Understanding correlation between two bound state electrons using a simple model
理解电子关联需要求解不可分的薛定谔方程。一般来说,不可分的薛定谔方程不能解析求解。因此,他们的解决方案是数字获得。本文利用狄拉克δ势阱中电子间的狄拉克δ函数斥力研究了电子关联问题。
2020-03-08 quant-ph
Geometric measures of quantum correlations with Bures and Hellinger distances
这篇文章包含了对量子关联的几何方法的综述。我们主要关注基于Bures距离和量子Hellinger距离的量子关联的几何度量。
2017-03-16 quant-ph
Constraining the Correlation Distance in Quantum Measurements
标准量子物理学指出,一些遥远的纠缠子系统的测量结果是瞬时统计相关的,无论它们的相互距离如何。这种相关性表现得就像是在远处有一种无限速度的相关性。它由贝尔定理表示。它已经在18 km的距离上得到了实验验证,时间分辨率为几皮秒,这可以转化为大于10^7 c的表观有效相关速度。本白皮书的目的是讨论将相关距离扩展到地月距离的科学兴趣和可行性,即比目前的实验大2 10^4倍。因此,我们建议在月球上安装一个偏振器和一个高性能的光子探测器,具有高的时间分辨率。这样的探索性实验将为量子物理学提供新的测试,并可能区分标准量子物理学和例如Bohmian理论。
2010-01-13 quant-ph
Quantum Correlations over Long-distances Using Noisy Quantum Repeaters
量子关联作为量子通信的资源,可以通过量子中继器进行远距离传输。在这封信中,我们介绍了噪声量子中继器的概念,并研究了它在量子通信中的作用。量子关联共享噪声量子中继器,然后其特征在于和他们的保密性进行了研究。值得注意的是,有噪量子中继器自然会在密钥蒸馏场景中引入私有状态,因此密钥蒸馏协议被证明更具容忍性。
2008-03-10 quant-ph
Quantifying quantum coherence and non-classical correlation based on Hellinger distance
量子相干性和非经典关联是量子世界的重要特征。量子相干性和非经典关联性的量化是量子信息理论的两个关键问题。首先,我们利用Hellinger距离给出了一个真正的量子相干性度量。该相干测度满足量子相干性的资源理论中的强单调性等条件。利用这种相干测度,研究了多体系统中量子相干性的分布,并提出了相应的多偶关系。讨论了它的运算意义以及量子关联的产生与相干性的关系。此外,我们还提出了基于Hellinger距离的非经典关联测度,它不仅继承了Hellinger距离的良好性质,包括压缩性,而且对一大类量子态表现出强大的解析计算能力.我们证明了量子相干性和非经典关联满足一个明确的折衷关系。
2018-06-28 quant-ph
Quantum correlations between each qubit in a two-atom system and the environment in terms of interatomic distance
量子比特与其环境之间的量子关联用原子间距离定量描述。具体地,考虑一个实际的两个二能级原子系统,在考虑原子间偶极相互作用和集体阻尼的情况下,研究了耗散过程中原子间距离对量子纠缠和量子失谐的影响.对于最初最大纠缠的原子,事实证明存在一个临界距离,每个原子与其环境的量子相关性最大。与直觉相反,两个原子的接近可以最大化每个原子与环境之间的纠缠,即使在相同的距离下,也可以最小化两个原子之间的纠缠损失。
2012-06-21 quant-ph
Experimental investigation of initial system-environment correlations via trace distance evolution
开放量子系统的两个态之间的迹距离量化了它们的可伸缩性,并且对于固定的环境态,只有在初始系统-环境关联存在的情况下,才能增加到其初始值以上。我们首次提供了这种行为的实验证据。在我们的全光学装置中,我们利用自发参量下转换作为偏振纠缠态的来源,以及空间光调制器以一般方式引入偏振和动量自由度之间的相关性,其充当环境。
2011-09-19 quant-ph
Quantum correlation tests at cosmic distances
Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,马赛中央理工学院,菲涅尔研究所);Paris Observatory - LUX(巴黎天文台 - LUX)
通过在月球和地球安装偏振计,实现39万公里距离的量子关联测试,验证量子纠缠的远距离关联特性,提升对量子理论和替代理论的约束。
2026-04-15 quant-ph
Winterberg's conjectured breaking of the superluminal quantum correlations over large distances
我们进一步阐述了温特伯格的一个假设,即零点场的湍流涨落可能导致超光速量子关联在很大的距离上的崩溃。Winterberg提出的一个唯象模型来估计束缚击穿的跃迁尺度,并没有得到一个足够大的距离,与最近的实验相一致。我们认为,但排除了,一个陡峭的斜率的湍流波动的能量谱的可能性,由于可压缩性,作为一种可能的机制,可能会导致一个增加的下限的过渡尺度。相反,我们认为温特伯格高估了ZPF湍流波动的强度。我们计算了一个非常慷慨的校正下限的过渡距离,这是符合目前的实验。
2007-07-18 quant-ph
Hierarchy of correlation quantifiers comparable to negativity
量子系统通常表现出不同类型的相关性。为了在平等的基础上比较它们,人们使用所谓的基于距离的方法,其中不同类型的相关性通过到不同状态集的距离来捕获。然而,这些量词通常很难计算,因为它们的定义涉及旨在找到集合内最接近的状态的优化。另一方面,负性是为数不多的可计算纠缠单调之一,但它与其他相关性的比较需要进一步的证明。在这里,我们将消极性作为具有基于距离的结构的相关性度量家族的一部分。我们引入了一个合适的距离,讨论了新兴的措施和他们的应用,并比较他们的相对熵为基础的相关量词。这项工作是一个步骤,同时可比和可计算的相关措施。
2022-02-09 quant-ph
Certification of quantum correlations at arbitrary distances through routed Bell tests
University of Geneva(日内瓦大学);Constructor University(Constructor 大学)
本文研究路由贝尔实验,证明仅含纠缠量子比特的路由贝尔测试在信道存在任意损耗时仍能认证量子关联,并基于自测试与量子导引概念提出原则上在任意距离下安全的DIQKD协议。
2026-11-04 quant-ph
Extending quantum correlations to arbitrary distances via parallel repetition of routed Bell tests
通过并行重复路由贝尔测试,将远处设备认证所需的阈值探测效率指数级降低至$1/2^N$,从而将量子关联扩展到任意距离。
2025-04-24 quant-ph
Quantum correlation induced by the average distance between the reduced states
提出了一种新的量子关联,它是在局域冯诺依曼测量下,约化态与第$i$个输出约化态之间的平均距离。结果表明,只有产物态不包含这种量子关联,因此它不同于量子不和谐(QD)[Phys. Rev. Lett. \textbf{88},017901(2001)]和测量诱导的非定域性(MIN)[Phys.Rev.Lett. \textbf{106},120401(2011)]。对于纯态,它是MIN的两倍,小于量子点和形成纠缠度。给出了一般的解析公式,并得到了两个量子比特情形的下界。并分别从Werner态和各向同性态的角度将其与量子点和量子点进行了比较。
2014-11-04 quant-ph
Trace-distance correlations for X states and emergence of the pointer basis in Markovian and non-Markovian regimes
我们提供了两个量子比特X状态的情况下的经典和总迹范数(Schatten 1范数)的几何相关的解析表达式。作为应用,我们考虑了这种关联在相位和广义振幅阻尼演化下的开放系统动力学行为。然后,我们表明,几何经典的相关性可以表征出现的指针基础的设备受到退相干在马尔可夫或非马尔可夫制度。特别是,作为一个非马尔可夫效应,我们得到了一个时间延迟的信息被检索的设备由一个经典的观察者。此外,我们还证明了在几何经典关联中表现出突变的初始X态的集合具有非零测度。
2015-09-14 quant-ph
Long-distance temporal quantum ghost imaging over optical fibers
自1995年第一次量子鬼像实验以来,人们提出了许多量子鬼像方案。然而,这些QGI方案中所需的位置-位置或动量-动量相关性不能分布在光纤上,这限制了它们的大地理应用。在本文中,我们提出并证明了一个计划,长距离QGI利用频率相关光子对。该方案将频率相关性转化为一个光子的照射位置与另一个光子到达时间之间的相关性,从而在时域内实现QGI。由于光子对分布在光纤上时,频率相关性可以保持,该方案提供了一种在大地理范围内实现长距离QGI的方法。在实验中,超过50公里的光纤长距离QGI已被证明。
2015-08-21 quant-ph
Geometric measures of quantum correlations: characterization, quantification, and comparison by distances and operations
我们研究和比较了最近文献中介绍的三种不同的二体量子关联的几何测度:几何不和谐、测度诱导的几何不和谐和响应不和谐,每一种测度都是根据量子态集合上的三个收缩距离定义的,即迹距离、Bures距离和Hellinger距离.我们建立了一组精确的代数关系和不等式之间的不同措施。特别是,我们表明,几何不和谐和基于Hellinger距离的响应的不和谐是很容易计算解析的所有量子态时,参考子系统是一个量子比特。因此,这两个测度提供了第一个同时完全可计算、可靠(因为它们满足量子相关性的适当测度所必须遵守的所有基本公理)和操作可行(就态可交换性而言)的不和谐的实例。我们应用一般的数学结构,根据不同的距离,确定了给定态的最近经典量子态和在固定的全局态纯度下的最大量子关联态,以及一个通道量子性破缺的必要条件.
2016-05-25 quant-ph
Understanding of coincidence detection in Franson-type nonlocal correlations for second-order quantum superposition
符合探测是非局域量子关联测量中检验相距较远的局域探测器之间的贝尔不等式违反的关键技术。在局域测量强度均匀的情况下,非局域关联条纹是一种神秘的量子特征,在经典理论中是无法实现的。在这里,符合检测相干调查,以了解通过选定的非本地测量事件之间的二阶量子叠加的非本地相关条纹的基本物理。由于成对光子的相干性特征,符合技术根据成对光子的所选测量基之间的不一致性的经验法则来修改测量事件。这种不相干性是由选定的时间段的重合产生的非局部检测事件之间的量子叠加,其中单独测量的光子之间的相干性是绝对条件。
2022-03-15 quant-ph
Extending loophole-free nonlocal correlations to arbitrarily large distances
针对 Bell 非定域实验距离受限问题,本文通过让各方随机选择测量设备位置,利用近源无漏洞非定域关联将其扩展至任意远距离,并给出阈值权衡与通用数值方法。
2023-12-12 quant-ph
Action and Passion at a Distance: An Essay in Honor of Professor Abner Shimony
量子力学允许非定域性-非定域相关和非定域运动方程-同时尊重相对论因果关系。量子力学是调和非定域性和因果性的唯一理论吗?我们考虑两个模型,超越量子力学,非局域性-"超量子”相关性,和非本地"干扰”的相关性-并得出新的结果干扰模型。在一个空间维度中,干扰允许因果顺序的逆转;然而,在更高的维度中,效果永远不会先于原因。
1996-05-03 quant-ph
Understanding the fundamental connection between electronic correlation and decoherence
我们引入一个理论,揭示了电子之间的相关性和物质中电子态的量子相干性程度之间的基本和以前被忽视的联系。对于任意状态,只有当核浴诱导的电子动力学本质上是纯退相时,效应才会解耦,使得$[H^{S},H^{SB}]=0$,其中$H^{S}$是电子哈密顿量,$H^{SB}$是电子-核耦合。我们定量地说明了这种连接通过精确的模拟的Hubbard-Holstein分子使用的运动的分层方程,表明增加电子相互作用的程度可以提高或抑制电子相干损失的速率。
2016-04-20 quant-ph
Quantum correlations in Ising-XYZ diamond chain structure under an external magnetic field
本文研究了纠缠的Ising-XYZ金刚石链结构。利用量子不协和迹距不协研究了该模型的量子关联。对于不同的各向异性参数,磁场和温度值的量子关联。通过量子关联的比较,我们发现迹距不协调总是大于量子不协调。最后观察到了一些新的效应,如量子关联随温度的增加而增加,以及各向异性参数对量子关联的建设性作用。
2015-07-01 quant-ph
Exploring initial correlations in a Gibbs state by local application of external field
我们表明,局部应用弱外场增加状态之间的可扩展性,没有初始相关性。我们考虑的情况下,一个两能级系统的线性和电磁相互作用的无限数量的玻色子。我们计算了关联Gibbs态和非关联边缘态两种初始态演化的量子态之间的迹距离(或等价的Hilbert-Schmidt距离)。我们发现,对于任何和所有参数设置,轨迹距离都会增加到其初始值以上。这表明我们可以通过施加局部外场来探索初始系统-环境相关性的存在,这会导致收缩性的崩溃。
2012-01-12 quant-ph
Entangled Histories vs. the Two-State-Vector Formalism - Towards a Better Understanding of Quantum Temporal Correlations
双态矢量形式主义和纠缠历史形式主义试图更好地理解时间上的量子关联。本文的主要目的是表明,适当定义的标量产品,这两种形式主义可以同构。我们表明,他们对待运营商和国家在平等的基础上导致相同的统计数据的所有测量。特别是,我们讨论了时间的量子相关性的主题,并展示了如何在这些形式主义中以一致的方式生成和分析它们。此外,我们详细阐述了一种新的行为的量子历史的演变多体系统,不表现出全球非本地相关的时间,但仍然可以导致纠缠的减少历史特征的演变任意选择的子系统。
2018-09-02 quant-ph
Bounds for the Distance Dependence of Correlation Functions of Entangled Photons in Waveguides
研究了波导中双光子观测概率的距离依赖性。考虑了波导中纠缠光子的Glauber关联函数,并计算了关联函数的时空依赖性。我们推导出观察到两个光子的概率的距离依赖性的上界。这些不等式应该可以在实验中观察到。
2011-05-30 math-ph math.MP quant-ph
Unifying approach to the quantification of bipartite correlations by Bures distance
定义在复合量子系统的状态集合上的距离的概念可以用于以统一的方式量化总关联、量子关联和经典关联。通过考虑Bures距离,我们给出了两量子比特Bell对角态的经典关联和全关联的新的封闭公式。补充了已知的纠缠和更一般的量子关联的相应表达式,我们从而完成了贝尔对角态的Bures关联的定量层次。然后,我们显式地计算两个相关的家庭的状态:维尔纳状态和秩-2贝尔对角状态的布里斯相关性,突出了次加性,它适用于总相关性的总和时,使用布里斯距离的经典和量子的。最后,我们分析了两个独立的量子比特局部暴露于非耗散消相干通道的动力学模型,其中量子和经典的相关性测量的Bures距离表现出冻结现象,与其他已知的相关性量词类似。
2014-09-24 math-ph math.MP quant-ph
There is no spooky action-at-a-distance in quantum correlations: Resolution of the EPR nonlocality puzzle
解决了长期存在的非定域爱因斯坦-波多尔斯基-罗森关联的难题。正确的量子力学相关性出现的情况下,纠缠粒子的概率振幅时,严格的局域性,而不是局部性的概率。振幅的局部性意味着对一个粒子的测量不会使伴随粒子坍缩到一个确定的状态。
2000-03-07 gr-qc quant-ph
Geometric classical and total correlations via trace distance
我们通过Schatten 1-范数(迹范数)引入了几何经典相关性和全相关性的概念,这是唯一能够确保相关性的定义良好的几何度量的Schatten p-范数。特别地,我们推导了两量子比特贝尔对角态的解析表达式,讨论了几何关联的超可加性。作为一个例子,我们比较我们的结果与熵的相关性,讨论他们的层次和单调性。此外,我们还利用几何关联研究了自旋链在热力学极限下的基态。与熵量词相反,我们证明了经典关联是唯一的1-范数几何关联的来源,它能够发出无限阶量子相变的信号。
2013-10-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fermionic correlations as metric distances: a useful tool for materials science
我们介绍了一种严格的,物理上有吸引力的,和实用的方法来测量交换之间的距离只相互作用的多电子系统,其工作原理,无论其大小和不均匀性。我们表明,这个距离捕获的基本物理特征,如原子元素的周期性,它可以用来有效地和高效地分析密度泛函近似的性能。我们建议,这个指标可以找到有用的应用在高通量材料设计。
2017-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Propagation of correlations in Local Random Quantum Circuits
我们推导出一个动力学约束在本地随机量子线路晶格自旋系统的分段量子操作-在空间和时间-发生经典概率的相关性的传播。相关性被量化的Frobenius范数的两个积极的运营商作用在类空分离的局部希尔伯特空间的交换子。对于$t=O(L)$相关性传播到距离$\mathcal{D}=t$的时间,最多对于该半径内的任何距离扩散地增长,具有广泛抑制的距离相关校正,而对于$t=o(L^2)$,系统的所有部分几乎相等地与指数抑制的距离相关校正相关,并且接近可以渐近建立的最大相关量。
2015-08-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hierarchy and dynamics of trace distance correlations
我们定义和分析措施的相关性的基础上的痕迹距离的二分态。对于两个量子比特的Bell对角态,除了使用该度量的量子相关性的已知表达式之外,我们还提供了经典相关性和总相关性的解析表达式。随后将基于轨迹距离的相关性层次结构与基于相对熵和Hilbert-Schmidt范数的相关性层次结构进行比较。虽然可以找到一些共同的特点,迹距离测量示出区别于其他的,在最接近的不相关态到一个给定的二分量子态是不是由边缘的产品,而且,总的相关严格小于量子和经典相关的总和。我们比较了两种动力学非马尔可夫模型,局部应用的相位翻转通道和随机外场的各种相关措施。结果表明,冻结行为,观察到在所有已知的有效措施的量子相关性贝尔对角状态下的本地相位翻转通道,发生一个更大的一组起始状态的跟踪距离比其他度量。
2013-09-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Is there a correlation length in a model with long-range interactions?
考虑一个长程Kitaev模型的例子,我们在一个长程相互作用的模型中寻找关联长度,该模型的关联函数远离临界点具有幂律尾而不是通常的指数衰减。事实证明,准粒子谱依赖于距离临界点的方式,允许识别标准的相关长度指数,$ν$。指数隐含地定义了相关长度$ξ$,当接近临界点时,该相关长度发散。我们表明,相关长度也体现在关联函数,但不是在其指数尾,因为没有。相反,$ξ$是标记具有不同指数的两个不同代数衰变之间的交叉的距离。在小于$ξ$的距离处,相关器以与临界点处相同的幂律衰减,而在大于$ξ$的距离处,相关器以更陡的幂律衰减得更快。对于该相关器,可以用$ξ$来公式化通常的缩放假设,其中$ξ$扮演缩放距离的角色。相关长度也留下了它的标记上的次级异常费米子相关器,但有趣的是,有一个制度的长程相互作用,其短距离的临界幂律衰减比其长距离的幂律尾巴更陡峭。
2021-07-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Large-Distance Asymptotic Behavior of the Correlation Functions of 1D Impenetrable Anyons at Finite Temperatures
计算了有限温度下一维不可穿透任意子的场-场耦合子的大距离渐近行为。在低温下的渐近行为与共形场论的预测一致,并在适当的范围内再现了不可穿透玻色子和自由费米子的已知结果。我们还得到了一个完全刻画两点关联函数的可积偏非线性微分方程组。这个系统与玻色子的系统相同,但有不同的初始条件。
2008-12-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Replacing the Notion of Spacetime Distance by the Notion of Correlation
时空通常被看作是一个舞台,演员以场的形式在舞台上移动。在这里,我们探索这张图片之外可能存在的内容。我们的出发点是观察到,场的时空距离越短,场的量子涨落的相关性就越强。因此,时空距离的概念,包括作为其无穷小版本的度量,可以被相关强度的概念所取代。这表明了一种新的图像,其中抽象(2点和多点)分解器是主要结构。一般来说,这些抽象的量子化器只能被描述为信息论结构,原则上,它们不需要与量子场或时空有任何关系。然而,这些量子化子可能允许近似,因此,在某些情况下,它们可以在数学上近似地表示为生活在时空中的量子场的2点和多点函数。这样一来,弯曲时空的标准图像,其场的标量由费曼规则产生,将仅仅是一个方便的近似图像,而基本图像是抽象关联的无时空和无场的信息论结构。
2021-10-15 gr-qc quant-ph
Lower bound for the mean square distance between classical and quantum spin correlations
贝尔定理阻止了两个自旋为1/2的粒子的单重态的局部柯尔莫哥洛夫模拟。我们推导出一个正的下界$L^{2}% $之间的量子力学自旋单重态关系函数$\cos$和它的任何经典近似$C$形成的平稳自相关函数的均方连续,$2π$周期,$\pm1$值,随机过程的距离。该界限由$\Vert C-\cos\Vert \geq(1-\frac{8}{π^{2}}) /\sqrt{2}\approx0.133\,95.$给出
2010-11-09 math-ph math.MP quant-ph
Short-Distance Correlation Properties of the Lieb-Liniger System and Momentum Distributions of Trapped One-Dimensional Atomic Gases
我们推导出了Lieb-Liniger气体的单体关联函数的短程泰勒展开式的前几项的精确封闭形式表达式。作为中间结果,我们得到了自由原子和简谐囚禁原子的动量分布的高p渐近性,并表明对于所有相互作用强度值,它都服从普适的1/p^4定律。我们讨论的方式来观察预测的动量分布实验,把它们作为一个敏感的标识符的Tonks-Girardeau制度的强相关。
2003-06-27 cond-mat math-ph math.MP
Understanding Polarization Correlation of Entangled Vector Meson Pairs
通过测量纠缠矢量介子对的极化关联,提出了局域隐变量理论与量子力学的一个实验检验。在我们的研究中,极化关联几率的形式是在一个自然的方式再现解释的两体衰变的介子作为其极化矢量的测量范围内的量子力学。这为研究量子纠缠提供了更详细的信息,从而引入了一种新的蒙特卡罗方法来模拟量子关联。我们讨论了在目前运行的实验中进行这样的测试的可行性,并期望测量的相关分布可以为我们提供更深入的了解有关的局部性和现实的基本问题。
2012-09-24 hep-ex hep-ph quant-ph
One-Dimensional Impenetrable Anyons in Thermal Equilibrium. IV. Large Time and Distance Asymptotic Behavior of the Correlation Functions
本文导出了有限温度下不可穿透的一维任意子场-场关联函数的大时距渐近行为。在适当的统计参数的限制下,我们恢复了不可穿透玻色子和自由费米子的著名结果。在低温(通常被认为是“共形”)极限,对于远离玻色子点的所有统计参数值,相关器中的前导项与共形场论的预测不一致,并且由单粒子能谱底部的单粒子态密度的奇异性决定。
2009-12-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Paramagnon Heat Capacity and Anomalous Thermopower in Anisotropic Magnetic Systems: Understanding Inter-Layer Spin Correlations in a Magnetically Disordered Phase
本研究利用团簇平均场理论探讨各向异性层状磁性系统中的层间自旋关联,发现顺磁振子具有非零热容,为顺磁振子拖拽热电势概念提供了理论与实验支持。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el