Gravity from Transactions: Fulfilling the Entropic Gravity Program
本文结合相对论性交易诠释综述熵引力新进展，提出交易方法可自然导出Verlinde熵引力并解决其现存质疑，还能导出宇宙学常数与MOND，为暗能量、暗物质相关现象提供物理解释。
2023-06-14 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Entropic characterization of coherence in quantum evolutions
利用相干性的相对熵，我们刻画了由量子演化引起的相干增益，包括量子操作的相干功率和量子操作的退相干功率。我们发现受控酉运算的凝聚势可以约化为相应酉运算的凝聚势。我们观察到，通过非相干操作应用到系统和非相干辅助系统产生的全局相干不超过初始系统中包含的相干量。我们的结果给出了初始量子态相干性的一个更严格的下界，并给出了相干性、量子关联和纠缠的一系列有趣的不等式。我们还加强了量子关联和相干性之间的关系。
2016-07-27 quant-ph
Asymptotic entropic uncertainty relations
我们分析熵的不确定性关系的两个正交测量$N$维希尔伯特空间，在两个通用的基础上进行。假设与两个基相关的酉矩阵$U$根据酉群上的Haar测度分布。我们提供的平均香农熵的概率分布相关的两个测量的下限。该界比Maassen和Uffink利用熵不确定性关系得到的界更强，并且它们对于可加常数是最优的。我们还分析了大量的测量的情况下，并获得强熵的不确定性关系，持有高概率相对于随机选择的基地。我们得到的下界是最佳的添加剂常数，并允许我们建立猜想的Wehner和冬季的熵不确定性关系的常数的渐近行为的维数趋于无穷大。作为一种工具，我们开发的估计的最大运营商范数的子矩阵的一个固定大小的随机酉矩阵分布根据Haar措施，这是一个独立的利益。
2015-10-26 cs.IT math-ph math.IT
Majorization entropic uncertainty relations
研究了有限维Hilbert空间中的熵测不准关系。利用优化技术，我们得到明确的下限的总和Rényi熵描述概率分布与一个给定的纯态展开的两个观测值的本征基。得到的界限表示的酉旋转矩阵的子矩阵的最大奇异值。数值模拟结果表明，对于一般的酉矩阵N = 5，我们的界比Maassen和Uffink（MU）的结果强，概率大于98%。我们还表明，调查的界限是不变的下的移相和置换操作。最后，我们推导出一个经典的模拟MU的不确定性关系，这是制定随机转移矩阵。
2013-11-18 cs.IT math.IT quant-ph
Generalized Entropic Quantum Speed Limits
本文基于 α-z-Rényi 相对熵提出一类广义熵量子速度极限，适用于幺正与非幺正演化下的有限维量子系统，并给出其与能量涨落或 Kraus 算符变化率的关系及在量子计量等领域的应用前景。
2025-07-17 quant-ph
Entropic Law of Force, Emergent Gravity and the Uncertainty Principle
惯性和引力的熵表述依赖于量子、几何和信息论证。结果完全是经典的这一事实是错误的。在本文中，我们认为，熵公式提供了新的见解的量子性质的惯性和重力。我们用熵公设确定了牛顿力学、狭义相对论和广义相对论中惯性定律和引力定律的量子不确定性。这些结果是通过考虑由不确定原理表示的物质的最一般的量子性质和通过假设熵的不确定性的表达式而得到的，使得：i）它是熵变分假设的最简单的量子推广，ii）它在不存在不确定性的情况下还原为熵的变分。
2011-10-26 gr-qc hep-th physics.pop-ph
Equi-Entropic Maps for Four-Partite Quantum States
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）；Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心量子使能计算中心）；Department for Quantum Technology, University of Münster（明斯特大学量子技术系）
本研究针对四分量量子系统提出等熵映射Ξ，实现弱纠缠均匀性，揭示其代数性质与随局域维度增大熵趋近最大值的特性。
2026-07-29 quant-ph
Quantum superpositions of a mirror for experimental tests for nonunitary Newtonian gravity
本工作的目的是明确计算的结果的叠加的一个反射镜的实验中提出的迈克尔逊光子腔干涉仪由马歇尔，西蒙，彭罗斯和Bownmeester，预期在最近提出的模型中的非酉自引力诱导本地化。至于在非幺正意义上对量子力学进行修正的其他提议，旨在解释幺正演化和不可逆坍缩，就像著名的吉拉迪-里米尼-韦伯和皮尔的模型一样，事实证明，对于所提出的实验参数，根本没有任何影响。指出物质粒度的增强特性并不改变这一结论。参数也在超出建议值的一定范围内进行了探索性变化。它示出，在“明智的”参数，目前的技术范围内还无法实现，该模型表现出一个特殊的签名相对于其他崩溃模型，只要参数空间进行了探索。此外，计算提供了一种在准现实环境中观察非酉引力的方法。
2011-06-30 cond-mat.other quant-ph
A post-Newtonian Gravitational Collapse Model from Linearized Gravity
Universität Ulm（乌尔姆大学）；Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)（集成量子科学与技术中心）
本文提出基于线性引力的引力坍缩机制，结合经典-量子动力学方法，推导出主方程，揭示了引力电势与质量分布的耦合关系，并探讨了引力磁矢势对旋转自由度和混合质量-旋转贡献的影响。
2026-05-12 gr-qc quant-ph
Entropic Heisenberg limits and uncertainty relations from the Holevo information bound
对于量子精密测量中的多参数么正位移估计，如三维探测态的感应旋转对磁场的估计，得到了强的和一般的熵和几何海森堡极限.一个关键的因素是量子通信信道的香农互信息上的Holevo界。这导致贝叶斯约束的性能，在位移的先验分布和输入探头状态相对于位移组的不对称性方面。针对一般参数估计问题，提出了一种与熵相关的性能几何测度。它还表明如何强熵的不确定性关系，相互无偏的可观的，如数量和相位，位置和动量，能量和时间，和正交自旋1/2方向，可以从Holevo的约束的基本应用程序。结果的几何解释强调，在量子和经典统计合奏的“卷”。
2018-06-29 quant-ph
A New Mechanism of Open System Evolution and Its Entropy Using Unitary Transformations in Noncomposite Qudit Systems
开放系统的演化通常与系统与环境的相互作用有关。建立了一种研究量子比特（二能级原子）态开放型系统演化的新方法。这种演化是由应用于Qutrit（三能级原子）态的幺正变换决定的，Qutrit态定义了量子比特子系统。这个过程可以用来获得不同的量子比特量子信道采用幺正变换到qutrit系统。特别地，我们研究了相位阻尼和自发发射量子信道。此外，我们提到了一个建议，准酉变换的量子比特，鉴于酉变换的总quutrit系统。实验实现也解决了。考虑了演化的概率表示及其信息熵特性。
2019-07-27 quant-ph
Nonunitary HD gravity classically equivalent to Einstein gravity and its Newtonian limit
在四阶引力中，通过将物质算符代数加倍，加上关于可观测自由度和隐藏自由度的对称性约束，以及鬼场和虚子场符号的变化，可以避免失控解。该理论在经典上等价于爱因斯坦引力，而其非幺正的牛顿极限被证明会导致一个急剧的转变，在$10^{11}$质子质量附近，从微观粒子的波动性质到宏观物体的经典行为，以及坍缩奇点的trans-Planck正则化。对普通熵和黑洞熵的统一解读是带有隐藏自由度的纠缠熵。突现图像给出了与B-H熵和Hawking温度基本一致的结果。
2002-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Entropic characterization of quantum operations
本文从最小输出熵和映射熵的角度研究了量子信道引起的退相干。后者是信道的Jamiolkowski状态的冯诺伊曼熵。这两个量都承认q-Renyi版本。我们证明了对所有q，映射熵的可加性。对于q = 2的情况下，我们表明，去极化通道具有最小的映射熵在所有通道中具有给定的最小输出Renyi熵的顺序为二。这使我们能够表征成对的通道，使得它们的张量积作用于最大纠缠输入态的输出熵大于单个通道的最小输出熵之和。我们猜想，对于作用在有限维系统上的任何通道Φ1，存在一类通道Φ2，它们足够接近于酉映射，使得Φ 1 × Φ 2的最小输出熵的可加性成立.
2011-01-21 quant-ph
Minimal noise in non-quantized gravity
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Ochanomizu University（御茶水女子大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), WPI, UTIAS, The University of Tokyo（东京大学宇宙物质起源研究机构（Kavli IPMU）、世界顶尖科学家计划、UTIAS）；Kyushu University（九州大学）；Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University（九州大学时空量子研究所）
本文系统分类了非量子引力模型，证明任何非纠缠模型必须注入最小噪声，从而通过测量噪声水平可验证牛顿引力是否纠缠。
2026-05-13 gr-qc hep-th quant-ph
Microscopic foundations of the Second Law of Thermodynamics within Nonunitary Newtonian Gravity
通过研究一个特定的封闭系统，即一个三维的调和系统，在非幺正牛顿引力模型中寻求热力学的微观基础。数值计算的冯诺伊曼熵作为时间的函数进行，显示出急剧的单调增加，随后在后期的稳定。这种行为与初始能级内微正则系综的出现一致，以这种方式发出信号，建立了非幺正引力诱导的热平衡。
2020-01-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Probability and Entropy in Quantum Theory
熵参数被证明在量子理论的基础中起着核心作用。我们证明了概率是由波函数的模平方给出的，态的时间演化是线性的，也是么正的。
1998-09-25 cond-mat.stat-mech gr-qc math.PR
Complete entropic inequalities for quantum Markov chains
证明了有限维矩阵代数上的高斯对称量子马尔可夫半群满足修正的log-Sobolev不等式。在离散时间条件下，我们证明了有限维高斯对称量子信道关于其无退相干部分满足一个强数据处理不等式。此外，我们建立了相对熵的第一广义张量化近似性质。这将著名的强次可加性的量子熵（SSA）的两个子系统的一般设置的两个子代数。所有这三个结果都与环境的大小无关，因此满足张量化性质。它们是通过一个共同的，概念上简单的方法证明熵不等式通过频谱或$L_2$ -估计。作为应用，我们结合我们的修改后的log-Sobolev不等式和近似张量化的结果，推导出的理论和实际相关的例子，包括表示子拉普拉斯算子的$\operatorname{SU}(2)$和各种类的本地量子马尔可夫半群，如量子Kac生成器和连续时间近似酉设计的界限。对于后者，我们的界限意味着存在局部连续时间马尔可夫演化的$nk$ qudits形成$ε$ -近似$k$ -设计的相对熵为$\widetilde{\mathcal{O}}(n^2 \operatorname{poly}(k))$的时间尺度。
2021-06-14 math.OA quant-ph
Hybrid Classical-Quantum Newtonian Gravity with stable vacuum
该研究探讨引力泊松自发定域（GPSL）模型，其经典牛顿引力源于质量密度算符的随机坍缩并与量子物质耦合，确保真空稳定且引力反馈仅通过非厄米跳跃算符进入，还提供实验测试策略以区分竞争模型。
2025-10-21 quant-ph
Decoherence of Macroscopic Closed Systems within Newtonian Quantum Gravity
作者最近提出的一个理论，其目的是在一个保守的、么正的量子引力框架内，通过假定与引力自由度有关的算符是不可观测的，并将物理熵等同于物质-引力纠缠熵，来解释封闭系统的退相干和量子行为。在这里，我们得到初步的结果，这个理论预测的退相干的程度。我们首先处理一个静态，如果忽略量子引力效应，这将是一个单一的经典可描述的球在空的空间均匀的质量密度的两个空间位移状态的量子叠加。在一个简单的牛顿近似下估计量子引力对这个系统的影响，我们得到的公式预测，例如，只要球的质量比普朗克质量大得多，只要两个球态的质心之间的距离超过一个小的分数，这样一个可能是相干的静态叠加实际上就会被退相干（其随着球的质量增加而减小）的球半径。然后，我们得到了一个公式的量子引力修正将是纯密度矩阵的非相对论性的多体薛定谔波函数，并认为，这个公式预测退相干的配置不同（至少）在“搬迁”的普朗克质量的粒子团之间。我们估计一些简单的模型封闭系统的熵，发现它的趋势增加与“物质聚集”暗示与现有的宇宙学熵增加的现象学讨论的链接。
1998-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum speed limits based on Jensen-Shannon and Jeffreys divergences for general physical processes
Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
本文研究了有限维量子系统在一般物理过程中的量子速度限制，利用Jensen-Shannon和Jeffreys分歧的平方根作为距离度量，并通过数值模拟验证了速度限制的紧性及与以往结果的对比。
2026-04-09 quant-ph
Expectation values, experimental predictions, events and entropy in quantum gravitationally decohered quantum mechanics
我们重申凯的1998年的假设，同时提供了一个客观的定义，熵的封闭系统，微观基础的第二定律，一个决议的信息损失（和其他）黑洞之谜（S）和一个客观的机制退相干。它以低能量子引力的传统幺正理论为前提，通过将封闭系统的物理密度算符看作其总密度算符（假定为纯的）在引力上的部分迹，并将其物理熵定义为“物质-引力纠缠熵”，提供了所有这些。我们还回顾了凯的1998年修改的非相对论性（多体）量子力学的基础上凯的假设与牛顿近似量子引力。在这种修改，我们发现正式的期望值为某些“可观的”，如动量平方和宇称被改变，但那些位置的功能是不变的。然而，通过论证每一个真实的测量最终都可以被看作是一个位置测量，我们证明了，在实践中，根本不可能检测到任何改变，特别是，我们预测罗杰·彭罗斯的实验没有改变。尽管如此，凯的修改不包含薛定谔猫样的国家，也允许一个'事件'的解释，我们试探性地提出并开始探索。我们还获得了第二定律类型的结果为一个非相对论性的玩具模型封闭系统，并认为类似的结果将适用于广泛的一类模型牛顿和后牛顿封闭系统，虽然我们认为，普通的实际实验室大小的系统永远不能被视为封闭的目的，计算它们的熵。与GRW等“崩溃模型”相比，凯的牛顿理论做了类似的工作，但没有特别的假设。
2007-10-04 gr-qc hep-th quant-ph
Wigner entropy production and heat transport in linear quantum lattices
当一个量子系统被耦合到几个不同温度的热浴时，它最终会达到一个非平衡稳态，其特征是内部热流稳定。这些电流意味着熵在系统中以恒定的速率不断产生。本文应用相空间方法计算了一般线性谐波网络的维格纳熵产生。在弱内部耦合和弱耗散的普遍存在的限制下，我们得到了每个准概率流的熵贡献的简单封闭形式的表达式。我们的分析强调了内部酉相互作用（节点-节点耦合）在维持非平衡稳态和有限熵产生率方面所起的重要作用。我们还将这种形式主义的能量转移的范式问题，通过一个链的振荡器受到自洽的内部浴，可用于调整从弹道到扩散的运输。我们发现，在弹道和扩散机制下，熵产生具有不同的幂律行为，从而使我们能够量化什么是“扩散的熵成本”。"
2019-05-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exactly Soluble Sector of Quantum Gravity
牛顿引力理论的时空重构是爱因斯坦引力理论的一种广义协变的伽利略相对论极限形式，被称为牛顿-嘉当理论。根据这一理论，空间是平坦的，时间是绝对的，具有瞬时的因果影响，时空的简并“度规”结构保持固定，具有两个相互正交的非动力学度规，一个是空间的，另一个是时间的。然而，根据这个理论，时空是弯曲的，适当地尊重等效原理，而非度规引力连接场是动力学的，因为它是由物质分布决定的。在这里，这个一般协变，但伽利略相对论引力理论与一个可能的非零宇宙学常数，被视为一个参数化的规范理论的引力矢量势最低限度地耦合到一个复杂的薛定谔场（玻色子或费米子），是成功地铸造-第一次-到一个明显的协变拉格朗日形式。然后，利用牛顿-嘉当时空是具有固定因果结构的内在全局双曲的事实，将理论重铸为3+1维的无约束哈密顿形式和4维的具有非退化辛结构的显协变约化相空间形式。接下来，这个牛顿-嘉当-薛定谔系统的非微扰量子化使用标准的C*-代数技术结合的几何过程的显着协变相空间量子化。由此产生的牛顿引力与伽利略相对论物质耦合的幺正量子场论不仅是广义协变的，而且是精确可解的。
2005-11-07 gr-qc hep-th quant-ph
Highly symmetric POVMs and their informational power
我们讨论的香农熵的正规化有限秩-1 POVMs的输入状态的选择上的依赖性，寻找状态，使这个数量最小化。为了区分可以解析解决问题的测量类别，我们引入了高度对称POVM的概念，并将其分类为二维（对于量子位）。在这种情况下，我们证明了熵是最小的，因此相对熵（信息功率）是最大的，当且仅当输入状态是正交的状态之一构成POVM。在证明中使用的方法，采用Michel理论的临界点群作用，Hermite插值和结构的不变多项式的酉反酉群，也可以适用于更高的维度和其他熵的功能。描述了熵最小化与熵测不准关系、Wehrl熵和量子动力学熵之间的联系。
2015-09-27 cs.IT math-ph math.IT
Emergent statistical mechanics from properties of disordered random matrix product states
对量子态的一般性质的研究已经导致了大量有见地的结果。在实验中可以有效制备的一组有意义的状态是带隙局部哈密顿量的基态，它们可以很好地近似于矩阵乘积状态。在这项工作中，我们介绍了一个图片的通用状态的平凡阶段的物质相对于其非平衡和熵的性质：我们这样做，通过严格探索非平移不变的矩阵产品状态从本地独立同分布。Haar-measure.我们到达这些结果，利用技术计算矩的随机酉矩阵，并利用映射到配分函数的经典统计模型，一种方法，导致有价值的见解本地随机量子线路。具体来说，我们证明了这种无序的随机矩阵产品状态下的时间演化的哈密顿具有非退化谱的压倒性的概率指数平衡。此外，我们证明了两个结果的纠缠Renyi熵：熵关于充分断开的子系统是一般广泛的系统尺寸，和小的连接系统的熵几乎是最大的足够大的键尺寸。
2022-05-02 quant-ph
Certainty relations, mutual entanglement and non-displacable manifolds
我们推导出明确的平均熵表征测量的纯量子态的大小$N$在$L$正交基地。下限导致新的熵不确定性关系，而上限允许我们制定普遍的确定性关系。对于$L=2$的最大平均熵饱和$\log N$存在一个相互相干的状态，但确定性关系被证明是非平凡的$L \ge 3$测量。在素数幂维数$N=p^k$和测量次数$L=N+1$的情况下，对于相互无偏基的集合，平均熵的上限变得最小。采用类比方法研究了由二分量子门连接的复合系统中$L$不同分裂的纠缠。我们证明了对于任何两量子比特幺正门$U\in \mathcal{U}(4)$，存在关于复合系统的两个分裂（与$U$相关）的相互可分或相互纠缠的态。后一种说法是由实射影空间$\mathbb{R}P^{3}\subset\mathbb{C}P^{3}$是不可置换的这一事实得出的。对于$L=3$分裂，对于由两个相互纠缠的门构成的三个相互纠缠的基的集合，$L$纠缠熵的最大和被限制为最小.
2015-07-15 quant-ph
