A mathematical foundation of quantum information and quantum computer -on quantum mutual entropy and entanglement-
经典系统中的互熵（信息）和容量的研究在香农之后由Kolmogorov和Gelfand等几位作者进行了广泛的研究。在量子系统中，经典输入和量子输出的互熵有几种定义。1983年，作者利用Umegaki的相对熵定义了全量子力学互熵，并将其用于计算量子通信过程中量子信道的容量：量子输入-量子输出。近年来，量子系统中的一种关联态，即所谓的量子纠缠态或量子纠缠，被用来研究量子信息，特别是量子计算、量子隐形传态、量子密码学等。（1）指出了量子信道与经典-量子-经典信道容量的区别。(2)目前纠缠态仅仅定义为不可分态，本文给出了更广泛的纠缠态定义，并将纠缠态分为三类。(3)讨论了纠缠态的量子互熵。上述（2）和（3）是与Belavkin一起工作的。
1998-08-26 quant-ph
Uncertainty relations for unified ($α$,$β$)-relative entropy of coherence under mutually unbiased equiangular tight frames
Nanchang University（南昌大学）
本文研究了在互不偏正交等角紧框架下统一（α，β）-相对熵的相干性不确定性关系，推导了不同参数下的有趣结果，并通过二维空间中的示例展示了下界作为平均相干度量的良好近似。
2026-04-07 quant-ph
A bound on the mutual information, and properties of entropy reduction, for quantum channels with inefficient measurements
Holevo界是给定量子编码的互信息的界。1996年，Schumacher，Westmoreland和Wootters [Schumacher，Westmoreland和Wootters，Phys.Rev.Lett. 76，3452（1996）]导出了一个界，该界对于完全测量减少到Holevo界，但是对于不完全测量更紧。最一般的量子操作可能是不完整和低效的。在这里，我们表明，由SWW得出的界限可以进一步扩展，以获得一个更紧密的效率低下的测量。这使我们能够获得霍尔导出的一个界的推广，并证明在量子操作过程中，冯诺伊曼熵的平均减少在初始状态下是凹的，对于所有的量子操作。这是互信息的量子版本。我们还表明，这两个平均熵减少，和互信息的纯状态系综，是舒尔凹的酉协变测量，也就是说，对于这些测量，信息增益增加初始的不确定性。
2006-01-24 quant-ph
Quantum entanglements and entangled mutual entropy
从量子复合态的角度研究了量子纠缠的数学结构并进行了分类。我们证明了经典-量子对应，如编码，可以被看作是直径（d-）纠缠。d-复合态和纠缠态的互熵导致给定量子态的两种不同类型的熵：冯诺伊曼熵，它是所有d-纠缠上的信息的上确界，以及维数熵，它是在标准纠缠下实现的，真正的量子纠缠，仅在纯边缘态的情况下与d-纠缠一致。量子无噪声信道的q容量，定义为所有纠缠的上确界，由输入代数的维数的对数给出。它使经典容量加倍，作为所有d-纠缠s（编码）的上确界，其由最大阿贝尔子代数的维数的对数限制。
2000-04-18 quant-ph
Entanglement, Quantum Entropy and Mutual Information
研究了半有限vonNeumann代数中量子耦合和量子纠缠的运算结构，并对其进行了分类。我们证明了经典-量子对应如量子编码可以看作对角半经典（d-）耦合，而真正量子（q-）耦合的纠缠可以看作真正量子编码. d-复合态和纠缠态的相对熵导致给定量子态的两种不同类型的熵：冯诺伊曼熵，它是在所有d-纠缠上实现的互信息的最大值，以及维度熵，它是在标准纠缠--真正的量子纠缠，仅在纯边缘态的情况下与d-纠缠一致。量子噪声信道的d-和q-信息分别通过输入d-和q-编码来定义，并且量子无噪声信道的q-容量被发现为输入代数的维数的对数。量子容量可以是经典容量的两倍，经典容量是所有d-耦合或编码的上确界，由最大阿贝尔子代数的维数的对数所限定。
2002-08-15 quant-ph
Distribution of Mutual Information in Multipartite States
利用全关联的相对熵，导出了$n$ -体纯态的互信息与其边缘熵和的关系式，并分析了它的一些含义.此外，利用冯诺伊曼熵的强次可加性，得到了三体混合态总关联的广义单偶关系。这些不等式导致这种相关性的一个严格的下界的两部互信息的总和。我们使用这个界限，提出了一个衡量剩余的三部总相关性和讨论这种量词的不适用性，以衡量真正的多方相关性。
2014-02-13 quant-ph
Complete monogamy of the multipartite quantum mutual information
本研究探讨了基于冯·诺依曼熵和Tsallis熵的多种多体量子互信息，证明其中一种具有完全单配性，并分析了三角关系，指出冯·诺依曼熵在表征多粒子量子关联中更优。
2022-11-20 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
Renyi entropy, mutual information, and fluctuation properties of Fermi liquids
我计算了费米液体中线性尺寸$L$区域对基态Renyi熵$S_α$的主要贡献。结果中包含了一个与我们更熟悉的纠缠熵简单相关的普适边界律违背项。我还得到了一个通用的交叉函数，顺利插值之间的零温度的结果和普通的热勒尼熵的费米液体。从费米表面动力学的共形场论公式出发，得到了更复杂区域（包括非凸区域和不连通区域）的纠缠熵公式。这些结果允许费米液体中的不同区域之间的量子互信息的评估。我还研究了费米液体中的数涨落。总之，这些结果给出了费米液体的低能量子信息含量的合理完整的表征。
2010-07-27 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Conditional Mutual Information, Reconstructed States, and State Redistribution
本文对Fawzi和Renner最近证明的一个三分量子态的量子条件互信息不等式进行了两个加强，并将其与从其二分约化重构态的能力联系起来.也就是说，我们证明了条件互信息是量子态和它的重建版本之间的正则化相对熵距离的上界。它也是测量的状态到其重建版本的相对熵距离的上限。证明的主要内容是条件互信息是状态重分布任务中的最佳量子通信速率。
2016-06-02 quant-ph
Entanglement Entropy and Mutual Information in Bose-Einstein Condensates
本文研究了自由{ \em非相对论}玻色气体的纠缠特性。在零温下，我们计算了系统的两体块纠缠熵，发现它随子系统中粒子数的增加而发散。对于有限的温度，我们研究了两个块之间的互信息。我们首先解析地研究了一个无限程跳跃模型，然后数值地研究了一组具有玻色-爱因斯坦凝聚的一维长程跳跃模型。在这两种情况下，我们发现，一个玻色-爱因斯坦凝聚体，如果存在的话，使分散的贡献的互信息是成比例的对数的粒子在凝聚体中的子系统。对数发散项的前因子与模型有关。
2009-07-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient measurements, purification, and bounds on the mutual information
当对经典信息被编码的量子系统进行测量时，测量降低了观察者对编码系综的平均香农熵。作为{ \em互信息}的这种减少总是非负的。对于有效的测量，状态也被净化;也就是说，平均而言，系统状态的观察者冯诺伊曼熵也减少了一个非负的量。这里我们指出，通过重写Hall [Phys. Rev. A { \bf 55}，100（1997）]导出的与Holevo界对偶的界，我们发现，对于有效测量，互信息由冯诺伊曼熵的减少限定。我们还表明，这一结果，它提供了一个物理解释霍尔的界限，可以直接从舒马赫-Westmoreland-Wootters定理[物理评论快报。{ \bf 76}，3452（1996）]。我们讨论这些界限，以及它们与另一个界限的关系，有效的纯态系综的有效测量，其中涉及到亚熵。
2003-08-07 quant-ph
Mutual information chain rules for security proofs robust against device imperfections
本文推导了适用于分析含缺陷设备量子密码学的互信息链式法则，包括改进的光滑熵链式法则、信息界定理及雷尼熵链式法则，可处理随机性生成等协议中的设备缺陷。
2024-12-06 quant-ph
Reply to "Comment on `Multiparty quantum mutual information: An alternative definition'"
本文回应评论，指出先前用量子相对熵表达量子对偶总关联有误，给出替代表达式，并建议用冯·诺依曼熵计算。
2023-12-29 quant-ph
Negative entropy in quantum information theory
我们提出了一个量子信息理论，允许一致的描述量子纠缠。它与经典（香农）信息论相似，但完全基于密度矩阵，而不是概率分布来描述量子系综。我们发现，与香农理论不同，当考虑量子纠缠系统（如爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对）时，条件熵可以是负的，这导致违反了经典信息论的已知界限。负量子熵可以追溯到"条件"密度矩阵，它允许本征值大于1。相互量子熵或"相互纠缠"的直接定义也可以用"相互"密度矩阵来构造。经典关联和量子纠缠的这种统一的信息论描述澄清了它们之间的联系：后者可以被视为"超关联"，当考虑三元或更大的系统时，它可以诱导经典关联。
1996-10-03 quant-ph
The production rate of the system-bath mutual information
当一个开放系统与多个热浴接触时，由不可逆过程（$dS_{\mathrm{i}}=dS-\sum_α\textđQ_α/T_α$）产生的熵不断增加，并且这个熵产生率总是非负的。但当系统与含有量子相干性或压缩的非热介质接触时，熵产生公式不再适用。本文研究了开放系统与环境之间的互信息增长率。当浴槽是正则热浴槽时，我们证明了这个互信息产生率可以精确地返回到先前的熵产生率。进一步，我们研究了一个单玻色子模与多个压缩热浴接触的例子，在这个例子中，传统的熵产生率不适用，我们发现这个互信息产生率仍然保持非负，这意味着系统与环境之间的相关性单调增加.
2017-07-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Min-reflected entropy = doubly minimized Petz Renyi mutual information of order 1/2
本文证明最小反射熵等价于1/2阶双重最小化Petz Rényi互信息，并利用该等式解决了两类关联度量的多个开放问题。
2025-02-25 hep-th quant-ph
Entanglement entropy and mutual information across the Mott transition in the two-dimensional Hubbard model
纠缠和信息是探测多体系统相变的有力透镜。受最近的冷原子实验的启发，我们利用细胞动力学平均场论研究了半满二维哈伯德模型中的Mott跃迁，重点研究了量子关联的两个关键度量：纠缠熵和互信息.我们表明，他们检测的过渡，端点的普遍性类，和交叉从端点发出的一阶性质。
2018-07-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Estimating Quantum Mutual Information Through a Quantum Neural Network
提出一种基于量子神经网络的量子互信息神经估计（QMINE）方法，通过量子Donsker-Varadhan表示和参数位移规则高效估计冯·诺依曼熵和量子互信息，数值实验验证了其有效性。
2024-02-11 quant-ph
Mutual information and the structure of entanglement in quantum field theory
我在各种尺度不变的量子场论中研究空间子系统之间的互信息。虽然它是从裸纠缠熵导出的，但互信息提供了对量子场论的纠缠结构的更精细的探索，因为它在连续极限中保持有限。我认为，互信息具有一定的普遍奇异性，这是一个体现的想法，“纠缠每尺度”。此外，我还提出了一种基于高维扭转算符的计算方法，用于计算一般量子场论中的纠缠熵、Renyi熵和互信息。这些结果的相关性的搜索重整化群单调，全息对偶，和纠缠为基础的多体系统的模拟方法进行了讨论。
2010-10-19 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Holographic Mutual Information at Finite Temperature
利用规范-引力对偶下的Ryu-Takayanagi纠缠熵公式，研究了d-时空维有限温度相对论共形场论和非相对论标度不变场论中两个不相交矩形子系统间的互信息性质.在所有这些情况下，互信息都经历了一个转变，超过这个转变，互信息就等于零。我们详细研究了这种转变，并发现了上述具有全息双重描述的理论类的普遍定性特征。我们也得到了分析结果的互信息在特定的制度的参数空间。这表明互信息包含了纠缠熵的量子纠缠部分，否则在高温下由热熵主导。
2013-07-08 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Entanglement entropy of dispersive media from thermodynamic entropy in one higher dimension
色散介质与真空中的零点涨落纠缠在一起。考虑任意排列的物质体与量子场的弱相互作用，计算它们之间的量子互信息。结果表明，D维互信息可以映射为D+1维经典热力学熵。作为一个具体的例子，我们计算的互信息分析和数值的范围内的两个机构之间的D=2维的分离距离，并找到一个对数校正的面积法在短的分离。我们的方法的一个关键优点是，它允许强次可加性属性-众所周知，量子系统很难证明-很容易验证。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Dynamical mean-field theory for Rényi entanglement entropy and mutual Information in Hubbard Model
本文在动力学平均场理论框架下，利用新的路径积分方法计算Hubbard模型的Rényi纠缠熵和互信息，揭示了金属相中热熵到纠缠熵的交叉及Mott转变中的互信息行为。
2023-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum entanglement entropy and classical mutual information in long-range harmonic oscillators
我们研究了一维长程谐振子的量子冯诺依曼和雷尼纠缠熵的不同方面，这些纠缠熵可以用定义良好的非局域场论来描述。我们发现，一个区间相对于其余区间的纠缠熵随子系统内振子的数目而变化。在不同的边界条件下也是如此。我们表明，来自不同的边界条件的系数的矩阵可以减少到只有两个不同的通用系数。我们还研究了不同情况下质量和温度对系统纠缠熵的影响。通过改变耦合谐振子中的不同参数也证实了我们结果的普适性。我们还表明，来自一般奇异Toeplitz矩阵的更一般的相互作用可以分解为我们的长程谐振子。尽管长程性质的耦合，我们表明，面积法是有效的，在两个维度和普遍的对数项出现，如果我们考虑与尖角的子区域。最后，我们分析了不同方面的互信息，如它的对数依赖于子系统，质量的影响和边界的影响。我们也推广我们的结果在这种情况下，一般奇异Toeplitz矩阵和更高的维度。
2013-07-18 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Mutual information and Bose-Einstein condensation
在本工作中，我们研究了有限温度下的玻色量子场系统，以及零和非零化学势。对于一个简单的空间划分，我们推导出相应的互信息，一个量，衡量的信息总量的一个部分关于其他。为了找到它，我们首先推导出对应于特定分区的几何熵，然后我们推导出它的广泛的部分，这与系统的热熵相一致。在非零化学势的情况下，我们研究了玻色-爱因斯坦凝聚对互信息行为的影响，发现其热导数在临界温度处具有有限间断.
2012-09-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Mutual information scrambling in Ising spin chain
本文利用张量网络研究混合场伊辛自旋链从Néel态淬灭后的纠缠动力学，揭示可积与非可积系统在纠缠熵饱和行为和互信息峰值衰减速率上的差异，并验证准粒子图像预言。
2024-02-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The quasi-particle picture and its breakdown after local quenches: mutual information, negativity, and reflected entropy
我们研究了局域算符激发基态后的（Rényi）互信息、对数负性和（Rényi）反射熵的动力学性质。结合参考文献[1]的最新结果，我们能够推测出真空以上激发态中出现的三个量之间的紧密结构，包括局部和全局量子猝灭。这种结构密切依赖于理论的混沌性，即存在可积和混沌理论的不同等价集。对于有理共形场论（RCFT），我们找到所有的量来计算插入的主算子的量子维数。与此相反，我们发现的相关措施增长（数学）没有约束的所有$c > 1$共形场论与有限的扭曲间隙。通过对两类理论计算结果的比较，我们能够确定二维共形场论中准粒子图像破裂的动力学机制。有趣的是，我们还发现初步证据表明，我们的一般经验教训适用于量子系统相当不同的共形场论，如可积和混沌自旋链，这表明在非平衡系统中的纠缠动力学的普遍性。
2020-08-25 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Smooth Max-Information as One-Shot Generalization for Mutual Information
我们研究了光滑最大信息的形式性质，这是从最大相对熵导出的von Neumann互信息的推广。最近的工作表明它在单次信道编码、量子率失真理论和量子多体系统物理中是一个有用的量。最大信息可以用多种方式定义。我们证明了不同的平滑定义基本上是等价的（对数项的平滑参数）。这些等价关系使我们能够导出新的链规则的最大信息的最小和最大熵，从而扩展了光滑熵形式主义的互信息。
2013-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Towards an Entanglement Measure for Mixed States in CFTs Based on Relative Entropy
相对纠缠熵（REE）是二分混合态的纠缠度量，由给定混合态$ρ_{AB}$和任意可分态$σ_{AB}$之间的相对熵$S(ρ_{AB}|| σ_{AB})$的最小值定义。REE总是由互信息$I_{AB}=S(ρ_{AB} || ρ_{A}\otimes ρ_{B})$限制，因为后者不仅测量量子纠缠，而且测量经典关联。在本文中，我们解决的问题，在何种程度上REE可以小相比，在共形场论（CFTs）的互信息。为此，我们在两个子系统A和B完全分离的极限下，微扰地计算了不相交子系统$A \cup B$上的真空约化密度矩阵$ρ^{0}_{AB}$与任意可分态$σ_{AB}$之间的相对熵，从而使关于可分态的相对熵最小.我们认为，结果高度依赖于子系统上的CFT的频谱。当我们有几个低能谱的运营商的情况下，其中的子系统由有限数量的自旋自旋链模型，REE是相当小的互信息。然而，在一般情况下，我们的微扰计划失败，和稀土元素可以作为大的互信息。
2018-10-05 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Mutual information and spontaneous symmetry breaking
我们证明了量子多体哈密顿算符的亚稳态、破缺基态在宏观上分离的区域之间具有消失的量子互信息，因而是所有可能的量子基态中最经典的一个.只有当破缺基态是简单的乘积态时，例如在因式分解点，这种说法才是明显的。另一方面，破缺态通常沿着整个有序相纠缠，并且与它们的对称叠加相比，它们实际上具有最小的宏观相关性是非常重要的。通过考虑基于$2-$ Rényi纠缠熵的量子互信息，并利用准绝热延拓的局域性结果，我们在一般情况下证明了这一结果.此外，在一维量子$XY$模型的典型情形下，我们还考虑了基于von Neumann纠缠熵的量子互信息，进一步验证了一般结果.
2016-01-06 cond-mat.str-el quant-ph
Correlation Detection and an Operational Interpretation of the Renyi Mutual Information
近年来，人们提出了一系列新的量子Renyi互信息和量子Renyi条件熵的度量，并对它们的一些数学性质进行了探讨。在这里，我们表明，Renyi互信息达到操作意义的复合假设检验的背景下，当零假设是一个固定的二分状态和备择假设由所有产品的状态，共享一个边际与零假设。这个假设检验问题自然发生在信道编码中，其中它对应于测试状态是给定量子信道的输出还是其输出与环境解耦的“无用”信道的输出。同样，我们建立了一个操作的解释Renyi条件熵通过选择一个替代假设，由产品的状态，最大限度地混合在一个系统。专门的经典概率分布，我们的结果也建立了一个操作的解释Renyi互信息和Renyi条件熵。
2016-10-19 cs.IT math-ph math.IT
An Inverse Mass Expansion for the Mutual Information in Free Scalar QFT at Finite Temperature
研究了有限温度下耦合谐振子系统的纠缠熵和互信息。有趣的是，我们发现互信息在无限温度下不会消失，而是达到一个特定的有限值，这可以归因于经典关联。我们进一步得到这两个量的高温和低温膨胀。然后，我们扩展了Srednicki（物理学评论快报）在开创性论文中进行的分析。71，666（1993））中的3+1维热态闵可夫斯基时空中的自由实标量场理论。我们发现互信息服从面积定律，类似于消失温度下的纠缠熵服从的面积定律。这个面积定律的系数在无限温度下不为零。然后，我们在$1/μ$展开中微扰地计算这个系数，其中$μ$是标量场的质量。最后，我们研究了面积律项的高低温行为。
2019-07-19 hep-th quant-ph
Area Law Behaviour of Mutual Information at Finite Temperature
自由基态标量场理论中的纠缠熵受面积律项支配。然而，当考虑混合状态时，这种性质就不复存在了。我们表明，在这种情况下，互信息服从“面积法”。将面积与互信息连接起来的比例常数对温度有一个有趣的依赖关系。在无限温度下，它趋于一个有限值，这与经典计算相一致。
2019-07-10 hep-th quant-ph
Excited-state entanglement and thermal mutual information in random spin chains
激发本征态（或热混合态）的纠缠特性很难用传统的分析方法研究。我们使用最近开发的实空间重整化群技术的激发态（“RSRG-X”）的随机自旋链的方法解决这个问题。对于随机$XX$和量子Ising链，当它们的（无限随机）临界基态的纠缠熵具有对数发散时，我们证明了激发态的纠缠熵保持对数发散，而热混合态的互信息不保持对数发散.然而，在$XX$的情况下，由于激发本征态的简并性，对数发散系数从普适基态值扩展到普适区间。这些模型在具有自由费米子表示的意义上是非相互作用的，允许对我们的分析预测进行强有力的数值检验。
2014-12-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
Finite Temperature Critical Behavior of Mutual Information
利用高温展开、量子蒙特卡罗模拟和标度理论研究了有限温度临界点处相互作用量子系统中任意指数n的Renyi熵的互信息.我们发现，当n>1时，临界行为在两个温度T_c和n*T_c处表现出来。对于具有Ising各向异性的XXZ模型，面积律的系数具有t*ln（t）奇异性，而角点的次引导校正具有对数发散性，系数与Cardy和Peschel的精确结果相关。对于T<n*T_c，存在一个与对称性破缺相关的常数项，它在T_c和n*T_c处跳跃，这可以用类似于阿弗莱克和路德维希的边界熵的尺度函数来理解。
2011-03-04 cond-mat.str-el quant-ph
Emergence of long-range entanglement and odd-even effect in periodic generalized quantum cluster models
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
研究周期性广义量子簇模型中长程纠缠特征，通过量子条件互信息熵分析发现系统大小和相互作用范围均为奇数时存在非零四部分量子条件互信息熵，揭示长程纠缠的鲁棒性。
2026-03-25 cond-mat.other quant-ph
Entanglement Entropy with Background Gauge Fields
研究了二维环面上Dirac费米子在常规范场作用下的纠缠熵、Rényi熵和互（Rényi）信息.利用扭曲边界条件与背景规范场的等价性，导出了它们的一般公式。arXiv：1705.01859中提出了新颖而有趣的物理结果。在这里，我们提供了详细的计算熵和互信息在低温限制，大半径限制，和高温限制。高温极限揭示了相当不同的物理性质相比，那些的低温之一：存在两个非平凡的限制，取决于一个模量参数，并没有顺利连接。
2018-08-29 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum scrambling and the growth of mutual information
量子信息置乱是指量子信息的局域可恢复性的丧失，从高能物理到量子计算都受到了广泛的关注。在目前的分析中，我们提出了一个可能的出发点，发展一个全面的框架，热力学的混乱。为此，我们证明了由互信息量化的纠缠增长是由时间依赖的无序相关器的变化下界。我们进一步证明了互信息的增长率可以由局部熵产生的总和以及量子系统的单独分区之间的信息流所产生的交换熵来上界。我们的研究结果说明了离子阱系统，最近被用来验证信息扰频的实验中，和Sachdev-Ye-Kitaev模型。
2020-05-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Monogamy of Mutual Information in Graph States
研究图状态中互信息单向性的失效现象，通过禁止子图猜想和星形图分析，揭示MMI失效的物理机制与限制。
2025-11-24 hep-th quant-ph
Estimating classical mutual information between quantum subsystems with neural networks
提出基于神经网络在有限投影测量下估计量子系统经典互信息与特定熵的方法，在反铁磁量子Ising模型中验证了其可靠性，并成功重建相图以区分无序态。
2025-08-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Experimental verification of the area law of mutual information in a quantum field simulator
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Max-Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（达勒姆复杂量子系统中心，柏林自由大学）；Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collége de France（卡斯特尔布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西学院）；Instituto de Telecomunicações（葡萄牙电信研究所）；Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa（里斯本理工大学，里斯本大学）
本研究通过超冷原子模拟器验证了量子场理论中互信息的面积定律，并探讨了温度和子系统分离距离对互信息的影响。
2023-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum conditional entropy for infinite-dimensional systems
本文在Holevo和Shirokov arXiv：1004.2495关于无限维情况下量子互信息和相干信息的工作基础上，给出了无限维系统量子条件熵的一般定义。条件熵的性质，如单调性、次可加性和次可加性也被推广到无限维情形。
2010-04-27 math-ph math.MP quant-ph
Aspects of Holographic Entanglement at Finite Temperature and Chemical Potential
在规范-引力对偶性的背景下，研究了强耦合大N规范理论在$d$维中在有限温度和化学势下的纠缠熵行为，该规范理论是$(d+1)-$维中Anti-de Sitter-Reissner-Nordstrom几何的对偶.我们开发了系统的扩展Ryu-Takayanagi处方的基础上，使我们能够推导出解析表达式的纠缠熵和互信息在不同的制度的利益。因此，我们确定的具体地区的散装几何形状，最显着的纠缠熵的边界理论在不同的限制。我们定义了一个尺度，称为有效温度，它决定了不同制度下的纠缠行为。在高有效温度下，纠缠熵主要由热力学熵所决定，而互信息则抵消了这一贡献，从而度量了实际的量子纠缠。最后，我们研究了在化学势存在下互信息的纠缠/去纠缠转变，发现两个子区之间的量子纠缠随着化学势的增大而减小.
2016-02-23 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
On the Ordering of Sites in the Density Matrix Renormalization Group using Quantum Mutual Information
密度矩阵重整化群（DMRG）的怀特1992年仍然是一个不可分割的组成部分，许多国家的最先进的方法，有效地模拟强相关的量子系统。在量子化学中，QC-DMRG成为一个强有力的工具，用于非相对论性薛定谔方程的从头计算。QC-DMRG中的一个重要问题是所谓的排序问题-对应于产生最准确结果的电子轨道的DMRG位点的最佳排序。为此，常用的启发式方法是通过量子互信息测量的强相关轨道的分组。在这项工作中，我们展示了如何这样的量子力学可以直接关系到矩阵乘积态的纠缠熵最小化，因此，截断误差的固定键尺寸近似。建立这种联系的关键是熵的强次可加性。这为轨道排序方法提供了严格的理论依据，并提出了替代的排序标准。
2021-03-13 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Entropy reduction of quantum measurements
可以观察到，一个有效的（理想的或纯的）量子测量的熵减少（初始术语中的信息增益）与q-c信道的广义量子互信息相一致，该信道将先验状态映射到测量结果的相应后验概率分布。这一发现使得我们可以定义任意先验态的熵约化（不仅限于冯诺伊曼熵有限的态），并利用量子互信息的一般性质研究其解析性质。通过使用这种方法，可以证明，一个有效的量子测量的熵约化是一个非负的下连续凹函数的所有先验状态的集合具有连续的限制子集上的冯诺伊曼熵是连续的。利用这种方法也可以很容易地证明熵约化的单调性和次可加性。一个简单的连续性条件的熵减少和平均后验熵被认为是一对（先验状态，测量）的功能。一个表征的一个不可约的测量（在小泽意义上），这是没有效率的被认为是在附录中。
2010-12-09 math-ph math.MP quant-ph
Average mutual information for random fermionic Gaussian quantum states
本文将纠缠熵的系综平均研究从纯态推广到具有固定谱的混合高斯态，利用随机矩阵理论计算子系统平均互信息，并给出有限尺寸及热力学极限结果。
2025-05-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Equality in the Bosonic Quantum Entropy Power Inequality
School of Mathematics and Statistics Xi’an Jiaotong University（西安交通大学数学与统计学院）
该研究确定了玻色子量子熵功率不等式在有限平均光子数独立输入下的完整等式类，证明等式成立当且仅当输入为具有相同协方差矩阵的高斯态，并允许任意位移。
2026-10-01 cs.IT math.IT quant-ph
