The phase representation of covariant phase observables
协变相位观测量通过定义从相位波函数(Hardy空间的单位向量)集合到相位概率密度集合的映射的简单条件而获得。任何相位波函数的相位概率密度的存在、干涉效应的存在以及自然相移协方差就是这些简单的条件。证明了协变相位观测量的非局部化性。
2001-09-05 quant-ph
In-Situ absolute phase detection of a microwave field via incoherent fluorescence
在空间和时间的特定点测量单色微波场的振幅和绝对相位具有许多潜在的应用,包括精确的量子比特旋转和波长量子隐形传态。在这里,我们展示了如何使用共振原子探针,通过检测激光束诱导的非相干荧光确实可以进行这样的测量。这种测量是可能的,因为场的正频率分量和负频率分量之间的自干扰效应。实际上,这里的小原子团充当高度局部化的拾取线圈,而荧光通道充当传输线。
2004-10-27 quant-ph
A Hilbert Space Representation of Generalized Observables and Measurement Processes in the ESR Model
其中一位作者最近提出的扩展语义实在论(ESR)模型体现了标准(希尔伯特空间)量子力学在非上下文框架中的数学形式,将量子概率重新解释为条件而不是绝对。在这里,我们提供了一个Hilbert空间表示的广义观测量介绍的ESR模型,满足一个简单的物理条件,提出了一个推广的投影公设,并建议一个可能的数学描述的测量过程中的复合系统的演化组成的测量系统和测量仪器。
2009-08-29 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
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
Remarks on entanglement and identical particles
我们认为,在全同粒子的情况下,最自然的可分性的识别,即没有非经典的相关性,是通过交换可观的平均值的因式分解。因此,可分性和纠缠依赖于状态和观测量的选择,而不是绝对的概念。我们比较这一点与最近的一种新的方法来纠缠的相同的粒子,它允许从一个适当定义的减少粒子密度矩阵的纠缠熵的定义,而不需要标记的系统成分。我们通过考虑几个典型的例子,将这个品质因数与前面提到的缺乏绝对的纠缠概念进行对比。
2017-09-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Optimal covariant measurements: the case of a compact symmetry group and phase observables
我们研究了量子观测量的各种最优性准则。观测量表示为协变的正算子值的措施,我们考虑的情况下,当对称群是紧的。作为一个例子,检查相位可观。
2008-10-15 math-ph math.MP quant-ph
Phase space observables and isotypic spaces
给出了相空间可数集的Neumark投影构成恒等式分解的充分必要条件,并给出了相空间可观测值信息完备的判据.结果将被应用到相空间观测量所产生的海森堡群的不可约表示。
2000-04-07 math-ph math.MP 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
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
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
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
Frustration graph formalism for qudit observables
Universiteit Leiden(莱顿大学);Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心)
本文提出了一种基于摩擦图形式的方法,用于研究量子子空间的通用几何纠缠度测量,通过分析量子观测算符的摩擦图关系,推导出观测算符的上界,并应用于计算量子子空间的纠缠度。
2026-05-18 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
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
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
Symmetry, Reference Frames, and Relational Quantities in Quantum Mechanics
我们提出,量子理论中的可观测量应被恰当地理解为将一个系统与另一个系统联系起来的不变量的代表,后者被称为参考系。我们提供了一个严格的数学语言来介绍和研究量子参考系,表明正统的“绝对”量是很好的代表观察到的相对量,如果参考状态是适当的本地化。我们使用这种关系的形式主义批评的文献之间的关系参考系和超选择规则,解决了长期的争论。
2017-03-30 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
Is the Consequence of Superluminal Signalling to Physics Absolute Motion through an Ether?
在早期的论文中,作者阐述了一种通过纠缠量子信道进行经典数据通信的干涉仪方案。我们回到这个概念,以表明量子力学定律没有被违反,并且该设备能够影响量子态的统计混合(并且这可以被检测到),但不是统计-即可观测的物理学。超光速信息传输的想法,在前面的文章中讨论,提出了发展的绝对空间,时间和运动的概念与相对论效应归因于运动通过一个绝对的参考系-作为逻辑的后果指示,渗透的材料造成的“相对论”的影响。洛仑兹变换的互易性质在超光速信号下失败了-一帧将绝对时间膨胀和长度接触;因此一个完整的“以太变换”(尽管这不能是一个组)和一个速度加法定律被推导出来,双胞胎的Parabel被重新考虑。看起来,至少在狭义相对论中,运动的现象学效应被置于一个绝对的、逻辑的、唯物主义的环境中,而不是一个令人困惑的相对环境中,这种相对环境也许不允许进一步检查引起效应的"它是什么“。然后,作者讨论了这一方案是否可以带入广义相对论,时空扭曲归因于以太属性的变化,但总体上可以在三维空间中描述。
2011-06-11 physics.gen-ph 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
Improved absolute clock stability by the joint interrogation of two atomic states
提高时钟稳定度对量子增强计量学的发展具有重要意义。其中一个主要的限制来自随机波动的本地振荡器(LO)频率,其在长询问时间内引入“相位滑移”,并因此导致频率反馈环路的故障。在这里,我们提出了一种策略,以提高原子钟的稳定性,通过询问两个异相态共享相同的LO。虽然标准Ramsey询问只能在间隔$[-π/2,π/2]$中明确地确定相位,但是联合询问允许对$[-π,π]$的扩展,从而导致Ramsey时间的宽松限制和绝对时钟稳定性的改善。理论预测支持从头算数值模拟的白色和相关的LO噪声。虽然我们的基本协议使用不相关的原子,但我们进一步扩展了它,包括自旋压缩,并进一步提高了原子数量对时钟稳定性的影响。我们的协议可以很容易地在当前国家的最先进的实验进行测试。
2021-04-29 quant-ph
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
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
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
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
Separability Criterion for Quantum Effects
量子态的纠缠是现代量子科学和技术的基础。将纠缠的概念扩展到与量子态对偶的量子可观测量是很自然的。对于量子态,人们提出了各种可分离性判据来判断给定态是否纠缠。在这封信中,我们提出了一个特定的量子效应(二进制观测值)的可分性标准,可以被视为一个双重版本的贝尔-克劳泽-霍恩-希蒙尼-霍尔特(贝尔-CHSH)不等式的量子态。使用IBM的云量子计算机证实了Bell-CHSH不等式的双重版本的违反。因此,违反我们的不等式排除了最大张量积状态空间,满足信息因果关系和局部层析成像。作为应用,我们证明了一个违反我们不等式的纠缠可观测量对于量子隐形传态是有用的。
2018-07-17 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
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
Beyond Born-Oppenheimer Green's function theories: absolute and relational
本文提出一种关系性的约化格林函数理论,以解决超越Born-Oppenheimer近似下的库仑多体问题,强调可观测量的相对性定义,并阐明声子等实体可在关系理论中自然解释。
2025-03-03 cond-mat.other 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