Are Number and Phase Complementary Observables?
我们研究了表征量子光学数和相位作为互补观测量的各种方法。
2001-05-09 quant-ph
A mathematical formalism of non-Hermitian quantum mechanics and observable-geometric phases
本文在量子力学的Dirac-von Neumann形式的基础上,给出了非厄米量子力学的数学形式.在这种形式主义中,状态公设与狄拉克-冯·诺依曼形式主义中的状态公设相同,但可观测公设应该被改变为包括代表可观测的准厄米算符(具有实谱的标量型谱算符),因此测量公设和演化公设都必须相应地修改。这是基于斯通型定理证明,非厄米量子系统的动力学是由para-unitary时间演化。在非厄米特条件下给出了关于某个状态下可观测量的期望的玻恩公式,证明了对于每个厄米特可观测量,玻恩公式都等于通常的玻恩定则,但对于非厄米特可观测量,玻恩定则可能依赖于测量,通过选择与被测非厄米特可观测量相关联的度量算子。我们的形式既不是哈密顿依赖的,也不是基依赖的,但可以恢复PT对称和双正交的量子力学,并且它在厄米特背景下简化为量子力学的Dirac-von Neumann形式.作为应用,我们研究了非厄米量子系统的可观测几何相位。
2022-03-28 math-ph math.MP math.OA
On measurements of the canonical phase observable
单模相位观测量的测量研究的量子理论测量的精神。我们确定了相位观测量的最小测量模型,并考虑使用双零差检测器测量这些观测量的方法。我们表明,在原则上,通过双零差检测的信号状态的正则相位分布可以测量通过第一次处理的状态,使用一个双模酉信道。
2013-03-01 quant-ph
Noise sequences of infinite matrices and their applications to the characterization of the canonical phase and box localization observables
定义并确定了与协变相位和盒局部化观测量相关的无限矩阵噪声序列。在相关的可观测量类别中,典型的可观测量被表征为具有渐近最小或最小噪声的可观测量,即,噪声趋于0或具有值0。
2006-01-23 quant-ph
On the structure of covariant phase observables
研究了协变相位观测量的数学结构。这样的可观测量可以替代地表示为相位矩阵、单位向量的序列、相位状态的序列、或作为协变迹保持操作的等价类。协变广义算子测度由结构矩阵定义,结构矩阵构成W *-代数,相位矩阵是W *-代数的子集。研究了相位概率测度的Radon-Nikodym导数的性质。
2002-02-11 quant-ph
Observable Phase Entanglement
量子纠缠可以表现为波包的变窄。我们定义的相位纠缠现象,并描述其对空间定位实验的解释效果。
2004-04-16 quant-ph
Quantum tomography, phase space observables, and generalized Markov kernels
我们构造了一个广义马尔可夫核,它将零差层析成像的观测量转换为具有正则核状态的协变相空间观测量。说明性的例子中给出的情况下,一个“薛定谔猫”内核状态和Cahill-Glauber s-参数化分布。此外,我们考虑一个例子的内核状态时,广义马尔可夫核不能构造。
2009-06-11 quant-ph
Quantum Phase Space in Relativistic Theory: the Case of Charge-Invariant Observables
量子相空间的数学方法在量子光学和非相对论量子力学等物理应用中有着重要的应用。然而,试图把它推广到相对论的情况下,导致一些困难。问题之一是相对论粒子能谱的能带结构。这对应于内部自由度,即所谓的电荷变量。在物理问题中,我们经常处理不依赖于这个自由度的动力学变量。它们是位置、动量以及它们的任意组合。限制我们的考虑,这种可观的,我们提出了相对论Weyl-Wigner-Moyal形式主义,包含一些令人惊讶的差异,从它的非相对论的对应。
2004-02-19 hep-th math-ph math.MP
Covariant localizations in the torus and the phase observables
我们用希尔伯特空间中的单位向量序列描述了一维盒子中量子粒子的所有定域观测量。给出了半正定复矩阵的另一种表示,并指出了交换局部化。作为结果,我们还得到了一个向量序列特征的协变相位观测量。
2001-05-17 quant-ph
Moment operators of the Cartesian margins of the phase space observables
利用算子积分理论,确定了由混合态产生的相空间观测量的笛卡尔边界的矩算子。$x$ -裕度的矩是位置算符的多项式,而$y$ -裕度的矩是动量算符的多项式。
2004-12-13 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
Inefficient eight-port homodyne detection and covariant phase space observables
我们考虑量子光学八端口零差探测方案的情况下,每个相关的光子探测器被分配有不同的量子效率。我们给出了一个数学上严格和严格的量子力学证明的事实,即在高振幅限制的测量可观察(正算子措施)是一个涂抹的协变相空间可观察到的理想测量。对任意参数域证明了这一结果。此外,我们研究了一些性质的测量可观。特别是,我们表明,观察的状态区分能力不受检测器效率低下。
2010-04-28 quant-ph
On the complementarity of the quadrature observables
在本文中,我们研究的正交可观测量对的耦合特性,表明,除了外尔关系,他们共享相同的耦合特性的位置-动量对。特别是,它们是互补的。我们确定了协变相空间观测量相对于任意旋转参考系的边缘观测量,并观察到这些边缘观测量是不尖锐的正交观测量。相关的分布构成了协变相空间可观测的相空间分布的Radon变换。由于正交分布是一个状态的Wigner函数的Radon变换,我们还展示了正交观测量和层析观测量之间的关系,并展示了如何构造相空间的观测量从正交观测量。最后,我们给出了一种方法,测量任何互补的正交可观测量对与一个单一的测量方案。
2009-12-17 quant-ph
The quantum absolute phase observable
定义可观测${\bf ϕ}$与可观测数${\bf N}$正则共轭一直是量子理论中的一个开放问题。在这里,我们展示了如何定义绝对相位观测${\bf Φ}\equiv |{\bfϕ}|$适当限制的希尔伯特空间的$x$和$p$一样的变量。这个${\bf Φ}$实际上是相位的绝对值,并且具有正确的经典极限。对Carruthers和Nieto的"余弦“${\bf C}$和”正弦“${\bf S}$算子进行了修正。
2002-06-25 gr-qc hep-th physics.optics
Heisenberg-Weyl Observables: Bloch vectors in phase space
我们介绍了一个厄米推广的泡利矩阵的高维海森堡-外尔算子的基础上。海森堡-外尔观测量的完整集合使我们能够识别离散相空间中任意密度算子的实值布洛赫向量,并平滑过渡到无限维。此外,我们得到了任何一组反可换观测值的期望值之和的界。这样的界限可以用于纠缠检测,我们表明,海森伯-外尔观测提供了第一个非平凡的例子超越二分法的情况。
2016-07-21 quant-ph
A note on the measurement of phase space observables with an eight-port homodyne detector
众所周知,信号场的Husimi Q函数实际上可以通过八端口零差检测技术来测量,只要参考光束(用于零差检测)是非常强的相干场,使得它可以被经典地处理。使用最近严格的结果,零差检测可观的量子理论,我们表明,任何相空间可观的,而不仅仅是Q-函数,可以获得作为一个高的振幅限制的信号实际测量的八端口零差检测器。这一事实的证明不涉及任何古典性假设。
2007-08-30 quant-ph
Torus as phase space: Weyl quantization, dequantization and Wigner formalism
在没有正则性假设的情况下,显式计算了环面(作为相空间)上经典观测量的Weyl量子化。等价类的符号产生相同的Weyl算子的特点。一般量子观测量动力学的海森堡方程是通过在环面上的Moyal括号写的,维格纳变换的支持的特点。最后,介绍了一个反量化过程,适用于,例如,泡利矩阵。从而得到相应的经典符号。
2014-09-11 math-ph math.MP quant-ph
Multi-copy uncertainty observable inducing a symplectic-invariant uncertainty relation in position and momentum phase space
我们定义了一个不确定性观察,作用于几个副本的连续变量玻色子态,其平凡的不确定性下界诱导非平凡的相空间不确定性关系的一个单一的副本的状态。利用Schwinger表示的角动量的玻色子算子,我们构造这样一个观察,是不变的辛变换(旋转和压缩相空间)。我们首先设计了一个两个副本的不确定性观测,这是一个离散谱算子消失的确定性,当且仅当它被应用于(两个副本)任何纯高斯状态集中在原点。其方差的非负性转化为薛定谔-罗伯逊不确定性关系。然后,我们将我们的构造扩展到一个三拷贝不确定性观测,它在位移(相空间中的平移)下表现出额外的不变性,因此它在每个纯高斯态上都消失了。由此产生的高斯幺正下的不变性使这一观察到的一个自然的工具来测量相空间的不确定性-或从纯高斯偏差-连续变量玻色子态。特别是,它表明,香农熵的观察提供了一个辛不变的熵测量的位置和动量相空间的不确定性。
2019-11-19 quant-ph
Leggett-Garg inequalities with deformed Pegg-Barnett phase observables
研究了玻色子系统的Leggett-Garg不等式,该玻色子系统的观测量是通过变形Pegg-Barnett相位算符得到的。我们考虑两个可观的,并表明量子傅里叶变换是有用的实现所需的测量。推导出明确的形式为LGIs使用相干态$|α\rangle$作为初始状态,我们探索的制度,他们被违反时,观测的相位算子之间的时间差是不同的。我们表明,系统仍然是非经典的大振幅限制没有耗散,但耗散,我们的违反迅速减少。
2023-02-03 quant-ph
Observable Dirac-type singularities in Berry's phase and the monopole
通过对一个模型绝热演化的计算机模拟,证明了2nπBerry相的物理真实性和可观测性,而不是通常认为的模2π拓扑相.使用贝瑞相位与狄拉克相位的类比,可以得出结论:围绕强度为n/2的磁磁共振的干涉仪回路产生可观察到的2nπ相移,其中n是整数。提出了一种观察这种效应的实验方法。
2001-11-23 quant-ph
The uniqueness question in the multidimensional moment problem with applications to phase space observables
应用多复变全纯函数理论证明了经典矩量问题的一个涉及指数有界性准则的定理的多维变式。本文将Petersen关于多维矩量问题与一维矩量问题之间关系的一个定理推广到半直线和实直线的紧子集上。这些结果被用来解决由数态产生的量子相空间可观量的矩问题。
2001-08-13 quant-ph
A Method for Justification of the View of Observables in Quantum Mechanics and Probability Distributions in Phase Space
有被认为是某些假设的推论对微观现象的观察过程。我们表明,扩大相空间和它的运动组和帐户的扩散运动的微系统在扩大的空间,该运动的行为由小的随机平移沿扩大组,导致可观察到的量子效应。这种方法使人们能够恢复波函数在相空间中的概率分布。本文所考虑的模型的参数是根据氢原子光谱中的兰姆位移估计的。
2001-06-19 quant-ph
Continuous-time histories: observables, probabilities, phase space structure and the classical limit
本文阐述了量子理论的连续时间历史描述的结构,它源于自洽历史方案。特别地,我们研究了历史希尔伯特空间的构造,历史观测量的识别和退相干泛函(包含概率信息的对象)的形式。它示出了后者是如何等价于封闭的时间路径(CTP)生成功能。我们还研究了相空间结构的理论首先通过建设的一般表示的历史组(类似的Weyl组)和实施的历史Wigner-Weyl变换。后者使我们能够只用相空间量来描述量子理论。这些结果使得实现一个算法,用于确定一个一般的量子系统的经典(随机)的限制。
2001-04-20 gr-qc hep-th math-ph
Statistical ensembles for phase coexistence states specified by noncommutative additive observables
本文推广广义统计系综,解决非对易加性观测量指定相共存态时传统系综定义不良的问题,并给出密度矩阵、热力学函数及强度参数的直接计算方法。
2023-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Abelian observable-geometric phases and the Riemann zeros
本文引入非阿贝尔可观测量几何相位,提出在周期驱动量子系统中以几何相位而非本征值方式实现黎曼零点,从而为研究黎曼假设提供新的物理途径。
2024-03-28 math.NT math.OA quant-ph
Hermitian--to--quasi-Hermitian quantum phase transitions
量子相变的现象被认为是在特殊情况下,其中的演化规律保持单一的,其中的束缚态能量仍然是可观察的。在界面处,观测量的常规厄米性消失了,取而代之的是所谓的准厄米性。通过接口的系统的通道的几个功能进行了讨论和说明的基本说明性${\cal PT}-$对称的例子。
2018-04-10 hep-th math-ph math.MP
Observable geometric phase induced by a cyclically evolving dissipative process
在一份重要的文件(物理学评论Lett。96,150403(2006)),我们提出了一种新的方法,通过完全非相干现象在量子系统上产生可观测的几何相位。其基本思想是通过“机械地”操纵系统与之相互作用的环境,迫使系统的基态周期性地演化。本文以更直接的方式求解了我们以前分析过的一个多能级原子与宽带压缩真空玻色浴相互作用的具体方案,该玻色浴的压缩参数沿一个闭环随时间平滑变化。这个新的解强调了系统的基态上的几何相位实际上是由于纯粹的非相干动力学引起的
2006-10-17 quant-ph
Dynamical phase transitions, time-integrated observables and geometry of states
我们表明,存在动态相变(DPTs),定义在[物理。[110 135704(2013)],在横向场伊辛模型(T)中远离静态量子临界点。我们研究了[Phys. Rev. B 88 184303(2013)]中发现的与时间积分观测量的生成函数中的奇点相关的一类特殊状态。研究了这些特殊态的动力学行为,发现了与动力学相变相关的初始态返回概率的时间非分析性.通过计算Berry相位和Chern数,我们发现这组特殊态具有类似于静态量子临界点的有趣几何特征。
2013-09-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
The norm-1-property of a quantum observable
正规化正算子测度$X\mapsto E(X)$具有范数-1-性质,如果$\no{E(X)}=1$无论何时$E(X)\ne O$。这一性质反映了这样一个事实,即测量结果的概率值,这样的可观的可以任意接近一个与适当的状态准备。范数-1性质的一些一般含义进行了研究。作为案例研究,本地化可观测量,相位可观测量,相空间可观测量被认为是。
2002-12-16 quant-ph
Determination of all pure quantum states from a minimal number of observables
我们证明了对于任何正整数$n$,映射$x \in \mathbb{C}^n \mapsto \{\left|\langle x, z_i \rangle \right|^2\}_{i=1}^{4n} \in \mathbb{R}^{4n}$,其中$z_i$是四个$n\times n$酉矩阵的列,是一般内射模乘的全局相位因子,产生一个家庭的嵌入$\mathbb{C}P^{n-1}$到$\mathbb{R}^{4n-4}$。特别地,这意味着具有四个通用满秩观测量的纯态的分布测量是信息完备的,这对于$n \geq 6$是尖锐的。为了补充这一信息理论的研究,我们建立在一个配套文件中,相位提升算法产生有效的相位检索二次测量与$O(1)$酉矩阵,具有很高的概率,其中的酉是iid根据哈尔措施。
2015-07-05 math-ph math.AG math.DG
Comment on "Quantum phase for an arbitrary system with finite-dimensional Hilbert space"
对于能量本征值有限的哈密顿量,最近D。Arsenovic等人[Phys.Rev.A85,044103(2012)]。对于产生周期演化的哈密顿量,我们证明了这种构造只是对已知的正则“时间”或“年龄”观测值的简单重新标度,周期T重新标度为2π。此外,对于生成准周期演化的哈密顿算子,我们注意到,该构造导致相位观测具有几个不期望的特征,包括(i)对于系统的任何状态具有平凡均匀的概率密度,(ii)在适当的限制下不减少到周期性情况,以及(iii)没有任何明确的推广到无限能谱。相比之下,我们注意到,一个协变的时间观测已被定义为这样的哈密顿量,这避免了这些功能。我们还展示了如何“准周期”的时间观测可以表示为一个序列的周期性时间观测的定义明确的限制。
2012-11-14 quant-ph
Tilted phase space measurements
我们表明,π/2的相移是至关重要的相空间平移协方差的八端口零差检测中可观察到的测量高振幅极限。然而,对于任意的相移θ,我们明确地构造了R $^2$的一个不同的非等价的射影表示,使得可观测量关于这个表示是协变的。因此,我们能够确定测量的可观测的任意参数场和相移。在几何上,相移的变化对应于系统的相空间中的一个轴的倾斜。
2010-09-21 quant-ph
Classical Representations of Quantum Mechanics Related to Statistically Complete Observables
我们提出了一个重新制定的量子力学的概率措施和函数的一般经典样本空间,特别是在概率密度和功能的相空间。我们研究的基础是所谓统计上完整的可观测量的存在以及状态空间和可观测量空间之间的二元性,后者在量子和经典情况下都成立。在相空间的背景下,我们进一步讨论联合位置动量观测量,希尔伯特空间的无穷可微函数相空间,和反量子化。最后,研究了量子动力学与经典刘维尔动力学的关系。
2006-10-16 quant-ph
Extrapolating quantum observables with machine learning: Inferring multiple phase transitions from properties of a single phase
我们提出了一种机器学习方法,通过外推量子系统的性质来预测哈密顿相图中的急剧转变。该方法是基于高斯过程回归与内核的组合选择通过迭代过程最大化的内核的预测能力。该方法能够跨过渡线进行外推。给定相位内的计算不仅可用于预测最近的急剧转变,还可用于预测通过单独相位从可用数据中移除的转变。这使得本方法特别有价值的搜索相变的参数空间的部分,不能探测实验或理论。
2019-04-24 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Resonant energy scales and local observables in the many-body localised phase
我们制定了一个理论的共振在多体局域(MBL)相的无序量子自旋链的局部观测。一个关键的结果是表明局域观测量的矩阵元与多体能级谱之间存在普适的相关性。这揭示了矩阵元素如何编码与共振相关的能量尺度,从而使我们能够表明这些能量是幂律分布的。利用这些结果,我们解析地计算了局域极化率和本征态保真度的分布。这些数量的第一个特点MBL系统的接近非相互作用的,而第二个突出了他们的极端敏感性,局部扰动。我们的理论方法是考虑改变局部场的影响,这会导致光谱特性的参数动力学。我们证实我们的结果在有限系统中使用精确对角化数值。
2022-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Time-integrated observables as order parameters for dynamical phase transitions in closed quantum systems
多体系统的动力学行为往往比从它们的静态性质所能预期的要丰富得多。在这里,我们表明,在封闭的量子系统中,这变得很明显,通过考虑时间积分可观的序参量。特别是,其生成函数的分析性质,估计由全计数统计,允许识别动态阶段,即具有特定波动性质的时间积分可观测量的阶段,并定位这些阶段之间的过渡。我们详细讨论了横场中的量子伊辛链的情况。我们发现,该模型显示了一个连续的量子动力学跃迁,其中静态跃迁只是一个终点。这些奇异性不是初始条件或其他外部非平衡协议的特定选择的结果,例如耦合常数中的猝灭。它们可以探测一般通过量子跳跃统计的相关开放问题,并为量子伊辛链的情况下,我们概述了一个可能的实验实现这个计划的数字量子模拟与冷离子。
2012-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Exploiting nonequilibrium phase transitions and strong symmetries for continuous measurement of collective observables
本文利用耗散多体系统中的强对称性与非平衡相变,提出一种通过连续监测输出信号直接推断集体自旋系统总角动量的协议,无需重复投影测量,为量子比特系综的集体性质测量提供新途径。
2024-07-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lie algebraic quantum phase reduction based on heterodyne detection
本研究将量子相位约化方法扩展至外差检测,通过对所有正交可观测量进行均匀连续测量平均化测量反作用,实现了量子振荡器间无偏的同步评估,并揭示相位簇数量受玻色子能级限制。
2024-06-27 quant-ph
Locating topological phase transitions using nonequilibrium signatures in local bulk observables
拓扑量子相不能用体中的局部序参量来表征。然而,在这项工作中,我们表明,一个拓扑量子临界点的签名仍然在本地的大量可观的,并表现为非解析性的期望值采取了家庭的非平衡态使用量子淬火协议。该签名可用于精确定位参数空间中的临界点。可以选择一个大类的初始状态的淬火(包括有限的温度状态),充分条件是存在一个有限的职业梯度相对于能量的单粒子临界模式。我们证明了这些结果在易处理的模型中的非相互作用费米子表现出拓扑相变在一个和两个空间维度。我们还表明,非解析性可以缺席,如果间隙关闭是非拓扑的,即,当它对应于无相变时。
2017-01-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Algebra for generalised quantum observables
广义可观测量(POM可观测量)对于表示量子系统上所有可能的测量是必要的。有用的代数运算,如加法和乘法定义为这些可观的,恢复了许多优势,更严格的埃尔米特算子形式主义。例子包括新的不确定性关系和度量,以及光学相位应用。
2003-09-16 quant-ph
Characterizing quantum phase transitions by single qubit operations
我们引入可观测量,借用量子信息理论的概念,在自旋系统的量子相变的表征。这些观测量是唯一定义的单自旋幺正操作。我们定义了基态和由单量子比特局域门作用产生的态之间的能隙。我们表明,这个静态量只涉及单网站的期望和两点关联函数的基态。然后我们讨论了一种动力学局域可观测量,定义为对基态进行瞬时单比特微扰后量子态演化的加速度。这个量也涉及三点相关性。我们证明了在一类自旋系统中,静态和动态观测量都能完全检测和表征量子临界点。
2006-04-07 cond-mat.other quant-ph
Semiclassical evolution of correlations between observables
量子算符与密度算符的任意乘积的迹被表示为它们的Weyl符号与Wigner函数的乘积的多相空间积分。用各种演化算子散布这些因子,得到一个演化的相关性。匹配的多重积分的内核内的Weyl表示的演变被确定为一个单一的复合酉算子的痕迹。它在半经典近似下的估值则成为对应的经典复合正则变换的周期轨迹之和。通过改变积分变量和简化的复合幺正算子,可以避免对周期轨迹的搜索。所有的运营商的限制与光滑的非振荡Weyl符号的观测量减少了演变的相关性,一个单一的相空间积分。如果每一个可观测量都经历了独立的海森堡演化,那么整体的相关性就会经典地演化。否则,内核获得非经典相位因子,尽管它仍然依赖于纯经典复合轨迹:例如,量子洛施图回波的双重返回的相位与单个回波的相位的两倍不一致。
2015-07-16 quant-ph
The quantum phase problem: steps toward a resolution
定义可观测${\bf ϕ}$与可观测数${\bf N}$正则共轭一直是量子理论中的一个开放问题。这个问题源于${\bf N}$是从下面有界的。在以前的工作中,我们已经展示了如何定义的绝对相位观测${\bf Φ}\equiv |{\bfϕ}|$适当限制的希尔伯特空间的$x$和$p$一样的变量。在这里,我们表明,也从经典的角度来看,没有严格的定义,即使它的绝对值是很好的定义的相位。
2002-03-11 gr-qc hep-th physics.optics
Interacting Quantum Observables: Categorical Algebra and Diagrammatics
本文有两个紧密交织的目标:(i)介绍一种直观和通用的多量子比特系统的图形演算,ZX演算,它大大简化了量子计算和信息领域的推导。(ii)公理化量子观测量的互补性,在一个一般的框架内的物理理论的匕首对称幺半群范畴。我们还公理化在这个框架内的相移。使用良好的研究规范之间的对应关系的图形演算和对称monoidal类别,我们的研究结果提供了一个纯粹的图形形式化的互补量子观测。每一个单独的可观测量,由一个交换的特殊匕首弗罗贝纽斯代数表示,产生一个阿贝尔群的相移,我们称之为相位群。我们还确定了一个强大的形式的互补性,满足Z和X自旋观测量,从而产生一个缩放的双代数的变体。
2011-04-21 cs.LO math.CT math.QA
Informationally complete sets of Gaussian measurements
本文证明了有限自由度连续变量系统中任意一组高斯观测量信息完备的充要条件。特别是,我们证明了信息完整集要么包含单个信息完整可观测量,要么包含无限多个可观测量。我们表明,对于一个单一的信息完全的可观察,最小的结果空间是相空间,和观察总是可以得到从量子光学$Q$ -函数的线性后处理和高斯卷积,在一个合适的辛坐标的相空间。在投影值高斯可观测量的情况下,例如,广义场求积,我们证明了一个信息完备的可观测量集必然是无限的。最后,我们推广的治疗的情况下,测量耦合给出了一个一般的线性玻色子通道,并表征信息的完整性为任意一组相关的可观测量。
2013-08-09 quant-ph
Gauge freedom in observables and Landsbergs nonadiabatic geometric phase: pumping spectroscopy of interacting open quantum systems
我们建立了一个一般的密度算符方法来研究慢驱动开放量子系统的几何稳态泵浦。这种方法适用于强相互作用的系统,弱耦合到多个水库在高温下,说明了安德森量子点,但显示出推广的潜力。抽运产生了一个非绝热的几何相,可以描述的框架最初开发的经典耗散系统的兰茨贝格。这个几何相位是由传输的可观测量(电荷、自旋、能量)而不是由量子态累积的。因此,它从根本上不同于绝热的贝里-西蒙阶段,即使在将其推广到混合状态时,遵循Sarandy和激光雷达。重要的是,我们的几何公式泵保持接近一个直接的物理直觉(i)通过绑定规范转换到校准的仪表登记的可观察的传输和(ii)通过推导出一个几何连接从驱动频率扩展的电流。我们的方法提供了一个系统的和有效的方法来计算各种可观的几何泵浦,包括电荷,自旋,能量和热量。我们的几何曲率公式揭示了一个一般的实验方案进行几何输运光谱,增强标准的非线性光谱的基础上测量静态参数。我们指出测量策略分离有用的几何泵浦传输的贡献,从非几何效应。最后,我们强调了我们的方法在一个详尽的比较与Sinitsyn-Nemenmann全计数统计(FCS)的方法几何泵的可观察的第一时刻的几个优点。我们解释如何在FCS的方法中的“绝热”近似导致一个明显的非绝热的结果,涉及一个有限的延迟时间的参数驱动的响应。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unified Phase-Space Mapping of Quantum Observables in a Multi-Driven Vapor: Resonance Fluorescence as an Electrometry Probe and Correlation Witness
South Valley University(南谷大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
该研究提出统一框架分析多驱动蒸汽中量子可观测量,利用密度矩阵形式和SW维格纳函数,揭示可观测量间关系,分离多普勒奇数分量得量子关联见证,共振荧光成热鲁棒可观测量,实现抗多普勒量子传感和精密场电测。
2026-07-14 quant-ph
Route to Observable Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov Phases in 3D Spin-Orbit Coupled Degenerate Fermi Gases
大约50年前,二维超导体中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相首次被预测,但迄今为止仍然缺乏明确的实验证据。最近实验上实现的自旋不平衡费米气体可能会揭开这种难以捉摸的状态,但需要非常严格的实验条件。在这封信中,我们表明,FFLO相可以观察到,即使在三维简并费米气体自旋轨道耦合和面内塞曼场。在固体材料中,FFLO相是由费米面的不对称性和超流序之间的相互作用驱动的,而不是磁性和超导序之间的相互作用。预测的FFLO相存在于一个巨大的参数区域,由于三维几何结构而具有稳定的长程超流序,并且可以在实验已经达到的温度($T\sim 0.05E_{F}$)下观测到,从而为探索FFLO物理开辟了一条新的迷人的途径。
2013-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Optimized Sampling of Mixed-State Observables
统计系综的量子动力学模拟提出了一个重大的计算挑战,由于事实上,混合状态需要表示。如果基础动力学是完全幺正的,例如在有限温度下的超快相干控制中,近似时间相关观测量的一种方法是通过求解一组具有随机相位的波函数的薛定谔方程来采样密度算子。我们发现,平均而言,随机相位波函数表现良好的合奏与高混合度,而在较高的纯度确定性采样的能量最低的本征态变得优越。我们证明了最小化的最坏情况下的计算任意可观的错误是唯一达到基于本征态的采样。我们表明,这个错误可以用来形成一个定性估计的集合纯度的本征态为基础的方法的采样性能优于随机相位波函数。此外,我们提出了改进这两个计划,从采样过程中删除冗余信息,以加速其收敛。最后,我们指出了如何利用低秩观测量的结构来进一步改进基于本征态的采样方案。
2019-11-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reducing quantum resources for observable estimation with window-assisted coherent QPE
本文研究窗口辅助的相干 QPE 作为子例程估计可观测量的量子任务,通过加窗和改进块编码技术,将 Toffoli 门数量减少两个数量级以上,并提供了窗口函数改善复合算法误差的模型。
2025-08-08 quant-ph
Quantum-enhanced phase estimation using optical spin squeezing
量子精密测量使得能够以超过散粒噪声极限的精度估计光学相移。超过这个限制的一种方法是使用压缩态,其中一个可观察量的量子噪声降低,而其互补伙伴的量子噪声增加。由于散粒噪声限制了所有经典状态的相位灵敏度,因此被测量的可观测值的平均值中的噪声降低允许改善相位灵敏度。然而,可以使用考虑测量结果的全部分布的相位估计策略来实现附加的相位灵敏度。在这里,我们实验研究的相位灵敏度的五粒子光学自旋压缩态的光子减法产生的参量下转换光子源。所有光子数结果的Fisher信息表明,与散粒噪声极限相比,可以获得1.58的量子优势,即使由于实验缺陷,相关自旋可观测的平均噪声没有达到子散粒噪声精度。我们的证明意味着自旋压缩的应用量子精密测量的性能改善。
2016-10-12 quant-ph
Canonical Quantum Teleportation
正则共轭观测量如位置-动量和相位-数在量子隐形传态中扮演着三重角色。首先,两个可交换的正则观测量(如相位差和数和)的公共本征态提供了两个系统之间的量子信道。其次,在Bell算符测量中测量了另外两个系统的一对相似的正则可观量。
2000-01-14 quant-ph
Multi-time correlations in the positive-P, Q, and doubled phase-space representations
对量子力学相空间表象中的多时间关联的计算,得到了一些物理上直观的结果。它们将时间相关的随机样本与多时间可观测量联系起来,并依赖于无导数算子恒等式的存在。特别是,表达式的时间有序正常有序的观测值的正P分布,取代海森堡算子与裸露的时间依赖的随机变量,确认扩展早期的结果为Glauber Sudarshan P.类似的表达式被发现的反正常有序的情况下,双相空间Q表示,以及双相空间S-有序表示之间的转换规则。后者被证明是很容易利用,以进一步计算反正常和混合有序的多时间观测值的正P,维格纳,双维格纳表示。哪些混合阶观测值是顺从的,哪些不是,并明确吻合给出了四阶。总的来说,相空间表示中的量子多时间观测量理论得到了扩展,允许对许多情况进行非微扰处理。的准确性,可用性和可扩展性的结果,以大型系统证明使用随机模拟的非常规光子封锁系统和相关的玻色-哈伯德链。此外,一个强大的,但简单的算法相空间样本的随机方程的积分。
2021-05-06 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical phase transitions, temporal orthogonality and the dynamics of observables in one dimensional ultra-cold quantum gases: from the continuum to the lattice
我们研究了在超流体和绝缘体之间的基态相变模型中,速率函数和局部观测量在猝灭后的动力学。零的返回概率,对应于奇异的速率函数,已被建议,以表明出现的动态临界性,我们解决的问题,这样的零是否可以绑定到物理相关的观测量的动态,因此序参量的系统。为此,我们首先数值分析了一个硬核玻色子气体在一维波导的动力学时,淬火晶格势是相称的粒子密度。这样一个系统可以经历一个钉扎过渡到绝缘状态,我们发现非解析行为的速率函数的演变,这是动态相变的指示。此外,我们进行模拟的动量分布的时间依赖性和比较的周期性的崩溃和复苏周期的非解析率函数:这两个被发现是密切相关的深度淬火。然后,我们确认这一观察的分析计算上的一个密切相关的离散模型的硬核玻色子在交错的潜在的存在下,并找到表达的速率函数的淬火。通过提取的零的Loschillo振幅,我们发现了一个非平衡的时间尺度出现的非解析性,并讨论了它与实验相关的宇称算子的动力学的关系。
2017-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph