Photon localization versus population trapping in a coupled-cavity array
本文研究了耦合腔阵列(CCA),其中一个腔与一个二能级原子在行波近似下相互作用。我们研究了整个阵列的激发输运动力学,这是在原子的发射过程中产生的CCA真空。由于已知的原子-光子束缚态的形成,通常会发生部分光场局域化和原子布居俘获。我们研究了这两种现象的耦合强度的功能依赖性,并表明,超过它们变得显着的阈值是不同的。当耦合强度从零开始增大时,场首先出现局部化。
2014-02-18 quant-ph
Local versus Global Two-Photon Interference in Quantum Networks
我们设计了一种方法来描述网络中双光子态的经典和量子干涉之间的复杂相互作用,该网络包括多个时间仓模式。通过控制离域单光子的相位,我们操纵的全球模式结构,导致不同的双光子干涉现象的时间箱分辨(本地)和时间桶(全球)符合检测。这种对光子模式结构的相干控制允许合成双光子干涉图案,其中局部测量产生标准的Hong-Ou-Mandel下降,而全局双光子可见性由离域单光子状态的重叠决定。因此,我们的实验介绍了一种在网络中设计分布式量子干涉的方法。
2020-11-25 quant-ph
Ramsey interferometry with atoms and molecules: two-body versus many-body phenomena
我们讨论了Claussen等人在最近的实验中观察到的原子分子Ramsey条纹的频率和可见度。[Phys.Rev.A67,060701(2003)]。在这些实验中,85 Rb玻色-爱因斯坦凝聚体暴露于155 G费什巴赫共振的高场侧的磁场脉冲序列。观察到的振荡频率在很大程度上同意与理论预测的磁场依赖的最高激发双原子振动态的结合能,除了一个小区域非常接近的散射长度的奇异性。我们的分析处理的实验,以及我们的动力学模拟,遵循测量的振荡频率的幅度,以及拉姆齐条纹的振动。我们表明,从一个纯粹的二元动力学,与相关的结合频率的显着偏差,发生时的分子波函数的空间范围变得可比的原子之间的平均距离在稀气体。因此,实验清楚地确定了双原子分子可以被识别为气体的单独实体的条件,或者相反,当多体环境中的二元物理学概念必然崩溃时。
2005-02-10 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Non-Markovian quantum dynamics: local versus non-local
我们分析了开放量子系统的非马尔可夫演化。结果表明,任何动态映射表示这样一个系统的发展,可以描述由非局部主方程与记忆核或等价的方程,这是当地的时间。这两个描述是互补的:如果一个是简单的,另一个是相当复杂的,甚至是单数的,反之亦然。为局部方法付出的代价是相应的生成器保持关于起始点“t_0”的记忆。这就是非马尔科维奇主义的本质。有趣的是,这个发生器可能是高度奇异的,然而,相应的动态是完全规则的。值得注意的是,生成元的奇异性可能会导致一些有趣的物理现象,如相干的复活或纠缠的突然死亡和复活。
2010-01-10 quant-ph
Applied Bohmian Mechanics
玻姆力学用波函数引导的点粒子来解释量子现象。这篇评论的重点是非相对论性玻姆力学的形式主义,而不是它的解释。虽然玻姆理论和标准量子理论有不同的形式,但两者对所有现象都给出了完全相同的预言。15年前,量子化学界开始研究玻姆力学的实用性。从那时起,科学界主要应用它来研究单粒子波函数的(幺正)演化,或者通过开发有效的量子轨迹算法,或者通过提供对复杂量子现象的基于概率的解释。在这里,我们提出了一个大的列表的例子,显示如何Bohmian形式主义提供了一个有用的解决方案,在不同的前沿研究领域,这类问题(在Bohmian和量子流体动力学形式主义相吻合)。此外,这项工作还强调,Bohmian形式主义可以是一个有用的工具,在其他类型的(非幺正和非线性)量子问题的影响的环境或整体波函数是未知的。这篇评论还包含了使用的Bohmian形式主义的多体问题,退相干和测量过程的例子。Bohmian形式主义分析(开放)量子系统的最后一类问题的能力仍然没有被科学界探索。这篇评论的作者相信,Bohmian理论在科学界的最终地位将受到其在这些呈现非幺正和/或非线性量子演化的问题中的潜在成功的极大影响。本文的最后一部分简要介绍了Bohmian形式主义及其一些扩展。
2014-10-20 quant-ph
Simultaneous All-versus-Nothing Refutation of Local Realism and Noncontextuality by a Single System
本研究提出一种“全有或全无”证明,利用三对单态和GHZ态分析器,在单一系统中同时验证Bell定理与Kochen-Specker定理,揭示量子非定域性与上下文性的关系,且可用现有线性光学技术验证。
2024-03-26 quant-ph
An Information-Geometric Reconstruction of Quantum Theory, I: The Abstract Quantum Formalism
在本文和一个配套文件中,我们展示了如何信息几何的框架,离散概率分布的几何,可以形成的基础上推导的量子形式主义。推导依赖于量子现象的一些基本特征,如测量的统计性质、互补性和全局规范不变性。研究表明,这些特征可以追溯到量子现象的实验观察特征和一般理论原理,因此可以合理地作为推导的起点。当在信息几何框架内适当地表述时,这些特征导致(i)有限维量子系统的抽象量子形式,(ii)维格纳定理的结果,以及(iii)量子理论的基本对应规则,例如正则对易关系。形式主义也很自然地配备了一个度量(和相关的措施)在空间的纯态,这是酉和反酉不变。推导表明,信息几何框架是直接或间接负责的量子形式主义的许多核心结构特征,如概率的平方根的重要性和相位的正弦函数在纯量子态的出现。整体规范不变性被认为在复杂形式的形式主义的出现中起着至关重要的作用。
2008-05-19 quant-ph
Entanglement of particles versus entanglement of fields: independent quantum resources
该研究针对量子纠缠概念的认知矛盾,在第一、第二量子化框架下分析不同纠缠定义,通过实例证明粒子纠缠与场纠缠是可独立存在的不同量子现象,为量子技术利用两类独立纠缠资源提供了理论支撑。
2023-05-03 quant-ph
Euler & Lagrange versus Heisenberg & Schroedinger: Dynamical Pictures in Classical and Quantum Mechanics
利用量子-经典类比,我们发现量子力学的动力学图像在经典力学中有精确的对应物。特别地,经典力学中流体动力学的欧拉和拉格朗日描述是薛定谔方程的类似物。Oedinger和Heisenberg图像分别在量子力学。经典和量子动力学的图片之间的相似之处进行了探讨的库普曼-冯诺依曼形式主义的框架内。这些允许在经典力学中自然定义各种动力学图像,以及将经典概念应用于量子动力学。作为一个例子,我们使用的相互作用的图片,以寻找经典的演化的粒子系综的初始动量相等,任意配置密度下的一个恒定的力在一维的作用。作为第二个例子,我们讨论了在经典力学中对初始条件和混沌的敏感性的思想到量子力学的推广。
2013-05-22 quant-ph
Applying computational complexity to the emergence of classicality
计算机科学和数学的计算复杂性理论能否对量子物理学中尚未解决的问题提出新的见解?特别是,计算复杂性理论中的P与NP问题是否可以成为阐明量子力学经典性紧急性的一个因素?本文比较了两种不同的方法,从量子形式主义导致的两个不同的假设对P与NP问题的经典性-量子退相干理论的方法意味着P = NP和计算复杂性的方法,假设P不等于NP。
2013-09-15 quant-ph
On the Nature of Quantum Phenomena
它表明,一个连贯的理解所有的量子化现象,包括那些由酉演化方程以及那些相关的不可逆的量子测量,可以实现在连续的非平衡相变的情况下,与最低层次的这些相变发生在一个“共振腔”形成的整个物质和能量的宇宙内容。在这种形式主义中,物理定律本身在宇宙腔中以分层的方式被共振地选择和排序,基本常数的值通过广义马赫原理确定。在这种情况下,一个首选的参考系的存在是一致的物理定律的起源的关系性质。在量子测量中,协变么正演化与优选坐标系中波函数的约化有着平滑的联系。在最低层次中的量子过程的超光速性质与更高层次中的过程遵守的普遍速度极限共存。一个自然的量子到经典的过渡也得到了这是稳定的对幺正量子演化过程的扩散趋势。在这种形式主义中,建立了一个现实的准经典本体论作为量子力学的基础。
2007-12-28 quant-ph
No-signaling versus quantum constraints for spatio-temporal correlations caused by weak measurement
海森堡不确定原理的一个公式,涉及所谓的测量不确定性,指出一个可观测量的测量修改了另一个的统计。在这里,我们得出这样的测量不确定原理从两个可理解的假设:不可能的即时消息在一定距离(无信令),违反贝尔不等式(非本地性)。不确定性是建立一对可观的两个空间分离的系统,表现出非局部相关性之一。为此,我们介绍了一种温和的测量形式,它可以获得有关其中一个观测量的部分信息。然后,我们通过从温和测量中获得的信息量,减去取决于非定域性程度的校正,来约束其余可观测量的扰动。所得到的定量表达式类似于量子力学公式,但它是在没有量子形式主义的情况下导出的,并补充了已知的非定域性和无信号干扰的定性效应。
2017-11-22 quant-ph
Field Quantisations in Schwarzschild Spacetime: Theory versus Low-Energy Experiments
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
研究Schwarzschild时空远视界区域Hawking粒子的传播子,发现其与路径积分形式主义结果存在差异,揭示量子场论与低能实验间的矛盾。
2026-04-04 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement harvesting of accelerated detectors versus static ones in a thermal bath
我们对真空中匀加速探测器和温鲁温度下热浴中静态探测器的纠缠捕获进行了详细的比较,发现当能隙相对于探测器的Heisenberg能量较小时,热浴中静态探测器比匀加速探测器能捕获更多的纠缠,并且具有较大的可捕获范围;然而,当能隙变得足够大时,均匀加速的探测器反而可能收获更多的纠缠,并且具有比热浴中的惯性探测器相对更大的收获可实现范围。与真空中的静态探测器相比,存在加速度辅助的纠缠捕获现象,但不存在热噪声辅助的纠缠捕获现象。一个值得注意的特点是,虽然收获的纠缠量和收获可实现的探测器间分离的静态探测器在热浴总是一个温度的递减函数,他们并不总是这样的均匀加速探测器的加速度(Unruh温度)的变化,这表明存在的反Unruh效应的纠缠收获现象的加速探测器。
2023-02-24 hep-th quant-ph
Open quantum systems with nonlinear environmental backactions: Extended dissipaton theory versus core-system hierarchy construction
在本文中,我们提出了一个全面的帐户量子耗散理论与二次环境耦合。理论发展包括嵌入层次量子主方程的布朗溶剂化模式,验证扩展耗散运动方程(DEOM)形式主义的核心体系层次结构[R. X. Xu等人,J. Chem.Phys.148,114103(2018)]。本文还发展了平衡态的二次时间DEOM和非平衡态热力学问题的λ(t)-DEOM。著名的Jarzynski等式和Crooks关系都被准确地再现,这反过来又证实了扩展DEOM理论的严谨性。虽然扩展的DEOM是更有效的数值计算,核心系统的层次量子主方程是有利于“可视化”的相关溶剂化动力学。
2023-02-05 physics.chem-ph quant-ph
Quantum versus classical dynamics in the optical centrifuge
讨论了光学离心机中经典力学演化和量子力学演化的相互作用。分析是基于量子力学的形式主义从基态或热系综。确定了两种共振机制,即经典自共振和量子力学爬梯,产生不同的动力学和旋转激发效率。采用旋转波近似方法,在相应的无量纲双参数空间中分析了两种共振状态,并计算了OC激发效率。结果表明,数值模拟和理论之间的良好协议,并与现有的实验装置。
2018-02-08 physics.atm-clus quant-ph
The boundary is mixed
我们表明,Oeckl的边界形式主义结合量子统计力学自然,我们制定了一般协变量子统计力学在这种语言。我们说明的形式主义,显示它是如何占的Unruh效应。我们观察到,纯态和混合态之间的区别在一般协变背景下减弱,并推测局部引力过程是不可分割的统计,没有可能的量子与概率的区别。
2013-06-21 gr-qc quant-ph
Gamow vectors formalism applied to the Loschmidt echo
伽莫夫矢量已经被开发,以便给出量子衰变现象的数学描述。它们主要应用于辐射现象、散射和一些退相干模型。它们在描述量子不可逆过程和量子力学中的时间不对称性中起着至关重要的作用。在本文中,我们使用这种形式主义来描述一个众所周知的现象的不可逆性:Loschirt-echo。标准的方法认为,这种现象的不可逆性是在向后哈密顿量的一个附加项的结果。在这里,我们使用非埃尔米特形式主义,其中时间演化是非幺正的。此外,我们比较了这种现象与退相干的特征衰减时间。我们得出结论,Loschirton回波和退相干可以被认为是同一现象的两个方面,并且它们对应的特征时间之间存在数学关系。
2020-09-23 math-ph math.MP quant-ph
Density Formalism for Quantum Theory
University of Sydney(悉尼大学)
本文提出量子理论的密度形式体系,作为数学扩展提供外部实在图像,并可直接推广至量子场论及相对论现象。
2026-09-14 physics.hist-ph quant-ph
(Never) Mind your p's and q's: Von Neumann versus Jordan on the Foundations of Quantum Theory
帕斯夸尔·乔丹(Pascual Jordan,1927 b,g)在两篇题为“论量子力学的新基础”的论文中提出了他的狄拉克-乔丹统计变换理论。作为一种替代方案,它避免了Jordan和Paul A. M.狄拉克(1927)、约翰·冯·诺伊曼(1927 a)发展了量子力学的现代希尔伯特空间形式主义。在本文中,我们集中在约旦和冯诺依曼。两者的形式主义的核心是在给定另一个量的值的情况下,为一个量找到某个值的条件概率的表达式。除此之外,乔丹和冯·诺依曼对量子力学中问题的适当表述有着截然不同的看法。对乔丹来说,不能放弃与经典力学的类比,解决这些问题需要确定正则共轭变量的集合,即,p和q的。对冯·诺依曼来说,不受与经典力学类比的限制,它只需要识别具有同时本征态的交换算符的最大集合。他不需要p和q。乔丹和冯·诺依曼在量子力学中对概率的新规则的表述也有些不同。Jordan(1927 b)是第一个全面概括地阐述这些规则的人。冯·诺依曼(Von Neumann,1927 a)重新表述了它们,并在随后的一篇论文(von Neumann,1927 b)中试图从更基本的考虑中推导出它们。在本文中,我们重建的中心论点,这些1927年的文件由约旦和冯诺依曼和一份文件对约旦的办法希尔伯特,冯诺依曼,诺德海姆(1928年)。我们强调这些文件中的元素,带来了新的量子形式主义和经典力学之间的联系逐渐松动。
2012-08-31 physics.hist-ph quant-ph
Explaining versus Describing Human Decisions. Hilbert Space Structures in Decision Theory
School of Business(商学院);Centre IQSCS(IQSCS中心)
尽管量子结构在模拟长期存在的人类判断和决策难题方面取得了令人印象深刻的成功,但{ \it量子认知研究计划}仍然面临着其解释力的挑战。事实上,量子模型引入了新的参数,这些参数可能适合经验数据,但不一定解释它们。此外,人们想知道是否更一般的非经典结构更好地装备模型的认知现象。在本文中,我们提供了一个{ \it决策过程的现实操作基础}使用一个已知的决策难题,{ \it埃尔斯伯格悖论},作为一个案例研究。然后,我们阐述了一种新的代表性的埃尔斯伯格决策的情况下,应用标准的量子对应规则映射到量子数学术语的现实操作实体。这一结果为量子希尔伯特空间结构在人类认知中的普遍应用开辟了一条独立的、基础性的而非现象学的动机之路。
2019-04-04 cs.AI q-bio.NC quant-ph
Simple Quantum Mechanical Phenomena and the Feynman Real Time Path Integral
路径积分形式主义给出了一个非常直观和直观的理解量子力学,但由于其困难的总和阶段,通常更喜欢薛定谔的做法。我们将证明,通过在所有路径上完全实时地执行费曼求和来计算简单的量子现象是可能的。一旦得到传播子,就特别容易得到能谱或任何波函数的演化。
1995-11-29 hep-lat hep-th quant-ph
Quantum Non-Objectivity from Performativity of Quantum Phenomena
我们分析了量子力学(QM)的逻辑基础,强调量子观测量的非客观性,这是QM中逻辑原子缺失的结果。我们认为,量子非客观性的问题是,一方面,作为一个数学理论构造的QM的形式主义是自洽的,但另一方面,量子现象作为实验者的表现的结果是不自洽的。这种自相矛盾是质量管理语言与人类行为语言差异很大的结果。第一种是数学理论的语言,它使用了一些亚里士多德和罗素的假设(例如,假设存在逻辑原子)。第二种语言由述行命题组成,这些命题仅从传统数学理论的观点来看是自相矛盾的,但它们满足另一种非阿斯特拉罕逻辑。因此,量子实在在语言学术语中的表述可能是不同的:从数学理论到施为命题的逻辑。为了解决量子自不一致性,我们应用非经典自指逻辑的形式主义。
2014-07-26 math.LO physics.gen-ph quant-ph
Cooperative spontaneous emission via renormalization approach: Classical versus semi-classical effects
我们通过重正化微扰理论研究了二能级原子稀云的多原子辐射。导出了截断耦合偶极方程的解析解,其中包含与初始条件相关的有效谱。我们的解决方案是能够精确区分经典的半经典预测大原子系综。这表现为更高原子激发的辐射功率的协同性降低,与线性光学的完全经典预测不一致。此外,二阶合作发射出现准确的几个单原子的寿命和相互作用制度强于传统的微扰理论所允许的。我们可以用普通的计算资源计算数十万个相互作用原子的半经典动力学,这使得我们的形式特别有希望探索量子多体系统的非线性动力学,从累积展开。
2019-06-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph