Proposal for a new quantum theory of gravity III: Equations for quantum gravity, and the origin of spontaneous localisation
本文提出了一种新的、可证伪的引力量子理论,我们称之为非对易物质引力。该理论的交换极限是经典的广义相对论。在本系列的前两篇论文中,我们介绍了时空物质原子的概念,它是由非对易几何中的谱作用量描述的,对应于经典的引力理论。我们使用的Connes时间参数,随着光谱的行动,将重力跟踪动力学。然后,我们推导了STM原子引力部分的谱运动方程,它是非对易空间上的Dirac方程。在目前的工作中,我们提出了如何包括物质(费米子)的一部分,并给出了一个简单的STM原子的作用原理。这导致了量子引力理论的方程,也解释了自发局域化的起源,从量子引力。我们利用自发局域化从STM原子的作用得到经典广义相对论的作用[包括物质源]。
2019-09-10 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum phase space functions and relations of entropic localisation measures
量子相空间的概念提供了一个关于量子力学的观点,它不同于标准的希尔伯特空间方法,但更接近于经典的相空间。由于量子力学的性质,存在几种等价的量子相空间描述,人们不能总是选择其中一种,因为它们都有一定的优点和缺点。例如,Husimi-Kano Q函数是一个概率分布,因此产生了熵量,即Renyi-Wehrl熵,其中有几个属性是已知的。维格纳函数,另一方面,有一个更容易的物理解释,但可能采取负值。本文利用Beckner-Brascamp-Lieb不等式将不同的相空间函数联系起来,研究了量子相空间中一个态的局域化熵测度。
2013-05-31 quant-ph
The quantum potential: the breakdown of classical symplectic symmetry and the energy of localisation and dispersion
研究了量子力学中量子势的组成及其在经典辛对称破缺中的作用。导出了位形空间和动量空间表示的量子势的一般表达式。通过比较量子力学因果解释的位形空间和动量空间表示,量子势打破了经典力学中存在于这两种表示之间的辛对称性。此外,它表明,在配置空间中的量子势可以表示为一个动量色散能和空间局域化能量的总和;一个互补的表达被发现在动量表示的量子势。分析了线性势中的粒子和量子谐振子的两个本征态的量子势在这两种表示中的组成和作用。
2002-02-05 quant-ph
Localisation of a wave-function by superposition of different histories
量子态扩散表明,与环境的随机相互作用如何导致波函数的局域化,从而证明了量子力学不需要调用一个单独的测量公理来解释经典世界的出现。目前还不清楚量子态扩散是否需要一些新的物理学。本文利用量子力学中明确包含的物理原理,在没有测量公理的情况下,对相互作用下两态系统的波函数的演化进行了显式数值计算。正如量子态扩散所提出的那样,波函数确实定域在微扰的本征态上。该机制似乎是在不同的哈密顿量下演化的历史叠加。
2005-06-09 quant-ph
Interaction-Free Measurements, Atom Localisation and Complementarity
我们分析了经典和量子物体上的无相互作用测量。给出了原子数从经典无相互作用测量到量子无破坏测量的过渡,并讨论了原子数干涉测量中互补性增强的机制。
1997-05-07 quant-ph
Path integrals, spontaneous localisation, and the classical limit
我们记得,为了得到量子力学的经典极限,需要取$\hbar\rightarrow 0$极限。此外,我们还需要对不存在位置态的宏观量子叠加作出解释。对后者的一个可能的解释是自发本地化的Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)模型。在这里,我们描述如何自发局域化修改的路径积分公式的密度矩阵演化的量子力学。(Such Pearle和Soucek早些时候已经推导出了一个公式;我们提供了他们结果的两个新推导)。然后,我们展示了如何冯诺依曼方程和刘维方程的密度矩阵出现在量子和经典的限制,分别从GRW路径积分。因此,我们提供了一个严格的量子到经典的过渡证明。
2019-10-24 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum limits of localisation microscopy
我们发现,在一个空间维度上可能具有不同强度的多个弱的非相干点源的局部化显微镜相当于估计简谐振子相干态的经典混合物的振幅。这使我们能够绑定的多参数协方差矩阵的无偏估计的位置方面的量子费舍尔信息矩阵,我们得到的分析。在政权的任意小的分离,我们发现它是不超过秩2-这意味着不超过两个独立的参数可以估计,无论点源的数量。我们使用的经典和量子费舍尔信息矩阵的特征值比较的性能的空间模式解复用和直接成像定位显微镜相对于量子限制。
2020-02-14 physics.optics quant-ph
Localising two sub-diffraction emitters in 3D using quantum correlation microscopy
本研究将量子关联显微镜(QCM)拓展至三维定位,通过两阶段最大似然估计器实现单个衍射光斑内两个发射体的无衍射极限三维定位,精度与总检测时间平方根成反比,仅需四个测量位置的Hanbury Brown和Twiss测量即可达成。
2023-10-04 quant-ph
Semi-Classical Localisation Properties of Quantum Oscillators on a Noncommutative Configuration Space
在处理非对易位形空间上两个量子力学振子的经典极限时,对应于去除位形空间非对易性和位置动量非对易性的极限是不对易的。我们从相干态的维格纳函数的相空间局域化性质的角度来解决这一行为的两个限制。
2015-12-10 hep-th math-ph math.MP
Disorder-free localisation in continuous-time quantum walks : Role of symmetries
本研究利用置换群论构建多费米子哈密顿量,发现在无需引入无序系数的情况下,大量费米子系统能发生时间无关的局域化,并证明了该现象独立于超选定的对称性,为连续时间量子游走系统提出了无序局域化方案。
2024-01-02 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Anderson localisation in steady states of microcavity polaritons
我们提出了一个实验签名的安德森局域化的微腔极化激元,并提供了一个系统的研究无序强度的依赖。我们揭示了一个可控程度的本地化,其特征在于通过调整相互作用台面阵列的位置无序的反参与比。这构成了在驱动耗散系统中实现无序诱导的局部化。微腔极化激元除了是研究这种机制中的局域化的理想候选者之外,还有望用于低功率、超小型器件,并且它们的局域化可以用作量子存储器和量子信息处理中的资源。
2019-11-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum resonance, Anderson localisation and selective manipulations in molecular mixtures by ultrashort laser pulses
我们证明,目前的激光技术用于无场分子排列通过级联的拉曼旋转跃迁允许观察长期讨论的非线性量子现象的动态周期性踢转子。这包括在量子共振条件附近的吸收能量的缩放和角动量中的安德森样局部化。基于这些发现,我们提出了一种新的方法,可调谐的选择性旋转激发和排列的分子混合物,使用列车的短激光脉冲。我们通过将其应用于两种氮同位素(14N2和15N2)的混合物来证明这种方法的效率,并表明即使在室温下也可能具有很强的选择性。
2012-03-15 physics.chem-ph quant-ph
Quantum trajectories, interference, and state localisation in dephasing assisted quantum transport
当系统中的能量波动足以抑制相干振幅的建立时,发生激发的退相量子输运。虽然这已经在许多不同的系统中进行了广泛的研究,但缺乏对通过现场和耦合诱导的退相过程的量子辅助传输的统一和全面的理解。本工作的目的是提出一个简单的和统一的理解,这两个关键的失相过程中的失相辅助运输的作用。我们的工作明确地将连续退相与经典和量子跃迁联系起来。我们提出了一个自然的量子轨迹解释不同的耦合和退相项如何改变激发的扩散速率,以及这是如何影响的安德森本地化本征态的发病。我们的研究结果为理解分子半导体、人工晶格和激子固体的量子特性提供了新的思路。
2021-11-04 quant-ph
Conformal Symmetry and Quantum Relativity
空间和时间的相对论概念受到物理观测量的量子性质的挑战。场论的庞加莱对称性可以推广到更大的共形对称性,这一点早已为人们所知。在爱因斯坦相对论的精神下,我们用这些对称性来定义与时空位置相关的量子观测量。这种定域化的概念既可以应用于有质量的场,也可以应用于无质量的场。局部化观测量被定义为服从洛伦兹协变交换关系,特别是包括一个时间观测共轭能量。虽然位置分量在自旋不为零的情况下不对易,但它们仍然满足量子关系,这些量子关系概括了经典相对论的微分定律。我们还给出了这些观测量的一个表示的正则空间位置,正则自旋分量和一个适当的时间算子共轭的质量。这些结果不仅为时空定域化,而且为运动提出了一种新的表示法。
1997-06-16 gr-qc quant-ph
Weak localisation of light by atoms with quantum internal structure
与经典无序介质相比,冷原子相干后向散射中观察到的干涉对比度大大降低。研究了共振原子偶极跃迁简并度对极化光子多重散射的影响。一个分析处理允许导出的平均光强度的扩散系数和去偏振时间,和弱本地化校正的移相时间。计算的CBS信号再现了实验结果。
2003-04-06 cond-mat.dis-nn physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of many-body localisation in a translation invariant quantum glass model
我们研究的实时动力学不变的量子自旋链的基础上,东动力学约束玻璃模型,在寻找证据的多体局域化的情况下,无序。数值模拟表明的变化,由耦合参数控制,从一个政权的快速松弛-对应于热化-一个政权的非常缓慢的松弛。这种缓慢的放松制度的特点是动力学特征通常与非遍历性和多体局域化(MBL):记忆的初始条件,对数增长的纠缠熵,和非指数衰减的时间常数。我们表明,缓慢的放松是在初始状态的空间波动的敏感性的后果。虽然数值计算表明,某些弛豫时间尺度显着增长的大小,我们的有限大小的结果是一致的MBL过渡,预计只发生在无序系统,或与一个明显的准MBL交叉。
2015-05-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Identification is Pointless: Quantum Coordinates, Localisation of Events, and the Quantum Hole Argument
本研究通过量子参考系探讨叠加分支中事件识别的框架依赖性,证明相同与不同、叠加与纠缠失去绝对意义,并利用标量场重合构建比较映射,揭示事件局域化依赖参考系,最终将空穴论证推广至量子语境。
2025-04-24 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
From quantum foundations, to spontaneous quantum gravity: an overview of the new theory
自发局域化是一种可证伪的动力学机制,它修正了量子力学,并解释了宏观世界中位置叠加的缺失。然而,这是一个特别的现象学建议。阿德勒的迹动力学理论,工作在一个平坦的闵可夫斯基时空,推导出量子(场)理论和自发局域化,作为一个热力学近似的基础非交换矩阵动力学。我们描述了如何将重力跟踪动力学,通过使用的想法从康纳斯的非交换几何方案。这就引出了一个新的引力量子理论,从这个理论我们可以预言自发定域,并给出史瓦西黑洞的贝肯斯坦-霍金熵的估计。
2020-07-20 gr-qc hep-th quant-ph
Localisation determines the optimal noise rate for quantum transport
环境噪声在决定量子系统的传输效率方面起着关键作用。然而,无序和局部化改变了这种噪音对能量传输的影响。为了更深入地了解这种关系,我们进行了系统的研究本征态局域化和最佳的退相速率在一维链之间的连接。能量梯度和无序对各种长度的链的影响进行评估,我们演示了如何确定最佳的运输效率的大小无关,以及大小相关的因素。通过讨论如何大小相关的影响出现从有限的尺寸效应,我们建立当这些影响被抑制,并表明,一个简单的幂律捕捉大小相关和大小无关的响应之间的相互作用。超越现象学纯退相,我们实现了有限温度布洛赫-雷德菲尔德模型,捕捉细致平衡。我们发现,本地化和最佳环境耦合强度之间的关系继续适用于中高温,但打破了在低温极限。
2021-11-30 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
Ultimate quantum sensitivity in the 3D relative localisation of two single-photon emitters via two-photon interference
School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学数学与物理学院);Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所)
通过双光子干涉实现两个单光子发射器三维相对定位的终极量子灵敏度,利用频率和动量采样测量,达到1%偏置精度。
2025-04-22 quant-ph
Detecting continuous spontaneous localisation with charged bodies in a Paul trap
连续自发局域化(英语:Continuous spontaneous localisation,CSL)是一种模型,它捕捉了量子理论的一类扩展的影响,这些扩展预计将由量子引力产生,并且是这样的,波函数坍缩是一个物理过程。这样一个过程的速率可能比迄今为止通过搜索设定的上限低得多,但仍然大大修改了量子力学的解释,解决了量子测量问题。因此,实验试图探索这一点。我们描述了一个实验,有可能延长CSL的灵敏度的许多数量级。该方法是检测加热的带电宏观物体的运动限制在保罗陷阱。讨论了检测方法和主要噪声源。我们发现,CSL与标准参数可以观察到使用振动隔离离子阱的大小为1厘米,在超低压,光学干涉检测。
2016-05-06 quant-ph
Quantum localisation on the circle
研究了半直积群相干态的协变积分量子化,并将其应用于圆上粒子的运动。在本例中,群是欧几里得群E $(2)$。我们实现了基本的经典观测量,特别是$2π$周期不连续角函数和角动量的量化,并计算其相应的低符号。我们研究的一个重要部分是致力于我们的程序,它的频谱和低符号,它的交换器与量子角动量,并由此产生的海森堡不等式的角度运营商。比较与其他方法的长期存在的问题的量子角度进行了讨论。
2017-08-11 math-ph math.MP quant-ph
Mean-field dynamics of an infinite-range interacting quantum system: chaos, dynamical phase transition, and localisation
该研究针对无限程横向相互作用的XY自旋1/2链,发现含混沌相的动力学相变及间歇行为,还在带局域自洽横向场的体系中观测到局域化相变并证实其可稳定混沌相。
2024-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anatomy of localisation protected quantum order on Hilbert space
本文用本征态振幅在Hilbert空间图上的非局域及高点关联刻画局域化保护量子序与纠缠结构,并为分析多体局域化相到遍历相的转变提供新标度途径。
2023-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Detecting measurement-induced relative-position localisation
经典世界如何从潜在的量子现实中出现的一种解释涉及到由于散射事件而在粒子之间建立某些强大的纠缠[Science Vol.301 p.1081]。这是一个吸引人的观点,因为它统一了两个明显不同的理论。它说纠缠的独特量子效应与经典行为有关。这与其他解释不同,其他解释认为当量子相关在测量中丢失或被忽略时,经典性就会出现。到目前为止,这种解释的弱点是缺乏一个明确的实验签名,使其能够进行测试。在这里,我们提供了一个简单的实验方案,使之成为可能。我们还讨论了贝叶斯技术,可以在原则上,允许实验,以确认理论的任何所需程度的准确性,我们目前的精度要求,可以实现与当前的实验。最后,我们从最初的一维证明的原则,以更真实的三维本地化的情况下,该计划。
2012-11-15 quant-ph
Simulating Wigner Localisation with the IBM Heron 2 Quantum Processor: A Proof-of-Principle Benchmarking Study
Kazan Federal University(喀山联邦大学)
利用IBM Heron 2量子处理器对Wigner局域化进行高保真度模拟,验证了超导量子硬件在强相关物质相研究中的可行性。
2026-01-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quasiparticle Localisation via Frequent Measurements
二维拓扑量子存储器不是热稳定的,因为一旦准粒子激发被创建,它将在没有能量成本的情况下离域。这就为存储在其中的量子信息的寿命设定了上限。我们解决这个问题的拓扑子系统代码介绍[Bravyi S。例如,Quant.Inf.Comp.13:0963]。通过对规范算符的频繁测量,提出了一种称为算符量子芝诺效应的技术[李Y。等,预印本arXiv:1305.2464],负责准粒子运动的动力学被抑制,并最终可以“冻结”在大频率限制。这种方法的一个特点是,代码的密度算子不与测量算子交换,所以密度矩阵将在几次测量后随机化。然而,逻辑运算符与测量运算符交换,因此受到保护。
2013-09-30 quant-ph
Experimental localisation of quantum entanglement through monitored classical mediator
量子纠缠是量子粒子之间的一种关联形式,不能通过局域操作和经典通信来增加。因此,已经提出,仅通过介体相互作用的探针之间的量子纠缠的增量意味着介体的非经典性。事实上,在关于初始状态的某些假设下,探针之间的纠缠增益表明介体中的量子相干性。超越这样的假设,存在其他的初始状态,通过与经典介体的局部相互作用在探针之间产生纠缠。在这个过程中,任何探针和系统其余部分之间的初始纠缠“流过”经典介体,并在探针之间局部化。在这里,我们从理论上证明了最大的纠缠增益通过经典介体和实验证明,使用液态NMR光谱,量子关联的最佳增长的两个核自旋量子比特之间的相互作用,通过一个介体量子比特在经典状态。我们还监测,即,为了强调其经典特征,我们使用了dephase作为中介。我们的结果表明,如果探测器之间的纠缠增益被用作见证非经典介体的品质因数,验证的初始状态的功能的必要性。这种方法被提出在量子光学力学、量子生物学和量子引力中具有示范性应用。
2021-05-25 quant-ph
Quantum-limited Localisation and Resolution in Three Dimensions
成像作为一种从光学系统中提取信息的方法,可以看作是一个参数估计问题。多参数量子Cramer-Rao界(QCRB)是确定辐射源位置或估计非相干辐射源间距的基本精度,它给出了参数估计的内在界。我们确定的量子限制成像的最终潜力,提高远场的分辨率,衍射限制内的近轴近似。证明了单点源位置的量子费舍尔信息矩阵(QFIm)与其真实值无关,并计算了两个亮度不等的点源的相对位置和相对强度的QFIm,结果表明,只有当两个点源的相对强度和质心(包括纵向和横向)精确已知时,可以以有限的精度同时估计不同方向上的间隔。我们的研究结果给出了某些远场成像技术的上限,并将发现从显微镜到天体测量的广泛应用。
2021-07-28 physics.optics quant-ph
Localisation on certain graphs with strongly correlated disorder
相互作用量子系统中的多体局域化可以被视为底层福克空间图上的无序跳跃问题。有效的Fock空间无序的一个重要特征是,Fock空间站点能量是强相关的-最大限度地使网站上的图形上的有限距离分开。出于这一点,并了解这种相关性的影响更根本,我们研究安德森本地化凯莱树和随机规则图,最大相关的障碍。由于这种相关性抑制了无序势的短距离波动,人们可能会天真地认为它们不利于局域化。然而,我们发现,存在一个安德森过渡,事实上,本地化是更强大的意义上说,关键的障碍规模与图形连接$K$为$\sqrt{K}$,在显着的对比$K\ln K$在不相关的情况下。这种缩放被认为是密切相关的稳定性的多体本地化。我们的分析集中在局部传播子的精确递归公式以及自洽平均场论上;结果使用精确对角化得到证实。
2020-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Interplay of localisation and competing interaction channels: cascade of quantum phase transitions
研究了局域化、相互作用和自旋自由度对晶格上粒子量子态的影响。我们的研究结果表明,打破范式密度-密度相互作用$U_0\gg$(伪)自旋-(伪)自旋相互作用$U_s$将驱动量子相变(QPT)的序列,其中(伪)自旋状态和粒子的顺序,在几个粒子物种的情况下,在晶格上的强烈改变。由竞争相互作用$|U_s|\sim U_0$驱动的QPT表现为有效交换积分的奇异性。$|U_s|\sim U_0$意味着当交互单独驱动系统进入不同阶段时的挫折感。即使在$U_s=0$,通常也存在由$U_s$符号变化诱导的QPT。光学晶格上的矢量冷原子,费米子或玻色子是我们系统的最新实现,其中$U_s$是可调的\textit{in situ}。
2016-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Photonic-integrated quantum sensor array for microscale magnetic localisation
本研究将氮空位中心(NVs)与氮化硅光子集成电路集成,实现8个局域NV传感器的可扩展操作与独立读出,结合机器学习完成30μm针尖的微尺度磁定位(误差低于尺寸)及动态跟踪,为磁性微机器人监测等生物医学应用提供可行平台。
2025-11-14 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Spontaneous localisation from a coarse-grained deterministic and non-unitary dynamics
本文探讨量子系统在确定性非幺正保范演化下的行为,通过双量子比特模型证明线性叠加被打破,且粗粒化后结果遵循玻恩概率规则,揭示了非幺正性与随机性在客观坍缩模型中的不同作用。
2023-10-21 quant-ph
Retrodictively Optimal Localisations in Phase Space
在以前的文件中,它被证明是一个retrodictively最佳的位置和动量的同时测量的测量值的分布总是由初始状态Husimi函数。这个结果现在被推广到任意一对旋转正交x_theta1和x_theta2的回溯最优同时测量。它示出,给定任何这样的测量,它是可能的,以找到另一个这样的测量,信息等价于第一个,其中由两个正交定义的轴是垂直的。它进一步表明,这种meaurement的测量值的分布属于最近讨论的Wuensche和Buzek的广义Husimi函数类。该类由Wodkiewicz操作概率分布的子集组成,其中过滤器参考状态是压缩真空状态。
1999-11-22 quant-ph
Observation of Bloch oscillations in molecular rotation
周期性踢量子转子是已知的非经典效应,如角动量空间中的量子局域化或旋转激发中的量子共振。这些现象已在模拟被踢转子的不同系统中进行了研究,例如光晶格中的冷原子或耦合光子结构。最近,有人预测,几个固态量子局域化现象-安德森局域化,布洛赫振荡,和塔姆-肖克利表面状态-可能会表现在激光踢分子的旋转动力学。在这里,我们报告的旋转布洛赫振荡的气体中的氮分子踢周期性的训练的飞秒激光脉冲的第一次观察。从量子共振的可控失谐在角动量空间中产生有效的加速势,诱导旋转激发的布洛赫样振荡。这些振荡是通过对气体折射率的时间调制来测量的。我们的研究结果介绍了室温激光踢分子作为一个新的实验室,在量子输运局域化现象的研究。
2015-04-26 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Mixing and localisation in random time-periodic quantum circuits of Clifford unitaries
局域动力学和时间周期动力学在多大程度上类似于随机么正?在目前的工作中,我们解决这个问题,使用量子计算的Clifford形式主义。我们分析了Floquet模型的混乱,其特征在于一个家庭的本地,时间周期,随机量子线路在一个空间维度。我们观察到,演化算子在周期的半整数倍时具有额外的对称性。有了这个,我们证明,在扰频时间后,即当任何初始扰动已经传播到整个系统中,演化算子不能区分从(哈尔)随机幺正当所有的量子比特测量泡利运营商。这种不可逆性随着时间的推移而降低,这与更多研究的(时间依赖的)随机电路的情况形成鲜明对比。我们还证明了泡利算子的演化表现出一种混合形式。这些结果要求局部子系统的维数很大。在相反的制度,我们的系统显示了一种新的形式的本地化,产生的外观有效的单面墙,防止扰动从一个方向,但不是其他的墙壁。
2022-01-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Eigenvector Correlations Across the Localisation Transition in non-Hermitian Power-Law Banded Random Matrices
本研究以非厄米幂律带状随机矩阵为平台,探究非厄米量子系统局域化转变中的本征向量关联,发现退局域相与局域相的关联特性存在显著差异,并分别用Ginibre系综和解析方法加以解释,为表征非厄米量子多体系统动力学相提供了新思路。
2023-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
The Influence of Geometry on the Vibronic Spectra of Quantum Aggregates
一项研究提出的激子状态的本地化扩展的分子聚集体组成的相同的单体所产生的,而不是从无序由于统计能量转移的单体,诱导环境相互作用(安德森本地化),而是简单地由于过渡偶极子的取向和几何排列的变化。它进一步表明,这种小的变化,但可以有一个剧烈的影响的形状上的振动光谱的聚集体。的振动光谱计算使用的“相干激子散射”(CES)近似,其推导,我们概括为适用于聚集体的任意大小和几何形状。
2011-06-13 quant-ph
Preserving Symmetry: Spontaneous Symmetry Breaking through Decoherence
Conjecture Institute(猜想研究所)
本文针对有限量子系统的局域化问题,通过量子化环境,利用退相干分支实现局域化,复合系统态矢量仍保持平移对称,可恢复半经典描述并预测实验可区分修正。
2026-08-05 quant-ph
Entanglement and parametric resonance in driven quantum systems
研究了两个耦合含时振子系统中纠缠与参量共振的关系。作为两体纠缠的度量,我们计算了约化密度算符的线性熵,并由此研究了纠缠动力学。特别是,我们发现,在最大混合的情况下,当辅助动力学参数的集合参数共振时,两体纠缠随时间增加。此外,我们得到了一个密切的关系在基态的相关性,维格纳函数在相空间中的本地化,和整个系统的波函数的本地化。
2009-10-09 quant-ph
Coherence, entanglement and quantumness in closed and open systems with conserved charge, with an application to many-body localisation
虽然量子系统中纠缠的标度可以用来区分多体量子相位,但通常很难量化开放量子系统的混合态中的纠缠量,而即使对于封闭系统,实验测量纠缠通常也需要量子态层析。在这项工作中,我们展示了如何在具有固定或守恒电荷的系统中补救这种情况,例如,密度或磁化,由于量子相关性和相干性之间的新兴关系。首先,我们展示了在这些情况下,多体纠缠或量子性的存在可以通过检测量子系统中的相干性来忠实地证明,而系统中的不对称性(块相干性)暗示了二体纠缠或二体量子不和谐。其次,我们证明了量子关联和相干性之间的关系也是定量的。也就是说,我们建立了上限和下限的多体和二体纠缠在一个多体系统与一个固定的本地电荷的量,在系统中存在的相干性和不对称性。重要的是,对于纯量子态和混合量子态,这些界限都表示为封闭的公式,而且,对于二体纠缠,可以通过多个量子相干性谱在实验上获得。特别是,在一维系统中,我们的边界可能会检测到纠缠熵的面积定律的破坏。我们说明我们的结果的例子中的多体局域化系统,也在存在的失相。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Environment-assisted quantum transport in ordered systems
量子系统中的噪声辅助传输发生在量子时间演化和退相干合谋产生比纯量子或纯经典情况下更高的传输效率时。在无序系统中,它被理解为通过噪声抑制相干量子局域化,这使失谐的量子能级进入共振,从而促进输运。我们报告了几个新的机制,环境辅助运输有序系统,其中没有本地化,以克服和天真地期望,连贯的运输是最快的可能。虽然我们是特别有动机的需要了解激子能量转移光合捕光复合物,我们的模型是一般的-运输在一个紧密结合的系统与退相,一个源,和一个陷阱-并可以预期有更广泛的应用。
2012-05-04 quant-ph
The Fock-space landscape of many-body localisation
本文从 Fock 空间遍历性破缺视角综述 MBL,阐明本征态关联、转变标度理论及其与实空间观测量的联系。
2024-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fock-space anatomy of eigenstates across the many-body localisation transition
我们探讨了无序相互作用的自旋为1/2的量子链中本征态在多体局域化(MBL)跃迁中的Fock空间结构。空间局部观测量的本征态期望值可以用Fock空间上的本征态振幅来表示,它可以区分MBL相位和遍历相位。基于此,我们引入并研究了Fock空间上的空间相关性。从这些,出现的相关长度,这是不连续变化的MBL过渡,并密切相关的多重分形指数特征的福克空间波函数的不连续跳跃。利用本地观测量和福克空间相关性之间的直接联系,我们表明,在长度尺度的不连续性也意味着跨过渡的本地观测量的不连续行为。基于这些Fock空间的相关性,构建了一个标度理论,这是密切相关的反参与率。它产生的体积尺度的遍历阶段和长度尺度的MBL阶段,其临界特性表明Kosterlitz-无尾的MBL过渡的情况下,是由最近的唯象理论预测。最后,我们还展示了如何关联函数上的Fock空间揭示的不均匀性在MBL相位的Fock空间上的本征态振幅。
2021-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Experimentally accessible witnesses of many-body localisation
近年来,多体局域(MBL)系统的现象引起了人们的极大兴趣,因为它从凝聚态和统计物理的角度来看都有着有趣的含义:它们即使在非零温度下也是绝缘体,并且无法热化,违反了量子统计力学的预期。更重要的是,最近开创性的实验发展,超冷原子在光晶格构成模拟量子模拟器,推动了多体局域系统进入物理系统的领域,可以测量高精度。在这项工作中,我们介绍了实验访问证人,直接探测MBL的独特功能,区别于安德森同行。我们坚持用实验室中可用的技术来构建我们的工具箱,包括现场寻址、超晶格和飞行时间测量,根据波动、密度-密度转换器、密度和纠缠来识别证人。我们建立在平衡态量子系统理论的基础上,结合张量网络和精确模拟,显示了现实模型工具的有效性。
2019-03-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact Spectral Statistics in Strongly Localised Circuits
自安德森的开创性工作以来,局域化被认为是一种标准机制,允许量子多体系统逃避遍历性。这个想法在过去的十年中获得了更多的关注,因为有人认为,局部化-在这种情况下被称为多体局部化(MBL)-有时可以在足够强的无序存在下幸存下来。一个传统的签名的本地化是在统计特性的频谱-频谱统计-这从定性上不同于那些在遍历阶段。虽然功能的光谱统计通常被用来作为数值诊断本地化,他们从来没有来自第一原则的存在下,非平凡的相互作用。在这里,我们填补了这一空白,并提供了一个简单的量子多体系统的例子-我们称之为强本地化的量子线路-是相互作用的,本地化的,并在那里的光谱统计可以准确地描述。此外,我们表明,这些系统表现出级联的三个不同的制度的光谱相关性取决于能量尺度:在小,中,大尺度,他们表现为断开补丁的三个递减的大小。我们认为,这些功能出现在通用MBL系统中,不同的是,只有在最小的规模,他们成为泊松。
2022-03-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
An Effective Theory for Graphene Nanoribbons with Junctions
本文为含结的混合石墨烯纳米带推导了基于紧束缚拟设的有效理论,精确预测能隙和局域化性质,并通过量子蒙特卡罗验证其在Hubbard相互作用下仍适用,同时发现新型Kilimanjaro局域化并揭示了Fuji局域化的模3条件。
2024-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Quantum clocks and the temporal localisability of events in the presence of gravitating quantum systems
量子理论的标准表述依赖于确定事件的局部化和因果顺序的固定时空度量。在广义相对论中,度规受到物质的影响,当物质表现出量子力学行为时,度规将变得不确定。在这里,我们开发了一个框架,可操作地定义事件和它们的本地化相对于量子时钟参考系,也在引力量子系统的存在。我们发现,当时钟相互作用的引力,事件的时间局部化成为相对的,取决于参考系。这种相对性是一种不确定度量的标志,在这种度量中,事件可以以不确定的因果顺序发生。即使度规是不确定的,对于任何事件,我们都可以找到一个参考系,在这个参考系中,局域量子运算采取标准的幺正膨胀形式。当改变时钟参考系时,这种形式被保留,产生相对于量子参考系变换的物理协变量。
2020-06-05 quant-ph
Operator space fragmentation in perturbed Floquet-Clifford circuits
University College London(伦敦大学学院);London Centre for Nanotechnology, University College London(伦敦大学学院纳米技术伦敦中心)
本文研究了在单位元扰动下,随机Floquet-Clifford电路中算子局部化稳定性和混沌现象的出现,通过构建具有砖块图案的最近邻Clifford电路并引入无序非Clifford门,发现算子空间因墙配置的出现而碎片化,并展示了这种碎片化如何导致新的局域积分守恒量的出现。
2025-12-18 cond-mat.dis-nn quant-ph
The Relation Between Classical and Quantum Mechanics
经典力学和量子力学的常见公式都是从基于具有内在概率结构的纯态的一般力学理论得出的。这个理论发展到量子逻辑的定理能够在希尔伯特空间中表达状态几何的阶段。量子和经典力学,然后阐述和应用到子系统和测量过程。还考虑到空间-时间的几何形状和约束,这地方的动态。物理学和数学,有人认为,正在增长分开;在一般近似和局部化,特别是在量子力学的不适当的治疗被视为促成因素。在系统描述中,局部化和知识缺乏之间的联系表明,量子力学应该反映适用的领域。限制国家的类别提供了实现这一目标的手段。本地化,然后示出有一个数学表达式的紧凑性,这反过来又适用于产生一个拓扑理论的约束和散射状态。最后,本文对经典极限和量化在理论间约简中的有效性提出了质疑,并证明了一个被广泛接受的经典极限并不构成约简的证明。它提出了一个确定经典力学和量子力学是否在适用域上弱等价的程序,并得出结论,在这种限制意义下,经典力学简化为量子力学。
2018-06-22 math-ph math.MP physics.hist-ph
Persistent entanglement in a class of eigenstates of quantum Heisenberg spin glasses
从局域化和纠缠的角度研究了具有长程相互作用的量子自旋玻璃哈密顿量的本征态。特别是,低粒子部门进行检查和异常家庭的本征态被发现,更离域,但也有较大的自旋间纠缠。然后,这些被识别为来自单粒子扇区的粒子添加本征态。这激发了随机提升两粒子态的引入和研究,并且表明它们可能具有大的离域,例如通用随机态和与它们完全相同的尺度。然而,通过双自旋并发测量的纠缠显示出不同的标度与总自旋数。这表明,即使参与率等局域化度量不存在,不同类别的复杂量子态的纠缠也可以有质的不同。
2017-10-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Walk in Periodic Potential on a Line and a Model of Interacting Opinions
在这项工作中讨论了两个主题:本地化和复发的量子行走模型中的周期性潜力,和一个模型的观点动力学与多个选择的意见。
2016-12-09 physics.soc-ph quant-ph