Realization of a space reversal operator
B. Militello, A. Messina, A. Napoli
在本文中，我们提出了实现玻色-费米子相互作用的背景下，被困的离子，其效果上的离子质心自由度是正确地说，空间反演。准确地描述了物理系统及其特点，并简要讨论了一些应用。
In this paper we propose the realization of a bosonic-fermionic interaction in the context of trapped ions whose effect upon the ion center of mass degrees of freedom is properly speaking a spatial inversion. The physical system and its features are accurately described and some applications are briefly discussed.
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
Classical Realization of Dispersion Cancellation by Time-Reversal Method
我们提出了一个经典的光学干涉方案，再现色散不敏感的洪-欧-曼德尔干涉图。干涉方案是从基于量子力学的时间反演对称性的系统方法导出的。该方案使用了一个时间反演版本的Hong-Ou-Mandel干涉仪与正交偏振输入激光脉冲对。我们实验证明自动色散抵消使用干涉。结果表明，该干涉仪可以获得高可见度的干涉图，具有较高的信号转换效率。
A general mathematical structure for the time-reversal operator
这项工作的目的是数学分析的物理时间反演算子和它的定义作为一个几何结构\QTR{bf}{, }在这样一种方式，它可以推广到纯数学领域。严格地说，只有具有这样的“时间反演结构”，才能判定一个动力系统是否是时间对称的。\QTR{it} {\}给出了几个重要的物理和数学例子的“时间反演结构”，表明有一些数学范畴的对象是（经典的或抽象的）“时间反演系统”，它们的态射推广了Wigner变换。
Experimental realization of optimal time-reversal on an atom chip for quantum undo operations
我们报告使用的dCRAB最优控制算法，实现时间反转程序的量子撤销操作的实施，适用于量子技术的背景下，从量子计算量子通信。实际上，通过撤消命令，最后执行的操作可以被时间反转，以便完美地恢复其中可以应用由外部用户选择的任意新操作的条件。此外，通过进一步概括这个概念，撤销命令还可以允许在过去的一般瞬间反转量子操作。在这里，由于最佳的时间反演例程，所有这些功能实验上实现的五倍F=2希尔伯特空间的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非相互作用的$^{87}$ Rb原子在基态，实现了原子芯片。具体而言，每个时间反演变换是通过设计最佳调制射频场来实现的，在任何执行的测试中平均达到约92%的准确度。实验结果是伴随着一个热力学的解释的基础上的Loschirst回声。我们的研究结果有望促进时间反演操作在基于门的量子计算的实际场景中的实现，该场景具有比这里考虑的五能级系统更复杂的结构。
The geometry properties of parity and time reversal operators in two dimensional spaces
宇称算符$\cal P$和时间反演算符$\cal T$是量子理论中的两个重要算符，特别是在$\cal PT$对称量子理论中.利用$\cal P$和$\cal T$的具体形式，讨论了它们在二维空间中的几何性质.证明了若给定$\cal T$，则所有的$\cal P$都与二次曲面相连接;若给定$\cal P$，则所有的$\cal T$都与二次曲线相连接.此外，我们给出了算子的广义不破断$\cal PT$ -对称条件.同时也证明了厄米算符的不破缺的$\cal PT$对称性。
On evidence for negative energies and masses in the Dirac equation through a unitary time-reversal operator
我们回顾了相对论性量子力学的标准，如负质量概念下的狄拉克方程。我们证明，负能量是可以接受的，只要质量同时是负的。正能量、正质量的费米子通过幺正PT变换得到负能量、负质量的反费米子。
Realization of superabsorption by time reversal of superradiance
光的发射和吸收是光与物质相互作用的核心。尽管发射和吸收速率被认为是原子和分子的固有性质，但是在诸如量子信息处理、计量学和光能收集的应用中已经寻求了修改这些速率的各种方式。一种有希望的方法是以与超辐射相同的方式利用发射体的集体行为5。虽然超辐射已经在不同的系统中被观察到，但它在吸收中的概念对应物直到现在还没有实现。在这里，我们证明了增强合作吸收-超吸收-通过实施超辐射的时间反转过程。观察到的超吸收率远高于普通吸收，吸收的光子数与原子数的平方成比例，表现出超吸收的合作性质。目前的超吸收-其表现超出了传统吸收的限制-可以促进弱信号传感，光能收集和光物质量子界面
Experimental realization of any discrete operator
一个简单的论证表明，通过允许物理实在的反事实元素，任何任意离散的有限维算子都对应于一个可观测的。
Fully scalable randomized benchmarking without motion reversal
本文提出二元随机基准测试（BiRB），通过独立同分布门层简化传统随机基准测试，无需运动反转电路，可靠提取平均错误率并支持扩展到更多量子比特。
Realization of Universal Optimal Quantum Machines by Projective Operators and Stochastic Maps
最佳量子机可以通过线性投影运算来实现。在目前的工作中，一个一般的量子比特对称化理论，通过调查的密切联系，量子比特的纯化过程和任何通用的最佳反酉映射的可编程隐形传态。此外，本文还利用一种新颖的、非常一般的角动量理论分析了N->M克隆映射和N->（M-N）通用非门隐形传态的上下文实现。本文报道了一组扩展的状态对称化线性光学实验实现。这些包括1->2克隆过程，UNOT门和偏振编码量子比特的最佳部分转置映射的量子层析表征。
Realization of single-qubit positive operator-valued measurement via a one-dimensional photonic quantum walk
我们通过将量子位实现为光子量子行走中的硬币并使行走者进行投影测量来执行量子位的广义测量。我们的实验技术可以用来实现光子任何秩1单量子比特正算符值测量通过构建一个适当的干涉量子行走网络，然后投影测量的步行者的位置在最后一步。
Generalized Rate Operator Quantum Jumps via Realization-Dependent Transformations
本文在速率算符量子跳跃框架中引入依赖状态的变换，推广随机纯态展开并提升模拟可控性，且证明强非马尔可夫情形下也可获得无反向跳跃、无辅助自由度的正展开。
A Physical Realization of the Generalized PT-, C-, and CPT-Symmetries and the Position Operator for Klein-Gordon Fields
广义宇称算符（P）、时间反演算符（T）和电荷共轭算符（C）最初是在对赝厄米哈密顿算符的研究中定义的。我们为Klein-Gordon场构造了这些算子的一个具体实现，并证明了在这个实现中PT和C算子分别对应于普通的时间反演和电荷分级操作。此外，我们提出了一个完整的描述的量子力学的克莱因-戈登领域的基础上建设的希尔伯特空间的相对论不变，正定，和保守的内积。特别是，我们提供了一个自然的位置运营商和相应的本地化和相干态的建设。这个位置算符对正频率场的限制与牛顿-维格纳算符一致。我们的方法不依赖于传统的限制，正频率字段。然而，它提供了一个一致的量子力学描述克莱因-戈登场与真正的概率解释。
Time reversal symmetry of generalized quantum measurements with past and future boundary conditions
我们扩展了最初由Wigner在幺正动力学的背景下提出的量子力学的时间反演对称性参数，以包含包括监测量子系统的广义测量的情况。我们提出了一个方案，通过考虑耦合到测量设备的量子比特的薛定谔图像动力学来导出时间反演的测量算子，并证明了时间反演的测量算子形成了一个正算子值测度（POVM）集。我们提出了三个具体的例子来说明测量算子的时间反演：（1）高斯自旋测量，（2）自旋的二分POVM，以及（3）量子位荧光的测量。然后，我们提出了一个一般规则来解开任何秩二量子比特测量，并表明，向后动力学服从追溯方程的前向动力学从时间反转的最终状态。我们以量子比特荧光为例证明了动力学方程的时间反演不变性。我们还概括了讨论的统计箭头的时间连续量子测量介绍Dressel等人。119，220507（2017）]：我们证明了后向概率可以从类似于从时间反转的最终状态追溯的过程中计算出来，并将时间箭头的定义扩展到用预选择和后选择准备的集合，在那里我们通常得到一个非零的时间箭头。我们讨论了充分条件时，时间的箭头消失，并显示我们的方法也捕获的贡献，时间的箭头由于自然的物理过程，如原子的弛豫到其基态。作为一种特殊情况，我们恢复的时间可逆性的弱值作为其复共轭使用我们的方法，并讨论我们的结论如何不同于Aharonov-Bergmann-Lebowitz（ABL）规则的时间对称性的论点。
Realization of positive-operator-valued measures by projective measurements without introducing ancillary dimensions
我们提出了一个方案，可以实现一类正算子值的措施（POVM）通过执行一系列的投影测量的原始系统，在这个意义上说，对于任意输入状态的概率分布的测量结果是忠实地再现。一个必要和充分条件的POVM是可实现的，以这种方式也得到了。与Neumark定理所提供的规范方法相比，我们的方法具有不需要辅助系统的优点。此外，一个任意的POVM可以实现通过利用我们的协议在一个扩展的空间，这是通过添加只有一个额外的维形成。
Region Operators of Wigner Function: Transformations, Realizations and Bounds
波函数的维格纳函数的一个积分|在经典相空间中的某个区域S上，ψ>被标识为S的（准）概率测度（QPM），并且它可以表示为|psi >被称为区域算子（RO）的算子的平均值。变换理论的发展，它提供了RO的各种相空间区域，如点，线，段，磁盘和矩形，并在所有这些RO被证明是互连的完全正的迹增加的地图。后者是通过由二维向量空间扩展的Fock空间中的酉算子实现的，物理上与有限维系统相同。利用优化理论，得到了圆盘和矩形拼接区域上准相位调制的界。
Explicit Realization of Pseudo-Hermitian and Quasi-Hermitian Quantum Mechanics for Two-Level Systems
我们给出了作用在二维复欧氏空间C^2中的最一般的拟埃尔米特算子H、相关的度量算子η_+和η_+-伪埃尔米特算子的一个明确的特征。这些算子表示一个模型的物理观测量，该模型的哈密顿量和希尔伯特空间分别为H和C^2，并赋予由η +定义的内积。我们的计算可以直接证明这样一个事实，即选择一个不可约的家庭的观测固定的度量算子的乘法因子。
Continuous-Time Quantum Walk on Locally Infinite Graph
本文研究了局部无限图上的连续时间量子行走模型，发现其时间反演对称性可通过幺正算子描述，与经典理论形成对比。
Particle in uniform field in noncommutative space with preserved time reversal and rotational symmetries
研究了由标准型非交换时反不变和旋转不变代数描述的量子空间。考虑均匀场中的质点。在量子化空间中，我们精确地求出了均匀场中粒子的能量及其波函数。证明了在时间反演不变和旋转不变的非对易空间中粒子在场方向上的运动与在普通空间（坐标算符和动量算符具有普通对易关系的空间）中的运动是相同的。坐标的非对易性只影响粒子在垂直于场方向的方向上的运动。也就是说，空间量子化对粒子的质量有影响。
A simple realization of gl(2,c) Lie algebra with vector operators on sphere
利用位置、角动量和它们的叉积三个基本向量算子，构造了球上gl（2，c）李代数的一个简单实现。基于该代数的相干态可以用标准的方法构造。
Scalable time reversal of Raman echo quantum memory and quantum waveform conversion of light pulse
我们在具有拉曼原子跃迁的光子回波量子存储器中发现了时间反演光-原子相互作用的一种新的隐对称性。时间反演量子存储器为输入光脉冲的持续时间及其波长的理想压缩/解压缩创造了一般化的条件。基于对该方案的一般分析方法，我们研究了具有真实光谱特性的共振原子系统中光场压缩/解压缩的最佳条件。对于量子存储方案的各种可能实现，也讨论了光波长和光波长有效量子转换的必要条件。该研究为光-原子相互作用的基础研究和光场的确定性量子操纵提供了新的能力，对量子通信和量子计算具有重要意义。
Simple Realization Of The Fredkin Gate Using A Series Of Two-body Operators
Fredkin三位门对于计算逻辑是通用的，并且是可逆的。传统上，只使用可逆两位门不可能进行通用计算。在这里，我们使用六个两体可逆（量子）算子的组合来构建Fredkin门。
2D spin-orbit coupling for ultracold atoms in optical lattices
自旋轨道耦合（SOC）是许多奇异能带结构的核心，可以产生具有拓扑有序的多体态。本文提出了一种基于微波驱动和晶格振动相结合的方法，用于实现具有反转对称性的超冷原子的二维时反不变SOC。我们发现，Rashba和Dresselhaus SOC的强度可以独立地调整在一个自旋相关的正方形晶格。更一般地说，我们的方法可以用来打开不同的自旋状态之间的差距，而不打破时间反演对称性。我们证明，这允许实现的拓扑绝缘体中存在的SOC，这是密切相关的凯恩-梅勒模型。
On multipoles, their decomposition by time-reversal symmetry, and the electric toroidal monopole
研究单格点密度矩阵的多极子分解，通过扩展公式构建完备正交基，按对称性分类多极子，可唯一识别密度矩阵多极矩，还通过计算电环形单极矩分析手性三角碲对映体。
Pseudo-Hermiticity, Anti-Pseudo-Hermiticity, and Generalized Parity-Time-Reversal Symmetry at Exceptional Points
本文将可对角化线性算子伪厄米性与广义宇称-时间反演（$PT$）对称性的等价性推广至块可对角化算子，并给出二维和无限维希尔伯特空间中伪厄米算子在例外点处及远离时实现相关对称性的反线性算子显式表达式。
Alternative interpretation of relativistic time-reversal and the time arrow
众所周知，四维时空中的4-旋转等价于CPT变换（C是电荷共轭，P是空间反演，T是时间反演）。T反转的标准定义包括时间变量的符号的改变和粒子（质点系）的初始状态被最终状态取代，反之亦然。由于时间反演操作改变了粒子的状态，粒子的波函数不可能是具有特定本征值的相应算子的本征函数，就像空间宇称的情况一样。与CPT变换不同，单独的P、T或C变换不能简化为任何4-旋转。扩展的洛伦兹群包含了所有单独的C、P或T变换，这些变换不会使时间轴脱离相应的光锥。后一种限制包括在时间反演的标准定义中。在目前的通信中，我们忽略了这一限制。这允许引入“时间箭头”算子并通过新的量子数-“时间箭头”值来表征每个粒子。所有粒子的波函数都是这个算符的本征函数，其本征值等于“时间箭头”值。与我们宇宙中的“时间箭头”值相反的“时间箭头”值的粒子形成另一个宇宙（反宇宙）。反宇宙的存在原则上可以通过实验室（原子）实验来证实。反宇宙也可以被认为是暗物质的候选者。
On the spectral theory of Gesztesy-Šeba realizations of 1-D Dirac operators with point interactions on a discrete set
本文研究了离散集$X=\{x_n\}_{n=1}^\infty\subset \mathbb{R}.$上具有点相互作用的一维Dirac微分表达式D的Gesztesy-Šeba实现D_{X,α}和D_{X,β}的谱性质。这里$α:= \{α_{n}\}_{n=1}^\infty$和β：=\{β_{n}\}_{n=1}^ \infty \subset \mathbb{R}。Gesztesy-Šeba实现$D_{X,α}$和$D_{X,β}$是相应的薛定谔算符$H_{X,α}$和$H_{X,β}$的相对论对应物，分别具有$δ$ -和$δ'$ -相互作用。定义极小算子D_X为区间$(x_{n-1}, x_n)$上极小Dirac算子的直和。然后利用边界三元组直和的正则化方法构造了$d_*(X):=\inf\{|x_i-x_j| \,, i\not=j\} = 0$情形下极大算子$D_X^*$的边界三元组。结果表明，参数化实现D_{X,α}和D_{X,β}的边界算子$B_{X,α}$和$B_{X,β}$是雅可比矩阵。这些矩阵与具有点相互作用的薛定谔算子的谱理论中出现的矩阵有很大不同。我们表明，某些频谱特性的运营商$D_{X,α}$和$D_{X,β}$相关的Jacobi矩阵$B_{X,α}$和$B_{X,β}$，分别与相应的频谱特性。利用这种连接，我们调查的Gesztesy-{ \vS }eba…
On the domains of Bessel operators
我们考虑具有势$(m^2-\frac14)\frac1{x^2}$的半直线上的薛定谔算子，通常称为贝塞尔算子。我们假设$m$是复杂的。我们研究了贝塞尔算子的各种闭齐次实现的域。特别地，我们证明了它的最小实现的$|\Re(m)|<1$和它的唯一的封闭实现的$\Re(m)>1$的域符合最小的二阶Sobolev空间。另一方面，如果$\Re(m)=1$，极小二阶Sobolev空间是唯一闭Bessel算子的域的无穷余维子空间。Bessel算子的性质与相应的双线性形式的性质进行了比较。
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