The minimum entropy output of a quantum channel is locally additive
我们证明了量子信道的最小冯诺伊曼熵输出是局部可加的。哈斯汀的可加性猜想的反例，使这个结果相当令人惊讶。特别指出最小熵输出的非可加性是量子信道的全局效应。
2011-12-14 math-ph math.MP quant-ph
Causal influence versus signalling for interacting quantum channels
本文研究相互作用量子信道中因果影响与信号传递的关系，通过Cnot门计算证明两者不匹配，并给出酉信道的连续性定理：小因果影响等价于小信号传递。
2024-02-20 quant-ph
Coupled modes locally interacting with qubits: critical assessment of the rotating wave approximation
量子比特与电磁场的量子化模式的相互作用已经在量子光学文献中在旋转波近似（RWA）下得到了很大程度的解决，其中量子比特模式相互作用图像哈密顿量中的快速振荡项可以忽略不计。同时，人们普遍认为，如果相互作用足够强或持续很长时间，RWA往往会错误地描述物理现象。在这项工作中，我们扩展的RWA的有效性的调查，以一个更复杂的设置，其中两个量子比特模式子系统带来的相互作用，通过他们的谐波坐标。我们的治疗是所有的分析感谢一系列精心选择的酉变换，使我们能够对角化的内和外的RWA的哈密顿。通过考虑量子比特退相，我们发现两个量子比特态的纯度呈现出非马尔可夫特征，随着模式之间的耦合变得更强，RWA失去了它的有效性。在相同的状态下，量子比特之间的纠缠会快速产生，这在RWA下也没有正确描述。这里提出的设置和结果清楚地表明了RWA在一个适合于精确描述和没有数值不确定性的场景中的局限性。因此，它可能是感兴趣的社区工作与腔或电路量子电动力学系统在强耦合制度。
2017-06-05 quant-ph
Squeezing Towards the Heisenberg Limit with Locally Interacting Spins
本文提出一种基于局域相互作用的自旋压缩协议，通过推广双轴反向扭转哈密顿量至幂律相互作用系统，实现接近海森堡极限的相位灵敏度，且对无序和密度涨落鲁棒，适用于分子、里德伯原子和固态自旋实验。
2025-06-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Locally optimal symplectic control of multimode Gaussian states
将系统松弛到稳定状态是许多试图推进对量子世界的控制的中心点。在本文中，我们考虑通过瞬时高斯酉操作控制无处不在的有损信道，并找到局部最优条件的冷却和加热的多模高斯状态的损失和可能的热噪声。这是通过分离编码熵和温度的参数并推导出它们的演化方程来完成的。这个方程的形式使我们能够清楚地了解瞬时量子控制如何帮助弛豫。因此，它表明，压缩是优化这些通道下的熵特性的变化率的一个关键因素。加热和冷却的精确弛豫时间的推导，到一个任意小的距离从固定点的有损通道与局部最优策略。
2017-11-08 quant-ph
Effect of Local Channels on Quantum Steering Ellipsoids
在量子导向椭球（QSE）的图像中，研究了局域保迹单量子比特信道对双量子比特态的影响。局部增强的量子关联现象在这幅图中是可视化的。我们严格证明了$B$侧两量子比特不协调态可以通过量子比特$B$上的保迹通道从经典态局部制备当且仅当$B$的QSE是非径向线段.对于具有高维QSE的态，当QSE的形状类似于长棍面包时，通常会出现量子关联局部增强的现象。在此基础上，我们发现了一类纠缠态，其量子不和谐可以通过局域振幅阻尼通道来增加。进一步，我们发现局域量子信道并不增加量子位$A$或量子位$B$的QSE的大小，对于针形QSE态，以及具有更高维QSE的Bell对角态.
2014-11-27 quant-ph
On quantum channels generated by covariant positive operator-valued measures on a locally compact group
引入了由局部紧阿贝尔群$G$与其对偶$\hat G$的直积的射影酉表示生成的正算子值测度（POVM）.该方法是基于庞特里亚金对偶允许建立一个等距同构的空间之间的希尔伯特-施密特运营商在$L^2(G)$和希尔伯特空间$L^2(\hat G\times G)$。任何这样的测量确定一对混合（包含经典和量子部分）量子信道，其由测量信道和将初始量子态传输到组上的量子态系综的信道组成。示出了第二通道可以被称为测量通道的互补通道。
2022-09-08 math-ph math.MP quant-ph
Spontaneous emission can locally create quantum discord out of classical correlations
研究了独立二能级原子系统中由自发发射引起的局域时间演化。结果表明，所有经典关联的初态都被驱动到具有瞬态非零量子不协调的态。因此，真正的量子关联的局部产生可以在一个简单的非相互作用原子物理系统中观察到，这些原子并不完全与环境隔离。
2013-11-02 quant-ph
Reply to comment on "Information Flow of quantum states interacting with closed timelike curves"
我们对Klobus等人的评论作出回应，强调等效电路一旦构建，就遵守量子力学的标准规则-因此在我们的模型中如何选择初始状态没有歧义。我们讨论了通过对纠缠态的测量产生的非本地相关系综与通过本地制备产生的相关系综之间的区别。
2011-12-05 quant-ph
A compellingly simple proof of the speed of sound for interacting bosons
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料能源中心）
本研究证明了相互作用玻色系统中粒子传播速度的有限性，通过简单的方法揭示了量子晶格模型中因果性的本质。
2025-12-31 cond-mat.other math-ph math.MP
Long range order in non-equilibrium interacting quantum spin chains
我们推测，非平衡边界条件一般触发长程序在非平衡定态的局域相互作用量子链。我们的结果是基于大尺度密度矩阵重整化群模拟的几个模型的量子自旋1/2链，这是驱动远离平衡耦合到一对不相等的Lindblad水库本地连接到链的两端。特别地，通过改变各向异性参数，我们发现了可积海森堡XXZ链中从指数衰减到长程自旋-自旋关联的相变。长程序通常也出现在打破模型的可积性之后。
2010-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
The minimum Renyi entropy output of a quantum channel is locally additive
我们证明了当Renyi参数α>1时，量子信道的最小Renyi熵输出是局部可加的。虽然我们的工作扩展了[10]的结果（其中证明了α =1的局部可加性），但它是基于几种新的技术，这些技术结合了p-范数的乘法性质，与冯诺伊曼熵的可加性相反。我们的结果表明，Renyi可加性模型的反例表现出量子信道的全局效应。有趣的是，这里提出的方法不能扩展到参数α <1的Renyi熵。
2016-03-12 math-ph math.MP quant-ph
Non-Markovian effects on the dynamics of entanglement
一个程序，允许获得$N$独立机构的动态，每个本地与自己的水库相互作用。它依赖于单体动力学的知识，它是有效的任何形式的环境噪声。然后将其应用于两个独立量子比特的非马尔可夫动力学的研究，每个量子比特都与零温度库局部相互作用。它表明，虽然没有相互作用存在或介导的量子比特之间，有一个复活的纠缠，经过一段有限的时间，它的完全消失。
2008-04-15 quant-ph
The orthogonality speed of two-qubit state interacts locally with spin chain in the presence of Dzyaloshinsky-Moriya interaction
正交时间检查不同的初始状态设置相互作用的本地不同类型的自旋相互作用：$XX$，伊辛和各向异性模型。结果表明，随着环境量子比特数的增加，正交性的数目增加，从而正交性的时间减少。对于$XX$链模型，显示正交性的最短时间，而对于伊辛模型，显示正交性的最长时间。外场增加了正交性的数目，而Dzyaloshinsky-Moriya相互作用减少了正交性的时间。初始状态的设置和外场对减少/增加正交性时间有显著的影响
2021-02-05 quant-ph
On the construction of a quantum channel corresponding to non-commutative graph for a qubit interacting with quantum oscillator
针对量子比特与量子振荡器相互作用模型，基于非交换图理论，利用冯·诺依曼代数工具构造对应非交换图的量子信道，分析其结果并得出确定纠错子空间的量子独立集的明确表达式，为量子纠错提供基础。
2024-03-11 math-ph math.MP quant-ph
Gap-Protected Heisenberg-Limited Squeezing with Locally Interacting Multi-Level Spins
The University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本文提出一种利用局域交换相互作用产生能隙保护，抑制非集体激发，从而在多能级自旋系统中实现海森堡极限压缩的通用机制，并适用于多种实验平台。
2026-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mixed-state phases from local reversibility
本文提出基于局域可逆信道电路的混合态相精细定义，证明其保持拓扑简并、对称性反常与自发破缺，并揭示二维经典环系综因强弱1-形式对称性的相互反常而非平凡。
2025-07-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
General teleportation channel in Fermionic Quantum Theory
Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indira Gandhi Centre for Atomic Research（印地拉·甘地原子能研究中心）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）
本文研究了费米子量子理论中受奇偶性选区规则限制的量子传送通道，推导了本地可访问纠缠保持的最优传送保真度，并探讨了拓扑相关性的保持。
2026-02-04 quant-ph
Strong Subadditivity Lower Bound and Quantum Channels
我们导出了系统中冯诺伊曼熵的强次可加性，其下界严格依赖于系统中量子关联的分布。我们研究了有界次可加性饱和态的结构，并探讨了它对量子数据处理不等式的影响。量子数据处理实现了与本地不可访问信息相关联的下限。
2018-02-26 quant-ph
Private Correlations Certify Sensing Capability
Perimeter Institute for Theoretical Physics；University of Waterloo（滑铁卢大学）
该研究提出私有关联可作为分布式传感的计量资源，证明编码基中正私有信息能为局部可访问传感能力提供定量下界，且仅经典关联无法实现类似保证。
2026-10-06 physics.optics quant-ph
The Aharonov-Bohm phase is locally generated (like all other quantum phases)
在Aharonov-Bohm（AB）效应中，叠加电荷通过包围无限螺线管在螺线管的电场和磁场为零的区域中获得可检测的相位。因此，它的产生似乎只能用规范相关势的局部作用来解释，而不能用规范无关场的局部作用来解释。这一点最近受到了Vaidman的挑战，他解释了螺线管电流与电子场（螺线管处）相互作用的相位。尽管如此，他的模型仍然有一个残余的非局部性：它没有解释如何在螺线管上产生的相位在电荷上是可检测的。在本文中，我们解决这个非局部性明确，通过量子化的领域。我们表明，AB相位介导的电荷和光子之间的纠缠局部，像所有的电磁相位。我们还预测了一个规范不变值的相位差在每个点沿电荷的路径。我们提出了一个现实的实验来测量这种相位差本地，通过部分量子态断层扫描的电荷，而不关闭干涉环。
2020-07-22 quant-ph
Fidelity based Measurement Induced Nonlocality and its dynamics in Quantum noisy channels
测量诱导非定域性（MIN）捕捉了局部不变投影测量对二分量子态的全局非定域效应。本文提出了一种新的基于保真度诱导度规的最小化方法，并对纯态和混合态进行了计算。对于混合态，由关联矩阵的特征值得到了上界。此外，MIN和基于保真度的MIN在各种噪声量子信道下的动力学表明它们比纠缠更鲁棒。
2017-07-11 quant-ph
A Unified Framework for Locally Stable Phases
IBM Quantum, IBM Research（IBM量子，IBM研究院）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀勒迈特理论物理研究所）；Institute for Quantum Computing (IQC), University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）
本文提出统一框架，用于刻画不同状态下物质相的特性，通过局部稳定态的概念，证明局部稳定性等价于短程关联，并展示其在局部可逆通道下的不变性，同时建立非线性相关子的衰减与纯态关联的联系。
2026-11-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Tightening the Lieb-Robinson Bound in Locally-Interacting Systems
Lieb-Robinson（LR）界严格地表明，在具有短程相互作用的量子系统中，传播到有效“光锥”之外的最大信息量随着与光锥前沿的距离呈指数衰减，光锥前沿以有限的速度膨胀。尽管是一个基本的结果，现有的界限往往是非常宽松的，限制了他们的应用。我们介绍了一种方法，显着和定性地提高LR边界的模型与有限范围的相互作用。最突出的是，在一个大的局部希尔伯特空间维度$D$的系统中，我们的方法给出了一个LR速度，比以前的$D$作为$D\to \infty$的界限增长得慢得多。例如，在具有自旋$S$的海森堡模型中，我们发现$v\leq$常数与以前的$v\propto S$相比，在大$S$处发散，在具有$N$轨道的多轨道Hubbard模型中，我们发现$v\propto \sqrt{N}$而不是以前的$v\propto N$，在$N$态截断玻色-哈伯德模型和温氏量子转子模型中也是如此。我们的边界也规模定性更好地在某些系统中，当空间维度或某些模型参数变大，例如在$d$维量子伊辛模型和扰动环面代码模型。即使在自旋为1/2的Ising和Fermi-哈伯德模型中，我们的方法也能将LR速度提高一个数量级，并在大距离和早期显著地提高LR束缚.
2020-09-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Magnetic response of interacting electrons in a spatially non-uniform disordered multi-channel system: Exact and mean-field results
在这项工作中，我们探讨了在空间非均匀的无序系统，其中杂质被引入到一个部门的几何形状保持另一个自由的相互作用的电子的磁响应。电子之间的相互作用采取众所周知的哈伯德形式，这导致了几个异常的功能，在能谱和通量驱动的圆形电流，取决于浓度的上下自旋电子。对于较小的系统，电子数较少，我们提出了确切的结果，总是给一个清晰的画面，以了解基本机制，而对于大型系统具有较高的电子数的平均场的结果。无序的影响是非常有趣的。除了临界无序之外，与均匀的无序系统相比，获得了完全相反的签名，并且当包括Hubbard相互作用时，该现象变得更有希望。除了这些特征外，我们还发现了一些典型情况下的反常半磁通量子周期电流，并给出了相应的解释。我们的详细分析可用于研究其他类似非均匀无序系统中相互作用电子的磁响应。
2021-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Riemannian Approach to the Lindbladian Dynamics of a Locally Purified Tensor Network
针对局部纯化张量网络Lindbladian动力学的分裂误差问题，提出基于Kraus表示规范自由度的黎曼流形优化方法，有效降低误差并控制计算资源指数增长。
2025-08-14 cond-mat.str-el quant-ph
Non-interacting many-particle quantum transport between finite reservoirs
我们提出了一种形式主义来研究多粒子量子输运通过晶格局部连接到两个有限的，非稳态（玻色子或费米子）水库，这两者都是在热状态。我们发现，对于保守的总粒子数，一个系统的非线性量子经典主方程描述了并发的多粒子的时间演化的晶格和水库。库的有限性使得宏观电流出现，该电流随时间呈指数衰减，并且渐进地将多粒子配置驱动到粒子流停止的平衡态。我们解析推导出这个平衡过程的时间尺度，而且，此外，调查的印记上的传输过程中的多粒子干扰。
2020-06-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Orbital quantum magnetism in spin dynamics of strongly interacting magnetic lanthanide atoms
激光冷却的镧系原子是研究强非常规奇异相量子磁性的理想候选原子。在这里，我们使用国家的最先进的密耦合模拟模型的超冷自旋6铒镧系原子对放置在一个深光晶格的量子磁性。相对于广泛使用的单通道哈伯德模型描述的原子和分子在光晶格，我们专注于单点多通道自旋演化由于自旋相关的接触，各向异性范德华力，和偶极力。这使我们能够确定主导机制，轨道各向异性，控制铒原子之间的分子自旋动力学。4f壳层电子的大磁矩和组合轨道角动量是这些强各向异性相互作用和非常规量子磁性的原因。磁性Cr原子在类似的捕获条件下的多通道模拟表明，它们的自旋演化是由自旋相关的接触相互作用，这是不同的性质从轨道各向异性的Er控制。的作用的外部磁场和纵横比的晶格网站上的自旋动力学也进行了研究。
2018-04-26 physics.atom-ph quant-ph
A source fragmentation approach to interacting quantum field theory
证明了Reeh-Schlieder定理的一个推论：正则化Lagrangian量子理论的时间序真空期望值和S-矩阵可以用一个局部算子来近似，该局部算子使用局部支撑源函数的非线性泛函.对于怀特曼公理，这意味着一种修正，即测量算子的代数不是由算子值分布生成的。使用算子值的非线性泛函的源函数引入了许多抽象的源片段，给出了一个定义良好的自上而下的相互作用量子场的结构，而不是自下而上的阻塞和缩放结构或分析响应变化的重整化尺度。该构造也可以被认为是解决相互作用动力学的局部逆问题或作为多点束缚态场的生成函数。
2023-02-13 hep-th math-ph math.MP
Universal long-time behavior of stochastically driven interacting quantum systems
非平衡态物理学中最重要的概念之一是弛豫。在经典临界点附近，弛豫时间可以发散，并导致弛豫动力学的普适幂律; Hohenberg和Halperin已经阐明了动态普适类的新兴分类。本文系统地研究了随机驱动相互作用量子系统中的长时间弛豫动力学。我们发现，即使随机力将不可避免地驱动系统进入一个无特征的无限温度状态，接近稳定状态的方式可以是高度非平凡的，并表现出丰富的普遍动力学行为之间的相互作用所确定的随机驱动和量子多体效应。我们调查的动力学普适类，包括不同类型的扰动。本文还研究了局部无界Hilbert空间中哈密顿量的加热动力学。
2016-11-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
