Conditional probabilities of measurements, quantum time and the Wigner's friend case
本文在无时间量子形式体系中,利用 Gleason-Bush 定理和 POVM 推导非相对论相继测量的单时条件概率,并据此澄清维格纳朋友情景不存在悖论。
2022-03-07 quant-ph
Comments on the Weyl-Wigner calculus for lattice models
在这里,我们澄清的离散Weyl-Wigner(W-W)形式主义,在凝聚态物理发展良好,和所谓的“精确Weyl-Wigner演算晶格模型”最近出现在文献中的物理方面。我们指出,使用紧凑的连续动量空间的离散格点模型是没有物理基础的。它有一个无公度的相空间,高度非物理的,缺乏有限场的方面,如固态物理学的紧致布拉维晶格的Born-von Karman边界条件,并导致几个歧义。这种新的W-W形式只是缺少了双射傅立叶变换,而双射傅立叶变换是众所周知的支持量子物理正则共轭动力学变量的不确定原理。此外,这种新的W-W晶格模型未能处理量子比特的量子物理,代表两个离散的晶格位置。
2021-03-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qualitative aspects of entanglement in the Jaynes-Cummings model with an external quantum field
我们提出了一个数学程序,使我们得到解析解的原子反转和Wigner函数的框架内的Jaynes-Cummings模型与外部量子场,对于任何类型的腔和驱动场。这样的解以积分形式表示,它们的被积函数有一个公共项,描述了每个场的Glauber-Sudarshan准概率分布函数的乘积,以及一个负责纠缠的核。考虑到两个特定的初始状态的三方系统,形式主义,然后应用到计算原子反转和维格纳函数,特别是,我们显示了如何失谐和驱动场的振幅修改纠缠。此外,我们还获得了正确的
2004-04-01 quant-ph
Wigner-negative states in the steady-state emission of a two-level system driven by squeezed light
本研究采用级联量子系统模型,理论证明有限带宽正交压缩光驱动的二能级系统稳态发射时域模式可确定性产生Wigner负性,为量子光学负态制备提供了确定性新方案。
2025-09-04 quant-ph
Agnostic Detector Error, Wigner Functions, and the Classical Limit of the High-Spin Einstein-Podolsky-Rosen Experiment
本文研究了自旋$j$爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验,以理解经典行为如何以$j \to \infty$的形式出现.有人建议,有必要包括检测器误差,如果它被视为古典出现的一个重要方面,应该是最小的,即,不超过必要的清洗量子力学行为,和不可知论,这意味着一个人应该能够把它归因于错误的准备状态以及检测器。错误的状态准备通过自旋维格纳函数进行了讨论。描述了一个不可知的错误协议,这似乎是最小的。
2018-11-29 quant-ph
A discrete finite-dimensional phase space approach for Fe8 magnetic clusters: characterizing tunneling efects via Wigner and Husimi functions
本文采用离散量子相空间方法,借助于Wigner函数和Husimi分布讨论了Fe_8磁性团簇中自旋隧穿的一些基本问题。这些功能获得的锐角状态和对称组合的最低能量的双重与应用程序的外部磁场。这些功能的时间演化进行数值允许一个提取有价值的信息的动态状态下考虑,特别是相干振荡与自旋隧道。它还表明,熵功能的离散Husimi分布函数的构造允许表征自旋隧道。
2008-11-15 quant-ph
Quantum Stochastic Gradient Descent in its continuous-time limit based on the Wigner formulation of Open Quantum Systems
University of Texas at San Antonio(德克萨斯大学圣安东尼奥分校)
该研究提出以Wigner表述搭建经典与量子概率算法的桥梁,聚焦推导基于开放量子系统Wigner表述的连续时间极限量子随机梯度下降方案,为量子优化算法研究提供新思路。
2025-10-29 cs.NA math-ph math.MP
Some New Aspects of Degenerate Quantum Plasma
给出了量子等离子体中出现的一些突出问题的答案。从单粒子的薛定谔方程出发,证明了如何导出Wigner-Moyal方程。证明了经典场论中也存在Wigner-Moyal型方程。作为一个例子,从麦克斯韦方程组得到了稠密光子气体的Wigner-Moyal型方程,这是经典的,从而得出结论:Wigner-Moyal型方程可用于任何系统,无论是经典的还是量子的。提出了一种新的量子动力学方程。这些新颖的动力学方程允许获得一组量子流体动力学方程,这是维格纳-莫亚尔方程无法推导出的。小扰动的传播和这些扰动的不稳定性进行了讨论,提出了新的模式的量子等离子体波。在有离子的低频振荡情况下,发现了一种新的Bogolyubov型谱,进而导出了KdV方程,讨论了Madelung项在KdV孤子形成中的作用.
2010-10-01 astro-ph.CO physics.plasm-ph quant-ph
Can Wigner distribution functions with collisions satisfy complete positivity and energy conservation?
为了避免多体量子模拟的计算负担,电子与光子(声子)的相互作用通常通过忽略光子(声子)自由度的显式模拟而仅对其对电子动力学的影响进行建模来解释。对于从(约化的)密度矩阵或其维格纳-外尔变换发展而来的量子模型,碰撞的建模可能违反完全的正性(排除了典型的概率解释)。在本文中,我们表明,这种量子输运模型也可以强烈违反电子-光子(电子-声子)相互作用的能量守恒。在比较碰撞模型与电子与光子相互作用的精确结果后,我们得出结论,没有根本的限制,阻止(约化)密度矩阵或维格纳形式主义内开发的碰撞模型,以同时满足完全的正性和能量守恒。然而,在实践层面上,这种令人满意的碰撞模型的开发似乎非常复杂。具有归因于每个电子的微观状态的明确知识的碰撞模型似乎是可行的,因为它们允许以满足这两个条件的受控方式单独模拟每个电子的碰撞。
2022-01-19 quant-ph
Characterization of affine automorphisms and ortho-order automorphisms of quantum probabilistic maps
在量子力学中,研究量子系统的保结构双射映射对于量子系统的表示具有重要意义。这种映射也称为同构或自同构。本文利用Uhlhorn型Wigner定理刻画了量子概率映射的所有仿射自同构和正交阶自同构。
2013-02-14 math-ph math.MP quant-ph
Nonlinear Phase Gates as Airy Transforms of the Wigner Function
Department of Optics, Palack\' y University, 17. listopadu 1192/12, 771 46 Olomouc, Czech Republic
本文提出将四次有界三次门对多模量子态的作用理解为 Wigner 函数的 Airy 变换,推广了高斯辛变换,为计算和分析有界非线性势引起的量子非高斯现象提供了实用工具。
2025-10-14 quant-ph
Wigner`s quantum phase-space current in weakly-anharmonic weakly-excited two-state systems
非谐量子系统没有相空间轨道,但量子力学的维格纳相空间表示具有维格纳电流$\bf J$的特征。这种电流揭示了量子动力学的细节--比通常认为的引用海森堡不确定原理的量子民间传说所能达到的还要精细。在这里,我们将重点放在~ $\bf J$最简单、最直观、最易于分析的方面。研究了时间可逆、弱非谐一维量子力学系统在弱激发下束缚态的~ $\bf J$的性质。我们建立了弱非谐势可以分为三类:硬势,软势和奇势。我们强调彼此之间的联系和谐波的情况。我们表明,他们的维格纳电流场线图案可以表征为~ $\bf J$的离散停滞点,这些是如何产生的,以及如何量子系统的动力学是由停滞点的拓扑电荷守恒约束。我们还表明,量子动力学在相空间中,在消失的普朗克常量$\hbar$或消失的非谐性的情况下,不逐点收敛到经典动力学。
2017-09-07 quant-ph
Wigner Functions and Separability for Finite Systems
本文讨论了相空间中与互无偏基有关的离散Wigner函数。这种方法需要数学假设,将其限制在具有定义在p^n维复希尔伯特空间上的密度矩阵的系统,其中p是素数。有了这个限制,就有可能定义一个相空间和维格纳函数,与连续的情况非常相似。也就是说,我们使用的相空间是n个二维向量空间的直和,每个向量空间包含p^2个点。这与更常见的包含p^(2n)个点的二维相空间的选择相反。这种方法的一个有用的方面是,我们可以用一种自然的方式将密度矩阵的完全可分性与它们的Wigner函数联系起来。我们详细讨论了二分系统,并提出了推广到任意数量的子系统时,p是奇数。需要特别注意的是两个量子位(p=2),我们的技术未能建立两个以上的量子位的可分性。
2005-06-22 quant-ph
Extending Classically Simulatable Bounds of Clifford Circuits with Nonstabilizer States via Framed Wigner Functions
针对克利福德门引发负性导致维格纳函数在量子比特系统应用受限的问题,提出基于带额外相位自由度的框架维格纳函数的经典模拟方法,可正表示非稳定器态,实现边缘输出高效采样,还开发图论识别方法并提出概率估计方案。
2024-11-29 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
Transition probabilities and transition rates in discrete phase space
离散维格纳函数的演化在形式上类似于概率过程,但转移概率,就像离散维格纳函数本身一样,可以是负的。我们调查这些过渡概率,以及一个连续过程的过渡率,特别是为了给简单的标准,以决定当一组这样的数量对应于一个合法的量子过程。我们还展示了如何过渡率的任何哈密顿演化可以制定出扩展的哈密顿位移算子在离散相空间中的线性组合。
2020-10-12 quant-ph
A strong no-go theorem on the Wigner's friend paradox
量子理论是否适用于所有尺度,包括观察者的尺度?最近,人们对长期存在的维格纳之友悖论重新产生了兴趣,从而对这个基本问题有了新的认识。这是一个解决量子测量问题的思想实验--调和孤立系的(幺正的,确定性的)演化和测量后的(非幺正的,概率性的)状态更新的困难。在这里,通过建立在一个场景与两个分离但纠缠的朋友介绍了布鲁克纳,我们证明,如果量子演化是可控的规模上的观察者,然后之一的“非超决定性”,“局部性”或“绝对性的观察事件”-每个观察到的事件绝对存在,而不是相对-必须是假的。我们表明,虽然贝尔型不等式在这种情况下的违反一般不足以证明这三个假设之间的矛盾,新的不等式可以推导出一个理论独立的方式,违反量子关联。这在一个原理验证实验中得到了证明,其中光子的路径被视为观察者。我们将讨论这个新定理如何比贝尔定理更严格地约束物理现实。
2023-03-15 quant-ph
The Bell inequality, inviolable by data used consistently with its derivation, leads to quantum correlations that satisfy it, and probabilities that satisfy the Wigner inequality
一般不知道的是,贝尔使用三个随机变量推导出的不等式必须由任何三个相应的可写在纸上的正负1的数据集完全满足。这个令人惊讶的事实并不直接从基于因果随机变量的贝尔不等式推导中显而易见,但是如果将相同的数学运算应用于有限的数据集,则会立即出现。对于实验室数据,该不等式作为纯代数的事实被一致地满足,并且其满足与生成数据的过程是局部的、非局部的、确定性的、随机的还是无意义的无关。因此,如果预测的相关性违反该不等式,则它们不代表实验上存在的或可以从有效的概率模型生成的三个互相关的数据集。违反不等式的数据由概率独立的数据对组成,因此与不等式推导不一致。在Bell假设的随机变量的情况下,不等式中的相关性可以用产生它们的概率来表示。一个新的不等式结果,在贝尔实验的情况下,量子力学概率必须满足的维格纳不等式。如果情况不是这样,预言的量子概率和相关性将与基本代数不一致。
2023-01-08 quant-ph
Inequivalent Leggett-Garg inequalities
实在论的宏观世界观是如何从量子形式主义中产生出来的,这是一个悬而未决的问题。为了检验量子域中的宏观实在论,Leggett和Garg在$1985$中提出了一种有趣的方法,即通过建立一个适用于任何宏观实在论的不等式来检验宏观实在论。最近,通过遵循Wigner局部实在不等式的思想,标准Leggett-Garg不等式的概率版本也被提出。局部实在不等式的Wigner形式等价于两方两测量两结果的CHSH不等式,本文给出了Leggett-Garg不等式的Wigner形式不仅不等价于标准不等式,而且比标准不等式更强的一般证明.这通过量化先前测量对后续测量造成的干扰量来证明。在这方面,LGIs和另一个制定的宏观现实主义被称为无信号的时间之间的关系进行检查。
2017-08-12 quant-ph
An Experimental Protocol to Derive and Validate a Quantum Model of Decision-Making
本研究利用量子物理学中著名的实验Stern-Gerlach实验,来告知可以开发量子认知决策模型的实验协议的结构。通过计算一个离散的准概率维格纳函数来测试这个模型的“量子性”。基于量子物理学的理论,我们的假设是Stern-Gerlach协议将允许Wigner函数中的负值,从而表明认知决策模型是量子的。两个图像的众包实验被用来收集有关图像可信度的三个问题的决定。由此产生的数据被用来实例化量子模型和计算维格纳函数。两幅图像的维格纳函数都出现负值,从而证实了我们的假设。研究结果还表明,与使用贝叶斯规则计算的预测相比,量子认知模型是一个更准确的决策预测器。
2019-07-30 q-bio.NC quant-ph
Simulating quantum computation: how many "bits" for "it"?
本文分析了一种基于魔态采样且无准概率负值的经典量子模拟方法所需跟踪的经典数据量,证明对任意 n 个魔态,描述系统所需比特数仅为 2n²+O(n),表明该模拟所需经典资源很小。
2024-09-03 quant-ph
Toolbox for non-classical state calculations
与使用维格纳函数,以确定非经典性质的状态的计算挑战的生成函数的帮助下解决。它允许计算任意数量的减去光子的光子减去状态的维格纳函数。分析了用梯形算符定义的光子减态的形式化定义和光子探测的实验实现。这些技术表明,考虑光子减法压缩热态以及压缩Fock态。生成函数也用于这些状态的光子统计。这些技术揭示了这些状态的参数依赖性的各个方面。
2021-11-17 quant-ph
Entanglement in phase space
相空间中的经典表面对应于希尔伯特空间中的量子态。子系统指定希尔伯特空间的因子空间。纠缠态半经典地对应于一个不能被分解为低维表面的产物的表面。对于混沌哈密顿量的遍历本征态,这样的经典因式分解是不存在的。量子算符的空间对应于双相空间。密度算子的各种表示则来自于允许的坐标平面的替代选择。在维格纳函数及其傅里叶变换、弦函数或量子特征函数的情况下,这是一个单独的相空间。约化的维格纳函数,表示一个密度算子在一个子系统上的部分迹是原始维格纳函数的投影;约化的弦函数作为一个部分获得。约化密度算符的纯度,即其迹的平方,是纠缠的度量,通过对约化维格纳函数的平方或约化弦函数的平方模进行积分而获得。一般宇称测量的贝尔不等式可以被违反,即使是具有正维格纳函数的经典状态,经典地从产品状态演变而来。这些包括原始EPR状态。与未知环境的纠缠导致退相干。一个例子是大量独立粒子的质心,它们与内部变量纠缠在一起。在这种情况下,维格纳函数的中心极限定理导致了约化系统的马尔可夫演化的某些方面。
2006-12-04 quant-ph
Measuring Quantum State in Phase Space
在本论文中,我们提出了一个直接测量光的准分布函数的方案。这个方案,光子计数的基础上,是来自一个简单的关系链接的维格纳函数与光子统计。我们发展了一个完整的多模理论的计划,并表明,测量的原则可以直接推广到检测的多模辐射。我们还讨论了该计划的实际方面,包括统计误差,非单位检测效率,和不完善的干扰可见性。接下来,我们报告实验实现的计划,并提出测量的几个量子态的光的维格纳函数。最后,我们研究了量子光学光电探测测量中统计不确定性的一般问题。
1999-10-28 quant-ph
Symmetry Theories, Wigner's Function, Compactification, and Holography
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文提出利用威金函数解释量子场论中对称数据的物理意义,并通过弦紧化和全息系统案例展示其应用。
2025-12-21 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Deterministic Free-Propagating Photonic Qubits with Negative Wigner Functions
本文利用腔内 Rydberg 超原子到单光子量子比特的态映射,首次确定性制备自由传播的 Wigner 负非高斯光态,实现60%产生效率和强反聚束。
2022-09-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Some properties of Wigner $3j$ coefficients: non-trivial zeros and connections to hypergeometric functions
雅克·雷纳对角动量理论的贡献是非常有价值的。在本文中,我打算回顾他的工作有关维格纳$3j$符号的主要方面。众所周知,后者可以用超几何级数表示。$3j$系数的多项式零点最初由级数的项数减1表征,这是系数的次数。Raynal对$3j$系数的零点相对于$J = a + b + c \leq 240$的次数$n$($a$、$b$和$c$是$3j$符号第一行的角动量)的详细研究表明,大多数高次的零点具有小的磁量子数。这使他定义了顺序$m$,以改善分类的零的$3j$系数。Raynal搜索了1到7次的多项式零点,发现1和2次的零点的数量是无限的,尽管大于3次的零点的数量随着次数的增加而迅速减少。Raynal在单位变元超几何$_3F_2$函数的Whipple变换的基础上,将Wigner $3j$符号推广到任意变元,并指出在通常情况下有12组10个公式(12组120个广义$3j$符号)是等价的。在本文中,我们还讨论了$3j$系数的零点的其他方面,如丢番图方程和强大的数字的作用,或替代的方法涉及拉巴斯模式。
2021-03-09 math-ph math.MP quant-ph
Evaluating probabilistic programming languages for simulating quantum correlations
本文探讨了如何使用概率编程来模拟EPR实验环境中的量子关联。概率程序基于标准概率,不能产生量子关联。为了解决这个问题,超图形式主义的编程,既表示测量环境的EPR实验设计以及相关的约束。四个当代开源概率编程框架被用来模拟EPR实验,以揭示其相对有效性从定性和定量两个方面。我们发现,所有四种概率语言都成功地模拟了量子关联。详细的分析表明,没有一种语言在所有维度上都明显优于其他语言,但是,这种比较确实突出了在使用概率程序模拟量子物理实验时可以考虑的方面。
2018-11-11 quant-ph
Semiclassical Formulae For Wigner Distributions
在本文中,我们给出了概述的一些方面的现代数学理论的Ruelle共振的混沌,即一致双曲,动力系统及其在物理学中的影响。首先,我们回顾最近的事态发展的数学理论的共振,特别是如何不变的Ruelle分布出现加权zeta函数的残留物。然后,我们推导出之间的对应权和半经典zeta函数设置的负曲面。结合这与Hilgert,Guillarmou和Weich的结果产生高频解释不变的Ruelle分布作为量子力学矩阵系数在恒定的负曲率。最后,我们提出了数值计算的相空间分布在更多的物理设置的3盘散射系统。
2022-04-21 math-ph math.DS math.MP
Unconditional fidelity thresholds in single copy distillation and some aspects of quantum error correction
考虑了量子纠错中噪声纠缠的提取及其相关效应的各个方面。特别地,我们证明了如果只允许单向经典通信(从Alice到Bob),并且共享的$d \otimes d$态不纯,则存在一个最佳纠缠分数$F$的阈值,该阈值可以通过单拷贝蒸馏过程获得。这意味着要通过混合态获得(概率上)任意好的结论性隐形传态,至少要发送一个经典的反向通信比特(对于鲍勃到爱丽丝)。我们提供了其他几个阈值属性在这种情况下,包括特别是存在的最终阈值的最佳$F$满秩的状态。最后将阈值结果与误差校正结果相关联。也就是说,它指出,在量子计算机工作在固定数量的量子比特,几乎任何类型的噪声可以(概率)校正只有一些阈值误差酒吧,虽然有一些(罕见的)例外。
2005-01-20 quant-ph
Phase Space Correspondence between Classical Optics and Quantum Mechanics
本文详细讨论了经典光学和量子力学理论在相空间中的异同,特别是定义在各自相空间中的Wigner分布函数之间的异同。经典光学能够提供对量子力学的粒子或波方面的理解,分别通过量子维格纳分布函数或经典光学中的维格纳分布函数的经典极限反映在相空间中。然而,经典光学和任何经典理论一样,无法模拟作为量子力学核心的波粒二象性。此外,尽管经典光学和量子力学中的数学相空间形式非常相似,但这些理论之间的主要差异(在测量结果中得到证明)即使在相空间中也能达到最深处,这一点从来没有得到足够的强调。另一方面,相空间的处理允许一个意想不到的类似的处理干涉现象,虽然量子和经典叠加波函数和字段,分别有一个完全不同的行为。这种相似性起源于量子力学和经典光波理论中维格纳分布函数的双线性特征。实际上,如果用光波长代替普朗克常量,从数学观点看,量子和经典波动理论的相空间处理是相同的。即使是特殊量子态(如薛定谔猫态)的维格纳分布函数,也可以用经典光学手段来模拟,但与经典波场的物理真实性相比,真正的量子特征却无法模拟,而量子特征存在于波函数的概率意义中。
2004-02-16 quant-ph
A computable branching random walk for the many-body Wigner quantum dynamics
LMAM and School of Mathematical Sciences, Peking University(北京大学数学科学学院)
本文提出了一种用于许多体Wigner方程的分支随机游走算法,并分析了其在相空间量子动力学中的数值应用。通过引入辅助函数,截断的Wigner方程被转化为积分形式及其伴随对应关系,这两种形式都可以改写为 renewal 型方程,并具有透明的概率解释。我们证明分支随机游走的第一个时刻恰好是伴随方程的解。更重要的是,我们详细说明了这种随机模型,结合重要性抽样和重采样,为一种数值可行的方案铺平了道路,在此方案中,Wigner量子动力学以时间推进的方式进行模拟,并通过粒子数增长速率的(精确)估计器来控制复杂性。典型的数值实验在高斯势垒散射和类氦系统上验证了我们的理论发现,并展示了该Wigner分支随机游走算法的准确性、效率和可计算性。
2016-11-24 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Aspects of quantum states asymmetry for the magnetic dipolar interaction dynamics
我们研究了量子态的非对称性与磁偶极相互作用(MDI)动力学的哈密顿量的关系,并评估了它与纠缠产生的关系。我们考虑了在MDI下演化的两个量子比特的几类纯态和混合量子态,利用Wigner-Yanase斜信息定义的不对称性测度,描述了系统的不对称性对系统的哈密顿参数和初始条件的依赖性.此外,我们定义和计算的动力学的局部状态的不对称性,表征其时间和相互作用参数的依赖性。最后,由于MDI哈密顿算子具有零本征值,基于群生成器的不对称性度量不能充分量化相对于由与该本征值相关联的本征向量生成的子空间的动作的状态易感性。为此,我们还定义和研究了基于群元的非对称性测度与MDI哈密顿量相关的酉算子的关系。
2021-01-03 quant-ph
Generalized Moyal structures in phase space, kinetic equations and their classical limit: II. Applications to harmonic oscillator models
本文将推广的Wigner变换应用于量子谐振子模型的Lindblad型动力学方程。它首先被应用到一个振荡器耦合到其他振荡器具有最近邻相互作用的平衡链。动力学方程的推导没有使用所谓的行波近似。然后证明了相应相空间方程的经典极限与广义Wigner变换的逆所对应的算子的序无关,只要后者是对合的.此外,这个极限方程,它保存的概率性质的分布函数,并遵守一个H定理,符合相应的经典系统的动力学方程,这是独立的,不同于通常在文献中得到的,不共享上述性质。最后,同样的形式主义适用于更一般的模型方程中使用的量子光学,它表明,上述结果保持不变。
1996-05-14 quant-ph
Deep Neural Network Emulation of the Quantum-Classical Transition via Learned Wigner Function Dynamics
University of Washington(华盛顿大学)
本文利用深度前馈神经网络学习维格纳函数动力学,直接模拟量子-经典转变,通过预测相空间分布随普朗克常数变化,实现了对经典性涌现的新计算视角。
2025-04-23 cs.LG quant-ph
Geometry of Information: classical and quantum aspects
在这篇文章中,我们描述了信息论中出现的结构分类的各个方面。这些方面包括经典物理和量子物理的概率模型,F流形的出现和动机的丰富。
2021-08-11 cs.IT math.IT quant-ph
On the significance of Wigner's Friend in contexts beyond quantum foundations
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院量子科学与技术维也纳中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理珀米特研究所)
本文论证维格纳朋友悖论的核心不依赖于量子物理,可通过经典思想实验重现,并指出其本质是“限制A”:物理理论无法对所有观测者给出概率描述,该限制也出现在宇宙学玻尔兹曼大脑问题中。
2026-06-23 physics.hist-ph quant-ph
Gaussian fidelity distorted by external fields
在基本量子系统的相空间表示的范围内,通过量子保真度和香农熵对类磁场和引力场相互作用引起的高斯态退相干进行了量化.对于描述谐振子态的高斯维格纳函数,相互作用的外场破坏了量子保真度,并引入了量子拍频行为。同样,它介绍了自由粒子系统的谐波配置文件。量子退相干的量子谐振子和自由粒子极限的一些方面也通过香农熵量化。对于引力量子阱,类磁场对量子保真度的影响被引力势的线性项所抑制。最后,我们确定了这里讨论的量子退相干方面与非对易量子力学之间的一个很好的形式联系。
2015-10-10 hep-ph quant-ph
Quantum fermions from classical bits
一个简单的概率元胞自动机被证明是等效的相对论性费米子量子场论的相互作用。费米子的占据数是经典比特或伊辛自旋。自动机确定性地作用于位配置。量子物理的真正概率性是通过概率性的初始条件来实现的。反过来,概率自动机等价于广义伊辛模型的经典统计系统。为了描述在任何给定时间的概率信息,量子概念作为波函数和非对易观测算子自然出现。量子力学可以理解为经典统计学的一个特例。这为以概率经典计算的形式实现量子计算的各个方面提供了前景。
2021-06-29 hep-lat hep-th quant-ph
The quantum state vector in phase space and Gabor's windowed Fourier transform
量子态矢量的复相空间振幅的表示,补充了由Wigner函数的密度算子的描述,已被定义通过应用Weyl-Wigner变换的并元算子,线性的状态矢量和反线性的一个固定的“窗口状态矢量”。在这里,这方面的建设进行了探讨,重点是与加博的“窗口傅立叶变换”的连接。作为例子,给出了简单量子态在不同窗口选择下的振幅。状态向量的广义Bargmann表示作为特殊情况出现,与高斯窗口相关。对于每个窗口的选择,振幅位于相空间上的平方可积函数的相应线性子空间中。广义玻恩解释的振幅描述,与维格纳函数和广义胡西米函数出现的数量线性的振幅和反线性的复共轭。薛定谔的时间相关和时间无关的方程表示相空间振幅,并在简单的情况下描述其解决方案。
2010-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Operational formulation of time reversal in quantum theory
量子理论在时间反演下的对称性一直是一个有争议的话题,因为玻恩定则给出的跃迁概率不适用于时间反演。在这里,我们解决这个问题,在一个严格的操作概率框架。我们认为,调和时间反演与概率规则的理论需要一个概念的操作,允许实现通过前和后选择。我们发展了源于这种方法的量子理论的一般化表述,并给出了时间反演对称性的精确定义,强调了以前被忽视的状态和效应之间的区别。我们证明了维格纳定理的一个类似物,它描述了在这个操作时间对称的量子理论中所有允许的对称变换。值得注意的是,我们发现更大的类的对称变换比以前假设的。这为探索已知物理学的扩展提供了一个可能的方向。
2016-07-29 gr-qc hep-th quant-ph