Dynamical stability of entanglement between spin ensembles
我们研究了环境中两个自旋系综纠缠的动力学稳定性。为了进行比较研究,我们考虑了两种情况:一个单一的自旋系综,和两个系综线性耦合到一个浴缸,分别。在这两种情况下,我们假设的有效性的马尔可夫近似的浴缸。我们研究的鲁棒性的状态的线性熵的增长,它给出了一个衡量系统的纯度。我们发现两个自旋系综的宏观纠缠态可以稳定地存在于一个共浴中。这一结果对于在普通噪声环境甚至稳定的宏观记忆中产生和检测宏观纠缠可能是非常有用的。
2009-03-03 quant-ph
Macroscopic superpositions via nested interferometry: finite temperature and decoherence considerations
近年来,人们对产生宏观量子态的光机械器件产生了很大的兴趣。在这里,我们专注于通过嵌套干涉实现宏观叠加的建议方案。我们考虑了有限温度对产生的叠加的影响。我们还详细研究了该方案的可行性,探测各种新的退相干机制。
2012-07-09 quant-ph
Decoherence of anomalously-fluctuating states of finite macroscopic systems
在宏观尺寸为V的量子系统中,例如多粒子相互作用和具有多量子比特的量子计算机,存在纯态,使得某个强度算符A的涨落非常大,<δA^2> = O(V^0),这比热力学中假设的<δA^2> = O(1/V)大得多。通过充分利用的局部性,我们表明,从宏观自由度的哈密顿量,这样的状态退相干在异常快的速度时,他们从环境中弱扰动。
2001-09-18 quant-ph
Anomalous quantum states in finite macroscopic systems
我们考虑有限宏观系统,即,大但有限自由度的系统,我们认为与小系统和无限系统相比,我们对它的理解很少。我们专注于不具有“簇”属性的纯态。这样的纯态在宏观上是纠缠的,从多体物理学的角度来看是非常反常的,因为它在无限大小的极限下不接近任何纯态。然而,我们在研究有限宏观系统时经常会遇到这种异常状态,例如具有许多量子比特的量子计算机和在无限大小极限下表现出对称性破缺的有限系统。我们研究了一般系统中这种反常态的稳定性。与以往的工作相比,我们充分利用了理论的局部性,得到了一般性的结果。利用这些结果,我们讨论了反常态在量子计算机中的作用,并从量子理论的角度讨论了经典世界出现的机制。
2003-12-16 quant-ph
Stability of macroscopic spin ensembles against inhomogeneous dephasing
本文研究自旋猫态在非均匀展宽下的退相干行为,发现小振幅下奇猫态比偶猫态更脆弱,并通过平均场分析揭示驱动-耗散系统中的同步相变及耗散稳定机制,为大振幅自旋猫态的稳定性提供估计。
2025-03-17 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic Observables
我们研究宏观可观测量定义为一个物理量在一组量子系统上的总值。我们表明,以前的结果得到的无限合奏相同的准备系统导致不正确的结论有限合奏。特别是,对宏观可观测量的精确测量会显著干扰任何有限系综的状态。然而,我们展示了如何可以使这种干扰任意小时,测量是有限的精度。我们证明了状态扰动和测量粗糙度之间的权衡作为合奏的大小的函数。使用这种权衡,我们表明,任何序列的有限精度宏观测量产生的历史总是产生一个一致的家庭在没有大尺度纠缠,足够大的合奏。因此,宏观观测行为“经典”,提供他们的准确性是粗糙的比量子相关长度尺度的系统。这些观察的作用也讨论了在NMR量子信息处理和散装系综量子态层析成像的背景下。
2004-06-01 quant-ph
Inference of Planck action constant by a classical fluctuative postulate holding for stable microscopic and macroscopic dynamical systems
讨论了在经典力学中加入经典统计涨落来推断或模拟量子动力学某些方面的可能性。我们介绍了机械稳定性的一般原则,并推导出一个必要条件,经典的混沌波动影响受限的动力系统,在任何尺度上,从微观到宏观领域。因此,我们得到,无论是微观和宏观的聚集体,尺寸关系定义的最小单位的个别成分的行动,在所有情况下产生普朗克作用常数。
1999-01-15 quant-ph
Macroscopic entanglement between wave-packets at finite temperature
研究了两个有限谱宽波包的集体算符在两种不同的多模参数下变换(MPDC)过程近似下的纠缠:成对和一对多相互作用模式.对于集体算子,我们选择由其微观模式振幅的傅里叶变换定义的每个波包的宏观振幅。该方法旨在响应于现实的实验条件,其中测量装置可能不解析单个微观模式振幅,而是解析波包的集体振幅。为了量化两体宏观纠缠,我们使用对数负性。我们将宏观纠缠度的时间依赖性与系统的复杂性(模数和相互作用模式)和温度联系起来。结果表明,在一对多相互作用下,宏观纠缠度随微模数的增加而线性增加,而在成对相互作用下,宏观纠缠度随微模数的增加而线性增加。此外,在一对多模式中,纠缠的诞生时间和临界温度随着微模数目的增加而减小。我们绘制了两种相互作用模式的图,并将集体纠缠度与图中每个顶点(模式)的连通度和指数联系起来。我们的结论是,量子信息和计算任务可以更有效地实现通过操纵适当的集体运营商在一些宏观系统,然后通过使用它们的微观同行。
2012-10-10 quant-ph
Collective effects on the performance and stability of quantum heat engines
最近的预测量子力学增强的小型热机的操作已经提出了新的兴趣,在他们的研究从一个基本的角度来看,并在应用。一个重要的问题是,当增加组成发动机工作物质的系统数量时,集体效应是否有助于在更大范围内进行增强。这种增强不仅可以考虑功率和效率,即其性能,而且还可以考虑其恒定性,即发动机相对于不可避免的环境波动的稳定性。我们通过引入一个由连续运转的自旋对组成的多体量子热机模型来探讨这个问题。我们研究了功率,效率和恒定性的规模与组成发动机的自旋数,并引入了一个明确的宏观限制,获得解析表达式。我们的研究结果预测功率增强,无论是在有限尺寸和宏观情况下,系统参数和温度的广泛范围内,而不影响发动机效率,伴随着有限尺寸的相干增强的恒定性。我们将结合热力学不确定关系(TUR)来讨论这些量。
2022-04-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Macroscopic Quantum Entanglement of a Kondo Cloud at Finite Temperature
基于纠缠见证算符,提出了一种计算多体混合态宏观纠缠的变分方法,并计算了有限温度下单通道和双通道近藤系统的形成纠缠(EoF),即纠缠熵的混合态推广. EoF的热抑制在低温下服从幂律标度。标度指数减半,从单通道到双通道系统,这是由于,使用玻色化方法,非费米液体行为的马约拉纳费米子,一个“半”的复杂费米子,出现在双通道系统。此外,EoF表征的单通道系统的近藤屏蔽云的大小和幂律尾。
2015-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Disentanglement in the macroscopic limit
Andrew and Erna Viterbi Department of Electrical Engineering, Technion(安德鲁和埃尔纳·维特比电气工程系,海法理工学院)
本研究针对宏观极限,采用具有已知精确解的多体模型,探究自发退纠缠假设,发现非局域纠缠在宏观极限下不稳定、局域纠缠未被排除稳定性,该假设可衔接微观量子性与宏观经典性。
2026-08-06 quant-ph
Decoherence of Macroscopic States at Finite Temperatures
本文研究了薛定谔猫态型光相干态的宏观叠加,特别分析了温度在宏观叠加态的消相干过程中的作用。我们在这里使用的方法是基于主方程形式主义,介绍了一个原始的方法。我们使用一个修改后的曼德尔函数,很好地适应这个问题。这项工作是由S. Haroche和合作者在90年代。在这些实验中,两个里德伯原子被送到一个先前注入了相干态的腔中,监测量子态由于耗散而衰减。我们发现了零温度下的Haroche和合作者的结果,并预言了有限温度下腔场态的行为。
2006-11-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Certifying Macroscopic Quantum Mechanics via Hypothesis Testing with Finite Data
ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科技研究院);Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);ICREA – Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚研究与高等学院)
针对退相干和有限数据下的宏观量子行为认证,提出基于位置测量的假设检验框架,并证明似然比检验相比干涉条纹可见性在达到给定置信水平时所需测量次数呈指数减少。
2026-06-15 quant-ph
Aperiodicity is sufficient for macroscopic thermalization
JILA and Center for Theory of Quantum Matter, Department of Physics, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校物理系量子物质理论中心及JILA)
该研究提出非周期性机制,可基于初始态量子动力学的非周期性,在有限时间内预测宏观可观测量的热化,将宏观热化纳入可操作量子统计力学范畴,能提供有限时间的可靠预测。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Equilibration of isolated macroscopic quantum systems
我们研究了一个孤立的宏观量子系统的平衡,在这个意义上说,从一个稳定状态的偏差变得不可测量的小的绝大多数时间内任何足够大的时间间隔。主要的要求是,初始状态,可能远离平衡,表现出宏观人口最多一个能级和简并的能量本征值和能隙(能量本征值的差异)是不是非常大的多重性。我们的方法密切遵循并扩展了Short和Farrelly [2012 New J. Phys. 14 013063]最近的工作,特别是超越了有限维系统和大有效维度的领域。
2012-04-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergent Bifurcations in Quantum Circuit Stability from Hidden Parameter Statistics
Dankook University(檀国大学)
研究揭示量子电路稳定性受隐藏参数统计影响,通过分析发现电路分属稳健与脆弱类别,揭示小角度门对功能的关键作用,为设计抗压缩量子算法提供新思路。
2025-08-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stability of Quantum Statistical Ensembles with Respect to Local Measurements
我们引入了一个描述宏观系统的量子统计系综的稳定性判据。当少量的局部测量不能显著改变系统总能量的概率分布时,系综被称为“稳定的”。我们将这个标准应用到自旋为1/2的晶格中,从而表明正则系综几乎是稳定的,而具有更广泛能量分布的统计系综是不稳定的。在量子统计物理学基础的背景下,这个结果证明了使用具有窄能量分布的统计系综的合理性,例如正则系综或微正则系综。
2016-12-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Preparation of $km$-photon concatenated GHZ states for observing distinct quantum effects at macroscopic scale
多体级联GHZ(C-GHZ)态作为一类多体纠缠态,在退相干的影响下仍然保持着优越的稳定性。基于多光子GHZ态的纠缠态,提出了两种可扩展的多光子C-GHZ态的实验实现方案。给定$km$ -光子GHZ态作为输入态,如果$m$是奇数,则可以创建$km$ -光子C-GHZ态。此外,我们还设计了一种方案,利用$m$-光子GHZ态的$k$纠缠子和$k$ $m$ -控制Toffoli门,从$km$单光子态制备$km$ -光子C-GHZ态。
2013-07-25 quant-ph
Fluctuations and Long-Term Stability: from Coherence to Chaos
波动是我们日常生活的一部分:交通噪音,心跳,民意调查,货币汇率,电流,化学反应-他们都永远波动。最重要的问题之一是为什么产生波动的系统保持长期稳定。有没有任何一般的功能关系,提供长期的稳定性,尽管波动的广泛多样性开始:情绪,经济,物理相互作用等?我断言,这种功能关系确实存在,并揭示其规格:长期稳定的路径是通过连贯性和有界性作为必要条件。结果表明,混沌性是这种关系的标志。目前的贡献是一个系统的研究写成一本书的长期稳定和施加宏观波动之间的关系。进一步关注的机制,保证有界性和物理系统中的局部波动的连贯性。关键的参数,目前为止,没有现有的方法来扩展的多体系统的行为提供有界性和连贯性的波动提出。事实证明,引起宏观涨落的机制具有普适性,并将量子退相干、混沌和1/f噪声纠缠在一起,相互作用。
2005-12-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Local topological order inhibits thermal stability in 2D
本文研究了二维自旋晶格上局域无阻挫哈密顿量的简并基空间中量子信息的鲁棒性。一方面,在局部变换下,分离不同基态的宏观能垒将保护信息不受热涨落的影响。另一方面,局部拓扑序将屏蔽地面空间的静态扰动。在这里,我们表明,当地的拓扑秩序意味着一个恒定的能量障碍,从而抑制热稳定性。
2012-09-25 quant-ph
How difficult it is to prove the quantumness of macroscropic states?
常识告诉我们,如果两个量子态是“宏观上可叠加的”,那么它们的叠加应该很难观察到。我们通过量化观察两个态叠加的量子性质的难度来使这种直觉精确和普遍,而这两个态叠加可以在微观精度下区分。首先,我们量化任何给定的量子态对与测量设备缺乏微观精度,即测量有限的分辨率或有限的灵敏度。接下来,我们量化了所需的稳定性,这些稳定性必须通过任何能够区分它们的叠加和纯粹的混合的测量设置来实现。最后,通过建立两个叠加态的稳定性要求和“宏观可分辨性”之间的关系,我们证明,确实,更可区分的状态,更苛刻的是稳定性要求。
2014-02-11 quant-ph
How macroscopic properties dictate microscopic probabilities
我们认为,量子概率定律如下,在大N的限制,从量子力学与宏观物体的经典性质的兼容性。对于一个有限的样本,我们发现,可能的和不太可能的测量结果与弱耦合到环境中的样本中的不同的干扰效应。
2002-01-22 quant-ph
Stability and decay of subradiant patterns in a quantum gas with photon-mediated interactions
本研究在双光学腔耦合的量子气体中观察到长寿命的亚辐射自组织图样,其通过突变转变衰减为超辐射相;从头算理论揭示光子介导的长程相互作用稳定了该亚稳态,为量子多体系统关联工程提供了新途径。
2025-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic quantum many-body tunneling of attractive Bose-Einstein condensate in anharmonic trap
研究了吸引原子玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性和非简谐势阱中的宏观量子多体隧穿。我们利用相关的两体基函数,保持所有可能的两体相关性。非谐波参数($λ$)从谐波缓慢调谐到非谐波。对于每一个选择的$λ$的多体方程求解的解析。范德华相互作用的使用给出了与平均场结果大不相同的真实图像。对于弱非谐性,我们观察到,吸引凝聚获得稳定性与更多的玻色子相比,在纯谐波陷阱。从共振态到具有弱非谐性的束缚态的转变也与Moiseyev { \it et.al.}的早期研究有很大不同。[J.物理B:在。摩尔光学物理{ \bf{37} },L193(2004)]。我们还研究了隧道的亚稳凝聚体非常接近的临界数$N_{cr}$的崩溃,并观察到近崩溃的MQT是占主导地位的衰变机制相比,两体和三体的损失率。我们还观察到MQT在临界点附近的幂律行为。对纯谐波陷阱的计算结果与平均场的计算结果一致。然而,尽管MQT仍然是主要的衰变机制,但我们未能恢复非简谐陷阱中的幂律行为。
2013-06-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Schrödinger Cat Resistant to Particle Loss and Local Decoherence
薛定谔猫态在量子理论中起着至关重要的作用,并且具有重要的基础和技术意义,从量子测量理论到量子计算机。猫态的潜在影响力在于它的微观和宏观部分之间的量子相干性,这是用纠缠度来衡量的。我们表明,在对比其他猫状态,它是可以选择的宏观部门的状态的方式,所产生的猫状态,我们称之为W-猫状态,具有量子相干性,是抵抗环境噪声的双重影响-本地退相干对所有的粒子和损失的有限部分的粒子。W-猫态宏观扇区的态在违反贝尔不等式方面是宏观上不同的。
2012-07-22 quant-ph
Periodic instanton method and macroscopic quantum tunneling between two weakly-linked Bose-Einstein condensates
采用一种新的方法研究了双阱势阱中两个弱关联的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的隧穿。每个阱中原子之间的非线性相互作用产生有限的化学势,考虑到周期性瞬子,这导致了非常高的隧穿频率。这一结果可以用来解释新发现的宏观量子自陷(MQST)效应。此外,一种新的一阶交叉不同区域之间的预测。
2001-05-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Integral Formulation of Macroscopic Quantum Electrodynamics in Dispersive Dielectric Objects
本文利用Hopfield型方法提出了有限尺寸线性色散介电物体在Heisenberg绘景下的宏观量子电动力学积分形式,通过真空推迟Green函数获得控制极化密度场算符演化的积分方程,从而允许直接应用经典电动力学计算技术在开放、色散和吸收环境中进行量子电动力学计算。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stability and stabilization of unstable condensates
将宏观数量的玻色子压缩成单一的模式是可能的。加上相互作用,问题就来了,凝聚态是否稳定。对于排斥相互作用,关于基态的答案是肯定的,但是对于激发态的凝聚呢?本文讨论了双模玻色约瑟夫森结和三模超流回路最小模型的一些结果。此外,我们提到了通过引入周期性或噪声驱动到系统中来稳定不稳定凝聚的可能性:这是由于Kapitza和Zeno效应。
2015-10-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法,解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率(亚稳态寿命的倒数)。在扭转角为零的情况下,由于节状准粒子隧穿的存在,系统表现出超欧姆耗散。因此,MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph