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Bernal Birayer石墨烯中竞争的Laughlin State和Wigner Crystal
基于石墨烯的样品显示量子厅制度1-16中的相关阶段丰富。奇数和均匀的分数量子霍尔状态，在涉及石墨烯 - 己酮氮化硼的样品中已经实现了分数Chern绝缘子。同样感兴趣的是双层样品中的现场诱导的激子冷凝物。已经指出，AB堆叠（Bernal）双层石墨烯（BLG）系统具有方便的参数，可以通过实验调整：除了电子密度和外部施加的磁力纤维外，还可以进行实验调整。由于几个量子数的结合，BLG的中央兰道水平具有将近八倍的变性：普通旋转，山谷的自由度和轨道退化。这些级别中排序的模式是非常丰富而复杂的。已经表明，分数量子霍尔状态17中存在可调相变。电偏置直接控制轨道水平之间的分裂和电子之间的库仑相互作用也受到外部施加磁场的值以及偏置的影响。对整数量子厅状态进行了详细研究，已在这些系统18上进行，并表明适当的紧密结合模型可以捕获水平顺序。最近的进步导致观察到许多分数状态以及它们之间的过渡。这意味着我们可以使用一个物理系统，在该系统中，我们可以调节参数影响分数量子霍尔物理学19-27。在GAAS中的二维电子系统中，众所周知，不可压力的电子液体与电子晶体（所谓的Wigner晶体）之间存在竞争。对于最低的Landau水平的填充因子ν= 1 /3，具有库仑相互作用的电子系统的基态是一种不可压缩的液体，其特性由Laughlin波函数28很好地描述，仅针对小小的细小因素，即基态状态为晶体状态29。确定这些阶段之间的精确边界已证明了困难的问题30。晶体状态在降低温度时以纵向电阻的不同而显示为绝缘状态。当一个降低填充因子时，有实验证据是Wigner晶体重新进入的实验证据。晶体状态的研究很困难，因为破坏了分数量子霍尔液体所需的磁场值很大。晶体状态不是唯一与液态的竞争者。在较高的Landau水平上，已知电子系统还可能形成所谓的条纹或气泡相。作为Wigner Crystal，这种状态破坏了翻译对称性，并且认为它们处于截然不同的物质状态而没有拓扑顺序。他们的实验特征是具有其他各向异性特性的绝缘行为。我们注意到，在二维GAAS电子或孔系统中31–35在几个多体基础状态之间存在丰富的竞争，并且可以通过调谐门电位在1/3处稳定Wigner晶体。石墨烯系统是研究此类竞争阶段的另一个领域，特别是由于其可调性，AB堆叠了双层石墨烯。也已经知道，与较高的Landau水平混合会使竞争偏向Wigner Crystal状态。调整BLG系统以获得n = 0和n = 1特征的Landau水平的退化，可以看作是Landau级别混合的极端例子，尽管没有n>1。因此，可以调整Laughlin State和Wigner Crystal之间的竞争是合理的。在本文中，我们研究了对填充因子ν= 1 /3和ν= 2 /3发生的不可压缩量子霍尔的状态，当系统完全山谷以及在AB堆叠的双层石墨烯系统中旋转极化。有趣的物理学现在是从轨道特征n = 0和n = 1的水平的穿越中出现的。根据目前对级别订购的知识，这应该发生在接近ν= - 3的载荷的中心八位。电子形成一个有效的两个组件系统，具有可调的各向异性相互作用。
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。
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。
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。
将维格纳的朋友场景与非经典因果兼容性、一夫一妻制关系和微调联系起来
非经典因果模型是为了解释违反贝尔不等式而开发的，同时遵循相对论因果结构和可靠性——即避免微调因果解释。最近，基于维格纳朋友思想实验的扩展，得出了一个可以被视为比贝尔定理更强的不通定理：局部友好 (LF) 不通定理。在这里，我们表明，即使考虑非经典和/或循环因果解释，LF 不通定理也对因果模型领域提出了巨大的挑战。我们首先将 LF 不等式（LF 不通定理的关键元素之一）重新定义为源于统计边际问题的一夫一妻制关系的特殊情况。然后，我们进一步将 LF 不等式重新定义为因果兼容性不等式，它源于非经典因果边际问题，其因果结构由有理有据的因果形而上学假设所暗示。我们发现，即使允许观察到的事件的潜在原因接受后量子描述（例如在广义概率论或更奇特的理论中），LF 不等式仍会从这种因果结构中出现。我们进一步证明，没有非经典因果模型可以在不违反无微调原则的情况下解释 LF 不等式的违反。最后，我们注意到，即使诉诸循环因果模型，也无法克服这些障碍，并讨论了因果建模框架进一步扩展的潜在方向。
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。
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。
非焊接dyson拓扑绝缘子中表面状态的脆弱性
拓扑绝缘子和超导体支持扩展的表面状态，以防止静态疾病的本地化作用。具体而言，在属于对称类A，AI和AII的Wigner-Dyson绝缘子中，通过光流的机理机制，延长的表面状态的带连续连接到同样的扩展式散装状态。在这项工作中，我们表明，大多数非官方 - 戴森拓扑超导体和手性拓扑绝缘子都没有这种机制。在这些系统中，精确有一个点，带有延伸状态，频段的中心e¼0。远离它，状态是空间定位的，也可以通过添加空间局部电位来制作。将AIII类和蜿蜒数量ν¼1中的三维绝缘子作为范式案例研究，我们讨论了这种现象背后的物理原理及其方法论和应用后果。尤其是我们表明，在表面状态描述中的低能量dirac近似可能是危险的，因为它们倾向于掩盖本地性现象。我们还确定了根据浆果曲率定义的标志物是晶格模型中状态定位程度的度量，并通过广泛的数值模拟来支持我们的分析预测。作为我们研究的一部分，我们确定了可能区分运输或隧道光谱中这些不同替代方案的可能实验特征。这项工作的一个主要结论是，非官方 - 迪森拓扑绝缘子的表面现象学比其Wigner-Dyson兄弟姐妹的表面现象学得多，极限限制是光谱范围的量子临界临界临界）所有状态的量子批判性地定位，除了在E¼0关键点外。
基于相干性和不确定性之间的 Wigner–Yanase 连接的量子生物传感效应的生理学搜索
量子物理学的一个基本概念，维格纳-亚纳斯信息，在这里被用作与生物磁感应有关的自旋相关自由基对反应中量子相干性的量度。该量度与反应产量的不确定性有关，并且与用于生物化学传递磁场变化的细胞受体-配体系统的统计数据有关。可测量的生理量，例如受体数量和配体浓度的波动，被证明反映了引入的单重态-三重态相干性的维格纳-亚纳斯量度。得出了将生物资源和生物性能系数的乘积与维格纳-亚纳斯相干性联系起来的量子生物不确定性关系。这种方法可以作为在细胞环境中对量子相干效应的一般搜索。
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。