Formulation of general dynamical invariants and their unitary relations for time-dependent coupled quantum oscillators
利用Liouville-von Neumann方程导出了含时耦合振子的精确不变算子。给出了该不变量与两个非耦合简谐振子的不变量之间的幺正关系。如果我们考虑到简谐振子的量子解是众所周知的事实,那么这种幺正关系对于澄清原始系统的量子特性,例如纠缠、概率密度、正则变量的涨落和退相干是非常有用的。我们可以通过逆变换属于简谐振子的量子量的数学表示来识别这种量子特性。作为一个例子,在原系统中的不变算子的本征函数是通过逆变换的著名的本征函数与简谐振子。
2022-10-14 quant-ph
Formulation of general dynamical invariants and their unitary relations for time-dependent three coupled quantum oscillators
导出了三个耦合含时振子的一般动力学不变算子。虽然所得到的不变算子满足Liouville-von Neumann方程,但由于参数随时间变化的任意性,其数学公式有些复杂。明确规定了制定此不变量所需的参数条件。利用幺正变换方法,将不变算符变换为三个相互独立的简谐振子所对应的不变算符。与这样一个简化的不变量相关联的众所周知的量子解的逆变换使我们能够识别耦合的原始系统的量子解。这些解决方案是准确的,因为我们不使用近似不仅在制定的不变算子,但在酉变换以及。本文所提供的不变算符及其本征函数可以用来描述具有不同类型含时参数的系统的量子性质。
2022-12-15 quant-ph
An improved bound for strong unitary uncertainty relations with refined sequence
利用几何算术不等式和Cauchy-Schwarz不等式,得到了一类状态的两个酉算子的测不准关系的下界。此外,我们提出了一组不确定性关系的三个酉算子。与Phys.Rev.A.100,022116(2019)中介绍的已知界相比,我们方法的酉不确定关系界在一定程度上更紧。同时,文中给出了一些例子来说明我们的结论。
2019-10-28 quant-ph
Time-dependent unitary perturbation theory for intense laser driven molecular orientation
我们应用含时微扰理论的基础上结合平均技术的酉变换,分子取向动力学的超短脉冲。我们测试的有效性和准确性,这种方法对氯化锂内描述的刚性转子模型,并发现它是更准确的比其他近似。此外,它表明,一个值得注意的取向可以实现实验标准的短激光脉冲的零时间平均。在这种情况下,我们通过使用微扰传播子,这是来自这个计划,我们确定了动态相关的参数,并研究了温度对分子取向动力学的影响。
2004-01-07 quant-ph
Comment on "Reply to Comment on Time-dependent Quasi-Hermitian Hamiltonians and the Unitary Quantum Evolution"
我指出,如果像M那样定义算子$U_R(t)$,Znojil在他对我的评论[arXiv:0711.0137v1]的答复[arXiv:0711.0514v1]中也接受了他的论文[arXiv:0710.5653v1]中给出的$U_R(t)$的定义关系的有效性,人们发现相关量子系统的时间演化不是由哈密顿算符$H$的薛定谔方程决定的,而是一个与$H$不同的算符$H'$,如果度规算符是时间依赖的。在后一种情况下,该有效哈密顿量$H'$是不可观测的。这与我的论文[Phys. Lett. B 650,208(2007),arXiv:0706.1872v2],其允许由不可观测的哈密顿量生成的酉时间演化。
2007-11-08 quant-ph
Strong unitary uncertainty relations
本文利用几何算术平均不等式,利用一系列不等式,给出了酉算子的一组新的不确定原理。由于这些不等式与著名的Cauchy-Schwarz不等式相比是“细粒度的”,因此我们的框架自然地改进了基于后者的结果。因此,基于我们的方法的酉不确定性关系优于[Phys. Rev. Lett. 2018年12月20日[2018年12月20日]明确的例子酉不确定性关系提供支持我们的主张。
2019-08-14 quant-ph
Comment on ``Time-dependent quasi-Hermitian Hamiltonians and the unitary quantum evolution''
在arXiv中:0710.5653v1 M。Znojil声称他发现并纠正了我论文中的一个错误:[Phys. Lett. B \textbf{650},208(2007),arXiv:0706.1872v2],并且有可能逃避其主要结论,即时间演化的么正性和哈密顿量的可观测性意味着度量算子的时间无关性。本文给出一个很短的计算,说明M. Znojil也导致了同样的结论,我上述的文件。这实际上是对后一篇论文结果有效性的再确认。
2007-11-01 quant-ph
An uncertainty relation for measurements of random unitary channels acting on a qubit
通过准备一个输入态和测量输出态的一个可观测量,我们可以测量一个量子信道。根据Xiao等人给出的公式,研究了作用于量子比特的随机么正信道的无辅助测量的不确定关系。我们得到了一个显式公式,并给出了这个公式是非平凡的一个充分必要条件。
2022-05-20 quant-ph
The relation between tangle and local unitary invariants for pure three and four-qubit states
给出了一种新形式的多比特态局域幺正变换不变量。给出了纯三比特和纯四比特态的LU变换不变量与纠缠之间的一般关系。我们发现,缠结实际上是一个特殊的LU变换不变量。此外,纠缠度是一个重要的局域么正变换不变量,是实现最大多比特纠缠态的必要条件。
2014-04-19 quant-ph
Uncertainty relations for general unitary operators
我们得到了几个不确定性关系的任意两个酉算子作用在物理状态的希尔伯特空间。我们表明,我们的界限是更严格的在各种情况下,比现有的文献。利用幺正算符的不确定关系,我们得到了两个Pauli观测量和高维反对易观测量的不确定性的紧的状态无关下界。对于最小测不准态,我们用解析方法导出了最小测不准态方程,并将其与Harper哈密顿量的基态问题联系起来。此外,还讨论了测不准关系的高维极限和最小测不准态。从操作的角度来看,我们表明,在幺正算子的不确定性是直接相关的量子干涉干涉仪中的可见性,其中一个手臂的干涉仪是由幺正算子的影响。这表明了制备不确定性的原理,即,对于任何量子系统,两个一般的非对易幺正算符的可见性的量是非平凡的上界。
2016-10-10 quant-ph
Task-dependent control of open quantum systems
我们发展了一个通用的优化策略,用于在开放量子系统上执行所选择的么正或非么正任务。我们的目标是通过变分最小化或最大化系统状态的选定函数来设计受控时间依赖系统哈密顿量,该函数量化了任务成功(分数),如保真度,纯度或纠缠度。如果系统哈密顿量的时间依赖性足够快,可以与浴的响应时间相比或更短,则所得到的非马尔可夫动力学被示出为将所选择的任务分数优化到浴的耦合中的二阶。这种策略可以保护所需的幺正系统演化免受浴诱导的退相干,但也可以利用系统-浴耦合,从而实现所需的非幺正效应的系统。
2011-11-11 quant-ph
Quantum Uncertainty Equalities and Inequalities for Unitary Operators
本文以新方法研究酉算子不确定性关系,提出两个对任意纯态取最小值的不确定性等式、两组揭示层级结构的不等式,并通过比较与示例验证其强界及高维极限。
2024-10-25 quant-ph
Reply to Comment on ``Time-dependent quasi-Hermitian Hamiltonians and the unitary quantum evolution''
在他最新的“评论”(arXiv:0711.0137v1)中,A.穆斯塔法扎德对我最近的一封信(arXiv:0710.5653v1)做出了回应,我在信中试图澄清A. M.,Phys. Lett. B \textbf{650},208(2007)[arXiv:0706.1872v2,“Paper”].只要“评论”对“论文”中的原始主张提供了新的支持,我就有义务通过扩展我的论证来重新澄清这个问题。我坚持认为,有可能逃避“文件”的主要结论,的确。特别地,我指出了“评论”中新计算中的一个缺口,在符号上添加了一些注释,并再次确认时间演化的么正性不需要度量算子的时间无关性。
2007-11-05 quant-ph
Strong unitary and overlap uncertainty relations: theory and experiment
我们推导并实验研究了一个强的不确定性关系有效的任何$n$酉算子,这意味着标准的不确定性关系作为一个特殊情况下,它可以写在几何相位。它被任何$n$维量子系统的每一个纯态所饱和,对任何$n+1$纯态的跃迁几率产生一个紧重叠的测不准关系,并给出了无序关联函数的一个上界.我们测试这些不确定性关系的实验光子偏振量子比特,包括重叠不确定性关系的最小不确定性状态,通过广义几何相位的干涉测量。
2018-05-03 quant-ph
Inverting Time-Dependent Harmonic Oscillator Potential by a Unitary Transformation and a New Class of Exactly Solvable Oscillators
一个依赖于时间的酉(正则)变换被发现,它映射的哈密顿量的谐振子与依赖于时间的实质量和实频率的广义谐振子与依赖于时间的实质量和虚频率。后者可以通过另一个幺正(正则)变换而被简化为普通谐振子。一个简单的分析所产生的系统导致识别一个以前未知的类完全可解的时间依赖振荡器。此外,它示出了如何可以应用这些结果来建立一个典型的一些实和虚频率振荡器之间的等价。特别是它表明,谐振子的频率是恒定的,其质量随时间线性增长是正则等价的振荡器的频率变化从实到虚,反之亦然重复。
1996-11-27 hep-th quant-ph
Relation between classical communication capacity and entanglement capability for two-qubit unitary operations
双量子比特操作的特征可以在于它们的通信能力,包括有和没有自由纠缠,以及它们产生纠缠的能力。我们建立了一组不等式,给出了两个量子比特酉操作的能力排序。具体来说,我们表明,纠缠创造和双向通信的能力,没有纠缠援助至少是一半的双向通信能力与纠缠援助一样大。此外,我们表明,可以使用系综进行的双向通信可以通过两个量子比特的幺正操作增加两倍的操作的纠缠容量。
2004-01-09 quant-ph
Parameter-dependent unitary transformation approach for quantum Rabi model
在占有数表象和Bargmann空间中,采用依赖于参数的么正变换方法,精确求解了量子Rabi模型。在所有物理参数范围内,给出了由两个二重简并子能谱组成的完整能谱的解析表达式。每个能级由幺正变换中的一个参数决定,它服从一个高度非线性的方程。相应的本征函数是一个收敛的无穷级数的物理参数。在光与物质相互作用的二能级系统中,由于相邻本征态在一定的物理参数值下存在能级交叉,这种简并可能导致新的物理现象。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Error trade-off relations for two-parameter unitary model with commuting generators
我们研究了两参数酉模型的均方误差矩阵的对角元素之间是否存在一个折衷关系。我们表明,误差权衡关系存在于我们的模型中的有限维系统是一个普遍的现象,在这个意义上说,它发生在有限体积的spate空间。我们分析了一个qutrit系统,可以有一个错误的权衡关系,给出了SLD和RLD的Cramer-Rao界限,彼此相交。首先,我们分析了一个参考态的例子,显示出非平凡的权衡关系的数值,并发现它的本征值必须在一定范围内表现出权衡关系。对于单参数参考态族,我们解析地证明了非平凡关系总是存在的,并且折衷关系存在的范围约为可能范围的一半。
2020-10-02 quant-ph
Error tradeoff relation for estimating the unitary-shift parameter of a relativistic spin-1/2 particle
本文研究相对论性自旋-1/2系统中两个幺正位移参数的估计问题,证明运动观察者无法同时估计二者,并提出可检测和评估权衡关系强度的指标。
2023-12-05 quant-ph
Quantum lattice gas model of Fermi systems with relativistic energy relations
给出了具有相对论能量关系的量子系统的几个示例量子计算表示。给出了自由狄拉克粒子和BCS超导电性的基本么正表象。然后,这些组合成一个新的费米凝聚超流体的酉表示。建模方法采用了算子分裂方法,这是一个分析封闭形式的产品分解的酉演化算子,适用于高能量的限制。这使得相对论性波动方程可以转换为酉有限差分方程。分裂演化算子(包括单独的动能和相互作用能演化项)用作用于有效量子模拟的量子格子气模型。
2013-07-12 quant-ph
Separability of Graph Laplacian Quantum States: Utilizing Unitary Operators, Neighbourhood Sets and Equivalence Relation
本文研究了图拉普拉斯量子态的纠缠与可分性,提出通过结合酉算子、邻域集与等价关系来判定复合 Hilbert 空间内 $n$ 量子比特态可分性的准则。
2024-01-04 quant-ph
Quantum Fisher information matrix for unitary processes: closed relation for $SU(2)$
量子费舍尔信息在量子精密测量领域起着核心作用。本文研究酉过程的量子费舍尔信息问题。对应于酉过程$U(\boldsymbolθ)$的每个参数$θ_i$,存在唯一的厄米特矩阵$M_{θ_i}=i(U^\dagger\partial_{θ_i} U)$。除了一些简单的情况下,例如当估计的参数是哈密顿量中的整体乘法因子时,即使对于估计量子比特系统的单个参数,这些矩阵的计算也不是一件容易的任务。使用Bloch向量$\boldsymbol{m}_{θ_i}$,对应于每个矩阵$M_{θ_i}$,我们找到了一个封闭的关系$SU(2)$过程的量子费舍尔信息矩阵的任意数量的估计参数和任意的初始状态。我们扩展了我们的结果,并提出了一个明确的关系,为每个矢量$\boldsymbol{m}_{θ_i}$的一般哈密顿与任意参数化。我们说明我们的结果,通过获得的量子费舍尔信息矩阵的所谓的角轴参数的一般$SU(2)$过程。利用幺正过程的两个不同参数空间之间的线性变换,我们提供了一种从给定参数化的幺正过程的量子费舍尔信息转移到另一个参数化的方法.知道了这个线性变换,就可以计算复合幺正过程的量子费舍尔信息,复合幺正过程是由几个简单的幺正过程连续作用而成的。我们将这种方法应用于自旋半系统,得到了陪集参数与角轴参数之一的量子Fisher矩阵。
2018-11-14 quant-ph
Quantum Complexity of Ancilla-Free Unitary Embeddings for Nonlinear Dynamics via Generalized State-Dependent Double-Bracket Flows
The University of Osaka(大阪大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);Kyoto University(京都大学)
该工作推广无辅助量子比特双括号算法,用态依赖厄米算子嵌入非线性动力学,依据解的收缩、非扩张或扩张特性给出指数级查询上界,并在离散Gross–Pitaevskii方程上实现最优复杂度。
2026-09-30 quant-ph
Efficient numerical approach for the simulations of high-power dispersive readout with time-dependent unitary transformation
本文提出一种基于含时幺正变换的高效数值方法,通过消除大振幅相干态来模拟高功率色散读出,并验证了其在二能级系统中有效而在transmon中无效。
2023-09-20 quant-ph
Uncertainty relations in implementation of unitary operations
研究了在具有外部设备的系统上实现酉运算的内在机制。我们将系统中的幺正时间演化实现为系统与设备之间相互作用的物理现象。我们调查的基本限制,一个良好的实现所需的酉时间演化。这种限制表现在实现的准确性和外部设备中的能量的量子波动之间的权衡关系的形式。我们的关系清楚地表明,一个准确的幺正操作需要大的能量波动的装置内起源于量子涨落。
2018-09-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Improved unitary uncertainty relations
我们推导出强方差为基础的不确定性关系的任意两个和两个以上的酉算子重新审查的数学基础的不确定性关系。这是通过使用括号和凸函数的方法加强著名的Cauchy-Schwarz不等式来实现的。酉不确定性关系优于几个强酉不确定性关系,明显优于最近的一些最佳下界,如[Phys. Rev. Lett. 120,230402(2018)]和[Phys. Rev. A. 100,022116(2019)]。
2022-01-21 math-ph math.MP quant-ph
Unitary evolution for a two-level quantum system in fractional-time scenario
从分数时间薛定谔方程(FTSE)得到的时间演化算子被称为非幺正的,因为它不保持向量态在时间上的范数。与含时非厄米量子形式一样,对于无迹非厄米二能级量子系统,我们证明了非幺正时间演化算符映射到幺正时间演化算符是可能的。它是通过考虑一个动态希尔伯特空间与时间相关的度量算子,从厄米时间相关的戴森映射,关于系统以幺正的方式发展,标准的量子力学解释可以适当地进行。为了阐明我们的方法,我们考虑三个例子的哈密顿算子和他们相应的酉动力学的解决方案的富时,和各自的戴森地图。
2022-11-03 cond-mat.other quant-ph
Universal limitations on implementing resourceful unitary evolutions
我们推导出一个权衡关系的准确性实现所需的酉进化使用一组有限的自由酉和辅助系统的大小,在资源生成/失去能力的目标酉。特别是,这种关系意味着,对于任何理论配备了一个资源措施满足宽松的条件,任何资源变化酉不能完美地实现一个自由酉应用于系统和环境,如果环境具有有限的尺寸。我们的研究结果适用于广泛的一类资源,包括能源,不对称性,连贯性,纠缠和魔术,施加最终的限制固有的这种重要的物理环境,以及提供见解的操作限制一般资源理论。
2020-02-12 quant-ph
Interpolation of unitaries with time-dependent Hamiltonians via Deep Learning
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Universidad Católica de la Santísima Concepción(至圣神天主教康塞普西翁大学)
通过深度学习方法,有效插值时间依赖哈密顿量的单位元,提升量子系统模拟的准确性与效率。
2026-09-17 quant-ph
On adiabatic evolution for a general time-dependent quantum system
在绝热条件下,找到了连接一般封闭系统和开放系统的经典正则变换所对应的幺正算符,并由封闭系统的量子哈密顿量的幺正变换导出了绝热开放系统的量子不变算符.在此基础上,我们研究了一般量子绝热系统的演化,构造了一个修正的绝热定理。当控制参数
2011-01-18 quant-ph
A real expectation value of the time-dependent non-Hermitian Hamiltonians
为了求解与含时非厄米哈密顿量相关联的含时薛定谔方程,我们引入了一个幺正变换,将哈密顿量映射到与时间无关的$\mathcal{PT}$对称哈密顿量.因此,含时薛定谔方程的解变得容易推导,并且演化保持了$\mathcal{C(}t\mathcal{)PT}$ -内积,其中$\mathcal{C(}t\mathcal{)}$是由电荷共轭算符$\mathcal{C}$通过含时么正变换得到的.此外,还保证了非厄米哈密顿量在$\mathcal{C(}t\mathcal{)PT}$赋范态下的期望值为实.作为一个例子,我们提出了一个特定的量子系统所给出的量子振子与时间相关的质量受到驱动的线性复杂的时间相关的潜力。
2021-12-27 quant-ph
Comment on `Parameter-dependent unitary transformation approach for quantum Rabi model'
我们讨论了D.G.张的新。J. Phys.23,093014(2021)]声称量子拉比模型的精确解。错误的解决方案被视为无非是简单的Jaynes-Cummings和anti-Jaynes-Cummings模型的组合解决方案,通过忽略模型哈密顿量中的项而获得。
2021-11-09 math-ph math.MP quant-ph
A possible time dependent generalization of the bipartite quantum marginal problem
在这项工作中,我们研究了由时间局域主方程控制的二分量子系统的逆动力学问题:找到一类生成器,它在固定的约化态(边缘)的约束下产生一定的时间演化。这种选择的兼容性与全球统一的演变被认为是。对于非酉的情况下,我们提出了一个系统的方法来重建主方程的例子,并解决他们不同的物理场景。
2018-11-05 quant-ph
An approach to the time-dependent Jaynes-Cummings model without the rotating wave approximation
本文给出了不采用旋波近似(RWA)的含时Jaynes-Cummings(JC)模型的精确解。证明了存在一个压缩算符么正变换,将无RWA的J-C模型与有RWA的J-C模型联系起来。这样,通过适当的压缩么正变换,可以将不含RWA的含时J-C模型变换为已精确求解过的含RWA模型,并在此基础上得到不含RWA的含时J-C模型的精确解.本文的方法还表明,我们可以统一地处理这两类含时J-C模型(包括有无RWA)。
2003-11-20 quant-ph
Dirac Equation and Representation Dependent Scattering Phenomena
Penn State Abington(宾州州立大学阿宾顿分校)
本文研究狄拉克方程在不同克利福德代数表示下的一维散射,发现透射和反射系数依赖于表示选择,并在非幺正表示下预言了可检验的量子干涉现象,揭示了旋量耦合中的隐藏物理。
2025-11-11 quant-ph
Embedding dissipation and decoherence in unitary evolution schemes
量子物理中的耗散和退相干以及从纯态到混合态的演化都是通过密度矩阵的主方程来处理的。通过将该矩阵的元素嵌入到高维Liouville-Bloch方程中,幺正积分方法被用来求解作为时间函数的密度矩阵,包括耗散和退相干的非幺正效应。输入只需要经典的,初始值的时间依赖方程的解决方案。结果示出了一个阻尼驱动的两级系统。
2002-10-18 quant-ph
Unitary $2$-designs from random $X$- and $Z$-diagonal unitaries
酉$2$ -设计是模拟均匀分布随机酉的二阶统计矩的随机酉,通常称为Haar随机酉。它们被广泛应用于各种理论和实际的量子信息协议中,也被用来模拟复杂量子多体系统的动力学。在这里,我们表明,酉$2$ -设计可以近似地实现交替重复随机酉对角线的Pauli- $Z$基础和Pauli- $X$基础。我们还提供了一个逆的重复次数需要实现单一的$2$ -设计。这些结果意味着在$\ell$重复之后的过程实现了$Θ(d^{-\ell})$ -近似酉$2$ -设计。在此基础上,我们进一步提供了有效实现近似酉$2$ -设计的量子线路。虽然一个更有效的实现酉$2$ -设计是已知的,我们的量子电路有自己的优点,它被分为一个恒定数量的交换部分,这使我们能够同时应用所有的交换门,并导致可能减少的实际执行时间。最后,我们解释的结果中所产生的动力学随时间变化的哈密顿量和第一次提供一个随机无序的随时间变化的哈密顿量,产生一个单一的$2$设计后,开关的相互作用只有几次。
2017-05-31 quant-ph
Time-dependent coupled oscillator model for charged particle motion in the presence of a time varyingmagnetic field
研究了含时耦合振子模型中带电粒子在含时外磁场作用下的动力学行为。我们使用正则变换方法的经典处理的系统,而酉变换方法时,使用的量子力学的框架内管理系统。对于这两种方法,原始系统被转换成一个更简单的系统,这是两个独立的谐振子,具有时间依赖的频率的总和。因此,借助于系统的不变算符,我们很容易地识别出变换系统中的波函数。原系统中的完整波函数是从与变换后的系统相关联的波函数的逆么正变换导出的。
2010-10-11 quant-ph
Unitary transformation for the system of a particle in a linear potential
本文给出了一个幺正算符,它把具有含时参数的线性势场中的粒子系统与自由粒子系统联系起来。该算符与谐振子相干态存在的算符密切相关,可用于寻找由艾里函数描述的一般波包。给出了核(传播子)和一组完整的厄米-高斯型波函数。
2003-04-30 quant-ph
Comment on "the quantum dynamics for general time-dependent three coupled oscillators"
在最近的一篇论文中,Hassoul et al. [1]本文提出了一种基于幺正变换方法的三振子耦合系统的量子动力学分析方法。因此,为了对角化变换的哈密顿量,他们引入了一个新的酉算子,对应于由欧拉角参数化的三维旋转。通过这个过程,Hassoul等人[1]声称耦合振荡子系统是完全解耦的。最后一种方法有部分错误。在这个简短的说明中,我们表明他们的方法确实是不正确的,我们试图解释他们错误背后的真正原因。我们还提出了一个简短的讨论替代方法,可能会取得令人满意的结果。
2022-09-26 quant-ph
Unitary description of the Jaynes-Cummings model under fractional-time dynamics
本文在分数时间薛定谔方程框架下,通过引入含时度规算符构造动力学希尔伯特空间,研究分数阶参数α对Jaynes-Cummings模型幺正量子动力学的影响,并分析了原子布居反转与原子-场纠缠等性质。
2025-02-04 quant-ph
Symplectic split-operator method for the time-dependent unitary Tavis-Cummings model
Akhiezer Institute for Theoretical Physics, NSC KIPT(阿基谢尔理论物理研究所,NSC KIPT);Advanced Photonic and Electronic Sciences Division, U.S. Army DEVCOM Army Research Laboratory(先进光子与电子科学分部,美国陆军DEVCOM陆军研究实验室);Department of Physics, University of Massachusetts at Boston(马萨诸塞大学波士顿分校物理系);Education and Research Institute “School of Physics and Technology”, Karazin Kharkiv National University(克拉辛哈尔科夫国立大学“物理与技术学院”教育与研究所);Department of Physics and Engineering Physics, Tulane University(杜兰大学物理与工程物理系)
本文提出一种超越旋波近似的辛分裂算子方法,可高效模拟含时酉Tavis-Cummings模型,计算复杂度与系统总维数呈线性关系,适用于哈密顿项可转化为三对角形式的闭合量子系统模拟。
2026-05-04 quant-ph
Energy transfer using unitary transformations
研究了两个谐振子通过三能级系统耦合的简量子哈密顿量的幺正时间演化。后者充当从一个振荡器向另一个振荡器传递能量的发动机,并由依赖于时间的外部场以循环方式驱动。给出了该圈的S-矩阵的解析形式。系统中包含的量子总数是一个守恒量。因此,S-矩阵的谱是纯离散的,系统的演化是准周期的。
2013-06-24 quant-ph
A unifying framework for quantum algorithms for time-dependent non-unitary dynamics
Xiangtan University(湘潭大学);Hunan Research Center of the Basic Discipline Fundamental Algorithmic Theory and Novel Computational Methods(湖南省基础学科基本算法理论与新型计算方法研究中心);National Center for Applied Mathematics in Hunan(湖南应用数学中心);East China Normal University(华东师范大学)
针对含时非幺正动力学量子算法研究不足的问题,提出基于时钟变量表述的自主化框架,将原系统提升为扩展空间的自主输运方程,结合已有量子ODE求解器,优化了精度依赖标度并经数值验证。
2026-09-22 quant-ph
Unitary transformation approach for the trapped ion dynamics
本文提出了一种处理单个囚禁离子与激光束相互作用问题的方法,这种方法是基于对哈密顿量的连续幺正变换。这允许对角化的哈密顿量,通过递归关系,而不执行兰姆-迪克近似。
2000-02-25 quant-ph
Time-Dependent Density Functional Theory for Open Quantum Systems with Unitary Propagation
我们扩展了一个非常一般的一类马尔可夫和非马尔可夫的开放量子系统的弱假设下的性质的浴和它的耦合系统的龙格-格罗斯定理。我们表明,Kohn-Sham(KS)的时间依赖密度泛函理论,它是可能的,严格包括浴功能的KS潜力内的环境的影响,从而放置在同一立足点上的系统的粒子之间的相互作用和耦合到环境。一个马尔可夫浴功能的启发,非线性薛定谔方程的理论建议,它可以很容易地实现在现有的实时代码。最后给出了氦模型系统的计算结果。
2009-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Baker-Campbell-Hausdorff relation for special unitary groups SU(N)
特殊酉群SU(N)的两个元素相乘唯一地确定第三个群元素。一个Baker-Campbell-Hausdorff关系导出表示的产品(作为一个指数)的参数的指数因子方面的群参数。这需要三个(N乘N)矩阵的特征值。因此,原则上,直到N=4,该关系都可以解析地表述。例如,编码量子力学可观测量的时间演化的相似变换可以用同样的方法计算出来。
1997-10-07 math-ph math.MP quant-ph
Efficient solution of the non-unitary time-dependent Schrodinger equation on a quantum computer with complex absorbing potential
本文提出用 dilation 量子算法在单储层量子比特上并行处理实时与虚时演化,以实现带复吸收势的非幺正含时薛定谔方程,并显著降低门复杂度。
2024-04-03 quant-ph
Multipartite entanglement for entanglement teleportation
提出了一种利用四个量子比特的多体纠缠作为量子信道的纠缠隐形传态方案。基于纠缠隐形传态在任意两比特幺正变换下的不变性,推导了发送端联合测量和接收端幺正操作的分离度关系.从可分离性的关系可以看出,不可分离的量子信道总是导致纠缠态的完全隐形传态,而不可分离的联合测量和/或非局域幺正操作是不可分离的.
2002-11-26 quant-ph
Specifying the unitary evolution of a qudit for a general nonstationary Hamiltonian via the generalized Gell-Mann representation
量子技术任务的最佳实现导致了详细的分析研究的$d$级量子系统(qudit)的行为下的含时哈密顿量的必要性。在这篇文章中,我们介绍了一个新的一般形式主义描述的量子$(d\geq2)$在布洛赫类向量空间的幺正演化,并指定如何在一般情况下,这种形式主义是与找到依赖于时间的参数的指数表示的演化算子下的任意依赖于时间的哈密顿量。将这种新的通用形式应用于量子位案例$(d=2)$,我们通过$\mathbb{R}^{4}$中单位向量的演化来指定量子位的么正演化,这使我们能够推导出广泛一类非平稳哈密尔顿算子的量子位么正演化算子的精确解析表达式。这个新的解析表达式包括文献中仅作为特定情况的量子位解决方案。
2020-04-21 math-ph math.MP quant-ph
Relation connecting thermodynamics and transport of atomic unitary Fermi superfluids
剪切粘度已被证明等于正常标度不变流体中的压力和弛豫时间的乘积,但低温下超流性的存在可以改变这种关系。利用平均场BCS Leggett理论和规范不变线性响应理论,给出了酉Fermi超流体的热力学量(包括压力和化学势)与输运系数(包括剪切粘度、超流体密度和通过库珀对动量传递的反常剪切粘度)之间的显式关系.当考虑与非凝聚库珀对相关的配对涨落时,该关系被修改。在符合BCS-Leggett基态的对涨落理论下,我们找到了酉费米超流体的近似关系。精确的平均场关系和近似的配对flucutaions推进我们的理解之间的关系的平衡和运输量的超流体,它们有助于确定或限制量,否则可能难以测量。
2017-03-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Unitary dynamics of strongly-interacting Bose gases with time-dependent variational Monte Carlo in continuous space
我们介绍了含时变分蒙特卡罗连续空间玻色气体。我们的方法是基于系统的扩展的多体波函数的多体相关性,基本上是准确的自适应截断。该方法是基准比较精确的Bethe-anzeros或现有的数值结果的可积Lieb-Liniger模型。我们首先表明,多体波函数达到高精度的基态性质,包括能量和一阶以及二阶关联函数。然后,我们研究了由相互作用强度的量子猝灭引起的非平衡幺正动力学。我们的时间依赖性变分Monte Carlo结果的基准比较精确的贝特animals结果可用于少量的粒子,也相比淬火行动的结果可用于非相互作用的初始状态。此外,我们的方法使我们能够研究大粒子数和一般淬火协议,以前无法访问的平均场水平以外。我们的研究结果表明,它是可能的,以找到相关的初始状态的长期动力学的局部密度波动是接近一个简单的玻尔兹曼系综的预测。
2017-06-26 cond-mat.quant-gas physics.comp-ph quant-ph
Free to Harmonic Unitary Transformations in Quantum and Koopman Dynamics
人们早就知道,存在一种坐标变换,它可以将量子自由粒子精确地映射到量子谐振子。在这里,我们通过将其重新表述为一个酉操作,然后进行时间坐标变换来扩展这个结果。我们证明了一个等价的变换可以进行经典系统的背景下Koopman冯诺依曼(KvN)动力学。我们进一步扩展这种映射的耗散演化的量子和经典的情况下,并表明,这种映射赋予了相同的时间依赖的缩放两种类型的动力学的耗散参数。导出的经典程序提供了一些机会,进口压缩依赖的量子程序(如哈密顿放大)到经典制度。
2022-10-04 physics.class-ph quant-ph
Time-Dependent Pseudo-Hermitian Hamiltonians Defining a Unitary Quantum System and Uniqueness of the Metric Operator
量子测量公理规定物理可观测量,特别是哈密顿量必须是可对角化的,并且具有实谱。对于时间无关的哈密顿量(具有离散谱),这些条件确保存在一个正定的内积,使哈密顿量自伴。与时间无关的哈密顿量不同,这并不意味着一般含时哈密顿量的薛定谔时间演化的么正性。给出了时间演化的么正性的一个充要条件。特别地,我们得到了满足这个条件的两能级哈密顿量的一般形式。我们表明,这个条件是几何的性质,它意味着现实的绝热几何相位。我们还解决了度量算子的唯一性问题。
2007-10-29 hep-th math-ph math.MP