Dynamical behavior of the entanglement, purity and energy between atomic qubits in motion under the influence of thermal environment
在考虑原子运动和场模结构的情况下,研究了初始制备于Bell态的两个孤立二能级原子与热腔场相互作用系统的纠缠度、纯度和能量.利用代数动力学方法得到了原子量子比特的解析解,讨论了场模结构参数、热场强度和失谐量对纠缠度、纯度和能量的影响。我们还研究了基于纠缠纯度能量图的原子量子比特的态演化。结果表明,原子量子比特的退纠缠过程伴随着激发从原子子系统向腔场模的转移,原子态从纯态向混合态的转变。
2010-05-20 quant-ph
Center-of-mass interpretation for bipartite purity analysis of $N$-party entanglement
我们提供了一个图形描述的纠缠的纯态多方系统的基础上的一个二分纯度分析和质心的点质量的集合之间的类比。这种描述适用于具有$N$方的量子系统,每个方具有任意数量的(离散)状态。为了简单起见,突出显示了$N$量子位的情况。这种几何描述以不等式的形式说明了适用于多方系统纠缠的一些限制。
2016-09-26 quant-ph
Generalized entanglement as a framework for complex quantum systems: Purity vs delocalization measures
我们建立了纯量子态的离域性质之间的联系,作为量化的主成分的数量,和平均广义纠缠性质,作为量化的纯度措施相对于不同的可观察集。我们发现,产品之间的相关性的状态矢量分量的汉明距离发挥了重要作用,在结构的子系统为基础的纯度措施。特别是,我们得到的一般条件下,全球多体纠缠的量涉及到的平均在一个最大的一组相互无偏的产品基地的参与比的倒数。此外,我们提供了一种方法来计算期望量的广义纠缠相对于一个任意的可观测集的随机纯态。具体的例子和明确的应用程序无序量子自旋链进行了讨论。
2007-02-02 quant-ph
A device for feasible fidelity, purity, Hilbert-Schmidt distance and entanglement witness measurements
提出了一种通用的测量装置模型,该装置能够直接测量两个一般不相关混合态的保真度、重叠度、纯度和Hilbert-Schmidt距离等常用量子态特性。此外,对于两个关联的混合态,测量实现了Werner可分性判据的纠缠见证。为了确定这些可观测量,只需要估计一个参数-干扰的可见性。讨论了在腔QED、囚禁离子和电磁感应透明实验中的实现。
2001-08-27 quant-ph
Subsystem Purity as an Enforcer of Entanglement
我们证明了在任意混合态中的任意大系统与纯态中的单个量子比特的相互作用中总是会产生纠缠。即使总熵接近最大值,这个小的初始纯度也足以加强纠缠。我们利用纯态二能级原子与热态光场在任意高温下的Jaynes-Cummings相互作用证明了这一特性。我们发现时间和温度变化的纠缠产生的量的下限和研究的经典相关量化的互信息。
2002-08-08 quant-ph
Minkowski structure for purity and entanglement of Gaussian bipartite states
利用辛群与洛伦兹群的关系研究了双模二分高斯态的纠缠特性。我们证明了任意高斯态的关联矩阵可以关联到一个具有Minkowski度量的双曲空间,该双曲空间被分为两个区域--类分离区域和类纠缠区域,等价于狭义相对论中的类时和类空区域.这种对应关系自然允许定义两个有见地的不变平方距离度量-一个与纯度有关,另一个与纠缠量有关。第二个距离允许我们定义一个纠缠的措施,在给定的状态和它的最接近的可分离状态之间的不变间隔,在一个自然的方式,而不需要一个最小化的过程。
2013-10-24 quant-ph
Enhancing collective entanglement witnesses through correlation with state purity
针对白噪声损害集体量子测量的问题,本文提出将测量结果与量子态纯度关联,并用支持向量机增强集体纠缠见证,在目标灵敏度下优化检测选择性。
2023-12-08 quant-ph
Multipartite Entanglement and Frustration
一个组合量子系统的整体纠缠的一些特征可以用一个平衡二分体的纯度来量化,该平衡二分体由它的一半子系统组成。对于给定的双划分,纯度总是可以通过采取合适的(纯的)状态来最小化。当考虑许多二分区时,要求所有二分区的纯度最小可能产生冲突和挫折。这揭示了挫折和多体纠缠之间的有趣联系,定义为所有(平衡)二分区的平均纯度。
2009-10-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-colour high-purity Einstein-Podolsky-Rosen photonic state
纠缠态是量子信息科学及其应用的基础。光的纠缠态是分布式量子协议、量子传感和量子互联网所必需的。分布式量子网络需要不同颜色的光模式之间的纠缠,以优化与节点的相互作用以及它们之间的通信。在这里,我们展示了一个高纯度的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)纠缠态之间的光模式的波长分离超过200 nm。模式显示$-7.7\pm0.5$ dB的双模纠缠和$0.63\pm0.16$的总体状态纯度。从射频到音频波段,在边带频率的五个倍频程上观察到纠缠。在双色纠缠的背景下,所展示的高状态纯度,强纠缠和扩展频率范围的组合为新的物质-光量子协议铺平了道路,例如不同量子系统之间的隐形传态,量子传感和量子增强引力波干涉测量。该方案可以很容易地应用于电信波长和原子量子存储器之间的纠缠。
2021-09-30 physics.optics quant-ph
An Optimal Polarization-Entanglement Source: Frequency-Converted SPDC with Degeneracy, Indistinguishability, and Ultra-High Purity Configurable Over a Large Spectral Range
基于纠缠的量子网络协议的建模和仿真通常假设完美的纠缠态。已经进行了一些调查,显示如何不完善导致协议的效率迅速恶化。对于由SPDC产生的偏振纠缠态,相位匹配的基本原理导致了一个权衡问题的状态的最佳属性。我们提出了一种新的SPDC方法,它绕过了权衡问题,并允许一个获得简并性,不变性,和预示的单光子光谱纯度大于99%的任何目标SPDC波长在可见光和近红外光谱。因此,我们的方法在原则上可以产生最佳的偏振纠缠态的偏振纠缠为基础的量子网络协议。
2022-06-24 physics.optics quant-ph
Entanglement, Purity, and Information Entropies in Continuous Variable Systems
二分系统纯态的量子纠缠被定义为局域或边缘纠缠({ \em,即})的量。指的是子系统)熵。对于混合态,这种识别消失了,因为关于状态的信息的全局丢失使得不可能区分量子关联和经典关联。在这里,我们展示了如何联合知识的整体和边际度的信息的量子态,量化的纯度或一般的信息熵,提供了一个准确的表征其纠缠。特别地,对于连续变量系统的高斯态,我们将双模态的纠缠按照其完全混合和部分混合的程度进行了分类,比较了纯度和广义$p-$熵在量化混合度和限制纠缠度方面所起的不同作用.我们证明了存在严格的上限和下限的纠缠和存在的极端(最大和最小)纠缠态在固定的全球和边际程度的信息。这一结果允许一个强大的,可操作的方法来测量混合态纠缠没有完整的断层重建的状态。最后,我们简要地讨论了正在进行的扩展,我们的分析,以量化的任意$1 \times N$模式分区的高度对称高斯态的多体纠缠。
2005-06-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Entanglement & Purity Testing: A Graph Zeta Function Perspective
该研究通过将密度矩阵映射为加权图并构造图 zeta 函数,建立了 zeta 函数展开系数与二部纯态可分性判据、奇点与非零本征值之间的对应关系。
2023-07-11 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement Creation in Low-Energy Scattering
我们研究的纠缠创造的低能量散射的两个粒子在三维空间中,一般类的相互作用势,不需要是球对称的。在碰撞之前,进入的渐近状态是两个归一化高斯状态的乘积。在散射之后,粒子纠缠在一起。我们把其中一个的纯度作为纠缠的量度。我们给出了低能下首阶纯度的严格的显式计算,并给出了误差界。纠缠度强烈地依赖于质量的差异。当质量相等时,它达到最小值,随着质量的不同,它迅速增加。值得注意的是,尽管纠缠是一个二阶效应,但势的各向异性对纯度的首阶没有贡献。
2012-01-04 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement, purity and energy: Two qubits vs Two modes
研究了两量子比特和双模高斯量子态的纠缠度、混合度与能量的关系。我们参数化这两个根本不同的物理系统的允许状态的集合,使用纠缠,混合度和能量的措施,使我们能够使用相图比较和对比两个系统。这个相图不仅能让我们清楚地识别物理上允许的状态,还能识别在任意量子操作下连接的状态集。我们特别注意每个系统的最大纠缠混合态(MEMS)。在此之后,我们研究如何有效地可以转移纠缠从两个模式到两个量子比特的状态。
2006-08-03 quant-ph
Measuring the purity of a qubit state: entanglement estimation with fully separable measurements
给定一个量子比特状态的有限数量的$N$副本,我们计算使用联合测量协议估计其纯度可以达到的最大保真度。我们证明了在渐近$N\to\infty$极限下,如果使用经典通信,可分离测量协议可以与最优联合测量协议一样有效。这反过来又表明,两个量子比特状态的纠缠的最佳估计也可以通过完全可分离的测量渐近地实现。我们的整体贝叶斯方法和量子Cramer-Rao界之间的关系进行了讨论。
2005-06-14 quant-ph
Twist: Sound Reasoning for Purity and Entanglement in Quantum Programs
量子程序设计语言使开发人员能够实现量子计算机的算法,这些算法有望在经典棘手的任务中实现计算突破。对量子计算机进行编程需要意识到纠缠,即量子比特的测量结果相互关联的现象。纠缠可以决定算法的正确性和编程模式的适用性。在这项工作中,我们将纯度形式化为自动推理量子程序中纠缠的核心工具。纯表达式是其评估不受其不拥有的量子比特的测量结果影响的表达式,这意味着在计算中不与任何其他表达式纠缠。我们提出扭曲,第一种语言,具有一个类型系统的健全的推理纯度。类型系统使开发人员能够使用类型注释来标识纯表达式。Twist还具有纯度断言算子,该算子声明量子门的输出中不存在纠缠。为了正确地检查这些断言,Twist使用了静态分析和运行时验证的组合。我们评估了Twist的类型系统,并在模拟中对一套基准量子程序进行了分析,证明了Twist可以表达量子算法,捕获其中的编程错误,并支持几种语言不允许的程序,同时产生的运行时验证开销小于3.5%。
2022-05-04 cs.PL quant-ph
Generation of entanglement in regular systems
我们研究了由两个子系统之间的耦合引起的、以纯度(或线性熵)为特征的二体量子系统中纠缠的动力学产生。对于非耦合系统的可积经典动力学和局域(一般高斯波包)初态,导出了纯度衰减的显式半经典理论。纯度的衰减是时间乘以微扰强度的代数函数,与普朗克常数无关。
2004-10-01 nlin.SI quant-ph
Negativity vs. Purity and Entropy in Witnessing Entanglement
在这项工作中,我们表明,虽然所有措施的混合可以用来见证纠缠,所有这样的纠缠态必须有一个负的部分转置(NPT)。虽然在高维情况下计算部分转置的负性是很好的,但它依赖于知道完整的量子态,而这并不需要知道完整的量子态。为了解决这个问题,我们比较了不同尺度的联合量子态的均匀集合的混合性的不同措施,以衡量他们在见证纠缠的相对成功。在这样做的时候,我们发现,比较联合和边缘纯度是压倒性的更成功地在高维识别纠缠比比较联合和边缘冯诺伊曼熵,尽管需要更少的资源。最后,我们展示了我们的结果如何影响相关性和纠缠以及相关证人之间的基本关系。
2022-06-27 quant-ph
High-Purity Entanglement of Hot Propagating Modes Using Nonreciprocity
本文提出利用非互易性打破双模压缩相互作用中的互易性对称,通过冷工程 reservoir 重新路由热涨落,从而生成对热涨落具有鲁棒性且高纯度的传播模式飞行纠缠态,适用于参数化 circuit QED 实现。
2023-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transitions in entanglement complexity in random quantum circuits by measurements
掺杂非克利福德门的随机克利福德电路表现出向普适纠缠谱统计[1]和量子混沌行为的转变。在文献[2]中我们证明了将$O(n)$非Clifford门注入到$n$ -量子比特Clifford电路中会驱动纯度涨落向普适值的跃迁。在本文中,我们表明,掺杂的Clifford电路与$O(n)$单量子比特非Clifford测量是必要的和足够的驱动过渡到普适波动的纯度。
2021-10-04 math-ph math.MP quant-ph
Generalised purity as an entanglement measure for two- and three-well Bose-Hubbard models
SU(2)和SU(3)李代数自然地适用于研究两阱和三阱玻色-爱因斯坦凝聚体,群算符在每个位置用玻色子湮灭和产生算符表示。这些表示的成功导致与这些代数相关的纯度被提升为每个阱中原子模式之间纠缠的度量。在这份报告中,我们表明,这些纯度不提供一个明确的措施,而是给结果依赖于每个原子模式的量子统计状态。使用从未相互作用的完全解耦的模式的例子,我们量化这些纯度为不同的状态,并表明,完全可分离的状态可以给出的值已被要求指示纠缠的存在。
2011-04-19 quant-ph
Moments of quantum purity and biorthogonal polynomial recurrence
Bures-Hall系综是满足量子信息处理中各种不同性质的密度矩阵的唯一度量。在这项工作中,我们研究的统计行为纠缠的Bures-Hall系综作为衡量的最简单的形式的纠缠熵-量子纯度。这项工作的主要结果是量子纯度的精确的二阶和三阶矩表达式适用于任何子系统的尺寸,在文献中的相应结果仅限于相同的子系统尺寸的情况下。在得到结果时,我们导出了Cauchy-Laguerre双正交多项式上的基本积分的递推关系,这可能是独立的兴趣。
2021-07-09 cs.IT math-ph math.IT
Distribution of bipartite entanglement for random pure states
计算了纯随机量子态的两体纠缠分布的解析表达式。纯度分布的所有时刻推导和纯度分布本身的渐近展开推导。得到了随机纯态的Meyer-Wallach纠缠矩和纠缠分布的近似表达式。
2006-11-29 physics.optics quant-ph
Methods for measuring noise, purity changes, and entanglement entropy in quantum devices and systems
我们目前的方法来评估量子演化过程中由于耦合到环境(耗散下文)的数量的变化率。该协议基于重复给定的量子线路(或量子操作)两次、三次等,并且在每次重复之后测量期望值。我们首先应用这种方法来测量量子线路中的纯度变化率。这提供了关于电路质量的直接信息。此外,所提出的方案能够提取耗散的贡献,如能量和相干性的量的变化。特别地,这可以应用于特定量子位的局部哈密顿。因此,我们的方法可以用来定位“热点”的耗散发生。这种方法的一个变体可以用来测量量子线路中的纠缠积累。这些方法是可扩展的,因为它们只涉及一些在NISQ设备中相对容易测量的可观测量。
2021-12-01 quant-ph
One-Body Purity, Non-Gaussianity, and Entanglement in Interacting Integrable Models
Georg-August-Universität Göttingen(哥廷根大学);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫理工大学);J. Stefan Institute(约瑟夫·斯蒂芬研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过比较随机叠加态与哈密顿本征态的单体纯度、非高斯性和纠缠熵,揭示可积系统本征态可由多项式多个高斯态的随机叠加描述,而非可积系统则需指数多个。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Loss of purity by wave packet scattering at low energies
研究了三维空间中两个高斯波包迎头碰撞产生的量子纠缠。通过推导由s波散射振幅修正的两粒子波函数,得到了单个粒子纯度的近似解析表达式。纯度的损失提供了缠结程度的指标。当波包在动量空间中很窄时,我们证明了纯度的损失仅由散射截面与波包横截面积之比控制。
2006-01-06 quant-ph
Real-Space Analysis of Two-Photon Polarization States in Type-II SPDC for High-Purity Polarization Entanglement
Graduate School of Engineering, Chiba University(千叶大学大学院工学研究科)
本研究通过分析II型SPDC双光子波函数的实空间偏振态分布,设计关联对齐孔径,提升了纠缠纯度与光子收集效率,为高亮度高纯度SPDC纠缠源提供了新设计原则。
2026-08-28 physics.optics quant-ph
Ability of entanglement and purity to help to detect systematic experimental errors
Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学理论物理研究所);Institute of Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University(约翰内斯开普勒大学半导体与固体物理研究所);Department of Physics, Sapienza University of Rome(罗马第一大学物理系);Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano(米兰理工大学物理系);Technical Physics, University of Wuerzburg(维尔茨堡大学技术物理系);Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)(坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所);Forschungszentrum Mikrotechnik, FH Vorarlberg(福拉尔贝格应用科学大学微技术中心)
本文提出了一种通过量子态纯度和纠缠能力检测量子实验中系统性误差的方法,并通过实验验证其有效性。
2026-03-02 quant-ph
Universality of Entanglement Creation in Low-Energy Two-Dimensional Scattering
我们证明了两个粒子在二维中低能散射产生的纠缠是由一个与相互作用势无关的普适系数给出的。这与三维情况显著不同,在三维情况下,它与总散射截面成比例。在碰撞之前,状态是两个归一化高斯的乘积。我们把纯度作为散射后纠缠度的度量。我们给出了低能下首阶纯度的严格计算,并给出了误差界。对于一个大类的潜力,这是不假定为球对称的,我们证明了低能量的纯度,$\mathcal P$的行为,是普遍的。它由$\mathcal P= 1- \frac{1}{(\ln (σ/\hbar))^2} \mathcal E$给出,其中$σ$是高斯的方差,纠缠系数$\mathcal E$仅取决于粒子的质量,而不取决于相互作用势。纠缠度强烈地依赖于质量的差异。当质量相等时,它达到最小值,随着质量的不同,它迅速增加。
2013-08-31 math-ph math.MP quant-ph
Production of entanglement with highly-mixed states
我们研究了高混合态纠缠的产生。我们发现,即使两个态的纯度任意接近于零,高度混合态之间的纠缠也可以通过直接幺正相互作用产生。这表明纠缠产生不需要子系统的纯度。我们的结果是在对比以前的研究中强调的重要性,子系统的纯度。
2012-04-10 quant-ph
Control of the entanglement of a two-level atom in a dissipative cavity via a classical field
研究了耗散环境中受经典光场驱动的二能级原子与相干光场相互作用系统的纠缠动力学和纠缠纯度。结果表明,通过控制经典光场可以提高系统的纠缠度和纯度。
2009-06-07 quant-ph
Entanglement dynamics of delocalized interacting particles
Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学)
研究通过可区分粒子的相位调控揭示相互作用对纠缠动力学的影响,发现不同初始条件和相位下纯度与相干性的动态变化规律。
2026-04-21 quant-ph
Quantification of Entanglement and Coherence with Purity Detection
该研究针对量子纠缠与相干量化需重构量子态谱、测量难度随系统规模指数增长的问题,提出基于局域和全局纯度的相干信息、相干相对熵上下界,并通过光学实验验证两种纯度检测方法的有效性,为大规模量子信息处理验证提供高效方案。
2024-06-25 quant-ph
Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability
量子退相干是噪声中尺度量子(NISQ)时代的一个关键问题。量子信息和量子计算中的标准分析使用错误率来参数化量子噪声信道。然而,由噪声信道引起的退相干效应与其误码率之间没有明确的关系。在这项工作中,我们提出了一个噪声信道的退相干效应的物理实现其逆,这是一个通用的参数量化的困难与可访问的量子信道模拟噪声逆的特征。我们建立了两个简洁的不等式连接的状态纯度和对数负的噪声通道后的噪声逆的物理可实现性,这是需要被分解为相互正交的幺正或产品通道分别下降。我们的结果在几种常用的双量子比特噪声模型上进行了数值验证。我们相信这些关系有助于噪声信道纠缠特性的理论研究,并为量子线路设计提供指导原则。
2023-01-04 quant-ph
Entanglement in Coupled Harmonic Oscillators via Unitary Transformation
我们发展了一种研究两个耦合谐振子纠缠的方法。我们首先引入一个幺正变换,最后得到能谱的解。这些都是用来通过标准的方式构造相应的相干态。为了评估所获得的状态之间的纠缠度,我们计算的纯度函数的相干和数量的状态,分别。结果表明,该方法的两个参数与纯度有关,且易于控制.通过固定这种变换的混合角为π/2,得到了有趣的结果。我们比较我们的结果与已经发表的工作,并指出这些发现的相关性,在两个耦合谐振子的纠缠效应的系统制定。
2012-02-12 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Statistical mechanics of multipartite entanglement
我们描述了一个系统的多体纠缠的n量子比特的分布函数的二分纯度在所有平衡的二分区。我们寻找那些(最大多体纠缠)的状态,其纯度是最小的所有双分区和重铸这个优化问题转化为统计力学的问题。
2010-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-qubit mixed states and teleportation fidelity: Purity, concurrence, and beyond
为了研究两量子比特混合态的性质,我们考虑了量子隐形传态。传送态的保真度取决于资源态的纯度和纠缠度,其特征在于并发性。并发度和纯度是状态参数的函数。然而,事实证明,具有较大纯度和并发度的状态可能具有相对较小的保真度。通过计算两量子比特X-态的隐形传态保真度、并发度和纯度,我们明确地证明了这一点。我们进一步表明,保真度单调变化的函数的参数-而不是并发性和纯度。同时度和纯度较小,但其中一个函数值较大的状态具有较大的保真度。这些功能,从而表征非局部的经典和/或量子性质的状态,不被捕获的纯度和并发单独。特别地,并发度不足以表征两量子比特混合态的纠缠特性。
2018-10-29 quant-ph
Quantum discord and its geometric measure with death entanglement in correlated dephasing two qubits system
研究了两体分划下开放和封闭量子系统的量子关联,包括纠缠和与其几何测度的不协调,以及经典关联。结果表明,初态的纯度对量子关联和经典关联的动力学行为有重要影响。在退相模型中,量子关联损失和经典关联增益是瞬时发生的。而初态的纯度破坏了幺正相互作用所导致的量子关联。因此,利用纯度参数,可以确定其中不存在具有量子关联的状态的特定区域。
2013-01-30 quant-ph
Quantum synchronization and entanglement of two magnon modes in a magnomechanical system
该研究通过磁振子压缩增强磁机械系统中两个间接耦合磁振子模式的纠缠,并发现同步和纯度对热效应鲁棒,为宏观量子现象研究提供平台。
2025-04-22 quant-ph
Monogamy inequality for entanglement and local contextuality
对于任意有限的二分系统,我们导出了一夫一妻制的纠缠和局部上下文不等式。它本质上是由局域态的纯度和全局态的纠缠之间的关系,以及态的纯度和它违反给定的非上下文不等式的能力之间的关系产生的。我们建立了一个明确的纠缠单调,满足发现一夫一妻制不等式。这个不等式的一个重要结果是,存在太过纠缠的全局态,以至于不能违反局部非上下文不等式。
2017-06-25 quant-ph
A Breakdown Case Study of the Lindblad Approach via Entanglement and Purity
Università di Salerno, and INFN — Gruppo Collegato di Salerno(萨莱诺大学,意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组);University of Camerino(卡梅里诺大学);Institut Ruđer Bošković(鲁德·博什科维奇研究所)
研究林德布拉德主方程在再现微观多体模型简化演化中的局限性,发现其无法描述短时高斯退相干和中间时标慢速高斯衰减,仅能产生指数衰减。
2026-06-08 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Against Collapses, Purity and Separability Within the Definition of Quantum Entanglement
在本文中,我们将反对传统的量子纠缠的定义,它隐含地建立在几个广泛的(形而上学的)前提下,这些前提与QM的形式主义没有任何关系。我们将通过对量子数学结构的天真解释来说明这些前提是如何被引入的,这种解释武断地假设理论谈论的是由纯态(一般来说是叠加态)代表的“小粒子”,当测量发生时,这些纯态会突然“坍缩”。在本文的第二部分,我们将提出一个非崩溃的方法QM,使不使用任何粒子形而上学,逃避需要参考时空可分性或限制某些预测的定值二元属性。我们的论文最后得出结论的基本需要重新定义的概念量子纠缠,至少在以下情况下:i)非崩溃的解释QM;或,ii)任何其他的解释,放弃的想法,QM使参考“小粒子”。
2018-08-25 physics.hist-ph quant-ph
Purity Swapping in the Jaynes-Cummings Model: Obtaining Perfect Interference Patterns from Totally Unpolarized Qubits
我们证明了Jaynes-Cummings模型中动力学纯度交换现象的存在。此外,我们表明,一个量子比特和一个通用的量子系统之间的纯度交换是可能的,只要它们通过非幺正矩阵元相互作用耦合。我们具体到量子光学拉姆齐干涉仪的情况。我们表明,使用纯度交换,一个完美的干涉图案可以在输出端口的干涉仪,即使我们从完全非偏振源。这个功能被证明是与再生的状态矢量在一半的复兴时间的现象。事实上,我们证明了Gea-Banacloce吸引子对量子比特输入态纯度的退化是鲁棒的。我们还表明,Tsallis熵T2是一个有用的纠缠单调允许一个直接关联纠缠与相互作用系统中的纯度交换。我们猜想一个Araki-Lieb型不等式T2的界限之间的相互作用系统的纯度的最大交换。
2009-03-29 quant-ph
Pionic Entanglement in Femtoscopy: A Lesson in Interference and Indistinguishability
本文用基于纯度测量的纠缠见证重新分析 STAR 的 π 介子飞秒尺度实验,揭示电荷与动量自由度间的纠缠,并强调玻色子不可区分性的作用。
2023-04-21 quant-ph
Entanglement frustration in multimode Gaussian states
一个复合量子系统的两个部分之间的二分纠缠可以用一方的纯度来量化,并且总存在一个使它最大化(并使纯度最小化)的整个系统的纯态。当考虑许多不同的二分区时,要求所有二分区的纯度都是最小的,这引起了纠缠挫折现象。在具有离散和连续变量的量子系统中观察到的这一特征,可以通过合适的代价函数来研究,该代价函数的最小化者是最大多方纠缠态(MMES)。本文推广了多模玻色子系统中高斯态多体纠缠受挫的分析。在有限平均能量的约束下,在低能量极限和高能量极限下,我们得到了挫折的界限。
2011-10-17 quant-ph
Inter-Particle Correlations in the Dissipative Phase Transition of a Collective Spin Model
本文研究驱动-耗散集体自旋模型稳态的粒子间关联,通过PPT判据数值分析发现纠缠在相变点达峰且两相间均存在,低纯度相传统方法难检测,量子失谐随系统进入低纯度相单调上升,揭示耗散与量子关联、纠缠的关系。
2023-08-25 quant-ph
Entanglement Swapping for Generation of Heralded Time-Frequency-Entangled Photon Pairs
光子的时频纠缠是量子信息处理技术的一个重要资源。我们研究了在低增益区利用三波混频实现时频自由度连续变量纠缠交换,目的是产生高纯度和低多对几率的双光子态.通过和频产生将来自两个双光子源中的每一个的一个光子组合以创建先驱光子来实现先驱。我们提出了一个现实的模型与脉冲泵,研究解决的先驱光子的频率的影响,并发现,频率分辨测量先驱光子是必要的,以产生高纯度的双光子。我们还发现了成功的纠缠交换率和纯度和量化的纠缠资源(负性)的预示双光子状态之间的权衡。
2018-08-21 quant-ph
Feynman graphs and the large dimensional limit of multipartite entanglement
研究了由$n$ $d$ -层粒子组成的系统的多体纠缠特性。将我们的注意力集中在纯态上,我们想解决这样的系统的纠缠最大化的问题。特别是我们努力的问题,试图最大限度地减少系统的纯度。已经表明,并非对于所有系统,该函数都可以达到其下限,但是可以证明,对于$n$的所有值,总是可以找到$d$,使得可以达到下限。本文将二分纯度分布函数的最优化问题视为一个统计力学问题,研究了二分纯度分布函数在所有平衡二分型上的高温展开。特别是,我们证明了一系列的特点,扩大收敛,我们分析的行为,该系列的每一项为$d\to \infty$。
2017-02-16 math-ph math.MP quant-ph
Short-time vs. long-time dynamics of entanglement in quantum lattice models
利用约化密度矩阵的纯度研究了具有局域相互作用的量子晶格系统中两体纠缠的短时演化。纯度的下限是根据分区之间的相互作用哈密顿量的本征值传播。从初始可分离状态开始,纯度随着$1 - (t/τ)^2$减小,即在时间上二次减小,其中特征时间尺度$τ$与子系统的边界尺寸成反比,即,作为一个区域法。对于更大的时间,指数下界对应于著名的线性时间界的纠缠熵。推导出的下限的有效性示出了通过比较的精确动力学的一维自旋晶格系统,以及从数值模拟得到的一对耦合的自旋梯。
2010-01-25 physics.comp-ph quant-ph
Bipartite entanglement of large quantum systems
在本论文中,我们通过分析约化密度矩阵中施密特系数的分布,研究了大量子系统中两体纠缠的行为。应用经典统计力学的一般方法,我们发展了一个正则的方法来研究这些系数的分布的平均纠缠的固定值。我们引入了一个配分函数依赖于一个虚构的温度,它本地化的措施上设置的状态具有较高和较低的纠缠,如果相比,典型的(随机)状态的Haar措施。一个子系统的纯度,这是我们的纠缠度量/指标,在配分函数中扮演能量的角色。本论文由两部分组成。在第一部分中,我们完整地刻画了纯态的纯度分布和本征值分布。通过一阶和二阶相变的存在,全局图揭示了几种局部稳定的解交换稳定性。我们还检测到亚稳态的存在。在第二部分中,我们重点讨论混合状态。通过同样的统计方法,我们确定了局域纯度的前两阶矩和高温膨胀的第一阶矩的精确表达式。我们也将我们的问题与量子信道理论联系起来,更准确地说,我们利用旋转变换的对称性来计算局域纯度的一阶矩的精确表达式。
2012-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Models of Hidden Purity
我扩展,应用和推广格里菲斯提出的量子辐射器模型,以构建辐射场模型,这些辐射场在很长一段时间内表现出高熵,但渐近接近纯态。这些模型完全符合量子理论的基本原理,为现实的物理系统和奇异的时空(包括黑洞和白洞以及婴儿和浪子宇宙)提供了粗粒度的模型。他们的分析表明,实验探测了量子理论的一些基本但微妙的含义,包括粒子与其自身过去之间的干涉,量子统计纠缠对熵流的影响,以及连接远距离辐射与简并源的残余纠缠。
2021-07-28 gr-qc quant-ph
Mutually unbiased measurements with arbitrary purity
互无偏测量是互无偏基的推广,其中测量算子不需要是秩一投影器。在$d$维空间中,测量元素的纯度范围从对应于最大混合状态的测量算子的$1/d$到秩1投影仪的$1$。在这方面的贡献,我们提供了一个类的MUM,涵盖了整个范围的纯度。类似于MUB,其中对应于相同测量的不同结果的运算符相互交换,我们的MUM类在每个测量中具有这种兼容性。这使得所提供的类更类似于MUB,因此它们与MUB之间的主要区别是由于测量操作符的纯度。这些MUM的谱提供了一种方法来构造一类$d$维正交矩阵,使相等分量的向量不变。基于这一性质,我们利用基于最大熵原理的纠缠见证,研究了纯度在检测二体态纠缠中的作用。
2021-11-28 quant-ph
Classical Statistical Mechanics Approach to Multipartite Entanglement
我们描述了一个系统的多体纠缠的n量子比特的分布函数的平衡二分区的二分纯度。通过引入代价函数、虚拟温度和配分函数,寻找平均纯度最小的最大多体纠缠态,并将此优化问题转化为统计力学问题.通过对高温膨胀的研究,得到了分布的前三阶矩。我们发现这个问题显示出挫折感。
2011-01-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Determination of maximal Gaussian entanglement achievable by feedback-controlled dynamics
我们确定了一个一般的上限为任意数量的玻色子自由度的系统的连续反馈实现的稳态纠缠。我们将这样的约束应用于参数相互作用的特定情况-在量子光学中产生纠缠的最常见的实际方式-并挑选出实现最大纠缠的最佳反馈策略。我们还考虑的情况下,反馈计划完全限制在当地的业务和比较其性能的最佳,一般非本地,计划。
2010-06-03 math-ph math.MP quant-ph