Quantum Channel Modelling by Statistical Quantum Signal Processing
在本文中，我们感兴趣的量子信号模型的统计信号处理方法。由于高斯态是一种重要的鲁棒态，并且大多数重要的量子信息实验都是在高斯光下进行的，因此输入的量子信号被认为是高斯分布的。在此基础上，建立了联合噪声模型，并利用发送信号和联合量子噪声的卷积建立了接收信号模型，实现了单量子链路的理论可达容量。在联合量子噪声模型中，我们考虑了量子泊松噪声和经典高斯噪声。我们比较了量子信道的容量与SNR的关系，以检测其总体趋势。本文利用随机变量表示的信道方程对量子信号和噪声模型进行了统计研究。这些方法是为了发展量子统计信号处理而提出的，其思想来源于统计信号处理。
2023-02-16 eess.SP quant-ph
Quantum particles from classical statistics
量子粒子和经典粒子在经典统计物理学的共同背景下描述。粒子的“经典”或“量子”性质不再是一个基本的概念差异。然而，量子粒子和经典粒子之间的动力学是不同的。在经典统计系综中，我们用可观测量描述了量子粒子的位置、运动和关联。另一方面，我们还明确地构造了经典粒子的量子形式，给出了经典粒子的波函数和哈密顿量。对于一个合适的经典概率的时间演化和一个合适的可观测量的选择，量子粒子在势中的所有特征都可以从经典统计中推导出来，包括干涉和隧穿。除了概念上的进步之外，以共同的形式主义处理经典和量子粒子可能会导致经典统计学和量子物理学之间有趣的交叉。
2010-02-11 quant-ph
q-Deformation and free statistics for interaction of a field and a particle
在无偶极近似的随机极限下，描述了量子粒子与量子场相互作用模型的自由（或量子玻尔兹曼）统计的出现。量子场被认为是高斯（例如温度）状态。描述场与粒子相互作用的纠缠算符满足q-变形关系，在随机极限下产生自由统计。
2020-01-06 quant-ph
Counting Statistics of Many-Particle Quantum Walks
我们研究了许多非相互作用粒子在分束器阵列上的量子行走，作为多模系统中单粒子和多粒子干涉竞争的一个范例。我们推导出多模粒子数关联函数的一般表达式，适用于玻色子和费米子，并推断出明显的签名的多粒子干扰的计数统计。
2011-06-07 quant-ph
Equivalence of the grand canonical partition functions of particles with different statistics
证明了具有单粒子能谱$ε_i = (2n+k+3/2)\hbarω$的理想玻色系统的巨配分函数与具有单粒子能谱$ε_i =(n+1/2)\hbarω$的质点系的巨配分函数是相同的，并且服从基于置换群的一种特殊统计量.
1997-08-27 quant-ph
Quantum computation based on particle statistics
尽管粒子统计对称性具有明显的逻辑特征，但它们并不是量子计算中所利用的固有量子特征。一个困难可能是，作为幺正演化的运动常数，粒子统计对称性不能影响这种演化的过程。我们试图避免这种可能的僵局，通过引入一个广义的（反事实的，生硬的）配方，这种类型的对称性成为一个看门狗的影响塑造一个单一的计算过程的演变。这项工作是一种探索。
1998-06-03 quant-ph
Multi-particle entanglement and generalized N-particle teleportation using quantum statistical correlations
多粒子纠缠态的构建和N-（自旋1/2）粒子的直接隐形传态是量子信息处理的重要领域。已经提出的一些不同的方案通过受控的隐形传态来解决这个问题。本文利用多体维里展开中的标准量子统计关联来确定N粒子态的最大纠缠。这些状态通过适当的轨迹保持纠缠状态的粒子数较少，可以推广到任意数量的粒子。结果表明，它们在广义N粒子直接隐形传态中是非常有用的。相应的量子门也表明从简单的计算基态的隐形传态方案。
2007-10-18 quant-ph
Optimal State Discrimination Using Particle Statistics
本文将粒子统计方法应用于量子态的最佳模糊判别问题。要区分的状态被编码在相同粒子的内部自由度中，并且我们使用外部自由度的聚束和反聚束来区分各种内部状态。我们表明，我们可以实现最佳的单镜头歧视概率只使用粒子统计的影响。我们讨论有趣的应用，我们的方法来检测纠缠和纯化混合态。我们的方案可以很容易地实现与当前的技术。
2003-09-10 quant-ph
Correspondence of Bell State and One-Particle State Transformations
在两粒子纠缠量子态（例如贝尔态）与组成单粒子态的相对值之间存在直接对应。这为量子计算提供了一个新的理论基础，它利用单粒子态的顺序处理，而不是与多粒子态相关的并行处理。它表明，确定性变换可以对应于某些贝尔态操作。这对继续讨论量子实在论和纠缠有一些启示。主张相对现实主义原则。
2006-05-02 quant-ph
Quantum Statistics of Identical Particles
全同粒子系统总是服从玻色统计或费米统计的经验规则，通常是通过将它加到非相对论性量子力学的公理中而强加给理论的，结果是其他统计行为被先验地排除在外。一个更普遍的方法是问，还有哪些多粒子统计与全同粒子的不可约性相一致。这种策略提供了一种方法来讨论可能违反的泡利不相容原理，它导致了一些有趣的问题有关的准备状态和超选择规则下的置换群的不变性。
2022-07-27 quant-ph
Run-and-tumble exact work statistics in a lazy quantum measurement engine: stochastic information processing
本文提出一种单量子比特量子测量引擎，通过懒惰概率降低信息处理能耗，证明提取功为二阶马尔可夫过程，并给出精确统计与最优懒惰概率。
2024-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exploiting Particle Statistics in Quantum Computation
我们描述了一个可解释的投机形式的量子计算，利用粒子（费米子，玻色子）统计，根据广义的，反事实的解释。在孤立系的理想情况下，这种形式的计算似乎产生NP-完全= P。
1998-06-25 quant-ph
Quantum statistical effects in multi-channel wave packet scattering of non-interacting identical particles
对于多个不相互作用的全同粒子以不同的波包状态进入多通道散射体，我们构造了一个产生各种散射结果的概率的母函数。这用于评估散射到给定（第$m$个）通道中的粒子$\overline{n}_m$的平均数、单通道统计和通道间相关性。我们发现，对于最初不相关的粒子，不变性改变单通道统计，而不改变的值的$\overline{n}_m$。对于不相关的玻色子和费米子，聚束和反聚束行为可以在极端情况下概率检测到，使所有粒子散射到同一个通道中，或者没有粒子散射到一个或多个通道中。作为一个例子，我们考虑一个腔与一个单一的长寿命的谐振访问的粒子，这使得他们“堆积”内的散射。
2016-06-21 quant-ph
Optimal data processing for quantum measurements
我们考虑一般的测量方案，其中的整体平均的运营商是通过适当的数据处理的结果所描述的POVM的量子测量确定。我们确定的最佳处理，最大限度地减少估计的统计误差。
2006-10-10 quant-ph
Classical phase space and statistical mechanics of identical particles
从全同粒子的量子理论出发，我们展示了如何定义一个保留量子统计信息的经典力学。我们考虑两个与量子霍尔效应相关的例子：最低朗道能级中的全同粒子和陈-西蒙斯金兹伯格-朗道模型中的涡旋。在这两种情况下，所得到的{ \em经典}统计力学是一个非平凡的经典极限的Halfton的不相容统计。
2000-03-27 cond-mat quant-ph
General statistics of particles without spin
在量子场论的背景下，通过在配分函数的定义中引入计数算子，分析了获得不同于玻色-爱因斯坦或费米-狄拉克的奇异统计的可能性.此运算符表示允许的状态数的统计权重。特别地，分析了ewkons的统计（在Phys.Rev.E94，062115，2016中介绍）。它们的压强与能量密度呈负相关，这是暗能量共有的特征。目前的方法发展的可能性描述暗能量与非相互作用粒子场与ewkon的统计。
2018-02-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Statistical Distribution of quantum particles where any of them can be a fermion with probability [P] or a boson with probability [1-p]
尽管费米子和玻色子在物理性质和统计分布上有着明显的差异，但我们不得不提出以下问题。量子粒子系统的统计分布形式是什么，其中任何一个粒子都可以是概率为[P]的费米子，也可以是概率为[1-P]的玻色子？本文解决了这一问题
2012-03-29 physics.gen-ph quant-ph
Statistical Signal Processing for Quantum Error Mitigation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Instituto Superior Técnico（里斯本高等技术学院）
本文提出一种基于统计信号处理的量子误差缓解方法，通过滤波和期望最大化算法估计无噪声输出，在IBM模拟中验证有效性，并展示其可扩展性。
2026-09-09 cs.IT eess.SP math.IT
Fractional exclusion statistics -- the method to describe interacting particle systems as ideal gases
我表明，如果一个系统的相互作用粒子的总能量可以写为准粒子能量的总和，那么准粒子系统可以被视为一般的理想气体分数不相容统计（FES）。给出了计算FES参数的一般方法。相互作用的粒子系统不能被描述为玻色和费米准粒子的理想气体，除非在平凡的情况下。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Particle-Number-Preserving Quantum Signal Processing for Thermal Properties: Canonical-Ensemble Estimation and Grand-Canonical Reconstruction
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Korea University（高丽大学）；National Research Council of Science & Technology（国家科学技术研究委员会）
提出一个端到端量子模拟框架，结合粒子数守恒Trotter化与广义量子信号处理，估计正则热性质，并通过经典重加权实现巨正则重构，在特定温度区间优于经典Lanczos方法，数值验证于二维Hubbard模型。
2026-10-08 cs.NA math.NA quant-ph
Quantum Statistics Forbids Particle Exchange Statistics beyond Bosons and Fermions in 3D
Tiangong University（天津工业大学）；People’s Public Security University of China（中国人民公安大学）；Tianjin University（天津大学）；Dali University（大理大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
本文证明在三维空间中，量子理论本身排除了超越玻色子和费米子的粒子交换统计。
2025-12-25 math-ph math.MP quant-ph
Switchable Particle Statistics with an Embedding Quantum Simulator
我们提出了一个嵌入量子模拟器的粒子统计开关的实现。通过将玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计编码到一个扩大的希尔伯特空间中，量子粒子的统计可以在时间演化过程中原位改变，从玻色子到费米子，从费米子到玻色子，可以根据需要多次改变。我们用几个量子比特的例子来说明我们的建议，尽管该协议可以直接扩展到更大数量的粒子。该提议可以在不同的量子平台上实现，例如捕获离子，量子光子学和超导电路等。实现量子粒子的置换对称化和反对称化的可能性增强了量子模拟的工具箱，用于非物理操作以及对称变换。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Full Counting Statistics of Stationary Particle Beams
我们提出了一个一般的计划，处理粒子束作为许多粒子系统。这包括完整的计数统计和玻色/费米对称性的要求。在静止极限，即，对于越来越长的光束，总粒子数发散，并且在Fock空间中的描述不再是可能的。因此，我们扩展的形式主义，包括固定梁。这些光束表现出定义明确的“局部”计数统计数据，我们的意思是落入任何给定有限区间的所有点击的完整计数统计数据。我们详细地处理一个源的模型，创建粒子在一个固定的状态，然后根据自由时间的演变演变，我们确定所产生的固定光束在远场。与单粒子图像相比，我们得到了由于玻色/费米统计的校正，这取决于发射率。我们还考虑平面波作为静止的许多粒子的状态，并确定在这样的光束连续点击之间的间隔的分布。
2011-03-07 math-ph math.MP quant-ph
Engineering statistical transmutation of identical quantum particles
量子力学的一个基本支柱是不可区分的量子粒子。在三维空间中，它们可以分为费米子或玻色子，在粒子交换下分别具有反对称或对称的波函数。这种量子统计的众多表现之一是费米子（玻色子）反聚束（聚束）的趋势。在一个具有两个可能的出射通道的两粒子散射实验中，对于费米子，两个粒子到达不同终端的概率增加（相对于经典粒子），而对于玻色子，则减少。在这里，我们表明，通过使粒子与外部自由度纠缠，我们可以设计量子统计嬗变，例如导致费米子聚束。我们的分析可能会对所观察到的任意子的分数统计产生影响，包括非阿贝尔统计，并对存在外部自由度的量子计算操作产生严重影响。
2018-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Quantum Statistics of Two Identical Particles and Modified Hong-Ou-Mandel Interferometer
提出利用具有多个内部能级的双粒子干涉仪探测两个全同粒子从量子不可区分到经典可区分的统计转变，并通过幺正散射过程实现平衡分布的直接测量。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum Statistics with Classical Particles
粒子的不可逆性通常被认为是一种固有的量子性质，经典理论不可能拥有这种性质。然而，桑德斯认为这是不正确的，经典上不可区分的粒子是可能的。我使这一建议具体描述一类微观经典理论，涉及不可区分的粒子跳跃随机在一个图形上，并表明，它应该是可能的实验创建一个物理系统实现一个简单的模型，通过连续观察原子被困在一个光晶格。不可分辨的经典粒子服从玻色-爱因斯坦统计，表现出相关的成簇现象，在适当的模型中，甚至可以经历玻色-爱因斯坦凝聚。
2005-12-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Complexity of full counting statistics of free quantum particles in product states
研究了玻色子和费米子多粒子乘积态中单粒子算符的量子力学期望值的计算复杂性。这样的期望值出现，特别是在全计数统计问题。根据初始多粒子产物状态，期望值可能容易计算（所需的操作次数与粒子数成多项式关系）或难以计算（至少与矩阵的积式一样难）。然而，如果我们只考虑有限个最终单粒子态的全计数统计，那么在所有分析的情况下，全计数统计生成函数变得容易计算。我们证明后一种说法的一般情况下的费米子产品状态和单玻色子产品状态（相同的玻色子采样建议中使用）。这一结果可能与使用多粒子乘积态作为量子计算的资源有关。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cs.CC quant-ph
Beyond the density operator and Tr(ρA): Exploiting the higher-order statistics of random-coefficient pure states for quantum information processing
本文提出随机系数纯态（RCPS），通过利用状态系数的高阶统计量突破传统密度算符与Tr(ρA)的信息限制，提出多次制备程序以提取测量结果高阶统计信息，并在量子过程层析成像参数估计中验证了该方法的有效性。
2022-04-21 physics.data-an quant-ph stat.ML
Fermionic full counting statistics with smooth boundaries: from discrete particles to bosonization
我们重新审视的问题，完全计数统计的粒子的一段一维气体的自由费米子。使用分析和数值方法相结合，我们研究了离散颗粒的计数和连续颗粒密度之间的交叉作为计数过程中的平滑的函数。在离散粒子极限下，结果由Toeplitz行列式的Fisher-Hartwig展开给出，而在连续极限下，我们恢复了玻色化结果。这个带有平滑的全计数统计的例子也与正交性突变、费米边奇异性和非平衡玻色子化有关。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
The Relation of Constraints on Particle Statistics for Different Species of Particles
量子是以参数$q$为特征的粒子，它允许玻色和费米统计之间的平滑插值; $q=1$给出玻色子，$q=-1$给出费米子。在本文中，我们给出了一个启发性的论点推广的统计量守恒的三线性耦合的形式$\bar{f}fb$，其中$f$是费米子类和$b$是玻色子类。我们表明，$q_f^2=q_b$。特别是，我们将$q_γ$上的光子束缚与$q_e$上的电子束缚联系起来，从而使非常精确的电子束缚能够传递给光子。这一论点的延伸表明，所有粒子都是费米子或玻色子。
1998-08-18 hep-ph hep-th nucl-th
Local exclusion principle for identical particles obeying intermediate and fractional statistics
一个本地的排斥原则观察到的相同的粒子服从中间/分数交换统计在一个和两个维度，导致边界的动能的密度。这对Lieb-Liniger和Calogero-Sutherland类型的模型有影响，并且意味着当统计参数是奇数分子分数时，任意子气体的能量有一个非平凡的下限。我们讨论这是否实际上是一个必要的要求。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Particles of generalized statistics, quantum logic and categories
Wladyslaw Marcinek（1952-2003）在粒子相互作用、广义统计的分类方法、量子比特和量子逻辑、包围算子、配边和非对易Fock空间方面的辉煌和原始未完成的想法的集合。
2004-03-22 cond-mat.other hep-th math-ph
q-Functional Field Theory for particles with exotic statistics
本文给出了相互作用q粒子系统量子场论的泛函方法的连续描述。这些粒子服从奇异统计，出现在凝聚态物理、磁学和量子光学的许多问题中。受标准场论的一般思想的启发，我们推导出了奇异粒子系统的配分函数和格林函数生成泛函的q-泛函导数公式。这导致相应的扰动系列和图表技术。结果示出了一个一维的q粒子系统的考虑，并与以前得到的一些精确表达式进行比较。
1997-05-13 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
