Local Hamiltonian Problem with succinct ground state is MA-Complete
本文研究了具有简洁基态的局部哈密顿量问题的复杂度,通过基于固定节点量子蒙特卡洛方法的 MA 验证协议证明该问题是 MA-完全的,并引入强引导态概念提出相关猜想。
2025-05-28 quant-ph
Complexity of the Guided Local Hamiltonian Problem: Improved Parameters and Extension to Excited States
该研究证明引导局域哈密顿量问题在2-局域、高重叠及激发态情形下仍为BQP完全,改进了先前结果。
2024-02-07 cs.CC quant-ph
Improved Hardness Results for the Guided Local Hamiltonian Problem
该研究改进了引导型局部哈密顿量问题的难度结果,将其BQP完全性的条件从6-局部、保真度接近1/2优化至2-局部、保真度接近1,且适用于二维格点物理哈密顿量,激发态能量估计也具BQP难度,推进了量子化学实用量子优势的研究。
2024-02-04 cs.CC quant-ph
Dequantization Barriers for Guided Stoquastic Hamiltonians
Université de Bordeaux, CNRS, LaBRI(波尔多大学、法国国家科学研究中心、LaBRI)
研究指出,经典算法无法高效解决引导石墨酸哈密顿量基态问题,扩展了先前关于退相干的结论。
2026-11-06 cs.CC cs.DS quant-ph
Classical Simulation of Noncontextual Pauli Hamiltonians
非上下文的泡利哈密顿分解成泡利项的集合,这些集合的联合值可以被分配而不矛盾。我们构建了一个准量子化模型的非上下文泡利哈密顿。使用这个模型,我们给出了一个算法来模拟经典的非上下文VQE。我们还使用该模型表明,非上下文的哈密顿问题是NP-完全的。最后,我们探讨了我们的准量化模型的适用性,作为一个近似的模拟工具上下文哈密顿。这些结果支持了近期量子算法中经典性的非上下文性概念。
2020-09-24 quant-ph
Quantum and classical probability distributions for arbitrary Hamiltonian
在大量子激发的极限下,薛定谔方程的经典和量子几率分布可以用相应的快速振荡平均的WKBJ解来比较。这一结果是扩展的一维哈密顿与非通常的动力学部分。该方法的有效性进行了测试与包含相对论动能运营商的哈密顿量。
2015-12-16 quant-ph
On the Computational Complexity of Guided Berry Phase Estimation
CQSI, School of Computer Science, University of Technology Sydney(悉尼科技大学计算机科学学院)
本文证明给定与基态有重叠的引导态时,判定2-局域量子比特哈密顿量的Berry相位是BQP完全的,并扩展到加权海森堡相互作用及二维晶格,利用Schrieffer-Wolff变换建立1-局域与2-局域间的复杂性转变。
2026-09-23 cs.CC 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
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
Classical and quantum behavior of dynamical systems defined by functions of solvable Hamiltonians
我们讨论的经典和量子力学的演化系统所描述的哈密顿量是一个功能的一个可解的,经典和量子力学。强调了可解哈密顿量对应于谐振子的情况。我们表明,尽管在经典水平的相似性,量子演化是非常不同的。特别是,这种差异在构造相干态时很重要,这在大多数情况下是不可能的。我们考虑的一类哈密顿量是有趣的,由于它的教学价值和它的适用性,在量子光学和量子引力的一些开放的研究问题。
2007-10-08 quant-ph
Classically optimized Hamiltonian simulation
针对量子哈密顿量模拟,本文提出用基于张量网络的经典算法优化量子电路,相较 Trotter 乘积公式显著提升精度并延长可模拟时间。
2023-06-02 quant-ph
Generalized gauge transformation with $PT$-symmetric non-unitary operator and classical correspondence of non-Hermitian Hamiltonian for a periodically driven system
本文证明了周期驱动系统的$PT$对称非厄米哈密顿量可以通过广义规范变换由核哈密顿量生成。核哈密顿量是厄米的和静态的,而含时变换算子必须是$PT$对称的和非酉的。本征态的双正交集必然是非厄米哈密顿量的结果。我们解析地得到了$n$本征态的波函数和相应的非绝热Berry相位$γ_{n}$。非厄米哈密顿量的经典版本变成了正则变量和时间的复函数。在经典规范变换下,利用$PT$对称正则变量转移导出了相应的核哈密顿量。此外,随着位置-动量变量变为角-作用量变量,非绝热Hannay角$Δθ_{H}$和Berry相位精确地满足量子-经典对应$γ_{n}=$ $(n+1/2)Δθ_{H}$ .
2022-09-03 quant-ph
Hybrid quantum-classical algorithms for solving quantum chemistry in Hamiltonian-wavefunction space
变分量子本征求解器~(VQE)典型地优化量子线路中的变分参数以准备量子系统的本征态。它对许多问题的应用可能涉及一组哈密顿算子,例如,分子的哈密顿量是核组态的函数。在本文中,我们将哈密顿量的导数引入到VQE中,并开发了一些混合量子经典算法,该算法同时探索了哈密顿空间和波函数空间的优化。为了更有效地求解量子化学问题,我们首先提出了相互梯度下降算法,通过交替更新哈密顿量和波函数的参数来进行几何优化,该算法能够快速收敛到分子的平衡结构.然后,我们建立微分方程,控制如何优化的波函数的变分参数的变化与内禀参数的哈密顿量,这可以加快计算的能量势面。我们的研究表明,一个方向的混合量子经典算法,以更有效地解决量子系统的哈密顿和波函数的空间。
2020-08-20 quant-ph
Optimizing fermionic Hamiltonians with classical interactions
Delft Institute of Applied Mathematics, TU Delft(代尔夫特应用数学研究所,代尔夫特理工大学);QuTech, TU Delft(QuTech,代尔夫特理工大学);Perimeter Institute, Waterloo(珀米特研究所,滑铁卢)
本文通过高斯混合方法,利用经典相互作用优化费米子哈密顿量,证明高斯态可达到至少1/3的近似比,并提供高效的半正定规划算法。
2026-02-23 quant-ph
Measurements of Quantum Hamiltonians with Locally-Biased Classical Shadows
获得量子观测量的精确估计是变分量子算法的关键步骤。我们考虑的问题,估计的期望值的分子哈密顿量,获得在量子计算机上准备的状态。我们提出了一种新的估计这项任务,这是局部优化的知识的哈密顿量和经典近似的基础量子态。我们的估计是基于量子态的经典阴影的概念,并具有不增加电路深度的状态准备的重要性质。我们测试其性能数值的分子哈密顿量的大小不断增加,发现一个相当大的减少方差相对于电流测量协议,不增加电路深度。
2020-06-29 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
Non-Hamiltonian Commutators in Quantum Mechanics
首先揭示了量子算符的辛结构,然后利用它在量子力学中引入了广义非哈密顿括号。很容易认识到,量子经典系统是由这样一个括号的特定实现来描述的。根据以前的工作,这介绍了一个统一的方法来经典和量子经典非哈密顿动力学。为了说明使用非哈密顿算符,它显示了如何定义量子经典系统中的热力学约束。特别是,量子经典的Nosé-Hoover运动方程和相关的静态密度矩阵的推导。同时给出了Nosé-Hoover链和Nosé-Andersen(恒压恒温)动力学的非哈密顿算符。形式主义的观点进行了讨论。
2005-11-08 quant-ph
The Quantum Polariton Hamiltonian that Reproduces the Same Mean Acceleration High-Harmonic Generation Spectra as the Classical Hamiltonian in Strong Laser Fields
Technion–Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究在特定条件下定义能产生与弗洛凯理论相同HHG光谱的量子哈密顿量的可能性,核心方法是基于特定假设进行推导,主要贡献是探索出相关量子哈密顿量。
2026-08-12 quant-ph
Intrinsic Decoherence Dynamics in Smooth Hamiltonian Systems: Quantum-classical Correspondence
一个直接的经典模拟的量子动力学的内在退相干的哈密顿系统,其特征在于约化密度算子的线性熵的时间依赖性,介绍。利用解析和计算结果揭示了初始量子态的经典和量子退相干动力学之间的异同。特别是,早期的内在退相干动力学的经典性探索分析使用二阶微扰处理,和退相干率和经典轨迹的稳定性之间的一个有趣的连接揭示在一个简单的近似经典理论的内在退相干动力学。这些结果为研究退相干、量子纠缠动力学和量子混沌提供了新的视角。
2003-05-30 quant-ph
Twirling Operations to Produce Energy Eigenstates of a Hamiltonian by Classically Emulated Quantum Simulation
提出一种利用辅助量子比特和量子纠缠分离并产生哈密顿量能量本征态的简单程序,并通过(1+1)维无质量Schwinger模型示例验证,原则上适用于有限维Hilbert空间的哈密顿量。
2024-01-03 quant-ph
Effect of an atom on a quantum guided field in a weakly driven fiber-Bragg-grating cavity
研究了弱驱动光纤光栅腔中原子与量子导光场的相互作用。我们给出了原子-腔组合系统的有效哈密顿量,并推导了原子-腔组合系统的密度矩阵方程。计算了平均光子数、二阶光子关联函数和原子激发态布居。我们发现,由于在光纤横截面平面和FBG镜之间的空间中的引导腔场的限制,即使腔精细度是中等的,腔长,探测场是弱的,在FBG腔中的原子的存在可以显着影响的平均光子数和光子统计。
2010-01-29 quant-ph
Construction of quantum wavefunctions for non-separable but integrable two-dimensional Hamiltonian systems by means of the boundary values on the classical caustics
通过求解特定经典轨线族所跨越区域内外的适当Dirichlet边值问题,与量子态一一对应,可以构造不可分但可积的二维哈密顿系统的量子波函数.该方法既适用于薛定谔方程,量子哈密顿-雅可比方程。边界值通过在包封经典轨迹的焦散弧上积分一维方程得到。这种方法给出了与通常方法相同的结果,并进一步阐明了量子力学与经典力学之间的联系。
2020-04-28 quant-ph
Classical approximation schemes for the ground-state energy of quantum and classical Ising spin Hamiltonians on planar graphs
我们描述了一个有效的近似算法,用于计算任意平面图上具有线性项的经典伊辛哈密顿量的基态能量。该算法的运行时间随旋转次数线性增长,并随1/ω呈指数增长,其中ω是最坏情况下的相对误差。这一结果与二维Ising自旋玻璃模型的基态能量的精确计算是NP困难的这一众所周知的事实相反。对于度有界的平面图上的局部Hamilton问题或量子Ising自旋玻璃问题,我们给出了一个经典的近似算法,这是一个QMA-完全问题.使用不同的技术,我们发现一个经典的近似算法的量子伊辛自旋玻璃问题的最简单的平面图与无界度,星形图。
2008-04-15 quant-ph
Beyond Geometrical Optics and Bohmian Physics: A New Exact and Deterministic Hamiltonian Approach to Wave-Like Features in Classical and Quantum Physics
物理定律的不确定性通常被认为是量子物理学最重要的结论。然而,确定性的观点,连同定义良好的哈密顿轨迹的可能性,从分析经典电磁学和波动力学中遇到的与时间无关的类亥姆霍兹方程中,成为最自然的观点。在粒子束的情况下,一组包含经典动力学定律作为简单极限情况的动力学定律提供了(对于任何一组边界条件)合适的轨迹模式。
2007-05-28 quant-ph
Optimal simulation of nonlocal Hamiltonians using local operations and classical communication
考虑一组$N$系统和耦合它们的任意相互作用哈密顿量$H$。我们研究了使用本地操作和经典通信(LOCC),连同汉密尔顿$H$,模拟一个单一的$N$系统根据其他一些汉密尔顿$H'$的演变。首先,我们表明,最一般的模拟使用$H$和LOCC也可以实现,具有相同的时间效率,通过穿插的演变$H$与本地单一的操作,每个系统和相应的本地辅助(在一个所谓的LU+anc协议)。因此,进行局部测量和传递经典信息的能力在非局部哈密顿模拟中没有帮助。其次,我们证明了对于两个$d$级系统($d>2$)和两个以上系统($N>2$)的情况,LU+anc协议比LU协议更强大.因此,局部辅助线是一个有用的资源,非局部哈密顿模拟。第三,我们使用优控制理论的结果来明确地解决使用LU(等价地,LU+anc,LO或LOCC)的两量子比特哈密顿量的最佳模拟问题。
2002-05-20 quant-ph
Stoquastic ground states are classical thermal distributions
我们研究了局部随机哈密顿量的基态的结构,并表明在温和的假设下,以下分布可以有效地相互近似:(a)由随机哈密顿量的基态引起的分布,(b)由随机无挫挫哈密顿量的基态引起的分布,(c)局部经典哈密顿量的吉布斯分布,以及(d)由实值深度玻尔兹曼机表示的分布。此外,我们强调制度,它是可能有效地从上述分布的经典采样。
2020-11-19 quant-ph
Complete Hamiltonian description of wave-like features in classical and quantum physics
亥姆霍兹方程的分析表明,导致一个精确的哈密顿系统的方程描述的光线轨迹的一个非常广泛的家庭的波状现象(包括衍射和干涉)远远超出了普通的几何光学近似,这是包含作为一个简单的限制情况下的限制。由于与时间无关的薛定谔方程本身是一个类似于亥姆霍兹的方程,因此适用于经典光束的相同数学解也适用于量子粒子束,从而得到一个完整的哈密顿方程系统,该系统提供了一组粒子轨迹和运动定律,其中包含了经典力学中遇到的限制情况。
2008-09-16 quant-ph
Squeezing with classical Hamiltonians
导出了压缩过程初始阶段的最大压缩率的一个简单公式:压缩率仅与经典哈密顿量的二阶偏导数有关。规则的相空间的最佳旋转被发现,以保持最佳的状态定位和定向最快的压缩。这些操作将感兴趣的相空间点转换为具有相反主曲率的鞍点。对于布洛赫球相空间和自旋压缩也得到了类似的结果。通过几个模型例子说明了一般公式的应用,包括参量下转换,克尔非线性,Jaynes-Cummings相互作用,以及单轴扭转和双轴反扭转的自旋压缩。
2015-08-19 quant-ph
Separability and entanglement in classical eigenfunctions as a criterion for Hamiltonian chaos
该研究通过分析经典刘维尔算符本征函数的可分性,证明其与系统可积性等价,建立了经典混沌、可积性与量子力学中纠缠等数学概念的关联,为哈密顿混沌提供了新判据。
2025-05-21 quant-ph
From Classical Hamiltonian Flow to Quantum Theory: Derivation of the Schroedinger Equation
它显示了如何量子理论的要点,即,薛定谔方程和海森伯不确定性关系,可以从经典物理学中推导出来。除了基于经验的能量和动量的量子化之外,唯一的输入是假设能量和动量的波动被添加到经典运动中。延伸到相对论性制度的无自旋粒子,这一过程也导致克莱因-戈登方程的推导。将经典哈密顿流与量子理论相比较,本质区别在于前者中概率流速度的发散消失,而后者则是由一个不那么严格的要求,即,只有波动的平均值和平均散度的位置等于零。
2004-02-04 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
Quantum Paradoxes and the Quantum-Classical Transition under Unitary Measurement Dynamics with Random Hamiltonians
University of Wisconsin-Milwaukee(密尔沃基威斯康星大学)
该研究通过随机哈密顿量下的单位元动力学框架,揭示了测量、状态缩减和量子-经典过渡的产生机制,无需非单位元塌缩或额外公理。
2026-01-25 quant-ph
BHT-QAOA: Generalizing Quantum Approximate Optimization Algorithm to Solve Arbitrary Boolean Problems as Hamiltonians
本研究提出BHT-QAOA方法,将经典布尔问题经预言机转换为QAOA哈密顿量求解,大幅缩减量子电路资源,经IBM量子计算机等验证有效,为混合量子领域的工程应用提供新路径。
2024-07-09 quant-ph
A polynomial-time dissipation-based quantum algorithm for solving the ground states of a class of classically hard Hamiltonians
提出一种基于开放量子系统耗散的多项式时间量子算法,通过向量化密度矩阵将Lindblad主方程转化为非厄米薛定谔方程,从而高效求解一类经典难解哈密顿量的基态。
2024-11-12 quant-ph
Hamiltonian characterisation of multi-time processes with classical memory
The University of Hong Kong(香港大学);Macquarie University(麦考瑞大学);University of Technology Sydney(悉尼科技大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院)
本研究针对开放量子系统中经典记忆多时间过程的表征问题,分析了产生经典记忆的哈密顿量与量子电路模型特征,首次建立了过程矩阵方法与传统哈密顿量方法的关联。
2025-11-02 quant-ph
Surrogate-Guided Quantum Discovery in Black-Box Landscapes with Latent-Quadratic Interaction Embedding Transformers
Philabs, Quantiphi(Philabs与Quantiphi)
本文提出了一种基于潜在二次交互嵌入变换的量子引导方法,通过自注意力机制建模高阶变量依赖,提升黑盒发现中的结构多样性和实用性。
2026-02-10 cs.AI quant-ph
Failure-Guided Fuzzing for Hybrid Quantum-Classical Programs
University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校)
本文研究了混合量子-经典程序的基于失败的模糊测试,通过两阶段策略发现非收敛种子并局部模糊量子电路参数,实验表明利用失败信息能提升测试效果,但协同种子发现的效果依赖于工作负载。
2026-05-14 cs.SE quant-ph
Physically-Motivated Guiding States for Local Hamiltonians
University of Technology Sydney(悉尼科技大学)
研究引导局部哈密顿量问题的计算复杂性,证明固定权重态、矩阵积态等类别的BQP硬度,展示引导态在地面态估计中的作用,确立BQP完备性。
2026-03-17 cs.CC quant-ph
Quantum-Classical Correspondence via Liouville Dynamics: II. Correspondence for Chaotic Hamiltonian Systems
我们证明了有界保守的经典混沌哈密顿系统的量子经典对应。特别是,量子刘维光谱投影算子和谱密度,因此经典动力学,接近他们的经典类似物在$h\rightarrow 0$限制。通过消除基本奇点,出现对应关系。此外,还讨论了混沌系统可观量矩阵元的应用。
1996-08-15 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Effective Classical Hamiltonian from Perturbatively Defined Path Integral
通过引入微扰定义,可以在不进行切片的情况下计算相空间路径积分。这分别导致量子力学路径振幅的短时膨胀或非归一化密度矩阵的高温膨胀。我们使用所提出的形式来计算谐振子的有效经典哈密顿量。
2011-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Translationally invariant universal classical Hamiltonians
自旋模型在自然科学中被广泛研究,从凝聚态物理中的磁性材料研究到神经网络研究。以前的工作已经证明,存在简单的经典自旋模型是普遍的:它们可以复制-在一个精确和严格的意义上-任何其他经典自旋模型的完整物理,以任何所需的精度。然而,所有先前已知的通用模型都打破了平移不变性。在本文中,我们证明了存在几何不变的通用模型。我们的主要结果是一个显式的结构的一个conventionally不变的,2D的,最近邻的,普遍的经典哈密顿与一个单一的自由参数。证明借鉴了理论计算机科学的技术,特别是最近的复杂性理论的结果平铺问题。我们的结果意味着,存在一个单一的哈密顿量,它包含了所有的经典自旋物理,只是通过调整一个单一的参数,并改变晶格的大小。我们还证明,我们的建设是最佳的参数在哈密顿量的数量方面,不可能存在一个唯一的晶格尺寸作为参数的conventionally不变的通用哈密顿量。
2019-05-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical nonintegrability of a quantum chaotic SU(3) Hamiltonian system
我们证明了定义在李代数$\mathfrak{su}_3$上的模型哈密顿系统的不可积性,该系统适合于研究混沌的经典特性和量子特性之间的联系。
2009-09-07 math-ph math.MP nlin.CD
Quantum Reinforcement Learning-Guided Diffusion Model for Image Synthesis via Hybrid Quantum-Classical Generative Model Architectures
Independent Researcher Cambridge, USA(独立研究者 美国剑桥);Department of Electrophysics National Yang Ming Chiao Tung University Hsinchu, Taiwan(电子物理系 国立阳明交通大学 台北县)
提出一种混合量子-经典演员-评论家架构的量子强化学习控制器,动态调整扩散模型中的无分类器引导,在CIFAR-10上提升了感知质量并减少了参数量。
2025-09-17 cs.LG quant-ph
Modelling of quantum information processing with Ehrenfest guided tra jectories: a case study
我们应用基于多组态Escherichfest轨迹的数值方法,证明了两个二能级系统通过一组玻色模相互作用时纠缠量子门的Choi保真度的收敛结果.我们认为自旋玻色子和旋转波哈密顿量,调解模式的各种数量(从1到100),并扩展我们的治疗,包括有限的温度。我们的结果适用于与光子晶体的同一频带的两个能级的杂质相互作用,或两个遥远的离子与同一套运动自由度的相互作用。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hamiltonian Formalism for Comparing Quantum and Classical Intelligence
Centre for Quantum Software \& Information, UTS, Sydney
为实现量子基底上的AGI并对比经典与量子智能的差异,研究提出将AGI动力学分解为多核心功能哈密顿生成元的哈密顿形式体系,为两类智能体的环境交互差异研究提供精确数学语言。
2025-06-17 cs.AI quant-ph
Classical Hardness of Learning Functions of Hamiltonians
Mie University(三重大学)
本文严格证明了在随机RSA模数分解困难性假设下,两个特定哈密顿量函数学习问题的平均情况经典困难性,即高效经典学习器将导致经典多项式时间分解RSA模数。
2026-10-02 cs.LG quant-ph
From physical assumptions to classical and quantum Hamiltonian and Lagrangian particle mechanics
这项工作的目的是表明,粒子力学,无论是经典的和量子的,哈密顿量和拉格朗日量,可以从一些简单的物理假设。假设确定性和可逆的时间演化将给我们一个动力系统,其状态集形成一个拓扑空间,其演化规律是自同胚。假设系统是无穷小可约的-指定整个系统的状态和动力学等价于给出其无穷小部分的状态和动力学-将给我们一个经典的哈密顿系统。假设系统是不可约的-指定整个系统的状态和动力学告诉我们关于状态和它的子结构的动力学的任何信息-将给我们一个量子哈密顿系统。假设运动学等价,即研究轨迹等价于研究状态演化,将给我们拉格朗日力学,并将哈密顿量/拉格朗日量的形式限制为具有标量和矢量势的形式。
2017-02-23 physics.class-ph quant-ph
Improved classical optimization of fermionic Hamiltonians beyond Gaussian states
Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
该研究提出多项式时间随机经典算法,近似n模无迹四次费米子哈密顿量的最大本征值,输出特定态,通过新上界实现改进,为相关优化提供经典方法。
2026-10-12 cs.DS quant-ph
NLTS Hamiltonians from classical LTCs
我们基于[Anshu,Breuckmann,and Nirkhe,2022],[Cross,He,Natarajan,Szegedy,and Zhu,2022]和[Eldar and Harrow,2017]的思想,提供了NLTS Hamilton族[Freedman and Hastings,2014]的完全自包含的构造。关键是,它不需要最佳参数量子LDPC码,并且可以从简单的经典LTC(例如扩展图上的重复码)构建。此外,它还删除了Anshu、Breuckmann和Nirkhe构造中的恒定速率要求。
2022-10-08 cs.CC quant-ph
Local Hamiltonian decomposition and classical simulation of parametrized quantum circuits
该研究提出复杂度为$O(K2^n)$的经典算法模拟n量子比特参数化量子电路,通过构造对应量子门的2-稀疏酉矩阵实现,还推导了量子门的哈密顿量解析表达式与PQC的局域哈密顿量分解,结果经数值模拟验证。
2024-01-31 cs.SC quant-ph
Classical and Quantum Systems: Alternative Hamiltonian Descriptions
在完全类似的经典情况(这是简要回顾),它是可能的,以定义双哈密顿描述量子系统。我们还分析了兼容厄米结构完全类比兼容泊松结构。
2005-04-21 hep-th math-ph math.MP
Chaos and Correspondence in Classical and Quantum Hamiltonian Ratchets: A Heisenberg Approach
先前的工作[Gong和Brumer,Phys.Rev.Lett.,97,240602(2006)]激发了这项研究,尽管相应的完全混沌的经典相空间,如何不对称驱动的量子棘轮效应可以持续。一个简单的角度棘轮动力学,海森堡图片的基础上,介绍。我们表明,棘轮效应是在经典和量子力学的共同起源的原则,虽然完全混沌抑制这些影响在前者,但不一定是后者。棘轮效应和相干动力学控制之间的关系。
2009-06-08 nlin.CD quant-ph
Beating Random Assignment for Approximating Quantum 2-Local Hamiltonian Problems
量子k-局部哈密顿问题是经典约束满足问题(k-CSP)的自然推广,并且对于NP的量子模拟QMA是完备的。虽然k-局部哈密顿问题的复杂性已经得到了很好的研究,但只有少数近似结果是已知的。对于Max 2-Local Hamiltonian,其中每个项是秩3投影,经典Max 2-SAT的自然量子推广,最着名的近似算法是平凡随机分配,产生0.75近似。我们提出的第一近似算法击败这个界限,一个经典的多项式时间0.764近似。对于严格二次的情况,这是最大纠缠的情况下,我们提供了一个0.801近似算法,并数值证明,我们的算法可能是一个0.821近似。我们猜想这些是最难近似的例子。我们也给出了其他相关的经典2-CSP的量子推广的改进的近似。最后,我们利用量子连接到广义的Grothendieck问题,以获得一个经典的常数因子近似的物理相关的特殊情况下,严格二次无痕2-局部哈密顿对二分相互作用图,其中的反对数近似是最好的以前已知的(一般的相互作用图)。我们的工作采用最近开发的技术来分析经典近似的CSP,并打算访问的量子信息科学家和经典的计算机科学家。
2020-12-22 cs.DS quant-ph
The fundamental connections between classical Hamiltonian mechanics, quantum mechanics and information entropy
我们表明,经典和量子系统之间的主要区别可以理解的信息熵。经典系统可以被认为是内部动力学可以以任意精度已知的系统,而量子系统可以被认为是内部动力学根本无法访问的系统。由于信息熵可以用来表征整个系统的状态在多大程度上识别其部分的状态,因此经典系统可以具有任意小的信息熵,而量子系统则不能。这提供了一些见解,使我们能够理解这两种理论之间的类比和差异。
2020-01-20 physics.class-ph quant-ph