Quantifying spectral signatures of non-Markovianity beyond the Born-Redfield master equation
本文提出一种光谱度量来检测开放量子系统稳态中的非马尔可夫性,并推导出超越Born-Redfield的频域量子主方程,可可靠诊断和量化多种环境下的非马尔可夫性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymmetric steerability of quantum equilibrium and nonequilibrium steady states through entanglement detection
Einstein-Podolsky-Rosen转向除了纠缠和Bell非定域性之外还描述了量子关联。然而,与纠缠和Bell非定域性概念不同,量子操纵具有非对称定义。受量子操纵的非对称定义的启发,我们研究了具有非对称能级的两个相互作用量子比特在非对称环境下的操纵性。非对称(非平衡)环境是两种具有不同温度或化学势的环境。利用Bloch-Redfield方程研究了双量子比特的动力学行为及其长时间行为。在我们的研究中,稳态的可操纵性是由实验友好的转向标准,这表明通过纠缠检测转向。我们的结果表明,两个非对称量子比特的稳态具有优势的一个方向的转向,相比对称的设置。我们还提供了两个量子位之间的最小耦合强度的分析结果,以便可操纵。非对称可操纵性由两个量子比特的性质以及平衡或非平衡环境的影响共同决定。以非零熵产生为代价的非平衡环境可以增强单向操纵性。我们还展示了非平衡稳态的纠缠、转向和Bell非定域性的严格等级,它比纠缠和Bell非定域性显示出更丰富的转向结构。
2021-10-04 quant-ph
Dynamics of entanglement in two coupled qubits
在理解耗散如何将单个量子比特的状态从量子力学叠加态驱动到经典混合态方面已经取得了相当大的进展。本文利用Bloch-Redfield方法研究了在双量子比特系统中,耗散如何驱动两个量子比特的二分态从纠缠态到乘积态。混合态纠缠的度量是Wootters的形成纠缠公式。对于从纠缠态开始然后解耦的量子比特,发现纠缠的衰减通常比单量子比特态的退相干快一个因子$2/\log 2$,该因子可以在极限情况下解析获得。我们表明,现实参数的纠缠动力学是不同的保真度:对于一些实验参数的二分态失去保真度更快地比它失去纠缠。这些结果具有一定的实际意义,因为纠缠被认为是快速量子算法的基本“燃料”。
2003-12-04 cond-mat quant-ph
Steady-state entanglement and coherence of the coupled qubit system in equilibrium and nonequilibrium environments
基于超越久期近似的Bloch-Redfield主方程,我们研究了两个耦合量子比特与局域玻色子或费米子库相互作用的稳态纠缠和相干性.我们发现,有非零的稳态相干的非平衡情况下,它的单调增长的非平衡条件量化的温度差或化学电势差的两个浴。在一般情况下,稳态纠缠是非平衡条件以及在平衡设置浴参数的非单调函数。我们还发现,无论非平衡条件的强度如何,弱的量子位间耦合和高的基温或化学势都可以强烈地抑制稳态纠缠和相干。另一方面,当两个量子比特的能量失谐与非平衡条件以补偿方式使用时,可以导致在某些参数区域中的稳态纠缠的显著增强。此外,在类似条件下,当量子位耦合到与系统交换粒子的费米子浴时,通常比与系统交换能量的玻色子浴具有更强的稳态纠缠。我们还讨论了在非平衡环境中测量耦合量子比特系统稳态纠缠和相干性的可能实验实现。这些结果为优化耦合量子比特系统的稳态纠缠和相干性提供了一般性的指导,并可能在量子信息技术中得到潜在的应用。
2019-03-26 quant-ph
Entanglement Dynamics of Quantum Oscillators Nonlinearly Coupled to Thermal Environments
研究了两个非线性耦合的量子谐振子与环境的渐近纠缠。耦合到独立的浴和一个共同的浴进行了研究。使用Wangsness-Bloch-Redfield方法得到的数值结果补充了旋转波近似的分析结果。作为温度,初始压缩和耦合强度的函数的渐近负性,与线性系统水库耦合系统的结果进行比较。我们发现,由于宇称守恒性质的耦合,渐近纠缠是相当多的鲁棒性比线性阻尼的情况下。与线性阻尼系统相比,在非线性阻尼情况下,两浴配置的纠缠的渐近行为是相似的。这是由于在低温下,双声子系统-浴交换引起振荡器之间经由浴的信息交换的抑制。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Quantum Phase Transitions in the XY model: comparison of unitary time evolution and reduced density matrix approaches
利用$C^*$代数研究了XY自旋1/2链的非平衡量子相变.我们发现,众所周知的量子相变磁场$h = 1$持续也在非平衡设置,只要一个水库被设置为绝对零度温度。此外,我们发现非平衡相变关联的虚部的相关矩阵的任何两个不同的温度的水库在$h = 1$和$h = h_{\rm c} \equiv|1-γ^2|$,其中$γ$是各向异性和$h$的磁场强度。特别地,两个非平衡量子相变共存于$h=1$。此外,我们还研究了所有区域的量子互信息,并发现了在非平衡稳态下面积定律的对数修正,与系统参数无关。我们使用这些非平衡相变来测试两种约化密度算子模型的效用,即Lindblad mesoreservoir和修正的Redfield方程。我们发现,非平衡量子相变在$h = 1$相关的磁化率的发散恢复在mesopreservoir的方法,而不是恢复使用Redfield主方程形式主义。然而,没有一种约化密度算符方法可以恢复$C^*$代数所观察到的所有跃迁。我们还研究了热化的mesoreservoir方法的属性。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Partial-Norm of Entanglement: Entanglement Monotones That are not Monogamous
本文研究一族由约化态偏范数定义的纠缠单调量,证明其不满足单配性,并提出公理化定义需补充严格凹性条件以确保单配性。
2023-08-31 quant-ph
Bounds on Bipartitiely Shared Entanglement Reduced from Superposed Tripartite Quantum States
对于由两个独立态叠加而成的三方纯态,两方共享纠缠总是可以通过第三方的局域测量来实现。考虑第三方的不同目标,即最大化或最小化两部分共享纠缠,我们根据两个叠加态的相应纠缠,找到了叠加态可能的两部分共享纠缠的界限。特别地,通过选择并发度作为二体纠缠度量,我们得到了三重$(2\otimes 2\otimes n)$维情形的可计算的边界。
2008-07-17 quant-ph
Reduced density matrix and entanglement Hamiltonian for a free real scalar field on an interval
University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Institute for quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所)
本文研究了有限区间上自由实标量场的简化的密度矩阵,通过Williamson分解推导了无质量情况下的纠缠哈密顿量,并在小质量情况下找到了非局部修正项。
2026-05-08 quant-ph
Non-Markovian Dynamics and Entanglement of Two-level Atoms in a Common Field
我们推导了多个二能级原子系统在一个公共量子场中的非马尔可夫动力学方程。我们只对原子作偶极近似,并假定原子与场的相互作用较弱。从这些假设,我们使用非长期开放和封闭系统微扰理论的组合,我们放弃任何额外的近似方案。这些更精确的解决方案是必要的,以探索几个制度:特别是,近共振动力学和低温行为。在失谐的原子系统中,系统能级的微小变化会产生时间尺度,一般来说,这种时间尺度不能被安全地忽略,就像在驻波近似(RWA)中的情况一样。更有问题的是二阶解,正如最近指出的,不能使用任何二阶微扰主方程精确计算,无论是RWA,Born-Markov,Redfield等。后一个问题适用于所有微扰开放系统主方程,对低温下纠缠的计算有着深远的影响。我们发现,即使在零温度下,所有的初始状态将经历有限时间解纠缠(有时称为“猝死”),在以前的工作相反。我们还使用我们的解决方案,不调用RWA,迪基subradiance在有限温度下的必要条件的特点。我们发现,在有限温度下的subradiant状态分为两类:一个是温度无关的,一个获得温度依赖性。使用RWA,在任何情况下都不存在温度依赖性。
2011-09-28 quant-ph
Entanglement recovering under local non-positive reduced dynamics
Ferdowsi University of Mashhad(马什哈德 Ferdowsi 大学)
研究局部相互作用如何导致非正局域减少动力学,从而引发纠缠超过初始值的现象,提出一般条件和新方法。
2026-10-14 quant-ph
Atomic entanglement generation with reduced decoherence via four-wave mixing
在大多数通过投影测量在大的原子系综中产生纠缠的提议中,与真空的相互作用是产生被检测到的信号和自旋去极化或退相干的原因。因此,通常必须在经由检测的信息获取足够慢的机制(弱测量机制)中工作,以便不强烈干扰系统。我们在这里提出了一个四波混频方案,由于泵的原子系统进入一个黑暗的状态,偏振的合奏是不是严重影响自发发射,从而允许一个工作在一个强大的测量制度。
2006-04-26 quant-ph
The master equation for the reduced open-system dynamics, including a Lindbladian description of finite-duration measurement
我们考虑在有限时间间隔内发生的系统的测量问题,而环境引起的噪声降低了系统状态的相干性。我们假设一个马尔可夫测量设备,因此,使用Lindbladian描述的测量动力学。为了研究由非马尔可夫环境产生的噪声的情况,其定义不包括测量仪器,我们使用Redfield方法来处理系统与环境之间的相互作用。在目前的混合理论中,为了追踪环境自由度,我们引入了一种基于超算子代数和Nakajima-Zwanzig投影的分析方法。所得到的主方程,描述减少系统的动力学,说明在有限时间测量期间的相位噪声下的量子比特的情况下。
2011-08-18 math.OA quant-ph
The average determinant of the reduced density matrices for each qubit as a global entanglement measure
Tsinghua University(清华大学)
本文提出基于量子比特简化的密度矩阵平均行列式的全局纠缠度量,证明其与平均混合度和1-纠缠度的关系,并针对不同量子比特数目的态进行验证。
2026-02-11 quant-ph
Valence-Bond-Solid state entanglement in a 2-D Cayley tree
价键固体(VBS)态通常是某些带隙模型的基态。本文研究了二维Cayley树上VBS态的纠缠。我们证明了约化密度算子的熵不依赖于Cayley树的整体大小。我们还表明,渐近的熵是线性的VBS态的约化密度算符削减的单重态的数量成正比。
2005-11-17 quant-ph
Resource efficient certification of system environment entanglement solely from reduced system dynamics
本文提出基于混合酉信道理论的方法,仅凭系统约化动力学即可认证一般非自主纯退相场景中的系统-环境纠缠并确定产生时刻,且在 Quantinuum 离子阱处理器上完成实验验证。
2025-10-20 quant-ph
Effective time-dependent temperature for fermionic master equations beyond the Markov and the secular approximations
研究费米子量子系统与环境的粒子交换,提出具有含时有效浴温度的Redfield-II方程,在所有时刻保持高精度并保留密度矩阵性质,超越马尔可夫和世俗近似。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Phase-controlled atom-photon entanglement in a three-level V-type atomic system via spontaneously generated coherence
利用原子约化熵研究了V型三能级量子系统中原子-光子纠缠的动力学行为。结果表明,在稳态下,原子与光子之间存在纠缠,但在一定条件下,原子与光子之间也可以实现退纠缠。结果表明,在存在自发发射诱导的量子干涉时,约化熵和原子-光子纠缠是相位相关的。当完全考虑由自发发射引起的量子干涉时,也得到了非稳态解。
2012-10-12 quant-ph
Exact analytical relation between the entropies and the dominant eigenvalue of random reduced density matrices
本文研究了随机约化密度矩阵的熵(包括通过追踪不同大小的子系统得到的冯诺伊曼熵、纠缠间隙以及不同程度的Rényi熵)与其主特征值之间的关系.分析结果推导出分散Wishart矩阵的随机矩阵理论(RMT)和计算机模拟的支持。我们的研究和量子计算产生的纠缠之间的相关性提供了各种例子。
2022-11-16 quant-ph
Entanglement in phase space
相空间中的经典表面对应于希尔伯特空间中的量子态。子系统指定希尔伯特空间的因子空间。纠缠态半经典地对应于一个不能被分解为低维表面的产物的表面。对于混沌哈密顿量的遍历本征态,这样的经典因式分解是不存在的。量子算符的空间对应于双相空间。密度算子的各种表示则来自于允许的坐标平面的替代选择。在维格纳函数及其傅里叶变换、弦函数或量子特征函数的情况下,这是一个单独的相空间。约化的维格纳函数,表示一个密度算子在一个子系统上的部分迹是原始维格纳函数的投影;约化的弦函数作为一个部分获得。约化密度算符的纯度,即其迹的平方,是纠缠的度量,通过对约化维格纳函数的平方或约化弦函数的平方模进行积分而获得。一般宇称测量的贝尔不等式可以被违反,即使是具有正维格纳函数的经典状态,经典地从产品状态演变而来。这些包括原始EPR状态。与未知环境的纠缠导致退相干。一个例子是大量独立粒子的质心,它们与内部变量纠缠在一起。在这种情况下,维格纳函数的中心极限定理导致了约化系统的马尔可夫演化的某些方面。
2006-12-04 quant-ph
Reduced and projected two-particle entanglement at finite temperatures
我们提出了一个在有限温度下介观导体中两粒子纠缠产生和检测的理论。与零温度极限相反,从发射的多体态投射出的密度矩阵的纠缠不同于约化的密度矩阵的纠缠,可以通过电流相关测量检测到。我们表明,在非常一般的条件下,减少纠缠构成了一个下界的投影纠缠。将该理论应用于最近的实验[Neder et al,Nature 448 333(2007)],在费米Hanbury Brown Twiss两粒子干涉仪上,我们发现,尽管实验中产生了可观的纠缠,但可检测的纠缠接近于零。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium thermal entanglement for three-spin chain
本文研究了两端耦合的三自旋链在不同温度下的玻色子浴的动力学行为。本文构造了Born-Markov近似中主方程对链的约化密度矩阵的精确解析解。结果表明,约化密度矩阵在长时间内收敛于非平衡定态。研究了首末自旋纠缠的动力学和稳态性质。
2014-01-10 quant-ph
Robust self-testing of nonmaximal entanglement from a reduced inner product game
Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
本文将内积博弈从六维约化到五维,证明其能鲁棒自检验非最大纠缠态及全部测量效应,并得出最大纠缠态无法完美获胜的结论。
2026-09-22 quant-ph
Entropy and entanglement bounds for reduced density matrices of fermionic states
与玻色子不同,费米子总是有一个非平凡的纠缠。直观地说,斯莱特决定性态应该是纠缠最少的态。为了使这种直觉更精确,我们研究了费米子态的熵和纠缠,并证明了Slater行列式态约化密度矩阵的极值和近极值性质。
2016-04-29 math.OA quant-ph
Environment Induced Entanglement in Markovian Dissipative Dynamics
我们表明,两个,非相互作用的2级系统,沉浸在一个共同的浴缸,可以成为相互纠缠时,根据马尔可夫,完全积极的减少动态演变。
2003-07-22 quant-ph
Complete Genuine Multipartite Entanglement Monotone
本文基于最大约化函数在 LOCC 下平均非增的假设,首次构造了一类完备多体纠缠单调量和真正多体纠缠单调量,并在完备单配性框架下证明其优于由最小两体纠缠定义的 GMEM,同时揭示了不同单配性概念之间的关系。
2025-08-19 quant-ph
Bath-induced deviations from Gibbs statistics for strongly interacting oscillators
Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学);Millennium Institute for Research in Optics(光学研究千年研究所);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学)
针对两个强相互作用量子振子与独立浴耦合的系统,通过非久旋项驱动浴诱导相干性,导致稳态占据数偏离玻尔兹曼分布,揭示了非吉布斯态的微观机制。
2026-05-29 physics.chem-ph quant-ph
Two-Qubit Bloch Sphere
三个单位球被用来代表两个量子比特的纯态。这三个球被命名为基球、纠缠球和纤维球。基球和纠缠球表示基量子比特的约化密度矩阵和非定域纠缠度量并发度,而纤维球表示纤维量子比特在局域单量子比特幺正操作下的简单旋转;然而,在纠缠二分态中,纤维球没有关于纤维量子比特的约化密度矩阵的信息。当二分态变得可分离时,基础球和纤维球无缝地成为每个量子比特的单量子比特布洛赫球。由于可以选择任一量子位作为基础量子位,因此这三个球体的两个替代集合是可用的,其中每个集合完全表示二分纯态,并且每个集合具有其基础量子位的约化密度矩阵的信息。与表示两个量子比特的约化密度矩阵的两个Bloch球相比,每个Bloch球对应于我们模型中的两个单位球,即基球和纠缠球。纠缠球上通过一个单一的角度明确地显示了并发相干互补。
2020-08-03 quant-ph
Entanglement of one-magnon Schur-Weyl states
研究了Schur-Weyl对偶对称态的纠缠特性。我们的方法基于约化的两量子比特密度矩阵,并将并发度作为纠缠度的度量。我们证明了描述Schur-Weyl态纠缠结构的各种纠缠图都完全编码在相应的Young表中。
2013-04-02 quant-ph
Nonequilibrium thermal entanglement for simple qubit systems
研究了两端耦合到不同温度的玻色子浴中的链状简单量子比特系统的动力学行为。构造了量子比特系统约化密度矩阵的Born-Markov近似主方程的精确解析解。得到了约化密度矩阵长时间行为的唯一非平衡定态。研究了首末自旋纠缠的动力学和稳态性质。
2014-01-10 quant-ph
Creation of Two-Particle Entanglement in Open Macroscopic Quantum Systems
我们考虑一个由N个自旋(量子比特)组成的开放量子系统,该系统与局域和集体热环境都没有直接的相互作用。量子比特与环境的相互作用是能量守恒的。我们追踪了热环境和N-2个量子比特的变量,得到了两个任意量子比特的含时约化密度矩阵。我们数值模拟了约化动力学和纠缠(并发)的创建作为热环境参数和量子比特数N的函数。我们的结果表明,两个量子比特的纠缠一般随N的增加而减少。我们分析表明,在极限N趋于无穷大,没有纠缠可以创建。这表明,当许多量子位位于环境相干长度大小的区域内时,集体热环境不能产生两量子位纠缠。我们讨论了我们的方法的一个新的量子表征的噪声环境的发展可能的应用。
2011-09-10 quant-ph
Entanglement dynamics of spins using a few complex trajectories
在这项工作中,我们考虑两个自旋最初准备在一个产品的相干态和研究他们的纠缠动力学由于一般的相互作用哈密顿量。我们采用的方法,允许推导的半经典公式的线性熵的约化密度算子,假设作为一个纠缠量词。由此产生的表达式取决于四个轨迹的集合,起源于基本的经典描述,并具有相互连接的最终相空间点。这种经典元素,这是能够再现的量子纠缠,即使很长的值的传播时间,出现时,我们假设一个适当的分析延续的经典相空间到一个复杂的域。我们将这一理论应用到一个特定的物理系统中,表明只考虑几组复杂的轨迹就足以得到约化密度算符的半经典线性熵与其量子对应物之间的良好一致性。
2021-08-13 quant-ph
Unveiling the Dynamical Genesis of Quantum Entanglement in Linear Systems: Internal causality breaking in the reduced subsystem evolution
National Cheng Kung University(国立成功大学)
研究揭示线性系统中量子纠缠的动力学起源,通过子系统演化中因果性破裂解释纠缠与统计概率的产生。
2025-12-18 quant-ph
Topological Entanglement Renyi Entropy and Reduced Density Matrix Structure
我们推广的拓扑纠缠熵的一个家庭的拓扑Renyi熵参数化的参数α,试图找到新的不变量区分拓扑有序相。我们发现,令人惊讶的是,所有的拓扑Renyi熵是相同的,独立于所有非手性拓扑相位的α。这种独立性表明,拓扑有序的基态波函数具有简化的密度矩阵,具有某种简单的结构,并且不能从纠缠谱中提取额外的普适信息。
2010-01-05 cond-mat.str-el quant-ph
Partitewise Entanglement
School of Mathematical Sciences, Inner Mongolia University(内蒙古大学数学科学学院)
本文提出分部纠缠的概念,探讨其度量与可扩展性,并建立相关资源理论框架。
2025-11-27 quant-ph
Neural networks learn to reconstruct multipartite entanglement from quantum marginals
Indian Institute of Science Education & Research Mohali(印度科学教育研究所穆哈利分校)
该研究针对量子边际问题,用半定规划分析四量子比特SLOCC纠缠类的可重建性,训练神经网络实现边际可重建性分类及高保真度的全局量子态重建,经实验验证有效。
2026-09-07 quant-ph
Calculating Concentratable Entanglement in Graph States
我们提出了一种方法来计算纯度的减少状态的图状态完全在稳定器的形式主义,只使用稳定器生成器为一个给定的状态。我们应用这种方法来找到图形状态的可集中纠缠,示例包括任何图形状态中的单个量子位,用于量子中继器的状态以及最大化和最小化整体可集中纠缠的状态。
2022-07-25 quant-ph
Entanglement generation through Markovian feed-back in open two-qubit systems
本文研究了开放双量子比特系统中通过滤波和马尔可夫反馈生成并维持纠缠的方法,解析证明了对称 GKSL 情况下可完全控制稳态凸集及任意初态的渐近行为,并探讨了一类反馈操作对动力学的影响。
2023-05-08 quant-ph
Upper bound on three tangles of reduced states of four-qubit pure states
利用纯四比特态的三比特不变多项式,得到了三比特约化态的三个纠缠上界的封闭公式。我们的结果对给定量子位与系统其余部分的总三向纠缠提供了比参考文献[PRL 113,110501(2014),PRL 116,049902(E)(2016)]中使用的更严格的约束,以验证四量子位量子纠缠的单偶性。
2017-06-01 quant-ph
Entanglement detection beyond the CCNR criterion for infinite-dimensions
本文利用态与其约化态之间的关系,得到了两个对无限维二分量子系统中所有可分态都成立的不等式。其中之一提供了严格强于可计算交叉范数或重排列(CCNR)标准的纠缠标准。
2012-06-16 quant-ph
Entanglement evolution of a two-qubit system with decay beyond rotating-wave approximation
两个初始纠缠在Bell态的无相互作用原子被耦合到单模腔中。基于约化的非微扰量子主方程,在超纠缠波近似下,研究了两原子纠缠随衰变的演化。结果表明,反向旋转波项对解纠缠行为有很大的影响。就会出现纠缠猝死和纠缠突然出生的现象。
2008-12-11 quant-ph
Multiparticle entanglement and ranks of density matrices
基于约化密度矩阵的秩,我们导出了任意维多粒子混合态可分性的必要条件,它们等价于纠缠的充分条件.以类似的方式,我们得到的必要条件,一个给定的混合状态的可分离性相对于分区的所有粒子的系统成子集。纯态的特殊情况单独讨论。
2005-12-22 quant-ph
Entanglement Hamiltonian Tomography in Quantum Simulation
纠缠是量子多体物理的重要组成部分,在量子模拟器的封闭系统动力学中表征和量化纠缠是当今中尺度量子器件时代的一个突出挑战。在这里,我们讨论了一个有效的层析重建约化密度矩阵和纠缠自旋系统的光谱协议。关键的一步是一个参数化的约化密度矩阵的纠缠哈密顿量只涉及准本地少体条款。该分析适合于少量随机测量,并且可以独立验证。这种解释是由猝灭动力学中的共形场论和基态的Bisognano-Wichmann定理提出的。该协议不仅为量子模拟器中的这些理论提供了测试平台,而且还适用于这些制度之外。我们使用数值模拟的有效性和效率的协议的长距离伊辛模型在一维。此外,通过分析来自$10$和$20$离子量子模拟器的数据[Brydges \textit{et al.},Science,2019],我们展示了对猝灭动力学中纠缠谱演化的测量。
2020-10-06 quant-ph
A classification of entanglement in three-qubit systems
我们提出了一个分类的三量子比特状态的基础上,他们的三个量子比特和减少两个量子比特纠缠。对于纯态,这些准则可以很容易地实现,并且不同的类型可以与局部酉运算下的等价类集相关联。对于混合态,完全三重纠缠的表征一般还没有解决,这里将给出一些部分结果。
2008-05-19 quant-ph
Reduced dimensionality and spatial entanglement in highly anisotropic Bose-Einstein condensates
我们研究了高度各向异性的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的约化维数与其空间自由度之间纠缠的关系。我们认为,降维的BEC是物理上有意义的制度,空间相关性可以忽略不计。我们处理的问题解析内的平均场近似一般准一维和二维的几何形状,并获得最佳的降维,纯态描述的凝聚平均场。我们给出了明确的解决方案的情况下,谐波电位,我们比较精确的数值积分的三维Gross-Pitaevskii方程。
2014-07-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Modulated Entanglement Evolution Via Correlated Noises
我们研究了相关环境噪声存在下的纠缠动力学。具体地说,我们研究了在经典白噪声存在下两个自旋的量子纠缠动力学,推导了Markov主方程,得到了几类有趣的初态(包括Bell态和X形密度矩阵)的显式解.我们展示了如何通过两个参与噪声之间的相关性来增强或减少纠缠。
2009-09-02 quant-ph
Time dependence of quantum entanglement in the collision of two particles
我们跟随量子纠缠的出现在两个最初不相关的可区分的量子粒子通过δ势相互作用的散射事件。计算了单粒子约化密度矩阵的Neumann熵随时间的变化。利用δ势的精确传播子,我们导出了两粒子波函数的渐近形式的近似解析公式,它足够精确地解释了系统的纠缠特性.
2011-09-01 quant-ph
Environment Induced Bipartite Entanglement
最近,Kossakowski-Lindblad主方程结构的一个充分条件已经给出,使得两个量子比特的约化动力学导致它们的初始可分离纯态中至少一个纠缠。在本文中,我们研究在何种程度上这一条件也是必要的。进一步,我们找到了高维二体开放量子系统中浴介导纠缠产生的充分条件。
2008-05-30 quant-ph
Dynamics of quantum entanglement in the reservoir with memory effects
利用Shabani-Lidar主方程研究了当一个纠缠的量子系统耦合到具有记忆效应的局域库时,量子纠缠的非马尔可夫动力学.在Kraus表示中可以构造出完全正的约化动力学映射。量子纠缠在非马尔可夫环境中衰减得更慢。改变记忆核可以显著增加量子纠缠的退相干时间。发现量子系统之间的纠缠突然死亡和系统与库之间的纠缠突然诞生发生在不同的时刻。
2012-08-08 quant-ph
Dynamics of a small quantum system open to a bath with thermostat
Myongji University(明知大学);Seoul National University(首尔大学)
本研究引入带Lindblad或Redfield型超级浴的恒温机制,用严格微扰理论推导小量子系统的约化动力学方程,发现其形式与Redfield主方程一致且稳态不依赖恒温器,为含时协议和非平衡量子随机动力学研究提供了新方法。
2024-04-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reduced density matrices and entanglement entropy in free lattice models
本文综述了自由费米子和玻色子多粒子系统在基态的约化密度矩阵的性质。它们的基本特征是它们具有热形式,从而导致具有一定自由粒子哈密顿量的准热力学问题。我们讨论了这个结果的推导过程、哈密顿量及其本征态的性质、单粒子谱和全谱、纠缠度以及特别是纠缠熵。这是为各种一维和二维的情况下,也包括全球或本地淬火后的演变。
2009-09-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fidelity and visibility reduction in Majorana qubits by entanglement with environmental modes
我们研究了拓扑超导体中零能马约拉纳束缚态编码的拓扑量子比特的动力学和读出。我们考虑到玻色子模式,由于电磁环境耦合的马约拉纳流形以上的间隙连续准粒子。这种耦合导致拓扑超导体的简并基态被准粒子态和玻色子以类似极化子的方式修饰,并且系统变得无隙。只有在修饰态的低能谱内操作和读出量子比特时,拓扑保护和完全相干性才能得到维持。我们讨论减少保真度和/或可见性,如果这个条件被违反的量子点读出耦合到裸露的(未穿衣)马约拉纳模式。对于裸露的马约拉纳基础的投影测量,我们制定了布洛赫-雷德菲尔德的方法,是有效的弱马约拉纳环境耦合,并考虑到费米子数宇称守恒所施加的限制。在马尔可夫近似下,我们的结果基本上证实了早期基于费米黄金法则的有限温度退相干理论。然而,完整的非马尔可夫动力学揭示,此外,保真度减少的投影测量。使用无自旋纳米线模型与$p$波配对,我们提供定量的结果表征这些效果。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Linking Phase Transitions and Quantum Entanglement at Arbitrary Temperature
本文建立了任意温度下平衡态相变和量子纠缠的一般理论。首先,我们导出了正则密度矩阵的两体约化密度矩阵的矩阵元与平衡态的Helmholtz自由能之间的一组普适函数关系,这意味着Helmholtz自由能及其导数与纠缠测度直接相关,因为任何纠缠测度都被定义为约化密度矩阵的函数。然后我们证明了一阶相变是由约化密度矩阵的矩阵元素表示的,而二阶相变是由约化密度矩阵元素的一阶导数表示的。在二阶相变点附近,约化密度矩阵元的一阶导数具有普遍的标度行为。最后,我们建立了一个定理,在任意温度下的相变和纠缠。我们的一般结果表明,在实验相关的多体自旋模型。
2018-01-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum correlations, entanglement spectrum and coherence of two-particle reduced density matrix in the Extended Hubbard Model
从粒子约化密度矩阵的角度研究了一维扩展哈伯德模型在半填充时的基态性质。我们重点研究了$2$费米子的约化密度矩阵,并分析了它在模型不同相位上的量子关联和相干性。具体地说,我们研究了它的纠缠熵,相干性的$\ell_1$范数,不可约二体累积量矩阵和纠缠谱。我们的研究结果表明,这些不同的属性是互补的,彼此依赖于系统的相位,表现出奇特的行为,如不连续性,在量子相变的最大值或最小值,从而提供了一个定性的观点的相图的模型。特别是,在超导区,我们得到的纠缠谱信号之间的过渡占主导地位的单重态(SS)到三重态(TS)的配对有序系统。此外,通过对约化态的主本征矢的分析,我们可以将SS-TS跃迁与两种不同配对序下费米子对之间的空间分离联系起来。纠缠间隙也能够突出过渡-在少数体水平-在基态波函数,没有讨论过以前的文献。虽然其他量化器对波函数中的少体缺陷不太敏感,但纠缠间隙可以作为这些缺陷的放大镜,捕捉这种微小的波动。
2022-03-15 cond-mat.str-el quant-ph