Universal holonomic control of algebras of observables
University of Southern California（南加州大学）
本文证明固定分块结构的可观测代数具有唯一酉不变平行输运，其完整群覆盖所有内部逻辑门与等类型扇区置换，并可通过等谱控制绝热实现逻辑门。
2026-10-20 quant-ph
A Universal Formulation of Uncertainty Relation for Error-Disturbance and Local Representability of Quantum Observables
量子不确定性的一个普遍的公式，关于量子不确定性，量子测量，其不可避免的观察者的影响，提出了额外的重点是在一个给定的状态量子可观的表示。该框架的操作有形性确保了所产生的一般关系接受自然的操作解释和表征，从而可能最重要的是，它们的实验可验证性。鉴于普遍制定，海森堡的原始哲学的不确定原理，最典型的例子，在他著名的伽玛射线显微镜Gedanken实验，是重新审视;它是重新制定和重申，作为一个完善的不去定理，虽然可能在一个较弱的形式比原来的意图。这些关系本质上是其特殊情况的推论，包含了几个已知的关系，包括最著名的标准Kennard-Robertson关系、联合测量的Arthurs-Kelly-Goodman关系以及误差和误差干扰的Ozawa和Watanabe-Sagawa-Ueda关系。
2022-04-26 quant-ph
Universal observable detecting all two-qubit entanglement and determinant based separability tests
我们构造了一个单一的可观测测量，其平均值的四个副本的{ \it未知}两个量子比特状态是足够的明确的决定是否状态是可分离的或纠缠。换句话说，存在一个普适的集体纠缠见证来检测所有的两量子比特纠缠。该测试直接与在一定程度上定量表征纠缠的函数相关联。这个函数在所谓的局域纯操作和经典通信（pLOCC）下是纠缠单调的，它们保持了局域维数。此外，它提供了严格的上界和下界的消极和并发。设计了估计未知两量子比特纠缠的基本量子计算装置。
2007-10-29 quant-ph
Uncertainty relations for any multi observables
不确定关系描述了可观测量标准差乘积的下界。通过揭示量子观测量的标准偏差与算符数值半径之间的联系，建立了任意$k$观测量的普适测不准关系，其形式依赖于$k$的奇或偶性质.至少对于$k=2n$和$k=3$这两种情况，这种普适的测不准关系是紧密的。对于两个可观测量，不确定关系是薛定谔不确定原理的一个更简单的重新表述。
2016-01-24 quant-ph
Universal Local symmetries and non-superposition in classical mechanics
在经典力学（CM）的希尔伯特空间表述中，由Koopman和von Neumann（KvN）开创，有可能比CM的标准方法中更多的可观测量。在本文中，我们表明，实际上许多这些额外的可观的是不不变的一组普遍的局部对称性，一旦出现的KvN扩展到包括微分形式的演变。由于它们的非不变性，这些额外的可观测量必须被删除。这种移除使得KvN中的态的叠加成为不可能，因此也使得CM中的态的叠加成为不可能。
2010-06-15 quant-ph
Experimental test of universal complementarity relations
互补性限制了不相容的量子观测量可以联合测量的精度。尽管有流行的概念，海森堡测不准关系并没有量化这个原理。我们报告的实验验证普遍有效的互补关系，包括改进的关系在这里得到的。我们利用两个光子量子比特之间的爱因斯坦-波尔多尔斯基-罗森相关性，共同测量一个不兼容的可观测量。我们的测量误差的乘积低到足以违反广泛使用但不普遍有效的阿瑟-凯利关系。
2013-05-30 quant-ph
Tomography is necessary for universal entanglement detection with single-copy observables
纠缠是量子力学的核心奥秘之一，在量子信息理论的众多应用中起着至关重要的作用。一个自然的问题，无论是理论和实验的重要性是是否普遍的纠缠检测是可能的，没有全状态层析成像。在这项工作中，我们证明了一个不去定理，排除了这种可能性的任何非自适应计划，只采用单拷贝测量。我们还详细研究了以前实施的实验，该实验声称通过自适应单拷贝测量来检测两个量子比特态的纠缠，而无需全态层析成像。通过进行实验和分析数据，我们证明收集的信息确实足以重建状态。这些结果揭示了单拷贝测量在纠缠检测中的一个基本极限，并为研究量子态的其他有趣性质（如部分转置的正性和$k$ -对称可拓性）的检测提供了一个一般框架.
2015-11-02 quant-ph
Universal Uncertainty Principle, Simultaneous Measurability, and Weak Values
在传统的表述中，人们普遍认为观测量的同时可测性和交换性是等价的。然而，一些反对意见声称，有情况下，即使无处可交换的可观测量可以同时测量。在这里，我们概述了一个新的理论，同时测量的基础上，一个状态相关的配方，其中无处可交换的可观的同时测量显示在某些状态，使已知的反对传统的理论在理论上是合理的。我们还讨论了新的结果之间的关系弱值和输出概率分布的同时测量。
2011-08-03 quant-ph
Universality of Sequential Quantum Measurements
由量子测量引起的非均匀扰动意味着在进行某些测量之后，可实现的后续测量变得有限。人们无法通过顺序或任何其他方法规避的明显的一般限制是，实际实现的测量必须是联合可测量的。在这项工作中，我们表明，任何联合可测量的观测值对可以在一个连续的测量方案中获得，即使第二个可观测值将决定后，第一次测量。这种普遍性特征仅适用于具有特定结构的测量方案。作为补充的结果，我们提供了一个表征的所有可能的联合测量缺乏普遍性的顺序测量。
2014-02-18 quant-ph
Universal scheme for violation of local realism from quantum advantage in one-way communication complexity
我们考虑通信复杂性问题和检测相关性（违反当地的现实主义）之间的关系，没有当地的隐藏变量模型。我们展示了第一个普遍的等价性，在这种类型的问题和非信号相关性的协议之间的特性。通过给出构造贝尔不等式的一般方法，并指出量子复杂性与经典复杂性之间的鸿沟导致了这些不等式的违反，从而构造了非线性二分Bell型不等式和二元观测量的强非定域性检验.我们首次得到了具有二元观测量和指数破坏的显式贝尔不等式。
2015-10-15 quant-ph
Unifying Quantum Computation with Projective Measurements only and One-Way Quantum Computation
量子测量是量子计算的普遍方法。目前存在两种基于测量的量子计算模型：单向量子计算机是由Briegel和Raussendorf提出的，而通过投影测量的量子计算仅由Nielsen提出。第二个模型的最新发展是基于状态转移而不是隐形传态。从这一发展，一个有限的，但近似的量子普适家庭的观察，其中包括只有一个两个量子比特的观察，而其他的是一个量子比特的观察。在这篇文章中，提出了一个无限的，但精确的量子普适家庭的观察，也只包括一个两个量子比特的观察。本文的其余部分致力于比较这两种基于测量的量子计算模型，即单向量子计算和仅通过投影测量的量子计算。从这一比较，这是由希拉克和Verstraete发起的，更密切和更自然的联系出现在这两个模型之间。这些紧密的联系导致了基于测量的量子计算的统一观点。
2004-04-21 quant-ph
Maximally incompatible quantum observables
研究了在最小联合可测区域意义下的最大不相容量子观测量的存在性。利用通用量子克隆装置，论证了只有无限维量子系统才能容纳最大的不相容性。然后，它表明，两个最常见的对互补的观测量（位置和动量;数量和相位）是最大的不相容。
2013-12-12 quant-ph
Universal Sequential Changepoint Detection of Quantum Observables via Classical Shadows
EURECOM（欧洲通信研究所）；Northeastern University London（伦敦东北大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
本文提出了一种结合经典影子和e检测器的通用序列突变检测方法，实现对量子可观测量的高效检测。
2026-02-12 cs.IT math.IT quant-ph
A Universal Formulation of Uncertainty Relation for Errors under Local Representability
给出了量子测量的不确定关系的一个通用公式，并着重讨论了量子测量在给定状态下用经典测量表示的可能性。由于框架的简单性和操作有形性，所得到的一般关系允许自然的操作解释和表征，因此也是实验验证的。鉴于普遍制定，海森堡的哲学的不确定原理也重新审视，它是重新制定和重申，作为一个完善的不去定理，虽然可能在一个较弱的形式比原来的意图。事实上，这些关系本质上是它们特殊情况的推论，包含了几个先前已知的关系，包括最著名的量子测量的阿瑟-凯利-古德曼、小泽和渡边-佐川-上田关系。薛定谔关系（因此标准的肯纳德-罗伯逊关系也是它的平凡推论）也被证明是一个特殊的情况下，测量是无信息的。
2022-03-31 quant-ph
Convertibility of Observables
量子信息、克隆、态的估计与检验、通用编码等问题，是下列“国家可兑换性”问题的特殊例子。在本文中，我们考虑这个问题的对偶，“可观测转换问题”。给定算子族$\{L_θ}\}_{θ\inΘ}$和$\{M_θ}\}_{θ\inΘ}$，我们问是否存在一个完全正的（子）酉映射，它对每个θ都把$\{L_θ}\}$送到$\{M_θ}\}$。在某些特殊情况下，给出了可兑换的充分必要条件。
2014-08-15 quant-ph
Universal uncertainty principle and quantum state control under conservation laws
海森堡的不确定原理，以伽马射线思想实验为例，表明任何有限精度的测量都会干扰任何与被测可观测量不交换的可观测量。这里表明，这一说法与维格纳在20世纪50年代最初发现的守恒定律下测量准确性的极限相矛盾，应该进行修改，以正确推导出由守恒定律引起的退相干引起的不可避免的噪声。得到的精度限制导致一个有趣的结论，广泛接受的，但相当天真的，物理编码的量子位的量子计算遭受显着的退相干引起的角动量守恒定律。
2004-11-10 quant-ph
Universal Dimer in a Collisionally Opaque Medium: Experimental Observables and Efimov Resonances
当通过三体复合在超冷原子云中形成时，通用二聚体经受与原子的二次碰撞。我们表明，在碰撞不透明介质中，导致最大二次碰撞次数的散射长度值可能与原子-二聚体阈值处的Efimov共振不对应，因此不能自动地与之联系起来。体状态和支持的显着有限范围修正的第一激发Efimov能级的新兴证据。
2012-04-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Information complementarity: A new paradigm for decoding quantum incompatibility
不相容或不可联合测量的观测量的存在是量子力学的一个特征，它是许多非经典现象的根源，如不确定关系、波粒对偶行为、贝尔不等式违反和上下文性。然而，尽管这个问题至关重要并且许多研究人员付出了巨大的努力，但甚至没有直观的标准来确定两个（广义）可观察量的兼容性。在这里，我们介绍了一个信息理论的范式，连同一个直观的几何图片解码不兼容的可观，从两个简单的想法开始：每个可观只能提供有限的信息和信息是单调的数据处理。借助量子估计理论，我们引入了一族检测不相容观测量的普适判据和一个不相容的自然测度，它们适用于任意数目的任意观测量。在此基础上，我们导出了一类普适的测量不确定关系，为量子波粒二象性提供了一个简单的信息论解释，为理解Bell非定域性、上下文性和量子精度极限提供了新的视角.
2015-09-14 quant-ph
Universal equilibrium distribution after a small quantum quench
哈密顿参数的突然变化使量子系统脱离平衡。对于一个有限大小的系统，观测值的期望值开始随时间波动，而不会收敛到一个精确的极限。一个新的平衡态只出现在概率意义上，当概率分布的观察预期在很长一段时间内集中在他们的平均值。本文研究了一般观测量在小猝灭后的全统计量。当在相图的规则（即非临界）点周围进行猝灭时，一般的可观测量预计将由高斯分布函数（"良好平衡“）表征。相反，当淬火在临界点附近的一个新的通用双峰分布函数出现相关的扰动。我们的分析预测数值检查的量子伊辛模型的不可积扩展。
2009-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
A universal, memory-assisted entropic uncertainty relation
我们推导出一个新的记忆辅助熵不确定性关系的非简并厄米观测量的量子关联，在条件冯诺伊曼熵的形式，和系统和记忆之间的量子不协调发挥了显着的作用。我们的关系是“普适的”，在这个意义上，它不依赖于特定的可观察量，而只依赖于量子态的性质。我们将这种不确定性关系与先前已知的基于纠缠和相关性的记忆辅助关系进行对比。此外，我们提出了一个详细的比较研究的纠缠和discords辅助熵的不确定性关系的系统的两个量子比特-其中之一起着记忆的作用-受到几种形式的独立的量子噪声，在马尔可夫和非马尔可夫制度。因此，我们明确地表明，部分由于量子不和谐的普遍性和固有的弹性，不和谐收紧熵的不确定性关系往往提供了一个更好的估计的不确定性在发挥作用。
2013-02-05 quant-ph
Universal Quantum Estimator
我们提出了一个简单的设备的基础上进行量子态断层扫描控制交换门。它还可以用来确定最大和最小本征值，任意观测量的期望值，纯度估计以及表征量子信道。该方案的优点是体系结构是固定的，执行的任务由输入数据决定。
2001-12-12 quant-ph
Observable-geometric phases and quantum computation
本文提出了一种替代方法的几何相位从可观察的角度来看。准确地说，我们引入了可观测几何相位的概念，它被定义为与可观测的一组完整的本征态相关联的相位序列。可观测的几何相位被证明是与可观测空间的量子几何根据海森堡方程演化。它们确实不同于Berry的相位\cite{Berry1984, Simon1983}，因为系统是按几何学演化的。结果表明，在量子计算中，可观测几何相位可以用来实现一组通用的量子门。该方案导致与朱和王\cite{ZW2002,ZW2003}的阿贝尔几何门相同的门，但是基于状态空间之外的可观测空间的量子几何。
2019-11-01 quant-ph
Universal and nonuniversal probability laws in Markovian open quantum dynamics subject to generalized reset processes
研究马尔可夫开放量子系统在随机重置下的量子跳跃轨迹，发现与量子态函数相关的观测量排序遵循普适概率定律，而离散跳跃计数观测量仅在弱重置速率下保持普适性，扩展了经典随机过程理论至量子域。
2023-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tight $N$-observable uncertainty relations and their experimental demonstrations
测不准关系是量子物理的基本原理之一，它描述了量子态制备过程中不可对易观测量的不相容性。在这项工作中，我们得到了两个强的和普遍的不确定性关系的$N(N\ge2)$观测量的离散和有界的谱，一个在乘法形式和另一个在加法形式。为了验证它们的有效性，我们在自旋为1/2的系统中进行了单光子测量实验。实验结果证明了这些不确定性关系的有效性和鲁棒性，并指出存在严格的下限。
2019-04-08 quant-ph
Test for entanglement using physically observable witness operators and positive maps
受Peres-Horodecki判据和重排列判据的启发，我们通过构造一个普适的见证算符，发展了一种更有效的方法来识别任意两体系统的纠缠态。该方法还给出了一个新的家庭的积极的，但不完全积极的任意高维映射，提供了一个更好的测试比证人运营商本身。此外，我们发现有两种类型的正映射可以检测到2xN和4xN束缚纠缠态。由于纠缠证人是物理可观测的，可以在本地测量，我们的建设可能是未来的实验具有重要意义。
2004-03-15 quant-ph
Universal homodyne tomography with a single local oscillator
本文提出了一种利用单本振零差检波测量多模电磁场任意可观测量的一般方法。在该方法中，本地振荡器扫描模式的所有可能的线性组合。详细分析了两种模式的情况，并在蒙特卡罗模拟的基础上研究了测量的可行性。我们还提供了一个应用程序中的层析测试的GHZ状态的这种方法。
1999-10-20 quant-ph
Universality class of quantum criticality in the two-dimensional Hubbard model at intermediate temperatures ($t^2/U\ll T\ll t$)
我们表明，稀释费米气体量子临界普适类定量描述莫特/金属交叉的二维哈伯德模型的温度略低于（约一半）的隧道，但远大于（约两倍）的超交换能。我们用数值精确的量子Monte Carlo方法计算了跃迁附近普遍存在的观测量--密度和压缩性。我们发现它们是化学势的泛函数。尽管产生于强关联区域的哈伯德模型，这些功能是由弱相互作用，稀释费米气体模型。这些观测值和它们的衍生物是唯一预期的普遍静态观测值的普遍性类，我们也证实了验证有没有标度坍塌的动能，分数的双占据的网站，最近邻自旋相关。我们的工作解决了普遍性类的中温莫特/金属交叉，这也被提出来描述更奇异的理论。然而，在塞曼磁场的存在下，我们发现自旋与巡游电荷的相互作用可以导致超出稀费米气体普适类的物理。
2011-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Universal Precision Limits in General Open Quantum Systems
Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心）；Department of Physics, Kyoto University（京都大学物理学系）
本文研究了开放量子系统中观测精度的普遍限制，通过引入不对称性项，证明了时间反演对称电流的波动受熵产和不对称性共同约束，并为非马尔可夫ian系统提供了新的理论框架。
2026-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical witnesses and universal behavior across chaos and non-ergodicity in the tilted Bose-Hubbard model
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Facultad de Física, Universidad Veracruzana（韦拉克鲁斯大学物理学院）
研究倾斜玻色-哈伯德模型中混沌与非尔诺格性过渡的动态特征，通过生存概率、纠缠熵和不平衡等指标揭示其普遍行为。
2026-01-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mass as a Relativistic Quantum Observable
包含在不同方向上传播的光子的场态具有非零质量，这是量子可观察的。我们解释这个质量的转变下的转换加速帧定义的时空观测量规范共轭的能量动量观测。在非零自旋存在的情况下，量子可观测量的位移不同于经典相对论的预测。特别地，能量动量的量子红移受到自旋的影响。然而，位置和能量-动量观测量的移动遵循从正则化子的不变性导出的简单的普适规则。
1997-06-16 gr-qc quant-ph
Simultaneous Measurements of Noncommuting Observables. Positive Transformations and Instrumental Lie Groups
本研究提出无需量子态的仪器流形方案，通过仪器李群描述非对易可观测量的微分弱同时测量，关联随机主方程，引入通用仪器李群，分析主仪器特性并以三类基本测量为例验证其趋近强测量的规律。
2023-06-09 math-ph math.MP quant-ph
Gauss's law, the manifestations of gauge fields, and their impact on local observables
在电磁场的泛代数框架内，分析了外部电荷的全局中性组态对电磁场的影响。外部电荷不受场的影响，但它们诱导泛代数的局部自同构。高斯定律意味着这些自同构不能由只涉及电磁场的酉算子实现，它们是外自同构。丢失的自由度可以被合并到泛代数的扩大中，泛代数可以具体地由规范场的指数函数和描述外部电荷的阿贝尔代数来表示。以这种方式，规范场在规范不变观测量的框架中显现出来。自同构对真空态的作用产生了具有消失的全局电荷的电磁场表示，它们与真空表示局部不相交。这个特征在电磁场的广义代数中消失了。在这两种情况下，状态的能量含量是很好地定义的，并且从下面有界。从这些全局中性状态的通道，带电状态和它们的能量含量的测定也正在讨论中。
2022-12-21 hep-th math-ph math.MP
Random matrix theory universality of current operators in spin-$S$ Heisenberg chains
University of Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）
本文通过数值研究证明，在自旋S=1/2,1,3/2的Heisenberg链中，自旋电流算符的统计特性符合随机矩阵理论的普遍性预测。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal Critical Behaviors in Non-Hermitian Phase Transitions
量子相变也发生在非厄米系统中。在这项工作中，我们表明，密度泛函理论，第一次，揭示了非厄米多体系统的相变的普遍行为。具体地说，我们首先证明了非厄米量子多体系统的非简并定态是定态能量对控制参数的一阶导数的普适函数。这一发现对非厄米特系统具有深远的影响：（i）它将物理可观测的非解析行为和稳态能量的非解析行为联系起来，这解释了为什么非厄米特系统中的量子相变发生在有限系统中。(ii)它预言了任何物理观测在非厄米相变点的普遍标度行为，标度指数为$(1-1/p),2(1-1/p),\cdots,n(1-1/p),\cdots$，其中$p$为例外点处的合并态数，$n$为正整数.（iii）。结果表明，在非厄米相变点处，量子纠缠呈现出普适的标度行为，临界指数为$(1-1/p),2(1-1/p),\cdots,n(1-1/p),\cdots$ .这些结果揭示了非厄米相变的普遍临界行为，提供了非厄米量子多体物理中纠缠与相变之间的深刻联系，为非厄米系统的量子精密测量奠定了基础.
2016-10-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Tomography and Schwinger's Picture of Quantum Mechanics
本文在所谓的量子力学的施温格图中研究了态的层析重建问题，其中每个量子系统都有一个群胚。注意力集中在自旋层析成像：在这种情况下，感兴趣的广群是一个有限集的广群对。简而言之，这个广群是由属于一个有限集合的所有可能的结果对之间的转换组成的。此外，这些转换拥有部分合成规则，推广了群的概念。本文的主要目的在于提供一个重建公式的状态群代数与系统的可观的。使用这个广群的二分群，这是一对一对应的结果的特殊子集，定义一个框架，它是用来证明层析重建的有效性。特殊情况下的一组结果是一组整数模n，与n奇素数，被认为是详细的。在这种情况下，子群的离散仿射线性变换，其图形是线性子空间的广群，提供了一个\textit{quorum}密切类似的连续的情况。
2022-04-30 math-ph math.MP quant-ph
Efficient use of quantum computers for collider physics
针对粒子对撞机非普适非微扰长距离物理可观测量难以预测的问题，提出未来可利用量子计算机从第一性原理计算非微扰矩阵元，实现这类可观测量的预测。
2025-03-20 hep-lat hep-ph quant-ph
Quantum Computing Without Wavefunctions: Time-Dependent Density Functional Theory for Universal Quantum Computation
我们证明了TDDFT的定理可以应用于一类量子比特哈密顿算子，这类哈密顿算子对于量子计算是普适的。应用于泛哈密顿量的TDDFT定理意味着单量子比特期望值可以作为量子计算和信息论的基本变量，而不是波函数。从实用的角度来看，这开启了直接用单量子比特量（即密度泛函）近似量子计算中感兴趣的可观测量的可能性。此外，我们还证明了TDDFT提供了一个精确的处方，用于模拟具有不同的，可能更容易实现两个量子位相互作用的其他通用哈密顿量的通用哈密顿量。
2011-07-30 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
Universality of Shallow Global Quenches in Critical Spin Chains
本文结合共形微扰论与张量网络数值，研究临界自旋链从基态和有限温度系综出发的浅全局淬火，发现普适标度坍缩，并给出可从现实淬火提取量子临界数据的温度区间。
2025-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Discrete Quantum Spectrum of Observable Correlations from Inflation
讨论了暴胀过程中量子涨落到经典微扰的退相干。一个简单的量子力学论证，使用空间粒子波函数而不是场描述，表明可观测到的暴胀相关必须有一个离散谱，因为它们起源并冻结在一个紧凑区域内的度规中。离散模式的数量估计使用全息约束的自由度的数量。这种离散性在某些模型中是可以检测到的;例如，如果存在基本的普适频谱，暴胀引力波背景就可以分解为离散的发射谱线。
2005-05-18 astro-ph gr-qc hep-th
Universal Driven Critical Dynamics of Entanglement Entropy
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics & Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, Sun Yat-Sen University（中山大学）；School of physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）
该研究建立了量子纠缠非平衡动力学的普适有限时间标度理论，通过量子蒙特卡洛模拟发现(2+1)维狄拉克费米子的角纠缠遵循普适驱动标度，可推广KZM至非局域量子信息度量，为量子模拟器表征临界性提供蓝图。
2026-09-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
