Weak value beyond conditional expectation value of the pointer readings
有人认为，一个可观察的弱值是一个强大的属性的一个单一的前和后选择的量子系统，而不是一个统计属性。在无穷小时间内，具有给定弱值的系统影响其他系统，就好像它处于本征值等于弱值的本征态。这与仅预先选择并具有数值相等的期望值的系统的作用显著不同。弱值具有超出弱测量过程中指针的条件平均的物理意义。并以光子偏振为例说明了弱值与期望值的差别。此外，系统的弱值预先和后选择的混合状态被认为是。
2016-11-12 quant-ph
Nonuniversal beyond-LHY corrections to thermodynamic properties of a weakly interacting Bose gas
Hanoi Pedagogical University 2（河内师范大学二校）
研究有限范围的原子间相互作用对弱相互作用玻色气体方程状态的影响，发现有限范围效应不仅影响方程状态，还影响零温度下的热力学性质，导致非普遍行为。
2026-05-21 quant-ph
Beyond quantum Fisher information: optimal phase estimation with arbitrary a priori knowledge
当估计相位的部分先验知识可用时，导出最优相位估计策略。分析了最优测量、估计量和最优探测状态的结构。结果填补了空白的文献中的主题，到目前为止，几乎只处理两个极端的情况下：几乎完美的知识（本地方法的基础上Fisher信息）和没有先验知识（全球方法的基础上协变测量）。特别注意的是一个自然的先验概率分布所产生的扩散过程。
2011-10-17 quant-ph
Qubit reset beyond the Born-Markov approximation: optimal driving to overcome polaron formation
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Trinity Quantum Alliance（三一量子联盟）
本文通过最优驱动方法超越Born-Markov近似，克服极化子形成的限制，提升量子比特重置的保真度和速度。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Rectification of heat currents across nonlinear quantum chains: A versatile approach beyond weak thermal contact
在量子热力学的新兴领域内，热传递和热整流的问题是理解和设计纳米尺度的热机或制冷机的基本成分。在这里，一个一致的和通用的方法与连续的自由度操作的介观器件开发有效的从低到强的系统水库耦合和整个温度范围内。它允许覆盖弱到中等的非线性，并适用于各种情况，包括存在的障碍和外部时间依赖领域。作为一个特殊的应用程序的相干一维链的非谐振子终止的热库进行了分析，特别侧重于整流。该方法的效率打开了一扇门，也相当长的链和延伸到更高的尺寸和几何形状。
2018-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal probabilistic work extraction beyond the free energy difference with a single-electron device
我们实验实现协议，允许提取工作超出自由能差从一个单电子晶体管在单一的热力学轨迹水平。两个精心设计的平衡驱动周期的特点踢的控制参数，我们证明工作提取到大部分的$k_BT$或概率大大大于1/2，尽管零自由能差的周期。我们的结果在非平衡涨落关系的框架下得到了解释。因此，我们表明，即使在没有外部操作员反馈的情况下，不可逆性也可以作为最佳工作提取的资源。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Weak value amplification and beyond the standard quantum limit in position measurements
在具有后选择的弱测量中，被称为弱值的测量值可以被放大超过可观测的本征值。然而，对于弱值放大在提高测量灵敏度方面是否实用存在一些争议，其中基本量子噪声占主导地位。本文在适当考虑量子散粒噪声和辐射压噪声的情况下，研究了光干涉仪的灵敏度极限。为了做到这一点，我们在海森堡图像中制定了弱值放大，这使我们能够直观地理解当测量结果被后选择并且弱值被放大时会发生什么。结果，我们发现灵敏度极限由标准量子极限给出，这与标准干涉测量中的量子极限相同。我们还讨论了一种绕过标准量子极限的方法。
2015-04-29 quant-ph
Weak values beyond weak measurement
AAV效应是众所周知的现象，其中弱测量之后的后选择导致与所测量的可观测的弱值成比例的指针移位。这种效应通常是通过考虑与测量相对应的时间演化算符的微扰展开而得到的。我们表明，AAV效果可以得到相反的指针状态的三个简单的条件。最重要的条件是指针状态几乎不可区分。另外两个条件将用于表征指针的可观测量与被测系统可观测量相关联。这种直观的方法不需要测量过程的任何模型，但与基于冯诺依曼哈密顿量的通常方法完全一致。此外，这种方法预测并解释了一种新的现象，称为弱回声，通常的弱值行为可以在高相互作用强度下重新出现。
2014-06-03 quant-ph
Weak and semiweak values in non-ideal spin measurements: an exact treatment beyond the asymptotic regime
我们考虑在量子力学中可观察到的自旋的弱测量（WM），超出了通常的渐近状态。这是通过获得用于一般非理想测量的测量装置的精确的时间相关波函数来完成的。理想的强测量和通常的WM制度得到的两个极端的限制情况下，我们的确切治疗。我们表明，在中间政权非理想的测量导致“半弱”偏心值，不同于通常的弱值。我们进一步表明，即使在WM制度的确切治疗导致仪表的行为，可以显着不同于通常的WM形式主义所预测的。我们给出了几个例子，并讨论了应用程序的区别不同的实现相同的密度矩阵。
2012-02-29 quant-ph
Lindbladian approximation beyond ultra-weak coupling
远离平衡态，开放量子系统的性质取决于其环境的细节。因此，主方程（ME）的微观推导至关重要。特别令人感兴趣的是林德布拉德型方程，不仅因为它们提供了最一般的一类马尔可夫ME，而且因为它们是有效的量子轨道模拟的起点。Lindblad型MEs通常是从Born-Markov-Redfield方程通过行波近似（RWA）导出的。然而，RWA仅适用于超弱体系浴耦合，往往不能准确描述非平衡过程。在这里，我们推导出另一种Lindbladian近似的Redfield方程，它不依赖于超弱系统浴耦合。将其应用到一个扩展的哈伯德模型耦合到欧姆浴，我们表明，特别是远离平衡，它提供了一个很好的近似在大参数制度的RWA失败。
2021-06-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal Control to Minimize Dissipation and Fluctuations in Open Quantum Systems Beyond Slow and Rapid Regimes
Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo（东京大学信息理工学系研究科）
本文通过数值优化驱动协议，发现开放量子系统在中间时间尺度上表现出不同于传统极限的最优结构，尤其在相干自旋-玻色模型中，最优协议在耗散与波动权重变化时出现不连续切换。
2026-04-07 quant-ph
Weak Values Beyond the Weak Limit: Measurement-Strength Invariance Under Post-Selection
University of Oxford（牛津大学）
本文发现一类测量协议中，后选择条件值精确独立于探针强度，与弱值实部一致，证明弱耦合并非获取弱值的必要条件。
2026-09-22 quant-ph
Weak Qubit Measurement with a Nonlinear Cavity: Beyond Perturbation Theory
我们分析了使用一个驱动的非线性腔，使色散耦合量子比特的弱连续测量。我们计算的反作用退相率和测量率超出领先阶微扰理论使用相空间的方法，占腔噪声压缩。令人惊讶的是，我们发现，增加的耦合强度超出了领导阶微扰理论（即线性响应）所描述的制度允许一个来显着接近量子限制的测量效率。我们解释这种行为的非高斯光子数波动的非线性腔。我们的研究结果与最近的实验使用超导微波电路研究量子测量。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current fluctuations in nonequilibrium open quantum systems beyond weak coupling: a reaction coordinate approach
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文基于反应坐标方法，研究了非平衡开放量子系统中强耦合下的电流涨落及其时间相关性，揭示了平均电流和其涨落与系统-环境耦合强度的非单调关系，并发现非经典特性对抑制噪声的作用。
2026-05-15 quant-ph
Weak Measurements Beyond the Aharonov-Albert-Vaidman Formalism
我们扩展的想法弱测量到一般情况下，提供了一个完整的治疗，并获得结果的制度时，预选和后选状态（PPS）几乎是正交的制度时，他们是完全正交的。我们惊讶地发现，对于一个固定的相互作用强度，可能存在一个最大的信号放大和相应的PPS的最佳重叠，以实现它。对于弱测量在正交制度，我们发现有趣的数量，发挥同样的作用，弱值在非正交制度。
2011-05-09 math-ph math.MP quant-ph
Exact dynamics of interacting qubits in a thermal environment: Results beyond the weak coupling limit
我们证明了一类模型的两个相互作用的量子位在热库两个单独的自旋浴问题的精确映射。基于这种映射，可以进行量子位动力学的精确数值模拟，超过弱系统-浴耦合极限。考虑到系统的时间演化，我们用精确的数值方法研究了玻色子热浴中量子比特纠缠的动力学行为，发现了丰富的现象学，包括中间振荡行为、纠缠的突然诞生、突然死亡和复活.我们发现，由于量子位与热环境的耦合，量子位之间产生了稳态纠缠，这与纠缠振荡的孤立量子位不同。我们还发现，纠缠猝死的发生依赖于子系统初态中的零激发态和双激发态所占的比例。在长时间限制下，给出了弱系统-浴耦合下的解析表达式，给出了相关量子比特参数的范围。
2012-07-30 quant-ph
Nonreciprocity light propagation in coupled microcavities system beyond weak-excitation approximation
提出了一种非互易光在两个耦合腔系统中传输的方案，其中一个光学微腔与一个二能级量子发射体耦合。对于奇偶校验时间（\textrm{PT}）系统的情况（即，主动-被动耦合腔系统），在弱激发近似下，腔增益可以显著增强量子发射体与腔场相互作用引起的光学非线性。在适当的参数范围内，由于巨非线性效应，光传输可以实现高隔离度、无损耗的非互易传输。此外，我们的计算表明，非互易光的传输不会受到光学双稳引起的不稳定输出光强的影响，甚至可以通过适当地调节系统参数来切换非互易光的传输方向。
2016-05-06 physics.optics quant-ph
Detecting Hidden Nonlinear High Frequency Modes Beyond Fundamental Minimal Temporal Resolution Using Weak Measurements
Institute of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理研究所）
研究量子力学非线性模型在高频模式下能否避强测量检测，通过定义时间不可区分性假设和构建非线性玩具模型，证明桌面弱后选择测量可检测非线性行为并限制高频模式。
2026-07-24 hep-th quant-ph
Refrigeration beyond weak internal coupling
我们研究了三自旋量子吸收制冷机的性能，使用一个改进的开放量子系统模型，适用于所有的自旋间耦合强度。它描述了以前的近似模型之间的过渡弱耦合和超强耦合的限制，并预测最佳制冷适度强耦合，这两个近似是不准确的。两个影响阻碍了更有效的冷却：自旋之间的耦合不再减少到一个简单的共振能量交换（旋转波近似失败），与热浴的相互作用变得敏感的水平分裂，从而打开额外的热通道之间的水库。我们确定了修改后的条件的制冷作为一个函数的自旋间耦合强度，我们表明，与直觉相反，高温工作水库阻碍制冷在强耦合制度。
2018-07-12 quant-ph
Comment on "Optimal probe wave function of weak-value amplification"
首先，一个误解的光谱的一个受限粒子的证据。然后，通过反例证明了结果是不正确的，给出了产生任意放大的探针的明确准备，并指出了误差的来源。
2012-10-11 quant-ph
Optimal Pure-State Qubit Tomography via Sequential Weak Measurements
自旋相干态正算符值测度（POVM）是量子科学中的一个基本测量，其应用包括层析成像、计量学、隐形传态、基准测试和Husimi相空间概率的测量。我们证明了这种POVM是通过集体测量弱各向同性量子比特系综的自旋投影来实现的。我们将其应用于纯量子位的最佳断层扫描的背景下。我们数值表明，通过一系列弱测量的随机方向的集体自旋分量，离散采样或在一个连续的测量与随机控制，可以接近最佳的界限。
2018-09-21 quant-ph
Optimal Probe Wavefunction of Weak-Value Amplification
Aharonov等人提出的弱测量是通过后选择将系统的一个物理量的信息提取为探测波函数辐角的位移。该位移被称为弱值，并且对于与初始状态更正交的后选择状态更大。近年来，微弱测量信号的放大得到了广泛的研究。在目前的工作中，我们明确地获得了最佳的探测波函数和放大因子为一个给定的弱值，这是从实验装置计算。结果表明，与高斯探测波函数相比，放大因子没有上限，放大后的信号是尖锐的。
2012-05-11 quant-ph
Quantum dot Rabi rotations beyond the weak exciton-phonon coupling regime
在弱激子-声子耦合近似下，研究了声子环境影响下受驱动量子点的激子动力学。通过结合极化子变换和时间局域投影算子技术，我们开发了一个主方程，可以有效的激子-声子耦合强度和温度比标准的弱耦合方法在更大的范围内。对于这里考虑的实验相关参数，我们发现弱耦合和极化子理论在低温（低于30 K）下给出了非常相似的预测，而在更高的温度下，我们开始看到两者之间的差异。这是因为弱耦合理论与极化子方法不同，它不能捕捉多声子效应，同时也不能正确解释声子诱导的驱动频率重正化。特别是，我们发现，弱耦合理论往往高估的阻尼率相比，预测的极化子理论。最后，我们扩展我们的理论，包括非马尔可夫效应，并发现，对于这里考虑的参数，它们几乎没有影响的激子拉比旋转时，绘制为脉冲面积的函数。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Beyond the swap test: optimal estimation of quantum state overlap
研究了有限维系统中两个未知纯量子态之间重叠的估计问题，给出了每种类型的$M$和$N$拷贝.这是量子信息处理中的基本原理，通常通过$N$交换测试的结果来实现，交换测试是对每种类型的一个副本的联合测量，其结果概率是平方重叠的线性函数。我们表明，一个更精确的估计，可以通过允许一般的集体测量的所有副本。我们推导出最佳测量的统计量，并计算在渐近逐点和有限贝叶斯估计设置的最佳均方误差。此外，我们认为两个战略依赖于一个或两个国家的估计，并表明，虽然他们是次优的，他们优于交换测试。特别是，交换测试对于小的重叠值是非常低效的，随着维度的增加，这种情况的可能性呈指数级增加。最后，我们证明了最优测量比交换测试具有更小的侵入性，并研究了量子比特态对去极化噪声的鲁棒性。
2020-09-07 quant-ph
Optimal Quantum State Tomography via Weak Value
本文针对任意 d 维量子系统，通过搜索系统与测量装置的最优耦合强度，并利用均方误差分析，提出基于弱值的最优量子态层析策略，推导出重构密度矩阵的最小均方误差。
2024-02-22 quant-ph
Thermal machines beyond the weak coupling regime
使用热机从热浴中可以提取多少功？这个问题的研究在统计物理学中有着悠久的传统，在弱耦合极限下，应用于宏观系统。然而，假设热浴与物理系统保持不相关，在纳米尺度和量子环境中不太合理。在这项工作中，我们建立了一个框架的工作提取存在的量子关联。我们表明，在数学上严格和定量的方式，量子关联和纠缠出现作为一个限制工作提取相比，将允许由热力学第二定律。该方法的核心是捕捉自然非平衡动力学时遇到的操作，使物理系统相互接触。我们讨论了与已知结果相关的各种限制，并将我们的工作纳入有限时间量子热力学方法的背景下。
2014-11-13 quant-ph
Optimal weak measurements: Mixed States
在以前的出版物中，我们已经详尽地分析了纯态的弱值测量在Wootters和Fields所考虑的意义上是最优的标准。对于任意自旋情形，我们已经证明了当后选择态相对于被测可观测的本征态无偏时，测量是最优的，这里我们将讨论推广到混合态。对于这些，弱值测量有几个问题，我们说明了与Shengjun Wu提出的协议。我们讨论了基于弱测量的混合态的层析成像，并表明，虽然Wootters和Fields的主要结果，即完整层析成像所需的观测值集是这样的，它们的本征态形成一个相互无偏的基础，弱层析成像消除了Wootters和Fields分析中的一个严重缺陷，即只需要考虑状态平均误差体积或信息。我们还考虑了Lundeen和Bamber提出的混合态弱层析成像的另一个建议，并得出了类似的结论。
2018-04-28 quant-ph
Optimal preselection and postselection in weak measurements for observing photonic spin Hall effect
光子自旋霍尔效应（SHE）在精密计量中具有巨大的应用潜力。如何获得高的测量精度是光子SHE检测的一个重要问题。在这封信中，我们建议使用最佳的预选择和后选择在弱测量，以提高测量精度。我们发现，最大的弱值和指针移位可以得到一个最佳的重叠预选和后选择状态。这些发现为提高弱测量的精度提供了可能性，从而具有准确表征纳米结构参数的可能应用。
2014-04-10 physics.optics quant-ph
Lattice-depth measurement using multi-pulse atom diffraction in and beyond the weakly diffracting limit
光晶格深度的精确知识对于原子物理学的许多领域是重要的，最显著的是在量子模拟、原子干涉测量和用于精确确定过渡矩阵元素中。在这样的实验中，晶格深度通常通过将超冷原子气体暴露于一系列非共振激光驻波脉冲来测量，并在一定数量的脉冲后通过飞行时间测量来拟合理论预测的每个允许动量状态中的原子比例。我们提出了一个完整的分析模型的最低动量状态的原子布居的时间演化，这是足够的“弱”晶格，以及数值模拟，将较高的动量状态相对较强和较弱的晶格。最后，我们考虑的情况下，初始气体被明确假定为在一个有限的温度。
2018-12-07 physics.atom-ph quant-ph
On the Optimal Linear Contraction Order of Tree Tensor Networks, and Beyond
针对张量网络最优收缩阶NP难问题，本文通过关联数据库连接排序，证明树张量网络线性收缩阶有多项式时间算法，改进IKKBZ算法求解最优阶，并拓展为适用于任意拓扑的启发式方法。
2024-10-09 cs.DB cs.DS quant-ph
Quantum Resonance Beyond Direct Measurement: Insights from Weak Measurement
本文建立直接与间接弱测量的统一框架，证明弱值放大与 Rabi、Ramsey 量子共振的关联，并在共同基准下比较其精度。
2025-09-28 hep-ex hep-ph hep-th
Fast-forwarding quantum algorithms for weakly nonlinear dissipative differential equations and beyond
Peking University（北京大学）
本研究提出一种结合Carleman嵌入技术与线性化系统哈密顿量模拟算法线性组合的量子算法，可快进求解弱非线性耗散微分方程，将算法复杂度从与演化时间T相关的O~(√T)提升至显性不依赖T的O(1)，还拓展至更强非线性等场景的数值研究。
2026-08-27 cs.NA math.NA quant-ph
Time limited optimal dynamics beyond the Quantum Speed Limit
量子速度限制设定了将量子系统完全转换到给定目标状态所需的最小时间。在较短的时间内，较高的操作速度必须以保真度的损失为代价。在这里，我们量化的保真度和持续时间之间的权衡在一个系统驱动的时变控制。这个问题是解决的希尔伯特空间几何的框架提供了一个直观的解释最优控制算法。这种方法适用于非均匀的时间变化，从而导致一个必要的标准，控制最优适用于作为一种措施的算法收敛。用直接希尔伯特速度表示的时间保真度权衡提供了量子速度极限的鲁棒预测，并允许调整控制优化，使得它产生预定义的保真度。在具有约束哈密顿量的多电平系统中数值验证了结果，并根据控制序列的可优化性提出了一种分类方案。
2015-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Light scattering properties beyond weak-field excitation in atomic ensembles
本文通过累积量展开方法研究原子系综超越弱场激发下的光散射，发现平均场模型在平衡精度与复杂度上优于线性模型，且饱和效应在亚辐射阵列中显著。
2024-07-02 physics.atom-ph quant-ph
Deterministic facilitated excitation of the weakly-driven atom in heteronuclear Rydberg atom pairs beyond antiblockade
由于内禀强阻塞相互作用使里德堡态的能级发生移动，稳定里德堡几率被抑制在一个很低的水平，特别是对于弱驱动的原子.我们报告了一个奇异的激发促进使用强大的封锁能量转移的双激发态，导致弱驱动的原子确定性激发的显着改善的分数，即使在远离共振制度。这种现象归因于通过优化辅助强驱动原子的参数，有效地诱导弱驱动原子的失谐量减小，从而产生一个修正的大概率，使失谐量的范围变宽。讨论了阻断条件对激发几率的影响。与以往的方法不同，我们的激发促进机制不依赖于反封锁效应来补偿里德堡能，为在一对异质里德伯原子中，需要强相互作用的靶原子的确定性单原子激发提供了一种新的途径.
2019-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
