Maximally entangled states in the Hydrogen molecule: The role of spin and correlation
通过超越哈伯德哈密顿量，我们准确地反映了关联效应的波函数的H2。利用从头计算的电子-电子相互作用参数，得到了基态和第三激发态的最大纠缠态。我们将这种最大纠缠特性归因于这些态的S（S=0）性质，将第一激发态的最小纠缠特性归因于其磁性。通过打开磁场，可以从最小纠缠简并磁态中提取Sz = 0的纠缠态。我们认为，存在一个适度的关联系统和一个非磁性（Sz = 0）的电子状态可以是两个标准，在现实的分子系统中找到最大纠缠电子态。
2010-07-19 quant-ph
Spectroscopy and complex-time correlations using minimally entangled typical thermal states
Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics, University of Munich（慕尼黑大学阿诺德·索末菲理论物理中心）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, and School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院量子理论与应用教育部重点实验室甘肃省理论物理重点实验室兰州理论物理中心）；Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学CEA-CNRS勒翁·布里渊实验室）；Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS UMR 8089, CY Cergy Paris Université（CY塞吉-巴黎大学CNRS UMR 8089理论物理与建模实验室）
本文提出利用最小纠缠典型热态计算复时间关联函数的方法，通过解析继续和厄米特关联函数技术，研究了二维相互作用自旋模型的有限温度动力学。
2025-02-28 cond-mat.str-el quant-ph
Minimally Entangled Typical Thermal States for Classical and Quantum Simulation of 1+1-Dimensional $\mathbb Z_2$ Lattice Gauge Theory at Finite Temperature and Density
本文用METTS方法模拟有限温度密度下耦合无自旋费米子的1+1维 $\mathbb Z_2$ 格点规范理论，基准比较经典矩阵积态与自适应变分量子方案，并分析采样基对复杂度的影响。
2025-05-13 cond-mat.str-el quant-ph
Matrix Product States, Projected Entangled Pair States, and variational renormalization group methods for quantum spin systems
本文综述了利用矩阵乘积态和投影纠缠对态的变分重整化群方法在理论理解和数值实现方面的最新进展。
2009-07-16 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Four-Qubit Variational Algorithms in Silicon Photonics with Integrated Entangled Photon Sources
本文首次在室温硅光子集成电路上，利用四个集成自发四波混频光子对源制备路径纠缠四维量子态，成功演示了氢分子变分量子本征求解和半素数变分量子因式分解两种变分量子算法。
2025-01-02 quant-ph
Variational study of hard-core bosons in a 2-D optical lattice using Projected Entangled Pair States (PEPS)
利用基于投影纠缠对态（PEPS）的变分算法研究了二维光晶格上的硬核玻色子系统。我们研究了系统的基态性质以及系统对参数突变的响应。我们已经比较了我们的结果平均场的结果的基础上Gutzwiller的anesthesia。
2006-11-20 cond-mat.other quant-ph
Variational Approach to Projected Entangled Pair States at Finite Temperature
投影纠缠对态（PEPS）是强关联系统中的一种热态。我们引入了一种新的变分算法来优化这个张量网络。由于考虑了全张量环境，因此随着键维数的增加，优化的PEPS变成精确的Gibbs态。我们的演示以矩阵产品状态（MPS）的1D版本开始，然后推广到2D的PEPS。在量子伊辛模型的基准结果。
2015-07-10 cond-mat.str-el quant-ph
Variational methods for contracting projected entangled-pair states
无限投射纠缠对态（PEPS）的范数或期望值无法精确计算，必须应用近似算法。在过去的几年里，许多有效的算法已经被设计出来-角转移矩阵重整化群（CTMRG）和变分均匀矩阵乘积状态（VUMPS）算法是最常见的-但仍然不清楚它们是否总是导致相同的结果。在本文中，我们确定了PEPS的一个子类，我们可以重新制定的收缩作为一个变分问题，是算法独立的。我们使用这种变分功能来评估和比较CTMRG和VUMPS收缩的准确性。此外，我们设计了一个新的变分压缩格式，我们可以推广到计算一般的N点关联函数。
2022-06-07 cond-mat.str-el quant-ph
Variational optimization with infinite projected entangled-pair states
我们提出了一个方案，执行迭代变分优化无限投影纠缠对态（iPEPS），张量网络模拟的二维波函数在热力学极限，计算基态的局部哈密顿量。该方法是基于一个系统的总和的哈密顿贡献，使用角传递矩阵法。具有挑战性的问题的基准结果，包括2D海森堡模型，Shastry-Sutherland模型，和t-J模型，这表明变分方案产生更准确的结果比以前最好的虚时间演化算法，具有类似的计算成本和更快的收敛到基态。
2017-05-01 cond-mat.str-el quant-ph
Variational preparation of entangled states on quantum computers
提出一种基于Fubini-Study距离和梯度优化的变分方法，利用超图结构ansatz在量子计算机上高效制备多种纠缠态，电路深度不依赖量子比特数，并验证了算法在低深度电路下的有效性及抗噪能力。
2023-06-30 quant-ph
Variational optimization of projected entangled-pair states on the triangular lattice
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems（达勒姆复杂量子系统中心）；Institut für Theoretische Physik（理论物理研究所）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）
本研究提出了一种针对三角晶格投影纠缠对态的变分优化算法，通过自动微分实现能量最小化，提高了变分结果的准确性。
2026-01-14 cond-mat.str-el quant-ph
Hardware-efficient entangled measurements for variational quantum algorithms
本文提出硬件高效纠缠测量（HEEM），仅允许物理相连量子比特间纠缠，在不增加电路深度的情况下减少所需电路数量，从而提升NISQ设备上分子哈密顿量评估效率，并在H₂O分子基态能量估计中验证其优于局域测量和任意纠缠测量。
2023-05-26 quant-ph
Gradient methods for variational optimization of projected entangled-pair states
我们提出了一个共轭梯度法的基态优化的投影纠缠对态（PEPS）的热力学极限，作为一个直接执行的变分原理内的PEPS流形。我们的优化是基于一个有效的和准确的评估的梯度的全球能源功能，通过使用有效的角落环境，是强大的相对于初始起点。它的另一个优点是可以直接实现物理和虚拟对称。我们提供的工具来计算静态结构因子直接在动量空间，以及方差的哈密顿量。我们基准我们的方法上的伊辛和海森堡模型，并显示出显着的改进的能量和序参量相比，基于时间演化的算法。
2016-11-07 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum-enhanced data classification with a variational entangled sensor network
变分量子线路（VQC）建立在噪声中间尺度量子（NISQ）硬件上，结合经典处理，构成了量子模拟、经典优化和机器学习的一种有前途的体系结构。然而，所需的VQC深度，以证明一个量子优势超过经典的计划是超出了现有的NISQ设备的范围。由纠缠传感器网络（SLAEN）辅助的监督学习是一种独特的范例，它利用经典机器学习算法训练的VQC来定制传感器共享的多体纠缠，以解决实际有用的数据处理问题。在这里，我们报告了SLAEN的第一个实验演示，并显示了一个纠缠启用减少多维射频信号分类的错误概率。我们的工作为NISQ时代的量子增强数据处理及其应用开辟了一条新的途径。
2021-05-18 physics.optics quant-ph
Strings, Projected Entangled Pair States, and variational Monte Carlo methods
我们引入弦键态，一类通过将算符弦放置在晶格上获得的状态，它包含了量子信息中的相关状态。对于弦键态，局部观测值的期望值可以有效地计算使用Monte Carlo采样，使它们适合于变分abtax m扩展DMRG到高维和不规则系统。数值结果表明，这些状态的多体系统的模拟的适用性。
2008-04-04 cond-mat.str-el quant-ph
Gauging the variational optimization of projected entangled-pair states
本文分析了PEPS变分优化中规范自由度的影响，发现基于梯度的优化会利用规范自由度导致张量网络收缩不准确并产生人为偏低的变分能量，并提出了一种规范固定优化策略以提高优化稳健性。
2025-08-14 cond-mat.str-el quant-ph
Variational preparation of entangled states in a system of transmon qubits
本研究利用最小校准的iSwap类门结合变分量子算法，在transmon量子比特系统中高效制备高保真Bell态和GHZ态，并通过CHSH不等式验证了纠缠质量。
2025-04-21 quant-ph
Minimally-Entangled State Preparation of Localized Wavefunctions on Quantum Computers
在整个量子寄存器的支持下将晶格标量场理论的单个位点初始化为任意状态需要量子计算机上的${\cal O}(2^{n_Q})$纠缠门，每个位点具有$n_Q$量子位。可以想象，相反，初始化为状态的良好近似的函数可以在减少所需纠缠门的数量方面具有效用。在非相互作用标量场理论的单点情况下，与对称高斯波函数所需的$2^{n_Q-1} + n_Q-3 + δ_{n_Q,1}$相比，初始化为对称指数波函数需要$n_Q-1$纠缠门。在这项工作中，我们探讨初始化的1-网站（$n_Q=4$），2-网站（$n_Q=3$）和3-网站（$n_Q=3$）非相互作用标量场理论与对称指数波函数使用IBM的量子模拟器和量子设备（波基普西和东京）。与$n_Q = 3,4$可达到的数字化，这些张量积波函数被发现有很大的重叠与高斯波函数，并提供了一个合适的低噪声初始化的改进和\emph{Somma Inflation}。在执行这些模拟时，我们采用了交错校准的工作流程，以减轻生产中的系统误差。校准允许在真空（$|{\bf 0}\rangle^{\otimes n_Q}$）和介质（初始化为指数函数的$n_Q-1$量子位）中对门性能（包括对称化Hadamard门的保真度）进行容限削减。在这项工作中获得的结果是相关的系统超越标量场理论，如氘径向波函数，2-和3-维笛卡尔空间波函数，和非相对论多核子系统建立在本地化的本征基。
2019-04-28 hep-lat hep-ph nucl-th
Variational LOCC-assisted quantum circuits for long-range entangled states
提出一种量子-经典混合变分算法，通过引入高效参数梯度估计和避免贫瘠高原条件，寻找制备长程纠缠态基态的最优LOCC协议，在准确性和纠缠创造上优于传统酉变分线路。
2025-05-15 quant-ph
Variationally optimizing infinite projected entangled-pair states at large bond dimensions: A split corner transfer matrix renormalization group approach
针对大键维度PEPS变分优化中双层CTMRG收缩成本高的问题，提出保持层分离并引入新环境张量的split-CTMRG算法，在保持精度的同时显著加速。
2025-04-26 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
An introduction to infinite projected entangled-pair state methods for variational ground state simulations using automatic differentiation
本文综述基于自动微分的变分 iPEPS 框架，介绍其原理、可适配二维晶格的通用基础及基准结果，以提升基态与激发态模拟的灵活性和精度。
2024-09-09 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Fractional quantum Hall states with variational Projected Entangled-Pair States: a study of the bosonic Harper-Hofstadter model
本文针对玻色型Harper-Hofstadter模型，利用变分无限投影纠缠对态（iPEPS）避免虚假有限尺寸效应，识别分数量子霍尔态并表征其体关联指数衰减与手性边缘模特性。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
$β$-Variational Autoencoder as an Entanglement Classifier
我们专注于使用类似于$β$ -变分自动编码器（$β$ -VAE）的架构来区分基于测量的量子态是纠缠的还是可分离的。我们将数据分为两组，一组是局部测量，另一组是相关测量。使用的潜在空间，这是一个低维的数据表示，我们表明，限制自己的本地数据集，它是不可能区分纠缠和可分离的状态。同时，当同时考虑相关和本地测量时，在潜在空间的结构中获得超过80%的准确度。
2021-08-23 quant-ph
Sensing relativistic quantum fields with minimally perturbing local measurements
CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹大学）；University of Gdansk（格但斯克大学）
该研究在相对论量子场论中开发微扰极小的局部测量框架，通过弱耦合指针和因果可允许的克劳斯更新感知场局部性质，用于类空探测、粒子密度计算及纠缠态区分等，实现非破坏性测量。
2026-07-22 hep-ph hep-th quant-ph
Spectrally entangled biphoton state of cascade emissions from a Doppler-broadened atomic ensemble
从理论上研究了多普勒展宽原子系综级联辐射双光子态的光谱特性。这种双光子态是在四波混频过程中自发产生的。发射的上跃迁位于电信带宽，这在基于光纤的量子通信中普遍存在，以实现低损耗传输。我们得到的光谱性质的超辐射衰减率的较低的过渡，激发脉冲的持续时间，和温度的介质。我们通过Schmidt分解量化了它们的频率纠缠，发现更长的激发脉冲，增强的衰减速率和显着的多普勒展宽可以产生更多的纠缠源。最小纠缠双光子源也可以位于原子的某个最佳温度。这允许连续频率纠缠的频谱整形，这在多模长距离量子通信中是有用的。
2018-07-18 quant-ph
Efficient optimization and conceptual barriers in variational finite Projected Entangled-Pair States
本文提出用改进的 TDVP 最小步随机重构方案优化有限二维 PEPS，分析随机张量纠缠相变，并用于手征自旋液体和长程里德堡阵列。
2025-03-25 cond-mat.str-el quant-ph
Efficient evaluation of quantum observables using entangled measurements
云量子计算的出现，带动了量子算法的快速发展。特别是，有必要研究变分量子经典混合算法，这是可执行的噪声中间尺度量子（NISQ）计算机。在NISQ计算机的变分量子-经典混合算法中，观测值的计算经常出现。通过加速对可观测量的评估，有可能实现更快的算法并节省量子计算机的资源。传统的方法是将可分离测量的可观测量进行纠缠，最近几个研究小组也提出了纠缠测量的分组方法。在本文中，我们表明，纠缠测量提高了效率的评估的观测量，理论和实验考虑到协方差效应，这可能会影响质量的评估的观测量。我们还建议使用一部分纠缠测量进行分组，以保持额外门的深度不变。我们提出的方法有望与其他相关研究结合使用。我们希望纠缠测量将成为至关重要的资源，不仅对联合测量，而且对量子信息处理。
2019-12-24 quant-ph
Excitations and the tangent space of projected entangled-pair states
我们开发了用于投影纠缠对态（PEPS）的切空间方法，该方法提供了对强关联二维量子系统的低能部分的直接访问。更具体地说，我们构建了一个变分animator的PEPS基态，允许计算间隙，色散关系，光谱权重直接在热力学极限上的基本激发。解决相应的变分问题需要评估动量转换的两点和三点关联函数的PEPS背景，我们可以有效地计算使用收缩计划。作为应用，我们研究了正方形晶格上的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki模型的磁振子的谱性质和Kitaev复曲面码的扰动版本中的任意子激发。
2015-12-01 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement of purification: from spin chains to holography
纯化是量子物理学中的一种强有力的技术，其中混合量子态在更大的系统上被扩展为纯态。这个过程并不是唯一的，在由许多自由度组成的系统中，一个自然的净化是最小纠缠的净化。在这里，我们研究熵的最小纠缠净化，称为纠缠的净化，在三个模型系统：伊辛自旋链，共形场论全息对偶爱因斯坦引力，和随机稳定张量网络。我们推测所有这些模型中净化纠缠的值，并且我们用各种数值和分析结果来支持我们的推测。我们发现，这种最低限度的纠缠纯化有一些应用，从增强纠缠为基础的张量网络方法描述混合状态，阐明新的方面出现的几何纠缠在AdS/CFT对应。
2017-11-04 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Conversion of projected entangled pair states into a canonical form
我们提出了一个算法，将投影纠缠对态（PEPS）转换成一个标准形式，类似于著名的矩阵乘积态的标准形式。我们的方法是基于变分计量分析的QR张量分解的PEPS列成一个矩阵的产品运营商和有限深度的酉和等距电路。我们描述了一个实用的初始化方案，导致快速收敛的QR优化。我们探讨的性能和稳定性的变分规范算法在范数计算的横向场伊辛和海森堡模型的正方形格子。我们还展示了能量优化的PEPS规范形式的横向场伊辛和海森堡模型。我们希望这种规范形式，开辟了改进的分析和数值方法的PEPS。
2019-08-14 cond-mat.str-el quant-ph
Variational spin-squeezing algorithms on programmable quantum sensors
光镊中捕获的原子阵列结合了可编程模拟量子模拟器和原子量子传感器的特征。在这里，我们提出了变分量子算法，专为镊子阵列作为可编程量子传感器，能够产生纠缠态的精确计量的需求。该方案旨在通过在量子设备本身的反馈回路中对其进行优化来产生纠缠增强，从而在给定可用量子资源的情况下制备最佳纠缠态。我们应用我们的想法在Sr原子钳阵列上产生自旋压缩态，其中通过Rydberg修整产生有限程相互作用。我们的量子线路的实验变分优化的复杂性预计将与系统尺寸有利地缩放。我们数值上表明，我们的方法是强大的噪音，并超越已知的协议。
2019-08-22 physics.atom-ph quant-ph
Direct sampling of projected entangled-pair states
变分蒙特卡罗研究采用投影纠缠对状态（PEPS）最近表明，他们可以提供长期存在的问题，如在二维$J_1 - J_2$模型中的相位的性质的答案。这些蒙特卡罗算法中的采样通常使用采用局部更新规则的马尔可夫链蒙特卡罗算法来执行，其通常遭受长的自相关时间和相互依赖的样本。我们提出了一个采样算法，从PEPS产生独立的样本，绕过所有的问题，有限的自相关时间。该算法是一个现有的酉张量网络直接采样算法的推广。我们引入了一个辅助概率分布，从独立的样本可以提取，并将其与重要性抽样，以准确地评估期望值。我们基准我们的算法上的经典伊辛模型和变分优化的二维量子自旋模型。
2022-06-09 cond-mat.str-el quant-ph
EFaaS: A Quantum-Classical Serverless Entangled Scheduler for Hybrid Variational Algorithms
New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学NYUAD研究院）
针对混合变分量子算法中经典-量子迭代循环因解耦批队列导致的巨大时延问题，提出EFaaS无服务器中间件，通过校准感知放置、双资源公平排队调度和经典推测执行抽象，显著降低下次执行时间、提升量子利用率和收敛速度。
2026-08-11 cs.DC quant-ph
Resource-efficient variational quantum solver for the travelling salesman problem and its silicon photonics implementation
University of Trento（特伦托大学）
提出一种基于两个最大纠缠量子寄存器的变分量子算法，通过关联矩阵编码路径，仅需2⌈log₂N⌉量子比特，并在可重构硅光子电路上实验验证了四城市问题。
2026-05-26 quant-ph
Detecting and protecting entanglement through nonlocality, variational entanglement witness, and nonlocal measurements
针对CHSH不等式无法完全覆盖所有纠缠态的问题，提出变分纠缠见证与非定域测量框架，在保留量子纠缠的同时提升检测可靠性，推动量子技术发展。
2024-12-16 quant-ph
Variational-State Quantum Metrology
量子技术利用纠缠来增强各种超越经典极限的任务，包括计算，通信和测量。量子精密测量的目的是增加在存在统计误差的情况下使用纠缠量子态估计的测量量的精度。我们提出了一种新的方法来寻找（近）最佳状态的计量存在的噪声，使用变分技术作为一种工具，有效地搜索经典的棘手的高维空间的量子态。我们全面探索了由多达9个量子比特组成的系统，并发现了新的高度纠缠态，这些态在排列下不对称，并且在恒定因子2的情况下表现出色。我们考虑了一系列的环境噪声模型，而被动量子态不能实现一个从根本上优越的缩放（建立由事先渐近结果），我们观察到一个显着的绝对量子优势。最后，我们概述了一个可能的实验设置变分量子精密测量，可以在近期的硬件实现。
2020-04-16 quant-ph
A Variational Approach to the Quantum Separability Problem
提出了变分可分性验证器（VSV），它是一种新的变分量子算法（VQA），用于确定任意量子态关于希尔伯特-施密特距离（HSD）的最近可分态（CSS）.我们首先评估的VSV的性能，通过调查的格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态的最多7个量子比特的优化过程的收敛性，使用状态向量和拍摄为基础的模拟。我们还数值计算了最大纠缠多体$X$ -态（$X$ -MEMS）的（CSS），并利用该算法的结果来验证上述（CSS）的解析形式.我们的研究结果表明，目前嘈杂的中间尺度量子（NISQ）设备可能是有用的，在解决$NP$硬完全分离性问题，使用VSV，由于浅量子线路施加的破坏性SWAP测试来评估（HSD）。如果对算法进行改进，得到多体纠缠态的最接近的$k$ -可分态（$k$ -CSS），则（VSV）也可能导致多体量子态的表征.
2022-11-17 quant-ph
Minimally-disturbing Heisenberg-Weyl symmetric measurements using hard-core collisions of Schrödinger particles
在以前的论文中，我们已经提出了一个通用的计划，实现对称广义测量（POVM）的量子计算机。该方案是基于群的表示理论和方法来分解矩阵，交织两个表示。我们以这样一种方式扩展该方案，即测量的干扰最小，即，它将系统的状态向量PDMATHABMM_n改变为PDMATHABMN_n，其中n是对应于测量结果的正算子。利用这种方法，我们构造了用于海森堡-外尔对称性测量的量子线路。通过连续推广得到了一个方案，该方案可以同时测量一维运动的薛定谔粒子的位置和动量，使得测量结果满足Δx Δp \geq \hbar .待测粒子与两个探测粒子碰撞，一个用于位置测量，另一个用于动量测量。探测粒子的纠缠联合态也是通过与硬核势的碰撞产生的，它可以调节探测粒子的位置和动量分辨率。POVM的参数可以由探测粒子的波函数的初始宽度来控制。我们指出了一些形式的相似性和差异，同时测量正交振幅的量子光学。
2006-07-04 quant-ph
Variational ground-state quantum adiabatic theorem
本文提出变分量子绝热定理，证明在低纠缠变分流形上演化可绕过量子退火中的高纠缠中间态并收敛到经典目标基态。
2024-06-18 cs.DS quant-ph
One-Shot Detection Limits of Quantum Illumination with Discrete Signals
探测隐形目标存在的一种微创方法是用单光子探测并分析反射信号。这种传统的检测方案的效率可以通过量子照明的方法来提高，其中利用纠缠来打破经典极限。问题是，什么是最佳的量子态，使我们能够以最小的误差达到检测极限？在这里，我们解决这个问题的离散信号，推导出一个完整的和一般的一组分析解决方案，为整个参数空间，它可以分为三个不同的区域，在传统的和量子照明的相图的形式。有趣的是，当目标的反射率小于某个临界值时，所有接收到的信号都变得无用，即使使用纠缠资源也是如此。然而，确实存在量子照明可以提供优于传统照明的优势的区域;在那里，最佳信号状态是具有与环境状态的光谱成反比的纠缠光谱的纠缠状态。这些结果不仅在量子雷达等应用中施加了基本限制，而且还表明了如何对微创检测的攻击免疫。
2018-01-23 quant-ph
Fermionic Implementation of Projected Entangled Pair States Algorithm
提出并实现了一种有效的变分方法，利用费米子投影纠缠对态模拟二维有限尺寸费米子量子系统。这种方法不同于原来的方法，因为不需要额外的弦键来收缩张量网络。该方法是测试一个双线性费米子模型上的正方形晶格的尺寸高达10 × 10，实现了良好的相对精度。对于相互作用的费米子系统也得到了定性的好结果。
2010-06-14 cond-mat.str-el quant-ph
Variational Quantum Optimization of Nonlocality in Noisy Quantum Networks
本文提出变分量子优化框架，在噪声量子硬件上模拟并优化量子网络，通过实验和模拟证明其能最大化非局域性，并揭示幺正与非幺正噪声下最大非局域性对应的纠缠态类型，为近期和长期量子网络协议设计提供实用工具。
2022-05-05 quant-ph
A Study of Entanglement and Ansatz Expressivity for the Transverse-Field Ising Model using Variational Quantum Eigensolver
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文利用VQE算法研究横向场异斯模型中的纠缠与ansatz表达性，通过不同ansatz评估其在多体系统中的性能。
2026-02-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Inequality relation between entanglement and Bell nonlocality for arbitrary two-qubit states
纠缠和Bell非定域性被用来描述量子不可分性。贝尔非局域态是纠缠态的严格子集。一个自然的问题是，对于一般的两量子比特纠缠态，贝尔非定域性占据了多大的纠缠空间。本文利用大量随机产生的双量子比特态研究了纠缠与Bell非定域性的关系，并给出了两个量子资源之间的约束不等式关系。为了研究不等式关系的上界或下界，我们发现了极大（极小）非定域纠缠态，即对于给定的纠缠值，极大（极小）Bell非定域性的值。接着，我们考虑了一种特殊的混合态，这种混合态是通过对werner态进行任意幺正操作而得到的。研究发现，这种特殊的混合态的纠缠度和Bell非定域性与对Bell态进行幺正操作所得到的纯态的纠缠度和Bell非定域性有关。
2019-09-01 quant-ph
A class of highly entangled many-body states that can be efficiently simulated
我们描述了一个量子线路，产生一个高度纠缠态的N个量子比特，其中一个可以有效地计算期望值的本地观测。这种构造产生了量子多体态的变分拟置，它可以被视为多尺度纠缠重整化拟置（MERA）的推广，我们将其称为分支MERA。在D维晶格系统中，分支MERA中尺寸为L^D的区域的纠缠缩放不受边界定律L^{D-1}等限制，但可以与区域的尺寸成比例，正如我们在D= 1，2维时的数值证明。
2012-10-06 quant-ph
Universal ultrabright source of entangled photon states: generation and tomographic analysis of Werner states and of Maximally Entangled Mixed States
报道了一种新颖的具有显著空间特性的偏振纠缠光子对超亮参量光源。由自发参量下转换激发并耦合到输出检测器的输出电磁k模的分布可以非常宽。至少在原则上，它可以与相位匹配的激发模式的全集一致。在这种情况下，应该实现相关的条件准纯输出状态。通过这些（近似）态在一个完整的纠缠环输出分布上实现，用标准Bell测量和Ou-Mandel干涉测量测试了所产生纠缠的非局域性质。采用一种基于量子叠加原理的"模拼接"技术，以一种简单、可靠的方式合成了在现代量子信息中具有重要概念和技术意义的任意混合态。可调Werner态和最大纠缠混合态（MEMS）确实已经通过新技术产生，并通过量子层析成像进行了研究。这些状态的熵和非局部性质的一个彻底的研究已经进行了实验和理论，通过统一的变分方法。
2003-07-28 quant-ph
Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Entanglement Detection in Many-Body Hamiltonian Ground States
本文使用变分量子特征求解器（VQEs）对由Heisenberg哈密顿量描述的多体系统进行纠缠检测基准测试，发现受哈密顿量相互作用启发的参数化量子电路在代价函数估计上优于问题无关电路。
2024-07-29 quant-ph
Time evolution of an infinite projected entangled pair state: a gradient tensor update in the tangent space
将Suzuki-Trotter分解应用于无限投射纠缠对态（iPEPS），可以描述无限二维多体量子晶格系统的时间演化.每个特罗特门增加张量网络的键维数，$D$，必须以最小化适当误差测量的方式截断。本文超越了简化的误差测量-如在完整更新（FU），简单更新（SU）和它们的中间邻域张量更新（NTU）中使用的误差测量-并直接最大化具有增加的键维的精确iPEPS和具有截断的新iPEPS之间的重叠。优化是在iPEPS变分流形的切空间中进行的。这种梯度张量更新（GTU）的基准通过模拟突然淬火的横向场在二维量子伊辛模型和量子Kibble-Zurek机制在同一个二维系统。
2022-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite Temperature Matrix Product State Algorithms and Applications
回顾了矩阵乘积态（MPS）作为时间演化的数值变分方法的基本理论，提出了用MPS模拟有限温度系统的两种方法：辅助方法和最小纠缠典型热态方法。给出了用玻色-哈伯德模型计算的一个实例。
2010-08-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational Microcanonical Estimator
提出一种变分量子算法，通过宽松收敛判据生成弱纠缠本征态叠加，估计微正则期望值，应用于一维混合场伊辛模型，误差随系综规模幂律减小，并揭示与热化假说的联系。
2023-10-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal States as Convex Combinations of Matrix Product States
我们研究了强相互作用量子自旋链的热态，证明了它们可以用矩阵乘积态的凸组合来表示。我们的结果除了揭示吉布斯态纠缠结构的新特征外，还为使用White的最小纠缠典型热态算法提供了理论依据。此外，我们揭示了新的光依赖于时间的矩阵产品状态算法产生流体动力学描述的基础动力学。
2018-12-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Optimal and Variational Multi-Parameter Quantum Metrology and Vector Field Sensing
本文在 SU(2) Bayesian 框架下研究多参数矢量场传感，给出最优 N 原子传感器极限，并用变分量子电路在有限纠缠平台上近似实现高性能传感器。
2023-02-15 physics.atom-ph quant-ph
Non-orthogonal qubit states expansion for the asymmetric quantum Rabi model
我们提出了非对称量子拉比模型（AQRM）基态的物理激发变分波函数。该波函数是压缩相干态与非正交量子比特态纠缠的加权叠加，并且在压缩效应变得可以忽略的感兴趣区域中仅依赖于三个变分参数。变分展开描述的基态非常好，几乎在所有的参数制度，特别是与任意偏置。利用变分结果计算了基态的各种相关物理观测量，并与现有的近似解和精确解进行了比较。结果表明，变分展开是一个显着的改进，现有的近似AQRM。
2020-12-01 quant-ph
Digital quantum simulation of strong correlation effects with iterative quantum phase estimation over the variational quantum eigensolver algorithm: $\mathrm{H_4}$ on a circle as a case study
迭代量子相位估计算法适用于计算量子化学体系的基态能量，其理论上的吸引力在于它能够处理弱关联和强关联区域的广泛范围。然而，作为算法输入发送的初始状态的良好性可以强烈地决定所获得的结果的质量。本文采用经典-量子混合变分量子本征求解器算法和幺正耦合团簇方法生成初始态。我们应用该程序来获得的基态能量的H4分子在一个圆圈，因为该系统表现出的相互作用的动态以及静态的相关效应在不同的几何形状。此外，我们认为静态相关的重要性，在建设的参考行列式，并提出了一个最小参数化的酉耦合集群ananasteries，这大大减少了变分参数的数量，同时纳入波函数的静态相关效应。我们证明，一个仔细和适当的准备的初始状态可以大大减少由于在所需的本征相位的估计采样噪声的影响。
2021-11-10 quant-ph
