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
Quantum storage of single-photon and two-photon Fock states with an all-optical quantum memory
量子存储器是实现高效量子协议的关键要素。在连续变量域中，这样的存储器需要具有接近1的效率。此外，需要存储在存储之后呈现负维格纳函数的复杂量子态。报道了一种全光量子存储器的实现：实现了单光子和双光子Fock态的高量子效率存储。对于单光子和双光子Fock态，重构态的Wigner函数分别在$\sim 0.75~μs$和$\sim 0.61~μs$之后为负.据我们所知，这是第一次展示了具有多个光子的非高斯态的存储，代表了迈向混合量子协议的关键一步。
2018-10-17 quant-ph
Wigner Function of Observed Quantum Systems
本文利用Fock态基矢推导了任意量子态及压缩Fock、相干和热态的维格纳函数闭式表达式，并针对共振荧光分析了负值维格纳函数的条件及其与粒子数反转的关系，进而研究了有限光谱分辨率探测器观测下辐射场量子性的揭示方法。
2025-04-09 quant-ph
Wigner distribution, nonclassicality and decoherence of generalized and reciprocal binomial states
光的量子态可以表示为有限的Fock态叠加（FSFS）。我们证明了非经典的任意FSFS通过其相空间分布，如Wigner函数和$Q$ -函数。通过考虑FSFS的Wigner函数在振幅衰减和相位阻尼通道中的时间演化，研究了FSFS的消相干特性。作为例子，我们确定了广义和互易二项式态的非经典性和退相干。
2013-07-01 quant-ph
Efficient Quantum Tomography of Two-Mode Wigner Functions
介绍了一种重构多模态连续变量系统Wigner函数的有效方法。它基于半定规划的凸优化，并且还包括最大熵原理的一个版本，以产生无偏状态。所提出的方法的一个关键组成部分是在截断Fock基础上的状态表示。作为奖励，离散有限表示允许容易地量化纠缠。
2019-12-27 quant-ph
Witnessing negativity of Wigner function by estimating fidelities of cat-like states from homodyne measurements
我们推导了用于估计类薛定谔猫态量子态保真度的采样函数。类薛定谔猫态是两个振幅相反的相干态的叠加态。我们还提供了采样函数的保真度与压缩Fock态，可以近似的猫状状态，可以产生从高斯压缩态的条件光子减法。可以通过对零差检测所测量的正交统计上的采样函数求平均来确定采样率。采样函数被设计成使得它们可以补偿损失和低效的零差，只要总效率超过某个阈值。奇相干态的保真度和压缩奇Fock态的保真度提供了被测态Wigner函数为负的方便证据。证明了当任意一个维数超过0.5时，维格纳函数在相空间原点处为负。最后，我们讨论了通过适当选择正交样本的数量对本振和信号波束之间的相对相移的依赖来减少保真度估计的统计不确定性的可能性。
2013-06-03 quant-ph
Phase-space interference of states optically truncated by quantum scissors: Generation of distinct superpositions of qudit coherent states by displacement of vacuum
传统的Glauber相干态（CS）可以以几种等效的方式定义，例如，通过取代真空，或者，明确地说，通过它们在福克态的无限泊松膨胀。众所周知，如果将这些定义应用于有限$d$ -级系统（qudits），则这些定义变得不等价。我们给出了量子阱CS的比较Wigner函数描述，它由截断位移算符对真空的作用和截断于$(d-1)$ -光子Fock态的Glauber CS在Fock态的泊松展开定义.这些态可以分别用非线性和线性量子剪刀器件从经典光中通过光学截断产生。我们展示了一个令人惊讶的效果，一个宏观上可区分的叠加的两个qudit CS（根据这两个定义）可以产生高保真度，通过取代真空中的qudit希尔伯特空间。如果量子点维度$d$是偶（奇）的，那么叠加态包含只有奇（偶）光子数的福克态，这可以被称为奇（偶）量子点CS或女（男）薛定谔猫态。这种现象可以解释为单个CS与其从希尔伯特空间的最高能量Fock态的反射的干涉，如通过维格纳函数的相空间干涉清楚地看到的。我们还分析了量子态CS的非经典性质，包括它们的光子数统计和Wigner函数的非经典体积，Wigner函数是态的非经典性（量子性）的定量参数。最后，我们研究了光学断层图像，它可以直接测量在零差检测的分析量子点猫状态，并使其维格纳函数的完整重建。
2014-03-11 quant-ph
Quantum homodyne tomography of a two-photon Fock state
本文对自由传播光的双光子Fock态进行了连续变量实验分析。这种状态是从一个脉冲非简并参量放大器，它产生两个强度相关的孪生光束。在一个光束中计数两个光子，将另一个光束投射到所需的双光子Fock态，通过使用脉冲零差检测来分析。被测态的维格纳函数明显为负。我们开发了一个详细的分析模型，可以快速有效地分析实验结果。
2006-07-17 quant-ph
Extended Wigner's friend problem and the internal consistency of standard quantum mechanics
扩展的维格纳朋友问题涉及两个观察者，每个人测量一个密封的实验室，其中一个朋友正在进行量子测量。我们依靠费曼在著名的《费曼物理学讲义》中揭示的量子力学的基本规则来研究这个问题。虽然最近的讨论表明，扩展的维格纳的朋友问题不能始终由量子理论描述，我们在这里表明，一个简单的应用程序，这些标准规则的结果在一个非模棱两可的和一致的帐户的测量结果为所有代理人参与。
2021-06-01 quant-ph
Direct probing of the Wigner function by time-multiplexed detection of photon statistics
我们研究了利用光子数分辨的时分复用探测器（TMD）进行容损量子态表征的能力。我们采用的想法，通过光子奇偶测量和位移操作，取代传统的零差层析成像探测的维格纳函数逐点在相空间。我们的重点在于重建的Wigner函数的非高斯福克态的高度负值的计划，是基于一个现实的实验装置。为了建立状态表征的损耗容限的概念，我们展示了如何从其他实验缺陷的影响，即位移分束器的非统一透射率和非理想模式重叠的损耗可以解耦。我们与实验可访问的参数，需要一个优化的状态重建的有效的。通过蒙特卡罗模拟测试了我们方法的可行性，该模拟提供了由于有限数据集而导致的统计误差的界限。我们的研究结果清楚地表明，高损耗可以接受一个定义的参数范围内，而且，（与零差检测）模式失配的结果在一个独特的签名，这可以通过分析位移福克态的光子数振荡进行评估。
2009-06-16 quant-ph
Wigner function negativity in a classical model of quantum light
Applied Research Laboratories, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校应用研究实验室）
本文提出一个经典模型，通过后选择检测事件再现单光子加 coherent 状态的非经典行为，并展示Wigner函数的负值特征。
2025-12-15 quant-ph
Wigner function evolution in self-Kerr Medium derived by Entangled state representation
通过引入热纠缠态表象，将密度算符的Wigner函数的计算转化为双模扩展Fock空间中“两纯”态的叠加问题。在此基础上，我们导出了自克尔介质中任意初始态的WF演化公式，发现任意初始态的光子数分布与与克尔介质的耦合因子无关，且不受克尔非线性的影响，演化为二项分布的密度算符.
2010-09-25 quant-ph
Extended Wigner function for the harmonic oscillator in the phase space
本文得到了新的量子谐振子的含时Wigner函数。谐振子的Moyal方程被表示为相平面中二维薄膜的波动方程。维格纳函数的值等于膜表面上的点与平衡态的偏差值。维格纳函数的正值和负值对应于偏离平衡态的方向。作为一个例子，我们考虑了一个与时间相关的维格纳函数，它对应于在相平面上产生的准概率密度的驻波。
2020-03-26 quant-ph
Steady-state negative Wigner functions of nonlinear nanomechanical oscillators
我们提出了一种在非经典稳态下制备纳米机械振荡器的方案，其特征在于明显的负维格纳函数。在我们的光学机械方法中，机械振荡器耦合到光学腔的多个激光驱动谐振。通过非均匀静电场降低振荡器的谐振频率，我们显著地提高了其固有的几何非线性每声子。这使得运动边带分裂成单独的谱线为每个声子数和个别声子之间的跃迁福克状态可以选择性地解决。我们表明，这使得在一个单一的声子Fock状态的纳米机械振荡器的准备。例如，我们的方案可以用分散地耦合到现有技术回音壁模式微腔的倏逝场的碳纳米管来实现。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wigner function and photon number distribution of a superradiant state in semiconductor laser structures
对于量子态的可视化，基于Wigner函数的方法是非常有效的。零差探测已被广泛地用于获得许多热态、相干态和压缩态光场的密度矩阵、维格纳函数和层析重建。本文利用时域光学零差层析技术对半导体激光器结构中形成的非平衡超辐射相干电子-空穴态的飞秒光场进行了量子态识别和重建。我们观察到严重的偏离泊松统计的光子相干激光状态时，从激光到超辐射的转换发生。重建的维格纳函数显示出大面积的负值，这是非经典性的特征标志，表明所产生的超辐射发射的量子性质。SR态的光子数分布和Wigner函数与位移Fock态非常相似
2019-11-22 quant-ph
Entanglement Entropy of Fermions from Wigner Functions: Excited States and Open Quantum Systems
我们提出了一种新的基于“Wigner特征”的方法，利用Keldysh场论计算费米子系统的纠缠熵。这绕过了计算许多物体系统的雷尼熵时需要处理复杂流形的要求。给出了初始化在任意Fock态的无相互作用开放量子系统的Rényi和von-Neumann纠缠熵的精确解析公式.我们用这种形式来研究一维费米子动量Fock态的纠缠熵。我们发现，纠缠熵的Fock状态可以缩放与子系统的大小，无论是几何或线性，这取决于在动量分布的不连续性的数量是小于或大于子系统的大小。这种状态的分类，在块的占用动量的数量，使我们能够分析估计的临界和非临界福克状态的数量为一个特定的子系统的大小。我们也用这种形式来描述一个开放量子系统的纠缠动力学与一个单一的域壁在系统的中心。使用纠缠熵和互信息，我们理解的动力学方面的相干运动的域壁波前，创建和湮灭的域壁和非相干交换的粒子与浴。
2020-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Operator formalism for the Wigner phase distribution
在一个特定的相位找到辐射场的状态的概率分布是由大量的理论形式主义描述的;维格纳准概率分布的相位灵敏度是其中之一。我们构造了一个厄米相位算子的维格纳相位。我们表明，该运营商是完整的，也阐明了一组完整的，但非正交的国家，似乎是自然与这样的运营商。此外，我们表明，我们的运营商满足弱等价关系的Pegg-Barnett运营商，从而表明，这两种形式提供的基本相位信息是相同的。它也表明，该算子给出的结果是正确的协议与预期的均匀相位分布的Fock态。
2010-09-21 quant-ph
Extended Wigner's friend paradoxes do not require nonlocal correlations
该研究表明扩展的维格纳朋友悖论无需非局域关联，通过利用非语境性失效证明构建不可能定理，依赖新的交换无关性假设，为测量问题研究提供新视角。
2025-11-15 quant-ph
Quantum state reconstruction of the single-photon Fock state
利用相位随机化脉冲光学零差层析方法重建了单光子光脉冲的量子态。单光子Fock态|1>是使用对在参数下转换过程中产生的光子对的条件测量来制备的。得到了相位平均电场幅值的概率分布，具有强非高斯形状，总探测效率为（55 ± 1）%。从这个分布重建的角度平均维格纳函数显示出强烈的下降，达到经典的不可能的负值周围的相空间的起源。
2001-06-15 quant-ph
Region Operators of Wigner Function: Transformations, Realizations and Bounds
波函数的维格纳函数的一个积分|在经典相空间中的某个区域S上，ψ>被标识为S的（准）概率测度（QPM），并且它可以表示为|psi >被称为区域算子（RO）的算子的平均值。变换理论的发展，它提供了RO的各种相空间区域，如点，线，段，磁盘和矩形，并在所有这些RO被证明是互连的完全正的迹增加的地图。后者是通过由二维向量空间扩展的Fock空间中的酉算子实现的，物理上与有限维系统相同。利用优化理论，得到了圆盘和矩形拼接区域上准相位调制的界。
2005-10-18 quant-ph
Photon-Conditioned Squeezed States for Directional Displacement Response in Continuous-Variable Photonics
New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；The University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本文比较了光子条件压缩态与福克态和猫态，发现双光子减压缩态在匹配平均光子数下沿特定正交方向具有更优的位移保真度半径，适用于各向异性位移噪声抑制和定向传感。
2026-05-26 quant-ph
Radial Coarse Graining Restores Vacuum Majorization in Wigner Phase Space
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；ICTP-AP, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 ICTP-AP）
本文通过径向能量壳层粗粒化Wigner函数，纠正了真空majorization猜想，并利用该关系结合部分转置提出无需态重构的双模纠缠判据。
2026-09-22 quant-ph
Ternary tree transformations are equivalent to linear encodings of the Fock basis
本研究针对费米子-量子比特映射中三叉树变换与线性编码两类方法体系独立、符号不统一的问题，提出通用描述框架，证明所有保乘积的三叉树变换均等价于Fock基的线性编码，厘清了两类方法的内在关联。
2024-12-10 quant-ph
Extended Weyl-Wigner phase-space framework for non-linear systems: typical and modified prey-predator-like dynamics
本文扩展 Weyl-Wigner 相空间框架以处理一般动能加势能型 Hamilton 量，利用 Wigner 函数与 Wigner 流刻画量子涨落，并将其用于非线性及量子化类猎物-捕食者动力学。
2024-09-06 quant-ph
The extended Wigner's friend, many- and single-worlds and reasoning from observation
University of Oxford（牛津大学）
本文探讨了孤立系统的概念及弗拉乌奇格与雷纳的扩展威格纳朋友情景，指出测量过程可能使孤立系统近似失效，且任何涉及主观坍缩的量子理论解释均无法成立，同时指出多重世界与单一世界解释无差异，并强调观察推理需考虑量子擦除的可能性。
2026-05-08 quant-ph
Single-world theory of the extended Wigner's world experiment
Frauchiger和Renner最近声称要证明“量子理论的单世界解释不可能是自洽的”。这与贝尔受玻姆力学启发而提出的一个结构相矛盾，该结构表明，任何量子系统都可以以这样一种方式建模，即在任何时候都只有一个“世界”，但量子理论的预测被再现。这贝尔Bohmian理论适用于Frauchiger和Renner提出的实验，他们的论点是批判性的审查。它的结论是，这是他们的版本的“标准量子理论“，将状态矢量崩溃后测量，这是不自洽的。
2017-03-24 quant-ph
Wigner non-negative states that verify the Wigner entropy conjecture
本文针对非负物理 Wigner 函数的微分熵猜想，证明 Fock 态 $|0\rangle$、$|1\rangle$ 构成的量子比特及满足所给充分条件的一般混合态均满足最小熵 $1+\lnπ$。
2024-06-13 quant-ph
Representations of Coherent and Squeezed States in an Extended Two-parameters Fock Space
最近引入了一个由$|n>_λ$张成的$f$变形Fock空间.这些基确实是变形的非厄米哈密顿量的本征态。在这篇文章中，我们将使用一种新的非正交基矢来构造相干态和压缩态，在特殊情况下，这将导致早期已知的状态。为此，我们首先推广以前介绍的Fock空间的$|n>_λ$基，到一个新的，由一个扩展的双参数基$|n>_{λ_{1},λ_{2}}$。这些基底现在是非厄米哈密顿$H_{λ_{1},λ_{2}}=a^{\dagger}_{λ_{1},λ_{2}}a+1/2$的本征态，其中$a^{\dagger}_{λ_{1},λ_{2}}=a^{\dagger}+λ_{1}a + λ_{2}$和$a$分别是变形的产生算符和普通的玻色子湮灭算符。基$|n>_{λ_{1},λ_{2}}$是非正交的（压缩态），但可归一化。然后，在我们的双参数Fock空间中，推导出相干态和压缩态的新的表示。最后，我们讨论了量子统计特性，以及所获得的状态的非经典特性，数值。
2012-04-12 quant-ph
Approximate particle number distribution from direct stochastic sampling of the Wigner function
我们考虑电磁场或物质波场的单模的维格纳准概率分布函数，以解决这样一个问题：对复场振幅的绝对平方进行直接随机采样和合并，是否可以产生一个非常接近底层量子态的真实粒子数概率分布$P_n$的分布函数$\tilde{P}_n$。通过提供Wigner函数的分箱分布$\tilde{P}_n$的操作定义，我们明确地计算$\tilde{P}_n$和${P}_n$之间的重叠，从而量化两个分布之间的统计距离。我们发现，对于相对于相关Fock态的Wigner函数的振荡尺度具有光滑和宽Wigner函数的宽范围量子态，$\tilde{P}_n$和$P_n$之间确实存在密切的定量对应关系.然而，我们也发现了反例，包括具有高模式占用的状态，其中$\tilde{P}_n$不接近$P_n$。
2016-08-29 quant-ph
Classical information and collapse in Wigner's friend setups
该研究在维格纳朋友实验中引入维格纳与朋友间的经典通信，通过调控准经典信道的信息泄露量，实现了从悖论性、可违反定域友好性不等式的情形到有效坍缩情形的平滑过渡。
2023-08-16 quant-ph
Extended Wigner's Friend Scenarios with Agent-like Observers on Quantum Computers
Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）；Quantum and Advanced Technologies Research Institute, Griffith University（格里菲斯大学量子与先进技术研究院）
本研究在量子计算机上实现具有类智能体功能的维格纳朋友场景，验证局部友好性不等式的量子违背，为未来使用人工智能体进行LF测试奠定基础。
2026-09-14 quant-ph
A review and analysis of six extended Wigner's friend arguments
本文综述并统一简化了六种扩展的Wigner's friend论证，指出它们均依赖不可观测的测量关联假设，批判性分析了假设的合理性，同时肯定了其对量子理论本质研究的价值。
2024-09-11 quant-ph
Connecting extended Wigner's friend arguments and noncontextuality
本文建立了扩展维格纳朋友论证与科亨-施佩克非上下文性之间的联系，利用后者推导新的本地友好性不等式，并证明在广泛场景中本地友好性多面体等于贝尔多面体，同时将可能性非上下文性论证转化为本地友好性不可行性证明。
2025-07-29 quant-ph
Neural Network Enhanced Single-Photon Fock State Tomography
本文提出神经网络增强的单光子Fock态层析方法，通过平衡零差探测和直方图架构直接估计Wigner函数负值性等参数，实现对光子数分布的快速、鲁棒和精确表征。
2024-05-05 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
Correspondence between stochastic Wigner trajectories and individual experimental runs
我们研究的维格纳函数的个别相空间轨迹的解释，对应于可能的结果，单一的实验试验。为此，我们调查之间的关系的真实（测量）粒子数分布$P_n$的单模状态和通过离散装箱的采样魏格纳分布$W(α)$，我们表示通过$\tilde{P}_n$的平方模振幅$|α|^2$的个人随机实现。我们提供了一个操作定义的$\tilde{P}_n$的基本维格纳函数，这使我们能够明确地计算两个数量分布之间的重叠，从而量化它们之间的统计距离。我们发现，$P_n$和$\tilde{P}_n$之间确实有一个密切的定量对应关系的广泛的状态，证明了广泛接受的观点，即高度占用模式，个人随机实现的维格纳轨迹应大致对应于单一实验的结果。然而，我们也发现反例，高模式占用可能不足以这样的解释，我们发现，相反，一个更相关和充分的要求是光滑度和广泛的维格纳函数$W(α)$的状态的利益相对于规模的维格纳函数的相关福克态的振荡。
2016-08-29 quant-ph
Finite-dimensional Schwinger basis, deformed symmetries, Wigner function, and an algebraic approach to quantum phase
研究了环形格点${\ee Z}_{D} \times {\ee Z}_{D}$上Schwinger有限维周期Hilbert空间表示，重点研究了变形振子代数和Wigner函数的广义表示.这些子代数被证明是可容许的，并赋予Hilbert空间向量的非负范数。因此，它们为量子相位问题的代数公式提供了所需的正则基础。某些等价类的标签的空间内确定每个子代数，并与面积保持规范变换的连接进行检查。在有限维循环Schwinger基上研究了Wigner函数的广义表示。这些表示符合广义相空间维格纳分布的所有基本条件。作为Schwinger基的一个具体应用，研究了${\ee Z}_{D} \times {\ee Z}_{D}$中的数-相位幺正算符对，并基于q-振子代数的容许性，建立了量子相位幺正算符的{ \it代数}方法.这是这项工作的重点，与Susskind-Glogower- Carruthers-Nieto相位算子形式主义以及标准作用角维格纳函数形式主义的连接被检查在无限周期的限制。引入连续移位Fock基的概念，使Wigner函数的Fock空间表示变得容易。
1998-09-24 astro-ph math-ph math.MP
Study of Dissipative System of Charged Particles by Wigner's Functions
最近的研究表明，量子力学的扩展相空间表述是研究量子耗散系统的一种合适的方法。在这里，作为这种形式的应用，我们考虑了耗散系统的带电粒子与外部的时间相关的电场相互作用。Buch和Denman一直在研究这样一个系统，并在两种不同的规范下得到了薛定谔方程的两种结构完全不同的解。我们演示了如何两个规范导致相同的电导率通过推广的规范变换的相空间，并使用扩展的相空间技术。
2005-11-14 quant-ph
Questioning the absoluteness of free choices when internalized in Wigner's friend scenarios
University of York（约克大学）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）
本文探讨了在威格纳朋友实验框架下自由选择的绝对性问题，基于Pusey-Barrett-Rudolph定理提出论证，挑战局部性假设下的绝对性结论。
2026-09-15 quant-ph
A contextually objective approach to the extended Wigner's friend thought experiment
本文讨论了Frauchiger和Renner在[1]中提出的扩展的Wigner朋友思想实验。我们表明，使用各种参数，包括教科书量子力学和本体论的方法的上下文，系统，模态（CSM），没有矛盾出现，如果一个承认，代理人必须同意什么被认为是一个系统，什么不是。在这样一种背景客观的量子力学方法中，明显的矛盾被自动消除了。我们还讨论了为什么在量子力学的标准公式中已经隐含了这种代理之间的相互协议，以及为什么删除它会导致不一致。
2023-01-08 physics.hist-ph quant-ph
Quantum phase estimation for nondestructive monitoring and Wigner tomography of bosonic fields
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学）
该研究将量子相位估计经色散光-物质相互作用改造为玻色场非破坏性监测工具，结合相空间位移实现维格纳断层扫描，在多种量子态重建中获高保真度，适用于超导量子架构的玻色态表征等场景。
2026-08-24 quant-ph
Law of Total Probability in Quantum Theory and Its Application in Wigner's Friend Scenario
众所周知，全概率定律在量子理论中一般不成立。然而，最近的争论在量子理论的一些基本假设的基础上扩展的维格纳的朋友方案表明，需要澄清的法律，全概率应制定在量子理论和在什么条件下，它仍然成立。本文将量子理论中条件概率的定义推广到POVM测量中。针对不相容POVM算子，提出了两次条件概率的分配规则，从而得到了更一般、更精确的全概率律。充分条件下，法律的全概率举行。应用这里开发的理论来分析几个量子不去定理相关的扩展维格纳的朋友的情况下，揭示了逻辑漏洞，这些不去定理。这些漏洞的存在是因为我们想当然地认为全概率定律有效，而没有对充分条件进行验证。因此，这些不可行定理中的矛盾只是再次证实了量子理论中全概率定律的无效性，而不是使不可行定理试图反驳的物理陈述无效。
2022-06-30 quant-ph
Toolbox for non-classical state calculations
与使用维格纳函数，以确定非经典性质的状态的计算挑战的生成函数的帮助下解决。它允许计算任意数量的减去光子的光子减去状态的维格纳函数。分析了用梯形算符定义的光子减态的形式化定义和光子探测的实验实现。这些技术表明，考虑光子减法压缩热态以及压缩Fock态。生成函数也用于这些状态的光子统计。这些技术揭示了这些状态的参数依赖性的各个方面。
2021-11-17 quant-ph
Extended Wigner function formalism for the spatial propagation of particles with internal degrees of freedom
本文提出了一种扩展的Wigner函数形式，用于描述空间非均匀场作用下具有内自由度粒子的量子动力学。该方法用于定量模拟分子束实验涉及空间自旋纠缠，如斯特恩-格拉赫和拉比实验。的形式主义允许图形可视化的纠缠和退相干过程。
2014-05-08 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-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
A variant of the Brillouin-Wigner perturbation theory with Epstein-Nesbet partitioning
我们提出了一个基本的教学推导的布里渊-维格纳和瑞利-薛定谔微扰理论与爱泼斯坦-奈斯贝特分割。一个变种的布里渊-维格纳微扰理论也被引入，它可以很容易地扩展到准简并的情况下。新理论的一个主要优点是在三阶计算之后，获得连续的高阶结果所需的计算时间可以忽略不计。我们举例说明了新的微扰理论的准确性，一些简单的模型系统，如微扰谐振子和粒子在一个盒子里。
2013-07-16 quant-ph
Spin kinetic theory - quantum kinetic theory in extended phase space
在相空间扩大的情况下，引入了相空间分布函数及其演化的概念。特别是，我们包括粒子的内禀自旋，并提出了一个标量准分布函数的量子动力学演化方程。在适当的维格纳变换技术，我们希望相应的准分布函数是一个复杂的矩阵，我们引入了一个自旋投影算子的密度矩阵，以获得上述标量准分布函数。这个投影算子和量子光学中广泛使用的胡西米（或Q）函数之间有着密切的对应关系。这样的函数是基于魏格纳函数的高斯拖尾，给出正定分布函数。因此，我们的方法给出了一个Wigner-Husimi准分布函数在扩展相空间中，其中约化分布函数的布洛赫球是严格正的。我们还讨论了规范问题和基于这样的量子动力学理论的流体矩的层次。
2010-02-02 quant-ph
Quantum Synchronization of Fock States
Institute for Quantum Information, RWTH Aachen University（亚琛工业大学量子信息研究所）
研究通过外部驱动锁定Fock态极限环的相位，实现非经典态的量子同步，并引入从Lindblad时间演化中提取相位滑移率的新方法。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards a complete, continuous, Wigner function for an ensemble of spins or qubits
我们提出了一个新的准概率分布函数的合奏自旋半粒子或量子比特，有许多共同的性质与维格纳的原始函数的系统的连续变量。我们表明，这个函数提供了清晰和直观的图形表示各种各样的状态，包括Fock状态，自旋相干态，压缩态，叠加和统计混合。与以前试图表示自旋/量子位的集合不同，这种分布能够同时表示几个角动量壳。
2013-03-01 math-ph math.MP quant-ph
Witnessing Wigner Negativity
维格纳函数的负性可以说是量子态最显著的非经典特性之一。除了其基本相关性之外，它也是连续变量量子加速的必要资源。随着量子技术的出现，识别和表征相对于现有经典技术具有优势的资源的需求变得更加迫切。在这里，我们推导出证人的维格纳负性的单模和多模量子态，根据与福克态，这可以可靠地测量使用标准的检测设置的结晶。它们具有一个阈值期望值，指示所测量的状态是否具有负维格纳函数。此外，违反的数量提供了一个操作量化的维格纳负性。我们将为我们的证人找到阈值的问题称为无限维线性优化问题。通过放松和限制相应的线性规划，我们得到两个收敛的半定规划，这提供了越来越严格的上限和下限的阈值的数值序列。我们进一步表明，我们的证人形成一个完整的家庭-每个维格纳负态被检测到至少一个证人-从而提供了一个可靠的方法，从实验上见证维格纳负性的量子态从几个测量。从基础的角度来看，我们的研究结果提供了一套积极的维格纳函数，仍然缺乏一个适当的表征的见解。
2022-01-20 math.OC quant-ph
Quaternary Jordan-Wigner mapping and topological extended-kink phase in the interacting Kitaev ring
在环上，Kitaev模型和自旋模型之间的单个Jordan-Wigner变换具有冗余的自由度。然而，我们可以建立一个精确的四元Jordan-Wigner映射涉及两个Kitaev环和两个自旋环的周期或反周期的边界条件。这种映射有助于我们展示拓扑扩展扭结（TEK）阶段的发展，在相互作用的Kitaev环奇数晶格网站。这一新相的出现是由于几何环阻挫效应。不像通常的拓扑相保护的能隙在非相互作用系统中，TEK相是无隙的。由于低能激发的光谱是二次的，在绝对零度附近，单位点的比热接近玻耳兹曼常量的一半。更有趣的是，基态是唯一的，不受自发对称性破缺的影响。它具有长程关联函数和非局部因子，但不能定义局部序参量。作为一种伴随效应，如果我们引入一种键缺陷，一种特殊的局域扭结零模（KZM）发生。我们还表明，KZM是强大的中度疾病。
2019-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A Scalar Wigner Theory for Polarized Light in Nonlinear Kerr Media
本文提出了一种描述偏振光的标量维格纳分布函数，它类似于量子动力学理论中对自旋变量的处理。将该方法应用于圆偏振光在非线性克尔介质中的传播，导出了扩展的相空间演化方程及其不变量。我们进一步考虑调制不稳定性以及部分相干场的扩展。
2012-10-26 physics.optics quant-ph
Minkowski-Fock states in accelerated frames
针对非惯性观察者缺乏 Minkowski 粒子态显式 Wigner 表述的问题，本文提出计算加速系中 Minkowski-Fock 态特征函数的通用方法，并揭示可通过 Rindler 粒子分布及动量间关联检测加速度。
2022-08-06 gr-qc hep-th quant-ph
On Fock-Bargmann space, Dirac delta function, Feynman propagator, angular momentum and SU(3) multiplicity free
利用Fock-Bargmann空间和谐振子的生成函数，通过简单的计算得到了谐振子的Dirac δ函数和Feynman传播子。借助于Wigner D矩阵元的Schwinger生成函数，我们导出了球谐函数的生成函数、二次变换的生成函数以及SU（2）、Legendre和Gegenbauer多项式的特征根的生成函数。我们还推导了SU（2）的3-j符号的vanderWearden不变量。利用Fock Bargmann空间及其复共轭，我们找到了3j符号的积分表示，级数的函数，并由性质推出了SU（2）的一组广义超几何函数，由Euler恒等式得到了Regge对称性。我们还发现6j符号的积分表示。我们找到了SU（3）多重数自由时的生成函数和3j符号的新表达式。我们的SU（3）公式是一个常数，SU（2）的3j个符号乘以。在这项工作中的计算只需要高斯积分，众所周知的本科生。
2010-07-06 math-ph math.MP quant-ph
