Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Известия Алтайского государственного университета

Метод матриц плотности в теории процессинга открытых неравновесных наносистем

Жуковский Марк Сергеевич, Безносюк Сергей Александрович

Published Jan 1, 2010• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Using a formalism of density matrixes the research of approaches to the description of the quantum entanglement mechanisms processing nonequilibrium opened nanosystems of materials is fulfi lled.

Related papers

MODELING OF ENTANGLED STATES IN QUBIT CLUSTERS

Eduardo L. André, Alexander N. Tsirulev

Модель универсальных квантовых вычислений, которая задействует квантовые схемы, состоящие из однокубитных и двухкубитных логических элементов реализована в нескольких действующих квантовых вычислительных устройствах. В последнее десятилетие идея использования многокубитных логических элементов стала очень актуальной, поскольку такой подход в перспективе позволит уменьшить зашумленность квантовых схем. Основным ресурсом квантовых вычислений является запутанность отдельных кубитов, образующих кластер. Несмотря на актуальность этого вопроса, пока в теории рассматриваются только несколько примеров простейших логических элементов, реализующих запутанность в системе трех кубитов (элемент Тоффоли и двойное управляемое NOT). Работа посвящена математическому моделированию запутанных состояний квантовых систем, состоящих из нескольких кубитов. Предложен математический метод точного или приближенного конструирования гамильтонианов, порождающих требуемые унитарные преобразования. Оказывается, что подход, основанный на представлении гамильтонианов и унитарных преобразований в базисе Паули, является наиболее подходящим в данном контексте по двум причинам: во-первых, базис Паули образует алгебру Ли соответствующей унитарной группы; во-вторых, в разложениях по этому базису гамильтонианов и операторов плотности состояний присутствуют только вещественные коэффициенты. В деталях метод рассмотрен на примере трехкубитного кластера, управляемого тернарным гамильтонианом, предназначенным для получения запутанного состояния Гринбергера-Хорна-Цайлингера. Кроме того, для этой системы изучено состояние теплового равновесия и получен соответствующий оператор плотности состояния. The model of universal quantum computation, which uses quantum circuits consisting of one-qubit and two-qubit logic elements, is implemented in several existing quantum-computing devices. In the last decade, the idea of using multiqubit gates has become very relevant, since this, in the future, will reduce the noise level of quantum circuits. The main resource of quantum computing is the entanglement of individual qubits that form a cluster. Despite the actuality of this issue, so far only a few examples of the simplest logic elements with entanglement are considered in theory for a system of three qubits (Toffoli element and double controlled NOT). This work is devoted to mathematical modeling of the entangled states of quantum systems composed of several qubits. A mathematical method is proposed for the exact or approximate construction of Hamiltonians generating the required unitary transformations. It turns out that the approach based on the representation of Hamiltonians and unitary transformations in the Pauli basis is the most suitable in this context for two reasons: firstly, the Pauli basis forms the Lie algebra of the corresponding unitary group; secondly, there are only real coefficients in the decompositions of Hamiltonians and state density operators in this basis. The method is considered in detail on the example of a three-qubit cluster driven by a ternary Hamiltonian to obtain the Greenberger-Horn-Zeilinger entangled state. For this system, the thermal state is also studied and the corresponding density operator is obtained.

Physical and Chemical Aspects of the Study of Clusters Nanostructures and Nanomaterials•Dec 15, 2022•1 citation

Modeling of entangled qubits

Николай Валерьевич Евдокимов, T. F. Kamalov, O. A. Volkova +2 more

АннотацияЦель: выявить сходство классических и квантовых корреляций.Сформировать концепцию моделирования запутанных состояний квантовых частиц на основе классических корреляций

Bulletin of the Moscow State Regional University (Physics and mathematics)•Jan 1, 2023•0 citations

Кинетическое состояние и возникновение марковской динамики в точно решаемых моделях открытых квантовых систем

Anton Sergeevich Trushechkin

Обычно в теории открытых квантовых систем исследуется динамика приведенного состояния (оператора плотности) системы. Однако на ранних стадиях эволюции нельзя отделить динамику резервуара от динамики системы. С этим связано нарушение положительности решений некоторых квантовых кинетических уравнений для приведенного оператора плотности. В данной работе исследуется совместная динамика системы и резервуара на ранней стадии эволюции и предрелаксация совместного состояния к так называемому кинетическому состоянию. Кинетическое состояние системы и резервуара характеризуется тем, что оно полностью определяется приведенным оператором плотности только системы. Лишь после формирования кинетического состояния становится возможным описание эволюции приведенного оператора плотности системы в терминах полугруппы.

Труды Математического института им Стеклова•Mar 1, 2024•0 citations

СЕПАРАБЕЛЬНОСТЬ, СКРЫТЫЕ ПАРАМЕТРЫ И КВАНТОВАЯ КОРРЕЛИРОВАННОСТЬ ПАР ЭПР (ЭЙНШТЕЙНА – ПОДОЛЬСКОГО – РОЗЕНА) – БОМА – БЕЛЛА

N. K. Solovarov

Предложен алгоритм разложения и получены разложения матриц плотности пар ЭПР – Бома – Белла в виде сумм четырех равновероятных пар матриц плотности квантово-коррелированных кубитов. Существование таких разложений для модельных в квантовой теории двухсоставных систем демонстрирует справедливость предположения Эйнштейна – Подольского – Розена о возможности статистического описания чистых состояний составных квантовых систем в модели скрытых переменных (параметров). Такими скрытыми параметрами оказались относительные фазы волновых функций кубитов. Предложена визуализация полученных разложений в виде коррелированных по азимутальным фазам векторов на сферах Блоха.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•1 citation

BOUT ENTANGLED PHOTONS IN QUANTUM DOTS AND NANOCRYSTALS

N. D. Zhukov

О ЗАПУТАННЫХ ФОТОНАХ В КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ И НАНОКРИСТАЛЛАХ Жуков Николай Дмитриевич кандидат физ.-мат

ICSP «NEW SCIENCE» eBooks•Jan 1, 2025•0 citations

Метод описания динамики системы, позволяющий обойти "скрытые параметры"

Aleksey A. Demidov

The third approach (in addition to Schroedinger and Diraс) is proposed to description of dynamics of quantum system.

•Jun 1, 2018•0 citations
Модель универсальных квантовых вычислений, которая задействует квантовые схемы, состоящие из однокубитных и двухкубитных логических элементов реализована в нескольких действующих квантовых вычислительных устройствах. В последнее десятилетие идея использования многокубитных логических элементов стала очень актуальной, поскольку такой подход в перспективе позволит уменьшить зашумленность квантовых схем. Основным ресурсом квантовых вычислений является запутанность отдельных кубитов, образующих кластер. Несмотря на актуальность этого вопроса, пока в теории рассматриваются только несколько примеров простейших логических элементов, реализующих запутанность в системе трех кубитов (элемент Тоффоли и двойное управляемое NOT). Работа посвящена математическому моделированию запутанных состояний квантовых систем, состоящих из нескольких кубитов. Предложен математический метод точного или приближенного конструирования гамильтонианов, порождающих требуемые унитарные преобразования. Оказывается, что подход, основанный на представлении гамильтонианов и унитарных преобразований в базисе Паули, является наиболее подходящим в данном контексте по двум причинам: во-первых, базис Паули образует алгебру Ли соответствующей унитарной группы; во-вторых, в разложениях по этому базису гамильтонианов и операторов плотности состояний присутствуют только вещественные коэффициенты. В деталях метод рассмотрен на примере трехкубитного кластера, управляемого тернарным гамильтонианом, предназначенным для получения запутанного состояния Гринбергера-Хорна-Цайлингера. Кроме того, для этой системы изучено состояние теплового равновесия и получен соответствующий оператор плотности состояния. The model of universal quantum computation, which uses quantum circuits consisting of one-qubit and two-qubit logic elements, is implemented in several existing quantum-computing devices. In the last decade, the idea of using multiqubit gates has become very relevant, since this, in the future, will reduce the noise level of quantum circuits. The main resource of quantum computing is the entanglement of individual qubits that form a cluster. Despite the actuality of this issue, so far only a few examples of the simplest logic elements with entanglement are considered in theory for a system of three qubits (Toffoli element and double controlled NOT). This work is devoted to mathematical modeling of the entangled states of quantum systems composed of several qubits. A mathematical method is proposed for the exact or approximate construction of Hamiltonians generating the required unitary transformations. It turns out that the approach based on the representation of Hamiltonians and unitary transformations in the Pauli basis is the most suitable in this context for two reasons: firstly, the Pauli basis forms the Lie algebra of the corresponding unitary group; secondly, there are only real coefficients in the decompositions of Hamiltonians and state density operators in this basis. The method is considered in detail on the example of a three-qubit cluster driven by a ternary Hamiltonian to obtain the Greenberger-Horn-Zeilinger entangled state. For this system, the thermal state is also studied and the corresponding density operator is obtained.
Обычно в теории открытых квантовых систем исследуется динамика приведенного состояния (оператора плотности) системы. Однако на ранних стадиях эволюции нельзя отделить динамику резервуара от динамики системы. С этим связано нарушение положительности решений некоторых квантовых кинетических уравнений для приведенного оператора плотности. В данной работе исследуется совместная динамика системы и резервуара на ранней стадии эволюции и предрелаксация совместного состояния к так называемому кинетическому состоянию. Кинетическое состояние системы и резервуара характеризуется тем, что оно полностью определяется приведенным оператором плотности только системы. Лишь после формирования кинетического состояния становится возможным описание эволюции приведенного оператора плотности системы в терминах полугруппы.
Предложен алгоритм разложения и получены разложения матриц плотности пар ЭПР – Бома – Белла в виде сумм четырех равновероятных пар матриц плотности квантово-коррелированных кубитов. Существование таких разложений для модельных в квантовой теории двухсоставных систем демонстрирует справедливость предположения Эйнштейна – Подольского – Розена о возможности статистического описания чистых состояний составных квантовых систем в модели скрытых переменных (параметров). Такими скрытыми параметрами оказались относительные фазы волновых функций кубитов. Предложена визуализация полученных разложений в виде коррелированных по азимутальным фазам векторов на сферах Блоха.