Evolution of nonclassicality of the quasi-Bell states for a strongly coupled qubit-oscillator system
从量子比特振子系统的准Bell态出发,在绝热近似下得到了密度矩阵的时间演化。复合密度矩阵通过量子比特自由度的部分追踪导致振子的约化密度矩阵,该约化密度矩阵用于获得准概率分布,诸如Glauber-Sudarshan P函数、Wigner W函数和Husimi Q函数。维格纳函数的负性作为状态的非经典性的度量。在理解分别基于W函数和Q函数的维格纳熵和韦尔熵之间的比较时,这种否定性变得特别相关。
2015-02-10 quant-ph
Nonlinearity as a resource for nonclassicality in anharmonic systems
非经典性是涉及宏观量子相干性的量子增强技术和实验的关键成分。考虑到各种精确可解的量子振子系统,我们解决了他们的潜在的非谐性在建立非经典功能所发挥的作用。具体而言,我们表明,所考虑的潜在的熵非线性和它们的基态非经典性之间存在单调关系,量化的负维格纳函数。此外,为了澄清压缩的作用-这是不捕获的负维格纳函数-我们专注于Glauber-Sudarshan P-函数和地址的非经典性/非线性关系使用纠缠势。最后,我们考虑的情况下,一个通用的六阶潜在确认的想法,即非线性是一个资源的非经典性的产生,并可能作为工程的量子振荡器的指导方针。
2015-07-30 quant-ph
Comparative study of nonclassicality, entanglement, and dimensionality of multimode noisy twin beams
利用写在Fock基上的双光束特征函数,确定了有噪声双光束的非经典性、纠缠度和维数。揭示了量子纠缠度的负性与非经典深度之间的一一对应关系。孪生光束,这是纠缠或非经典(独立于他们的纠缠),观察到的噪声,降低其量子有限程度。由参与率量化的孪生光束的纠缠度与从负性确定的纠缠度的维度进行比较。提出了将孪生光束的自由度划分为与纠缠和噪声有关的自由度。分析了单模和多模双光束。研究了多模孪生光束基于积分强度准分布的弱非经典性。讨论了该模型与实验双光束的关系。
2015-03-27 quant-ph
Quantifying Margenau--Hill Nonclassicality
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文提出基于矩的框架量化Margenau--Hill准概率分布的非经典性,引入对数负性并推导下界、上界及正性阈值,支持多副本估计。
2026-09-09 quant-ph
On the nonclassicality distance indicator of qudits
本文研究了有限维量子系统中态的非经典性距离指标,通过引入Wigner函数正性多胞体,推导出该指标的分段函数表示,并以qutrit为例进行说明。
2023-10-15 quant-ph
Efficient detection of nonclassicality using moments of the Wigner function
本文提出一种基于计算 Wigner 函数矩的判据,用于高效检测具有负 Wigner 函数的非经典量子态,该方法无需完整态层析或函数重构即可在实验中实现。
2025-03-04 quant-ph
Quantum speed limit and nonclassicality in open quantum system models using the Wigner function
该研究利用Wigner函数,通过相位协变模型及双量子比特与压缩热库的位置依赖耦合模型,探究开放量子系统的量子速度极限与非经典性,发现非马尔可夫行为、量子性和量子速度极限间的相互作用及量子关联对演化的加速作用。
2024-12-31 quant-ph
Quantification of Wigner Negativity Remotely Generated via Einstein-Podolsky-Rosen Steering
维格纳负性作为一种著名的非经典性指标,在量子计算和连续变量系统的模拟中起着至关重要的作用。最近,已经证明了Einstein-Podolsky-Rosen转向是在两个远程模式之间产生维格纳负性的先决条件。受现实世界量子网络需求的启发,本文从定量的角度研究了多体情形下产生的Wigner负性的可共享性。通过建立类似于广义Coffman-Kundu-Wootters不等式的一夫一妻关系,我们证明了Wigner负性的量不能在不同的模式之间自由分布。此外,光子减法-主要实验实现的非高斯操作之一-我们提供了一个通用的方法来量化远程生成的维格纳负性。利用这种方法,我们发现高斯可操纵性和产生的Wigner负性的量之间没有直接的定量关系。我们的研究结果为利用Wigner负性作为一种宝贵的资源,为许多基于非高斯场景的量子信息协议铺平了道路。
2021-04-06 quant-ph
Wigner negativity in spin-$j$ systems
在球面相空间中研究了用Wigner负性度量的简单自旋系统的非经典性。讨论了几种常用量子位表示的SU(2)协变态:自旋相干态、自旋猫态(GHZ/N 00 N)和Dicke态($\textsf{W}$)。我们推导出自旋猫态的维格纳负性的一个界,当自旋超过$j \gtrsim 5$时,该界迅速接近真实值。我们发现,自旋猫态是不显着的维格纳负相对于他们的迪克态同等尺寸的同行。我们还发现,在几个纠缠措施相比,最Wigner负的迪克基元是自旋相关的,而不是赤道态$| j,0 \rangle$(或$|j,\pm 1/2 \rangle$的半整数自旋)。这些结果强调了动力学对称性对非经典性的影响,并为寻找新的量子计算应用提供了指导性的观点。
2020-08-24 quant-ph
Bounding Kirkwood-Dirac negativity of Gaussian processes
University of Florence(佛罗伦萨大学);Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所(CNR-INO));Università di Bologna and INFN, Sezione di Bologna(博洛尼亚大学和意大利国家核物理研究所博洛尼分所);Paderborn University(帕德博恩大学)
研究高斯过程下任意量子态的柯克伍德 - 狄拉克准概率,推导出负性上界,发现单模和两次测量时正交算符本征态使上界饱和,纯高斯态达非平凡最小值,表明高斯态可实现非经典性极值。
2026-07-14 quant-ph
Can we control the amount of useful nonclassicality in a photon added hypergeometric state?
近年来,人们从不同的角度对非高斯诱导运算进行了研究。利用量子数和非经典性测度,研究了有限维超几何量子态中非高斯性诱导操作--光子加和对非经典性增强的作用.我们观察到,表征单光子源质量和反经典性的措施导致类似的结论,即,为了获得期望的量子特征,必须选择所有的状态参数,使得平均光子数保持较低。光子加超几何态的Wigner对数负性和从该态经分束器输出产生的双模纠缠态的并发性表明,增加态参数和光子数增加,而降低态的维数,可以增强非经典性.原则上,减少态的维数类似于烧孔,因此有望增加非经典性。此外,维格纳函数的变化不仅定性地说明了通过并发势和维格纳对数负性定量观察到的相同特征,而且还说明了量子态的非高斯性。
2021-03-25 quant-ph
Revealing quantum correlation by negativity of the Wigner function
我们分析了两个具有相同边缘态的双模连续变量可分态。我们采用定义明确的正Wigner函数描述态的形式来定义经典性,发现虽然态具有正的局部Wigner函数,但它们对全局态表现出负的Wigner函数。利用Wigner函数的负性作为非经典性的指标,我们发现,尽管这些状态具有不同的Wigner函数的负性,它们并没有揭示这种差异作为相空间的非经典性,如曼德尔$Q$参数的负性或正交压缩。然后,我们专注于这些状态的量子关联,并表明,量子不和谐和局部量子不确定性,作为两个定义良好的量子关联措施,体现了负的维格纳函数之间的差异。这些状态的非高斯性也被检查,并表明它们的非高斯性的行为的差异是相同的负的维格纳函数之间的差异。我们还研究了关联秩准则的影响,发现当态可以从经典态局域产生时,Wigner函数不能揭示它们的量子关联。
2016-04-06 quant-ph
Operational certification of nonclassicality in arbitrary quantum states from few copies
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S. N. 玻色基础科学国家中心);School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Goa(果阿印度理工学院物理科学学院)
提出利用Wigner函数矩检测任意态Wigner负性的统一框架,通过少量副本估计矩,避免完整相空间层析,并扩展至纠缠检测。
2026-09-10 quant-ph
Fourth moments reveal the negativity of the Wigner function
唯一量子关联的存在是量子信息处理和一般量子理论的核心。我们解决的基本问题,如何量子相关的通用量子系统可以探测使用准概率分布定义的关联函数。特别是,我们讨论了探测的可能性,通过比较维格纳函数的时刻的准概率的负性。我们表明,必须采取至少四分之一的时刻,找到一般的负性和第八时刻的状态与旋转不变的维格纳函数。
2011-05-31 quant-ph
Numerical study of Wigner negativity in one-dimensional steady-state resonance fluorescence
在数值研究中,我们研究了一维波导中相干驱动二能级原子产生非经典光场的稳态过程。具体来说,我们寻找具有负维格纳函数的状态,因为这样的非经典状态是量子信息处理应用的资源,包括量子计算。我们发现,在原子位置处的反射镜终止的波导可以提供Wigner负态,而无限长的波导产生严格正的Wigner函数。此外,我们的研究揭示了量子态的纯度与其维格纳负性之间的联系。我们还分析了退相干对态的负性的影响。
2019-09-05 quant-ph
On the negativity of the Wigner function as a measure of entanglement under quantum polarization converter devices
研究了量子偏振转换器件中非高斯态纠缠的度量--维格纳函数的负性的行为。我们比较分析了这个量与其他措施的纠缠在一个系统中的双模相干态的叠加。我们发现,(WF)可以被识别为一个量化的非高斯纠缠。
2021-01-22 quant-ph
Negativity of the Coarse Grained Wigner Function as a Measure of Quantal Behavior
一个给定态的维格纳函数的负性已经被提出作为一个单粒子系统中该态的量子性的度量。然而,这种物理上直观而有用的相空间测量并没有产生正确的对应原理极限,而且对于无限方阱也会产生无限的值。我们表明,这两个问题可以合理地解决使用粗粒度的维格纳函数。
2008-11-18 quant-ph
Experimental demonstration of remotely creating Wigner negativity via quantum steering
具有Wigner负性的非高斯态由于其在量子计算和量子精密测量中的潜在应用而在量子技术中特别受到关注。然而,如何在远程位置创建这样的状态仍然是一个挑战,这对于在网络中的远程节点之间有效地分配量子资源非常重要。在这里,我们通过局域非高斯操作在远程节点上实验制备了具有负Wigner函数的光学非高斯态,并通过量子操纵实现了共享高斯纠缠态。通过在一个模式上执行光子减法,在远程目标模式中创建维格纳负性。我们表明,维格纳负性是敏感的目标模式上的损失,但强大的模式执行光子减法的损失。这个实验证实了远程产生的维格纳负性和量子操纵之间的联系。作为一个应用,我们提出了所产生的非高斯态在量子相位估计中表现出很强的能量。
2022-04-25 quant-ph
Robustness of negativity of the Wigner function to dissipation
由负值Wigner函数描述的非高斯量子态对于量子物理的基本测试和新兴的量子信息技术都是重要的。然而,它们很容易消散。众所周知,只有当装置的总量子效率$η$高于1/2时,维格纳函数负性才可能存在。在这里,我们证明了这个条件不仅是必要的,而且是充分的:当这个条件满足时,否定性总是存在的。同时,在亮(多光子)非高斯量子态的情况下,负性对$η$的依赖性是高度非线性的。随着几个光子的丢失,它会下降几个数量级,阻碍其实验检测。
2022-01-10 quant-ph
Exact Catalysis Cannot Overcome the Gaussian-Steering Barrier for Remote Wigner Negativity
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文证明,即使借助多副本、辅助量子比特或精确返还的催化剂,高斯导引仍是远程Wigner负性不可逾越的障碍,并引入导引负性这一单调量来严格界定其界限。
2026-10-07 quant-ph
Equivalence between contextuality and negativity of the Wigner function for qudits
Wigner函数的上下文性和负性是量子系统的两个非经典性概念。Howard,Wallman,Veitch和Emerson最近证明了这两个概念对于奇素数维数的qudits是一致的。这种等价性特别重要,因为它促进了上下文性,使之成为魔法态必须拥有的资源,以便允许量子加速。我们提出了一个简单的证明之间的等价性的上下文和负的维格纳函数的特征理论的基础上。这种简化的方法使我们能够将这种等价性推广到多量子和任何奇局部维数的量子系统。
2016-10-22 quant-ph
On Quantum Steering and Wigner Negativity
本文研究连续变量系统中量子操控与 Wigner 负性的关系,将 Gaussian 态下的等价结论推广到非 Gaussian 态,证明 Wigner 正测量操控足以远程条件生成 Wigner 负性,但量子关联并非必要。
2023-06-06 quant-ph
Wigner function negativity and contextuality in quantum computation on rebits
我们描述了一个通用的方案,量子计算的状态注入rebit(状态与实密度矩阵)。对于这个方案,我们建立了上下文性和Wigner函数负性作为计算资源,推广了[M.霍华德等人,Nature 510,351- 355(2014)]到两级系统。为此,我们定义了一个适合于$n$ rebits系统的Wigner函数,并证明了相应的离散Hudson定理。我们引入rebit状态的上下文证人,并讨论我们的结果与状态无关的上下文的兼容性。
2015-05-18 quant-ph
Tradeoff between Wigner negativity and decoherence time for cubic Gaussian states
CNRS(法国国家科学研究中心);INRIA(法国国家信息与自动化研究所);University of Ottawa(渥太华大学)
本研究证明三次高斯态的Wigner负性越大,退相干时间越短(上界为负性的平方倒数),并给出达到该上界的最优态及其制备条件,同时与Fock态比较了退相干和纠缠潜力。
2026-10-08 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent fields in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积随耗散时间减小的讨论,研究了热通道中加光子相干场的非经典性。当衰减时间超过阈值时,维格纳函数变为正值。对于加单光子相干态,我们导出了热通道中衰减时间的精确阈值。对于任意部分负维格纳分布函数,给出了热浴平均光子数与衰变时间阈值之间的一般解析关系。最后,简要讨论了SPACS在量子计算中的可能应用。OCIS代码:270.0270、270.2500、000.5490
2007-10-19 quant-ph
Qudit Clauser-Horne-Shimony-Holt Inequality and Nonlocality from Wigner Negativity
Sorbonne Université, CNRS, LIP6(索邦大学,法国国家科学研究中心,LIP6)
本文提出多维系统的CHSH不等式新泛化,基于稳定子状态的Wigner负性与广义qubit π/8门的共轭作用,探讨非局域性与Wigner负性的关系,并展示双粒子纠缠态作为情境性见证的条件。
2026-06-10 quant-ph
Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in continuous-variable quantum optics
物理学的核心基础问题之一是确定是什么使一个系统成为量子系统而不是经典系统。量子系统的经典性的一个开创性概念是存在一个非上下文隐变量模型,如贝尔、科亨和斯派克在早期工作中所介绍的。在量子光学中,维格纳函数的非负性是一个普遍存在的经典概念。在这项工作中,我们建立了这两个概念之间的等价关系。特别是,我们表明,任何非上下文的高斯量子光学隐变量模型有一个替代的非负维格纳函数描述。相反,众所周知,维格纳表示提供了高斯量子光学的非负非上下文描述。因此,上下文性和维格纳负性是非经典性的等价概念,也是这个量子子理论的等价资源。特别是,上下文性和维格纳负性对于量子高斯光学的计算加速是必要的。在技术层面上,我们的结果适用于包括零差测量的高斯测量的任何子族,即,标准正交可观测量的测量。
2021-12-29 quant-ph
Wigner negativity in the steady-state output of a Kerr parametric oscillator
连续驱动的线性参量振荡器的输出光场可能比腔内光场表现出更大的压缩。受此启发,我们利用时间波包模描述,研究了受驱动非线性克尔参量振荡器稳态输出场的非经典特性。利用一种新的数值方法,我们可以得到任意波包模的密度矩阵。值得注意的是,我们发现,即使稳态腔场总是由一个积极的维格纳函数的特点,输出可能会表现出维格纳负性,这取决于所选择的模式的属性。
2021-05-14 quant-ph
Enhancement of non-Gaussianity and nonclassicality of photon added displaced Fock state: A quantitative approach
已经发现非高斯和非经典状态和过程是执行与量子引力和量子信息处理相关的各种任务的重要资源。研究了非高斯诱导算符对量子态非经典性的影响。考虑到这一点,本文以光子加位移Fock态为例,利用纠缠势、Wigner Yanese斜信息、Wigner对数负性和非高斯性的相对熵等测度,定量分析了该态的非经典非高斯特性.据观察,光子添加(Fock参数)显着增加量的非经典和非高斯的位移参数的小(大)值,这两个量子特性单调下降。在这方面,Fock参数的作用被发现是更突出和更强的光子添加相比。最后,利用光子损失通道影响下的维格纳函数动力学,说明只有高效率的探测器才能探测到维格纳负性。
2021-09-24 quant-ph
Relating the Entanglement and Optical Nonclassicality of Multimode States of a Bosonic Quantum Field
玻色量子场的量子性质表现在它的纠缠、相干或光学非经典性,这些都是量子计算或计量学的资源。我们提供了定量的和可计算的界限纠缠措施与光学非经典措施。这些界限意味着强纠缠态必然是强光学非经典的。作为一个应用,我们推断出的纠缠,可以产生与光学非经典状态碰撞分束器上的强界。对于高斯态,我们分析了对数负性和一个特定的非经典证人称为“正交相干尺度”之间的联系。
2020-09-23 quant-ph
Contextuality and Wigner function negativity in qubit quantum computation
我们描述了一个方案的量子计算的魔术状态的量子比特的上下文是一个必要的资源所拥有的魔术状态。更一般地说,我们建立上下文作为一个必要的资源,所有计划的量子计算与魔术状态的量子比特,满足三个简单的假设。此外,我们确定严格的一致性条件,这样的计算方案,揭示了一般结构的负维格纳函数,硬度的经典模拟的计算,和上下文连接。
2017-06-25 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent field in photon loss channel
通过对纠缠势和负维格纳分布的研究,研究了光子损耗通道中加光子相干态的非经典性。由Wigner函数在负分布区域上的积分绝对值定义的总负概率随着衰减时间的增加而减小。加光子相干态的总负几率和纠缠势也表现出类似的强度依赖性。总负几率的减小与耗散单光子相干态在短时间内的纠缠势行为一致。
2007-01-05 quant-ph
Negativity of Wigner distribution function as a measure of incompatibility
该研究建立有限维厄米算符Wigner函数负性与测量不相容性的关联,验证负性随噪声降低、维度升高的变化规律,为量子不相容性度量提供了相空间视角的定性方法。
2023-06-13 quant-ph
Complex Wigner entropy and Fisher control of negativity in an oval quantum billiard
Kyung Hee University(庆熙大学);Pusan National University(釜山国立大学);Seoul National University(首尔国立大学)
本文提出复熵框架用于Wigner负值,通过分析椭圆量子盒中的避险交叉,揭示了相空间中模式混合的特征。
2025-12-03 quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-subtracted squeezed states
利用亚泊松统计和Wigner函数的负性讨论了单光子压缩真空态的非经典性质。我们推导出一个紧凑的表达的维格纳函数,从中我们找到该地区的相空间的维格纳函数是负的。我们发现一个上界的压缩参数的状态,表现出亚泊松统计。然后我们研究了退相干对单光子压缩态的影响。我们给出了两种不同的退相干模型,即振幅衰减模型和相位扩散模型的结果。在每种情况下,我们给出的状态的时间演化的分析结果。我们讨论的非经典性的损失作为一个结果的退相干。我们通过对它们的相空间性质的研究表明,这些态是如何由于光子的衰变而衰变到真空的。我们表明,相位阻尼导致非常缓慢的退相干比光子数衰减。
2006-12-04 quant-ph
Negativity volume of the generalized Wigner function as an entanglement witness for hybrid bipartite states
在最近的一篇论文中,Tilma,Everitt { \it et al.}导出了一个广义Wigner函数,它可以描述离散和连续变量状态,即,混合状态。因此,可以预期,应用于混合态的广义维格纳函数的负性可以揭示它们的非经典性,类似于为连续变量状态定义的众所周知的维格纳函数。在这项工作中,我们证明,事实上,广义Wigner函数的混合二分态的负体积可以被用作这种状态的纠缠见证,只要它超过一定的临界值。特别地,我们研究了混合二分量子比特玻色子态,并提供了一个量子比特薛定谔猫态作为例子。由于在相空间中检测混合二分态的广义Wigner函数比相应的密度矩阵的层析重建更简单,因此我们的结果为纠缠态的识别提供了一个方便的工具.
2018-11-16 quant-ph
Decoherence and nonclassicality of photon-added/subtracted multi-mode Gaussian states
本文定量分析光子增加/减去多模高斯态的非经典性变化,发现正交相干尺度(QCS)可增加200%,但代价是去相干速率增大,并推导了特征函数和维格纳函数的显式表达式以认证量子非高斯性。
2023-04-02 quant-ph
Quantification of Nonclassicality
为了量化单模非经典性,我们从操作方法开始。引入一个半正定观测量来描述测量系统。量化是基于这个可观察的正常有序版本的负性。完美的操作量子性对应于所选择的可观测量的无量子噪声测量。令人惊讶的是,即使是适度压缩的状态也可以表现出完美的量子性,以进行适当的测量。基于量子态的代数结构和量子叠加原理,从公理化的角度考虑量子化。这两种方法的基本结论都与量子世界的基本原理相一致。
2012-11-28 quant-ph
Revealing nonclassicality beyond Gaussian states via a single marginal distribution
获得关于量子态的信息的标准方法是测量沿相空间中的许多不同轴的边缘分布,这形成了量子态层析成像的基础。我们从理论上提出并实验证明了一个仅通过观察单个边缘分布来表现非经典性的一般框架,这提供了对非经典性的新见解以及对各种量子系统的实际适用性。我们的方法映射到一个因式分解的2维分布的一维边缘分布乘以沿正交轴的测量分布或真空状态分布。由此产生的虚拟维格纳函数只有在非经典态下才变得非物理,因此相应的密度算符的负性提供了非经典性的证据。此外,以这种方式测量的负性产生了纠缠势的下限-使用具有分束器设置的非经典状态产生的纠缠的度量,该分束器设置是产生连续变量(CV)纠缠态的原型模型。我们的方法检测高斯和非高斯非经典状态在一个可靠和有效的方式。值得注意的是,它适用于任何大小的有限维Fock空间中的所有非高斯态的测量轴,也扩展到与CV量子信息学实验相关的无限维状态。我们实验说明了我们的标准的动力学状态的捕获离子确认其非经典的测量轴独立的方式。我们还解决了我们的方法与相移操作相结合的扩展,这导致了一个更强的非经典性测试,即检测真正的非高斯CV测量下。
2017-02-05 quant-ph
Detecting nonclassicality and non-Gaussianity of a coherent superposed quantum state
本文通过将湮灭与产生算符的相干叠加作用于经典相干态构造 CSQS,并利用 Wigner 函数、线性熵、Wigner 对数负性、skew information 及相对熵等多种判据系统研究其非经典性与非高斯性,同时考察光子损耗信道下噪声对这些性质的影响。
2023-04-11 quant-ph
Resource theory of quantum non-Gaussianity and Wigner negativity
我们为连续变量系统开发了一个资源理论,该理论基于当前量子技术中常规可用的操作。特别地,自由操作的集合是凸的,并且包括二次变换和条件粗粒度测量。本理论有助于将量子非高斯性和维格纳负性作为资源进行量化,这取决于自由态集的选择,即,高斯态的凸包和正Wigner函数态的凸包。在证明了该理论不存在最大资源状态之后,我们定义了一个可计算资源单调性--维格纳对数负性。我们使用后者来评估实验相关状态的资源内容-例如,增加光子、减少光子、双相和猫态-并找到一些资源集中协议的最佳工作点。我们设想这个框架的应用程序的次普遍和普遍的量子信息处理连续变量。
2018-12-04 quant-ph
Optimizing Wigner Negativity in Scattering Processes Using Energetic Cost Functions
MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Laboratory(MajuLab,CNRS-UCA-SU-NUS-NTU国际联合研究实验室);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University(南洋理工大学物理与数学科学学院);Université de Lorraine, CNRS, LPCT(洛林大学,法国国家科学研究中心,LPCT)
研究通过两能级原子散射相干脉冲产生维格纳负性,引入能量代价函数识别输出模式,实现高效非高斯态生成。
2026-09-03 quant-ph
Negativity of quantumness and its interpretations
我们分析了一般的非经典的组合量子系统的相关性作为衡量的量子性的负面。后者对应于由负性量化的最小纠缠,其在系统和对选择的子系统执行本地测量的装置之间创建。量子性的负性因此量化了被测子系统的非经典性程度。我们展示了一些可能的不同的解释,这种措施,并在一般的相关性的量子化的概念。特别是,对于一般的二分态,其中测量的子系统是一个量子比特,量子性的负性获得了几何解释为从经典相关状态的集合的最小迹距离。这可以进一步重新解释为最小干扰,相对于迹范数,由于一个本地测量或一个非平凡的本地酉运算。我们计算封闭形式的Werner和各向同性状态的量子性的负性,并为所有的两个量子比特的状态,其中系统的本地测量的约化状态是最大混合-这包括所有的贝尔对角状态。讨论了量子性的负性在量子信息处理中的操作意义和潜在作用。
2013-03-05 quant-ph
Unveiling the nonclassicality within quasi-distribution representations through deep learning
提出一种基于深度生成模型的计算方法,通过处理三个边缘分布构造二元联合准分布函数,有效解决了缺乏真实标签的 CHER 问题并高精度预测受热噪声影响的 Wigner 函数,为量子态层析提供高效替代方案。
2024-11-01 quant-ph
Nonclassicality of single quantum excitation of a thermal field in thermal environments
通过对Wigner函数负部分体积的研究,研究了热通道中单光子热态的非经典性。当衰减时间超过一个阈值$γ{t}_c$时,Wigner函数为正,该阈值只与热通道的有效温度或平均热光子数有关,而与初始热态的有效温度无关.这一现象与热通道中经典相干态的单量子激发情况相似。此外,我们还首次证明了真空态下任意零布居的纯非经典光场和混合非经典光场的$γ{t}_c$是相同的。PACS编号:42.50.Dv、03.65.Yz、05.40.Ca
2008-05-28 quant-ph
Negativity of the Wigner function and thermal effects of Bell-Cat states
我们应用热场动力学方法分析了在一个热平衡系统中,温度的逐渐变化对Bell-Cat态的非经典性质的影响。为了这个目的,我们计算这些状态的热维格纳函数,其负体积与非经典性质,我们评估这些非经典功能如何随温度变化。我们的研究结果表明,这些属性几乎不存在的温度约$2\mathrm{K}$。
2020-06-30 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
From Local Nonclassicality to Entanglement: A Convexity Law for Single-Excitation Dynamics
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Al-Azhar University(爱资哈尔大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, UCAS(亚太理论物理中心,中国科学院大学)
本文针对保激发相互作用证明了局域维格纳负度之和受初始态预算限制的凸性定律,解析推导两体结果并数值验证态传输链,揭示纠缠增长为资源重分配及相干性驱动的暗传输,提供硬件误差诊断度量。
2025-11-13 quant-ph
Nonclassicality and sub-Planck structures of photon subtracted compass states
本文研究了光子扣除罗盘态的非经典性质,通过Wigner函数、压缩及多种光子统计参数进行分析,探讨了其亚普朗克结构,并证明光子扣除不会导致相空间位移引起的灵敏度损失。
2025-03-05 quant-ph
Kenfack Zyczkowski indicator of nonclassicality for two non-equivalent representations of Wigner function of qutrit
有限维系统的Wigner函数可以通过密度矩阵与Stratonovich-Weyl核的对偶配对来构造。在Kenfack和$\dot{\text{Z}}$ yczkowski的基础上,我们考虑了有限维量子系统的非经典性指标,它依赖于Wigner函数的负部分的体积.该指示符被定义在量子态的酉非等价类上,即表示不变量,但是由于对于给定的量子系统没有唯一的维格纳函数,因此它对维格纳函数的表示的选择变得敏感。基于Wigner函数的模空间的显式参数化,我们计算了退化的、酉非等价Stratonovich-Weyl核的三能级系统的相应的$\dot{\text{Z}}$ yczkowski指标.
2021-12-27 math-ph math.MP quant-ph
Detecting Nonclassicality and quantum non-Gaussianity of photon subtracted displaced Fock state
本文利用多种测度定量研究了光子扣除平移Fock态的非经典性与量子非高斯性,发现Fock参数的作用强于光子扣除数,并证明Wigner负性仅能由高效率探测器揭示。
2023-06-07 quant-ph
Neural networks for detecting multimode Wigner-negativity
大希尔伯特空间中量子特征的表征是测试量子协议的关键要求。在连续变量编码中,量子零差层析成像需要的测量量随着所涉及的模式的数量呈指数增加,这实际上使得协议即使在模式很少的情况下也难以处理。在这里,我们介绍了一种新的技术,基于人工神经网络的机器学习协议,允许直接检测多模量子态的维格纳函数的负性。我们测试的程序上的一类数值模拟的多模量子态的维格纳函数是已知的解析。我们证明,该方法是快速,准确和更强大的比传统的方法时,有限的数据量。此外,该方法被应用到一个实验多模量子态,对它进行了一个额外的测试的弹性损失。
2020-10-19 quant-ph
Generalized binomial state: Nonclassical features observed through various witnesses and a measure of nonclassicality
近年来,由于量子态工程领域的快速发展,各种感兴趣的量子态的实验实现已经成为可能。这种态的非经典性质已经导致了各种令人兴奋的应用,特别是在量子信息处理领域。本文旨在研究这种工程量子态(基于Abel公式的广义二项式态)的低阶和高阶非经典特性。目前的研究表明,这里研究的状态是高度非经典的。具体来说,高阶非经典性质的这种状态的报告使用一组证人,如高阶反聚束,高阶亚泊松光子统计,高阶压缩(洪曼德尔型和Hillery型)。一组其他的低阶和高阶非古典性的证据(例如,Vogel准则和Agarwal的A参数)也进行了探讨。此外,广义二项式状态的维格纳函数的解析表达式的报告,同样是用来见证非经典性和量化的非经典性的量存在于系统中通过计算非经典体积(体积的负部分的维格纳函数)。由于Wigner函数一般不能在实验中直接测量,因此本文还计算了各种条件下广义二项式态的光学层析图像,但借助Radon变换可以从光学层析图像中获得Wigner函数。
2018-11-26 quant-ph
Efficient simulatability of continuous-variable circuits with large Wigner negativity
区分能够提供量子优势的量子计算架构和不能提供量子优势的量子计算架构至关重要。从基本面的角度来看,建立这样的边界类似于精确定位量子优势的资源;从技术的角度来看,它对于非平凡的量子计算架构的设计至关重要。众所周知,维格纳负性是几种量子计算架构中计算优势的必要资源,包括那些基于连续变量(CV)的架构。然而,这不是一个足够的资源,这是一个悬而未决的问题,在何种条件下,显示维格纳负性的CV电路提供了潜在的量子优势。在这项工作中,我们确定了大量的家庭电路,显示大,可能是无界的,维格纳负性,但经典有效地模拟,虽然他们没有被承认为这样的以前可用的定理。这些电路族采用基于平移或旋转对称的玻色子码(例如,Gottesman-Kitaev-Preskill或cat码),并且可以包括高斯和非高斯门和测量。至关重要的是,在这些编码中,计算基态由固有的负维格纳函数描述,即使它们是稳定态,如果被认为是属于有限维希尔伯特空间的码字。我们得出我们的结果,通过建立一个链接之间的可模拟性的高维离散变量量子线路和玻色子代码。
2021-03-22 quant-ph