Asymptotic Behavior and Limiting Distribution of Quantum Walk on Cycles with General U(2) Coin by Reduced Characteristic Matrix Method
计算了量子在圈上行走的约化密度特征矩阵，研究了量子在圈上行走的最一般形式在一般$U(2)$硬币算子下的渐近性质.作为例子，计算了一般初态的纠缠温度，并与已有结果进行了比较。此外，我们还修改了RDCM，导出了一般形式的极限分布（LD）的解析表达式。
2019-09-28 quant-ph
Ranks of quantum states with prescribed reduced states
令$M_n$是$n\times n$复矩阵的集合。本文在给定两个子系统的约化态的情况下，确定了$M_m\otimes M_n$中二分态的所有可能的秩。结果用于确定发送$I/m$到特定状态$σ_2 \in M_n$的量子信道$Φ: M_m \rightarrow M_n$的Choi秩。
2018-05-29 quant-ph
RISQ - reduced instruction set quantum computers
仅提供有限控制的量子计算的候选者，例如，由于缺乏对单个量子位的访问，对于通用量子计算是无用的。我们提出了具体的建议，使用系统的限制，如RISQ -减少指令集量子计算机和设备-模拟量子动力学，多粒子纠缠和压缩集体自旋变量。这些任务本身就很有用，它们也为量子门在量子计算机的早期原型中的功能提供了实验探针。
2000-04-04 quant-ph
Compatibility Relations between the Reduced and Global Density Matrixes
寻找一组正定矩阵的判据，并将其表示为多体量子态的约化密度算符，是一个困难而重要的问题。多体量子纠缠是当前量子信息理论研究的热点之一，它与量子纠缠的研究密切相关。我们给出了几个结果之间的必要的相容性关系的一组约化密度矩阵，包括：（ii）任何$N_A\times N_B$维三部混合量子态的一方和两方约化密度矩阵的相容性条件，以及（iii）维数为$N^{\otimes M}$的任何$M$ -粒子纯量子态的一方约化矩阵的相容条件。
2004-03-22 quant-ph
Quantum State Reconstruction of Many Body System Based on Complete Set of Quantum Correlations Reduced by Symmetry
提出并研究了一种从对称性分析出发重建多体系统量子态的普适方法。引入了量子关联函数的最小完备集（MCSQCF）概念来描述态重构。作为一种实验上可行的物理对象，MCSQCF在数学上通过由所考虑的量子态的对称性所确定的可观测量的最小完备子空间来定义。通过一个对称性破缺的例子来说明这一思想。
2005-08-17 quant-ph
Time-convolutionless reduced-density-operator theory of a noisy quantum channel: a two-bit quantum gate for quantum information processing
利用投影算符方法和时间上的超前传播子和滞后传播子，通过求解控制噪声量子信道动力学的量子Liouville方程，导出了无时间卷积形式的量子量子态的精确约化密度算符.在这项工作中开发的形式主义是一般性的，足以模拟一个嘈杂的量子信道提供具体形式的哈密顿系统，水库，系统和水库之间的相互作用。然后，我们应用该公式模拟了一个由耦合自旋系统组成的二比特量子门，其中海森堡耦合由相邻量子点之间的隧穿势垒控制。数值计算了混合初态和纠缠初态的门特性，包括熵、保真度和纯度。
1999-07-23 quant-ph
Quantum Chaos: Reduced Density Matrix Fluctuations in Coupled Systems
根据最近的工作（简要回顾如下），我们考虑的时间波动的约化密度矩阵元素的耦合系统，包括一对踢转子也是一个由一对哈珀哈密尔顿。这些动力学波动被认为是量子动力学中混沌程度的可靠指标，并且与所考虑的系统的本征值和本征向量分布等固定特征有关。与经典相空间中约化分布函数的演化作了简要的比较。
2004-06-25 quant-ph
Non-Markovian channel from the reduced dynamics of coin in quantum walk
具有记忆的量子信道（称为非马尔可夫信道）对于各种物理系统的真实描述至关重要，并且为通过操纵环境的特性（如其频谱）来控制退相干的新方法铺平了道路。在这项工作中，离散时间量子游走中硬币的简化动力学被描述为非马尔可夫量子信道。给出了一个一般的形式来提取$t$步量子行走的Kraus算符.非马尔可夫性，在约化硬币动力学的P-不可分性意义下，从两个正交态的非单调行为推断，进一步研究了在该通道作用下一个量子比特的各种量子信息理论量，透视了这种通道在各种量子信息处理任务中所能发挥的作用.
2020-07-20 quant-ph
Strongly Contracted N-Electron Valence State Perturbation Theory Using Reduced Density Matrices from a Quantum Computer
我们介绍QRDM-NEVPT 2：强收缩N电子价态$2^{nd}$阶微扰理论（SC-NEVPT 2）的混合量子-经典实现，其中捕获静态相关效应的完全活性空间配置相互作用（CASCI）步骤被在量子计算机上执行的模拟所取代。随后，在量子器件上测量的n粒子约化密度矩阵（n-RDM）直接用于经典的SC-NEVPT 2计算，其近似地恢复剩余的动态电子相关效应。我们还讨论了使用累积量展开来近似整个4-RDM矩阵或仅其零点。除了无噪声的状态矢量量子模拟，我们展示了，第一次，一个混合量子经典多参考微扰理论计算，与量子计算机上进行的量子部分。
2022-10-11 quant-ph
Quantum correlation induced by the average distance between the reduced states
提出了一种新的量子关联，它是在局域冯诺依曼测量下，约化态与第$i$个输出约化态之间的平均距离。结果表明，只有产物态不包含这种量子关联，因此它不同于量子不和谐（QD）[Phys. Rev. Lett. \textbf{88}，017901（2001）]和测量诱导的非定域性（MIN）[Phys.Rev.Lett. \textbf{106}，120401（2011）]。对于纯态，它是MIN的两倍，小于量子点和形成纠缠度。给出了一般的解析公式，并得到了两个量子比特情形的下界。并分别从Werner态和各向同性态的角度将其与量子点和量子点进行了比较。
2014-11-04 quant-ph
Necessary and sufficient condition for the reduced dynamics of an open quantum system interacting with an environment to be linear
在幺正时间演化$U$下，封闭量子系统的动力学显然是线性的。但是，与环境$E$相互作用的开放量子系统$S$的约化动力学一般不是线性的。Dominy等人[Quant.信息处理。15，465（2016）]考虑了系统环境的可能初始状态的集合$\mathcal{S}=\lbraceρ_{SE}\rbrace$是凸的并且还具有另一个属性的情况，他们称之为$U$ -一致性。他们已经表明，在这种情况下，系统$S$的简化动力学是线性的。Dominy-Shabani-Lidar框架是否是最普遍的框架是本文的主题。我们假设，减少的动态是线性的，并表明，这导致我们到他们的框架。换句话说，系统的简化动力学是线性的，当且仅当它可以在Dominy-Shabani-Lidar框架内公式化。
2020-08-15 quant-ph
Learning quantum disentanglement scheduling from reduced states via modular hybrid policies
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd.（中国移动（苏州）软件技术有限公司）；Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）
本文研究了在部分观测下通过多量子比特解缠调度进行量子控制的问题，提出了一种模块化混合量子-经典策略框架，通过预处理、参数化量子电路和后处理实现高效解缠调度，发现预处理是性能主导因素，量子模块提供条件紧凑表示，且增加电路宽度比深度更有效。
2026-04-30 quant-ph
An efficient adaptive variational quantum solver of the Schrodinger equation based on reduced density matrices
最近，Grimsley等人（Nat.Commun. 10，3007），而执行该算法所需的测量次数为O（N^8）。在这项工作中，我们提出了一个有效的自适应变分量子求解的薛定谔方程的ADAPT-VQE的基础上与约简密度矩阵重建方法，它减少了测量的数量从O（N^8）到O（N^4）。该算法电路复杂度低，测量量小，非常适合于在有噪声的中等规模硬件上进行化学体系的量子模拟。小分子的数值基准计算表明，这种新的算法提供了一个准确的描述基态势能曲线。此外，我们推广了这种新的算法的激发态与变分量子紧缩的方法，并实现了相同的精度基态模拟。
2020-12-13 quant-ph
Reduced state of the field and classicality of quantum Gaussian evolution
光的量子演化的经典性概念是一个具有概念和实践重要性的对象。本文的主要目的是导出量子高斯演化的经典性的精确条件，即光的高斯态及其凸组合的演化，这是一个在量子光学和信息学中具有重要意义的模型。几个例子，范围从高斯热操作纠缠最大化耗散工程，进行了讨论。我们的结果是使用最近推出的介观理论的减少状态的字段，这是最初设计作为一个描述宏观量子场。在这里，为了使框架适合我们的目标，我们重新开发它作为一个工具，探讨古典，这构成了我们的第二个主要贡献。
2022-09-07 quant-ph
Lorentz covariant reduced-density-operator theory for relativistic quantum information processing
本文从Tomonaga-Schwinger方程出发，导出了描述相对论性量子信息处理过程的密度算符的Lorentz协变量子Liouville方程，并利用投影算符技术和泛函微积分方法，得到了约化密度算符的精确形式解.当超曲面族的所有成员都成为平坦超平面时，我们的结果与非相对论情形的结果一致，而非相对论情形只在特定的参考系中成立.为了证明我们的新公式可以应用于实际问题，我们推导了量子电动力学中真空的极化到二阶。本文提出的公式具有一般性，可应用于量子电动力学和相对论统计力学等相关领域。
2002-12-31 quant-ph
Quantum decoherence without reduced dynamics
通过选择薛定谔方程解的边界条件，即使对于封闭系统，状态矢量和密度算符也会随时间不对称地演化。对于开放系统，标准的量子力学因此预言了不可逆性和外在时间箭头的特征。其结果是一个新的框架治疗退相干，而不是基于减少动力学或主方程。作为一个应用程序，使用一个通用模型，我们定量匹配以前令人困惑的实验结果，并可以得出结论，他们是独立的，不受控制的系统和它们的环境之间的相互作用的不可测量的后果。
2010-05-23 quant-ph
Reduced randomness in quantum cryptography with sequences of qubits encoded in the same basis
我们考虑了在BB84或6状态量子密码协议中使用的状态中制备的量子比特序列的克隆，并表明即使整个量子比特序列在相同的基础上制备，单量子比特保真度也不受影响。这一结果对于实际的量子密码系统是非常重要的，因为它减少了对高速随机数生成的需求，而不会损害对有限大小攻击的安全性。
2005-07-06 quant-ph
The simplified quantum circuits for implementing quantum teleportation
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）；Tianjin Normal University（天津师范大学）
本文提出了一种简化量子电路方案，用于在不同纠缠通道中实现量子传送，通过减少门数、成本和深度，提高了效率并降低了实现难度。
2026-02-09 quant-ph
Reduced Operator Approximation for Modelling Open Quantum Systems
我们提出了约化算子近似：一个简单的，物理上透明的和计算上有效的方法建模开放量子系统。它采用了量子动力学的海森堡图像，这使我们能够以一种自然和简单的方式关注系统的自由度。我们描述了不同的变体的方法，低和高阶的系统浴相互作用运营商，定义它们为一般的量子谐振子浴或专门为独立浴与洛伦兹谱密度。它的广泛适用性的例子上的系统耦合到不同的浴（具有不同的系统浴相互作用强度和浴记忆长度），并与确切的伪模和流行的量子态扩散方法相比。该方法捕获与浴相互作用的系统的退相干，同时保存总能量。我们的研究结果表明，量子相干性效应在开放量子系统中持续的时间比以前认为的要长得多。
2015-08-05 quant-ph
Optimizing Quantum Walk Search on a Reduced Uniform Complete Multi-Partite Graph
在Novo等人（Sci. Rep. 5，13304，2015），不变子空间方法被应用于连续时间量子行走（CTQW）的研究。该方法有助于将图简化为更简单的版本，从而允许对量子行走模型进行更透明的分析。在这项工作中，我们采用上述方法来研究量子行走搜索的最优性的一个标记的元素上的一个完全的多部图。我们制定的本征基，这将有助于两个最低能量本征态之间的传输，并演示如何设置适当的耦合因子，以保持最优性。
2018-02-21 quant-ph
Quantum state tomography via reduced density matrices
通过局域测量的量子态层析成像是表征量子态的有效工具。然而，它要求原始全局状态由其局部约化密度矩阵（RDM）唯一确定。在这项工作中，我们第一次证明了一类状态是UD的RDM的假设下，全球状态是纯的，但不能UD的情况下，该假设。这一发现使我们能够根据量子态的UD性质对它们进行分类，并要求在简化量子态层析成像的实践中区别对待每一类量子态。此外，我们实验测试的可行性和稳定性进行量子态层析成像通过测量的本地RDM为每一类。这些理论和实验结果为实现高效、准确的量子态层析成像提供了理论依据。
2016-04-07 quant-ph
Reduced coupling with global pulses in quantum registers
退耦合是延长量子系统相干时间的重要手段。大多数解耦方案都假设对系统进行选择性控制，并且人们认为，对于全局脉冲，只能解耦具有某些耦合项的系统，如长期偶极-偶极耦合。在这篇文章中，我们表明，与全球脉冲，它是可能的，以减少耦合强度的其他类型的耦合，我们证明与伊辛耦合。这种脉冲的复杂性与系统的大小无关。
2015-03-24 quant-ph
Fermionic reduced density low-rank matrix completion, noise filtering, and measurement reduction in quantum simulations
针对量子模拟中2-RDM测量需求大的问题，提出利用低秩矩阵补全从部分信息重构2-RDM的方法，经24个分子体系验证，含噪场景下测量次数可降多个数量级，可适配经典与量子模拟算法。
2023-06-09 quant-ph
On the one-particle reduced density matrices of a pure three-qutrit quantum state
本文给出了三重态密度矩阵是纯三重态量子态的单粒子约化密度矩阵的充要条件。该条件由这些矩阵的特征值所满足的七类不等式组成。其中之一是量子比特情况下已知不等式的推广。其中一些不等式证明代数而证明的其他使用的事实，即一个连续的功能的国家必须有一个最低限度。满足这些不等式的状态的构造依赖于在角点方面允许的特征值集合的凸集的表示。我们还提出了一个结果，一个更一般的量子系统的性质的边界表面的一组允许的本征值。
2003-09-26 quant-ph
Partial traces in decoherence and in interpretation: What do reduced states refer to?
当任务是解释量子力学本身时，对约化态概念的解释是一个微妙的问题，具有相关的后果。本文的目的是论证约化态不是子系统的量子态，而量子态是整个复合系统的态。在明确问题之后，我们的论证分为三个阶段。首先，我们考虑环境引起的退相干现象的情况下，其中的子系统相互作用的一个例子，我们表明，退相干不解决测量问题，正是因为约化状态的测量仪器是不是它的量子态。第二，非相互作用的情况下，说明了无崩溃的解释，在其中，我们表明，某些众所周知的实验结果不能占由于这样一个事实，即被测系统和测量仪器的约化状态被认为是他们的量子态。最后，我们证明了约化态是一种粗粒态，因此它们取消了子系统与其他子系统之间的相互作用或纠缠。
2014-04-12 quant-ph
Using Shor's algorithm on near term Quantum computers: a reduced version
考虑到其在密码学领域的相关性，整数分解是量子计算机预计将产生重大影响的突出应用。由于Shor的算法，这个特殊的问题可以在多项式时间内解决。然而，量子比特的数量和应用的门都会在精神上影响在近期量子硬件上运行特定量子线路的能力。在这项工作中，我们通过引入Shor算法的简化版本来帮助解决这两个问题，该算法在增加可以在嘈杂的量子设备上分解的数字范围方面向前迈出了一步。本工作中提出的实现是通用的，并且不使用任何关于要分解的数字的假设。特别是，我们已经发现在大多数情况下值得注意的结果，往往能够因子给定的数字与所提出的算法只有一个迭代。最后，将原始量子算法与我们在模拟器上的版本进行比较，结果对于所考虑的一些数字是相同的。
2021-12-23 quant-ph
Structure of correlated initial states that guarantee completely positive reduced dynamics
我们使用的Koashi-Imoto分解的自由度联合系统的环境初始状态调查减少动力学。我们表明，一个子集的联合系统的环境初始状态保证完全积极的约化动力学，当且仅当系统私人拥有所有的量子自由度，并可以在本地访问的经典自由度，而不干扰所有的联合初始状态在给定的子集。此外，我们证明了这类态的量子互信息必须与量子自由度无关。
2016-04-17 quant-ph
Reduced State Embedding for Error Correction in Quantum Cryptography
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究提出了一种基于降维嵌入的量子密码学错误校正方法，通过优化k值提升密钥率，推动高维QKD的发展。
2025-10-28 quant-ph
PolyQROM: Orthogonal-Polynomial-Based Quantum Reduced-Order Model for Flow Field Analysis
针对量子流体模拟的“输出问题”，提出基于正交多项式的量子降阶模型PolyQROM，通过多项式基变换与变分量子线路结合压缩流场数据，在提升线路表达能力与训练稳定性的同时，实现了高保真流场重构和超越基准的分类精度。
2025-04-30 quant-ph
States of an Ensemble of Two-Level Atoms with Reduced Quantum Uncertainty
我们利用光量子非破坏测量方法制备了5 × 10^4个铷-87原子系综的纠缠态。共振增强测量使原子系综处于压缩自旋态，该系综是在超精细时钟能级的叠加中制备的。通过比较量子投影噪声的降低（高达8.8（8）dB）与随之而来的相干性降低，我们证明了一个时钟输入态的光谱灵敏度超过标准量子极限3.0（8）dB。
2010-02-18 quant-ph
On oscillator-bath system: Exact propagator, Reduced density matrix and Green's function
在Heisenberg图象下，得到了量子振子与由不同频率的$N$量子振子组成的玻色浴相互作用的量子传播子的精确形式.得到了振子的约化密度矩阵。得到了连接振子初始密度矩阵和任意时刻的密度矩阵的核或格林函数，并讨论了它与Feynman-Vernon影响泛函的关系.弱耦合制度和平方平均值的位置，动量和能量的振荡器得到平衡。
2014-07-27 quant-ph
The Quantum Reduced Action In Higher Dimensions
关于一维定态量子Hamilton-Jacobi方程的约化作用量的解在文献中是众所周知的。在分离变量的情况下，提出了在矛盾的配方中的扩展到更高的维度。在本文中，我们提供了新的见解建设的减少行动。特别地，与经典力学的情形相反，我们用解析的方法证明了由一元函数之和构成的约化作用量并不包含量子运动的完整信息。在同样的背景下，我们也对最近关于量子轨道的结果做了一些观察。最后，我们将研究即使在波函数是复数的情况下，微态出现的条件。
2009-06-07 hep-th quant-ph
Reduced relative quantum entropy
本文提出约化相对量子熵并证明其凸性，借此简化了 Lieb 与 Seiringer 相关定理的证明。
2022-09-11 math-ph math.MP quant-ph
Reduced quantum actions for symmetrical and some separated variables potentials cases
本文指出了三维量子约化作用量可分离为三个一维约化作用量之和，分别依赖于变量$x$，$y$和$z$，这是在势具有笛卡尔对称性的情况下实现的.这种可分离性乍一看并不明显。此外，3D-QSHJE也可分为三个1D-QSHJE。本文不讨论自由粒子、球对称和柱对称的情形，但可以用笛卡尔对称的情形来类比，以表明每种情形下总的约化作用量可分离为三个一维约化作用量之和。
2014-02-25 hep-th quant-ph
Reduced fidelity in topological quantum phase transitions
研究了拓扑有序格点系统局域态之间的约化保真度。通过利用映射到具有经典序的自旋模型，我们能够解析地提取在拓扑有序相的相应量子相变处的约化保真度的标度行为。我们的结果表明，减少保真度，虽然是一个本地措施，一般作为一个忠实的标记的拓扑量子相变。
2009-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum computing with magnetic atoms in optical lattices of reduced periodicity
我们研究了拉曼光晶格与基于晶格限制的磁相互作用中性原子的量子计算架构相结合的可行性。固定拉曼场晶格的一个特别的优点来自于减少的原子间分离，导致增加的原子间相互作用和改善的多量子位门性能。具体来说，我们分析了一个$J=3/2$塞曼系统放置在$% σ_{+}-σ_{-}$拉曼领域表现出$λ/4$周期性。我们发现，由此产生的CNOT门操作时间是在毫秒的顺序。我们还研究了特定于所提出的架构的运动和磁场诱导的退相干。
2006-06-24 physics.atom-ph quant-ph
Quantum machine learning for efficient reduced order modelling of turbulent flows
本文提出量子机器学习与降阶建模结合的新框架，实现湍流预测的高效准确建模。
2025-11-23 physics.flu-dyn quant-ph
Reduced Basis Method for Driven-Dissipative Quantum Systems
Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子器件中心）；Faculty of Physics, University of Bucharest（布加勒斯特大学物理学院）；”Horia Hulubei” National Institute of Physics and Nuclear Engineering（霍里亚·胡卢贝伊国家物理与核工程研究所）
本文提出将降维法应用于驱动-耗散量子系统，通过构建低维基矢量高效计算暂态和稳态可观测量，并通过方差分析优化基矢量以探索热力学极限下的相变边界。
2025-05-08 cond-mat.str-el quant-ph
Reduced basis surrogates for quantum spin systems based on tensor networks
本文提出基于矩阵乘积态计算的贪心降基方法，构建量子多体系统的低维子空间，以高效计算相图可观测量，并在多种一维自旋-1模型中验证了其准确性与效率。
2023-07-12 cond-mat.str-el quant-ph
Q-Edge: Symmetry-Reduced Quantum Simulation of Structured Extreme Dependence
National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对多元极端值高维模拟的组合复杂性问题，开发Q-Edge对称约化量子框架，通过轨道空间表示缩减状态空间，实现结构化极端系统的可扩展模拟，30维问题可将量子比特需求从21降至8。
2026-10-15 quant-ph stat.ML
Capability-Adaptive Cryptanalysis with Reduced-Space Quantum Verification
University of Calcutta（加尔各答大学）；HCL Software, HCL（HCL软件，HCL）
本研究提出适配能力的密码分析框架，整合三类密码分析方法并结合降空间量子验证，可将4096个密钥候选缩减至13个，使Grover验证迭代从50次减至2次，验证工作量降约25倍，为混合密码分析提供实用基础。
2026-08-13 cs.ET quant-ph
Reduced Dirac Equation and Lamb Shift as an Off-mass-shell effect in Quantum Electrodynamics
基于类氢原子能级差，特别是氢和氘的1 S-2S跃迁的精确实验数据，强调了建立以约化质量代替原始电子质量的约化狄拉克方程（RDE）的必要性。RDE的理论基础在于两种对称性，即时空反演下的不变性和纯空间反演下的不变性。基于RDE，在协变形式的量子电动力学框架内，兰姆位移可以（在单圈水平上）作为对处于离质量壳层态的束缚电子的辐射修正来计算，这是一种消除红外发散的新方法.因此，整个计算，虽然精度有限，简化，摆脱了所有的分歧和歧义。
2010-07-19 physics.atom-ph quant-ph
Reduced Quantum-Reference-Frame Channels for Open Quantum Systems
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Università di Roma Tor Vergata（罗马托尔维加塔大学）；Sezione INFN Roma2（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）
研究量子力学中参考系选择对量子系统动力学性质的影响，定义约化量子参考系通道并刻画其结构，导出纯退相动力学粒子数保持条件，分析退相干率贡献及受引力启发模型中相位参考退化的影响。
2026-07-08 gr-qc quant-ph
On the set of reduced states of translation invariant, infinite quantum systems
针对平移不变无限量子自旋链的两体约化态集合，本文证明其非半代数集，说明任何代数逼近层级都需无限辅助变量才能紧致，且超越函数也难以给出有限描述。
2024-10-27 math-ph math.MP quant-ph
Distortion of a reduced equilibrium density matrix: influence on quantum emulation
我们研究了一个耦合到外部自由度的系统，称为浴，在那里我们假设整个系统，包括系统和浴是平衡的。系统和熔池之间耦合的展开导致系统的约化密度矩阵作为熔池自能的函数的一般形式。耦合到浴的结果在重整化的系统的能量和本征基的变化。该理论适用于处于热平衡的量子仿真器。不需要的外部自由度会影响其可靠性。研究了玻色自由度对六量子比特系统态的影响。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry-Reduced Variational Quantum Simulation of the $U(5)\rightarrow SU(3)$ Quantum Phase Transition in the Interacting Boson Model
University of Birjand（比尔詹德大学）；RIKEN（理化学研究所）
该研究针对IBM的U(5)→SU(3)量子相变，开发保对称少量子比特VQE框架，精准模拟相变并验证其在集体核动力学量子模拟中的潜力。
2026-09-09 nucl-th quant-ph
Reduced equations of motion for quantum systems driven by diffusive Markov processes
将量子系统和Ornstein-Uhlenbeck过程耦合演化的随机Liouville方程扩展为耦合微分方程族是一种简化随机驱动量子系统模拟的有用技术。我们扩大了这种技术的适用性，通过完全描述一类扩散马尔可夫过程，一个有用的层次方程可以推导出来。这种技术的扩展，使检查的量子系统驱动的非高斯随机过程与有界范围。我们通过模拟具有非微扰位置涨落的里德伯原子中斯塔克调谐的Förster共振转移，给出了这种扩展技术的一个应用。
2012-09-30 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Simulation of Quantum Phase Transitions Using the Convex Geometry of Reduced Density Matrices
多粒子量子系统在绝对零度下不同相之间的跃迁，称为量子相变，需要严格处理粒子相关性。在这项工作中，我们提出了一个通用的量子计算方法的量子相变，利用几何结构的减少密度矩阵。虽然量子相变的典型方法检查序参量的不连续性，但相变的起源-它们的序参量和对称性破缺-可以根据两粒子约化密度矩阵（2-RDM）的集合从几何学上理解。2-RDM的凸集提供了量子系统的全面映射，包括其不同的相位以及连接这些相位的跃迁。因为2-RDM可以潜在地在量子计算机上以非指数代价计算，即使当量子系统是强相关的时，它们也理想地适合于量子相变的量子计算方法。在IBM超导量子比特处理器上计算了Lipkin-Meshkov-Glick自旋模型的2-RDM凸集。尽管由于设备噪声的影响，计算仅限于少数粒子模型，但与经典可解的1000粒子模型的比较表明，有限粒子量子解捕获了相变的关键特征，包括强相关性和对称性破缺。
2022-07-27 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
A Reduced Order Direct Coupling Coherent Quantum Observer for a Complex Quantum Plant
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文扩展了构建量子谐振子系统直接耦合量子观测器的先前结果，考虑由量子谐振子网络组成的复杂线性量子系统，给出了存在直接耦合观测器的条件，证明观测器阶数可与被估计变量数相同，从而实现简化阶观测器。
2016-03-16 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal distillation of quantum coherence with reduced waste of resources
我们提出了一个最佳的概率协议来提取量子相干性。受特定纠缠蒸馏协议的启发，我们的主要结果产生了一个严格的非相干操作，从任何纯量子态中产生一个变维的最大相干态。我们还扩大了这个协议的情况下，它是可能的，对于一些初始状态，以避免任何浪费资源的输出状态而言，利用一个额外的转换成一个合适的中间状态。这些结果为有效的量子资源操纵提供了实用的方案。
2019-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Low power reconfigurability and reduced crosstalk in integrated photonic circuits fabricated by femtosecond laser micromachining
飞秒激光写入是一种功能强大的技术，它可以快速、低成本地制造具有独特三维几何形状的光子集成电路。特别是，通过热光移相器重新配置这种设备的可能性代表了一个重要的特征，用于生产自适应和可编程电路。然而，可扩展性受到当前热移相器的缺陷的强烈限制，其需要数百毫瓦来操作并且表现出大的热串扰。在这项工作中，利用绝热三维微结构将引起2π相移所需的功率降低到37 mW，并将串扰降低到几个百分点。进一步的改进表明，在真空中工作时，亚毫瓦级的功耗和可忽略的串扰。这些结果为飞秒激光写入制造的复杂可编程集成光子电路的演示铺平了道路，从而打开了集成量子光子学的令人兴奋的前景。
2020-09-21 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Complexity from the Reduced Density Matrix: a new Diagnostic for Chaos
我们研究电路复杂性来描述多粒子量子系统中的混沌。在这个过程中，我们在利用复杂性分析开放量子系统方面迈出了一大步。通过研究不同类型的量子线路，提出了一种基于约化密度矩阵的量子混沌复杂性诊断方法。通过明确的计算玩具模型的两个耦合谐振子，其中一个或两个振荡器被倒置，我们证明了复杂性的演变是一个可能的诊断混沌。
2021-08-24 hep-th nlin.CD quant-ph
Numerical computation of the equilibrium-reduced density matrix for strongly coupled open quantum systems
我们描述了一个数值算法近似的平衡约化的密度矩阵和有效的（平均力）的哈密顿量为一组系统的自旋强烈耦合到一组浴自旋时，整个系统（系统+浴）是在典型的热平衡弱耦合的“超级浴”。我们的方法是现在标准的典型算法计算裸量子系统的可观测量的量子期望值通过迹估计和Krylov子空间方法的推广。特别是，我们的算法利用的事实，即约化系统密度，当浴在一个给定的随机状态下测量，往往集中在相应的热力学平均约化系统密度。理论误差分析和数值实验验证了算法的准确性。进一步的数值实验证明了我们的方法的应用潜力，包括量子相变和纠缠熵的长程相互作用系统的研究。
2023-01-24 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
Reduced quantum dynamics with initial system-environment correlations characterized by pure Markov states
定义满足量子熵强次可加关系的三分态为马氏态，描述开放系统、环境和净化系统的三分纯态为纯马氏态当且仅当净化系统和环境的二分边缘态为乘积态.研究表明，只要输入系统-环境态的净化是纯马尔可夫态，即使在存在初始关联的情况下，系统-环境复合体的每一个联合幺正演化都可以用一个量子信道来描述系统的约化动力学。分析了由纯马尔可夫态所隐含的系统-环境初始状态的纠缠、不协调和经典关联，并指出这些关联完全由环境熵所决定。最后给出了关于完全量子纠错过程和量子马尔可夫动力学的一些启示。
2016-08-08 math-ph math.MP quant-ph
