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wigner形式主义中的因斯布鲁克传送实验
自Bennett等人以来。拟议的传送在1993年[1]，量子状态传输对于开发量子计算和量子通信至关重要[2，3]。标准的传送理论方法基于希尔伯特空间中爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森（EPR）对[4]的特性。纠缠和投影假设以及发件人和接收者之间的经典通信通常分别称为爱丽丝和鲍勃，构成了传送协议的基本要素。在1990年代后期，通过使用参数下调（PDC）中产生的纠缠光子（PDC）进行的Innsbruck [5]和Rome [6]的实验中实现了传送。关于谁首先执行真正的量子传送存在存在差异[7]。一方面，因斯布鲁克实验使用了两对纠缠的光子，四个光子之一被用作触发器来生成要传送的单粒子状态[5，8]。四光子来源的一个显着特征是纠缠交换的第一个实验[9，10]。然而，鉴于仅在一个自由度和线性光学元件中使用纠缠的两个光子的四个极化钟状态[11]，请参考文献中描述的传送方案。1在Innsbruck计划中无法获得100％的成功。此外，该实验的一个有争议的方面是传送的后选择性或非稳定性[12-14]。1。参考。15进行了。另一方面，在罗马传送实验中，使用了一对下调的光子，并且要传送的状态在一个光子的两个自由度之一中编码[15]，这与参考文献中的工作有所不同。相比之下，贝尔状态测量（BSM）取得了100％的成功。16，参考文献中给出的理论建议的不同实施。Wigner形式主义构成了希尔伯特空间中东正教配方的补充方法，用于研究用PDC实施的量子光学实验[17-25]。
量子光学的维格纳函数理论
使用包含时空自由度的正交基，我们开发了用于量子光学的 Wigner 函数理论，作为 Moyal 形式主义的扩展。由于时空正交基涵盖所有量子光学状态的完整希尔伯特空间，因此它不需要分解为离散希尔伯特空间的张量积。与此类空间相关的 Wigner 函数成为函数，运算由函数积分（星积的函数版本）表示。由此产生的形式主义使时空自由度和粒子数自由度都相关的场景的计算变得易于处理。为了演示该方法，我们为一些众所周知的状态和算子计算了 Wigner 函数的示例。
量子态的复值维格纳熵 - QuIC
摘要 众所周知，量子态的 Wigner 函数可以取负值，因此它不能被视为真正的概率密度。在本文中，我们研究了在相空间中寻找扩展到负 Wigner 函数的熵类函数的难度，然后主张定义与任何 Wigner 函数相关的复值熵的优点。这个量，我们称之为复 Wigner 熵，是通过在复平面上对 Wigner 函数的 Shannon 微分熵的解析延拓来定义的。我们表明，复 Wigner 熵具有有趣的特性，特别是它的实部和虚部在高斯幺正（相空间中的位移、旋转和压缩）下都是不变的。当考虑高斯卷积下 Wigner 函数的演化时，它的实部在物理上是相关的，而它的虚部仅与 Wigner 函数的负体积成正比。最后，我们定义任何维格纳函数的复值费希尔信息，当状态经历高斯加性噪声时，它与复维格纳熵的时间导数相关联（通过扩展的德布鲁因恒等式）。总的来说，预计复平面将为分析相空间中准概率分布的熵特性提供一个适当的框架。
远程生成的Wigner Negativity的分布和量化
wigner否定性作为非经典性的众所周知的指标，在使用连续变量系统的量子计算和仿真中起着至关重要的作用。在辅助模式下，通过适当的非高斯操作对Wigner阴性状态进行条件制备是量子光学实验中的常见程序。是由现实世界量子网络的需求激励的，在这里，我们从定量的角度研究了在多部分方案中Wigner负性的远程创建和分布。通过建立类似于普遍的科夫曼 - 昆杜（Coffman-kundu-Wootter）不平等的一夫一妻制关系，我们表明无法在不同模式之间自由分配wigner否定性的量。此外，对于光子减法，我们提供了一种直观的方法来量化远程生成的wigner否定性。我们的结果为利用Wigner负性作为基于非高斯场景的众多量子信息协议的宝贵资源铺平了道路。
Stratonovich-Weyl 对应关系：维格纳函数的一般方法
1949 年，Moyal 发表了论文 [1]，展示了通过 Weyl 对应 [2]，人们能够将量子力学发展为相空间中的函数理论，该函数根据“扭曲”或 Moyal 积组成，其状态由其 Wigner 函数表示 [3]。自那以后，人们认为将这种形式主义扩展到非相对论性无自旋粒子领域之外很有用。自旋粒子的情况一度似乎特别麻烦。事实上，Stratonovich [4] 早期对自旋情况的建议包含了 Moyal 自旋理论的种子，最近已被证明 [5]。在本文中，我将 [5] 的主要思想发展为一种通用方法，我称之为“Stratonovich-Weyl 对应”，将基本经典系统与具有相同不变群的基本量子系统联系起来。 Moyal 公式的基本性质，即量子期望值应通过对相空间进行积分来“经典地”计算，事实证明，这一性质（与群协方差一起）足以识别许多不变群的扭曲乘积（以及符号演算）。文中给出了一些例子来说明 Stratonovich-Weyl 对应如何适用于“普通”Weyl 演算、纯自旋、庞加莱盘量化和伽利略旋转粒子。
QBISM对Wigner的朋友的分析
根据QBISM，量子状态，统一的演变和测量操作的摘要都被理解为使用形式主义对代理商的个人判断。同时，量子测量结果被理解为同一代理人的个人经验。Wigner的朋友的难题，其中两个代理表面上对是否有测量值有不同的说明，因此对QBISM没有任何悖论。的确，Wigner的原始思想实验的解决是Qbist思维发展的核心。本文的重点涉及对Wigner难题的两个非常有启发性的修改：一个，Frauchiger和Renner最近的无关定理（Nat Commun 9：3711，2018），另一个是Baumann and Brukner和Brukner的思想实验（量子，逻辑，逻辑，逻辑：Itamar pitows of Itamar Pitowsky，springsky，Commer，2020年）。我们表明，一旦朋友和威格尔都将量子理论的个人用途理解为平等基础的代理人，这些作品中强调的悖论特征就消失了。Wigner对他朋友的行动随后从朋友的角度开始成为朋友对Wigner采取的行动。我们的分析基于一种量子哥白尼原则：当两个代理人相互采取行动时，每个代理都具有双重作用，作为对方的物理系统。Quantum理论的使用者没有比其他任何人更有特权。与Wigner原始论文的观点相反，在“暂停动画”中都不应将其视为。从这个角度来看，QBISM带来了一个全新的观点，可以理解Wigner的朋友思想实验。
固体中热传输的Wigner公式-IRIS
在固体中讨论了两种不同的热传输机制。在晶体中，热载体在Peierls对声子波包的Boltzmann传输方程式所描述的那样，传播和散射颗粒。在玻璃杯中，载体表现出波浪状的表现，通过艾伦 - 费尔德曼方程式所述，通过齐赛式振动特征状态之间的齐奈式隧道扩散。最近，已经表明，这两种传导机制从Wigner传输方程中出现，该方程统一并扩展了Peierls-Boltzmann和Allen-Feldman配方，从而使人们还可以描述复杂的晶体，其中具有显着和波浪状的型传统机制共存的复杂晶体。在这里，我们讨论了从量子力学的Wigner相位空间制定得出的传输方程的理论基础，阐明了原子振动原子振动的无序，非难性和量子Bose-Einstein统计之间的相互作用如何确定热导电性。此Wigner公式主张在倒数bloch表示和相关的外速度速度运算符元素中的动态矩阵的优先相惯例；这种惯例是唯一产生的电导率，相对于晶体单位单元的非唯一选择是不变的，并且大小是一致的。我们合理化了确定从颗粒样到波浪热传导的交叉的条件，表明在Ioffe-Regel极限下方的声子（即，平均自由路径的短路短于原子间间距）有助于热传输，因为它们的波动能力能力能力能力到浸入式和隧道。最后，我们表明，目前的方法克服了具有超低或玻璃般的热导率晶体的PEIERLS-BOLTZMANN配方的故障，并使用了用于热屏障涂层的材料和热电能量转换的材料研究。
维格纳朋友的记忆和无信号原则
维格纳的朋友实验是一个思想实验，其中一个所谓的超级观察者（维格纳）观察另一个对物理系统进行量子测量的观察者（朋友）。在这种设置中，维格纳将朋友、系统以及朋友测量中涉及的其他潜在自由度视为一个联合量子系统。一般来说，维格纳的测量会改变朋友测量结果的内部记录，使得超级观察者测量之后，存储在观察者的记忆寄存器中的结果不再与朋友最初获得的结果相同，即在她被维格纳测量之前。在这里，我们表明，朋友对这种记忆变化的任何意识（可以通过存储有关变化信息的附加寄存器来建模）与扩展的维格纳朋友场景中的无信号条件相冲突。
近期量子设备上的维格纳态和过程断层扫描
摘要 我们提出了一种用于近期量子设备的基于扫描的实验断层扫描方法。该方法的基础方法之前已在基于集合的 NMR 设置中引入。在这里，我们提供了教程式的解释以及合适的软件工具，以指导实验人员将其适应近期的纯态量子设备。该方法基于量子态和算子的 Wigner 型表示。这些表示使用由球谐函数的线性组合组装而成的形状提供了量子算子的丰富可视化。这些形状（以下称为液滴）可以通过测量旋转轴张量算子的期望值进行实验断层扫描。我们提出了一个用于实现基于扫描的断层扫描技术的实验框架，用于基于电路的量子计算机，并展示了 IBM 量子经验的结果。我们还提出了一种从实验断层扫描的 Wigner 函数（液滴）估计密度和过程矩阵的方法。可以使用基于 Python 的软件包 DROPStomo 直接实现此断层扫描方法。
通过爱因斯坦-波多尔斯基-罗森操纵远程产生的维格纳负性的量化
维格纳负性作为非经典性的著名指标，在连续变量系统的量子计算和模拟中起着至关重要的作用。最近，已经证明爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向是两个远程模式之间产生维格纳负性的先决条件。受现实世界量子网络需求的推动，我们从定量的角度研究了多部分场景中生成的维格纳负性的可共享性。通过建立类似于广义 Co ffiman-Kundu-Wootters 不等式的一夫一妻制关系，我们证明了维格纳负性的量不能在不同模式之间自由分布。此外，对于光子减法（实验实现的主要非高斯运算之一），我们提供了一种量化远程生成的维格纳负性的通用方法。通过这种方法，我们发现高斯可控性和产生的维格纳负性的数量之间没有直接的定量关系。我们的研究结果为利用维格纳负性作为基于非高斯场景的众多量子信息协议的宝贵资源铺平了道路。