How to test the "quantumness" of a quantum computer?
我们讨论是否,在何种程度上和如何量子计算设备可以使用经典的工具进行评估和模拟。
2014-01-13 quant-ph
Probability representation and quantumness tests for qudits and two-mode light states
利用自旋态的层析概率表示,研究了量子点的量子行为。对于一般的j-量子态,我们给出了一个量子态的显式公式,其负平均值与经典统计模型不相容。量子和经典(2 j +1)能级系统的概率表示的量子性测试的框架内进行比较。通过引入Jordan-Schwinger映射,将该方法推广到检验双模光态的量子性。
2009-09-15 quant-ph
Quantumness without quantumness: entanglement as classical correlations in higher dimensions
利用$d$维量子系统的基态与d+1维经典伊辛链之间的形式等价性,仅用经典关联来表示量子纠缠.这提供了一个普遍的“局部隐变量模型”,所有的量子现象存在于一个维度低于(隐变量)经典模型本身。局部隐变量模型与贝尔定理的含义并不矛盾。首先给出了形式理论,然后以横向磁场中的量子伊辛自旋链为例。本文详细地说明了如何从二维经典伊辛自旋链的配分函数导出横模中任意两点纠缠。一些猜测,然后提出这些结果可能的基本影响。
2007-01-15 quant-ph
Tsirelson inequalities: Detecting cheating and quantumness in a single framework
本文利用Tsirelson不等式,通过黑盒方法和几何刻画,在统一框架中同时检测经典壳牌游戏中的作弊与空间分离系统及谐振子中的量子性,为机械系统量子性提供新视角。
2024-07-18 quant-ph
Classical to quantum in large number limit
我们根据Alicki和van Ryn(AvR)在“A simple test of quantumness for a single system”[J.Phys.A:Math.Theor.,第41卷,062001(2008)]。AvR测试旨在检测量子性。我们重新制定的AvR测试定义为量子态,而不是为可观的。这使我们能够确定必要的数量和资源,以检测任何给定系统的量子性。第一个量是系统的纯度。当将见证应用于具有甚至中等混合度的系统时,该协议无法揭示任何量子性。然后,我们表明,有许多副本的系统导致证人揭示量子性。这似乎与玻尔对应相反,玻尔对应断言,在大数极限下,量子系统成为经典的,而当几个非量子系统(由见证人确定)一起考虑时,见证人显示量子性。然而,检测量子性所需的资源随着系统数量的增加而急剧增加。我们应用量子证人的系统是高度混合的,但在大量的限制,这类似于核磁共振(NMR)系统。对类核磁共振系统的量子性检测做了一些总结。
2012-03-28 quant-ph
Quantumness and quantum to classical transition in the generalized Rabi model
该研究通过量子与经典描述的自由能差定义量子性,应用于多体Rabi模型,发现温度、普朗克常数及模型参数均影响量子到经典转变,并揭示不同模型和项的量子性差异,为表征QCT提供重要工具。
2023-11-12 quant-ph
Quantumness of pure-state ensembles via coherence of Gram matrix based on generalized $α$-$z$-relative Rényi entropy
一组量子纯态的Gram矩阵在量子信息理论中起着关键的作用。已经强调的是,纯态系综的格拉姆矩阵可以被视为量子态,并且纯态系综的量子性因此可以通过格拉姆矩阵的相干性来量化[Europhys. Lett. \textbf{134} 30003]。我们利用Gram矩阵的广义$α$ - $z$ -相对Rényi相干熵代替相干的$l_1$ -范数和相干的相对熵来量化纯态系综的量子性并探讨其性质.我们通过计算六个重要的纯态系综的量子度来证明这个量词的有用性。此外,我们将我们的量子性与其他现有的量子性进行了比较,并展示了它们的特征和排序。
2022-06-16 quant-ph
Third-order interference and a principle of `quantumness'
有没有物理的、概率的或信息论的原理来表征量子概率,并将它们与经典的情况以及其他概率论区分开来,或者揭示为什么量子力学需要它非常特殊的数学形式?该文件确定的基本不存在的三阶干涉作为这样一个原则的“量子性”。考虑到三缝实验,三阶干涉的概念最初由Sorkin在1994年提出。
2011-03-03 quant-ph
Quantumness Beyond Entanglement: The Case of Symmetric States
现在人们普遍认为,即使没有纠缠,真正的量子关联也可以存在。对于对称态的情况,物理上平凡的么正变换可以将量子态从纠缠态改变为可分离态,反之亦然。我们建议通过所有物理相关的模态分解的平均值来证明量子性的存在。我们研究这样一个措施的极端状态:SU(2)-相干态具有最小的量子性,而相反的极端是居住的状态最大扩展马约拉纳星座。
2021-10-21 quant-ph
Multiplicativity of Accessible Fidelity and Quantumness for Sets of Quantum States
Fuchs和Sasaki最近在quant-ph/0302092中提出了两种度量量子态字母表对窃听敏感性的方法。这些是可接近的保真度和量子性。本文证明了这两个测度的一个重要性质:它们在张量积下是乘法的。在可达保真度的情况下的证明表明了纠缠破坏量子信道的测量和特性之间的联系。
2003-08-22 quant-ph
Quantum Speed limit on the production of quantumness of observables
本文针对噪声环境下量子系统展现非经典特征所需的最短时间,提出了基于对易子范数的量子性速度极限,并证明该界限紧致且可达到。
2024-09-20 quant-ph
Depth-efficient proofs of quantumness
量子性证明是一种挑战-响应协议,在该协议中,经典验证者可以有效地证明不可信证明者的量子优势。也就是说,量子证明器可以正确地回答验证器的挑战并被接受,而任何多项式时间经典证明器将基于合理的计算假设以高概率被拒绝。为了回答验证者的挑战,现有的量子性证明通常需要量子证明者执行多项式大小的量子线路和测量的组合。在本文中,我们给出了量子性构造的两个证明,其中证明者只需要执行恒定深度的量子线路(和测量)以及对数深度的经典计算。我们的第一个构造是一个通用编译器,它允许我们将所有现有的量子性证明转换为恒定的量子深度版本。我们的第二种构造是基于学习舍入问题,并产生比一般构造更短深度和需要更少量子位的电路。此外,第二种构造也具有一定的抗噪声鲁棒性。
2022-09-07 quant-ph
Efficient criteria of quantumness for a large system of qubits
为了对大规模量子系统(如量子计算机和量子退火机)进行建模和评估,有必要对此类系统的“量子性”进行量化。本文讨论了部分量子相干大系统基本参数的无量纲组合,它可以用来表征系统的量子化程度。基于分析和数值计算,我们提出了一个这样的数量为量子比特系统经历绝热演化,即,可访问性指数。将其应用于D-Wave One超导量子退火器件的情况,我们发现它的操作所描述的落入量子域。
2022-10-15 quant-ph
On von Neumann and Bell theorems applied to quantumness tests
在arXiv:0809.011中提出的问题,关于arXiv:0704.1962中提出的单系统量子性检验的冯诺依曼定理的相关性,以及在arXiv:0804.1646中对单光子偏振的情况进行的检验,以及贝尔不等式对检验宏观量子系统的想法的有用性,都进行了详细的讨论。最后给出了偏振光子束实验的量子力学描述。
2008-10-26 quant-ph
Zero-Knowledge Proofs of Quantumness
Telecom Paris, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院电信学院);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
本文形式化量子性的零知识证明,防止恶意经典验证者利用量子优势,通过验证者端可提取非交互式零知识论证,将现有方案转化为增强安全概念。
2026-09-22 quant-ph
Identifying quantumness via addition-then-subtraction operation
我们提出了一种基于加-减运算的量子性测度。我们演示了如何通过详细研究多粒子玻色系统,这种措施可以区分经典和玻色粒子。提供了在全光和原子腔系统中实现这种测量的实验方案。我们也将这一措施应用到单模费米系统。
2013-07-09 quant-ph
Measuring quantumness: from theory to observability in interferometric setups
我们研究了基于观测量代数的非交换性的量子性概念,并引入了基于量子态的相互不相容性的量子性测度。我们表明,这样的数量可以通过实验测量的干涉设置,当一个任意的bipartition的一个给定的复合系统被引入,它检测到的单向量子相关限制到两个子系统之一。我们最后表明,通过结合只有两个投影测量和进行干涉程序,我们的措施成为一个有效的普遍见证量子不和谐和非经典相关。
2019-01-06 quant-ph
Quantumness and Learning Performance in Reservoir Computing with a Single Oscillator
本研究探索单振荡器储层计算中量子模型对混沌时间序列的学习优势,发现量子性可提升性能但需谨慎应用,并验证了Lee-Jeong度量作为非经典性度量的高效性。
2024-03-16 quant-ph
Quantumness of noisy quantum walks: a comparison between measurement-induced disturbance and quantum discord
本文从比较量子性的角度研究了噪声量子游走,量子性是由两种常用的测量方法:测量引起的扰动(MID)和量子不和谐(QD)定义的。虽然前者有一个可操作的定义,但与后者不同,它也倾向于高估非经典性,因为缺乏对局部测量的优化。应用到量子行走,我们发现,MID,而作为一个松散的上限QD,仍然倾向于正确地反映后者的行为的趋势。然而,也有制度,其行为是不指示的非经典性:特别是,我们发现一个实例,MID增加与应用的噪声,我们预计减少量子。
2011-06-30 quant-ph
An Approach to "Quantumness" in Coherent Control
量子力学基础的发展已经确定了几个属性和测试与“量子性”的系统,包括纠缠,非局域性,量子擦除,贝尔测试等,在这里,我们介绍并利用这些工具来检查量子相干性和非经典效应的作用1与N光子相干相位控制,一个范例的全光学方法操纵分子动力学。此外,真正的量子控制方案的介绍和检查。这里所采用的方法作为一个模板的作用,量子力学在其他相干控制和最优控制方案的研究。
2016-05-01 quant-ph
Fundamental Speed Limits to the Generation of Quantumness
量子物理决定了时间演化过程中的基本速度限制。我们提出了一个量子速度限制的非经典性的产生和相互不兼容的两个国家连接的时间演化。这个结果被用来描述在任意物理过程下产生给定量的量子所需的时间尺度。的约束下被证明是紧纯退相动力学。更一般地说,我们的分析揭示了依赖于初始状态和非马尔可夫效应。
2016-05-11 quant-ph
Universal decay of quantumness for photonic qubits carrying orbital angular momentum through atmospheric turbulence
研究了在Kolmogorov湍流大气中,两个光子量子比特在其轨道角动量上部分纠缠时的量子度衰减特性,包括量子纠缠、量子不协调和量子相干性.研究发现,当两个光子的初始态不是最大纠缠时,量子相干性和量子不和谐的衰减可能与量子纠缠的衰减有质的不同。我们还分别导出了量子相干性和量子不和谐的两个普适衰减律,并证明了量子相干性的衰减比非经典关联的衰减更稳健。
2017-10-14 quant-ph
A Sensitive Quantumness Measure for One-Dimensional Continuous-Variable Systems
Institute of Photonics Technologies, National Tsing Hua University(国立清华大学光子技术研究所);Department of Physics, National Tsing Hua University(国立清华大学物理系);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Center for Quantum Science and Technology(量子科学技术中心)
本文提出了一种用于一维连续变量系统的敏感量子性度量方法,通过相空间分布量化状态的非经典性。
2026-03-02 quant-ph
Quantumness and the role of locality on quantum correlations
物理系统中的量子关联通常是关于系统到子系统的唯一(固定)分解来研究的,而没有充分利用状态空间的丰富结构。在这里,我们展示了几个例子,在这些例子中,考虑不同的方式来分解物理系统,增强了量子资源,并解释了量子测度的更灵活的定义。此外,我们给出了一个新的角度来看,如何重新评估的事实,即当地的操作发挥了关键作用,一般的量子措施,超越纠缠-作为discordlike的。我们提出了一种方法来量化一个给定的状态的最大量子。应用我们的定义低维二分态,我们表明,不同的行为报告的可分离和纠缠态比那些对应于通常的量子相关性的措施。我们证明了我们的建议和Dakić,Vedral和Brukner提出的基于相关矩阵秩的量子相关性判据之间有着密切的联系。
2016-01-06 quant-ph
Quantumness of channels
从量子信息的角度来看,量子信道传输信息的可靠性是非常重要的。这自然会导致这样的问题,即当受到量子信道的影响时,量子态被保持得有多好。基于量子态的非对易性,提出了一种直观且易于计算的信道量子性测度。我们提出的措施,一些众所周知的噪声信道,马尔可夫以及非马尔可夫,并发现结果是在最近推出的$l_1$规范的相干性为基础的措施,在很好的协议。
2021-01-17 quant-ph
Detecting the degree of macroscopic quantumness using an overlap measurement
我们研究如何通过实验检测最近提出的量化宏观量子叠加的措施[物理评论Lett。106,220401(2011)],即“宏观量子性”$\mathcal{I}$。基于谐振子态和量子比特态的重叠测量的方案被广泛研究。为了评估方案的可行性,检测效率和粗粒度的影响进行了分析。
2014-10-28 quant-ph
Squeezing Quantum Information through a Classical Channel: Measuring the "Quantumness" of a Set of Quantum States
在本文中,我们提出了一个一般的方法来量化如何“量子”的一组量子态。这个想法是通过一个纯经典的通信信道传输状态的最坏情况的困难来衡量集合的量子性。这一概念的潜在应用出现在量子密码学中,人们可能会喜欢使用一个承诺对量子窃听最敏感的状态字母表,以及在实验室演示量子隐形传态中,有必要检查量子纠缠实际上已经在协议中使用。
2003-07-29 quant-ph
Quantumness of Relative Incompatibility
提出了一种新的量子系统关于两个不可对易观测量的相对不相容性度量,称之为相对不相容量子性。在经典状态的情况下,观察的顺序是无关紧要的,因此任何可观察结果的概率分布保持不受干扰。我们定义了两个边缘概率分布的相对熵作为状态的量子性的度量,它只在存在两个非对易观测量的情况下才被揭示。像所有其他措施,我们表明,建议的措施满足一些基本公理。此外,我们发现,这一措施描绘的互补性与量子相干性。当我们以这样一种方式选择一个可观测量,即它的本征基与测量相干性的基相匹配时,这种关系就更加生动了。我们的结果表明,在一个单一的系统中的量子性仍然是一个有趣的问题,探索和可以有一个内在的特性,它表现出超出了量子相干性的想法的状态。
2019-09-27 quant-ph
Quantifying quantumness via commutators: an application to quantum walk
见证或量化量子系统的非经典性的问题已经以各种方式解决。对于一个给定的系统或理论,我们建议将其与可容许状态的不相容性相鉴别。我们利用两态交换子的Hilbert-Schmidt范数来量化量子系统的非经典性。作为该测度的一个特殊应用,我们研究了带噪声硬币的离散时间量子行走的经典化。
2013-12-04 quant-ph
Test of the quantumness of atom-atom correlations in a bosonic gas
它示出了如何在一个被困玻色子气体中的原子-原子关联的量子可以观察到。应用连续反馈控制的原子云的质量质心产生振荡的云,其幅度可以直接用作表征原子-原子的相关性的空间扩展。可以选择反馈参数,使得可以在比标准量子极限高得多的噪声水平下测试原子-原子关联的施瓦茨不等式的违反。
2006-03-16 quant-ph
Can "quantumness" be an origin of dissipation?
在量子随机微分方程系统的构造中,数学家和/或一些物理学家解释说,随机力算符的功能是保持时间上的正则对易关系,即,从而保证了时间演化生成器的么正性,即使对于耗散系统也是如此。如果是这样的话,这在物理上意味着耗散的起源归因于量子非对易性({ \it quantumness})。非平衡热场动力学(NETFD)是一种远离平衡态的量子系统的正则算符形式,包括量子{ \it随机}方程组,从非平衡热场动力学的统一观点出发,研究了数学家的方法所依赖的机制。
2002-06-11 quant-ph
Coherence Based Characterization of Macroscopic Quantumness
在量子力学中,最难理解的问题之一是经典物理和量子物理之间的过渡。这个问题可以追溯到薛定谔的猫。这个问题的核心是缺乏对宏观量子态的清晰理解和表征。我们对宏观量子的理解依赖于格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)或NOON状态等状态。在这里,我们采取第一原则的方法来解决这个问题。我们从相干性作为捕获量子性概念的关键量开始,并要求量子性是集体的和宏观的。为此,我们引入宏观相干性,这是宏观不同的量子态之间的相干性。我们构建了一个衡量标准,量化了国家的一致性是多么的全球性和集体性。我们的工作还提供了一个第一原理的方法来获得良好的状态,如GHZ和NOON状态,作为最大化我们的测量的状态。这种新方法为更好地理解量子到经典的转变铺平了道路。
2020-10-26 quant-ph
Symmetry restoration and quantumness reestablishment
一个现实的量子多体系统,其特征在于一个通用的微观哈密顿量,只能通过近似方法。平均场论作为近似方法的最简单的实践,通常作为一个强大的工具,但不幸的是,经常违反对称性的哈密顿量。传统的BCS理论是一种优秀的平均场方法,它违反了粒子数守恒,完全消除了模式间的量子纠缠和量子不协调。我们利用投影BCS理论和精确数值解恢复了对称性,发现丢失的量子度同时得到了重建。我们发现,虽然纠缠保持不变的粒子数,量子不和谐行为作为一个广泛的量相对于系统的大小。令人惊讶的是,不和谐几乎不依赖于相互作用的强度。不和谐的新特征在现代量子技术中提供了有前途的应用。
2014-09-18 quant-ph
Quantumness Speeds up Quantum Thermodynamics Processes
针对缺乏量化量子相干与纠缠在功提取中作用的通用方法的问题,提出热力学速度量化功提取,证明相干和真纠缠可加速功提取,提供无态层析的纠缠见证新热力学方法。
2024-06-19 quant-ph
Interplay between Quantumness, Randomness, and Selftesting
量子信息处理在量子通信、量子计算等方面显示出与经典处理相比的优势。量子处理的本质在于经典态与量子态的根本区别。对于一个物理系统,在计算基上的相干叠加不同于在同一基上的统计混合态。这种相干叠加赋予了产生真随机数、实现并行计算和其他经典不可能的任务(如量子伯努利工厂)的可能性。考虑到一个系统是由多个部分组成的,不同系统之间非局域地存在的相干叠加称为纠缠。通过适当地操纵纠缠,有可能实现经典手段难以处理的计算和模拟任务。研究量子性、相干叠加和纠缠可以揭示量子优势的起源,并引导新的量子协议的设计。本论文主要研究量子性与随机性产生和自检验量子信息处理这两个信息任务之间的相互作用。我们讨论了如何量子可以用来产生随机性,并表明随机性可以反过来被用来量化量子。此外,我们还引入了伯努利工厂问题,并从理论和实验两方面提出了只有相干性的量子优势。此外,我们展示了一种方法来见证纠缠,是独立的实现的测量。我们还调查了随机性的要求,自我测试任务,并提出了一个随机数生成方案,是独立的随机性源。
2017-03-02 quant-ph
Experimental Characterization of Quantumness Using the Uncertainty Principle, Coherence, and Nonlocality
本文提出一种统一方法,构建通用不确定性关系来刻画不相容测量,并扩展至见证量子相干性与贝尔非定域性,通过二光子态实验验证了这些量子性,为量子信息处理中的量子关联表征提供了有价值的方法。
2025-06-26 quant-ph
Joint system quantum descriptions arising from local quantumness
由允许有限维局部量子描述的非信号物理系统产生的二分相关不能超过量子极限,即,它们总是可以被解释为二分量子态的远距离测量。这里我们考虑放弃有限维假设的影响。值得注意的是,我们发现,同样的结果成立,只要我们放松的张量结构的类空分离测量纯粹交换性。我们认为,为什么这个结果的扩展张量表示似乎不太可能。
2012-05-18 quant-ph
Assessing the quantumness of a damped two-level system
我们对阻尼二能级系统的非经典性质进行了详细的分析。计算并比较了相干性的$l_1$ -范数、Leggett-Garg不等式和基于时间无信号的量子证据三种不同的量子性判据。我们表明,所有三个量子指标的时间呈指数衰减的耦合到热库的结果。我们进一步证明,相应的特征时间是相同的,并给出了一致性半衰期。这些结果量化了如何违反Leggett-Garg不等式和非零值的量子见证连接到二能级系统的相干性。
2016-10-24 quant-ph
Canonical transforms, quantumness and probability representation of quantum mechanics
利用位置和动量的线性正则变换,构造了量子态的层析概率表示,其中量子态由公平概率分布决定,而不是由波函数或密度矩阵决定. Moshinsky快门问题的例子被认为是。
2011-03-01 quant-ph
(Quantumness in the context of) Resource Theories
我们回顾了资源理论背后的基本思想,通过指定一类受限的操作来量化量子资源。这将状态空间划分为不同的集合,包括自由状态(因为它们可以在操作类下创建)和资源状态(因为它们不能)。可以通过到自由状态集合的相对熵距离来量化资源的价值,并且在某些条件下,这是量化状态到状态转换的速率的唯一度量。该框架包括纠缠、不对称和纯度理论。它还包括热力学,这是一个混合资源理论结合纯度理论和不对称性。另一种混合资源理论,它融合了纯度理论和纠缠,可以用来研究量子的相关性和不和谐,我们提出了量子在这个更一般的资源理论框架。
2012-09-10 quant-ph
Quantumness and memory of one qubit in a dissipative cavity under classical control
量子-经典混合系统是利用经典器件实现量子系统控制的一种很有前途的体系结构。在这里,我们提供了一个全面的研究与记忆效应的量子的各种表现形式的动力学,确定非马尔可夫,由经典场控制的量子位,并嵌入在一个泄漏腔。我们考虑Leggett-Garg不等式和量子见证作为量子性的实验友好指标,并研究了演化(噪声)量子态的几何相位。我们发现,在共振量子比特-经典场相互作用下,尽管非马尔可夫性消失,但与经典控制的更强耦合会导致量子性的增强。相应地,增加量子位场的失谐(非共振)减少了量子位的非经典行为,同时恢复了非马尔可夫特征。然后我们发现,量子比特的几何相位可以显着保持与腔谱宽度通过强耦合到经典场。与经典场的可控相互作用抑制了开放量子比特的有效时间依赖衰减率。这些结果提供了实用的见解,对一个经典的利用量子特性的量子信息的情况。
2020-01-16 quant-ph
Convex ordering and quantification of quantumness
物理系统的表征需要对量子效应有全面的了解。一方面是对这种量子现象的强度进行适当的量化。在这里,我们将引入一种基于经典态的代数定义的量子态的一般凸序。该定义解决了使用拓扑距离度量的量子量化的模糊性。我们将考虑对量子态的经典操作来进一步推广有序化的规定。我们的技术可以用于一个自然的和明确的量化的一般量子特性的经典参考具有凸结构。我们将这种方法应用于量子光学和量子信息理论中的典型场景,研究基于基本量子叠加原理的测量。
2015-06-23 quant-ph
Thermodynamic Proof of Quantumness without Structure
Technische Universität Wien(维也纳工业大学);The University of Tokyo(东京大学)
本文提出一种基于能量消耗的热力学量子性证明,利用无结构随机预言机下的搜索问题,证明经典机器需指数级熵产生,而量子机器仅需多项式能量,从而以低能耗认证量子性。
2026-09-23 quant-ph
Probing the quantumness of channels with mixed states
我们提出了另一种方法来推导基准的量子信道,如内存或隐形传态信道。利用有效纠缠的概念及其验证,一个测试程序,它需要很少的实验资源。该过程是广义的,允许混合测试状态。通过构建优化的测量和重新准备通道,发现在所考虑的实验制度的基准是非常紧密的。
2009-10-09 quant-ph
Quantumness of quantum channels
量子相干性是量子物理的一个基本方面,在量子信息科学中起着核心作用。量子态的这一基本性质在量子操作的影响下可能是脆弱的。量子相干性减弱的程度取决于通道和非相干基。受此启发,我们提出了一个量子信道的非经典性的措施作为平均量子相干性的状态空间后,信道的作用,最小化所有正交基集的状态空间。利用量子比特通道相干性的平方$l_1$ -范数,可以解析地处理最小化,并且所提出的度量具有封闭的表达形式。如果我们允许通道局部作用在最大纠缠态上,量子关联就会减弱,使态变得更加经典。我们表明,在何种程度上保持量子相关下的本地行动的通道不能超过量子的基础通道。我们进一步应用我们的措施的量子隐形传态协议,并表明,一个非零量子的底层信道提供了一个必要条件,以克服最好的经典协议。
2018-10-17 quant-ph
Characterization of the quantumness of unsteerable tripartite correlations
二分不可操纵量子关联的量子性在操作上由超不可操纵性的概念表征。超不可操纵性是指在经典模拟协议中操纵方必须与要操纵的一方预先共享的随机变量的更大维度的要求,以生成比操纵方侧的量子态(再现给定的不可操纵相关)的局部希尔伯特空间维度更大的不可操纵相关。在本研究中,这个概念的超不可操纵性是广义的定义超双不可操纵性的概念,三方相关,这是不可操纵的双边削减。真正的超双不可操纵性被定义为在所有可能的二分切割中发生超双不可操纵性。给出了三方关联的真正超双不可控性的具体例子。这项研究提供了一个工具,以表征真正的三分量子关联,是不可操纵的每一个二分切割的量子性。
2018-09-24 quant-ph
Characterizations and Quantifications of Macroscopic Quantumness and Its Implementations using Optical Fields
本文对宏观量子态的表征和量子化及其在光学系统中的实现和应用进行了综述和讨论。我们比较和批评不同的措施,提出了定义和量化宏观量子叠加和扩展这种比较,积极考虑在最近的研究课题的实验实现的几种类型的光学量子态。
2014-07-23 quant-ph
Orthonormal bases of extreme quantumness
本研究提出基于平均反相干度与Wehrl熵的自旋态正交归一基量子性度量,识别出极端量子性的正交测量基,揭示其对称性并对应多体系统对称子空间的极值纠缠基。
2024-01-17 quant-ph
Quantifying Quantumness and the Quest for Queens of Quantum
我们在有限维希尔伯特空间中引入了一个量子态的“量子性”测度,它基于量子态与经典态凸集之间的距离。后者被定义为可以被写为投影到相干态上的凸和的状态。我们推导出这种非经典性测度的一般性质,并利用它来识别给定维希尔伯特空间中的“量子皇后”态,即最非经典的量子态。在三维空间中,我们解析地得到了量子态的皇后,并证明了它在旋转之前是唯一的。在高达11维的希尔伯特空间中,我们找到了量子态的女王数值,并表明,在他们的马约拉纳表示,他们是高度对称的机构,这对于5和7维对应的柏拉图机构。
2010-02-10 quant-ph
Monitoring Beam Splitter Entanglement using Quantumness
National Tsing Hua University(国立清华大学)
实验通过平衡分束器混合两个独立压缩真空态产生纠缠,提出基于量子性Ξ的框架,通过比较混合前后Ξ值来评估实验缺陷,弥补了不可分性判据无法检测输入态无纠缠的不足。
2026-06-24 quant-ph
Weak measurement induced super discord can resurrect lost quantumness
投影测量通常会破坏复合系统中两个子系统之间的量子关联,从而使测量的状态对任何有效的量子信息处理和量子计算任务都是无用的。弱测量对量子系统的作用是温和的,并不迫使系统态完全退相干,从而揭示了超量子失谐,它比一般的量子失谐具有更大的价值。值得注意的是,我们证明了后测态的超量子无序等于原态的超量子无序与正常量子无序之差。因此,弱测量具有恢复任何复合量子态的丢失的量子性的能力。这表明在任何复合态中额外的量子关联都存在一个守恒定律。在初始状态下被投影测量破坏的额外量子关联的量等于在测量后状态下被弱测量捕获的额外量子关联的量。
2013-05-19 quant-ph
Quantum-classical dynamical distance and quantumness of quantum walks
我们引入了一个基于一致性的测度$\text{D}_{\text{CQ}}(t)$来量化经典(CW)和量子(QW)在图上行走的动力学之间的差异。我们提供了普遍的,图形独立的,这种量子经典动力学距离的解析表达式,表明在短时间内$\text{D}_{\text{CQ}}(t)$是成比例的一致性的步行者,即一个真正的量子功能,而对于长时间,它只取决于图形的大小。在中间时间,$\text{D}_{\text{CQ}}(t)$通过其代数连通性依赖于图拓扑。我们的研究结果表明,经典和量子行走的动力学行为的差异完全是由于在短时间内出现的量子功能。在长的时间限制中,量子性和动力学的生成器的不同性质,例如CW的开放系统性质和QW的幺正性质,反而是同等地起作用。
2020-05-09 quant-ph
Quantifying quantumness of correlations using Gaussian Rényi-2 entropy in optomechanical interfaces
利用高斯Rényi-2熵,我们分析了两个不同方面的量子关联(纠缠和量子不和谐)在两个光力学子系统(光学和机械)的行为。我们工作在解决边带和弱耦合制度。在实验可及的参数,我们表明,它是可能的,在所考虑的子系统中创建纠缠和量子不和谐的量子涨落转移从光到光或光到物质。我们发现,无论是机械纠缠还是光学纠缠都对热噪声非常敏感。特别是,我们发现,机械的是更多的热效应比光学的影响。最后,我们发现,在热噪声下,与纠缠态相关的不和谐衰减积极,而可分离态的不和谐(相关性的量子性)表现出冻结行为,似乎在很宽的温度范围内被捕获。
2018-06-27 quant-ph
Detecting quantumness in uniform precessions
在Tsirelson工作的基础上,我们提出了一系列检测单个量子系统合适状态的非经典性的协议,唯一的假设是所测量的动态可观测值经历了均匀的进动。谐振子的情况下,预计在工作中的Tsirelson,我们扩展。然后,我们将该协议应用于有限维自旋,在真实空间中进行均匀进动,并找到每个$j\geq \frac{3}{2}$(不包括$j=2$)的经典和量子期望之间的差距。
2022-09-26 quant-ph