Non-Abelian off-diagonal geometric phases in nano-engineered four-qubit systems
非对角几何相位(GP)的概念已经被引入,以便恢复关于量子演化的几何形状的干扰信息,其中标准GP没有被良好地定义。在这封信中,我们提出了实现非阿贝尔非对角GP的物理设置。所提出的非阿贝尔非对角GP可以在具有可控最近邻相互作用的四个量子比特的循环链中实现。我们的建议似乎是触手可及的各种纳米工程系统,因此打开了第一次实验测试的非阿贝尔非对角GP。
2013-10-24 quant-ph
Entanglement Effect on Off-diagonal Geometric Phase
研究了纠缠对非对角几何相位的影响。以两个自旋为1/2的粒子在磁场中沿$y$方向运动为例。选取三个参数(态纯度$r$、混合角$θ$和相对相位$β$)来表征初始态。通常的几何相位消失的节点计算和说明作为三个参数的函数。
2006-06-15 quant-ph
Off-diagonal generalization of the mixed state geometric phase
提出了幺正演化中混合量子态非对角几何相位的概念。我们表明,这些阶段产生于三个基本的想法:(1)实现量子并行传输的一个完整的基础上,(2)的混合态正交性的概念,适合幺正演化,(3)归一化条件。我们提供了一种计算非对角混合状态相位的方法,以任何顺序的幺正性,划分为两个部分的希尔伯特空间的并行传输的基础:一个部分,每个基向量进行循环演化和一个部分,其中所有的基向量之间的置换。我们还展示了一个基于纯化的实验程序的两个最低阶的混合态相位和考虑一个物理场景的量子比特混合态的几何相位的偏振纠缠光子对方面的充分表征。提出了一种可在单粒子实验中检验的二阶非对角混合态几何相位。
2003-10-22 quant-ph
Bargmann invariants and off-diagonal geometric phases for multi-level quantum systems -- a unitary group approach
我们研究了多能级量子系统的几何相位和Bargmann不变量。特别是,我们表明,一套完整的“规范不变”的$n$ -水平系统的对象组成的$n$几何相位和${1/2}(n-1)(n-2)$代数独立的4-顶点巴格曼不变量。在建立这一结果的过程中,我们开发了一个标准型的U(n)矩阵,这是有用的。我们表明,最近发现的“非对角”几何相位[N。Manini和F. Pistolesi,Phys. Rev. Lett. 8,3067(2000)]可以根据这项工作中开发的基本构件进行完全分析。这一结果将非对角相从绝热性假设中解放出来。
2001-07-02 quant-ph
A class of symmetric Bell diagonal entanglement witnesses - a geometric perspective
我们提供了一类Bell对角纠缠见证,它显示了额外的局部对称性--酉群U(n)的极大交换子群。值得注意的是,这类证人是参数化的环面是一个最大的交换子群的正交群SO(n-1)。结果表明,类的一个通用元素定义了一个不可分解的纠缠见证。本文提供了一个几何角度的纠缠理论和一个有趣的群论和块正算子之间的相互作用的某些方面。
2014-03-05 quant-ph
Geometric phases in neutrino mixing
由于质量和味本征态之间的非平凡混合,中微子可以获得动力学和几何相位。本文用运动学方法导出了三味中微子模型中所有可能的规范不变对角和非对角几何相位的一般表达式。我们发现对角和高阶非对角几何相位对质量序和Dirac CP破坏相位$δ$敏感。我们证明了当Dirac CP相位为零时,三阶非对角几何相位($Φ_{μeτ}$)在味指数的任何循环或非循环排列下都是不变的.对于非零的$δ$,我们发现$Φ_{μeτ}(δ)=Φ_{e μτ}(-δ)$。此外,我们探讨了使用两味中微子模型的物质背景的影响,并表明,对角几何相位是0或$π$在MSW共振区,并采取非平凡的值在其他地方。零和$π$之间的转换发生在称为节点的完全振荡反转的点处,其中对角几何相位未被定义。此外,在两个风味近似中,两个不同的对角几何相位是关于混合角的协函数。最后,在双味模型中,我们证明了唯一的二阶非对角几何相位是拓扑不变量,并且总是$π$。
2022-12-16 hep-ph quant-ph
Geometric Phase using Diagonal Coherent State Representation
Glauber-Sudarshan对角相干态P-表象被用来确定非经典光场的几何相位。对于给定的双模光束密度算符$\hat{ρ_1}$,利用幺正算符$\mathrm{\hat{U}_p}(θ)$改变其偏振态,在复射影射线空间$(\cal R)$中将其演化为$\hat{ρ_2}$和$\hat{ρ_3}$.我们用对角相干态基代替fock态基来表示密度算符,因为在fock态基中,态矢量在幺正算符下演化,产生无限多的项,使得密度算符很难处理。这种麻烦的情况可以通过使用上面提出的方法容易地避免。利用$\hat{ρ_1}$、$\hat{ρ_2}$和$\hat{ρ_3}$乘积的迹,得到三顶点Bargmann不变量.对此的论证给出了几何相,该几何相用包含辛面积概念的相空间变量来表示。
2018-08-03 quant-ph
The Geometric Structure of Quantum Resources for Bell-diagonal states
双量子比特的贝尔对角态可以在三维空间中被描述为一个四面体。我们研究了四面体中量子资源的结构,包括量子相干和量子不协调。不同资源测度的排序问题是资源理论中的一个普遍问题,而选择何种测度来考察资源结构则是一个悬而未决的问题。我们考虑了量子资源的结构,它不受测度选择的影响。我们的工作提供了一个完整的结构的相干性和量子不和谐的贝尔对角态。图像方法还指出了如何探索资源的结构,即使我们没有一个具体的量子资源的一致性测量。
2017-09-25 quant-ph
Off-diagonal mixed state phases in unitary evolution
非对角混合状态相位的基础上的正交性的概念适用于酉演变和适当的归一化条件。分析了一些特殊情况,并描述了导致非对角混合态几何相位的平行输运。提出了一个完整的实验实现的非对角混合态的几何相位的量子比特的情况下使用偏振纠缠双光子干涉术。
2002-12-19 quant-ph
Shannon entropies of atomic structure factors, off-diagonal order and electron correlation
利用位置和动量表象中单电子和双电子原子结构因子的Shannon熵,研究了密度矩阵中非对角元素在不确定原理下的行为,并分析了电子关联对非对角序的影响.我们发现,电子关联诱导的位置空间,其特征在于较大的熵值的非对角秩序。动量空间中的电子关联的特征在于,当信息被迫进入更靠近对角线的区域时,熵值更小。还讨论了相关的非对角关联函数。
2006-09-08 quant-ph
Resonant energy transfer enhanced by off-diagonal exciton-phonon coupling
研究了同时存在对角和非对角激子-声子耦合的分子二聚体体系中单激发共振能量转移的动力学。发现非对角耦合在激发能转移过程中起着重要作用。相干转移可以发现在任意温度下的一个非零的非对角耦合强度与振荡频率的网站人口的非对角耦合强度增加。此外,我们确定了一个阈值的非对角耦合强度低于存在一个最佳的温度,最大限度地提高总人口转移从最初的激发单体的受体单体在很长的时间。然而,随着非对角耦合强度增加到阈值之外,发现最佳温度突然下降到零。
2011-08-03 quant-ph
Off-diagonal quantum holonomy along density operators
乌尔曼的概念量子holonomy的路径的密度运营商推广到非对角的情况下提供洞察几何状态空间时,乌尔曼holonomy是未定义的。与以前的非对角几何相位定义进行比较,并给出一个例子,包括贝尔态混合物的运输。
2005-04-28 quant-ph
Off-Diagonal-Long-Range-Order Versus Entanglement
本文讨论了C. N. Yang在Rev. Mod. Phys. { \bf 34},694(1962)中的描述和纠缠。我们认为,这两个概念之间有直接的关系。
2007-12-06 quant-ph
Trade-off between diagonal and off-diagonal elements in the eigenstate thermalization hypothesis
本文提出基于重标度局域算符方差的可观测量无关可区分性度量,揭示 ETH 对角元与非对角元的普适权衡,并用 Ising 链数值结果统一子系统 ETH、弱 ETH 与宏观可观测量。
2025-07-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Algorithm for Simulating Hamiltonian Dynamics with an Off-diagonal Series Expansion
我们提出了一个有效的量子算法来模拟一般哈密顿系统的动力学。我们的技术是基于幂级数展开的时间演化算子在其非对角项。该扩展将由于哈密顿量的对角分量而产生的动力学从其非对角部分产生的动力学中分离出来,我们使用酉技术的线性组合对其进行编码。我们的方法有一个最佳的依赖所需的精度,正如我们所示,一般需要比当前国家的最先进的资源少得多。我们提供了几个样本模型的资源成本分析。
2021-06-20 quant-ph
Thermal effect on mixed state geometric phases for neutrino propagation in a magnetic field
在天体物理环境中,中微子可以在磁场中传播很长的距离。在旋转磁场的存在下,中微子的自旋可以从左手中微子翻转到右手中微子。斯米尔诺夫证明了中微子自旋进动产生的纯态几何相位可能在太阳内部引起共振自旋转换。然而,一般情况下,中微子可能处于热态系综。本文将给出相应的混合态几何相位,包括非对角情形和对角情形。分析了其对温度的特性。
2015-12-30 quant-ph
On the reconstruction of diagonal elements of density matrix of quantum optical states by on/off detectors
讨论了一种实验上重建量子光学态密度矩阵对角元的方案。详细讨论了PDC在光子、多热相干态和衰减相干态中的应用。
2006-06-06 quant-ph
Effect of off-diagonal exciton-phonon coupling on intramolecular singlet fission
分子内单重态裂变(iSF)材料在可调谐电子结构方面提供了显著的优势,并且量子化学研究已经表明通过高频声子模式的强电子耦合调制。在这项工作中,我们制定了一个微观模型的iSF同时对角和非对角耦合到高频模式。一个非微扰处理,狄拉克-弗伦克尔时间相关的变分方法采用多个Davydov试验状态。结果表明,无论是对角和非对角耦合可以帮助有效的单重态裂变,如果激子耦合是弱的,和裂变仅有利于对角耦合,如果激子耦合是强的。在存在非对角耦合的情况下,发现高频模式为快速iSF创建额外的裂变通道。研究结果为直接调控单重态-三重态间耦合设计高效单重态裂变材料提供了指导原则。
2017-07-30 physics.chem-ph quant-ph
Entanglement sudden-death time: a geometric quantity
研究了耦合到两个独立真空噪声源的两量子比特系统的Bell对角态的纠缠演化。这个集合可以几何地表示为三维欧几里得空间中四面体内部的点的集合,并且包含二分系统的最大纠缠态。我们表明,纠缠贝尔对角态的集合可以分为两个有界子集在此表示:在有限的时间内演变成可分离的状态和状态,失去纠缠渐近。此外,我们发现Bell对角态失去纠缠的有限时间只取决于它们在三维表象中的位置到可分离态和总是纠缠态的边界的距离。
2015-01-07 quant-ph
Noise avalanche and its quantum quenching in bosonic chains with random off-diagonal disorder
本文研究非对角无序玻色子链中光子数噪声的雪崩现象,发现经典相干激发导致超热聚束且无法淬灭,而单光子激发可有效阻止该雪崩。
2025-01-21 quant-ph
Eigenstate thermalization in the two-dimensional transverse field Ising model: II. Off-diagonal matrix elements of observables
本文研究了二维横场伊辛模型本征态中的非对角矩阵元。通过解决所有的对称性,我们将量子混沌的发生与矩阵元素的结构联系起来。特别是,我们表明,随机矩阵理论的一般结果,即厄米特算子的矩阵元素的方差比(对角到非对角)的值为2,发生在量子混沌制度。此外,我们还研究了观测量的非对角矩阵元随本征态能量差的变化,并证明了这与本征态热化假设是一致的。
2017-08-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
From Disordered Quantum Walk to Physics of Off-diagonal Disorder
具有非对角无序的系统具有特殊的特征,如波函数中的局域-离域跃迁和长程关联。为了激发非对角无序物理的实验研究,我们详细研究了有限链中的无序离散时间量子行走,其中对角无序可以通过构造设置为零。从传输矩阵的方法,我们表明,在理论上和计算上,量子漫步与无序的动力学表现出所有的非对角无序的主要特征。我们还提出了如何准备一个显着的离域零模从本地化和易于准备的初始状态使用绝热协议,缓慢增加的无序强度。数值实验也取得了令人鼓舞的结果。
2015-06-03 cond-mat.dis-nn quant-ph
Spatial Entanglement From Off-Diagonal Long Range Order in a BEC
我们研究了理想玻色子气体中的空间纠缠--空间区域之间的粒子数纠缠。我们通过探测两个局部的两级系统的气体,量化的量的空间纠缠的转变温度附近的冷凝。我们发现,在气体中的空间纠缠是直接相关的填充的基态能级,因此非对角的长程序的系统和开始的凝聚。
2007-09-26 quant-ph
Topological properties of Berry's phase
通过使用第二个量子化的水平交叉公式,它不假设绝热近似,一个方便的公式,包括非对角项的几何条款。几何相位的分析减少到一个简单的对角化的哈密顿量在本制剂。如果对角化的几何项在无穷小邻域的水平交叉,几何相位成为平凡的任何有限的时间间隔$T$。Berry相位的拓扑解释,例如相变规则的拓扑证明,在实际的玻恩-奥本海默近似中失败,其中涉及两个时间尺度的大而有限的比率。
2004-12-24 hep-th quant-ph
Sub-Ohmic spin-boson model with off-diagonal coupling: Ground state properties
我们已经进行了分析和数值研究的自旋玻色子模型在亚欧姆制度的对角和非对角耦合的影响占通过Davydov D1变分分析。虽然二阶相变是已知的,表现出由该模型中存在的对角耦合,我们证明了一个不连续的一阶相变的出现时,将非对角耦合。基态能量对磁化强度的曲线图突出了各向同性(零磁化强度)状态和非均匀(有限磁化强度)相之间的过渡的不连续性质。我们还计算了纠缠熵,在临界耦合强度下发现的不连续性进一步支持了非对角耦合下自旋-玻色子模型中的不连续交叉。通过正则变换方法进一步揭示了在对角耦合和非对角耦合的谱密度指数相同的特殊情况下,存在从单一局域相到具有不同磁化强度的双简并局域相的连续交叉。
2013-10-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Fluctuations in quantum one-dimensional thermostatted systems with off-diagonal disorder
我们分析了一个非对角无序的一维量子模型,该模型由一系列势能垒组成,其宽度是均匀分布或正态分布的随机变量。我们调查如何的混乱和能量分布(由于在室温下的恒温器)影响所得到的值的透射系数,并讨论了这种系数在不同的长度尺度和发病的不同大小依赖制度的波动的结构。我们的分析表明,一个有效的方法来检测隧道共振的非对角无序的制度。
2012-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Covariant perturbation expansion of off-diagonal heat kernel
协变微扰展开是量子场论中的一种重要方法。本文基于协变微扰展开给出了非对角热核在平坦空间中的任意阶展开式。在文献中,只有对角热核计算的协变微扰展开的基础上。
2016-02-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Ground state properties of sub-Ohmic spin-boson model with simultaneous diagonal and off-diagonal coupling
利用变分方法、密度矩阵重整化群(DMRG)、精确对角化以及对称性和平均场分析,系统地研究了亚欧姆区同时存在对角和非对角耦合的两浴自旋玻色子模型的基态性质.发现了一种从双简并“定域相”到另一双简并“离域相”的新的量子相变。采用多重D1方法作为变分波函数,精确地确定了相变点,与DMRG和精确对角化方法的结果一致。一个有效的空间维度$d_{eff} = 2.37(6)$,然后估计,这被发现是兼容的平均场预测。此外,量子相变推断为一阶浴描述的连续谱密度函数。然而,在单模的情况下,过渡被软化。
2014-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-Boson Model with Diagonal and Off-Diagonal Coupling to Two Independent Baths: Ground-State Phase Transition in the Deep Sub-Ohmic Regime
采用密度矩阵重整化群方法和优化玻色子基,研究了一个具有两个玻色子池的自旋玻色子模型,玻色子池耦合到两个垂直的自旋分量上.结果表明,在深亚欧姆区存在一种新的二阶相变,这种相变在两种双简并态之间,在非零隧穿时被简化为通常的一种相变。此外,还发现在没有偏压和隧穿的情况下,自旋分量的期望值在相界处出现跳跃。
2014-02-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
On the off-diagonal Wick's theorem and Onishi formula
基于非正交Bogoliubov乘积态的组态混合的投影生成坐标方法,以及基于它的更先进的方法,需要计算非对角哈密顿量和范数核。虽然哈密尔顿核可以通过巴利安和布雷津的非对角威克定理有效地计算,但范数核依赖于大西公式(或等效的罗夫莱多的Pfalanan公式或巴利和杜盖的积分公式)。传统上,这两类公式的推导依赖于不同的形式方案。在目前的工作中,算子和范数核的计算公式是一致的,从相同的图解方法。该方法进一步提供了在未来处理涉及更一般状态的内核的可能性。
2022-07-18 cond-mat.str-el nucl-th physics.chem-ph
Enhanced TEMPO algorithm for quantum path integrals with off-diagonal system-bath coupling: applications to photonic quantum networks
多时间系统相关函数在物理学和科学的各个领域都是相关的,处理系统浴相互作用,包括光谱学和量子光学,其中许多方案包括非对角系统浴相互作用。在这里,我们使用张量网络扩展量子路径积分的增强TEMPO算法[Phys. Rev. Lett. 123,240602(2019)]到具有超出单个两能级系统的非对角耦合的开放量子系统。我们将该方法应用于具有空间分离的量子双态发射器的耦合腔波导系统,尽管材料科学中的许多其他应用是可能的,包括纠缠光子传播,光合作用光谱和具有现实耗散的片上量子光学。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
Auxiliary dynamical mean-field approach for Anderson-Hubbard model with off-diagonal disorder
本研究提出ACPA-DMFT理论框架,统一处理对角与非对角无序并结合动力学平均场理论,计算了有限温简单立方晶格的格林函数与杂质谱函数,揭示非对角无序对莫特转变的关键影响及重入现象,为研究无序与强关联相互作用提供高效方法。
2025-02-11 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
On the Munn-Silbey approach to polaron transport with off-diagonal coupling
改进的结果,使用类似的Munn-Silbey方法的方法已经获得了对温度的依赖性的扩展的Holstein模型,将同时对角和非对角激子-声子耦合的输运性质。通过正则变换将哈密顿量部分对角化,并以自洽的方式确定最佳变换系数。计算出的输运性质表现出大量的修正以前获得的Munn和Silbey的温度范围很广,由于一个数值精确的评估和增加的动量依赖的变换矩阵。在中等和弱耦合制度的扩散系数的结果显示出明显的带状和跳跃状的输运功能作为温度的函数。
2011-04-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Off-diagonal matrix elements of local operators in many-body quantum systems
在孤立量子系统的时间演化过程中,局域观测量通常会松弛到一个长时间的渐近值,由系统本征态中相应算子的期望值(对角矩阵元素)决定。这个值周围的时间波动,进一步扰动的响应,以及朝着这个渐近值的松弛,都是由非对角矩阵元素决定的。出于这种非平衡的作用,我们提出了两个家庭的相互作用的多体系统与本地相互作用的非对角矩阵元素的本地观测的一般统计特性。由于可积性(或缺乏可积性)是松弛过程中的一个重要因素,我们分析了可以不断调整到可积性的模型。我们证明了,对于一般的非可积系统,非对角矩阵元素的分布是以零为中心的高斯分布。当一个函数接近可积性时,零点附近的峰值变得更尖锐,因此该分布近似为两个高斯分布的组合。我们的特点是接近可积性,通过偏离这个分布从高斯形状。我们还确定了非对角矩阵元素的平均幅度对系统大小的缩放依赖性。
2015-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
No off-diagonal quantum focusing for Rényi divergences
Instituto Balseiro, Centro Atómico Bariloche(巴尔塞罗研究所,巴里洛切原子中心);University of Warsaw(华沙大学)
研究量子聚焦猜想中关于Rényi散度的非对角部分,针对满足特定条件的Rényi型散度,通过相关证明对完整的Rényi聚焦表述是否成立这一问题给出否定答案。
2026-10-14 gr-qc hep-th quant-ph
Off-Diagonal Long-Range Order Implies Vanishing Charge Gap
对于一类具有U(1)对称性的量子多体系统,我们证明了一个将(非对角)长程序与电荷能隙联系起来的一般不等式。对于晶格上或连续介质中的玻色子或费米子系统,该不等式意味着具有非对角长程序的基态不可避免地具有消失的电荷间隙,因此具有非零电荷磁化率的特征。对于量子自旋系统,该不等式意味着磁化平台内的基态不能具有横向长程序。
2021-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el