Kicked nonlinear quantum scissors and entanglement generation
本文考虑一个由两个连续线性相互作用相互耦合的Kerr振子组成的非线性耦合器，该耦合器由一系列超短脉冲激励。我们证明了该系统的行为是非线性量子剪刀。它以这样的方式演化，它可以被视为量子比特-量子比特系统。我们推导出系统演化中所涉及的状态的概率的解析公式，并表明它们不同于文献中已经讨论过的那些，并且对应于连续激发模型。此外，对于本文所讨论的模型，可以高效率地产生最大纠缠Bell态。
2014-04-07 quant-ph
Leggett-Garg inequality with a kicked quantum pump
介绍了一种踢量子非破坏测量方法，即利用泵浦电流对量子比特进行弱测量。测量统计导出弱测量与单量子比特酉操作相结合。这些结果被应用于违反Leggett和Garg不等式的推广。这种违反与非侵入性探测器假设的失败有关，并且可以被解释为固有的探测器反作用，或者量子比特纠缠微观探测器激发。结果进行了讨论的量子点接触踢的脉冲发生器，测量双量子点。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative dynamics of quantum discord under quantum chaotic environment
我们研究了两个初始纠缠的量子比特加上一个量子踢顶的退相干模型中量子不和谐的耗散动力学。在我们的研究期间，两个量子比特是解耦的，其中一个与量子踢顶相互作用。我们发现，量子不和谐的长时间行为可以很好地描述量子踢顶的保真度衰减;然而，对于短时间行为，保真度衰减的振幅的相位是必要的，以提供有关系统的更具体的信息。我们比较了量子踢顶和多模振子系统在描述环境方面的不同，也比较了量子纠缠和量子不和谐的动力学性质。
2010-10-19 quant-ph
Protocol using kicked Ising dynamics for generating states with maximal multipartite entanglement
我们提出了一个可解决的模型，迭代集群状态协议，导致纠缠生产，相邻块之间，1 ebit每次迭代。这持续到块最大程度地缠结，在该阶段，解开以相同的速率开始，直到块解开。该模型是横向场伊辛模型的变体，可以用CNOT和单量子位门来实现。量子比特间的纠缠作为衡量的并发显示为零的周期性链实现，而开放的边界有非常具体的情况下，这些可以发展。因此，我们引入了一类简单的产生态，它具有很大的多体纠缠度，在基于测量的量子计算中有潜在的应用。
2014-08-07 quant-ph
Chaos, entanglement and decoherence in the quantum kicked top
我们分析了一个量子比特系统中混沌、纠缠和退相干的相互作用，该系统的集体行为是量子踢顶。单个量子比特与其余量子比特之间的动力学纠缠可以从集体自旋算符的平均值计算出来。这使得在实验环境中有效地测量纠缠动力学成为可能。我们认为一个深刻的量子制度，并表明，签名的混沌存在于动力学纠缠的参数，我们建议使用冷原子的实验中。纠缠的演化依赖于初始态对规则与混沌Floquet本征态的支持，其相空间分布集中在相应的规则或混沌本征结构上。我们包括退相干的影响，通过一个现实的模型，并表明，签名的纠缠动力学中的混沌持续存在的退相干。此外，经典混沌本身也会影响退相干率。
2008-05-09 quant-ph
Quantum correlations as probes of chaos and ergodicity
多量子比特系统中量子关联的长时间平均行为，集体建模为踢顶，在这里解决。量子关联的动力学产生的行为，如纠缠，不和谐，并发，如以前研究的，贝尔关联函数和纠缠，如本研究所确定的，是一个功能的初始本地化相干态。它们的长时间平均值再现了踢顶的粗粒度经典相空间结构，这些结构通常与混沌和规则区域形成鲜明对比。除了在大量量子比特的半经典区域中提供这种对应关系的数值证据外，我们还使用最近基于transmons的实验数据来探索3量子比特踢顶的深量子区域。量子相关性在多大程度上可以被视为混沌的量子签名，以及在何种程度上的各种相关措施是相似的或不同的讨论。
2018-02-10 quant-ph
Quantum chaos and entanglement in ergodic and non-ergodic systems
我们研究了纠缠熵（EE）作为遍历和非遍历系统中量子混沌的一个标志。特别是，我们把量子踢顶和踢转子作为多量子比特系统，并研究单个量子比特EE，它表征了这个量子比特与系统其余部分的二分纠缠。我们研究了经典kicked系统的Kolmogorov-Sinai熵与量子对应系统的EE的对应关系。我们发现，EE是一个签名的全局混沌遍历系统中，和非遍历系统的局部混沌。特别是，我们表明，EE可以最大化，即使系统是高度非遍历的，当相应的经典系统是局部混沌。相反，我们发现的证据表明，量子类似的Kolmogorov-Arnol 'd-Noser（KAM）环面是低纠缠熵环面。我们猜想纠缠应该在任何量子KAM理论中扮演重要的角色。
2019-02-22 quant-ph
Efficient tensor network simulation of IBM's Eagle kicked Ising experiment
本文提出反映重六边形晶格几何并以置信传播近似收缩的张量网络方法，高精度经典复现并超越IBM Eagle 127量子比特受激伊辛实验结果，还可推广至无限量子比特的热力学极限长时间模拟。
2024-01-26 quant-ph
Periodicity of quantum correlations in the quantum kicked top
量子踢顶是研究含时混沌哈密顿系统的基本模型，并已在实验中得以实现。由于量子踢顶可以表示为量子比特系统，它也是研究量子相关性测量（如纠缠、量子不和谐和其他多体纠缠测量）的试验平台。此外，早期对踢顶的研究已经导致了对这些措施如何受到经典动力学特征影响的广泛理解。在这项工作中，依赖于量子相关措施的局部幺正变换下的不变性，它正好显示这些措施显示周期性行为，无论是作为时间的函数，或作为该系统中的混沌参数的函数。由于踢顶已经在实验上实现了使用冷原子以及超导量子比特，它指出，这些周期性必须考虑到，而选择的实验参数，以便可以避免重复。
2018-12-01 math-ph math.MP nlin.CD
Conservative chaotic map as a model of quantum many-body environment
我们研究了耦合到一个共同的混沌环境中的两个量子比特之间的纠缠动力学，描述了量子踢旋转模型。我们表明，踢转子，这是一个单粒子确定性动力学系统，可以再现一个纯退相多体浴的效果。事实上，在半经典极限下，与被踢旋转体的相互作用可以被描述为随机相位踢，从而在两量子比特系统中诱导退相干。我们还表明，我们的模型可以有效地模拟非马尔可夫环境。
2006-06-08 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
How Time Works in Quantum Systems: Overview of time ordering and time correlation in weakly perturbed atomic collisions and in strongly perturbed qubits
可以通过首先根据外部交互的时间平均值V（t）来定义无时间排序（NTO）的限制来定义时间排序。以前，时间相关性是根据一个类似的限制定义的，称为独立时间近似（ITA）。时间相关性的实验证据尚未与时间有序性的实验证据区分开来。
2005-12-29 quant-ph
SWAP-Network Routing and Spectral Qubit Ordering for MPS Imaginary-Time Optimization
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
提出一种受量子启发的MPS虚拟时间演化求解器，通过结构化SWAP网络与谱量子比特映射引入非局部耦合，在MaxCut与180量子比特投资组合优化中显著降低误差并增强纠缠。
2025-11-04 quant-ph
Ordering states of Tsallis relative $α$-entropies of coherence
本文研究了具有Tsallis相对$α$相干熵和$l_{1}$相干范数的单比特有序态。我们证明了任何Tsallis相对相干的$α$熵和相干的$l_{1}$范数对单比特纯态给出相同的序.然而，对于某些高维纯态，它们并不产生相同的有序，即使这些态是纯的。我们还考虑了三种特殊的Tsallis相对$α$相干熵，如$C_{1}$，$C_{2}$和$C_{\frac{1}{2}}$，并证明了这三种测度中的任何一种和$C_{l_{1}}$对于单比特混合态都不会产生相同的有序.此外，我们发现，这三个特殊措施中的任何两个产生不同的单量子比特混合态的顺序。
2016-07-06 quant-ph
Kempe-Invariant Ordering of Three-Qubit Pairwise Entanglement under Local Depolarization
School of Physics and Materials Engineering, Hefei Normal University（合肥师范学院物理与材料工程学院）；School of Physics, Anhui University（安徽大学物理学院）；Leibniz International Joint Research Center of Materials Sciences of Anhui Province, Anhui University（安徽大学安徽省材料科学国际联合研究中心）
该研究推导了三量子比特系统中成对平方形成纠缠之和的紧全局边界，将三量子比特态映射为三维空间中的点，可解释动力学演化轨迹，并研究了马尔可夫噪声下成对纠缠的动力学行为。
2026-09-22 quant-ph
Ordering two-qubit states with concurrence and negativity
我们研究了两个量子比特态的有序度与二体纠缠度的关系，使用Wootters并发度--形成纠缠的度量，和负性--在正部分转置保持操作下的纠缠代价的度量。对于两个量子比特的纯态，负性与并发性相同。然而，我们证明了分析上的各种混合物的贝尔和可分离的状态，纠缠措施可以施加不同的排序的状态的简单例子。我们表明，在一般情况下，哪些状态，给出最大的不同的预测，（i）当一个状态的并发更大，但比其他状态的负性更小，（ii）当状态纠缠到相同的程度，根据一个措施，但不同的根据其他。
2004-07-25 quant-ph
Dissipative Quantum Dynamics and Optimal Control using Iterative Time Ordering: An Application to Superconducting Qubits
我们结合了量子动力学传播子，明确占量子力学的时间顺序与最优控制理论。在用一个简单的模型分析了它的性能后，我们将它应用于一个所谓的勾股控制下的超导电路。在这个例子中，超声波近似的崩溃是非常强的时间依赖性的主要来源。虽然以迭代方式解释时间排序的传播子证明了其对超导电路动态的数值效率，但当与最优控制相结合时，其性能对时间依赖性的强度相当敏感。我们讨论了超导电路可以实现的量子门操作的种类，包括它们在保真度和速度方面的性能界限。
2018-07-31 quant-ph
The binegativity of two qubits
我们引入一个纠缠相关的量，我们称之为双负性。基于数值证据，我们推测双负性是两量子比特态的纠缠度量。的双负性进行比较的并发性和负性，唯一已知的纠缠措施，可以计算分析所有两个量子比特状态。由双负性引起的纠缠双量子比特混合态的排序不同于由先前已知的措施确定的排序，产生可能的新见解纠缠双量子比特混合态的结构。
2017-02-10 quant-ph
Learning Trotter Orderings for Heisenberg Hamiltonians with a Ranking Transformer
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文提出一种物理感知的排序Transformer，直接为海森堡哈密顿量学习Trotter排序，无需候选枚举或模拟，在多种几何形状上泛化至更大系统，并达到接近模拟退火参考的保真度。
2026-09-29 quant-ph
Implementation of quantum gates by Floquet analysis of kicked quantum system
Università dell’Aquila（阿奎拉大学）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，大萨索国家实验室）
本研究通过弗洛凯理论结合CMA-ES优化，在3至7位点超导线性链中实现高保真量子门合成，解决多量子比特控制瓶颈，搭建周期控制理论与量子门工程的桥梁。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Study of double kicked top: a classical and quantum perspective
本文提出双踢陀螺模型，通过参数变换分析经典混沌与不动点稳定性，并精确求解2至4量子比特系统的纠缠及量子关联特征。
2025-07-08 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Comparing quantum incompatibility of device sets from an operational perspective
Nagoya University（名古屋大学）；The University of Osaka（大阪大学）；Kyoto University（京都大学）
本文从操作视角提出一种顺序来比较设备集的量子不相容性，揭示其性质，并证明该顺序在互不偏置qubit观测值中具有唯一表征作用。
2026-01-08 quant-ph
Qubit seriation: Improving data-model alignment using spectral ordering
随着量子和量子启发的机器学习的出现，调整学习模型的结构以匹配目标数据集的结构已被证明是获得高性能的关键。基于张量网络（TN）的概率模型是受益于数据相关设计考虑的主要候选者，因为它们偏向于模型拓扑结构的局部相关性。在这项工作中，我们使用的方法，从谱图理论，以搜索最佳的置换模型网站，这是适应输入数据集的结构。我们的方法使用目标数据集的成对互信息估计，以确保强相关位相对于模型的拓扑结构彼此更接近。我们证明了这种预处理对概率建模任务的有效性，发现基于矩阵乘积状态（MPS）的生成模型在各种数据集上的性能有了实质性的改善。我们还展示了谱嵌入，一种来自谱图理论的降维技术，可以用来进一步了解感兴趣的数据集的结构。
2022-11-29 quant-ph
Sudden switching in qubits
解析解是为被一系列快速变化的脉冲（称为“踢”）强烈扰动的双态系统（例如量子比特）开发的。演化矩阵可以表示为单井涌的演化矩阵的时间排序乘积。单，双，和三重踢被明确考虑，并检查时间顺序的可观测性的发病。研究了不同阶次的反冲对系统动力学特性的影响，并与一般时间排序的影响进行了比较。为了确定这种方法的有效性范围内，使用有限宽度的脉冲的影响，在原子氢的2s-2 p跃迁的数值研究。
2006-03-01 quant-ph
On two-qubit states ordering with quantum discords
十多年前，人们发现了两个量子比特态在量子纠缠度量下的非唯一排序的反直觉效应。更准确地说，通过蒙特卡罗模拟表明，存在形成纠缠和负性不强加相同的状态排序的状态，即$E_{F}(ρ_{AB}) \leq (\geq) E_{F}(ρ_{AB}^{\prime})$不等价于$N(ρ_{AB}) \leq (\geq) N(ρ_{AB}^{\prime})$。最近，人们发现量子不和谐和几何量子不和谐并不一定意味着两个量子比特的$X$ -态具有相同的排序，这意味着在量子纠缠度量下，态的唯一排序的缺乏超出了纠缠的范畴。受这一观察的启发，我们研究了量子不和谐的状态排序问题，考虑两个量子比特的贝尔对角态的分析简单。特别是，我们确定了一些类的状态，只要状态属于同一类，并给出了一些说明性的例子，保持与量子不和谐的状态排序。
2012-07-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Disordering a permutation symmetric system: revivals, thermalization and chaos
Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉卡德分校）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
研究引入对称性破缺无序对粒子置换不变系统动力学的影响，通过量子 kicked top 模型分析无序如何导致系统从对称子空间扩展到全希尔伯特空间，并引发混沌相变。
2026-05-29 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Dissipative mean-field theory of IBM utility experiment
本文用自洽退相位的耗散平均场近似分析 IBM 的受击量子伊辛模型实验，表明即使忽略纠缠也能重现可观测量随时间与磁场的总体变化。
2025-02-19 quant-ph
Dynamical localization, measurements and quantum computing
在量子计算机上模拟了被踢旋转体模型，数值研究了测量对动力学局域化的影响。与以前的研究相反，这些研究表明，测量会引起扩散的概率扩展，我们的结果表明，重复的单量子比特测量可以保持本地化。我们检测到从本地化到一个离域相位的过渡，这取决于系统参数和测量的量子位的选择。
2003-09-26 cond-mat nlin.CD quant-ph
Feasibility Ordering of Entanglement-Source Placement for Qubit Channels
Rutgers University（罗格斯大学）
本文证明对于任意量子比特信道，中点放置纠缠源在可行性意义上优于端点放置，证实了近期猜想。
2026-09-17 math-ph math.MP quant-ph
Structure-Aware Transformers for Learning Near-Optimal Trotter Orderings with System-Size Generalization in 1D Heisenberg Hamiltonians
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文提出利用变换器编码器学习1D Heisenberg哈密顿量中的近最优Trotter排列，通过训练较小系统预测较大系统的最佳排列，实现系统大小泛化。
2026-04-29 cond-mat.str-el quant-ph
Control and manipulation of entanglement between two coupled qubits by fast pulses
研究了x-y平面上两个量子比特在特定于局域时间的外部反冲和高斯脉冲型磁场作用下，通过海森堡XXX型相互作用的纠缠动力学.假设量子比特初始制备在不同的纯可分离态和最大纠缠态，研究了外快脉冲的强度和方向对纠缠度的影响。精心设计的踢或脉冲序列被发现，使之能够获得恒定的持久纠缠与所需的幅度。此外，时间有序效应被发现是重要的创建和操纵的纠缠外场。
2011-11-08 quant-ph
Quantum computing of quantum chaos and imperfection effects
数值研究了量子混沌状态下受踢旋转体模型的量子计算中的不完美效应。结果表明，有两种类型的物理特性：对于其中一个量子计算错误的增长与在计算机中的量子比特的数量呈指数增长，而另一个是多项式的增长。还讨论了经典和量子计算误差之间的某些相似性。
2000-09-01 cond-mat nlin.CD quant-ph
Design and execution of quantum circuits using tens of superconducting qubits and thousands of gates for dense Ising optimization problems
该研究提出一种硬件高效变分优化拟设，将门排序作为变分参数，在50比特超导处理器上实验验证了含数千门的稠密Ising优化电路性能优于随机猜测，为量子优化的硬件利用提供启示。
2024-09-12 cs.ET quant-ph
Observation of topological transitions in interacting quantum circuits
凝聚态系统拓扑相的发现改变了现代物质相的概念。拓扑有序的全局性质使得这些阶段具有鲁棒性，因此有希望用于应用。然而，这种有序的非定域性使得直接的实验研究成为一个突出的挑战，即使是在最简单的模型拓扑系统中，组成粒子之间的相互作用也增加了这一挑战。在这里，我们展示了一种新的动力学方法来探索拓扑相位在相互作用和非相互作用系统，采用精致的控制提供了最先进的超导量子线路。我们利用这种方法，通过直接测量系统的拓扑不变量来实验探索著名的拓扑相变的Haldron模型。我们构建了这个模型的拓扑相图和可视化的微观演变的状态整个相变，其实验实现的任务仍然难以捉摸。此外，我们开发了一种新的量子位架构，允许同时控制两个量子位哈密顿量中的每个项，我们将研究扩展到相互作用的哈密顿量，并发现相互作用诱导的拓扑相的出现。我们的实现，涉及量子系统的全局和局部纹理的测量，接近于R。费曼，其中一个可控的量子系统被用来研究否则无法实现的量子现象。这种方法展示了超导量子比特用于量子模拟的潜力，并为研究量子系统中的拓扑相建立了一个强大的平台。
2014-07-07 quant-ph
Optimizing QUBO on a quantum computer by mimicking imaginary time evolution
本研究提出一种基于虚时演化模拟电路的混合量子-经典算法求解QUBO问题，通过迭代更新、预排序优化收敛性，经典模拟和IBM硬件实验均验证了其有效性与量子优势潜力。
2025-06-18 quant-ph
Decoherence induced by an ordered environment
这封信讨论了有限温度下弱耦合到库中的量子比特的时间演化，库具有长程序的对称破缺态。特别是，我们的有序水库模型的标准BCS超导体与s波配对。我们研究了量子比特的约化密度矩阵，分别采用了无时间卷积近似和Nakajima-Zwanzig近似。我们研究了量子比特和超导浴之间的不同类型的耦合。我们发现，在超导浴有序一般会导致一个不利的非马尔可夫快于指数衰减的量子比特的相干性。另一方面，量子位与浴的无序扇区的耦合可以导致量子位的马尔可夫退相干，退相干速率急剧降低。由于这些行为是有序相特有的，量子比特可以作为其环境中连续相变的有用探针。我们还简要讨论了我们的主要结果的有效性，即对于耦合到有限温度下具有自发破缺连续对称性的一般有序浴的量子位，量子位相干性的衰减速度比指数衰减更快。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement Sudden Death: Eberly's Work and the Limits of Local Dynamics
University of Rochester（罗切斯特大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文回顾纠缠突然死亡（ESD）从两体到多体的发展，证明多体纠缠寿命不由局域动力学决定，而依赖于联合量子态演化，并揭示全局与局域去极化下ESD时间的差异。
2026-10-07 quant-ph
Quarter-Flux Hofstadter Lattice in Qubit-Compatible Microwave Cavity Array
拓扑和强关联材料是凝聚态物理中令人兴奋的前沿，与分数量子霍尔效应的研究密切相关[1]。有一个积极的努力，开发合成材料的微观动力学和有序所产生的拓扑结构和相互作用的相互作用，可以直接探讨。在这项工作中，我们展示了一种新的结构，用于探索拓扑物质，该结构由隧道耦合、时间反转破碎的微波腔构成，既具有低损耗又与约瑟夫森结介导的相互作用兼容[2]。根据我们提出的协议[3]，我们实现了一个正方形晶格Hofstadter模型，每个元格四分之一通量（α = 1/4），时间反演对称性通过耦合到钇铁石榴石球的共振器的手性Wannier轨道破缺。我们展示了晶格的位置分辨光谱，其边缘通道的时间分辨动力学，以及边缘通道的色散的直接测量。最后，我们展示了该方法的灵活性，通过建立一个隧道势垒来研究其动力学。通过引入约瑟夫森结来介导光子之间的相互作用，这个平台有望首次在合成系统中探索强相关的拓扑量子科学。
2017-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nearly optimal time-independent reversal of a spin chain
我们提出了一个与时间无关的哈密顿协议，用于反转$N$自旋链中的量子位序。我们的协议有一个很容易实现的最近邻，横场伊辛模型哈密顿与时间无关，非均匀耦合。在适当的归一化下，我们实现这种状态反转比使用SWAP门的朴素方法快三倍，在时间上与需要动态控制的Raussendorf [Phys.Rev.A72，052301（2005）]协议相当。我们还证明了下界的状态反转通过使用结果的纠缠能力的哈密顿和表明，我们是在一个因素$1.502(1+1/N)$的最短时间内。我们的下界适用于所有最近邻量子比特协议，具有任意有限辅助空间和局部操作以及经典通信。最后，我们将我们的协议扩展到一个无限大的最近邻，时间无关的哈密顿协议的状态反转。这包括具有几乎均匀耦合的链，其对于实验实施可能特别可行。
2020-03-05 physics.atom-ph quant-ph
