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
Wigner distributions for finite state systems without redundant phase point operators
我们建立了Wigner分布的$N$态量子系统的狄拉克启发的方法。在这种情况下,需要一个$2N\times 2N$相空间的工作,特别是当$N$是偶数,我们的方法是统一的基础上$N\times N $相空间网格,从而避免了必须调用一个“四倍”相空间,因此伴随redundance。对$N$的奇偶情况进行了详细的分析,发现两者之间存在着显著的差异。虽然$N$奇数情况允许完全实现marginals属性,但偶数情况仅在有限的意义上这样做。这就导致了在偶数情况下,人们会得到几个同样好的维格纳分布定义,而在奇数情况下,选择是唯一的。
2009-09-08 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
Wave-function microscopy: Derivation and anatomy of exact algebraic spinful wave functions and full Wigner-molecular spectra of a few highly correlated rapidly rotating ultracold fermionic atoms
本文结合 FCI 精确对角化与符号处理,推导快速旋转超冷费米原子的精确代数总自旋波函数及完整 LLL 谱,揭示 Wigner 分子形成。
2025-06-09 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Wigner transport equation with finite coherence length
使用维格纳函数研究开放系统中的量子输运提出了严厉的批评。有些问题是由于假设感兴趣的系统外的电子动力学的相干长度为无穷大而引起的。在目前的工作中的维格纳函数的理论进行了修订,假设一个有限的相干长度。建立了一个新的动力学方程,对应于将Wigner动量移离实轴,并对一维势垒的情况进行了数值分析。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
From the discrete Weyl -- Wigner formalism for symmetric ordering to a number -- phase Wigner function
研究了有限维相空间中的一般Weyl-Wigner形式。然后将这种形式化推广到奇维Hilbert空间中算子对称序的情形。找到了离散相空间上相应的Wigner函数,并讨论了当Hilbert空间的维数趋于无穷大时的极限。结果表明,这一极限给出了量子光学中的数相维格纳函数。在偶数维Hilbert空间中的“几乎”对称序得到了类似的结果。研究了本文所介绍的离散Wigner函数与文献中出现的其它离散Wigner函数之间的关系。
2016-09-13 quant-ph
Phase-space descriptions of operators and the Wigner distribution in quantum mechanics II. The finite dimensional case
给出了N能级量子系统Wigner分布建立问题的一个完整解决方案。该方案利用了Dirac在定义非对易可观量函数的过程中引入的一些思想,并且对所有N都是一致的。此外,这里开发的构造具有基本上无输入的优点,因为它只需要找到某个N^2 × N^2复对称矩阵的平方根,如图所示,这项任务总是可以通过分析来完成。作为一个例子,一个单一的量子比特的情况下,考虑了一些细节,它表明,一个恢复的结果,费曼和伍特斯在这种情况下,没有求助于任何辅助结构。
2005-07-20 quant-ph
A finite-resources description of a measurement process and its implications for the "Wigner's Friend" scenario
引入有限资源下的量子测量过程模型,利用封闭系统平衡和典型性工具将测量坍缩视为封闭动力学的有效描述,并指出在“维格纳的朋友”场景中,双方承认有限资源视角即可达成一致。
2025-04-02 quant-ph
A Wigner distribution function for finite oscillator systems
我们定义了一维有限量子系统的Wigner分布函数,其中位置和动量算符具有有限(无多重性)谱。因此,在离散相空间上,即在有限离散正方形网格上定义分布函数。这些离散的维格纳函数具有许多类似于连续量子系统(如量子谐振子)的维格纳函数的性质。作为一个例子,我们考虑所谓的su(2)振子模型在2j+1维,这是已知的趋于正则振子时,j趋于无穷大。特别是,我们比较了我们的离散维格纳函数的su(2)振荡器与著名的维格纳函数的正则量子振荡器的图。这种比较支持我们的离散维格纳函数的方法。
2013-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Time evolution of coupled spin systems in a generalized Wigner representation
由Wigner函数给出的相空间表示是描述无限维量子系统的量子态和描述其时间演化的有力工具,在量子光学等领域得到了广泛的应用。连续相空间也被研究用于有限维量子系统,如自旋系统。然而,少得多的是已知的有限维,耦合系统,我们提出了一个完整的理论,这种情况下的维格纳函数。特别是,我们提供了一个自包含的维格纳形式主义描述和预测耦合自旋的时间演化,这有助于可视化的多体量子态的高维结构。我们完全处理的情况下,任意数量的耦合自旋1/2,从而建立运动方程使用维格纳函数。时间演化的显式形式,然后计算多达三个自旋1/2。我们的耦合自旋系统的维格纳表示的基本物理原理说明了多个例子,很容易翻译到其他实验方案。
2018-07-30 quant-ph
Translations and reflections on the torus: Identities for discrete Wigner functions and transforms
一个有限的希尔伯特空间可以与一个周期性的相空间相关联,也就是说,一个环面。一个有限子群的运营商对应的反射和翻译的环面形式分别为基础的离散外尔表示,包括维格纳函数,并为它的傅里叶共轭,和弦表示。它们在克利福德变换下是不变的,并且遵守与连续表示类似的乘积规则,因此允许计算观测值的期望值和相关性。在这里,我们进口新的身份从纯态维格纳和弦功能的产品的连续,涉及,例如,逆相空间参与比和相关性的状态与其翻译。新的身份推导涉及{ \it过渡}魏格纳或弦函数的过渡运营商$\ket{ψ_1}\bra{ψ_2}$。扩展的反射和翻译运营商的一个双重环面相空间导致的代表性的超运营商,因此建设的传播魏格纳功能从外尔表示的发展运营商。
2018-08-02 quant-ph
Sum uncertainty relations based on Wigner-Yanase skew information
研究了任意有限$N$量子力学观测量的和不确定关系。利用Wigner和Yanase引入的斜信息,给出了一些不确定性不等式.这些不确定性不等式是非平凡的,只要观察是相互非交换的。这些新的和现有的不确定性不等式之间的关系进行了研究。详细的例子。
2016-06-05 quant-ph
Wigner distribution, nonclassicality and decoherence of generalized and reciprocal binomial states
光的量子态可以表示为有限的Fock态叠加(FSFS)。我们证明了非经典的任意FSFS通过其相空间分布,如Wigner函数和$Q$ -函数。通过考虑FSFS的Wigner函数在振幅衰减和相位阻尼通道中的时间演化,研究了FSFS的消相干特性。作为例子,我们确定了广义和互易二项式态的非经典性和退相干。
2013-07-01 quant-ph
The Wigner distribution function for the $\mathfrak{su}(2)$ finite oscillator and Dyck paths
最近,一个新的定义的维格纳分布函数的一维有限量子系统,其中的位置和动量算子有一个有限的(无多重性)的频谱,被开发。该分布函数定义在离散相空间(有限正方形网格)上,因此可以称为维格纳矩阵。在目前的文件中,我们计算这个维格纳矩阵(或者更确切地说,前维格纳矩阵,这是一个简单的矩阵乘法的维格纳矩阵)的情况下,$\mathfrak{su}(2)$有限振荡器。矩阵元素的第一个表达式涉及Krawtchouk多项式的平方和,并遵循标准技术。我们还设法提出了第二种解决方案,其中矩阵元素是Dyck多项式的评估。这些Dyck多项式是根据众所周知的Dyck路径定义的。前维格纳矩阵元素的这种组合表达式变得特别简单。
2016-12-22 math-ph math.MP quant-ph
Efficient Quantum Tomography of Two-Mode Wigner Functions
介绍了一种重构多模态连续变量系统Wigner函数的有效方法。它基于半定规划的凸优化,并且还包括最大熵原理的一个版本,以产生无偏状态。所提出的方法的一个关键组成部分是在截断Fock基础上的状态表示。作为奖励,离散有限表示允许容易地量化纠缠。
2019-12-27 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
Hudson's Theorem for finite-dimensional quantum systems
我们证明了,在奇维希尔伯特空间中,唯一具有非负维格纳函数的纯态是稳定态。Clifford群被确定为保持正性的酉运算的集合。这个结果可以看作是哈德逊定理的一个离散形式。哈德森建立了连续变量系统,纯态的维格纳函数没有负值当且仅当状态是高斯的。转向混合态,可以推测只有稳定态的凸组合才会产生非负的维格纳分布。我们用一个反例来反驳这个猜想。此外,我们给出了一个公理化的特征,它完全固定的维格纳函数的定义和比较两种方法的希尔伯特空间的素数幂维稳定状态。在讨论的过程中,我们推导出明确的公式的稳定器代码的数量定义在这样的系统。
2007-02-01 quant-ph
A Family of Weyl-Wigner Transforms for Discrete Variables Defined in a Finite-Dimensional Hilbert Space
我们研究了定义在有限素数维度的Hilbert空间中的离散变量的Weyl-Wigner变换$N$。我们定义了一个家庭的Weyl-Wigner变换的相位参数的函数。我们表明,它是只有一个特定的值的参数,我们已经检查的所有属性有一个平行的情况下定义在无限维希尔伯特空间的连续变量。简要讨论了几何解释。
2016-11-23 math-ph math.MP quant-ph
Discrete Wigner functions and quantum computational speedup
在[Phys.Rev.A70,062101(2004)]中,Gibbons等人定义了一类离散Wigner函数W来表示有限维希尔伯特空间d中的量子态。我刻画了一组C_d的状态具有非负的W同时在所有定义的W在这一类。当d<6时,证明了C_d是稳定器状态的凸包.这支持了W的负性对于纯态量子计算的指数加速是必要的这一猜想。
2005-04-05 quant-ph
Wigner function and the successive measurement of position and momentum
维格纳函数是一种准分布,它提供了量子力学系统在位置和动量相空间中的状态表示。在本文中,我们找到了维格纳函数和适当的测量之间的关系,包括系统的位置和动量,推广了冯诺依曼测量模型。我们引入两个探头耦合连续的时间投影仪与系统的位置和动量。我们表明,可以将维格纳函数的柯克伍德联合准分布的位置和动量,后者,反过来,是一个特殊的情况下,连续测量。我们首先考虑在连续希尔伯特空间中描述的量子力学系统的情况,然后转向离散的有限维希尔伯特空间的情况。
2013-12-25 quant-ph
Wigner distributions for n arbitrary observables
我们研究了推广的维格纳函数的任意元组的厄米算子。我们表明,任何收集厄米算子A1. An和任何存在的量子态在R^n上都有一个唯一的联合分布,其性质是算子的所有线性组合的边缘与它们的量子对应物重合。换句话说,我们考虑所有线性组合的精确量子概率分布的逆Radon变换。我们称之为维格纳分布,因为对于位置和动量,这个性质定义了标准的维格纳函数。我们讨论了有限维系统的应用,建立了许多基本性质,并举例说明这些。这些性质包括支持度、奇点位置、正性、对称群下的行为和信息完备性。
2020-07-08 quant-ph
Radial Coarse Graining Restores Vacuum Majorization in Wigner Phase Space
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);ICTP-AP, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学 ICTP-AP)
本文通过径向能量壳层粗粒化Wigner函数,纠正了真空majorization猜想,并利用该关系结合部分转置提出无需态重构的双模纠缠判据。
2026-09-22 quant-ph
Relating the Glauber-Sudarshan, Wigner and Husimi quasiprobability distributions operationally through the quantum limited amplifier and attenuator channels
本文证明有限强度量子受限放大器和衰减器信道的单次组合可将Glauber-Sudarshan分布转化为Wigner分布,进而转化为Husimi分布,揭示了准概率分布间的操作联系及量子到经典的转变。
2024-01-29 quant-ph
Extrema of discrete Wigner functions and applications
我们研究了Gibbons等人[Phys.Rev.A70,062101(2004)]提出的一类离散Wigner函数,该函数利用基于有限场的离散相空间描述量子态。我们发现这样的函数的极值小希尔伯特空间的维度,并提出了一个量子信息的应用:量子随机存取码的建设。这些是使用相空间点算子的完整集合来构造的,以找到编码状态,并获得希尔伯特空间维度2,3,4,5,7和8的代码的平均成功率。
2008-09-01 quant-ph
Wigner tomography of multispin quantum states
在有限维维格纳表象下研究了多自旋量子态的层析成像。任意算子可以使用由球谐函数的线性组合组装的多个形状来完全表征和可视化[A.加龙河Zeier和S. J. Glaser,Phys.Rev.A91,042122(2015)]。我们开发了一个通用的方法来实验恢复这些形状通过测量旋转轴球形张量算子的期望值,并提供了一个解释在虚构的多极势。我们的方法是实验证明的量子系统组成的三个自旋使用核磁共振光谱。
2018-01-15 quant-ph
Sufficient Wigner Negativity Implies Genuine Multipartite Entanglement
National University of Singapore(新加坡国立大学);Peking University(北京大学);Shanxi University(山西大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究多模连续变量系统中维格纳负性与真正多方纠缠的关系,证明两个定理,表明足够维格纳负性可证明GME存在及提供迹距离下界,还给出产生GME的充分条件及其实践优势,其标准易于在相关平台实现。
2026-08-12 quant-ph
Time evolution of the classical and quantum mechanical versions of diffusive anharmonic oscillator: an example of Lie algebraic techniques
本文给出了耦合到纯扩散环境中的非谐振子的经典和量子动力学的一般解。在这两种情况下,这些解决方案是通过应用Baker-Campbell-Hausdorff(BCH)公式来扩展指数有序积中的演化算子而获得的。此外,我们得到的Wigner函数在量子版本的问题的表达。我们观察到,扩散所起的作用是减少或衰减的特性量子效应产生的非线性,作为相干叠加的量子态(薛定谔猫态)和复苏的外观。
2007-06-07 quant-ph
Long- and short-range interaction footprints in entanglement entropies of two-particle Wigner molecules in 2D quantum traps
研究了二维简谐各向异性势阱中两粒子基态的占据和熵纠缠度量。我们实现了一种方法来研究大的相互作用强度限制不同的短期和长期的相互作用势,允许获得确切的纠缠谱和几个熵。我们发现,对于长程相互作用,冯诺依曼,最小熵和家庭的雷尼熵保持有限的各向异性陷阱和发散的各向同性陷阱。在短程相互作用的情况下,由于动量不确定性的发散,对于任何各向异性参数,纠缠度量发散,因为对于短程相互作用,相对位置宽度为零。我们还表明,当约化密度矩阵有有限支撑的Rényi熵提出了一个非解析行为。
2017-03-09 quant-ph
Tighter uncertainty relations based on Wigner-Yanase skew information for observables and channels
不确定原理是量子力学的基础。它反映了微观粒子运动的基本规律。Wigner-Yanase斜信息作为量子不确定性的度量,被用来表征状态和可观测量的内在特征。本文主要研究了基于偏斜信息的量子力学观测量和量子信道的和不确定关系。本文利用Wigner-Yanase斜信息建立了$n$观测量的一个新的测不准关系,该关系对于两个不相容的观测量是饱和的(因此它是相等的).我们还利用偏斜信息给出了任意有限$N$量子信道的两个测不准关系。我们的不确定性关系有更严格的下限比现有的。提供了详细的例子。
2020-02-27 quant-ph
A Deterministic Solution of the Wigner Transport Equation with Infinite Correlation Length
针对有限相关长度导致非局域势项积分范围受限的问题,本文提出无限相关长度 Wigner 输运方程新表述,并结合有限体积法与全耦合 Newton-Raphson 格式同 Poisson 方程自洽求解,实现了高收敛性的稳态和瞬态量子输运仿真器。
2021-08-23 physics.comp-ph quant-ph
Kenfack Zyczkowski indicator of nonclassicality for two non-equivalent representations of Wigner function of qutrit
有限维系统的Wigner函数可以通过密度矩阵与Stratonovich-Weyl核的对偶配对来构造。在Kenfack和$\dot{\text{Z}}$ yczkowski的基础上,我们考虑了有限维量子系统的非经典性指标,它依赖于Wigner函数的负部分的体积.该指示符被定义在量子态的酉非等价类上,即表示不变量,但是由于对于给定的量子系统没有唯一的维格纳函数,因此它对维格纳函数的表示的选择变得敏感。基于Wigner函数的模空间的显式参数化,我们计算了退化的、酉非等价Stratonovich-Weyl核的三能级系统的相应的$\dot{\text{Z}}$ yczkowski指标.
2021-12-27 math-ph math.MP quant-ph
Weyl-Wigner-Moyal Formalism for Fermi Classical Systems
考虑有限自由度费米子经典系统的Weyl-Wigner-Moyal形式。通过计算相关的Stratonovich-Weyl量化器来研究这种对应关系。得到了一般费米子系统的Moyal $\star$ -积、Wigner函数和正规序.最后,利用该方法对费米振子和超对称量子力学进行了形变量子化。
2006-12-22 hep-th quant-ph
On the discrete Wigner function for SU(N)
我们提出了一个自洽的理论框架,有限维离散相空间,使我们建立一个良好的接地Schwinger酉算子和特殊酉群$\mathrm{SU(N)}$的生成元之间的映射计划。这种一般的数学构造为有限维状态向量空间描述的任意量子系统的真正离散的维格纳函数的公式化提供了一条合理的途径。为了说明我们的结果,我们得到了一个一般的离散Wigner函数组$\mathrm{SU(3)}$,并将其应用到一个特定的三能级系统的研究。此外,我们还讨论了离散Husimi和Glauber-Sudarshan函数的可能扩展,以及未来对多体量子态的研究。
2019-09-16 hep-lat math-ph math.MP
Wigner function for quantum field theory via spacetime tiling
本文提出在弯曲时空中利用局域模式铺砌柯西面,从涂抹场算符构造量子谐振子自由度,从而得到具有良好紫外和红外性质的维格纳函数,实现不依赖坐标选择的协变离散化。
2023-05-30 gr-qc hep-th quant-ph
Exact Finite-Channel Schur Moments of the Wigner-Smith Matrix with a Tunnel Barrier
data cybernetics ssc GmbH
本文针对带隧穿势垒的混沌腔,将Wigner-Smith矩阵的Schur矩分解为理想耦合值与CUE平均势垒因子,导出精确有限通道时延矩公式及对半经典猜想的指数小修正。
2026-10-06 math-ph math.MP quant-ph
Jordan-Wigner mapping between quantum-spin and fermionic Casimir effects
RIKEN Center for Computational Science(理化学研究所计算科学中心);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency (JAEA)(日本原子能机构先进科学研究中心)
本文通过Jordan-Wigner变换揭示量子自旋系统与费米子Casimir效应之间的联系,展示了有限尺寸修正与费米子Casimir效应的对应关系,并发现多种Casimir现象。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
(Co-)type and the linear stability of Wigner's symmetry theorem
我们研究了几乎对称的线性稳定性与定义这些变换的Banach空间的几何之间的关系。我们表明,任何有限维Banach空间之间的转换,保持转移概率的添加剂错误承认一个近似的线性映射,和近似的质量取决于所涉及的空间的类型和cotype常数。
2019-07-12 math-ph math.MP 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
Electronic Wigner-Molecule Polymeric Chains in Elongated Silicon Quantum Dots and Finite-Length Quantum Wires
本文提出谷增强无限制哈特里-福克方法,研究硅基准一维量子点中电子形成的维格纳分子聚合链,并通过宇称恢复揭示纠缠链结构,为纳米受限体系成像与量子信息应用提供方法支撑。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Semi-Spectral Method for the Wigner equation
我们提出了一种数值方法来解决无自旋,非相对论性粒子的量子系统中的维格纳方程。该方法利用动量空间中的$L^2(\mathbb{R}^d)$基函数进行谱分解,得到一阶对流反应方程组。由此产生的方程求解分裂的反应和平流步骤,以便允许从量子力学和计算流体动力学的数值技术相结合,通过确定的斜厄米反应矩阵作为一个发电机的酉旋转。该方法是有效的粒子的情况下,受一维(一)谐波势使用有限差分的平流部分。由此,我们验证了二阶收敛性,并观察到维格纳函数演化的非经典行为。
2015-06-29 math.AP physics.flu-dyn quant-ph
SL(3|N) Wigner quantum oscillators: examples of ferromagnetic-like oscillators with noncommutative, square-commutative geometry
研究了$N$非正则动态自由三维谐振子系统。系统的位置和动量算符(PM算符)不满足正则对易关系(CCR)。相反,它们服从振荡器是维格纳量子系统的较弱假设。特别是PM算子满足主要假设,这是由于维格纳:他们满足运动方程(哈密顿方程)和海森堡方程。其中一个相关的特征是坐标(动量)算子不对易,但它们的平方对易。因此,当每个振荡粒子被测量为以相等的概率仅占据有限数量的点(通常是平行六面体的八个顶点)时,基态的空间结构对应于图像。状态空间是有限维的,能量谱是有限的,具有等间距的能级。一个本质上的新特征是所有粒子的角动量都是对齐的。因此,在粒子之间存在强相互作用或关联,这不是动力学的,而是统计学的起源。另一个相关的特征是,比如说,第$k$坐标和第$α$动量的标准偏差是$ Δ\hat R_{αk} Δ\hat P_{αk} \le {p \hbar/{|N-3|}}~(~N\ne 3,~ p -$固定的正整数),即代替不确定性关系,具有“确定性”关系。振子的潜在李超代数结构也是相关的,将在上下文中解释。
2006-01-30 cond-mat.other hep-th math-ph