Classicality concept test on neutral pseudoscalar meson qubits with Wigner inequalities
本文引入经典性概念并推导依赖两个时刻的Wigner不等式,在K^0、D^0和B_s介子对纯态与混合态中验证其违背的实验可行性,并证明在背景噪声高达50%时仍可检测违背。
2025-07-21 quant-ph
Discrete Wigner distribution for two qubits: a characterization of entanglement properties
研究了Wotters引入的双量子比特的离散Wigner分布的性质。特别地,我们分析了Wigner分布图像中的纠缠特性,通过考虑Wigner函数(WF)的负性和边缘分布的相关性。我们表明,一个状态是纠缠的,如果相应的离散WF假设的值中至少有一个是小于一定的临界值(负)。然后,基于部分转置准则,我们建立了密度矩阵的可分性和与该密度矩阵及其部分转置矩阵相关的WF的非负性之间的关系。最后,我们推导出一个简单的不等式-涉及一个给定的WF的协方差矩阵元素-这似乎提供了一个可分性标准强于一个基于局部不确定性关系。
2006-06-07 quant-ph
Quantum state tomography of a single electron spin in diamond with Wigner reconstruction
我们给出了室温下金刚石中与氮空位(NV)中心相关的单个电子自旋量子比特的维格纳函数的实验重建。这个球形维格纳函数包含与任意自旋系统的密度矩阵相同的信息。作为一个例子,我们用Wigner函数精确地刻画了经历一个近似纯退相过程的单个量子比特的量子态。该过程的保真度和纯度是从实验重建的维格纳函数中提取的,其动力学与理论预测一致。我们的方法可以应用于多量子比特系统,测量其集体自旋态的维格纳函数。
2018-07-16 quant-ph
Optimized discrete Wigner representations and non-stabilizerness in qubit systems
Universidad de Guadalajara(瓜达拉哈拉大学)
本文提出一种优化离散Wigner表示方法,使稳定子态具有精确delta函数表示,并基于此定义非稳定子见证者,为量子比特系统提供几何相空间诊断工具。
2026-10-09 quant-ph
New Tales of the Mean King
本文回顾刻薄国王问题并提出组合解法,证明仿射可分解设计可定义并求解类似的态重构问题,且无需辅助量子比特即可确定三量子比特系统中九次测量的结果。
2005-02-22 cs.ET quant-ph
Tomography of one and two qubit states and factorisation of the Wigner distribution in prime power dimensions
我们研究不同的技术,使我们能够获得完整的知识,一个未知的量子态,例如,执行完整的断层扫描这种状态。我们专注于两个明显简单的情况下,一个和两个量子比特系统的全断层扫描。我们分析和比较这些技术根据两个数字的优点。我们的第一个标准是在层析过程中获得的数据的冗余最小化。在双量子比特层析成像的情况下,我们还从可因式分解的角度分析了这个过程,也就是说,我们分析了通过局部操作和局部观察者之间的经典通信来实现层析成像过程的可能性。这自然地使我们研究将复合系统的(离散)维格纳分布分解为局部维格纳分布的乘积的可能性。离散海森堡-外尔群是我们方法的一个重要组成部分。在最后一节和结论中讨论了我们的结果可能扩展到更高的维度。
2006-04-17 quant-ph
Wigner function of noisy accelerated two-qubit system
本文讨论了加速和非加速双量子比特系统通过不同噪声信道时的Wigner函数的行为。利用Wigner函数研究了初始量子关联在噪声信道和加速过程中的退相干。维格纳函数的负(正)行为预示着量子(经典)关联的增益。基于Wigner函数的上、下界,由于加速度过程和噪声信道的强度,纠缠初态失去了量子关联。然而,通过控制分布角,可以抑制这些量子关联的退相干。对于加速态,初始态所包含的量子关联的鲁棒性随噪声类型的不同而出现在不同的分布角范围内。对于比特相位翻转和相位翻转通道,量子关联在任意加速度和大范围的分布角下都具有鲁棒性。然而,对于比特翻转通道的强度的大值,描述了量子相关的脆弱性。不同的配置文件的维格纳函数的量子和经典的相关性,杯,月球,半球。
2019-03-22 quant-ph
Reducing the qubit requirement of Jordan-Wigner encodings of $N$-mode, $K$-fermion systems from $N$ to $\lceil \log_2 {N \choose K} \rceil$
本文针对粒子数守恒的 $N$ 模式、$K$ 费米子系统,证明可将 Jordan-Wigner 编码所需量子比特数压缩至信息论下限 $\lceil \log_2 {N \choose K} \rceil$,从而提升近期量子硬件模拟分子与多体系统的可行性。
2023-08-15 quant-ph
Anomalous energy exchanges and Wigner function negativities in a single qubit gate
反常弱值和Wigner函数的负性是量子上下文性的重要证据。我们表明,这些影响发生在分析能量的一个单一的量子比特门所产生的共振相干场在波导中传播。量子比特和场之间的相关性的建立是对门保真度的限制的原因,但也是最近在超导装置中观察到的非平凡能量平衡的原因。在实验方案中,通过外差检测连续监测场,然后在最终量子位测量的结果上进行后选择。后选数据可以解释为场的弱值,并能显示场能量变化的异常值。我们用碰撞模型来模拟联合系统的动力学,在任何时候都可以获得量子比特场的纠缠态。我们找到了后选外差信号的准概率分布的解析表达式,即条件Husimi-Q函数。后者允许获得所有场的弱值:我们用它来获得场的能量变化,并显示其异常行为。最后,我们导出了光场的条件Wigner函数,并证明了当门的角度值相同时,会出现反常弱值和Wigner函数的负值。
2022-10-11 quant-ph
Wigner tomography of two qubit states and quantum cryptography
在量子密钥分发(QKD)方案中,对Alice和Bob共享的两个量子比特密度矩阵进行层析成像是保证新密钥建立过程中可接受的保密性裕度的重要因素。我们展示了如何从这个角度来看,新加坡协议的密钥分配是最佳的,因为它是基于所谓的SIC POVM量子位层析成像,允许最准确的全层析重建的基础上的一组有限的实验数据的一个未知的密度矩阵。我们说明与实验数据的帮助下,SIC POVM层析成像和离散维格纳表示之间存在的深层连接。我们还强调了贝尔状态在这种方法中发挥的特殊作用,并提出了一个新的协议,量子密钥分发,在此期间,第三方能够承认或拒绝一个POSTERIORI的授权用户建立一个新的加密密钥的能力。
2008-05-31 quant-ph
Bell states, mutually unbiased bases and the Mean King's problem
当量子系统的状态属于N维希尔伯特空间时,N是素数的幂,可以将系统与具有N个元素的有限域(伽罗瓦域)相关联。本文引入了可以用场运算内在表示的广义Bell态,这些Bell态与广义Pauli群或Heisenberg-Weyl群的N^2个元素一一对应。这组由离散位移算子,并提供了一个离散实现的Weyl函数。由于广义贝尔状态和有限域的二次扩展的属性,我们得出一个特定的解决方案的平均国王的问题。这个解又被证明与一组N^2自伴算子一一对应,这组自伴算子提供了维格纳准分布的离散实现。
2005-06-27 quant-ph
Interpreting symplectic linear transformations in a two-qubit phase space
该研究针对偶数维度下辛线性变换与Wigner函数置换的对应不成立的问题,证明两量子比特相空间中结合Wigner函数重新诠释的辛线性置换等价于幺正变换,拓展了离散相空间的对应关系。
2024-03-21 quant-ph
Qubit decoherence in dissipative two-photon resonator: real-time instantons and Wigner function
研究单光子耗散谐振子中量子退相干现象,通过相空间势能和瞬子轨迹分析,揭示亚稳态与退相干率的理论框架。
2025-12-11 quant-ph
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
Wigner-function description of EPR experiment
我们提供了一个详细的描述EPR悖论(在玻姆版本)的两个量子位态的离散维格纳函数形式主义。我们比较了两个量子比特的概率分布相关的非可测量的可观测量(从Wigner函数计算)的概率分布代表两个完全相关的经典粒子在一个离散的相空间。在这两种情况下,我们写的更新公式后的措施,从而获得一个数学定义的\textit{classic collapse}和\textit{quantum collapse}。通过EPR实验研究了Alice和Bob量子比特在测量前后的联合概率分布,分析了非局域效应。特别是,我们给出了一个更精确的定义的局部性,我们称之为m-局部性:我们表明,量子系统可能会违反这种局部性,从而保持,在一个EPR类参数,量子力学的完整性。
2007-01-12 quant-ph
Some properties of multi-qubit systems under effect of the Lorentz transformation
研究了洛伦兹变换对多量子比特系统某些性质的影响。结果表明,保真度和纠缠度等性质随着维格纳角的增加而衰减,但如果所有的变换粒子都以相同的维格纳角变换,则可以得到改善。GHZ态平均容量的上界随着观测器的Wigner角的减小而增大,而W态的平均容量的上界随着观测器的Wigner角的减小而减小,并且具有更强的鲁棒性。在洛伦兹变换下,三态变换成另一个等价态,因此这些态执行量子信息任务的效率没有改变。
2013-10-18 quant-ph
Wigner function of a qubit
我们证明了实极化方法可以有效地应用于具有紧致相空间的几何非线性物理系统,如自旋。我们的方法使我们能够构建一个波函数的量子位在位置和动量表示,也是它的维格纳函数。这些结果可用于量子信息学。
2015-12-09 math-ph math.MP quant-ph
Wigner process tomography: Visualization of spin propagators and their spinor properties
我们研究了有限维维格纳表示的背景下,完全表征和可视化运营商使用的形状组装从球谐函数的线性组合的自旋系统的传播层析成像。通过测量带有附加辅助量子比特的增广系统中旋转轴球张量算符的期望值,可以在实验上恢复传播子的维格纳表示。该方法的实验证明标准的单量子比特量子门使用核磁共振光谱。特别是,这种方法提供了一个直接的和令人信服的可视化的自旋1/2粒子的旋转对应的传播子的旋量属性。
2018-07-11 quant-ph
Discrete Wigner Function Derivation of the Aaronson-Gottesman Tableau Algorithm
Gottesman-Knill定理确定稳定器状态和操作可以有效地经典模拟。对于三维及更大维度的量子点,稳定态和Clifford操作被发现对应于正的离散Wigner函数和动力学。提出了一种基于离散Wigner函数的奇$d$量子点模拟算法,该算法具有与Aaronson-Gottesman算法相同的时间和空间复杂度.我们表明,这两种算法的效率是由于谐波演化的辛结构的离散相空间。维格纳函数算法和Aaronson-Gottesman算法之间的差异可能仅仅是因为Weyl-Heisenberg群不在$d=2$的$SU(d)$中,并且量子比特具有与状态无关的上下文。这可以为将离散维格纳函数方法扩展到量子位提供指导。
2017-03-14 quant-ph
Generalized Wigner-Yanase Skew Information and the Affiliated Inequality
该研究提出一族包含Wigner-Yanase斜信息与量子Fisher信息为特例的广义斜信息,证明其凸性并简化Wigner-Yanase-Dyson猜想证明,还得到了量子比特系统斜信息不等式及不同维度下的上下界。
2023-06-13 quant-ph
Negative Wigner function by decaying interaction from equilibrium
提出一种仅通过相互作用突然衰减在平衡态下产生负Wigner函数叠加态的新方法,并展示其可检测性与量子相干性,且增加量子比特可增强效果。
2024-12-18 quant-ph
Jordan-Wigner transformation and qubits with nontrivial exchange rule
众所周知的(无自旋)费米子量子比特可能需要更微妙的考虑相比,通常的(自旋)费米子。考虑到一个模型与本地费米模式,形式上只有'占领'的国家|1>可能与关于粒子交换的反对称性有关,但“真空”状态|“0”不是。由于一般的超选择原理,为这种由一些“位置”索引的费米子量子比特引入交换规则可能看起来有问题。然而,在这项工作中,这种“超索引”量子位的一致的代数结构。考虑方法与超空间的构造有一定的联系,但与量子比特模型推广时所使用的超对称性的标准定义有一定的区别。
2021-11-01 cs.ET quant-ph
Effects of DM and KSEA interactions on entanglement, Fisher and Wigner-Yanase information correlations of two XYZ-Heisenberg-qubit states under a magnetic field
本研究采用纠缠负度、LQU和LQFI表征磁场及DM、KSEA相互作用下两XYZ-海森堡量子比特态的热纠缠,分析不同磁序下DM参数的影响,并结合Kraus算子发现LQFI在退相干下鲁棒性更强且存在退相位冻结现象。
2024-10-09 quant-ph
Comparison of Qubit and Qutrit like Entangled Squeezed and Coherent States of Light
光的压缩态是量子光学的重要研究课题之一,它是由光学非线性相互作用产生的。本文重点研究了由分束器、相移器和交叉克尔非线性效应产生的类量子比特纠缠压缩态。此外,我们还研究了双模量子比特和类量子比特ESS的Wigner函数。我们将证明双模ESS的Wigner函数的峰距是纠缠敏感的,可以作为纠缠的见证。与量子比特的情况一样,ESS也满足一夫一妻不等式,并与量子比特和纠缠相干态的结果进行了比较。
2016-05-28 quant-ph
X-states of a qubit pair of double classicality
本研究聚焦量子态领域,刻画了一类同时满足可分离与半正定Wigner函数条件的特殊双量子比特态,丰富了双经典性相关态的研究内容。
2025-10-05 quant-ph
Basis-independent stabilizerness and maximally noisy magic states
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);DIENS, École normale supérieure, PSL University, CNRS, INRIA(法国高等师范学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,法国国家信息与自动化研究所)
本文研究了绝对稳定子态和绝对威金纳正态态的特征,揭示了非稳定子态和威金纳负态的纯度下限,并提出了基于纯度的必要条件。
2026-10-01 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
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
Phase-space methods for representing, manipulating, and correcting Gottesman-Kitaev-Preskill qubits
Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)编码是一种很有前途的玻色子编码,由于其对噪声和全高斯门集的耐受性,它可以将量子比特编码成玻色子模式。我们提出了一个工具包相空间的描述和操作的GKP编码,包括维格纳函数的理想和近似的GKP状态,各种类型的混合GKP状态,和GKP编码的运营商。相空间方法的一个优点是,高斯幺正,计算所需的GKP码,对应于简单的变换的维格纳函数的参数。我们使用这一事实和我们的工具包来描述GKP纠错,包括魔术状态的准备,完全在相位空间中使用维格纳函数的操作。虽然我们的重点是在这里的正方形格GKP码,我们提供了一个通用的框架GKP码定义在任何格。
2021-08-25 quant-ph
Selective Wigner phase space tomography and its application for studying quantum chaos
本文提出选择性Wigner相空间层析(SWPST),利用Wigner矩阵的稀疏性高效重构量子态,并通过NMR实验在量子混沌kicked top模型中提取量子-经典对应特征。
2023-10-12 quant-ph
Quantum Wasserstein isometries of the $n$-qubit state space: a Wigner-type result
HUN-REN Alfréd Rényi Institute of Mathematics(匈牙利科学院阿尔弗雷德·雷尼数学研究所);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学)
本文研究了$n$-量子比特态空间的量子Wasserstein距离的等距群,证明其由Wigner对称性构成。
2026-07-30 math-ph math.MP math.OA
Wigner molecules and hybrid qubits
结果表明,通过系统的全组态相互作用(FCI)计算,对微观多体哈密顿量进行精确对角化,能够预测基于GaAs非对称双量子点的三电子混合量子比特的光谱随失谐量的变化.它进一步表明,由于强的电子间的相关性,这些光谱模式,包括避免交叉与不同的电子occupancy的左,右井的状态之间,是密不可分的维格纳分子的形成。这些物理实体不能被先前采用的独立粒子或Hubbard类型的混合量子位的理论建模所捕获。我们报告显着的协议与最近的实验结果。此外,目前用于多阱量子点的FCI方法可以直接扩展到处理Si/SiGe混合量子位,其中维格纳分子的核心作用最近也得到了实验证实。
2022-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Visualising multiqubit correlatons using the Wigner function
量子工程现在允许在一系列物理系统中设计和构建多量子比特状态。这些状态在本质上通常相当复杂,具有不同但相关的属性,包括单量子位和多量子位相干性甚至纠缠。所有这些性质都可以通过重构这些状态的密度矩阵来评估--但是大的参数空间可能意味着对这些状态的性质的物理洞察,并且它们的相干性可能很难实现。在这里,我们探讨如何维格纳函数的多部系统及其可视化提供丰富的信息的性质的状态,不仅在说明性的水平,而且在定量水平。我们测试我们的工具在光子架构利用两个光子的多个自由度。
2021-07-26 quant-ph
Towards a complete, continuous, Wigner function for an ensemble of spins or qubits
我们提出了一个新的准概率分布函数的合奏自旋半粒子或量子比特,有许多共同的性质与维格纳的原始函数的系统的连续变量。我们表明,这个函数提供了清晰和直观的图形表示各种各样的状态,包括Fock状态,自旋相干态,压缩态,叠加和统计混合。与以前试图表示自旋/量子位的集合不同,这种分布能够同时表示几个角动量壳。
2013-03-01 math-ph math.MP quant-ph
Representations of two-qubit and ququart states via discrete Wigner functions
通过将Schwinger酉算子与特殊酉群$\mathrm{SU(N)}$的生成元联系起来的一个良好的映射方案,有可能建立一个以离散$\mathrm{SU(N)}$ Wigner函数为合法副产品的有限维离散相空间的自洽理论框架.在本文中,我们应用这些结果的目的是提出一个详细的研究离散的$\mathrm{SU(2)} \otimes \mathrm{SU(2)}$和$\mathrm{SU(4)}$维格纳函数,在直接连接的实验涉及,除其他事项外,层析重建的密度矩阵有关的两个量子比特和quantum状态。接下来,我们建立了一个正式的对应关系的描述,使我们能够可视化的量子相关效应,这些国家在有限维离散相空间。此外,我们进行了理论研究的两个量子比特的X-态,它结合离散的Wigner函数和它们各自的边缘分布,以获得一个新的函数负责定性描述量子相关效应。最后,我们还讨论了离散的Husimi和Glauber-Sudarshan分布函数的可能扩展,以及未来在自旋链上的应用。
2019-08-17 math-ph math.MP quant-ph
Localized states ("qubits"), entanglement and decoherence from Wigner zoo
我们提出了应用变分小波方法的Wigner/von Neumann/Moyal和相关方程的非线性(多项式)动力学问题的解决方案的建设和分析。(朴素)变形量化,多分辨率表示(精确多尺度分解)和变分方法是关键点。我们利用紧支集小波基和小波包基上的高局部化非线性本征模构造解。我们证明了(稳定)本地化模式(小波)的外观,并考虑纠缠和退相干作为可能的应用。
2004-05-10 nlin.PS physics.optics 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
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
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
Tripartite multiphoton Jaynes-Cummings model: Analytical solution and Wigner nonclassicalities
该研究针对量子比特与两个谐振子经多光子Jaynes-Cummings作用耦合的三部分系统,推导了解析解,实现激发完美转移,并揭示多光子非线性可增强Wigner负性等非经典特性。
2025-01-15 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
Continuous Multipartite Entangled State in Wigner Representation and the Violation of Zukowski-Brukner Inequality
构造了N模压缩态的显式Wigner函数。基于Wigner函数描述了相空间位移宇称算符联合测量中的关联性,利用Zukowski-Brukner N量子比特贝尔不等式的破坏,研究了多体纠缠态的非定域性.我们发现,这种压缩态的量子预言违反了这些不等式的数量,随着数量N的增长。
2004-12-21 quant-ph
Harnessing quantumness of states using discrete Wigner functions under (non)-Markovian quantum channels
本文研究 qubit、qutrit 与双 qubit 系统在(非)马尔可夫 RTN 和 AD 信道中的 DWF 负性演化,并构造可用于量子计算与隐形传态的负量子态。
2023-07-04 quant-ph
A unified framework of transformations based on the Jordan-Wigner transformation
化学哈密顿量的量子模拟使得化学性质的有效计算成为可能。映射是量子计算机模拟费米子系统的关键步骤之一。在这项工作中,提出了一个统一的框架的变换映射费米子系统的量子比特系统,许多现有的转换,如乔丹-维格纳,布拉维-Kitaev,宇称变换,包括在这个框架。在此基础上,提出了多层分段奇偶校验(MSP)变换。MSP变换是一个具有可调参数向量的一般映射,可以看作是上述映射的推广。此外,MSP转换可以灵活地调整,当处理不同的系统。将这些映射应用于各种分子的电子结构哈密顿量,发现MSP变换在哈密顿量模拟电路中所需的泡利算子和门的数量上表现得更好。MSP变换将减少对有噪声的中等规模量子器件进行汉密尔顿模拟的量子位门要求,并且它将为研究人员提供更广泛的映射选择。
2022-10-09 quant-ph
Wigner-Yanase skew information as tests for quantum entanglement
利用Wigner-Yanase斜信息提出了一个Bell型不等式,该不等式是二次的,并且在每个位置上只涉及一个可观测的局部自旋.该不等式给出了多体量子系统从可分离态到完全纠缠态的分级分类,比二次贝尔不等式给出的从二纠缠态到完全纠缠态的分级分类更有效.特别地,证明了该不等式为区分两个量子比特的纠缠态和非纠缠态提供了一个精确的检验。我们的不等式揭示了量子纠缠和信息论之间的关系。
2010-02-20 quant-ph
Quantum Nonlocality of N-qubit W states
提出了一种测试N个量子比特的量子非局域性的实验装置。该方法是Banaszek和Wodkiewicz [1]提出的光学装置的推广。N个量子比特的量子非定域性可以通过它对N个量子比特的贝尔不等式的破坏得到。实验中测得的关联函数用维格纳函数描述。还考虑了探测器效率不高的影响。
2005-11-02 quant-ph
Picturing Qubits in Phase Space
我特别关注一量子比特和两量子比特系统,解释如何将n量子比特系统的量子态表示为离散2^n x 2^n相空间上的实函数--广义维格纳函数。相空间是基于具有2^n个元素的有限域,其几何结构自然导致构造一个2^n+1个相互共轭基的完备集。
2003-08-09 quant-ph
Discrete and Continuous Wigner Functions in Open Quantum Systems: Non-Markovian and Thermodynamic Effects
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度海德拉巴理工学院)
本论文利用离散维格纳函数框架研究有限维量子系统中非经典资源的识别、表征与保护,重点分析非马尔可夫噪声下负性量子态的演化、保护策略及其在量子隐形传态和纠缠度量中的优势。
2026-05-28 quant-ph
Ultrafast Hybrid Fermion-to-Qubit mapping
本研究提出一族保局域性费米子-量子比特映射,所需辅助量子比特少于现有方案,还提出结合Jordan-Wigner与Bravyi-Kitaev映射优势的非局域变体,大幅缩短电路长度。
2023-06-22 quant-ph
Certifiable Lower Bounds of Wigner Negativity Volume and Non-Gaussian Entanglement with Conditional Displacement Gates
提出一种仅使用条件位移门和量子比特读出来认证腔间非高斯纠缠的方法,通过测量特征函数的少数点即可同时给出 Wigner 负性体积与纠缠几何度量的实验下界,且无需态层析。
2024-07-30 quant-ph
Wigner function of accelerated and non-accelerated Greenberger Horne Zeilinger State
讨论了加速和非加速GHZ态的Wigner函数行为。对于非加速GHZ状态,Wigner函数的最小/最大峰值取决于分布的角度,其中它们在分布的角度的固定值处有规律地显示。我们发现,对于加速GHZ状态,最小界限随着加速度的增加而增加。增加的速率取决于加速的量子比特的数量。由于维格纳函数的正性/负性行为,人们可以将其分别用作经典/量子相关存在的指标。量子关联和经典关联的最大值取决于初始GHZ态的纯度。经典关联所描述的维格纳函数的行为与加速度无关,但取决于其纯度。
2019-01-25 quant-ph
Quantum phase space measurement and entanglement validation made easy
最近已经表明,可以将任何系统的完整量子态表示为相空间准概率分布(维格纳函数)[Phys Rev Lett 117,180401]。这样的功能采取的形式的期望值的观察,有一个直接的类比置换宇称算子。在这项工作中,我们给出了一个程序的维格纳函数的测量,应该适用于任何量子系统。我们已经将我们的程序应用于IBM的量子体验五量子比特量子处理器,以证明我们可以测量和生成两个不同的Bell态以及五量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的Wigner函数。由于自旋系统的维格纳函数不是唯一的,我们定义,比较和对比两个不同的例子。我们展示了如何使用这些维格纳函数导致量子态分析的最佳方法,特别是在特定的特性功能是特别感兴趣的情况下(如自旋薛定谔猫态)。此外,我们表明,这种分析导致直接的,可能是非常有效的,纠缠测试和状态表征方法。
2017-06-15 quant-ph
Relating relative Rényi entropies and Wigner-Yanase-Dyson skew information to generalized multiple quantum coherences
量子相干性是量子信息处理的重要资源。通过采用在NMR系统中大量应用的相干阶的语言,量子相干性目前已经在多个量子相干性(MQCs)方面被解决。本文研究了$α$-MQCs,这是一种基于$α$ -相对纯度的新型多重量子相干性.相对纯度是一种类似于量子保真度的信息论量词,与Rényi相对熵$α$密切相关.我们的框架能够将$α$ -MQCs与Wigner-Yanase-Dyson偏斜信息(WYDSI)联系起来,WYDSI是一种在量子热力学和量子精密测量中发现应用的不对称单调。此外,我们推导出一个家庭的$α$ -MQC的界限,特别是显示,$α$ -MQC定义了一个下界的量子费舍尔信息(QFI)。我们用单量子比特态、双量子比特贝尔对角态和一大类多粒子混合态描述的量子系统来说明这些思想。最后,我们调查的时间演化的$α$ -MQC光谱和相对纯度的整体信号,通过模拟多体的所有到所有伊辛哈密顿量的时间反转动力学和评论的应用程序的物理平台,如NMR系统,被困离子,和超冷原子。
2020-08-10 quant-ph
Exceptional phase transition in a single Kerr-cat qubit
Longyan University(龙岩学院);Fuzhou University(福州大学)
研究通过驱动耗散的Kerr-猫量子比特构建了李维异常结构,揭示了由LEP驱动的量子相变特征及Wigner函数负性作为真实量子相干性的标志。
2026-02-02 quant-ph