Derivation of a linear collision operator for the spinorial Wigner equation and its semiclassical limit
从复合量子系统的动力学出发,系统地导出了旋量维格纳输运方程的线性量子碰撞算符。对于合适的两粒子相互作用势,特定的碰撞算符矩阵形式描述了自旋退相干甚至自旋去极化以及在长时间限制内向某个动量分布的弛豫。结果表明,在半经典极限下,旋量维格纳方程产生了几种半经典自旋输运模型。作为一个例子,我们推导出的布洛赫方程以及spinorial玻尔兹曼方程,这反过来又引起自旋漂移扩散模型越来越多地用于描述自旋极化输运的自旋电子器件。所提出的推导允许系统地将玻恩马尔可夫以及量子校正到这些模型。
2013-04-17 quant-ph
Decoherence, fluctuations and Wigner function in neutron optics
分析了中子波包与移相器作用后,在不同统计涨落下的相干特性。我们给出了一个定量的(和操作)定义的退相干和比较它的相移分布的标准偏差。我们发现,在某些情况下,中子系综是更相干的,即使它已经与更广泛的(即更无序)分布的位移相互作用。这一特征与退相干的特定定义无关:这一点可以通过提出和讨论一个基于维格纳函数的替代定义来证明,该定义显示了类似的行为。我们简要地讨论了位移熵的概念,并发现,在一般情况下,它不对应于中子的退相干。
2002-10-11 quant-ph
Semiclassical approximation of the Wigner function for the canonical ensemble
本文通过Wick旋转的经典轨迹半经典近似正则系综的Wigner函数,并开发数值方案,在单双自由度系统中验证了热力学平均值的准确性。
2023-08-30 quant-ph
Wigner Distribution Function Approach to Dissipative Problems in Quantum Mechanics with emphasis on Decoherence and Measurement Theory
我们首先回顾了与Lindblad和预主方程相关的维格纳分布函数(WDF)对于分析量子光学中的许多问题的有用性,其中耗散起着重要作用,在这个领域,弱耦合和长时间近似是有效的。然而,我们也显示了他们的局限性,讨论退相干,这通常是一个短时间的现象,衰减率通常远小于典型的耗散衰减率。我们讨论了两种方法的问题,这两种方法都使用量子朗之万方程(QLE)作为出发点:(a)使用一个减少的WDF,但在一个确切的主方程的上下文中(b)使用WDF的完整系统对应于纠缠在任何时候。
2003-11-12 quant-ph
A study of decoherence effects in the Stern-Gerlach experiment using matrix Wigner functions
利用包含自旋自由度的矩阵Wigner函数,在相空间中分析了施特恩-格拉赫实验。这种分析允许直观地可视化装置的量子动力学。我们包括与环境的相互作用,所描述的Caldeira-Leggett模型。矩阵的对角项为我们提供了关于状态的两个分量的信息,这两个分量是由与磁场梯度的相互作用引起的。特别是,从这些组件的边缘,我们得到的位置和动量的概率分布在退相干的存在下,表现出扩散行为的退相干参数的大值的分析公式。这些特征限制了本模型的动态。我们还观察到非对角项随时间的衰减,并使用这一事实来量化的退相干量,从这些条款在相空间中的范数。从这里,我们可以定义一个退相干的时间尺度,这不同于以前的结果,利用相同的模型。
2015-07-30 quant-ph
Qubit decoherence in dissipative two-photon resonator: real-time instantons and Wigner function
Ioffe Institute(约费研究所);University of Minnesota(明尼苏达大学);William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota(明尼苏达大学威廉·I·芬理论物理研究所)
研究单光子耗散谐振子中量子退相干现象,通过相空间势能和瞬子轨迹分析,揭示亚稳态与退相干率的理论框架。
2025-12-11 quant-ph
Semiclassical analysis of Wigner $3j$-symbol
我们分析的Wigner $3j$ -符号作为一个矩阵元素连接的本征函数的一对可积系统,通过提升的问题的附加角动量到Schwinger的振子的空间。一个新的元素是紧凑的拉格朗日流形的外观,是不是环面,由于事实上,定义的量子态的观测值是非交换的。这些流形可以通过广义玻尔-索末菲规则量子化,并产生所有正确的量子数。经典角动量矢量的几何以一种清晰的方式出现。有效的方法计算的泊松括号中的振幅行列式的开发和说明。
2007-03-13 quant-ph
Tradeoff between Wigner negativity and decoherence time for cubic Gaussian states
CNRS(法国国家科学研究中心);INRIA(法国国家信息与自动化研究所);University of Ottawa(渥太华大学)
本研究证明三次高斯态的Wigner负性越大,退相干时间越短(上界为负性的平方倒数),并给出达到该上界的最优态及其制备条件,同时与Fock态比较了退相干和纠缠潜力。
2026-10-08 quant-ph
Decoherence of the quantum logic gate implemented with the Jaynes-Cummings model: A semiclassical approach
在本文中,我们研究了Knill,Laflamme和Milburn的非线性符号移位门的退相干与Jaynes-Cummings模型实现。引入一个随机变量作为外电场,使其与二能级原子的偶极矩耦合。我们使用半经典理论来检验这个模型。半经典近似下的蒙特卡罗模拟结果与随机过程的量子力学微扰理论结果符合得很好。在模拟的结果中,我们观察到了$\mbox{T}_{1}$和$\mbox{T}_{2}$的衰变。本文是文献[H.~ Azuma,Prog. Theor. { \bf 126},369(2011)]。
2017-04-30 quant-ph
Wigner-function theory and decoherence of the quantum-injected optical parametric amplifier
最近的实验结果证明了量子叠加(MQS)的产生,涉及超过5 × 10^4的光子数,这显示出对损失的高弹性。为了全面分析去相干效应对量子注入光参量放大器(QIOPA)获得的多光子场的影响,我们从理论上研究了有耗条件下与这些态相关的Wigner函数的演化。认识到存在的负区域的W-表示作为非经典性的证据,我们集中我们的分析这一功能。与基于相干态的MQS的密切比较允许识别差异和类比。
2009-09-18 quant-ph
Semiclassical Wigner distribution for two-mode entangled state
我们推导了描述非简并光学参量振荡器动力学的Fokker-Planck方程的稳态解。我们假设泵浦模式是强阻尼的,这允许它的绝热消除。当正确执行消除时,所得到的随机方程包含乘性噪声项,并且不允许潜在的解。然而,我们开发了一个启发式的计划,导致一个令人满意的稳态解。这提供了一个清晰的视图内腔双模纠缠态有效的所有操作制度的OPO。对于上述阈值解,得到了一个非高斯分布。
2011-07-13 quant-ph
Semiclassical Theory of Coherence and Decoherence
发展了一种研究具有系统-浴相互作用的量子系统的一般半经典方法。我们使用相干态半经典波包方法详细研究了系统的退相干,避免了通常的格林函数方法中出现的奇异性问题。我们讨论的一般条件下,它是近似正确的讨论量子退相干方面的“去相位”的图片,我们推导出半经典表达式的相位和相位分布。值得注意的是,出现了一个有效的系统波函数,其规范措施的消相干,相当于一个密度矩阵制定。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Variational Truncated Wigner Approximation
在本文中,我们重新考虑的概念,一个最佳的有效哈密顿量的半经典传播的维格纳分布在相空间。通过最小化系统的半经典近似与真实状态之间的Hilbert-Schmidt距离,在较短的时间内得到了最优有效哈密顿量的显式表达式.本文以四次振子为例说明了这种方法。
2013-12-30 quant-ph
Parity Measurements, Decoherence and Spiky Wigner Functions
尽管经典力学和量子力学在概念上存在根本的差异,但人们通常认为物理测量涉及的是两种理论共有的可观测量。但奇偶算符的本征值($\pm 1$)却不是这样。这种测量对谐振子的偶数和奇数状态的混合的影响类似于在一个单一的冲程中分离一对洗牌的纸牌:结果是一组确定的奇偶性,尽管在其他方面是混合的。维格纳函数应该是这种现象的敏感探针,因为它可以被解释为宇称算符的期望值。我们在这里导出了Wigner函数$W_{\pm}$的一般形式,它是由$W(\x)$上的理想宇称测量得到的。即使$W(\x)$类似于经典分布,$W_{\pm}$也显示量子尖峰,其对于$W_+$为正,对于$W_-$为负。然而,我们推测,$W_+$总是有负值。
2003-12-10 quant-ph
Wigner Analysis of Particle Dynamics and Decoherence in Wide Nonharmonic Potentials
本文通过维格纳函数解析方法,结合恒定角度和线性化退相干近似,研究宽非谐势中粒子的非线性动力学与退相干,为利用非线性动力学生成宏观量子态提供理论工具。
2024-09-02 quant-ph
Adding decoherence to the Wigner equation
从详细描述Adami,Hauray和Negulescu提出的单碰撞退相干机制出发,导出了具有较一般形式的退相干项的Wigner方程。该方程包含众所周知的退相干模型,如Wigner-Fokker-Planck方程,作为特殊情况。退相干机制的宏观时刻(密度,电流,能量)的动力学的效果示出通过推导相应的一组平衡定律。我们的模型的大时间渐近性的问题是解决在特定的情况下,虽然物理相关的高斯解。它表明,除了一个Caldeira-Legget摩擦长期提供的渐近行为,人们期望的基础上的物理考虑。
2020-05-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Wigner functions, squeezing properties and slow decoherence of atomic Schrodinger cats
我们考虑了二能级原子系综中的一类态:两个不同原子相干态的叠加,它可以被视为量子光学中通常称为薛定谔猫态的原子类似物。根据组分间的关系,我们定义了极性猫态和非极性猫态。借助于球维格纳函数,这些性质进行了研究。我们发现,非极性猫态一般表现出压缩,其措施取决于猫的组件的分离,也对组成原子的数量。通过求解极性猫态在外界环境中的主方程,我们确定了退相干、耗散的特征时间以及一个新参数--态的非经典性的特征时间。后者是通过维格纳函数的帮助引入的,维格纳函数也用于可视化该过程。特征时间对猫原子数和环境温度的依赖性表明,极性猫态的退相干是令人惊讶的缓慢。
1999-04-14 quant-ph
Decoherence framework for Wigner's friend experiments
将量子测量的退相干解释应用于Wigner的朋友实验。提出了一个框架,在这个框架中,所有的实验结果都来自酉演化。在它里面,直到一个不受控制的环境监视由系统、设备和观测器组成的状态,测量才完成。(表观的)波函数坍缩和相应的随机性来自于对这种环境的追踪;因此,它是确定结果出现的最终原因。这一事实产生了两个主要影响。首先,外部干扰测量,维格纳的朋友实验的商标,修改内部观察者的记忆记录;这个框架提供了一个单一的协议来计算所有这些变化。其次,它可以用来建立一个一致的情况下,最近提出的扩展版本的维格纳的朋友实验。关于[D. Frauchiger和R. Renner,{ \em量子理论cannot consistently describe the use of itself},Nat. Comm. { \bf 9},3711(2018)],该框架表明,如果适当考虑到智能体记忆的变化,智能体的声明就会变得一致。此外,在[C. Brukner,{ \em A no-go theorem for nonver-independent facts},Entropy { \bf 20},350(2018)]不能针对退相干框架进行测试,因为根据这种形式主义,它不会产生定义良好的结果。这种设置的一个变体,旨在填补这一空白,使得有可能分配联合真值的观察所有的代理。这个框架也缩小了这类实验的范围,使它们几乎不可能…
2020-03-18 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-subtracted squeezed states
利用亚泊松统计和Wigner函数的负性讨论了单光子压缩真空态的非经典性质。我们推导出一个紧凑的表达的维格纳函数,从中我们找到该地区的相空间的维格纳函数是负的。我们发现一个上界的压缩参数的状态,表现出亚泊松统计。然后我们研究了退相干对单光子压缩态的影响。我们给出了两种不同的退相干模型,即振幅衰减模型和相位扩散模型的结果。在每种情况下,我们给出的状态的时间演化的分析结果。我们讨论的非经典性的损失作为一个结果的退相干。我们通过对它们的相空间性质的研究表明,这些态是如何由于光子的衰变而衰变到真空的。我们表明,相位阻尼导致非常缓慢的退相干比光子数衰减。
2006-12-04 quant-ph
V. The Semiclassical Foldy-Wouthuysen Transformation and the Derivation of the Bloch Equation for Spin-1/2 Polarised Beams Using Wigner Functions
一个半经典的Foldy-Wouthuysen变换的狄拉克方程被用来获得无辐射的布洛赫方程的偏振密度。
1999-01-23 physics.acc-ph physics.class-ph quant-ph
On the propagation of semiclassical Wigner functions
我们建立了半经典维格纳函数的传播和经典刘维尔传播之间的差异。首先,我们重新讨论了Wigner函数的传播子的半经典极限,这本身就导致了它们的经典传播。然后,通过对全积分演化方程的定态相位估计,利用Wigner函数的半经典表达式,给出了其半经典传播的正确几何规定。这是由初始半经典维格纳函数定义的弦的尖端的经典轨迹确定的,并以它们的参数为中心,与由参数本身的经典轨迹确定的刘维尔传播相反。
2002-03-09 math-ph math.MP math.SG
Wigner formalism for a particle on an infinite lattice: dynamics and spin
最近提出的用于无限晶格中的粒子的维格纳函数[NJP 14,103009(2012)]在这里被扩展为包括内部自由度,如自旋。的形式主义是发展到占动力学过程中,有或没有退相干。我们示出明确的解决方案的情况下的哈密顿演化的位置依赖的潜力,并为一些简单的模型下的退相干演化的主方程。还讨论了离散过程。最后,我们讨论了在包含自旋自由度的情况下,对维格纳函数引入负性概念的可能性。
2015-01-23 quant-ph
Decoherence of Fock States Leads to a Maximally Quantum State
研究了线性耦合到马尔可夫振子池的Fock态$|n\rangle$的Wigner函数演化.在没有环境耦合的情况下,表观“量子”随着$n$而增加,但任何环境相互作用的存在都会导致高$n$态比低$n$态更快地失去它们的量子特征。利用Wigner函数的负体积作为度规\cite{kenfack04},我们观察到一个随时间变化的本征态量子峰。
2010-07-27 quant-ph
Uniform Semiclassical Approximation for the Wigner $6j$ Symbol in Terms of Rotation Matrices
利用Wigner旋转矩阵($d$ -矩阵)给出了Wigner $6j$符号的一种新的一致渐近逼近.这种近似是一致的,因为它适用于所有的量子数值,甚至那些接近焦散的值。新的近似的推导没有给出,但支持它的几何思想进行了讨论和数值试验,包括比较精确的$6j$ -符号和Ponzano-Regge近似。
2009-05-29 math-ph math.MP quant-ph
On the semiclassical evolution of quantum operators
给定么正算符的海森堡演化经典地对应于通过移动坐标系观察的固定正则变换。形成外尔表示及其傅里叶变换(弦表示)的基础的运算符分别是么正反射和平移运算符。因此,酉算子的一般半经典研究允许我们传播任意算子,包括密度算子,即维格纳函数。不同的传播核是作用在封闭量子系统的算子空间上的超算子的不同表示。在这里,我们提出了混合半经典传播,需要翻译和弦反射中心,反之亦然。与直接演化维格纳函数的中心-中心传播子相反,它保证是无焦散的,在有限时间内具有简单的WKB类通用形式,无论自由度的数量如何。特别注意的是近经典区域的小和弦,因为这主导了通过维格纳函数评估的观测值的平均值。
2005-02-23 quant-ph
Quantum signatures and semiclassical limitations in the transmission of Fock states
Department of Optics, Faculty of Science, Palacký University(帕拉茨基大学理学院光学系)
本文研究了福克态通过倒置振子势垒的传输,探讨了经典方法在捕捉量子干涉方面的局限性,并指出塞曼方法无法描述Wigner函数负性带来的短时间平台效应。
2026-05-18 quant-ph
Non-hermiticity in a kicked model: Decoherence and the semiclassical limit
研究了非厄米微扰对具有局域化跃迁的量子踢模型的影响。使用一个精确的重整化方案,我们表明,分离的扩展和本地化阶段的临界线接近其半经典极限踢参数的虚部稳步增加。此外,量子态的亚稳性似乎与半经典结果和量子结果之间的偏差直接相关。这种量子-经典对应的直接证据表明,非厄米微扰可以用来模拟退相干。
2002-01-16 cond-mat.dis-nn nlin.CD quant-ph
Decoherence in Phase Space
许多关于退相干的讨论都是根据一个粒子在一维空间中的运动,它处于一个初始叠加态(薛定谔“猫”态),对应于两个相距甚远的波包。退相干是指量子概率函数中的干涉项的破坏。在这里,我们强调,退相干的定量测量不仅取决于所研究的特定系统,而且还取决于是否考虑坐标,动量或相空间。我们表明,这是最好的说明,考虑维格纳相空间的措施再次不同。在高温极限下(即使耗散可以忽略),得到了双高斯薛定谔猫态的Wigner分布函数随时间发展的解析结果,这便于简单地证明我们的观点。
2003-01-13 quant-ph
Semiclassical limit of the Dirac equation and spin precession
研究了具有缓变外部势的Dirac方程.利用矩阵值维格纳函数,我们证明了电子遵循高精度的经典轨道和自旋进动根据BMT方程与旋磁比g=2。
1999-11-14 quant-ph
Manipulation of Semiclassical Laguerre-Gaussian Modes: a Model Case
我们继续从半经典的角度研究卡尔沃和皮康算符在量子通信中对光子态的操纵。在以前的论文中,我们定义了一个一维模型算子,并在研究Calvo和Picon的全二维算子之前对其进行了分析研究。在本文中,我们展示了如何一维算子也可能是有用的实验模型,因为它允许操作的二维拉盖尔-高斯模式的强度分布(在物理空间中)的拉盖尔-高斯模式,然后近似流沿椭圆曲线之前研究。由于Wigner变换是Laguerre-Gaussian模研究的基础,我们对半经典Wigner变换进行了一个稍微扩展和改进的处理,这在前面的文章中只是简单地提到。
2009-03-01 quant-ph
Slowing Quantum Decoherence by Squeezing in Phase Space
众所周知,非高斯态,特别是薛定谔猫态,对损耗非常敏感。当通过阻尼通道传播时,这些态很快失去了它们的非经典特征和与之相关的维格纳函数的负振荡。然而,通过压缩叠加态,退相干过程可以被定性地改变并大大减慢。在这里,作为第一个例子,我们实验观察到减少通过有损信道压缩光学相干态叠加的退相干。为了量化状态的鲁棒性,我们引入了一个衰减值和衰减率的维格纳函数负性的组合。这项工作使用压缩作为辅助高斯资源,为保护和操纵相空间中的量子叠加开辟了新的可能性。
2018-02-14 quant-ph
Wigner function with correlation damping
通过数值求解[L. Barletti,G. Frosali和E. Giovannini,Journal of Computational and Theoretical Transport 47,209(2018)。采用分裂格式算法进行数值求解。三种情况下进行检查,对应于反射为主的政权,传输为主的政权和中间的。遵循维格纳函数的动态演化,直到反射的和传输的数据包的分离过程完成,并且观察到三个不同的相关长度值。结果表明,随着相关长度的减小,维格纳函数逐渐变宽和变平。这导致在低能量下反射减少,并且在高能量下透射减少。
2021-10-13 quant-ph
Semiclassical Mechanics of the Wigner 6j-Symbol
本文从多维可积系统的WKB理论的观点出发,研究了维格纳6 j符号的半经典力学,探讨了Ponzano-Regge公式的几何问题。本文讨论了Roberts等人推导Ponzano-Regge公式的方法之间的关系,提出了一种基于四个角动量再耦合的新方法。一个推广的Yutsis型自旋网络的开发为此目的。特别注意辛减少,减少相空间的6 j符号(2球的Kapovich和Millson),减少泊松括号表达式的半经典振幅。任意自旋网络的半经典研究的一般原则,其中一些被用于我们最近推导的维格纳9 j符号的渐近公式。
2011-08-25 gr-qc math-ph math.MP
Gravitational Decoherence, Alternative Quantum Theories and Semiclassical Gravity
在这份报告中,我们讨论了三个方面:1)半经典引力理论(SCG):描述量子物质与经典引力相互作用的四个层次的理论; 2)替代量子理论:区分那些可从广义相对论(GR)和量子场论(QFT)导出的理论与那些不可导出的理论; 3)引力退相干:主方程的推导和导致观测可能性的假设的检验。我们列出了三组值得研究的相应问题:a)与SCG相关的牛顿-薛定谔方程; b)作为2)的鉴别器的重力诱导效应的主方程; c)重力在宏观量子现象中的作用。
2014-02-26 gr-qc quant-ph
Localized states ("qubits"), entanglement and decoherence from Wigner zoo
我们提出了应用变分小波方法的Wigner/von Neumann/Moyal和相关方程的非线性(多项式)动力学问题的解决方案的建设和分析。(朴素)变形量化,多分辨率表示(精确多尺度分解)和变分方法是关键点。我们利用紧支集小波基和小波包基上的高局部化非线性本征模构造解。我们证明了(稳定)本地化模式(小波)的外观,并考虑纠缠和退相干作为可能的应用。
2004-05-10 nlin.PS physics.optics quant-ph
Decoherence and nonclassicality of photon-added/subtracted multi-mode Gaussian states
本文定量分析光子增加/减去多模高斯态的非经典性变化,发现正交相干尺度(QCS)可增加200%,但代价是去相干速率增大,并推导了特征函数和维格纳函数的显式表达式以认证量子非高斯性。
2023-04-02 quant-ph
Semiquantum versus semiclassical mechanics for simple nonlinear systems
量子力学是在相空间中用维格纳函数作为量子密度算符的代表来表述的,而经典力学是在希尔伯特空间中用格罗内沃尔德算符作为经典刘维尔密度函数的代表来表述的。维格纳函数的量子演化的半经典近似已经被定义,使得量子演化可以从经典的出发点接近。现在类似的半量子近似的经典演化的Groenewold运营商的定义,使经典的演化接近从量子的起点。考虑了单自由度的简单非线性系统,其哈密顿量是简谐振子哈密顿量的多项式。的行为的期望值的简单的观测值和本征值的Groenewold运营商,数值计算和比较各种半经典和半量子近似。
2005-11-23 quant-ph
Reconstruction of non-classical cavity field states with snapshots of their decoherence
微观系统的状态编码了其完整的量子描述,从中推断出所有测量结果的概率。作为一个统计概念,状态不能从单个系统实现中获得。它可以通过对不同的实现进行测量,从副本的集合中重建。重建一组与环境隔离的囚禁粒子的态是研究量子到经典边界的重要步骤。虽然已经实现了捕获原子状态的重建,但用捕获的光子进行类似的实验是具有挑战性的,这需要腔体存储很长时间的光。在这里,我们报告了完整的重建和图形表示的各种辐射状态被困在一个腔中,其中几个光子生存足够长的时间来重复测量。通过原子一个接一个地穿过腔,从场中提取信息。我们展示了一个画廊的图片具有相干态,福克态与一个明确的光子数和薛定谔猫态,这是不同相位的相干态的叠加。这些态可以用它们在光子数基上的密度矩阵或它们的维格纳函数来等价地表示,维格纳函数是场的复振幅分布。准经典相干态具有高斯形的维格纳函数,而Fock和薛定谔猫维格纳函数显示振荡和负性,揭示量子干涉。腔阻尼引起退相干,这很快地洗掉维格纳函数振荡。我们观察到这一过程,并实现电影的退相干重建快照薛定谔猫态在连续的时间。
2008-09-05 quant-ph
Perturbation theory under the truncated Wigner approximation reveals how system-environment entanglement formation drives quantum decoherence
量子退相干是离散量子系统中由于与环境相互作用而导致的简单相位关系的消失。对于许多应用程序,问题不一定是如何避免(不可避免的)系统-环境相互作用,而是如何设计环境,最佳地保持系统的相位关系,尽管这样的相互作用。系统-环境纠缠的形成是退相干的主要驱动机制,对这一过程的详细理解可以为最佳保持相干性的策略提供信息。这需要可扩展的,灵活的,系统地改进的量子动力学方法,保留有关环境纠缠特性的详细信息,但目前很少有方法提供这种功能的组合。在这里,我们解决这个问题需要通过引入一个理论框架,其中我们结合截断维格纳近似与标准的时间相关的扰动理论,允许计算期望值的运营商在组合系统环境希尔伯特空间。我们证明了这个框架的实用性,将其应用到自旋玻色子模型,量子比特和简单的施主-受主系统的代表。对于这个模型,我们的框架提供了一个分析描述的扰动贡献的期望值。我们监测如何在零温度下的量子退相干是伴随着纠缠形成与个人的环境自由度。基于这种纠缠行为,我们发现低频环境模的选择性抑制对于减轻量子退相干特别有效。
2022-06-22 physics.chem-ph quant-ph
Zombie Cats on the Quantum-Classical Frontier: Wigner-Moyal and Semiclassical Limit Dynamics of Quantum Coherence in Molecules
本文基于 Wigner-Moyal 形式研究分子量子相干性的时间演化,揭示半经典极限导致 Schrödinger 猫态坍缩为“僵尸”猫的误差,证明引入 Moyal 高阶校正可恢复实验可观测的忠实量子叠加态。
2023-09-14 physics.chem-ph quant-ph
Wigner function of noisy accelerated two-qubit system
本文讨论了加速和非加速双量子比特系统通过不同噪声信道时的Wigner函数的行为。利用Wigner函数研究了初始量子关联在噪声信道和加速过程中的退相干。维格纳函数的负(正)行为预示着量子(经典)关联的增益。基于Wigner函数的上、下界,由于加速度过程和噪声信道的强度,纠缠初态失去了量子关联。然而,通过控制分布角,可以抑制这些量子关联的退相干。对于加速态,初始态所包含的量子关联的鲁棒性随噪声类型的不同而出现在不同的分布角范围内。对于比特相位翻转和相位翻转通道,量子关联在任意加速度和大范围的分布角下都具有鲁棒性。然而,对于比特翻转通道的强度的大值,描述了量子相关的脆弱性。不同的配置文件的维格纳函数的量子和经典的相关性,杯,月球,半球。
2019-03-22 quant-ph
Vestiges of quantum oscillations in the open evolution of semiclassical states
量子粒子的单个波分量原则上可以通过它与自身的干涉来检测,也就是说,通过局域波函数相关。作为一个本地翻译运营商的期望的解释允许这种量子波度的措施,通过在开放量子系统的退相干过程遵循。这里假设这是马尔可夫的,由位置和动量线性的Lindblad算子确定。小的平均窗口和更小的相关长度的限制简化了演化局部相关的半经典理论。它的光谱对每个经典动量都有一个峰值,受到高斯加宽和退相干的影响。这些谱线甚至在维格纳函数变为正之后也能清晰地分辨出来:远离焦散线的相关性似乎是量子振荡的最后痕迹。
2017-03-24 quant-ph
Semiclassical approach to atomic decoherence by gravitational waves
提出了一个新的原子系统与引力波相互作用的启发式模型。在其中,引力波改变了电子所感知的原子核的局部电磁场,从而改变了系统的能量。计算了波函数的谱分解,由此可以得到系统的能量。结果表明,原子能级的能量差的移动,这将导致一个小的失谐到任何给定的共振跃迁。失谐量随着能级的量子数增加而增加,使得里德堡态的失谐量效应更加显著。我们对原子跃迁的拉比振荡进行了计算,估计它们将如何因所提出的效应而变化。
2017-12-01 gr-qc quant-ph
Quadrature squeezing enhances Wigner negativity in a mechanical Duffing oscillator
提出利用运动压缩态有效增强量子非谐谐振子的非谐性,加速 Wigner 分布负性产生并抑制能量阻尼,为宏观机械系统制备真正量子态提供了理论与实验平台分析。
2023-12-20 quant-ph
Robustness of nonclassical superpositions states against decoherence
我们对衰变量子系统的正交压缩、光子数分布和维格纳函数进行了比较研究。具体来说,对于一个场模式,最初准备在猫态与零温度环境相互作用,我们表明,在这个系统中的非经典效应的减少率是成比例的退相干过程的发生。
2011-07-19 quant-ph
Semiclassical Formulae For Wigner Distributions
在本文中,我们给出了概述的一些方面的现代数学理论的Ruelle共振的混沌,即一致双曲,动力系统及其在物理学中的影响。首先,我们回顾最近的事态发展的数学理论的共振,特别是如何不变的Ruelle分布出现加权zeta函数的残留物。然后,我们推导出之间的对应权和半经典zeta函数设置的负曲面。结合这与Hilgert,Guillarmou和Weich的结果产生高频解释不变的Ruelle分布作为量子力学矩阵系数在恒定的负曲率。最后,我们提出了数值计算的相空间分布在更多的物理设置的3盘散射系统。
2022-04-21 math-ph math.DS math.MP
Semiclassical Analysis of the Wigner $12j$ Symbol with One Small Angular Momentum
在一个小角动量和11个大角动量的限制下,我们导出了Wigner $12j$符号的渐近公式。具有一个小角动量的$12j$符号有两种渐近公式。本文给出了第一类公式。我们的推导依赖于维格纳$9j$符号[L. Yu和R. G. Littlejohn,Phys.Rev.A83,052114(2011)],其中我们使用多分量WKB波函数的规范不变形式来导出具有小角动量和大角动量的$9j$符号的渐近公式。当把同样的方法应用于本文的$12j$符号时,我们发现旋量在中间角动量的方向上对角化。此外,我们发现,推导出的渐近公式的$12j$符号的几何表示的矢量图的$9j$符号。这说明了各种$3nj$符号的渐近极限之间的一般几何关系。这项工作有助于第一个已知的渐近公式的$12j$符号的量子理论的角动量,并作为一个基础,寻找渐近公式的Wigner $15j$符号与两个小角动量。
2011-07-31 math-ph math.MP quant-ph
A simple semiclassical approach to Kramers' problem
我们证明了描述高温欧姆环境中力场中粒子的量子布朗运动的Wigner相空间分布函数的Wigner-Leggett-Caldeira方程是Kramers方程的半经典形式。基于$\hbar$的幂展开式,我们求解了这个方程,计算了Kramers速率的半经典修正。
1999-11-09 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Lindblad dynamics of Gaussian states and their superpositions in the semiclassical limit
在半经典极限下,研究了Lindblad量子动力学产生的高斯态的Wigner函数随时间的演化。一种新的类型的相空间动力学得到的高斯维格纳函数的中心,其中Lindblad项一般引入一个非哈密顿流。除此之外,高斯近似产生协方差的动力学方程。近似成为精确的线性Lindblad运营商和二次哈密顿。将Wigner函数看作是二维坐标空间上的波函数,将相空间林德布拉德方程看作是具有非厄米哈密顿量的薛定谔方程,导出了另一组半经典方程.这些是能够描述的干扰项在维格纳函数中产生的叠加高斯状态,如证明了猫状态的非谐振子阻尼。
2019-01-31 math-ph math.MP quant-ph
Decoherence of nonrelativistic bosonic quantum fields
我们提出了一个通用的马尔可夫主方程诱导玻色子量子场的逐步经典化。它导致了场组态的量子叠加的退相干,同时使场和模变量的Eklfest方程保持不变。我们表征的经典化解析和数值,并表明,半经典场动力学描述的线性玻尔兹曼方程的功能相空间的场配置。
2019-06-28 quant-ph
Wigner function for the orientation state
以欧拉角及其共轭动量为相空间坐标,引入了扩展量子物体取向态的量子相空间表示。它表现出与标准Wigner函数相同的性质,从而为讨论旋转运动中的量子效应和半经典近似提供了一个直观的框架。说明这种准概率分布的可行性的例子包括分子排列效应的相空间描述。
2013-06-10 quant-ph
Wigner transform and quantum-like corrections for charged-particle beam transport
结果表明,带电粒子束在傍轴近似下的输运可以用半经典近似下的类量子图像有效地描述。特别地,经典的刘维方程可以适当地由冯诺依曼方程代替。给出了有关束流输运标准经典描述的相关评论。
1998-05-01 quant-ph
Semiclassical Truncated-Wigner-Approximation Theory of Molecular Exciton-Polariton Dynamics in Optical Cavities
本文提出基于截断维格纳近似的半经典理论,用于研究光学腔中分子激子-极化激元动力学,扩展至电子相干和振动耦合,并揭示强耦合下的动态极化子退耦效应。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Measuring quantum states: an experimental setup for measuring the spatial density matrix
为了量化量子测量中退相干的影响,不仅需要测量空间波函数的平方模,而且需要测量整个密度矩阵,其相位携带关于动量和状态纯净程度的信息。提出了一种实验装置,它可以测量的密度矩阵(或等效的,维格纳函数)的一束同样准备的带电粒子的任意精度,仅限于计数统计和检测器的分辨率。粒子进入电场,引起横向简谐振荡。这对应于在相空间中旋转维格纳函数。利用可滑动探测器,可以从所有角度测量维格纳函数的边缘分布。因此,相空间层析成像的形式主义,可以用来恢复维格纳函数的Radon变换的标准逆。通过将这种技术应用于例如具有不同程度的环境诱导退相干的双缝实验,应该有可能使我们对退相干和表观波函数坍缩的理解更少定性而更多定量。
1996-07-25 quant-ph