Optimal violation of Leggett-Garg inequality for arbitrary spin and emergence of classicality through unsharp measurement
我们考虑具有任意自旋的粒子的时间关联。我们表明,Leggett-Garg不等式可以最大限度地违反自旋的值无关,从而改善了早期的结果由Kofler和Brukner [物理。\textbf{99},180403(2007)]。我们的证明是通过一个适当的采用测量方案,以前已被用于研究在一个系统中的空间相关性与任意自旋。接下来,我们考虑广义或unsharp测量作为一种方法,粗粒化的定量方式,并显示,经典出现低于精确值的锐度参数。Leggett-Garg不等式的满足被证明是宏观实在论的充分必要条件。
2015-09-26 quant-ph
Emergence of classicality in small number entangled systems
利用量子轨道方法研究了纠缠小量子系统中从完全量子化相互作用到半经典相互作用的转变。特别地,我们模拟了里德伯原子干涉测量中的微波Ramsey区,填补了强纠缠JaynesCummings演化和原子内部态的半经典转动之间的空白.我们还将泄漏光子的信息流动与腔场与飞行原子之间的纠缠产生联系起来,详细讨论了强耗散和外驱动力在通过相互作用保持原子相干性中所起的作用。
2008-09-30 quant-ph
Emergence of Classicality in Stern-Gerlach Experiment via Self-Gravity
从量子力学中产生经典性是一个争论激烈的话题,至今没有令人满意的解决办法。已经提出了各种方法,包括退相干和引力相互作用。本文利用薛定谔-牛顿模型研究了半经典自引力在施特恩-格拉赫实验中大质量自旋1/2粒子演化中的作用。对于小质量,初始波包在自旋叠加中的演化表明磁场梯度分裂成两个轨道,就像标准的施特恩-格拉赫实验一样。对于更大的质量,偏离中心路径小于标准Stern-Gerlach情况,而对于足够高的质量,波包不会分裂,而是遵循非均匀磁场中磁矩的经典轨迹。这表明当质量增加时,由于自引力相互作用而出现经典性。相反,退相干是经典性出现的有力竞争者,它导致了对应于自旋向上和自旋向下的两个轨道的\emph{mixed state},而不是经典预期的路径。即使在量子力学的多世界解释中,经典预期的粒子路径也可能无法解释。要解决这个问题,需要宏观领域的施特恩-格拉赫实验。
2023-01-31 gr-qc quant-ph
The Emergence of Classicality via Decoherence: Beyond the Caldeira-Legget Environment
最大的预测状态,在最近的工作中定义的Zurek,哈比卜和帕兹,研究了更复杂的环境模型比线性耦合。一个环境模型,其中包括空间相关性的噪声被认为是在非耗散制度。的Caldeira-Leggett模型也重新考虑的平均过程中产生的量子主方程的一个完全积极的形式。在这两种情况下,谐振子的最大预测状态是相干态,这与Zurek,Habib和Paz在Caldeira-Legget环境中发现的结果相同。
1994-12-22 quant-ph
Brief reply to "Can gravity account for the emergence of classicality?"
在一系列评论中,Bonder等人批评了我们关于时间膨胀引起的退相干的工作[Nature Physics 11,668-672(2015)]。首先,作者错误地声称我们的结果与等效原理相矛盾,只是为了在第二个注释中“解决”所谓的冲突。分辨率--同步性的同时性的相对性--已经在我们的回复中解释过了[arXiv:1508.03296],邦德等人现在基本上重申了这一点。新提出的问题也已在我们的说明中作了广泛的澄清。我们工作的物理预测仍然有效:如果叠加路径具有不同的固有时间,则具有内部动力学的系统退相干。
2015-09-24 gr-qc quant-ph
Critical review of prevailing explanations for the emergence of classicality in cosmology
最近有人试图从第一原理出发,在标准框架内,证明后暴胀宇宙学背景下经典行为的出现。解释这种出现是一个重要的问题,因为它是我们目前对宇宙学理解的非凡经验成功的基础。在这项工作中,我们提供了一个批评的不同的努力,解释经典行为的出现在宇宙学的标准框架内。我们认为,这样的努力一般都缺乏概念上的清晰度,因为它们总是依赖于,无论是在不合理的,隐含的假设,或循环逻辑。我们的结论是,在标准的方法,宇宙学中的经典行为的出现构成了一个无法解释的现象。
2021-02-15 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
The Emergence of Classicality via Decoherence Described by Lindblad Operators
祖雷克、哈比卜和帕兹[W. H. Zurek,S. Habib和J.P. Paz,Phys. Rev. Lett. { \bf 70}(1993)\ 1187]描述了定义为由于与环境相互作用而具有最小熵增加的状态的集合的最大稳定性的状态的集合,并且示出了相干状态对于所检查的特定环境模型是最大的。为了推广这些结果,我考虑开放系统的Lindblad理论内的熵产生,处理环境的影响微扰。我的特点是最大的预测状态出现从几种形式的有效的动态,包括空间相关噪声的消相干。在不同的条件下,相干态作为最大态出现。
1995-06-13 gr-qc hep-th quant-ph
Emergence of classicality for primordial fluctuations: Concepts and analogies
我们澄清的方式,其中宇宙学扰动的量子起源,在通货膨胀期间产生的,假设经典属性。在这个过程中,有两个特征起着重要的作用:第一,目前在大宇宙尺度上的涨落动力学导致了一种非常特殊的状态(高度压缩),在精确的意义上,这种状态与经典的随机过程是不可区分的。这适用于几乎所有的初始量子态。其次,通过与环境相互作用的去相干过程将场幅度基础区分为鲁棒的指针基础。我们详细讨论了这些功能之间的相互作用,并使用简单的类比,如自由量子粒子来说明主要的概念问题。
1998-10-16 astro-ph gr-qc quant-ph
The Emergence of Objective Classicality: A Computational First-Principles Study of Observer-Induced Decoherence in Unitary Quantum Mechanics
本研究引入计算框架模拟包含量子系统、退相干环境和物理观察者的完全幺正宇宙,严格禁止坍缩公理,结果证明客观经典性可从幺正动力学中涌现,为解决量子测量问题提供了计算途径。
2025-09-14 quant-ph
Revealing the emergence of classicality in nitrogen-vacancy centers
在我们的量子世界中,经典实在的起源是一个长期存在的谜。在这里,我们研究了氮空位中心在其环境中自然演化,以研究量子达尔文主义-通过环境在世界各地扩散有关优选量子态的信息。这种冗余的印记信息解释了对客观现实的感知,因为它可以被许多人独立地访问,而不会干扰感兴趣的系统。为了观察冗余信息的出现,我们实现了一种新的动态解耦方案,使测量/控制的几个核自旋(环境E)与氮空位(系统S)相互作用。除了展示如何创建与量子精密测量相关的纠缠SE态之外,我们还展示了在S的退相干下,冗余信息被印在E上,从而产生经典客观性--核自旋关于S态的共识。这提供了第一个实验室验证的客观经典世界出现的基础量子基板。
2019-09-03 quant-ph
Superseded version of the WKB approximation and explanation of emergence of classicality
把极限hbar-->0作为量子力学的经典极限似乎是愚蠢的,因为hbar是一个确定的物理常数,但它被成功地用于推导WKB近似。在经典极限α->0下提出了WKB近似的一个替代版本,其中α =m/M是物体的屏蔽参数,其中m是有效屏蔽层的质量,M是总质量。该方法不仅适用于量子粒子薛定谔方程的近似解,而且适用于纳米粒子薛定谔方程的近似解。此外,该版本表明,纳米粒子的量子化规则可以通过将旧量子理论的玻尔-索末菲量子化规则中的hbar替换为alpha乘以hbar来实现。最重要的是,该版本有助于澄清经典和量子现实之间的本质区别,并理解从量子到经典力学的过渡以及量子力学本身。
2006-12-25 quant-ph
Emergence of classical realism under successive noncommuting measurements
本文提出一种新机制,通过连续监测非对易可观测量确立实在性元素,证明足够多次不相容测量可使一般系统涌现经典性,无需依赖大储库退相干。
2025-01-24 quant-ph
Can gravity account for the emergence of classicality?
Pikovski等人[Nat. Phys. 11,668(2015)]声称,具有内部自由度的系统经历了一种普遍的、引力诱导的退相干类型,这解释了它们的量子到经典的转变。这种退相干被认为是由这样的系统在引力场中处于不同高度的两个波包叠加时所经历的不同引力红移引起的。在这里,我们调查的一些方面的讨论与简单的例子的帮助。特别是,我们首先解决了一个明显的冲突之间的报告结果和等效原理注意到,静态和自由落体的描述集中在与不同的超曲面相关联的状态。接下来,我们强调,关于干涉的可观测性的预测只有在具体的实验环境中才变得相关。因此,我们告诫不要草率地宣称普遍有效。最后,我们质疑这样一种说法,即至少在皮科夫斯基等人讨论的情况下,引力是报告结果的原因,我们质疑所谓的退相干解释量子到经典跃迁的能力。因此,我们反对皮科夫斯基等人的非凡主张,即重力可以解释古典性的出现。
2016-01-04 gr-qc quant-ph
Classicality condition on a system's observable in a quantum measurement and relative-entropy conservation law
本文从相对熵的观点出发,研究了在完全正的仪器描述的量子测量过程$Y$下,系统的可观测$X$上对应于正算符测度的信息流.我们建立了相对熵守恒定律的一个充分条件,即系统的可观测$X$的相对熵的平均减少等于$Y$的测量结果的相对熵,即由于测量的信息增益.该充分条件被解释为经典性的假设,在这个意义上,在$Y$的联合连续测量中存在足够的统计量,随后是$X$,使得统计量的概率分布与测量前状态的$X$的单个测量的概率分布一致。证明了当$X$是离散投影值测度且$Y$是离散的时,经典性条件等价于任意状态的相对熵守恒.将相对熵守恒的一般理论应用于典型的量子测量模型,即量子非破坏测量、二能级系统的破坏性锐测量、光子计数、量子计数、零差测量和外差测量。除了非爆破和光子计数测量外,这些例子都不满足Ban~(M. Ban,J. Phys. A:Math. Gen. \textbf{32},1643(1999)),这意味着我们基于相对熵的方法适用于更广泛的一类量子测量。
2015-02-06 quant-ph
Metrological approach to the emergence of classical objectivity
University College Dublin(都柏林大学学院);University College Cork(科克大学学院);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩分校);National Quantum Laboratory(国家量子实验室);University of Rochester(罗切斯特大学)
本文通过量子度量学方法,结合量子达尔文主义,揭示了经典性出现的速率与测量选择的关系,并展示了最优测量对经典性出现的指数影响。
2026-02-17 quant-ph
Information measures and classicality in quantum mechanics
我们研究量子力学的信息措施,特别强调提供一个量化的经典性和可预测性的概念。我们的主要工具是香农-威尔熵I。我们给出了一个精确的标准相空间的经典性,并认为,鉴于这一点a)我提供了一个衡量的程度偏离经典封闭系统b)I - S(S冯诺伊曼熵)在开放系统中起着同样的作用,我们检查特定的例子在非相对论性量子力学。最后,(这是我们的主要动机之一)我们评论早期宇宙宇宙学领域的经典化。
1998-05-19 gr-qc quant-ph
Particle mixing and the emergence of classicality: A spontaneous-collapse-model view
自发坍缩模型是将波函数的坍缩看作一个物理过程来解决量子力学中的测量问题。我们分析了这些模型如何影响一个衰减的味道振荡系统,其演变是由一个唯象的非厄米哈密顿。然后,我们将两种流行的坍缩模型,具有普适位置局域化的量子力学和连续自发局域化模型,应用于中性介子系统。利用扩展Hilbert空间中非Hermitian哈密顿量和Lindblad形式的耗散子的时间演化方法之间的等价性,我们证明了自发坍缩可以诱导量子态和主方程的衰变动力学.此外,我们表明,味道振荡系统的衰减特性是密切相关的时间(a)对称性的噪声场的崩溃机制。这种(a)对称性反过来又与随机积分的定义有关,并且可以提供随机微积分中伊藤-斯特拉托诺维奇困境背后的物理直观。
2020-08-25 hep-ph quant-ph
Anthropomorphic Quantum Darwinism as an explanation for Classicality
根据所谓的“量子达尔文主义”方法,从量子背景中出现的“经典岛屿”被假设服从最大信息的(选择)原则。我们通过考虑两个粒子的耦合来说明这个想法,这两个粒子通过位置相关的势相互作用。这种方法为古典逻辑的出现和我们关于世界的古典先入之见提供了新的视角。内部世界和外部世界之间的区别,笛卡尔的偏见,根据这种偏见,整体可以归结为部分的总和,以及优选的表示基础(如位置)的出现,在这里被视为是一个非常漫长的演变的结果,并且将对应于从量子关联中提取稳定和有用信息的最有用的方法。
2009-06-15 quant-ph
Interrelation of Non-Classicality, Entropy, Irreversibility and Work extraction in Open Quantum Systems
本研究在多种开放量子系统中揭示了非经典体积与熵、熵产生与ergotropy之间的普遍对比关系,并发现储库初始状态的影响,从而连接了量子信息与热力学。
2025-10-16 quant-ph
Consistent Value Assignments Can Explain Classicality
本研究提出解释经典性涌现的新路径,通过引入“赋值”概念在满足条件时对不可共测量子可观测量一致取值,证明大型刚体质心的位置与速度可同时一致赋值,为经典性涌现提供新解释并推动方法拓展。
2024-12-10 quant-ph
Spontaneous collapse models lead to the emergence of classicality of the Universe
本文提出用波函数自发坍缩模型解释宇宙从量子叠加态到单一经典几何的涌现,并应用于广义相对论与参数化幺模引力模型,同时为宇宙学常数问题提供可能解释。
2024-02-05 gr-qc quant-ph
Classicality in Quantum Mechanics: model for pointer states and decoherence
我们研究了微扰相互作用模型中经典态的出现。与许多其他自由度相互作用的状态,如宏观物体的质心,起着重要的作用。虽然随机相位机制与Zurek的强关联模型一样有效,但由于环境状态的正交性,存在大量的状态,每个状态都独立地发展。在这些特权状态下,具有可分性的子系统图像是稳定的。
2016-03-31 quant-ph
Emergence of Classicality in Wigner's Friend Scenarios
该研究从量子达尔文主义视角出发,构建含退相干环境的维格纳朋友场景幺正模型,探究经典性涌现规律,发现环境会掩盖常规维格纳朋友效应,同时揭示了利用系统-环境相干性的新型效应。
2025-07-28 quant-ph
Non-classicality from the phase-space flow analysis of the Weyl-Wigner quantum mechanics
在量子力学的Weyl-Wigner形式中,确定了与纯度和冯诺伊曼熵相关的相空间中信息通量的流体模拟。一旦约束的对称性和积极性,遇到的连续性方程提供了新的量化的非经典性(非刘维流动性)的量子退相干,纯度和冯诺伊曼熵通量。通过Weyl-Wigner形式主义中的定义,只要相空间的某个有界$x-p$体积被指定,人们就可以识别扭曲经典量子符合机制的量子涨落,以及相应的量子信息轮廓。研究了非谐系统的动力学,以说明这种通过相空间中的量子信息流来描述量子性和经典性的新范式。
2017-12-05 hep-th quant-ph
Maximal Non-Classicality in Multi-Setting Bell Inequalities
最大纠缠态和最大非经典量子关联之间的差异是众所周知的,但仍然没有得到很好的理解。我们的目的是研究一族贝尔不等式在$N$ -设置和$d$结果下量子关联和纠缠之间的关系.利用解析和数值方法,我们得到了最大量子违反和最大纠缠态的违反。此外,我们研究了最非经典的量子态的纠缠熵的$d$的大值和许多测量设置。有趣的是,我们发现纠缠熵的表现非常不同,这取决于是否$N=2$或$N> 2$:当$N=2$纠缠熵是一个单调函数的$d$和最大的非经典状态是远离最大纠缠,而当$N> 2$的纠缠熵是一个非单调函数的$d$和收敛到最大纠缠态在大的极限$d$。
2015-10-20 quant-ph
What classicality? Decoherence and Bohr's classical concepts
著名的尼尔斯·玻尔坚持他所谓的“经典概念”的不可或缺性。另一方面,在退相干计划的背景下,仅仅从量子形式论来谈论“经典性的动力学涌现”已经成为时尚。这是否意味着退相干挑战了玻尔的格言--例如,经典概念不需要假设,但可以推导出来?在这篇文章中,我们将试图澄清形式主义和哲学混合在一起的黑暗水域。首先,我们将澄清退相干描述中的经典性概念。然后,我们将讨论玻尔和海森堡对量子经典问题的看法,并反思玻尔及其追随者著作中术语“经典性”和“经典概念”的不同含义。这一分析将使我们能够对如何更好地理解退相干诱导的经典性与玻尔的经典概念之间的关系提出一些尝试性的建议。
2012-03-12 quant-ph
Zero discord implies classicality
二分态$ρ^{AB}$的“经典量子”($\mathit{cq}$)不协调是在$A$系统上应用测量信道之后,$ρ$的互信息$S(ρ^{A:B})$与$ρ$的互信息之间的最小差异。关于零不和谐的强次加性的冯诺依曼熵,达塔证明,一个国家有零$\mathit{cq}$不和谐当且仅当它可以写在形式$\sum_i p_i\, |i\rangle\langle i|\otimes ρ^B_i$为$p_i$的概率分布,$|i\rangle$的基础上的$A$系统和$ρ^B_i$状态的$B$系统。我们提供了一个简单的证明,同样的结果直接使用定理的Petz通道,保持不变的相对熵的两个给定的状态。
2016-08-29 quant-ph
Emergent Classicality via Commuting Position and Momentum Operators
任何从量子理论中对经典性出现的解释都必须解决这样一个事实:代表位置和动量的量子算符不能对易,而它们的经典算符则没有这样的限制。为了解决这个问题,我们恢复了冯诺依曼的旧思想,并寻求一对交换运营商$X,P$,在特定的意义上,“接近”的规范非交换的位置和动量运营商,$x,p$。这种运营商的建设是有关的问题,找到完整的正交相空间局域化状态,一个问题,严重限制了Balian-Low定理。这里通过将注意力限制在密度矩阵被合理地去相干(即,在相空间中展开)。
2009-03-10 quant-ph
Non-classicality indicators for entangled and squeezed number states
许多非经典指标被用来衡量不同体系的量子效应。在相空间量子力学中,分别以Wigner函数的负项和干涉项的数量为依据,引入了Kenfack和Sadeghi的非经典性指标.它们有效地应用于一些真实的分布函数。本文比较了Wigner表象、Husimi表象和Rivier表象中光子数态纠缠态的非经典性指标。结果表明,对于二能级纠缠态,Sadeghi指标比Kenfack指标有更大的优势。对于二能级纠缠态,我们给出了Sadeghi非经典性指标与冯诺伊曼熵之间的对应关系。研究还表明,对于压缩数态的叠加,Sadeghi(而非Kenfack)的非经典性指标对于压缩数态叠加的压缩参数是合理的.
2015-11-06 quant-ph
Phase-space measurements, decoherence and classicality
本文通过相干态POVM建模环境对相空间的监测,研究位置和动量联合测量导致的退相干,证明其使密度矩阵在位置和动量表示下对角化,并关联于双Lindblad算子动力学。
2024-06-28 math-ph math.MP quant-ph
Wigner function non-classicality as indicator of quantum chaos
我们提出了一个基于维格纳函数的参数,可以用作量子混沌的指标。根据\cite{KZ04}中提出的“非经典性”的时间依赖性,将该参数定义为“熵”。本文研究了一系列超短脉冲激励下的阻尼非线性(类克尔)振子系统。
2009-05-30 nlin.CD physics.optics quant-ph
Classicality with(out) decoherence: Concepts, relation to Markovianity, and a random matrix theory approach
本文重新审视了经典世界从量子物理中产生的问题,比较了三种经典性概念,确立了严格定义的量子马尔可夫性在连接这些概念中的关键作用,并利用随机矩阵理论模型证明在非可积和混沌系统中,缓慢粗糙观测量的测量统计中量子效应被指数级抑制。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Taking snapshots of a quantum thermalization process: emergent classicality in quantum jump trajectories
我们从理论上研究了经典统计物理在有限量子系统中的出现,该系统要么是完全孤立的,要么是经过量子测量过程的。我们通过一个随机矩阵理论的方法来不可积量子系统的一组宏观观测的测量结果在时间上像随机变量,其方差满足著名的爱因斯坦关系布朗扩散的演变。我们的结果显示了如何将本征态热化的框架扩展到对封闭量子系统的量子测量性质的预测。我们用数值方法证明了随机矩阵方法在量子链模型中的有效性。
2020-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Compatibility of Quantum Measurements and the Emergence of Classical Objectivity
本文证明,在多部分系统中,测量集合的Kirkwood-Dirac准概率分布呈现经典性当且仅当哈密顿量支持量子达尔文主义,从而建立了测量相容性与经典客观性涌现之间的基本联系。
2024-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
On the insufficiency of entropic inequalities for detecting non-classicality in the Bell causal structure
经典物理和量子物理对因果结构中观测变量的联合概率分布施加了不同的约束。这些差异意味着某些相关性可以被证明是非经典的,这具有基础和实际意义。与其处理概率分布本身,不如处理观测变量的熵。在每方具有两个输入和输出的贝尔因果结构中,已知使用熵不等式的技术总是可以识别非经典相关性。在这里,我们考虑这种技术的类似物,将这种情况推广到更多的结果。我们确定了一个家庭的非经典的相关性在贝尔的情况下,有两个输入和三个输出每一方的非经典性不能通过直接模拟检测到以前的技术。我们还表明,在这种情况下,使用Tsallis熵,而不是香农熵没有帮助。此外,我们给出的证据表明,自然扩展的技术也没有帮助。更确切地说,我们的证据表明,即使我们允许观察到的相关性根据自然类的非经典非生成操作进行后处理,香农或Tsallis熵的熵不等式都不能检测到非经典性,因此熵不等式通常不足以检测贝尔因果结构中的非经典性。此外,对于有两个输入和三个输出的二分贝尔方案,我们发现顶点描述的多面体的非信令分布,满足所有的CHSH型不等式,这是在这项工作中的主要调查领域之一。
2020-07-18 quant-ph
Classicality of the Bogoliubov transformations and the dynamical Casimir effect through the reduced state of the field
本研究基于场的约化态形式体系推导Bogoliubov变换的半经典条件,并将其应用于运动介质中的动力学卡西米尔效应,分析该效应的经典与量子特性。
2023-06-13 quant-ph
The quantum-to-classical transition: Bohr's doctrine of classical concepts, emergent classicality, and decoherence
环境纠缠和由此产生的退相干过程在量子到经典的转变和量子力学中“经典性”的出现中起着至关重要的作用,这一点现在已被广泛接受。在这种程度上,退相干通常被理解为与哥本哈根解释的决裂,特别是与玻尔关于经典概念不可或缺的观点的决裂。本文分析了玻尔对量子-经典分界的理解与他的经典概念学说和基于退相干的涌现经典性方案之间的关系。通过借鉴霍华德的重建玻尔的学说的经典概念,并注意到迄今为止被忽视的分歧之间的海森堡和玻尔在20世纪30年代的位置的量子经典的“削减”,我们表明,玻尔的观点的量子经典划分可以物理合理的呼吁退相干。我们还讨论了海森堡著作中对环境在量子经典问题中的作用的早期预测。最后,我们区分四个不同的配方的学说的经典概念,努力提出一个更细致入微的评估玻尔的意见和退相干之间的关系,挑战过于简单的报表经常发现在文献中。
2008-04-10 quant-ph
Testing non-classicality with exact Wigner currents for an anharmonic quantum system
用维格纳函数和维格纳流的形式解析地描述了在谐振子势中加入平方反比(一维类库仑)贡献的非简谐量子系统的维格纳流的相空间特征.通过对相空间中量子信息通量的三个相关连续性方程的研究,可以用{ \em概率}、{ \em纯度}和{ \em von Neumann-like熵}的通量一致地得到非简谐系统的非经典性轮廓.考虑到量子涨落可以从经典区域上的畸变中识别出来,只要选择相空间的某个{ \em经典有界}体积,它们就可以通过上述信息通量来量化。我们的研究结果表明,维格纳流方法作为一个探针的量子性和经典性的量子阱驱动的一个大的非谐量子系统。
2018-10-28 hep-th quant-ph
Decoherence without decoherence
开放量子系统的退相干解释了宏观系统表现出准经典行为的倾向。我们表明,准经典性实际上是一个不起眼的属性,即使在没有动力学退相干的情况下,环境中的通用子系统的特征。退相干最好被视为解释真正的古典性的持久性,而不是出现,而不是准古典性的出现。
2009-06-24 quant-ph
Emergence of Objectivity for Quantum Many-Body Systems
我们研究了量子多体系统的客观性的出现在一个没有环境的设置系统的状态,但观察者只能访问整个系统的小片段。我们将Reidel(2017)的结果扩展到系统处于混合状态的情况,通过POVM进行测量,并且结果的印记是不完美的。我们引入了一个新的状态和测量的条件,以恢复充分的经典的任何数量的观察员。我们进一步表明,量子多体系统的演化可以预期产生满足这个条件的状态时,相应的测量结果是多余的。
2022-02-14 quant-ph
Orientational decoherence within molecules and emergence of the molecular shape
经典性的问题是解决与分子系统的核骨架的形状。作为最自然的环境,分子中的电子被认为是原子核的连续监测剂。对于这幅图,退相干理论的一个基本的形式主义的发展和数值计算结果,提出了少粒子系统。数值例子表明,电子-核库仑相互作用足以在最轻元素H $_2$、D $_2$、T $_2$和HeH $^+$的化合物中诱导出具有强量子相干性的模糊形状.
2021-01-03 physics.chem-ph quant-ph
Observation of Quantum Darwinism and the Origin of Classicality with Superconducting Circuits
本研究利用超导量子电路观测到支撑经典性的分支量子态与量子互信息饱和,验证了量子达尔文主义框架,还提出低成本的经典性量化方法,为解释量子到经典转变及解决测量问题提供支撑。
2025-04-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian and Thermodynamic Signatures in the Classicality Assessment via Kolmogorov Consistency
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Universität Siegen(锡根大学)
本文通过Kolmogorov一致性条件揭示了非马尔可夫性和热力学特征在经典性评估中的关联,建立了经典与量子动力学的边界,并提供了开放量子系统中量子性的统一框架。
2026-01-03 quant-ph
Experimental proposal for testing the Emergence of Environment Induced (EIN) Classical Selection rules with Biological Systems
根据所谓的量子达尔文主义方法,从量子背景中出现的“经典岛屿”被假定为遵守最大信息的(选择)原则。我们通过考虑两个振荡器(模式)的耦合来说明这个想法。正如我们的方法表明,经典极限可能已经出现在一个长期和渐进的进化机制中,很可能原始的生物体比进化更快的生物体以“更量子”,“更不经典”的方式行事。这使我们认真考虑测量生物系统所表现出的偏离经典的可能性。我们描述了一个实验的建议,旨在揭示纠缠的存在下,由生物源发出的生物光子辐射。
2010-03-14 quant-ph
Coarse-graining of measurement and quantum-to-classical transition in the bipartite scenario
测量的粗粒度化和古典性的出现之间的联系已经研究了一段时间,如果没有很好地理解。最近在(PRL $\textbf{112}$,010402,(2014))中指出,粗粒度测量可以导致在尖锐测量下违反Bell型不等式的状态不违反Bell型不等式。在这里,我们研究粗粒度的测量对二分猫态的影响。我们表明,虽然粗粒化确实导致不违反贝尔型不等式,这是不反映在国家一级。在这种测量下,测量后的状态可以是非经典的(在量子光学意义上),在某些情况下,粗粒化可以导致这种非经典性相对于粗粒化参数的增加。虽然没有通用的方法来量化非经典性,但我们使用量子光学中的概念来量化,例如维格纳函数的负性和Gluaber-Sudharshan P分布的奇异性。
2017-03-01 quant-ph
Non-equilibrium theory of projected ensembles
University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩分校)
本文针对作为量子科学核心对象的投影系综,建立了其动力学的通用精确非平衡理论,推导了相关方程并给出经典表示,为其多方面研究提供了分析框架,应用广泛。
2026-08-12 quant-ph
Predictability sieve, pointer states, and the classicality of quantum trajectories
本文研究了受退相干影响的开放量子系统的经典态的各种度量。尽管存在退相干,经典态仍被认为是稳定的,并被认为会在环境中留下明显的印记。在这里,这些预期的特征,环境诱导的超选择(einselection)使用四种不同的标准进行量化:可预报性筛(选择产生最小熵的状态),净化时间(寻找最容易从它们对环境留下的印记中找到的状态),效率阈值(它发现可以从对环境的最小部分的测量中推断出的状态),和纯度损失时间(寻找损失其初始纯度的设定分数花费最长时间的状态)。我们表明,当指针状态--由可预测性筛选择的开放量子系统的最可预测的状态--被很好地定义时,所有四个标准都认为它们确实是最经典的状态。我们用两个例子来说明这一点:一个欠阻尼谐振子,它的相干态是所有标准一致选择的;一个经历量子布朗运动的自由粒子,它的大多数标准选择几乎相同的高斯态(尽管在这种情况下,可预测性筛不选择定义良好的指针态)。
2005-10-13 quant-ph
Generic emergence of classical features in quantum Darwinism
量子达尔文主义解释了经典现实从潜在的量子现实中出现的事实,即量子系统是通过观察其环境的部分间接观察的,因此只有关于系统的特定信息冗余地扩散到环境的许多部分才变得可访问和客观。然而,尚不清楚这种机制在什么条件下适用。在这里,我们严格证明了经典性的出现是任何量子动力学的一个普遍特征:间接获得量子系统信息的观察者最多只能获得关于量子系统的同一个测量的经典信息;而且,如果这些信息对许多观察者都是可用的,他们必然会同意。值得注意的是,我们的分析超越了系统环境分类。我们还提供了一个完整的表征,所谓的量子不和谐的局部重新分配的相关性。
2015-08-26 quant-ph
Emergence of noncontextuality under quantum Darwinism
量子达尔文主义认为,冗余信息的扩散在量子世界中客观性的出现中起着重要作用。这种客观性必然是经典的吗?我们表明,如果把Spekkens的非语境性概念作为经典性概念,并把Brandão、Piani和Horodecki的方法作为量子达尔文主义,那么如果环境对扩散的信息进行了充分的编码,那么上述问题的答案是“是”。此外,我们提出了一个阈值的编码,在此之上,人们可以毫不含糊地说,经典的客观性已经出现在量子达尔文主义。
2021-09-06 quant-ph
Roughness as Classicality Indicator of a Quantum State
定义了一个新的量子态的经典性量词粗糙度,它由Wigner函数和Husimi函数之间的$\mathcal{L}^2 (\R^2)$距离给出.我们证明了粗糙度是有界的,因此它是比较单玻色子系统不同量子态的有用工具。通过粗糙度的状态分类不是二元的,而是在区间[0,1]中连续的,当粗糙度接近零时,状态更经典,当粗糙度接近1时,状态更量子。当Fock态的光子数为任意大时,粗糙度最大;当压缩态的光子数为最大时,粗糙度最大。另一方面,粗糙度在无限温度下的热状态下达到最小值,更一般地,在无限熵状态下达到最小值。相干态的粗糙度略低于二分之一,所以我们可以说它更像是经典态而不是量子态。另一个重要的结果是粗糙度对于区分纯态和混合态都有很好的效果。由于粗糙度测量的是一个状态的固有量子性,我们提出了另一个函数,动态距离测量(DDM),它适合于测量量子有多少是动态的。利用DDM研究了四次振子,发现动力学和态之间存在一定的互补性,即当动力学量子化程度越高时,态的粗糙度越小,而当动力学量子化程度越低时,态的粗糙度越大。
2018-02-08 quant-ph
The Emergence of Hydrodynamic Equations from Quantum Theory: A Decoherent Histories Analysis
经典世界最普遍的描述是局部密度(如数量、动量、能量),这些通常根据流体动力学形式的演化方程演化。因此,为了从一个基本的量子理论解释这些变量的涌现经典性,有必要表明,首先,这些变量表现出可以忽略的干扰,其次,它们的历史概率在流体动力学演化附近达到峰值。这个方案的背景下的退相干历史方法的量子理论的实施进行了说明。有人认为,对于一个系统的弱相互作用的粒子,局部密度(平均在一个足够大的体积)的本征态仍然近似的本征态下的时间演化。这是它们与相应的精确守恒量(也就是精确退相干量)密切联系的结果。随后推导的流体动力学方程从退相干的历史进行了讨论。
1999-12-08 quant-ph
Experimental test of contextuality in quantum and classical systems
背景性被认为是非经典性的内在标志,是实现量子信息处理独特优势的重要资源。然而,最近有争论是否经典场也可能表现出语境性。在这里,我们实验配置的上下文测试的光场,采用各种定义的测量事件,并分析如何影响的定义出现的非经典相关性。单光子态是一种典型的非经典光场,在我们的系统中表现出了上下文性,而经典相干光场的上下文性则强烈依赖于测量事件的具体定义,这相当于过滤了输入态的非经典分量。我们的研究结果突出了测量事件的定义,以证明上下文的重要性,并链接的上下文相关性,以非经典定义的准概率在相空间。
2019-02-27 quant-ph
Decoherence, quantum Darwinism, and the generic emergence of our objective classical reality
在这篇文章中,我的目的是提供一个直观的和非技术性的介绍退相干和量子达尔文主义。这些理论一起解释了我们的经典现实如何从潜在的量子力学描述中出现。在这里,我集中在两个方面,并解释,首先,退相干可以告诉我们,为什么我们从来没有看到宏观叠加,如死猫和活猫,在我们的经典环境;其次,我描述,然后提供一个解决方案,所谓的首选基问题。然后,我介绍了最近的结果表明,某些方面的经典性是一般的现象,出现的基本数学结构的量子力学。这与该领域以前的工作形成了鲜明的对比,这些工作集中在无法实际放大以明确回答宏观世界问题的特定模型上。最后,我演示了退相干和量子达尔文主义如何能够揭示测量问题的重要意义,我讨论了我们应该如何解释量子力学的影响。
2018-12-06 physics.hist-ph quant-ph
No classical particle limit for massless quanta
Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
通过构建基于POVM的公理运动学框架,证明在庞加莱群协变性要求下,无质量量子的经典极限无法产生经典粒子,但允许场论极限。
2026-06-15 hep-th quant-ph