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World File Search System可观测量
早期宇宙是一个开放的量子系统
然而，这给我们带来了更重要的问题。既然退相干已在膨胀研究界得到相当广泛的研究，那么我们还能从本文研究的玩具模型中了解到什么呢？这正是我们认为量子计算复杂性可以发挥重要作用的地方。如果宇宙的时间演化确实可以描述为一个量子电路 [ 17 – 23 ]，其中不同状态之间的每个转换都可以与量子复杂度 2 相关联，那么复杂性的动力学对于理解退相干在更一般场景中的工作方式很有用。换句话说，尽管可能可以在简单的玩具模型中明确研究光绝热扰动的退相干，但在存在高阶相互作用的情况下，事情通常会变得更加模糊。以我们在本文中提出的著名玩具模型为例。它本质上是纯高斯的，因此其中的可观测量和重测量模式之间完全没有（动量）模式耦合（除了 k , − k 的简单情况）。在这种情况下，很容易跟踪退相干，因为可以在这种情况下精确地研究系统。但是，请记住，广义相对论本质上是非线性的，因此，对于任何现实的模型构建，我们必须保留高阶相互作用项，这将导致可观测量和环境模式之间的额外混合。
量子信息处理的数学导论
1 数学框架 5 1.1 希尔伯特空间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 无界算子和谱测度. . . 13 1.3 量子理论的概率结构. . . . . 16 准备. . . . . . . . . . . 17 测量. . . . . . . . . . . . 19 概率. . . . . . . . . . . . . 20 可观测量和期望值. . . . . . 23 1.4 凸性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 凸集和极值点 . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 状态混合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 主化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 凸泛函 . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 熵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 复合系统和简化系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Choi 矩阵 . ...
机械振荡器运动的量子放大
机械振荡器是日益多样化的精密传感应用中必不可少的组件，包括引力波探测 ( 1 )、原子力显微镜 ( 2 )、腔光力学 ( 3 ) 和弱电场测量 ( 4 )。从量子力学的角度来看，任何谐振子都可以用一对非交换可观测量来描述；对于机械振荡器，这些可观测量通常是位置和动量。这些可观测量的测量精度受到不可避免的量子涨落的限制，即使振荡器处于基态，这些涨落也会出现。使用“压缩”方法，可以操纵这些零点涨落，同时根据海森堡不确定性关系保留它们的乘积。这种压缩可以提高一个可观测量的测量精度，但代价是另一个可观测量的波动增加（5）。尽管已经在各种物理系统中创建了压缩态，包括电磁场（6）、自旋系统（7）、微机械振荡器（8-10）和单个捕获离子的运动模式（11、12），但利用压缩来增强计量一直具有挑战性。特别是，在检测过程中添加的噪声会限制计量增强，除非它小于压缩噪声。可以通过增加要测量的信号幅度来克服低噪声检测的要求。在光学干涉测量 ( 13 ) 和自旋系统 ( 14 ) 中，已经证明压缩相互作用的逆转可以放大
量子自旋链阻塞态中局域测量的宏观效应
局域测量可看作是一种“量子猝灭”，即由突然扰动引起的非平衡动力学，近几十年来尤其是在量子多体系统弛豫的背景下对其进行了研究（见 [28] 及其中的文章）。此类扰动破坏了系统的均质性，使其研究具有挑战性。在可积模型中，对存在不均匀性时的动力学最有效的大尺度描述可以说是所谓的“广义流体动力学”（GHD）[29–31]。尽管 GHD 正确地预测了众多猝灭方案（例如在双温度场景中）中局部可观测量的大尺度动力学，但该理论提供的信息有时并不完整。第一个例子在参考文献中展示。 [32]，考虑了大规模海森堡模型：GHD 的成分对自旋翻转下的奇数可观测量视而不见，因此需要包含一个额外的独立连续性方程。参考文献 [33–37] 中考虑了一个更引人注目的例子，其中 GHD 保持了一种对称性，但在热力学极限下却被打破了：不遵守该对称性的可观测量受到一类局部扰动的影响，这些扰动发生在任意长时间内，距离不均匀性很远。
教学大纲 - QTM - v2
概述：本课程旨在介绍量子测量领域。主要目标是了解量子力学测量的基础知识，特别是如何在广泛的物理架构中实现正式的理论描述。将强调量子特性在单体（非交换可观测量）和多体（纠缠）设置中的作用。涵盖的示例将包括量子计算（量子位）、计量学（原子钟、干涉仪）以及基础物理学（引力波探测）中感兴趣的系统。
n 量子比特系统的不可约魔法集
可观测量的魔集是能捕捉 n ≥ 2 量子比特系统的量子态独立优势的最小结构，因此是研究经典物理和量子物理之间接口的基本工具。Arkhipov 提出定理（arXiv:1209.3819）指出，n 量子比特魔集（其中每个可观测量恰好位于两个兼容可观测量子集中）可以简化为二量子比特魔方或三量子比特魔方五角星 [ND Mermin，Phys. Rev. Lett. 65，3373（1990）]。一个悬而未决的问题是是否存在不能简化为正方形或五角星的魔集。如果存在，第二个关键问题是它们是否需要 n > 3 量子比特，因为如果是这样，这些魔集将捕捉特定于具有特定 n 值的 n 量子比特系统所特有的最小态独立量子优势。在这里，我们对这两个问题都给出了肯定的回答。我们确定了不能简化为正方形或五角星形且需要 n = 3、4、5 或 6 个量子比特的魔法集。此外，我们证明了 Arkhipov 定理的广义版本，该定理提供了一种有效的算法，用于给定一个超图，确定它是否可以容纳魔法集，并解决了另一个未解决的问题，即给定一个魔法集，获得其相关的非语境不等式的紧界。
![arXiv:2112.05882v2 [quant-ph] 2022 年 7 月 26 日](/simg/d\d75a2544fc57f6084957e5ed80f9baf03a969e32.webp)
arXiv:2112.05882v2 [quant-ph] 2022 年 7 月 26 日
摘要 ：最近，受到爱因斯坦-波多尔斯基-罗森现实元素概念的启发，Bilobran 和 Angelo 对（非）现实进行了形式化和操作性表征 [EPL 112, 40005 (2015)]。通过这种方法，作者能够在给定量子系统准备的情况下定义可观测量的（非）现实性或（不）确定性的度量。同样，在 [Phys. Rev. A 97, 022107 (2018)] 中，Dieguez 和 Angelo 通过引入一种称为监视的映射，通过弱投影未揭示测量研究了可观测量的现实性变化。作者表明，对给定可观测量 X 进行任意强度的未揭示测量通常会增加其现实性，也会增加其不兼容可观测量 X ′ 的现实性。然而，从这些结果中，自然会出现一些问题：在 X 的监控图下，与 X 相比，X ′ 的现实增加了多少？它一直在增加吗？这就是我们在本文中要解决的问题。令人惊讶的是，我们表明 X ′ 的现实的变化可能大于 X 的现实的变化。同样，X 的监控图不会影响已经建立的 X ′ 的现实，即使它们最大程度不相容。另一方面，存在两个可观测量的现实变化相同的情况下，即使它们最大程度不相容。此外，我们给出了一个量子电路来实现监控图，并使用它来使用 IBM 的量子计算机实验验证可观测量的现实变化。
巴伐利亚电池技术中心（BayBatt）
计算机辅助材料设计 该团队的大部分研究是为各种应用设计新材料。然而，对于有机电子应用，可能的分子晶体的特征空间非常大，有数十亿个可能的分子。对于该应用，这在可能的材料或电子特性方面创造了无与伦比的灵活性，可以根据需要进行定制。同时，这种巨大的可变性阻碍了新材料的识别，因为理论上必须搜索巨大的空间。为此，该团队正在努力确定良好的描述符、与所需可观测量（例如电荷载流子迁移率）相关的系统计算要求较低的特性，以及计算方法
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论和亚核子尺度的量子纠缠
1935 年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森 (EPR) 提出了一个量子理论悖论 [ Phys. Rev. 47 , 777 (1935) ]。他们考虑了两个量子系统，最初允许它们相互作用，后来它们分离。对一个系统进行的物理可观测量必须立即影响另一个系统中的共轭可观测量 — — 即使两个系统之间没有因果关系。作者认为这是量子力学不一致性的一个明显表现。在 Bjorken、Feynman 和 Gribov 提出的核子部分子模型中，部分子（夸克和胶子）被外部硬探针视为独立的。标准论点是，在被提升到无限动量框架的核子内部，在硬相互作用过程中，具有虚拟性 Q 的虚拟光子探测到的部分子与核子的其余部分没有因果关系。然而，由于色限制，部分子和其余核子必须形成色单重态，因此必须处于强关联量子态——因此我们在亚核子尺度上遇到了 EPR 悖论。在本文中，我们提出了一种基于部分子量子纠缠的解决这一悖论的方法。我们设计了一种纠缠实验测试，并使用大型强子对撞机的质子-质子碰撞数据进行测试。我们的结果为亚核子尺度上的量子纠缠提供了强有力的直接指示。
