Density Matrix in Quantum Mechanics and Distinctness of Ensembles Having the Same Compressed Density Matrix
通过对密度矩阵的不同定义，分别提出了单封闭量子系统的全密度矩阵、分子系综平均单分子态的压缩密度矩阵和部分纠缠量子系统的约化密度矩阵的不同定义.我们表明，具有相同的压缩密度矩阵的系综可以通过观察各种可观测量的波动来物理区分。这与具有相同压缩密度矩阵的系综是相同的一般信念形成对比。给出了在特定系综中观测量涨落的显式表达式。我们讨论了核磁共振量子计算的本质。我们证明了在当前的核磁共振量子计算实验中不存在量子纠缠的结论是基于不合理的信念，即具有相同压缩密度矩阵的系综在物理上是相同的。讨论了量子通信中的相关问题。
2006-04-20 quant-ph
Density matrix form of Gross-Pitaevskii equation
我们考虑了依赖于不同时刻的广义纯态密度矩阵。当密度矩阵对应于Gross-Pitaevskii方程的解时，得到了该密度矩阵的演化方程。
2014-04-28 quant-ph
Conditional Density Matrix in the Context of Noncontextuality
条件密度矩阵表示不同量子通信方案中子系统的一个量子态。本文讨论了条件密度矩阵的一些性质及其在量子力学一般方案中的地位。
2004-06-25 quant-ph
Minkovskii-type inequality for arbitrary density matrix of composite and noncomposite systems
对包含单量子态的复合或非复合量子系统的任意密度矩阵，得到了一种新的二分系统密度矩阵的矩阵不等式.讨论了两个量子比特系统和j=3/2的量子比特系统的例子。
2014-05-20 quant-ph
Conditional Density Matrix: Systems and Subsystems in Quantum Mechanics
讨论了量子力学中的一个新概念--条件密度矩阵，并将其应用于描述某些物理过程.这个概念是冯·诺依曼密度矩阵的一个自然推广，用于将量子系统划分为子系统和将子系统重新统一为新的联合系统等过程。条件密度矩阵是在复合系统的一个子系统处于某个纯态的条件下，将一个量子态赋给该子系统。
2002-10-22 quant-ph
How to mix a density matrix
一个给定的密度矩阵可以用多种方式表示为纯态的混合。我们展示了如何任何密度矩阵可以实现为一个统一的合奏。已经证明，可以实现由密度矩阵的特征值的向量优化的所有概率分布。我们表明，如果系综中的状态被假定为不同的，那么它是不正确的，但稍微弱的声明可能仍然是正确的。
2003-02-20 quant-ph
Mathematical Theory of the Duality Computer in the Density Matrix Formalism
我们给出了密度矩阵形式的对偶计算机的数学理论。这一结果补充了Gudder在纯态形式下的对偶计算机数学理论.
2007-02-28 quant-ph
Properties and $N$-representability conditions of the two-body density matrix
本文总结了将二体约化密度矩阵展开成一组完整的双电子波函数所形成的系数矩阵的性质。计算多电子波函数和这些所谓的两体密度矩阵之间的关系，使得能够导出必要的$N$ -可表示性条件，以确保给定的矩阵服从多体量子力学的假设。
2022-03-01 quant-ph
Evaluation of two-photon polarization density matrix of polarization-entangled photon-pairs generated through biexciton resonant hyper-parametric scattering
利用双激子共振超参量散射研究了CuCl单晶中偏振纠缠光子对的激发功率依赖性。测量得到的双光子偏振态对应的双光子偏振密度矩阵随激发功率的增加而变化。由测量的密度矩阵计算得到的纠缠度和线性熵表明，双光子偏振密度矩阵可以表示为理想态和全混合态的混合态，且全混合态的混合比随激发密度的增大而增大.密度矩阵和混合比随激发功率的变化源于多光子对的产生。
2018-01-02 quant-ph
No-relationship between impossibility of faster-than-light quantum communication and distinction of ensembles with the same density matrix
文献中指出，超光速量子通信的不可能性源于具有相同密度矩阵的系综的不可分解性。我们表明，这两个概念是不相关的。我们认为：1）即使使用理想的单原子精度测量，通常也不可能产生具有完全相同的密度矩阵的两个系综;或者2）为了产生具有相同的密度矩阵的系综，经典通信是必要的。因此，超光速通信的不可能性并不意味着具有相同密度矩阵的系综的不可能性。
2006-04-20 quant-ph
Density matrix of the superposition of excitation on coherent states with thermal light and its statistical properties
提出了一种用热噪声相干态叠加激发态描述的光束密度矩阵，并计算了其在Fock空间中的矩阵元。导出了SECST波束传输的最大信息量。它比相干光的大，并随激发光子数的增加而增大。通过计算密度矩阵的Wigner函数，证明了该矩阵的非经典性.
2008-07-07 quant-ph
On oscillator-bath system: Exact propagator, Reduced density matrix and Green's function
在Heisenberg图象下，得到了量子振子与由不同频率的$N$量子振子组成的玻色浴相互作用的量子传播子的精确形式.得到了振子的约化密度矩阵。得到了连接振子初始密度矩阵和任意时刻的密度矩阵的核或格林函数，并讨论了它与Feynman-Vernon影响泛函的关系.弱耦合制度和平方平均值的位置，动量和能量的振荡器得到平衡。
2014-07-27 quant-ph
Pure-state density matrix that competently describes classical chaos
我们的工作参考一个著名的半经典模型，其中量子自由度与经典的相互作用。我们表明，在经典极限，这是可能的代表经典的结果（例如，经典混沌）的手段纯态密度矩阵。
2020-07-29 quant-ph
Exact density matrix elements for a driven dissipative system described by a quadratic Hamiltonian
对于描述受驱动耗散系统的原型二次哈密顿量，由正规特征函数的生成函数得到约化密度矩阵的精确矩阵元.该方法是基于海森堡运动方程和算子微积分。特殊情况和极限情况进行了讨论。
2021-08-22 quant-ph
Note About Koopman-von Neumann Theory and Density Matrix
Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, Masaryk University（马萨里克大学理学院理论与天体物理系）
本文研究N粒子系统的Koopman-von Neumann理论，将经典分布函数视为坐标表象下密度矩阵算子的对角形式，并推导了约化密度矩阵的广义BBGKY层级。
2026-06-23 quant-ph
Photon-number tomography of multimode states and positivity of the density matrix
对于单模和多模光场，用多变量厄米多项式显式计算了高斯量子态的光子数层析图。证明了正性是密度矩阵正性的必要条件。
2019-03-06 quant-ph
The Real Density Matrix
我们引入了一个非对称实矩阵，它包含了通常的厄米密度矩阵所包含的所有信息，并且具有完全相同的张量积结构。在多量子比特（例如自旋= 1/2）系统的情况下，详细分析了该矩阵的性质，其中实密度矩阵和厄米密度矩阵之间的变换被明确地给出为算子和，并且用于将密度矩阵形式主义的基本方程转换到实域。
2003-06-03 quant-ph
Measuring the Density Matrix by Local Addressing
介绍了一种测量物质系统密度矩阵的方法。在该方案中，通过施加延迟光脉冲序列来局部地寻址密度矩阵。该过程是基于受激拉曼绝热通道（STIRAP）技术。它示出了一系列的人口测量的目标状态的人口转移过程中产生明确的信息的人口和相干的地址状态，因此可以确定。
2003-09-08 quant-ph
Density matrix reconstruction using non-negative matrix product states
量子态层析成像是量子信息处理的关键技术，但由于其复杂度随系统规模呈指数增长而具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一种算法，迭代地找到最好的非负矩阵产品状态近似的基础上的一组测量结果，其大小不一定呈指数增长。与基于神经网络状态的层析成像方法相比，我们的方案利用了所谓的张量训练表示，该表示允许以矩阵乘积状态形式直接恢复未知的密度矩阵。作为应用，我们的算法的有效性，数值证明了重建的基态的XXZ自旋链在去极化噪声。
2022-05-12 quant-ph
Quantum dynamics as a pseudo-density matrix
本研究利用量子信道的因子分解系统，将伪密度矩阵与演化的量子系统相关联，将其视为时空局部区域的量子类比，进行深入的数学分析，并解决了从伪密度矩阵中显式提取量子动力学的开放问题。
2025-04-19 quant-ph
A density-matrix derivation of the Hartree--Fock equations in a nonorthogonal atomic-orbital basis
Kvantify ApS（Kvantify 有限公司）
本文通过第二量子化原子轨道密度矩阵方法推导Hartree-Fock方程，展示非正交基底下密度矩阵参数化如何自然导出标准Hartree-Fock极值条件。
2026-05-11 quant-ph
Exact Density matrix of an oscillator-bath system: Alternative derivation
从描述量子传播子的全拉格朗日量出发，给出了精确量子传播子的一种新的推导方法。在引入量子传播子的情况下，得到了主振子的精确密度矩阵、约化密度矩阵和热平衡不动点。这个问题被推广到主振子受经典外力影响的情况。通过引入广义辅助经典场，得到广义量子传播子或位置关联函数的生成泛函。
2018-09-25 quant-ph
Connecting N-representability to Weyl's problem: The one particle density matrix for N = 3 and R = 6
给出了秩为6的单粒子密度矩阵3-可表示性的Borland-Dennis条件的必要性的解析证明。这可能揭示了Klyachko最近使用舒伯特演算来寻找N-可表示性的一般条件。
2007-06-13 quant-ph
Meaning of the wave function
通过分析量子系统的质量和电荷密度分布，研究了波函数的意义。根据保护测量，带电量子系统的质量和电荷密度在空间上分布，与其波函数的模平方成正比。在现实的解释中，量子系统的波函数可以被看作是对物理场或粒子遍历运动的描述。如果波函数是一个物理场，那么对于一个带电量子系统，在给定的时间内，质量和电荷密度将分布在整个空间中，因此它的波函数将存在引力和静电自相互作用。这不仅违反了量子力学的叠加原理，而且与实验观察相矛盾。因此，波函数不可能是对物理场的描述，而是对粒子遍历运动的描述。对于后者，在每一时刻只有一个带质量和电荷的定域粒子，因此波函数不存在任何自相互作用。进一步论证了假设粒子连续运动的经典遍历模型与量子力学不相容。基于否定的结果，我们认为波函数是对粒子量子运动的描述，粒子的量子运动本质上是随机的、不连续的。根据这种解释，波函数的模平方不仅给出了粒子在某些位置被发现的概率密度，而且给出了粒子在那里的客观概率密度。我们表明，这种新的解释的波函数提供了一个自然的现实替代正统的解释，其影响的其他现实的量子力学也简要讨论。
2011-07-16 physics.gen-ph quant-ph
Minimization procedure in reduced density matrix functional theory by means of an effective noninteracting system
本文提出了约化密度矩阵泛函理论中泛函的自洽极小化方法。我们引入了一个有限温度下的有效非相互作用系统，它能够再现零温度下相互作用系统的基态一约化密度矩阵。通过引入温度张量的概念，最小化相对于占领数被证明是大大改善。
2012-08-23 cond-mat.other quant-ph
Analysis of Density Matrix reconstruction in NMR Quantum Computing
密度矩阵的重构是核磁共振量子计算中的一个重要问题。利用误差矩阵方法对一个2量子比特系统进行了分析。结果表明，在NMR量子计算中，态层析法能很好地确定重构密度矩阵所需的参数。分析还作出了一个简化的状态层析成像程序，使用较少的读出。用误差矩阵法进行分析的结果表明，即使在读出次数大大减少的情况下，密度矩阵重建也能达到满意的精度。
2001-12-26 physics.atom-ph quant-ph
Comparison of Density-Matrix Corrections to Density Functional Theory
密度泛函理论（DFT）是计算化学中最广泛使用的方法之一，但它不能描述具有静态关联电子的系统。为了解决这个问题，在以前的工作中，我们转换DFT到一个单电子约化密度矩阵理论（1-RDMFT）通过包括一个二次单电子约化密度矩阵（1-RDM）的修正。在这里，我们结合我们的1-RDMFT方法与不同的DFT泛函以及Hartree-Fock阐明方法的依赖于底层的功能选择。此外，我们推广的信息密度矩阵泛函理论（iDMFT），最近开发的修正的Hartree-Fock方法，将密度泛函代替Hartree-Fock功能。我们将iDMFT与我们的方法在数学上联系起来，并使用一组常见的泛函和系统对两者进行基准测试。
2022-12-29 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Universal density matrix for the phase space
本文提出了量子系统Wigner函数在相空间中的一种新表示。新的表示形式为$W=\operatorname{Sp}\left[ ρ\mathcal{W} \right]$，其中$ρ$是密度矩阵，$\mathcal{W}$是通用密度矩阵。每个量子系统的密度矩阵$ρ$是不同的，而普适矩阵$\mathcal{W}$对于任何量子系统都是相同的。因此，矩阵$\mathcal{W}$具有基本特征。在工作中，通用矩阵$\mathcal{W}$的元素被明确发现，并研究其性质。矩阵$\mathcal{W}$的对角元素是谐振子的维格纳函数，它不会将耗散引入量子系统。矩阵$\mathcal{W}$的非对角元素包含导致量子系统中耗散的频率振荡。
2019-04-10 math-ph math.MP quant-ph
Self-Consistent Embedding of Density-Matrix Renormalization Group Wavefunctions in a Density Functional Environment
我们提出的第一个实现的密度矩阵重整化群算法嵌入在由密度泛函理论描述的环境中。冻结密度嵌入方案与冻融策略一起使用，用于轨道优化的波函数和环境密度相对于彼此的自洽极化。
2014-09-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Partitioning of the molecular density matrix over atoms and bonds
提出了分子一级密度矩阵的双指数原子分配。原子指数中的对角贡献对应于原子密度矩阵，而非对角贡献携带有关键的信息。所得矩阵具有良好的本地化性能，在对比单指数原子分配方案的分子密度矩阵。它表明，分配给单个原子的电子密度，当来自密度矩阵分区，可以一致的AIM盆地，无论是尖锐的或模糊的边界上的电子密度的众所周知的分区。该方法适用于约50个分子的测试集，代表各种类型的化学结合。键矩阵的轨迹和SEDI（共享电子密度指数）键指数之间存在密切的相关性。
2011-11-03 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Exact evaluation of density matrix elements for the Heisenberg chain
从量子Knizhnik-Zamolodchikov方程出发，用代数方法求出了自旋为1/2的海森堡链在六个格点上的全部密度矩阵元.介绍了几种有趣的关联函数，如手性关联函数、二聚体-二聚体关联函数等.进行了分析评估。计算了密度矩阵的所有特征值，并分析了特征值的分布。从而得到了六格点上约化密度矩阵的精确冯诺伊曼熵。
2006-11-06 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.SI
Applications of density matrix in the fractional quantum mechanics
利用密度矩阵方法研究了多体空间分数量子系统。本文给出了新的量子力学结果，并得到了自由电子气体的量子压力。证明了Hohenberg-Kohn理论在空间分数量子力学中的有效性，并将密度泛函理论推广到分数量子力学中。
2010-12-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
An efficient relativistic density-matrix renormalization group implementation in a matrix-product formulation
我们提出了一个实现的相对论量子化学密度矩阵重整化群（DMRG）方法的基础上的矩阵乘积形式主义。我们的方法使我们能够优化矩阵产品状态（MPS）的波函数，包括标量相对论效应和自旋轨道耦合的变分描述，我们可以计算，例如，一阶的电磁性能在相对论框架。在补充我们的试点实施（S。Knecht等人，化学物理学杂志，140，041101（2014）），该工作利用了由其基于矩阵乘积状态和算子形式主义的底层非相对论DMRG实现提供的所有特征。我们通过研究顺磁$f^9$镝复合物的基态磁化强度和电流密度作为MPS波函数优化中使用的活性轨道空间的函数来说明我们的相对论DMRG方法的能力。
2017-10-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
