Non-Markovian entanglement dynamics of noisy continuous variable quantum channels
研究了一般非马尔可夫环境中两个腔场纠缠压缩态下连续变量量子信道的纠缠动力学。利用相干态表象中的Feynman-Vernon影响泛函理论，我们导出了一个精确的主方程，其系数随时间变化，反映了环境的非马尔可夫影响。具有不同频谱密度的环境的影响，例如，欧姆，亚欧姆，和超级欧姆，进行了数值研究。在环境的典型时间尺度内，非马尔可夫过程对纠缠动力学有显著的影响，这是由于耗散函数和噪声函数具有敏感的时间依赖性。欧姆环境对纠缠动力学的耗散噪声影响很小，而亚欧姆和超欧姆环境则会产生更严重的噪声。特别地，在超欧姆情形下，系统与环境相互作用的记忆对纠缠动力学有很强的退相干效应。
2007-11-01 quant-ph
Universal Dissipationless Dynamics in Gaussian Continuous-variable Open Systems
研究了带隙玻色子环境下高斯连续变量系统的普适无耗散动力学。我们的研究结果表明，环境带隙可以诱导本地化模式，这会导致无耗散动力学系统的行为作为自由振荡器，而不是经历一个完整的衰减在很长的时间限制。我们给出了局域模的一个完整的表征，并证明了临界系统-环境耦合的存在。超过临界值，局域模式可以产生和系统动力学成为无耗散。这种新的动力学可以用来克服环境噪声，保护连续变量量子信息中的量子资源。
2018-09-08 quant-ph
Boosting Work Extraction in Quantum Batteries via Continuous Environment Monitoring
Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Università di Genova（热那亚大学）；CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理中心）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）
通过连续监测附加环境，削弱量子电池与充电器之间的关联，从而在闭合系统极限之外提升工作提取效率。
2026-07-31 quant-ph
Continuous phase spaces and the time evolution of spins: star products and spin-weighted spherical harmonics
我们研究了单自旋的连续相空间，并对它们的时间演化进行了完整的描述。时间演化完全由所谓的星积来描述。我们明确确定这些星产品一般自旋数使用一个简化的方法，适用于自旋加权球谐函数。这种方法自然地将自旋数增加的相空间与它们的量子光学极限联系起来，并允许有效地近似大自旋数的时间演化。我们还近似相空间表示的某些量子态，是具有挑战性的计算大自旋数。所有这些应用程序中探讨了具体的例子，我们概述了扩展耦合自旋系统。
2018-11-07 quant-ph
Optimal fidelity of teleportation with continuous-variable using three-tunable parameters in realistic environment
在非理想方案中，我们引入三个可调参数来优化连续变量量子隐形传态的保真度。利用特征函数方法，给出了任意纠缠源的隐形传态保真度与输入相干态的振幅无关的条件。然后，通过解析推导出三种不同输入相干态分布的保真度表达式，研究了在有无环境和不完美测量的情况下，可调参数对保真度的影响。结果表明，对于线性分布，三个可调参数的优化是最好的一个相对于单参数和双参数优化。我们的结果揭示了可调参数对提高量子隐形传态的保真度和抗退相干能力的有效性。
2015-09-15 quant-ph
Criteria for system-environment entanglement generation for systems of any size in pure-dephasing evolutions
系统与其环境之间的演化导致系统的纯退相，这可能是系统与环境之间纠缠建立的结果，也可能不是（第二种选择仅适用于初始混合的环境状态）。我们找到了一种区分大于单个量子比特的系统的纠缠和非纠缠演化的方法。将单量子比特可分性标准推广到更大的系统并不足以做出这种区分（它构成了可分性的必要条件）。一组额外的条件的运营商描述的环境的演变取决于系统的状态是必需的。我们发现这些环境算符与环境初态的交换并不能保证可分离性，算符的乘积需要在它们之间交换，以实现一个不伴随系统-环境纠缠产生的纯退相演化.这与单量子比特的情况有质的区别，因为它允许系统与最初完全混合的环境纠缠。
2018-08-24 quant-ph
Degradation of continuous variable entanglement in a phase-sensitive environment
本文研究了双光束在高斯相敏通道中的传输问题，即具有压缩涨落的噪声通道。我们发现，压缩环境总是减少纠缠的生存时间相比，简单的耗散和热噪声的情况下。我们还表明，生存时间进一步减少，如果压缩相位的波动是从双光束相位不同。
2004-02-03 quant-ph
Free-space continuous-variable quantum key distribution of unidimensional Gaussian modulation using polarized coherent-states in urban environment
在实验室和城市环境的自由空间信道中，我们采用单零差探测器实现了连续变量量子密钥分发（CV QKD）。这是基于高斯调制与相干态的偏振自由度。在重复频率为10 kHz的条件下，我们实现了460 m的QKD距离。我们给出了该协议在渐近体制下对集体攻击的安全性。在典型的协调效率为0.95时，安全密钥速率为0.152 kbps。与传统的对称调制方案（如GG02协议）相比，该方案简化了实验装置，降低了实现难度。在自由空间环境中，在信道损耗相对较低的情况下，非对称调制对安全密钥速率的影响较小。该方案对今后的实际应用具有重要意义。
2018-09-30 quant-ph
Time evolution of continuous-time quantum walks on dynamical percolation graphs
研究了随机变化图上连续时间量子行走的时间演化。在某些时刻，图的边以给定的概率出现或消失。我们关注的情况下，随后的变化之间的时间间隔的图形趋于零。我们推导出明确的公式，在此限制的一般发展。我们发现，在这个极限的渗流导致有效的时间重新标度。独立于图和行走的初始状态，时间由保持和边缘的概率重新缩放。单个系统的个人轨迹和平均性能的超算子形式主义进行了讨论。我们给出了我们的定理的分析证明，我们也提出了不同的图形的现象的数值模拟结果。
2014-09-03 quant-ph
Continuous-time evolution via probabilistic angle interpolation and its applications
Keio University（庆应义塾大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论与数学科学中心(iTHEMS)）；The University of Tokyo（东京大学）；Quantinuum K.K.（Quantinuum株式会社）
本文提出基于概率角度插值的随机时间演进算法，通过连续时间极限消除Trotter误差，应用于氢分子基态能估计和稀疏Sachdev-Ye-Kitaev模型的非时间有序关联子计算。
2026-10-26 quant-ph
Quantum trajectories for a system interacting with environment in a single photon state: counting and diffusive processes
在离散滤波模型的限制下，我们导出了系统与环境相互作用的量子轨迹，环境被定义为一系列初始制备在纠缠态中的独立量子比特，而纠缠态是连续模态的模拟。环境量子比特与量子系统相互作用，随后被测量。浴量子比特之间的初始相关性是非马尔可夫性的根源。给出了量子系统在时间连续观测极限下的条件演化和光子计数几率的计算公式。
2017-10-28 quant-ph
Qubit-environment Negativity versus Fidelity of conditional environmental states for an NV-center spin qubit interacting with a nuclear environment
我们研究了NV中心自旋量子比特与金刚石晶格中$^{13}$ C同位素部分极化核自旋环境相互作用的量子比特-环境纠缠的演化。我们将其与量子比特指针状态条件下环境状态保真度的演化进行比较，这可以作为区分纯退相场景中纠缠和非纠缠退相干的工具。这两个量在大范围的系统参数的演化过程中显示出显着的一致性，从而得出这样的结论，即量子比特和环境之间产生的纠缠量与联合演化在环境中留下的痕迹成正比。
2019-11-20 quant-ph
Continuous dynamical decoupling and decoherence-free subspaces for qubits with tunable interaction
保护量子态不受环境的退相干影响对于量子计算器件和量子模拟器的发展具有重要意义。在这里，我们介绍了一个连续的动态解耦协议，使我们能够保护两个量子比特之间的纠缠门操作的环境噪声。我们提出了一个简单的模型，该模型涉及两个量子位，它们彼此相互作用，其强度取决于它们的相互距离，并在它们之间产生纠缠，以及与环境的接触。环境的性质，也就是说，它是否充当量子位的个人或公共浴池，也由量子位的有效距离控制。结果表明，引入的连续动态解耦方案在保护纠缠操作方面效果良好。此外，在某些情况下，量子比特的动力学自然地将它们引导到无退相干的子空间中，该子空间可以用于补充连续动力学解耦。
2019-04-09 quant-ph
Environment assisted speed-up of the field evolution in cavity QED
我们测量了弱驱动光腔QED系统中光场态演化的量子速度。为此，电磁场的模式被认为是一个感兴趣的量子系统，与一个可调的环境：原子优先耦合。通过控制环境，通过改变耦合到光腔模的原子数，实现了环境辅助的加速：光腔中状态重新布居的量子速度随着光腔模与该非马尔可夫环境之间的耦合强度（原子数）而增加。
2015-03-09 quant-ph
Variational Quantum Circuit Design for Quantum Reinforcement Learning on Continuous Environments
本研究针对量子强化学习中变分量子电路（VQC）设计缺乏细致探究的问题，分析了VQC的多种设计选择对训练性能的影响并给出优化方案，同时提出了适用于连续动作空间的QRL智能体设计并与经典前馈神经网络做了基准对比。
2023-12-21 quant-ph
Continuous quantum error correction for evolution under time-dependent Hamiltonians
我们开发了一个协议，用于连续操作的量子纠错码的保护相干演化由于编码的哈密顿对环境的错误，使用三个量子位位翻转码和位翻转错误作为一个典型的例子。为了实时检测错误，我们过滤的输出信号从连续测量的错误综合征运营商，并使用双阈值协议的错误诊断，而错误的纠正是在常规操作。我们优化我们的连续操作协议下的量子存储器和量子退火下的进化，通过最大限度地提高目标和实际的逻辑状态之间的保真度在指定的最终时间。在量子存储器的情况下，我们表明，我们的连续操作协议产生的逻辑错误率是略大于从使用最佳的Wonham过滤器的错误诊断。我们的协议的优点是，它可以更简单地实现。对于量子退火，我们表明，我们的连续量子纠错协议可以显着减少最终的逻辑状态失真时，连续的测量是足够强的强度相对于时间依赖的哈密顿量，它也可以显着减少运行时间相对于经典编码。这些结果表明，一个连续的实现是适合的量子纠错在编码的含时哈密顿量的存在下，打开了许多应用的可能性，在量子模拟和量子退火。
2020-08-16 quant-ph
Asymptotic Scaling of Precision Limits in Continuous Gaussian Quantum Metrology
The University of Tokyo（东京大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Institute for Physics of Intelligence, The University of Tokyo（东京大学物理智能研究所）
该研究通过分析连续高斯量子计量的理论框架，揭示了多模玻色子系统在精度限制、资源权衡及缩放行为方面的基本规律。
2026-08-28 quant-ph
Evolution of open quantum systems: time scales, stochastic and continuous processes
开放量子系统的物理性质的研究是目前许多研究的核心，这些研究旨在从理论上和物理实现上描述它们的动力学演化。在这里，我们开发了一个演示文稿的不同方面，这些系统的特点，并面对不同的物理情况下，可以实现导致系统的经验马尔可夫，非马尔可夫，可分割或不可分割的相互作用与环境，他们是动态耦合。我们的目标是展示不同的方法如何描述量子系统的演化与环境的不同类型的相互作用。
2019-09-28 quant-ph
Detecting non-Markovianity from continuous monitoring
我们研究了如何在连续监测其玻色子环境的一部分时，可以检测到一个开放的两能级系统的非马尔可夫性。考虑到一个原子在一个有损耗的腔的物理场景，我们证明了从腔的光子的随时间变化的通量的属性允许在原子动力学中的记忆效应的检测，而不需要状态也不过程断层扫描。该框架与使用伪模式方法的环境的存储器部分的有效描述重叠。我们的中心结果表明，如何在一个扩大的开放系统的环境马尔可夫测量记录允许得出结论的非马尔可夫的原始系统的利益。
2014-09-16 quant-ph
Entanglement Evolution in a Non-Markovian Environment
我们延长最近的理论研究纠缠动力学的存在下的环境噪声，Krzysztof Wodkiewicz的长期兴趣的随机模型的噪声对量子光学相干的影响。研究了经典Ornstein-Uhlenbeck噪声存在下两自旋系统的量子纠缠动力学，得到了演化动力学的精确解.我们考虑如何纠缠可以影响非马尔可夫噪声，并讨论了几个限制情况。
2009-09-01 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation in a dissipative environment: Comparison of non-Gaussian operations before and after noisy channel
本文研究了连续变量量子隐形传态中，在噪声信道前后执行非高斯操作（光子减除、添加、催化）的相对优势，发现最优策略取决于操作类型、初始压缩和信道参数，可用于提升耗散环境中的量子信息处理效率。
2023-01-12 quant-ph
Unique entanglement time evolution of two-qubit product separable and extended Werner-like states in a discrete qubit environment
本文研究两量子比特乘积可分离态与扩展Werner-like态在均匀、白噪声及混合环境中的纠缠时间演化，揭示两者纠缠子空间不相交、环境与子系统耦合的时间反比关系，以及白噪声耗散由相互作用强度分布宽度决定等规律。
2025-07-18 quant-ph
Selective quantum evolution of a qubit state due to continuous measurement
我们考虑一个二能级量子系统（量子比特），它是连续测量的检测器。由检测器提供的信息被考虑到描述在测量过程的特定实现期间的演变。我们讨论了贝叶斯形式主义这样的“选择性”的个人量子位的演变，并将其应用到几个固态设置。特别地，我们展示了如何使用连续测量和反馈回路来抑制量子比特的退相干。
2000-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian entanglement dynamics of quantum continuous variable systems in thermal environments
研究了两个连续变量系统（或两个谐振子）在非马尔可夫热环境影响下的纠缠演化。连续变量系统可以是两个模式的电磁场或两个纳米机械振荡器在量子域。利用量子开放系统方法，导出了两个不同但相关的连续变量系统模型的约化密度矩阵的非马尔可夫主方程。这两个模型都由两个相互作用的谐振子组成。在模型A中，两个振荡器中的每一个都耦合到其自己的独立热库，而在模型B中，两个振荡器耦合到公共热库。为了量化高斯态中两体连续变量系统的纠缠度，使用对数负性。我们发现，量子纠缠的动力学对初始态、振荡器-振子相互作用、振荡器-环境相互作用以及耦合到一个或多个独立的池是敏感的.
2007-06-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous quantum measurement in spin environments
我们推导出一个描述系统在自旋环境中的退相干动力学的随机主方程（SME）的形式主义的测量记录。环境的马尔可夫和非马尔可夫性质可以通过基于弱量子测量（弱光谱）的光谱方法来揭示。考虑到关联环境可以导致一个非局域的开放系统，它表现出强烈的非马尔可夫效应，虽然局部动力学是马尔可夫的，光谱方法可以用来证明两个环境之间的相关性。
2014-08-31 cs.IT math.IT quant-ph
Continuous quantum measurement with observer: pure wavefunction evolution instead of decoherence
本文讨论了用弱耦合探测器（隧道点接触）对二能级系统（双点）的连续测量。虽然通常的治疗会导致逐渐的系统退相干由于测量，我们表明，测量结果的知识可以恢复纯波函数在任何时候（这可以通过实验验证）。该形式主义允许写一个简单的朗之万方程的随机演化的系统密度矩阵，这是反映和引起的随机检测器输出。该方程自然地描述了渐变波函数“突变”和量子芝诺效应。
1998-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Continuous quantum measurement with particular output: pure wavefunction evolution instead of decoherence
本文讨论了用弱耦合探测器（隧道点接触）对二能级系统（双点）的连续测量。虽然通常的治疗会导致逐渐的系统退相干由于测量，我们表明，测量结果的知识可以恢复纯波函数在任何时候（这可以通过实验验证）。该形式主义允许写一个简单的朗之万方程的随机演化的系统密度矩阵，这是反映和引起的随机检测器输出。该方程自然地描述了渐变波函数“突变”和量子芝诺效应。
1998-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Imaginary Time Evolution Algorithm for Quantum Field Theories with Continuous Variables
我们使用连续变量版本的量子虚时演化算法计算了格点上相互作用标量量子场论的能级和相应的本征态。在晶格上的每个点处的场的模拟仅需要单个qumode。我们的量子算法避免了使用非高斯量子门，而是依赖于探测器投影到光子数算子的本征态。使用Xanadu的Strawberry Fields模拟器，我们得到的结果与精确计算的结果非常吻合的能级。我们提出了一个实验装置，可以实现与现有技术。
2021-07-02 hep-th quant-ph
Products of unitaries as continuous evolutions at finite precision
George Mason University（乔治梅森大学）
本文提出一种离散化连续酉演化的方法，建立双向对应关系，将离散绝热定理归约为连续形式，并证明乘积逼近误差为O(1/T)，且无需离散绝热定理即可达到相同缩放。
2026-10-06 math-ph math.MP quant-ph
Statistical Quadrature Evolution by Inference for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
定义了多载波连续变量量子密钥分发（CVQKD）的统计正交演化（QE）方法。多载波CVQKD协议使用高斯子载波量子连续变量（CV）进行信息传输。QE方案利用数理统计和统计信息处理理论。QE模型是基于高斯正交推理（GQI）框架，以提供CV状态求积的最小误差估计。量化评估模块评估来自计量结果的非可观察持续输入的独特及稳定估计，并通过GQI框架产生的统计推断方法进行评估。QE方法通过估计函数最小化总体预期误差，并提供了一种可行的、易于实现的、计算效率高的方法来最大化从观测数据中提取的信息。QE框架可以在任意CVQKD协议和测量设置中建立，并且可以通过标准的低复杂度函数来实现，这对于实验CVQKD特别方便。
2016-03-30 cs.IT math.IT quant-ph
Notes on completely positive maps and continuous-time Markovian CP evolution. A geometry-flavored perspective
本文从几何学角度阐述了完全正映射和连续时间马尔可夫演化的基础理论，介绍了Jamiolkowski变换和GMET拓扑，适用于无限维（可分）空间的扩展。
2026-06-17 math-ph math.MP quant-ph
Evolution of a quantum harmonic oscillator coupled to a minimal thermal environment
本文研究了最小热环境对相干态量子谐振子（记为A）动力学的影响。环境本身由第二个振荡器（标记为B）组成，最初处于热状态。考虑了两种相互作用哈密顿量，并将振子A的约化密度算符的时间演化与通常的主方程方法得到的约化密度算符的时间演化进行了比较，假设振荡器A耦合到大的储存器。对振子A的线性熵演化的分析表明，简化的模型可能能够描述与退相干现象有关的重要特征。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
