数量和相位是互补的可观测量吗?
Are Number and Phase Complementary Observables?
摘要:
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。
英文摘要:
We study various ways of characterising the quantum optical number and phase as complementary observables.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
Are Number and Phase Complementary Observables?
Paul Busch, Pekka Lahti, Juha-Pekka Pellonpaa, Kari Ylinen
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。
We study various ways of characterising the quantum optical number and phase as complementary observables.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
继续探索
Small sets of complementary observables
两个观测量被称为互补的,如果准备一个物理对象在其中一个的本征态产生一个完全随机的结果,在另一个的测量。我们研究的小集合的互补观测量,不能扩展的又一个互补的观测。我们构建明确的例子,不可扩展的设置尺寸$16$和猜想某些小的集合是不可扩展的更高的维度。我们的结构提供了三个互补的测量,只有一个观察距离的最终最小的两个观察在集合中。几乎所有的有限维例子都可以区分纯态和混合态,并揭示了高维量子系统的布洛赫空间的复杂拓扑结构。
Contradictory entropic joint uncertainty relations for complementary observables in two-level systems
我们表明,不同的熵的波动措施导致矛盾的不确定性关系的两个互补的观测。我们应用Tsallis和Rényi熵的联合分布出现从一个嘈杂的同时测量的两个可观的,以及其各自的统计数据的产品,无论是内在的或操作的起源。
Simultaneous minimum-uncertainty measurement of discrete-valued complementary observables
我们已经做了第一个实验演示的同时最小的两个互补的观测值之间的不确定性产品的两个状态系统(量子比特)。部分纠缠的双光子态被用来进行这样的测量。每个光子携带初始状态的(部分)信息,从而为测量系综中每个成员的两个互补观测值留下了空间。
Complementary Observables and Non-Boolean Logic Outside Quantum Physics
互补性的概念与命题的非布尔演算相结合,是指量子系统的一个关键特征,长期以来一直被认为是区别于经典系统的关键。但互补特征的非布尔逻辑也可以应用于经典系统,如果它们的状态和可观测量是由经典状态空间的分区定义的。如果这些划分不满足一定的稳定性标准,互补可观和非布尔命题格可能是结果。对于非线性动力系统的非生成分区,情况尤其如此。我们展示了如何更详细地理解这一点,并指出了量子物理学之外的系统,包括心理过程的一些具有挑战性的后果。
Approximate Quantum Error Correction via Complementary Observables
量子纠错的突破带来了量子信息作为两种互补类型的经典信息(“振幅”和“相位”)的组合的图景。在这里,我将展示如何使用这种直觉来构造近似量子纠错的两个新条件。第一个状态是,当一个系统可以用来近似预测另一个系统上两个互补观测量的结果时,纠缠是局部可恢复的。第二个,更符合最近解耦方法的精神,指出当环境不能可靠地预测时,纠缠是局部可恢复的。
Optimal joint measurements of complementary observables by a single trapped ion
由维尔纳·海森堡在近90年前开创的不确定关系,对互补观测量的联合可测性设置了根本限制。这种限制长期以来一直是一个争论的主题,最近由于新提出的测量不确定度关系形式而重新点燃。目前的工作是与一个新的误差权衡关系的兼容观测量近似两个不兼容的观测量,在保持海森堡的原始思想的精神,1927年。我们报告的第一个\textsl{direct}测试和确认的紧边界所规定的这样一个错误的权衡关系,基于实验实现的最佳联合测量的互补观测使用一个单一的超冷$^{40}Ca^{+}$离子被困在谐波电位。我们的工作提供了一个原型的最终联合测量误差界的潜在应用在量子信息科学的高精度测量和信息安全。
Mutually Unbiased Quantum Observables
我们首先定义有限维希尔伯特空间上的互无偏(MU)观测量。我们还考虑了更一般的概念部分MU观测。讨论了MU观测量、值互补观测量和其它两个涉及观测量序列乘积的条件之间的关系。接下来,我们提出了一个特殊的激励情况下,MU观测称为有限的位置和动量观测。这些是通过有限傅立叶变换关联的原子可观测量。有限的位置和动量观测量给出的例子部分MU观测值是互补的,那些不是值互补的。涉及这些概念的各种开放的问题。这些问题主要涉及到将这一工作从锐可观测量扩展到非锐可观测量。
Mutually Unbiased Bases and Complementary Spin 1 Observables
这两个观测量是互补的,如果他们不能同时测量,但他们成为最大的互补,如果他们的本征态是相互无偏的。只有这样,对一个可观察对象的测量才不会给出关于另一个可观察对象的信息。在三个相互正交的方向上的自旋投影算子仅对自旋1/2最大互补。对于更高的自旋数,它们不再是无偏的。在这项工作中,我们检查自旋1互无偏基(MUBs)的属性,并寻找相应的运营商的物理意义。我们表明,如果计算基础被选为本征基的自旋投影算子到一些方向z,其他MUBs的状态必须压缩。然后,我们介绍了动量和位置算符的类似物,并解释了观测者在测量它们时获得了关于自旋矢量的信息。最后,通过引入类傅里叶变换,利用自旋压缩研究了MUBs态的产生和测量。还考虑了更高的自旋数。
Solution to the King's problem with observables being not mutually complementary
本文研究了用算符$\vec{n}_k \nobreak \cdot \nobreak \vecσ (k=1,2,3)$代替自旋算符$\vecσ$的三个笛卡尔分量$σ_x$、$σ_y$和$σ_z$的测量的King问题.这里,$\vec{n}_k$是三维实单位向量。我们证明了三个向量$\vec{n}_k$上的条件,以确定这些算子中任何一个的测量结果。
Joint measurement of complementary observables in moment tomography
Wigner准分布和Husimi准分布由于其函数的正则性,给出了连续变量量子信息中所有可观测参量的两种原型等价表示。另一方面,对应于其相关联的采样程序的平衡的零差和外差在其状态或参数重构精度方面表现得非常不同。我们提出了一个一般的理论,一个现在已知的事实,外差可以是层析成像更强大的比平衡的homodyning许多有趣的类的单模量子态,并讨论了治疗的双模源。
Estimation of classical parameters via continuous probing of complementary quantum observables
我们讨论如何连续探测的量子系统允许估计未知的经典参数体现在系统的哈密顿量。我们推广的随机主方程与连续观测过程的贝叶斯滤波方程的概率分布所需的参数,我们说明了它的应用估计的方向的磁场。在我们的例子中,光场引起二能级原子的基态自旋进动,通过非共振光学探针的偏振旋转与原子自旋分量相互作用来检测。
Conjectured strong complementary-correlations tradeoff
我们猜想新的不确定性关系,限制由两个单独的方进行的测量结果之间的相关性的共享量子态。第一个不确定性关系界定了两个互信息的总和,当一方测量一个单一的可观察量,另一方测量两个可观察量之一时。该不确定关系不遵循Maassen-Uffink不确定关系,并且比由后者导出的Hall不确定关系强得多。第二个不确定性关系界定了两个互信息的总和时,每一方的措施,两个可观的。我们提供了数值证据的有效性的约束的不确定性关系,并证明他们的状态和可观的大类。
Relating an entanglement measure with statistical correlators for two-qudit mixed states using only a pair of complementary observables
本文主要研究了两量子混合态中各种统计关联函数对高维二体态纠缠的影响。主要结果如下:(a)通过将Negativity给出的纠缠度量与广泛使用的统计关联函数,即互可预测性、互信息和Pearson相关系数解析地联系起来,探讨了确定不同类型的二体任意维混合态的纠缠度量的方案。重要的是,这是证明只使用一对互补的观测有关的相互无偏基地。(b)由此导出的关系提供了分离性界限检测纠缠获得一个固定的选择互补的可观的,而边界本身是状态相关的。这样的界限进行了比较,较早提出的可分性界限。(c)我们还展示了这些统计关联函数如何能够区分单参数Horodecki二量子态的可分离、可纠缠和束缚纠缠域。在可纠缠域中,导出了这种Horodecki态的负性与统计关联函数之间的关系。因此,这种基于统计关联函数和利用观测量互补性的纠缠表征方案开辟了一个潜在的丰富的研究方向,适用于可纠缠态和束缚纠缠态。
Pauli Matrices: A Triple of Accardi Complementary Observables
由于一对互补的可观测量的定义是适应于李代数$ su(2) $的上下文中。证明了与$ \mathbb{R}^{3} $中的单位方向$ α$和$ β$相关联的泡利矩阵对$ A,B $是Accardi互补的当且仅当$ α$和$ β$正交当且仅当$ A $和$ B $正交.特别地,任何一对标准的泡利矩阵三元组都是互补的。
Feasible optical weak measurements of complementary observables via a single Hamiltonian
给出了一对互补观测量联合弱测量的一般形式。在非线性晶体中的光学三波混频的标准过程(例如在参量下转换中)适合于这样的任务。为了获得变量$A$的弱值,使用“米”场的不同初始状态执行两次弱测量。这似乎是一个缺点,但作为补偿,我们得到免费的互补变量$B$的弱值。该方案是可调的和通用的:一个人可以访问一个连续的一组可能的弱测量对可观的。该方案相对于没有后选择的情况提高了信噪比。
Uncertainty and certainty relations for complementary qubit observables in terms of Tsallis' entropies
两个以上的观测量的不确定性关系已经在量子信息中得到了应用,尽管通常已知的关系只适用于一对观测量。利用Tsallis $α$ -熵,我们给出了三个Pauli观测量的新的状态无关形式的不确定性和确定性关系.对于所有的实$α\in(0;1]$和整数$α\geq2$,得到了三个$α$ -熵之和的下界.这些界限是紧的,因为它们总是由某些纯态达到。相等的充分必要条件是量子比特态是泡利观测量之一的本征态。使用相对于参数$α$,我们推导出近似的下界为非整数$α\in(1;+\infty)$。在纯态的情况下,所开发的方法还允许获得上界的熵和真正的$α\in(0;1]$和整数$α\geq2$。为了应用的目的,熵边界通常与各个熵的平均值一起使用。结合所获得的边界导致一个频带,其中重新缩放的平均$α$ -熵的范围在纯态的情况下。该带的宽度基本上取决于$α$。它可以被解释为定量互补性的灵敏度的证据。
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。
Qubit state monitoring by measurement of three complementary observables
我们考虑了自旋为1/2的量子比特在三个非对易量子比特算符sigma_x,sigma_y,sigma_z同时连续测量下的演化。对于相同的理想检测器,量子比特状态通过在布洛赫向量空间中以随机方向接近纯态并通过在垂直方向上进行局部各向同性扩散而演化。以完整检测器记录为条件的量子态用于评估基于运行时间平均值和离散时间仓检测器输出的经典启发估计的保真度。
Complementary sequential measurements generate entanglement
我们提出了一个新的范式捕捉两个观测的互补性。它是基于被观测系统和两个测量设备之间的相互作用所产生的纠缠,这两个测量设备用于顺序测量可观测量。我们的主要结果是这种纠缠的下界,类似于著名的熵的不确定性关系。除了它的基本利益,这一结果直接限制了连续的二分操作的有效性-对应于测量相互作用-纠缠产生。我们进一步讨论了我们的结果与两个基本的信息处理,即去耦和相干隐形传态的密切联系。
Determination of All Unknown Pure Quantum States with Two Observables
本文研究用两个可观测量确定纯量子态的问题,证明两个正交基可将候选态限制到最多 2^{d-1} 个,并提出在中间自适应加入 POVM 后,几乎所有纯 qudit 都能被唯一确定。
Complementarity and the pathological statistics of the quantum impossible
标准量子物理学阻止了互补观测量的联合统计的存在。然而,互补观测量的联合分布可以从它们的不完美的同时测量,然后通过适当的数据反演得到。然后,量子性反映在推断分布的病理学中。我们将此程序应用于互补性的范例:杨氏干涉仪中的波粒二象性。
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。
Maximal complementarity in the n-qubit Pauli group
研究 n 量子比特泡利群中简并可观测量的互补性,通过获取可观测量互补准则、联系互补集与信息纯态互补等式,证明互补集蕴含强熵不确定性关系。
A Universal Quantum Certainty Relation for Arbitrary Number of Observables
本文利用格理论推导出任意多个可观测量的普适量子确定性关系,给出概率向量直和的态无关占优下界,并进一步揭示了量子不确定性与量子相干性之间的互补权衡关系。
Complementary observables in quantum mechanics
我们回顾了量子力学中观测量互补的概念,这些概念是由保罗·布施和他的同事们多年来制定和研究的。此外,我们提供了进一步澄清的概念的操作意义,并提出了几个特征的互补性-其中一些新的-在一个统一的方式,作为一个基本的因式分解引理量子效应的结果。我们提出了几个应用,包括位置-动量,位置-能量,数量-相位的典型情况,以及与空间干涉相关的周期性观测量。我们关闭的文件与一些考虑互补性在嘈杂的环境中,特别关注的情况下卷积的位置和动量,这是一个反复出现的主题在保罗的工作制定业务的量子测量和中央他的哲学不尖锐的现实。
The Role of Compositionality in Constructing Complementarity Classical Structures Within Qubit Systems
本研究在量子比特系统的量子力学子理论中,构建了由单量子比特互补经典结构通过克罗内克积或Bell态组合得到n量子比特互补经典结构的流程,并用ZX-calculus规则与图论工具在双、三量子比特系统中搜索到对应数量的相互互补经典结构极大完备集。
Simultaneous Measurement of Complementary Observables with Compressive Sensing
测量提供的关于量子系统位置统计的信息越多,后续测量提供的关于系统动量统计的信息就越少。这种信息权衡体现在不确定原理的熵公式中。传统上,不确定性关系对应于分辨率极限;增加探测器的位置灵敏度会降低其动量灵敏度,反之亦然。然而,这通常不是必需的;例如,可以以动量中的噪声为代价来提取位置信息。使用随机的,部分投影的位置,其次是强大的测量动量,我们有效地确定一个未知的光场的横向位置和横向动量分布与一组测量。动量分布直接成像,而位置分布使用压缩感测来恢复。在任何时候,我们都没有违反不确定性关系;相反,我们节省了对所获得信息的使用。
Conjectured Strong Complementary Information Tradeoff
我们推测了一个新的熵不确定原理,该原理控制在给定量子态形式的辅助信息的系统上进行的互补观测的熵,推广了Maassen和Uffink的熵不确定关系[Phys. Rev. Lett. 60,1103(1988)]。我们通过采用Christandl和Winter关于量子信道的类似结果[IEEE Trans.Inf.Theory 51,3159(2005)]证明了某些共轭可观测量的特殊情况,并讨论了该结果在量子系统解耦和量子密码安全分析中的可能应用。
Fourier transforms from strongly complementary observables
在量子信息正在进行的工作强调需要一个结构的理解量子加速:在这项工作中,我们专注于量子傅里叶变换和结构的量子理论,使它。我们阐明了一般的连接在任何过程理论之间的傅里叶变换和强互补的可观,即在匕首对称monoidal范畴的Hopf代数。我们概括了必要的工具,从fdHilb任意匕首对称monoidal类别的表示理论。我们定义组,字符和表示,我们证明了它们的关系,强互补性。傅立叶变换,然后定义在强互补的观测量对,在阿贝尔和非阿贝尔的情况下。在阿贝尔的情况下,我们绘制的连接与庞特里亚金对偶,并提供明确的证明傅立叶反演定理,卷积理论,庞特里亚金对偶。我们的工作发现应用在新的特征的傅立叶变换的类别fRel的有限集和关系。这是一个结果感兴趣的研究分类量子算法,作为通常的建设的量子傅里叶变换的傅里叶矩阵方面的失败fRel。尽管如此,傅里叶变换的过程理论观点在这种情况下是合理的。此外,我们的范畴设置提供了一个广义的阿贝尔傅里叶变换从有限维希尔伯特空间的有限维模块在任意半环,以及进一步推广到有限的非阿贝尔群,包括一个完全范畴的广义的Gelfand-Naimark定理。
State-Dependent Approach to Entropic Measurement-Disturbance Relations
海森堡的直觉是,在更精确地测量粒子的位置和干扰其动量之间应该有一个权衡。这个想法的最新表述集中在两个互补的观测量可以联合测量的问题上。在这里,我们提供了一种替代方法的基础上如何提高一个可观察的可预测性必然会干扰互补的。我们的测量扰动关系是指一个明确的操作方案,并表示为熵量具有明确的统计意义。我们表明,我们的关系是完全紧密的所有测量强度在现有的实验设置涉及量子位测量。
Complementarity of Process and Substance
过程哲学试图用以变化和过渡概念为中心的过程本体论取代经典的物质本体论。我们认为,实质性和程序性的方法是相辅相成的。在这里,互补性是理解的意义上的“广义量子理论“,这是不限于物理现象。从这个观点来看,把自己局限于实体或过程本体论,就像完全依赖物理学中的位置或动量观测值一样,是不明智的。对芝诺悖论的一个新的看法有助于自己。一个“内能观察”,补充内部时间的意义,以及它的关系,“范畴国家”的人类心灵也将讨论。
Finite Quantum Instruments
本文考虑由有限维复希尔伯特空间$H$描述的量子系统。首先定义了$H$上有限可观测量的概念。然后,我们讨论的凸组合,后处理和序列产品方面的可观的组合方式。我们还定义了互补和共存的可观测量。然后,我们介绍有限仪器及其相关的兼容可观测量。将以前的观测量组合和关系推广到仪器上,并对它们的性质进行了比较。我们提出了四种类型的工具,即身份,平凡,吕德斯和克劳斯工具。这些类型用于说明工具可以发挥作用的不同方式。接下来我们考虑观测量和仪器的联合概率。文章最后讨论了测量模型和测量工具。
The complementarity of quantum observables: theory and experiment
三个概念的互补性-业务,概率和价值互补性-重新分析联合测量的问题,并与参考的一些例子,正则共轭观测值进行比较。它表明,联合可测性noncommuting可观的是量子形式主义的后果,如果不尖锐的可观的是考虑到;一个事实不冲突的想法互补性,其中,在其最强的版本,最初制定的尖锐的可观的。作为一般理论的一个例证,本文从互补路径观测量和干涉观测量以及它们的非尖锐联合可测性的角度分析了光子的波粒二象性。
Covariant phase difference observables
协变相位差观测量的确定有两种不同的方法:直接计算法和群论法。给出了相位差可观量的一个特征,它可以表示为两个相位可观量之差。确定了这种相位差观测量的经典极限,并由相位差表示得到了Pegg-Barnett相位差分布。揭示了Ban理论与协变相位理论的关系。
The Pegg-Barnett Formalism and Covariant Phase Observables
我们比较了Pegg-Barnett(PB)形式主义与协变相位观测方法的量子相位的问题,并表明PB形式主义给出了基本相同的结果作为规范(协变)相位观测。我们还表明,PB-形式主义可以扩展到涵盖所有的协变相位观测,包括协变相位观测所产生的角裕度的Husimi Q-函数。
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。
Determining complementary properties with quantum clones
在经典世界中,同时测量互补性质(例如位置和动量)给出系统的状态。在量子力学中,测量引起的扰动对于互补性质是最大的,因此限制了同时确定这些性质的精度。试图通过复制系统并在单独的副本上测量每个互补属性来避开这种干扰是很诱人的。然而,在量子力学中,完美的复制在物理上是不可能的。在这里,我们研究使用最接近这种复制策略的量子模拟,最优克隆。生成的克隆态的相干部分对应于输入系统的“孪生”。就像完美的复制品一样,这两个双胞胎都忠实地复制了输入系统的属性。与完美的复制品不同,双胞胎是纠缠在一起的。因此,对两个双胞胎的测量等同于对输入系统的同时测量。对于互补观测量,这种联合测量给出了系统的状态,就像经典情况一样。我们用偏振单光子实验证明了这一点。
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。
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。
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。
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。
Locally observable conditions for the successful implementation of entangling multi-qubit quantum gates
从量子门对仅两组互补输入态的操作获得的信息足以估计门的量子过程保真度。在纠缠门的情况下,这些条件可以用来预测多量子比特纠缠能力从两个非纠缠本地操作的并行性。然后,可以预测门的高度非经典特征,例如从两个完全经典的输入输出关系的相似性中违反局部实在论,而不会产生任何实际的纠缠。
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。
Complementarity-based complementarity: the choice of mutually unbiased observables shapes quantum uncertainty relations
针对MUBs导出的量子不确定性关系被认为与观测变量选择无关的问题,本文通过实验与数值方法证明5维系统中不同三MUB集合会导致不同的熵与方差互补界限。
Quantum properties of classical Fisher information
一个量子可观测的Fisher信息被证明是成比例的两个(i)量子和经典方差的差异,从而提供了一个衡量非经典性;和(ii)下的熵增加率高斯扩散,从而提供了一个衡量鲁棒性。位置和动量观测量的联合非经典性被证明是互补的,他们的联合鲁棒性在一个确切的意义。
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。
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。
The mean king's problem: Spin 1
我们展示了如何可以确定四个相互补充的观测值的自旋1自由度。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Quantum speed limit for observables from quantum asymmetry
本文基于量子不对称性和相干性,推导了量子可观察量的量子速度限制,通过弱值测量可直接观测,并与量子 Fisher 信息和相干性相关联,推导出单个量子比特三种互不偏倚可观察量的速度互补关系。
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。
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。
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。
Form of Contextuality Predicting Probabilistic Equivalence between Two Sets of Three Mutually Noncommuting Observables
本文构造具有状态无关概率和的伪语境量子系统,利用超图的量子与经典实现界限差异刻画测量语境性。
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