通过von Neumann熵和概率分布偏差揭示多体局域化相变的内部结构，并证明其满足Harris准则。
2025-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
