General structure of quantum collisional models
我们指出最近引入的一类非马尔可夫主方程和量子碰撞模型的一般结构之间的连接。的基本建设依赖于三个基本成分:一个收集的时间依赖完全正的地图,一个完全积极的跟踪保持变换和等待时间分布表征更新过程。这种结构和Lindblad动态之间的关系是明确的表达的解Lindblad主方程在不同的随机轨迹的统计算子加权适当的概率在轨迹空间上的demixations。
2014-04-02 quant-ph
Bohm's interpretation and maximally entangled states
几个不可行的定理表明局域性假设和从最大纠缠自旋态获得的量子关联之间的不相容性。我们分析这些不去定理的玻姆的解释的框架。在纠缠系统的遥远部分进行测量的结果中出现非局部相关性的机制被明确地证明在Bohmian轨迹方面。它表明,GHZ一样的矛盾的类型+1 =-1发生精心选择的初始位置的Bohmian轨迹,这是一个重要的非经典功能,使它有可能违反局部性条件。
2002-08-19 quant-ph
Chaos and ergodicity in entangled non-ideal Bohmian qubits
通过改变由量子谐振子相干态构成的理想双量子比特系统的基本物理参数,研究了一类非理想双量子比特系统的Bohmian动力学.首先,我们研究了截断能级和大振幅相干态的情况。然后我们研究了非截断相干态,但振幅很小,最后结合上述情况。在所有情况下,我们发现,混沌玻姆轨迹是近似遍历。我们还研究了波函数的节点的数量和空间排列,以及它们在混沌遍历轨迹的形成和有序轨迹的出现中的作用。我们的结果有很强的动力学建立玻恩规则的影响。
2022-03-04 quant-ph
Entangled Quantum Dynamics of Many-Body Systems using Bohmian Trajectories
玻姆力学是对量子力学的一种解释,它描述了具有确定性轨道系综的量子粒子的运动。已经进行了几次尝试,利用Bohmian轨迹作为计算工具来模拟由许多粒子组成的量子系统,这是一项非常苛刻的计算任务。在本文中,我们提出了一种新的从头算方法来解决玻色子系统的多体问题,通过发展一个系统的单粒子波函数表示引导量子粒子的Bohmian轨迹的导频。在这种方法中,量子纠缠效应的出现是由于不同配置的玻姆粒子之间的相互作用同时演变。用这种方法研究了相互作用玻色子系统的呼吸动力学和基态性质。
2018-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos and ergodicity in an entangled two-qubit Bohmian system
我们详细研究了不同纠缠度的两量子比特系统的纠缠态中混沌的发生和由单个玻姆轨道形成的概率测度。量子比特系统由具有无理频率的一维谐振子的相干态组成。在弱纠缠态中,混沌通过连续的Lissajous图形之间的Bohmian轨迹的突然跳跃来表现。这些跳跃被成功地解释为“节点-X-点复合体”机制。在强纠缠态中,Bohmian轨迹的混沌形式在短时间后表现出来。然后,我们研究的混合性质的合奏的Bohmian轨迹的初始条件满足玻恩规则。轨迹点最初分布在两组$S_1$和$S_2$与不相交的支持,但他们表现出,随着时间的推移,突然混合,每当他们遇到波函数的节点。然后,在不违反玻恩规则的情况下,在$S_1$和$S_2$之间交换相当大一部分的轨迹点。最后,我们提供了强有力的数值表明,在这个系统中,纠缠的主要影响是建立遍历性的个人Bohmian轨迹$t\to\infty$:不同的初始条件导致相同的极限分布的轨迹点。
2020-03-09 nlin.CD quant-ph
Radiative processes of single and entangled detectors on circular trajectories in (2+1) dimensional Minkowski spacetime
本文研究(2+1)维闵可夫斯基时空中圆形轨迹上纠缠Unruh-DeWitt探测器的辐射过程,计算其跃迁概率率,发现交叉跃迁率可与自跃迁率相当,并探讨热浴和有限开关时间的影响。
2024-05-27 gr-qc hep-th 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
Entangled-state cycles from conditional quantum evolution
研究了级联量子比特通过单向光子交换相互作用的系统。而对于一般的操作条件下,系统演变到贝尔态的叠加(暗态)在长时间的限制,在特定的共振条件下,没有在有限的时间内达到稳态。我们分析了条件量子演化(量子轨迹),以表征在这种共振条件下的渐近行为。观察到一个明显的双峰性:对于完美的量子比特耦合,系统要么演化到最大纠缠的贝尔态而不发射光子(暗态),要么执行持续的纠缠态循环-在一对贝尔态之间随机切换,同时发射连续的光子流;对于不完美的耦合,两个纠缠态循环共存,在这两个纠缠态循环之间,从一个量子轨道到另一个量子轨道进行随机选择。
2006-02-09 quant-ph
A non-local, Lorentz-invariant, hidden-variable interpretation of relativistic quantum mechanics based on particle trajectories
我们展示了如何构建一个基于粒子轨道的相对论量子力学的洛伦兹不变隐变量解释。我们提出的协变理论采用了多时间的形式主义和洛伦兹不变规则的协调的空间-时间点上的单个粒子的轨迹。用这种方法我们证明了在量子力学中非定域性和洛仑兹不变性之间不存在矛盾。该方法说明了相对论玻色子,使用一个简单的模型来讨论个别非局部相关粒子的运动时,波函数纠缠。描述了一个简单的测量示例。
2001-10-01 quant-ph
Experimental Observation of a Topological Phase in the Maximally Entangled State of a Pair of Qubits
量子力学相因子可以与动力学效应或给定空间(参数空间或希尔伯特空间)中轨迹的几何性质相关。在这里,我们实验研究了一个反映SO(3)群拓扑的量子力学相位因子:由于$π$绕反平行轴的旋转是相同的,这个空间是双重连通的。利用处于最大纠缠态的核自旋对,我们对其中一个自旋进行循环演化。如果SO(3)中的相应轨迹可以平滑地变形为一点,则轨迹末端的量子态与初始态相同。对于所有其他轨迹,量子态改变符号。
2007-05-24 quant-ph
Observation of measurement-induced entanglement and quantum trajectories of remote superconducting qubits
量子网络的创建需要在宏观距离上分布相干信息。我们证明了两个超导量子比特的纠缠,分开超过一米的同轴电缆,通过设计一个联合测量,概率投影到纠缠态。通过使用连续测量方案,我们进一步能够观察到联合两量子比特态的单量子轨迹,证实了级联系统的量子贝叶斯形式主义的有效性。我们的研究结果使我们能够解决动态的连续投影到纠缠流形,在定量与理论一致。
2014-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase Analysis on the Error Scaling of Entangled Qubits in a 53-Qubit System
我们仔细研究了IBM Rochester上具有不同连通性的纠缠量子比特在“噪声”环境下的行为。的相位轨迹分析的基础上,我们的测量的类GHZ状态进行。我们的研究结果指出了一个重要的事实,即纠缠量子比特通过缩放特性被“保护”免受环境噪声的影响,该缩放特性仅影响其幅度的权重。大多数测量的再现性已被证实在一个合理的短门操作时间。但是仍然有一些量子比特的组合以量子态之间跃迁的形式显示出显著的纠缠演化。详细分析了纠缠演化的相位轨迹,以及类GHZ态的突然死亡和新激发态的复活对纠缠演化的影响。所有观测到的纠缠量子比特的轨迹都是在“噪声”中间尺度量子计算机(NISQ)中新的激发态的影响下产生的。
2020-10-21 quant-ph
Quantum trajectories for a system interacting with environment in a single photon state: counting and diffusive processes
在离散滤波模型的限制下,我们导出了系统与环境相互作用的量子轨迹,环境被定义为一系列初始制备在纠缠态中的独立量子比特,而纠缠态是连续模态的模拟。环境量子比特与量子系统相互作用,随后被测量。浴量子比特之间的初始相关性是非马尔可夫性的根源。给出了量子系统在时间连续观测极限下的条件演化和光子计数几率的计算公式。
2017-10-28 quant-ph
Entanglement Generation and Stabilization by Coherent Collisions
本文提出利用流动电子的重复相干碰撞耗散性地驱动两个远程自旋量子比特进入纠缠稳态,并证明在碰撞频率高于退相干速率时纠缠可稳定存在。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Equilibrating continuous-variable open quantum systems using stochastic classical trajectories in path-integral space
Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge(剑桥大学尤素福·哈米德化学系)
本文通过路径积分空间中的随机经典轨迹,证明连续变量开放量子系统能精确平衡到量子热态,并恢复相位项中的虚数动量-位置关联。
2026-06-09 physics.chem-ph quant-ph
Entangled-State Cycles of Atomic Collective-Spin States
研究了在激光场和腔场驱动下$N$有效二能级原子集体自旋态的量子轨迹。我们发现,有趣的“纠缠态循环”出现概率时,两个原子水平之间的(拉曼)跃迁率设置为相等。对于奇(偶)$N$,存在$(N+1)/2$($N/2$)个可能的循环。在每个循环期间,$N$ -量子比特状态随着每个腔光子发射而在状态$(|N/2,m>\pm |N/2,-m>)/\sqrt{2}$之间切换,其中$|N/2,m>$是旋转集体基中的迪克状态。区分特定周期的量子数$m$($>0$)由光子计数记录确定,并且从一个轨迹到下一个轨迹随机变化。对于甚至$N$,在相同条件下也可以概率性地(但在稳态下)制备迪克态$|N/2,0>$,即,具有$N/2$激发的$N$ -量子比特态,这在多体纠缠的上下文中特别感兴趣。
2007-05-24 quant-ph
Quantum trajectories for environment in superposition of coherent states
我们推导了与玻色场相互作用的量子系统的随机主方程,玻色场是在连续模相干态的叠加态中制备的。为了确定量子系统的条件演化,我们使用碰撞模型,其环境被给定为初始在纠缠态中制备的量子比特之间不相互作用的无限链,该纠缠态是玻色场相干态叠加的离散模拟。环境链的元素依次与量子系统相互作用,然后进行测量。我们确定了一个条件演化的量子系统的连续时间观测的输出字段作为一个限制的离散递归方程。我们考虑的随机主方程计数以及扩散随机过程。
2019-04-10 quant-ph
Efficient optimization of state preparation in quantum networks using quantum trajectories
波函数蒙特卡罗方法,也被称为“量子跳跃轨迹”的使用,允许通过独立地跟踪许多纯态“轨迹”的演化来有效地模拟开放系统。这种方法非常适合现代高度并行计算机的模拟。在这里,我们表明,克罗托夫的方法的数值最优控制,不像其他人,可以修改以一种简单的方式,使其成为完全平行的纯状态,而不会失去其有效性。这为寻找开放量子系统和网络的最优控制协议提供了一种高效的方法。我们将这种方法应用于在由单向链耦合的系统组成的网络中产生纠缠态的问题。我们表明,由于存在一个暗态子空间的网络中,近最优的控制协议,可以找到这个问题,通过只使用一个单一的纯状态轨迹的优化,进一步提高了效率。
2018-08-20 quant-ph
Young's experiment with entangled bipartite systems: The role of underlying quantum velocity fields
该研究利用 Bohmian 速度场分析双粒子杨氏双缝实验,揭示最大纠缠态如何使轨迹跨总空间游荡,并在约化子空间中消除干涉且破坏不交叉规则。
2023-07-17 physics.optics quant-ph
Self-Consistency of Thermal Jump Trajectories
用监测原子输入和输出的探测器的计数来解释原子与热光相互作用的量子跃迁是有问题的。作为一种替代方案,我们开发了一个解释的基础上的自我一致性的论点。我们在系统的哈密顿量中包含一个热场模,并通过一个纠缠的量子态描述它与原子的相互作用,同时假设其他模以通常的方式诱导量子跳跃。在弱耦合极限下,所选模式的光子数期望也被视为执行量子跳跃,尽管更一般地,对于较强的耦合,观察到拉比振荡;平衡光子数分布是玻色-爱因斯坦分布。每种模式都可以用类似的方式孤立地看待,对它们的弱耦合跳跃率求和,就得到了一开始假设的原子的净跳跃率。
2000-08-28 quant-ph
Entanglement swapping via three-step quantum walk-like protocol
我们提出了一个未知非最大纠缠光子态的纠缠交换过程,其中标准的Bell态测量被一个三步量子行走式的态鉴别过程所取代,即,通过操纵两个光子的运动轨迹来代替实际上非平凡的耦合单元,这将极大地丰富实现量子计算中光子间耦合的动力学,降低光量子处理的集成复杂度。此外,输出态可以是最大纠缠的,这也允许纠缠集中。
2017-10-27 quant-ph
Non-Markovian quantum control as coherent stochastic trajectories
我们提出了随机量子轨道的概念。首先,我们构造了一个基本轨迹集,称为基本轨迹,并继续证明任何量子动力学过程,包括那些非马尔可夫过程,都可以表示为这个集合的线性组合。然后,我们表明,一组过程分为两个自然类:那些可以表示为凸混合的基本轨迹和那些不能。前者被证明是纠缠打破过程(在每一步),而后者被称为相干过程。这种过程的划分类似于可分离态和纠缠态。在本文的后半部分,我们表明,与信息论的游戏,当一个过程是非马尔可夫,相干轨迹允许从环境中解耦,同时保持任意量子信息编码到系统中。我们给出明确的时间相关性(量化非马尔可夫)的表达式,并表明,在一般情况下,有更多的量子相关性比经典的。这表明非马尔可夫量子过程确实与经典量子过程有着本质的不同。此外,我们演示了如何连贯的轨迹(与援助的连贯控制)可以把非马尔可夫性成为一种资源。在本文的最后一节中,我们探讨了这种现象在一个方便的一组基础轨迹的几何图片。
2018-09-19 quant-ph
State Preparation Protocols for Entangled States via Open Quantum Walks
Universidade Federal de Pernambuco(巴西联邦伯南布哥大学)
本研究基于开放量子行走(OQW)结构,构建了可制备Dicke态、GHZ态等纠缠态的协议,推导了环形OQW的谱隙闭式近似,分析了非尖锐测量的影响,并证明量子轨迹方法可嵌入OQW框架。
2026-08-11 quant-ph
Quantum trajectories for a system interacting with environment in N-photon state
我们推导了量子系统与环境相互作用的随机主方程,环境是在连续模式$N$ -光子态下制备的。为了确定依赖于输出场的连续时间测量的量子系统的条件演化,应用重复相互作用和测量的模型。环境被定义为一个无限的谐振子链,它们之间不相互作用,它们最初准备在纠缠态是一个离散的模拟连续模式$N$ -光子状态。我们不仅提供了量子轨道,而且还提供了输出光子的整体统计和主方程的解的解析公式。在连续情况下的解决方案是由一个简单的图解技术非常透明的“费曼规则”。这种技术大大简化了解决方案的结构,并使人们能够找到物理解释的解决方案中的一些基本过程。
2019-02-27 quant-ph
Schrodinger dynamics as a two-phase conserved flow: an alternative trajectory construction of quantum propagation
它表明,薛定谔方程可以铸造的形式,两个耦合的实守恒方程,在欧几里德时空中的自由的情况下,并在一个五维Escherart几何中的存在下的外部潜力。这意味着一种新的两相量子流体动力学模型,其拉格朗日图像提供了一个精确的计划来计算从连续的确定性轨迹,其中两个点是由最多两个轨道连接的时间依赖的波函数。该模型的属性进行检查,包括外观的纠缠轨迹在可分离的状态。波函数构造采用替代两相模型提出。
2008-12-16 quant-ph
Entanglement-Preserving Limit Cycles from Sequential Quantum Measurements and Feedback
纠缠的产生和保持是量子信息处理中的关键任务,并且存在多种协议来通过测量远程量子比特的自发发射来使远程量子比特纠缠。在这里,我们提出了反馈方法,基于监测两个量子比特的荧光和仅使用本地π脉冲进行控制,以增加纠缠两个量子比特态的产率和/或寿命。具体来说,我们描述了一个协议的基础上光电探测的自发发射(即使用量子跳跃轨迹),允许通过测量撤销纠缠保存,创建一个极限环周围的贝尔状态。然后,我们证明了可以对最近的基于零差测量(即使用扩散量子轨道)的反馈方案进行类似的修改,[L。S.马丁和K。B. Whaley,arXiv:1912.00067],以增加它所产生的纠缠的寿命。我们的计划是最有效的高测量效率,和不太理想的测量效率的影响进行量化。我们在这里描述的方法以一种新颖的方式结合了经过验证的技术,补充了现有的协议,并提供了一种生成和保护纠缠态的途径,以便它们可以按需用于各种应用。
2021-01-04 quant-ph
Full monitoring of phase-space trajectories with 10dB-sub-Heisenberg imprecision
量子态的变化通常只能通过同时测量跨越相空间的两个非对易可观测量X和Y来完全监测。耦合到热环境的测量设备每次提供具有由海森堡不确定性关系设置的最小不确定性乘积的一对值,这限制了监测的精度。本文报道了一种光学测量装置,该装置能够监测量子态在相空间(< X(t)>; < Y(t)>)中的位移随时间的变化,测量精度低于海森堡测不准限10 dB。我们的设置提供了在后续时间t_i的同时测量的值对(X(t_i); Y(t_i))。测量参考不耦合到热环境,而是通过纠缠量子态建立。我们在监测任意时间相关位移方面实现了十倍减少的量子不精确性,这支持了纠缠增强计量和传感以及基于测量的量子计算所需的量子技术的潜力。
2021-04-19 quant-ph
Conditional Entanglement Amplification via Non-Hermitian Superradiant Dynamics
本文研究非厄米超辐射动力学,提出通过非经典初始态(如腔QED单轴扭转)最大化生成高度纠缠态(包括最大纠缠猫态)的概率,实现条件纠缠放大。
2025-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent Backscattering of Entangled Photon Pairs
本研究发现纠缠光子在动态复杂介质中多重散射后仍保持部分关联,并在实验和全波模拟中观察到由输运平均自由程决定的角范围内关联增强,揭示了其源于光子离开并虚重新注入样品的散射轨迹干涉,为复杂系统中的纠缠输运提供了新机遇。
2022-03-17 physics.optics quant-ph
Jumptime unraveling of Markovian open quantum systems
我们引入跳跃时间解开作为开放量子系统的一个独特的描述。作为我们的出发点,我们考虑量子跳跃轨迹,它出现,物理上,从连续的量子测量,或,正式地,从解开马尔可夫量子主方程。如果随机演化的量子轨迹在特定时间被整体平均,则所得到的量子态是相关联的量子主方程的解。我们证明了量子轨迹也可以在特定的跳跃计数的合奏平均。然后,所得到的跳跃时间平均的量子态是离散的、确定性演化方程的解,其中时间由跳跃计数代替。这种跳跃时间演化代表了一个保迹量子动力学映射,当且仅当相关的开放系统不呈现暗态。另一方面,在暗态的存在下,跳跃时间平均态可能衰减到暗态,并且跳跃时间演化可能最终终止。当检测到量子跳跃并用于触发读出测量时,跳跃时间平均的量子态和相关联的跳跃时间演化在连续测量方案中是可操作地访问的。我们说明了跳跃时间的演变与两个级别的系统进行放松或退相,阻尼谐振子,和一个自由粒子暴露于碰撞退相干的例子。
2022-01-09 quant-ph
Disentanglement of a bipartite system portrayed in a (3+1)D compact Minkowski manifold; quadridistances and quadrispeeds
本文在(3+1)维紧致闵可夫斯基流形中利用密度矩阵元素构造赝时空坐标,定义并研究双体系统解纠缠的轨迹、速度与速率,揭示纠缠与可分离区域间的演化及突然死亡现象。
2025-02-05 quant-ph
Theory of itinerant collisional spin dynamics in nondegenerate molecular gases
本文建立非简并超冷极性分子的巡游碰撞自旋动力学理论,解释 KRb 的 Ramsey 退相干实验,并提出损失诱导自动选择与电场可调碰撞屏蔽以实现相干全连接幺正自旋动力学。
2025-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Non-Markovian continuous quantum measurement of retarded observables
我们重新考虑了海森堡可观测x的非马尔可夫时间连续测量,并首次表明它可以通过一组纠缠的冯诺依曼探测器来实现。引入连续读出的概念,并利用它重新推导了非马尔可夫随机薛定谔方程。我们可以证明,与最近的怀疑相反,由此产生的非马尔可夫量子轨道是真正的单系统轨道,并且对应于x的延迟泛函的连续测量。然而,一般的非马尔可夫轨迹是混合状态轨迹。这个版本合并了一个勘误[PRL,在打印]与我的信[PRL 100,080401(2008)],一些更正直接遵循最近的批评由怀斯曼和甘贝塔,进一步更正恢复我的信的有效性。与我的建议相反,给定的连续测量方案不能产生纯态轨道,而是混合态轨道。然而,有可能保留我的主张,即非马尔可夫随机薛定谔方程描述了真正的时间连续测量-延迟和追溯。
2008-09-14 quant-ph
Quantum entanglement from classical trajectories
本文提出一种基于独立确定性经典轨迹的新方法,通过路径积分映射处理混合量子-经典模拟中的纠缠,正确描述相干与退相干,并再现非绝热散射波包分裂,为模拟提供新替代方案。
2021-05-05 physics.chem-ph quant-ph
Decoherence and fidelity enhancement during shuttling of entangled spin qubits
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学 QuTech 和卡弗里纳米科学研究所)
研究通过分析转移路径中的噪声相关性,提出利用轨迹随机纸张概念提升量子比特保真度的方法,证明双量子比特编码可实现高保真度转移。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum trajectory entanglement in various unravelings of Markovian dynamics
本文研究开放量子系统主方程的不同量子轨迹解缠中的纠缠,提出自适应贪心算法生成低纠缠轨迹,定位面积律到体积律转变点,并证明随机轨迹模拟成本可指数级低于矩阵乘积算子方法。
2024-04-18 quant-ph
Mapping quantum-classical Liouville equation: projectors and trajectories
将离散的量子态映射到振子态上,得到了量子自由度的相空间描述,从而将量子-经典混合系统的演化表示为映射形式.通过在对应于物理量子态的映射态上定义投影算符,证明了量子经典Liouville算符与投影算符可交换,使得动力学被限制在物理空间.它还表明,这个方程的一个基于随机性的解决方案,可以构造,需要的纠缠轨迹的合奏模拟。这个演化方程的近似只保留泊松括号贡献的演化运营商不承认一个解决方案在一个合奏的独立轨迹,但它表明,该运营商不与投影运营商和动力学交换系统的物理空间之外。讨论了这种近似动力学的动力学不稳定性、实用性和有效域。几个量子系统上的模拟结果说明了这种影响。
2012-01-06 physics.chem-ph quant-ph
Geodesic steering for rapid dissipative 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)
该研究提出一种最优控制策略,通过解析推导控制参数加速开放量子系统的耗散纠缠态制备,将近最大纠缠态制备时间缩短数个数量级,提升了耗散纠缠分布协议的实用性。
2026-10-14 quant-ph
Trajectories without quantum uncertainties
众所周知,量子力学中粒子的运动轨迹总是具有量子不确定性。这些由海森堡不确定原理设定的量子不确定性限制了场和力的测量精度,并最终导致计量学中的标准量子极限。随着测量灵敏度的迅速发展,在各种类型的测量中,包括场和加速度的测量,这些极限已经接近。在这里,我们表明,一个系统的量子轨道测量相对于另一个“参考系“的有效负质量可以是量子不确定性-自由。该方法关键依赖于两个物体的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森纠缠态的产生,其中一个具有有效负质量。从实用的角度来看,这些想法开辟了一条通往力和加速度测量的道路,其灵敏度远低于标准量子极限。
2014-05-13 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Heralded Bell State of Dissipative Qubits Using Classical Light in a Waveguide
最大纠缠双量子比特态(Bell态)在量子技术中具有核心重要性。我们表明,通过强相干驱动和连续监测,可以在一维(1d)系统中实现两个本质开放量子位的最大纠缠态的预示性产生。与耗散导致退相干从而破坏量子效应的自然想法相反,在我们的一维系统中,连续测量和强干涉产生了一个纯态,两个开放量子比特之间具有完美的量子关联。虽然稳定状态是一个平凡的产品状态,具有零相干或并发,我们表明,通过仔细调整参数,贝尔状态可以产生系统的量子跳跃轨迹,预示着由反射光子。令人惊讶的是,这种最大纠缠态在强相干态输入-一种使系统稳定的经典态-中幸存下来。由于我们的量子位是一维连续的,这种利用经典相干光和光子探测产生最大纠缠态的简单方法可以作为量子网络的构建模块。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universality of the cross entropy in $\mathbb{Z}_2$ symmetric monitored quantum circuits
本文证明线性交叉熵(LXE)能区分具有$\mathbb{Z}_2$对称性的监测量子电路中不同的面积律纠缠相,并在临界点提取与二维渗流相关的普适行为,揭示了边界条件、初始态和噪声的影响。
2023-08-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Unraveling-induced entanglement phase transition in diffusive trajectories of continuously monitored noninteracting fermionic systems
本文提出在固定测量率下改变测量过程本身可引发纠缠相变,通过数值模拟无相互作用费米子系统的扩散检测过程,发现调节unraveling参数可使系统从面积律纠缠转变为对数标度纠缠,为定制量子关联和优化经典模拟提供参考。
2025-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Learning entanglement breakdown as a phase transition by confusion
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Schaffhausen Institute of Technology(沙夫豪森理工学院);Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所)
量子技术需要制备和操纵纠缠多粒子态的方法。然而,确定给定的量子态是纠缠的还是可分离的问题通常被认为是NP难问题,甚至检测给定类别的量子态的纠缠破裂的任务也是困难的。在这项工作中,我们开发了一种使用机器学习技术揭示纠缠分解的方法,这种方法被称为“混淆学习”。我们考虑一个量子态族,它是参数化的,使得有一个单一的临界值划分成单独的和纠缠的家庭内的状态。我们证明了“学习混乱”计划,使我们能够确定的临界值。具体地,我们研究了该方法对两量子比特、两量子比特和两量子比特纠缠态的性能。此外,我们研究了局域去极化和广义振幅阻尼通道的混淆方案的框架下的性质。在我们的方法和设置的参数化的特殊轨迹,我们得到了一个量子信道,这表明区域的纠缠(可分离)状态和纠缠击穿区域的纠缠击穿“相图”。然后,我们扩展了利用“混淆学习”方案来识别任意给定态是纠缠态还是可分态的方法。我们表明,所开发的方法提供了正确的答案,为各种状态,包括纠缠态的正部分转置。我们还提出了一个更实用的版本的方法,这是适合于研究纠缠崩溃的噪声中尺度量子器件。我们使用一个可用的基于云的IBM量子处理器来演示其性能。
2022-10-14 cs.LG quant-ph
Signatures of gravitational wave memory in the radiative process of entangled quantum probes
本文研究了纠缠量子探针在引力波爆发背景下的辐射过程,发现通过集体原子跃迁速率的变化可区分有记忆和无记忆的引力波爆发。
2025-01-29 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum-enhanced metrology with the single-mode coherent states of an optical cavity inside a quantum feedback loop
在本文中,我们使用的非线性动力学的单个量子轨迹的光学腔内的瞬时量子反馈回路来测量的相移的两个路径的光与标准量子极限以上的精度。反馈激光器提供了一个参考系,并不断增加谐振器的状态对未知相位的依赖性。由于我们的量子精密测量方案可以用现有技术实现,并且不需要高效的单光子探测器,因此在高度纠缠的多光子态变得更容易获得之前,它应该具有实际意义。
2016-06-27 quant-ph
Entanglement and replica symmetry breaking in a driven-dissipative quantum spin glass
本文模拟了实现驱动-耗散自旋玻璃的杂焦腔QED系统,揭示了纠缠在复本对称性破缺中的关键作用,并发现纠缠量子轨迹能达到更低能量的稳态,为探索量子自旋玻璃物理提供了试验台。
2023-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Post-Selection-Free Decoding of Measurement-Induced Area-Law Phases via Neural Networks
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家重点实验室);New Cornerstone Science Laboratory, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所新基石科学实验室)
本文利用神经网络直接分类不同区域纠缠相,无需量子态重构,展示了系统在稳态相中分类准确度的快速收敛,为实验探测测量诱导相提供实用途径。
2026-04-04 quant-ph
Reconfigurable qubit states and quantum trajectories in a synthetic artificial neuron network with a process to direct information generation from co-integrated burst-mode spiking under non-Markovianity
本文提出一种协同集成超导离子存储与忆阻脉冲的人工合成神经元网络,通过突发模式驱动可重构量子比特态和量子轨迹,并在非马尔可夫量子记忆下研究信息包生成过程,以提升神经形态系统的信息处理能力与路由安全性。
2025-07-22 quant-ph
Measurement-induced topological entanglement transitions in symmetric random quantum circuits
研究了一类具有两种竞争测量和随机幺正动力学的(1+1)维对称随机量子线路。该电路表现出丰富的相图,涉及强大的保序拓扑(SPT),平凡的,和体积法纠缠相位,其中的过渡是隐藏的期望值的运营商,只能通过纠缠熵平均量子轨迹。在没有幺正动力学的情况下,我们发现一个纯粹的测量引起的临界点与对数标度的纠缠熵,我们正好映射到两个副本的经典的2D渗流问题。我们进行了数值模拟,表明这种过渡是一个三临界点,分裂成两个临界线的存在下,任意稀疏幺正动力学与介入体积法纠缠相。我们的研究结果表明,单独的测量是如何足以诱导临界和对数纠缠缩放,以及如何任意稀疏的酉动力学可以足以稳定体积法纠缠相在快速但竞争的测量存在。
2021-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Real-Time Motion of Open Quantum Systems: Structure of Entanglement, Renormalization Group, and Trajectories
在这项工作中,我们提供了一个完整的描述纠缠的生命周期在实时运动的开放量子系统。量子环境可以具有任意(例如,结构化的)谱密度。纠缠可以建设性地看作是一个乐高积木:它的砖块是环境的模式。这些砖块通过运算符变换相互连接。核心结果是,每个无穷小的时间间隔,一个新的(传入)环境模式耦合(纠缠)到开放系统,一个新的(传出)模式不可逆地解耦(从未来解纠缠)。此外,在每个时刻,只有少数相关模式(在所考虑的情况下为3 - 4)与未来的量子运动不可忽略地耦合。这些相关模式随时间变化(流动或重新规范化)。因此,时间纠缠具有矩阵积算符的结构。这使我们能够提出一些问题,并回答他们在这项工作中:什么是内在的量子复杂性的实时运动;这种复杂性是否饱和的时间,或增长没有限制;如何做实时重整化群在一个合理的方式;如何经典的布朗随机轨迹出现的量子演化;如何构建非马尔可夫环境的少模表示。我们提供了说明性的模拟自旋玻色子模型的各种光谱密度的环境:欧姆,亚欧姆,欧姆和超欧姆。
2022-01-12 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement statistics in Markovian open quantum systems: a matter of mutation and selection
控制开放量子系统中的动力学涨落对于我们理解量子非平衡行为及其在近期量子技术中的可能应用都是必不可少的。然而,理解这些波动是非常具有挑战性的,在很大程度上,由于缺乏有效的重要的量子系统采样方法。在这里,我们设计了一个统一的框架-人口动力学方法的基础上-在马尔可夫量子跳跃过程中的通用时间积分观测值的全概率分布的评估。这些包括携带关于真实量子特征的信息的量,例如量子叠加或纠缠,这些信息是现有数值技术无法获得的。我们提出的算法提供了动态自由能和熵泛函,类似于他们的平衡对应,允许揭开有趣的量子轨迹中的相变行为。我们讨论了一些应用,并进一步揭示了在强相互作用少体系统的大涨落中,高纠缠相和低纠缠相之间的共存和滞后现象。
2020-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stronger Entanglement Dies Faster: Quantum Mpemba Effect in Dissipative Qubits
Hunan Normal University(湖南师范大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学)
通过分析两个与局域振幅阻尼库相互作用的量子比特,发现初始纠缠更强的态可能比纠缠更弱的态更快地坍缩到可分离态,揭示了与纠缠突然死亡相关的量子姆潘巴效应。
2026-10-30 gr-qc quant-ph
Purification of a monitored qubit: exact path-integral solution
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
研究连续时间监控下单量子比特纯化动力学,通过碰撞模型框架描述密度矩阵的条件演化,推导出纯度参数的朗之万方程,并利用路径积分法求解,揭示纯化过程中从扩散主导到测量主导的动态相变。
2026-05-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Zig-zag dynamics in a Stern-Gerlach spin measurement
本研究可视化了斯特恩-盖拉赫实验中遵循玻姆锯齿形动力学的电子轨迹,阐明了自旋的双重含义与有效坍缩概念,还验证了EPR对中的非局域影响。
2024-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph