Adaptive Hamiltonian Estimation Using Bayesian Experimental Design
使用贝叶斯实验设计技术,我们已经表明,对于一个单一的两能级量子力学系统下的强(投影)测量,模型哈密顿量的动力学参数可以估计与离线估计策略的精度呈指数级提高。为了实现这一点,我们推导出一个自适应协议,发现最佳实验的基础上以前的观察。我们表明,与此算法相关的风险是接近全局最优,给定一个统一的先验。此外,我们表明,采样在奈奎斯特速率是不是最佳的。
2011-11-03 math.PR quant-ph
Quantum-Inspired Hamiltonian Optimization, Stochastic Tensor Networks and Adaptive Congestion Routing for Large-Scale QKD Networks
Universidad Politécnica de Madrid (UPM)(马德里理工大学)
提出基于有效哈密顿建模、量子蒙特卡罗退火和随机张量网络压缩的量子启发优化框架,用于QKD网络中自适应多需求路由,同时优化延迟、密钥率、拥塞、容量和安全约束。
2026-05-19 quant-ph
Low-depth Hamiltonian Simulation by Adaptive Product Formula
针对现有哈密顿量模拟算法电路深度超近量子设备能力的问题,提出基于可测误差量化指标的自适应低深度电路构建方法,数值验证其可比一阶Suzuki-Trotter公式降两数量级双量子比特门数且保精度,适用于多体动力学与能谱求解,助力NISQ设备实用模拟。
2024-03-12 quant-ph
Fluctuation-guided adaptive random compiler for Hamiltonian simulation
South China Normal University(华南师范大学);Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (Ministry of Education)(原子与亚原子结构及量子控制教育部重点实验室);Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter(广东省物质结构与基本相互作用基础研究卓越中心);School of Physics, South China Normal University(华南师范大学物理学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials(广东省量子工程与量子材料重点实验室);Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter(粤港澳量子物质联合实验室);Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University(华南师范大学前沿物理研究院)
本文提出一种波动引导的自适应算法,通过动态更新采样概率提高哈密顿量模拟的保真度,适用于离散、连续和混合变量系统。
2025-09-12 quant-ph
Dynamics of Order Parameters of Non-stoquastic Hamiltonians in the Adaptive Quantum Monte Carlo Method
本文导出了具有无限程相互作用的铁磁$p$ -自旋模型中关于序参量的宏观确定性流动方程。$p$ -自旋模型具有$p>2$的一级相变。在$p\geq5$的情况下,具有反铁磁XX相互作用的$p$ -自旋模型在一定区域内存在二级相变。然而,在这种情况下,模型变成非随机哈密顿量,导致负号问题。为了模拟具有反铁磁XX相互作用的$p$ -自旋模型,我们采用自适应量子蒙特卡罗方法。利用这种方法,我们可以把反铁磁XX相互作用的影响看作横向磁场的涨落。以前的研究推导出确定性的流量方程的序参量的量子蒙特卡罗方法。在这项研究中,我们从自适应量子蒙特卡罗方法中的主方程推导出宏观确定性的磁化和横向磁化流方程。在Suzuki-Trotter分解下,我们考虑Glauber型随机过程。我们用龙格-库塔法求解了这些微分方程,并验证了这些结果与平均场论的鞍点解是一致的。最后,我们分析了由微分方程得到的平衡解的稳定性。
2019-02-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Noise-resistant adaptive Hamiltonian learning
针对NISQ器件噪声影响大、量子机器学习算法效率低的问题,提出自适应哈密顿量学习模型与抗噪声量子神经网络,实验验证其在噪声下分类准确率达98.00%,为NISQ器件实际应用提供新可能。
2025-01-14 quant-ph
HATT: Hamiltonian Adaptive Ternary Tree for Optimizing Fermion-to-Qubit Mapping
本文提出HATT框架,通过三叉树映射和自底向上构建生成哈密顿量自适应的费米子到量子比特映射,降低泡利权重和电路开销,并将复杂度从O(N^4)降至O(N^3),实验显示可减少5~20%的泡利权重、门数和电路深度。
2024-11-18 cs.ET quant-ph
Adaptive propagation of quantum few-body systems with time-dependent Hamiltonians
本文对具有显式含时哈密顿量的少体系统的薛定谔方程的数值求解方法进行了测试和比较,旨在寻找最佳方法。组态相互作用方法,通常用于精确地找到固定的本征态,而不需要近似波函数的结构,也可以用于时间演化,这会导致一个大的线性常微分方程组。当使用组态相互作用方法时,通常会出现大的基尺寸,这就需要有效的时间演化方法。除了效率之外,自适应性(在时域中)是本研究的另一个主要焦点,例如在给定一定精度的情况下自动调整时间步长。这里建议的方法,指数积分器的方法的基础上,结合不同的方式来实现自适应性,这被发现是比各种各样的其他方法,也被认为是更快的。
2013-01-31 quant-ph
Analyzing the Time Evolution of Wave Functions by Decomposing the Hamiltonian into State-Preserving and State-Changing Hamiltonians
本文提出了一种分析薛定谔波函数Psi(x,t)随时间演化的新方法。我们提出了哈密顿量的分解为:H(t)=Hp(t)+Hc(t),其中Hp(t)是使得Psi(x,t)是其瞬时本征函数的哈密顿量,Hc(t)是改变状态Psi的哈密顿量。这种分解简化了H(t)对波函数的作用,使薛定谔方程的形式更简单,更容易求解。我们通过精确求解非扩展波包情况下的薛定谔方程来说明这种方法。该方法也可用于一般哈密顿系统的时间演化分析。
2014-07-13 quant-ph
General formalism of Hamiltonians for realizing a prescribed evolution of a qubit
我们研究了关于量子比特系统演化的逆问题,具体地说,我们考虑了如何建立量子比特在投影希尔伯特空间中沿着规定路径演化的哈密顿量。对于给定的路径,有无穷多个哈密顿算子可以实现相同的演化。一般形式的哈密顿构造,其中一个可以选择所需的一个实现规定的演变。该格式可以推广到高维系统。
2004-06-25 quant-ph
Time-dependent Hamiltonians with 100% evolution speed efficiency
研究了Hermitian Hamilton算子和非Hermitian Hamilton算子在射影Hilbert空间中的演化速度。基于Hamilton算子的Hilbert-Schmidt范数和谱范数,构造了演化速度的资源相关上界.这些界限也是有效的NH哈密顿和他们说明了一个光学NH哈密顿和非厄米$\mathcal{PT}-$对称矩阵哈密顿。此外,量子速度效率的概念被引入作为系统资源直接花费在运动的投影希尔伯特空间的措施。给出了一种构造时间相关哈密顿量的方法,以确保100%的速度效率。一般来说,这些有效哈密顿量是NH,但也有一个厄米有效哈密顿量。最后,一个非厄米非对角化的哈密顿量与消失的能量差的极端情况下,以产生100%的效率与最小的资源消耗的演变。
2012-07-23 quant-ph
Entanglement capability of self-inverse Hamiltonian evolution
我们确定的纠缠能力的自逆哈密顿演化,这减少到已知的结果伊辛哈密顿,并确定最佳的输入状态,产生最大的纠缠率。我们引入了算符纠缠率的概念,发现最大算符纠缠率给出了一般哈密顿量纠缠能力的一个下界。
2003-04-11 quant-ph
Learning-Driven Annealing with Adaptive Hamiltonian Modification for Solving Large-Scale Problems on Quantum Devices
University of Applied Sciences Aachen(亚琛应用科学大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本研究提出学习驱动退火(LDA)框架,通过自适应修正问题哈密顿量聚焦低能演化,构建的混合量子-经典求解器在5580量子比特自旋玻璃问题上性能优于多种经典与量子算法,推动实用量子计算发展。
2025-10-23 quant-ph
Evolution Law of Quantum Observables from Classical Hamiltonian in Non-Commutative Phase Space
量子观测量的演化方程是从经典的哈密顿运动方程推导出来的,唯一的附加假设是相空间是非对易的。量子演化定律的证明是相当普遍的;它不依赖于对x和p的算符性质的任何假设,并且独立于量子力学形式。
2006-04-11 quant-ph
A perturbative expansion of the evolution operator associated with time-dependent quantum Hamiltonians
一种新的扩展-广义马格努斯扩展-与(一般情况下,随时间变化)扰动哈密顿量的演化算子的介绍。它示出,它有一个广泛的可能的解决方案,可以根据计算方便的拟合。详细研究了非定常和绝热情形。
2004-04-09 quant-ph
Limits of Short-Time Evolution of Local Hamiltonians
局部哈密顿算子在短时间内的演化预计将保持局部性,因此是有限的。在本文中,我们通过证明局部含时哈密顿量的短时演化的一些限制来验证这种直觉。我们表明,分布的测量输出的局部哈密顿量的短时间(最多对数)的演变是\emph{concentrated}和满足\emph{isoperimetric inequality}。为了展示我们的研究结果的明确应用,我们研究了\textsc{MaxCut}问题,并得出结论,量子退火至少需要一个运行时间,在问题的大小尺度击败经典算法\textsc{MaxCut}。为了建立我们的结果,我们还证明了一个Lieb-Robinson界限,适用于可能独立感兴趣的含时哈密顿。
2022-06-24 quant-ph
Approximate evolution for a system composed by two coupled Jaynes-Cummings Hamiltonians
在这项工作中,我们构造了一个近似的时间演化算子的两个耦合Jaynes-Cummings哈密顿系统。我们表示的全时间演化算子的指数的产品,我们分析我们的近似对比我们的分析结果与纯数值方法获得的有效性。
2019-10-07 quant-ph
On Hamiltonians Generating Optimal-Speed Evolutions
我们提出了一个简单的推导公式的哈密顿算子(S),实现最快的可能的幺正演化之间给定的初始和最终状态。我们讨论了如何在伪厄米量子力学中修改这个公式,并提供了最一般的最优速度准厄米哈密顿量的显式表达式。我们的方法允许明确描述的度量(内积)的旅行时间和普遍性(度量独立)的上界上的速度上的统一的演变的下界的依赖。
2009-02-10 quant-ph
Time-dependent quasi-Hermitian Hamiltonians and the unitarity of quantum evolution
我们证明了在伪厄米哈密顿量H=H(t)中引入明显的时间依赖性的后果远没有A. Mostafazadeh in Phys. Lett. B 650(2007)208(arXiv:0706.1872v2 [quant-ph])。特别地,演化的酉性不需要度量$η_+=η_+(t)$的时间无关性。
2007-10-30 quant-ph
The Hourglass - Consequences of Pure Hamiltonian Evolution of a Radiating System
沙漏是这里给一个可以辐射的形式孤立量子系统的名字。从它清楚地定义了它所代表的系统并且不存在辐射的时间开始,给出了简单的哈密顿演化。沙漏有什么意义的问题被提出来了,这个问题被认为比测量问题更重要。
2007-04-03 quant-ph
Relational evolution of a simple quantum Hamiltonian model
研究了哈密顿量为零的时间重参数化不变系统的量子动力学。描述了系统的物理自由度的演变,无论是在经典的和在量子水平上,在关系方面的内部时间参数的建设。我们使用的Pegg-Barnett相位算子形式主义在有限维希尔伯特空间作为一个重要组成部分。
2007-11-29 quant-ph
Comment on Cyclic quantum-evolution dependence on the Hamiltonian and geometric phase
结果表明,本文的分析和主要结果是由L-A。Wu [Phys.Rev.A53,2053(1996)]是完全错误的。
1996-06-20 quant-ph
Exponential improvement in precision for Hamiltonian-evolution simulation
给出了一种用复杂性多项式对逆误差的对数模拟哈密顿演化的量子方法。这是一个指数级的改进,现有的方法哈密顿模拟。此外,其相对于时间的缩放接近于线性,并且其相对于哈密顿量的时间导数的缩放是对数的。这些缩放改进了大多数现有的方法。我们的方法是使用一个压缩的Lie-Trotter公式,基于最近的想法,有效的离散时间模拟连续时间量子查询算法。
2013-10-23 quant-ph
Adaptive Reinforcement Learning for Robust Open Quantum System Control: A Multi-Task Framework with Temporal Optimization
Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology, University College Dublin(都柏林大学量子工程、科学与技术中心)
提出一种多任务软演员-评论家(SAC)强化学习框架,用于开放量子系统控制,同时学习最优脉冲序列并发现特定问题的演化时间T和控制脉冲段数N,在51种哈密顿量变化下实现高保真度状态转移,并展现出优于GRAPE的鲁棒性。
2026-05-26 cs.LG quant-ph
Shortcuts to Adiabaticity via Adaptive Quantum Zeno Measurements
University of Luxembourg(卢森堡大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
通过自适应量子泽诺测量实现绝热性捷径,利用非绝热几何连接和反迪巴蒂克驱动统一框架。
2026-10-28 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic Quantum Computation with a 1D projector Hamiltonian
绝热量子计算是基于量子系统的绝热演化。我们分析了一类特殊的量子绝热演化,其中初始或最终的哈密顿量是相应的基态上的一维投影哈密顿量。的最小能隙,它管理一个成功的演变所需的时间被证明是成比例的初始和最终的哈密顿量的基态的重叠。我们发现,这样的演变表现出快速的交叉附近的过渡点的能隙是最小的基态的突然变化。此外,通过在转变点附近的窄区间内执行部分绝热演化,可以获得更快的演化。这些结果概括和量化早期的作品。
2009-07-06 quant-ph
Classical Algorithm for the Mean Value problem over Short-Time Hamiltonian Evolutions
模拟物理系统一直是经典和量子计算机的重要应用。在这篇文章中,我们提出了一个有效的经典算法来模拟时间依赖于时间的量子力学哈密顿在恒定的时间周期。这里提出的算法计算的平均值的观察到的输出状态的这种短时间的哈密顿演化。在证明该算法的性能,我们使用Lieb-Robinson型边界限制本地运营商的光锥内的演变。这使我们能够将模拟大型量子系统的任务划分为可以在普通经典计算机上处理的较小系统。
2023-01-26 quant-ph
TEPID-ADAPT: Adaptive variational method for simultaneous preparation of low-temperature Gibbs and low-lying eigenstates
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
TEPID-ADAPT方法通过自适应变分法和辅助量子比特净化,实现低温吉布斯态和低能本征态的同时制备。
2025-12-27 quant-ph
Effective Hamiltonian theory of the geometric evolution of quantum systems
在这项工作中,我们提出了一个有效的哈密顿描述的量子动力学的广义λ系统进行绝热演化。我们假设系统在暗子空间中初始化,并证明了在适当选择的扩展Hilbert空间中,它的完整演化可以被看作是一个传统的Hamilton动力学。与现有方法相比,我们的方法不需要计算非阿贝尔Berry连接,并且可以在不对暗子空间进行任何参数化的情况下应用,这随着系统规模的增加而成为一个具有挑战性的问题。
2019-03-13 quant-ph
Approximate evolution for a hybrid system: An optomechanical Jaynes-Cummings model
在这项工作中,我们开始从两个已知的系统建立一个唯象的哈密顿量:一个泵浦光机械系统的哈密顿量和Jaynes Cummings哈密顿量。利用代数技巧,我们构造了一个近似的时间演化算子$\hat U_{opt}$的强制光机系统(作为一个产品的指数),并采取JC哈密顿量作为一个相互作用。我们用$\hat U_{opt}$对后者进行变换,得到了一个广义的相互作用图哈密顿量,它可以线性化,其时间演化算符可以写成乘积形式。的分析结果进行了比较,与纯数值计算使用完整的哈密顿量和它们之间的协议是显着的。
2020-08-09 quant-ph
Time-evolution of quantum systems via a complex nonlinear Riccati equation. I. Conservative systems with time-independent Hamiltonian
通过一个复杂的非线性Riccati方程,导致重新制定的量子动力学的初始条件的选择量子不确定性的演变的敏感性。证明了系统的精确解析解与高斯波包的形式,这种敏感性。特别是,一维保守系统至多二次哈密顿研究。
2015-05-11 quant-ph
Time evolution of the Rabi Hamiltonian from the unexcited vacuum
拉比哈密顿量描述了电磁辐射与二能级原子相互作用的单模。利用耦合团簇方法,我们研究了该系统从初始空场模到未激发原子的时间演化。我们给出了原子反转和光场占据的结果,发现虚过程导致光场压缩。不发生反聚束。
2002-09-17 quant-ph
Interaction-free evolution in the presence of time-dependent Hamiltonians
无相互作用演化概念的推广[A. Napoli,{ \it et al.},Phys.Rev.A { \bf 89},062104(2014)]中的方法应用于时间依赖的哈密顿算子的情况。事实证明,依赖于时间的情况下,允许更丰富的结构的相互作用自由的状态和相互作用自由的子空间。发现了发生IFE的一般条件,并利用这些条件分析了具体情况。提出了几个例子,每一个相关的一类具有特定功能的哈密顿。
2015-04-21 quant-ph
Efficient Quantum Circuit Construction of Controlled Time-Evolution for Arbitrary Pauli-Sum Hamiltonians
Faculty of Engineering, Yokohama National University(横滨国立大学工学部);Department of Applied Physics and Physico-Informatics, Keio University(庆应义塾大学应用物理·物理信息系)
针对任意泡利和哈密顿量,提出一种递归算法将泡利项分组并分配反交换符号翻转泡利串,从而消除分组时间演化块中的辅助控制,显著降低编译T深度和CX深度。
2026-06-04 quant-ph
Comment on "Reply to Comment on Time-dependent Quasi-Hermitian Hamiltonians and the Unitary Quantum Evolution"
我指出,如果像M那样定义算子$U_R(t)$,Znojil在他对我的评论[arXiv:0711.0137v1]的答复[arXiv:0711.0514v1]中也接受了他的论文[arXiv:0710.5653v1]中给出的$U_R(t)$的定义关系的有效性,人们发现相关量子系统的时间演化不是由哈密顿算符$H$的薛定谔方程决定的,而是一个与$H$不同的算符$H'$,如果度规算符是时间依赖的。在后一种情况下,该有效哈密顿量$H'$是不可观测的。这与我的论文[Phys. Lett. B 650,208(2007),arXiv:0706.1872v2],其允许由不可观测的哈密顿量生成的酉时间演化。
2007-11-08 quant-ph
On the paradoxical evolution of the number of photons in a new model of interpolating Hamiltonians
我们引入了一个新的哈密顿模型之间的Jaynes-Cummings模型和其他类型的这种哈密顿插值。它使用两个插值参数,而不是传统的一个。利用这种更大的自由度,我们可以在各种类型的哈密顿量之间进行连续插值。作为应用,我们讨论了文献中提出的一个悖论,并比较了不同插值模型下光子统计的时间演化。在这些比较中的平均激励所发挥的作用也突出显示。
2016-09-06 physics.optics quant-ph
Simulation of three-spin evolution under XX Hamiltonian on quantum processor of IBM-Quantum Experience
我们在IBM Quantum Experience的量子处理器上模拟了三节点自旋链的演化,采用了$XX$ -Hamilton的对角化,并将演化算符表示为CNOT操作和单量子比特旋转。我们研究了从第一个到第三个节点的单激发转移,并显示了状态转移概率的计算值和理论值之间的显着差异。然后,我们提出了一种方法,通过应用两个参数的转换,包括移动和规模的计算概率,减少这种差异。{我们证明了这种转换的普遍性内的类的三个节点的演化系统由$XX$ -哈密顿。
2021-09-30 quant-ph
Unitarity of the time-evolution and observability of non-Hermitian Hamiltonians for time-dependent Dyson maps
在这里,我们提出了一种策略,同时确保时间演化的酉性和准厄米哈密顿量的可观测性的依赖于时间的戴森映射的推导。依赖于时间的戴森映射是通过一个由非厄米哈密顿量本身控制的类薛定谔方程推导出来的;尽管它依赖于时间,我们的方案确保了度量算子的时间独立性,这是准厄米哈密顿量可观测性的必要条件。作为一个说明性的例子,我们考虑一个受驱动的谐振子描述的时间相关的非厄米哈密顿量。在计算了Dyson映射并证明了相关度规算子的时间无关性之后,我们成功地导出了这个含时哈密顿量的本征值方程,从而使我们能够分析$\mathcal{PT}$对称性破缺过程.
2016-11-24 quant-ph
An optimum Hamiltonian for non-Hermitian quantum evolution and the complex Bloch sphere
对于一个由非厄米哈密顿量控制的量子系统,我们研究了在最小时间$τ$内获得一个最佳哈密顿量的问题,该最佳哈密顿量能使给定的初始态到某个最终态的非幺正变换.该分析是基于希尔伯特空间的初始和最终状态和二维复布洛赫球的点所跨越的二维子空间的状态之间的关系。
2008-06-28 quant-ph
Evolution of quantum systems with a scaling type of time-dependent Hamiltonians
我们引入了一类新的量子模型与时间相关的哈密顿量的一个特殊的标度形式。通过使用一对含时么正变换,这些模型的时间演化被表示为具有与时间无关的哈密顿量的相关系统。动力学的映射可以在任何维度上进行,对于任意数量的相互作用粒子和任何类型的标度相互作用势。一个“对偶”时间无关哈密顿量的精确可解性自动意味着模型时间依赖的原始问题的精确可解性。
2002-12-12 cond-mat quant-ph
Protection of quantum evolutions under parity-time symmetric non-Hermitian Hamiltonians by dynamical decoupling
宇称-时间(PT)对称非厄米哈密顿量带来了许多新的特性和有趣的应用,如比厄米系统更快的量子门和拓扑态转移。在$\mathcal{PT}$ -对称哈密顿算子下的演化性能由于系统-环境相互作用和实验不完善而不可避免的噪声和误差而降低。与厄米哈密顿相反,用于在PT对称哈密顿中产生非厄米贡献的耗散光束中的波动引起额外的误差。在这里,我们实现了保护PT对称哈密顿对噪声沿量子比特的量子化轴相结合的量子演化与动态解耦序列。我们证明了我们的方法的性能通过数值模拟。选取了实际的噪声源和参数,包括:常失谐噪声、时变失谐噪声和耗散光束噪声。在上述所有情况下,受保护进化的可靠性都远高于未受保护进化。我们的工作为噪声量子系统中非厄米$\mathcal{PT}$对称物理的进一步研究和应用铺平了道路。
2022-04-01 quant-ph
Unitary quantum evolution for time-dependent quasi-Hermitian systems with non-observable Hamiltonians
有人认为,当度规算符显式依赖于时间时,保持依赖于时间的非厄米哈密顿量的酉时间演化是不相容的。我们在这里证明,依赖于时间的戴森方程和依赖于时间的准厄米性关系可以解决一致的情况下,依赖于时间的戴森映射和依赖于时间的度量运营商,分别。这些解决方案是在成本呈现的非厄米哈密顿量是一个不可观测的运营商,因为它不再是准厄米时的度量变得依赖于时间。
2015-11-25 quant-ph
General conditions for a quantum adiabatic evolution
当一个物理系统在其演化过程中保持在哈密顿量的瞬时本征态时,绝热性就发生了。不幸的是,现有的结果,如量子绝热定理的基础上的一个缓慢的发展(H(λ t),λ t?0),不足以描述由哈密顿量H(t)本身驱动的演化。在这里,我们得到一般的标准和精确的界限,为国家和它的相位,确保绝热演化的任何哈密顿量H(t)。作为一个推论,我们证明了一个缓慢的哈密顿量的变化率的常用条件相比,光谱间隙,确实是足以确保绝热性,但只有当哈密顿量是真实的和非振荡(例如包含指数或多项式,但没有正弦函数)。
2009-06-24 quant-ph
Optimisation of Quantum Hamiltonian Evolution: From Two Projection Operators to Local Hamiltonians
给定一个量子哈密顿量和它的演化时间,对应的么正演化算符可以用许多不同的方式构造,对应于所需端点之间的不同轨迹和不同的级数展开。然后可以在这些可能性中进行选择,以获得最佳的计算复杂性和对误差的控制。它示出了如何建设Grover的算法的基础上的时间线性缩放和mammically在误差界,是指数级优越的错误复杂性的计划的基础上直接应用的Lie-Trotter公式。然后,该策略扩展到模拟的任何哈密尔顿是一个线性组合的两个投影算子,然后到任何本地有效地可计算的哈密尔顿。关键特征是根据最大可能的步骤而不是采取小的时间步长来构建演化。反射操作和Chebyshev展开用于有效地控制整体演化的总误差,而不用担心单个步骤的离散化误差。我们也使用量子态的数字实现,使得线性代数运算相当简单。
2017-03-11 quant-ph
Canonical form of the Evolution Operator of a Time-Dependent Hamiltonian in the Three Level System
本文研究了三能级系统中含时哈密顿量的演化算符。演化算子基于$SU(3)$,其维数为$8$,得到了三个相互作用的复Riccati微分方程(已由Fujii和Oike得到)和两个实相位方程.这是演化算子的标准形式。
2010-08-27 math-ph math.MP quant-ph
Fast adiabatic evolution by oscillating initial Hamiltonians
我们提出了一种方法来产生快速无跃迁动力学的有限维量子系统,而不需要额外的哈密顿组件不包括在初始控制设置,保持接近真正的绝热路径在任何时候。该策略是基于引入一个有效的counterdiabatic计划:一个校正的哈密顿量构造近似取消非绝热效应,诱导密切跟踪绝热状态的演变。这可以通过在控制参数中添加快速振荡来吸收到初始哈密顿量中。我们表明,可以实现一致的加速,而不需要强大的控制哈密顿算子,使用它作为一个独立的捷径,以绝热性和作为一个弱的校正字段。文中给出了避免交叉问题中的量子态转移和纠缠产生的一些例子。
2018-11-08 quant-ph
Evolution of entanglement under an Ising-like Hamiltonian with particle losses
给出了在粒子损失下两个集体宏观自旋通过类伊辛哈密顿演化的密度矩阵和关联函数的解析紧致解.损耗引入了非局域相位噪声,破坏了演化过程中产生的高度纠缠态。另一方面,在相对短的时间尺度上出现的状态,具有EPR类纠缠将生存。将我们的解应用于最近提出的两个玻色-爱因斯坦凝聚体纠缠的方案,我们估计了EPR关联的最佳原子数。
2017-09-11 quant-ph
Efficient adaptive control strategy for multi-parameter quantum metrology in two-dimensional systems
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
提出一种二维系统中多参数量子计量学的高效自适应控制策略,通过系统扩展消除权衡并优化演化时间,以少量迭代实现最优精度且具鲁棒性。
2025-10-16 quant-ph
Reconstruction of Hamiltonians from given time evolutions
在本文中,我们提出了一个系统的方法来解决由冯诺依曼方程的量子系统的逆动力学问题:找到一类哈密顿再现系统的纯态或混合态的规定时间演化。我们的方法利用了演化算子群在状态空间上的作用与酉群在厄米矩阵上的伴随作用之间的等价性。该方法说明了两个例子,涉及一个纯和混合状态。
2011-02-27 math.GR quant-ph
Evolution-free Hamiltonian parameter estimation through Zeeman markers
我们提供了一个协议,仅依赖于塞曼效应的哈密顿参数估计。不需要测量与时间有关的量,只要观察施加于局部“标记”的场引起的光谱位移就足够了。我们证明了一个简单的紧束缚哈密顿量的想法和数值显示稳定性高斯噪声的光谱测量。然后,我们将结果推广到广泛的系统,包括量子自旋链,量子比特网络和耦合谐振子,并提出潜在的实验实现。
2017-05-22 quant-ph
Geometry of Quantum Riemannian Hamiltonian Evolution
本文研究了Horwitz等人[1]用几何方法研究经典哈密顿系统稳定性的量子力学扩展。对几个重要的例子进行了模拟,这些结果表明,经典方法的量子力学扩展,其轨迹被绘制为相应的量子算符的期望值,似乎工作得很好,提供与相应的经典问题一致的结果。这些结果似乎为量子混沌的研究提供了新的贡献。
2017-04-09 quant-ph
High-accuracy Hamiltonian learning via delocalized quantum state evolutions
研究量子多体系统动力学的未知哈密顿量是一项具有挑战性的任务。在这篇手稿中,我们提出了一个可能的策略的基础上重复测量一个单一的时间依赖状态。我们证明了学习过程的准确性是最大化的状态,是离域的哈密顿本征基。这意味着离域是哈密顿学习的量子资源,可以用来选择学习算法的最佳初始状态。我们调查我们的重建相对于测量的数量的误差标度,我们提供了我们的学习算法的例子模拟量子系统。
2023-01-19 quant-ph
Spectral estimation for Hamiltonians: a comparison between classical imaginary-time evolution and quantum real-time evolution
我们提出了一个经典的蒙特卡罗(MC)计划,有效地估计一个stoquastic(即无符号问题)的局部哈密顿量的时间,衰减信号。该信号中的衰减率对应于哈密顿本征值(具有输入状态中存在的相关本征态),并且可以使用经典信号处理方法(如ESPRIT)来经典地提取。我们比较这个MC计划的效率,它的量子对应,其中一个提取特征值的一般本地哈密顿量从一个实时的,通过量子相位估计电路获得的振荡信号,再次使用ESPRIT方法。我们证明了ESPRIT方法可以解决S = poly(n)本征值,假设它们之间的1/poly(n)间隙,通过量子相位估计电路,假设有效的准备输入状态的poly(n)量子和经典的努力。我们证明了我们的Monte Carlo方案加上ESPRIT方法可以解决S = O(1)的特征值,假设它们之间有1/poly(n)的差距,与poly(n)纯经典的努力随机哈密顿量,需要一些访问结构的输入状态。然而,我们还表明,在这些假设下,即S = O(1)本征值,假设它们之间有1/poly(n)的间隙和一些输入状态的访问结构,可以实现这一点与poly(n)的纯经典的努力,一般的局部哈密顿量。因此,这些结果量化了一些机会和局限性的经典蒙特卡罗方法的谱估计哈密顿。我们数值比较MC本征值估计方案(随机哈密顿)和QPE本征值估计方案,通过实现它们的原型随机哈密顿系统:横向场伊辛链。
2022-05-09 quant-ph
Comment on ``Time-dependent quasi-Hermitian Hamiltonians and the unitary quantum evolution''
在arXiv中:0710.5653v1 M。Znojil声称他发现并纠正了我论文中的一个错误:[Phys. Lett. B \textbf{650},208(2007),arXiv:0706.1872v2],并且有可能逃避其主要结论,即时间演化的么正性和哈密顿量的可观测性意味着度量算子的时间无关性。本文给出一个很短的计算,说明M. Znojil也导致了同样的结论,我上述的文件。这实际上是对后一篇论文结果有效性的再确认。
2007-11-01 quant-ph