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

Теоретическая и математическая физика

Обобщенное неравенство Белла и метод его проверки

V. A. Andreev

Published Jan 1, 2007• 1 citation
Publisher

Abstract

ОБОБЩЕННОЕ НЕРАВЕНСТВО БЕЛЛА И МЕТОД ЕГО ПРОВЕРКИC помощью редукции матрицы плотности двучастичного спинового состояния построено обобщенное неравенство Белла-Клаузера-Хорне-Шимони-Хольта.Для каждого конкретного состояния при специальном выборе векторов ⃗ a, ⃗ b, ⃗ c, ⃗ d оно превращается в точное равенство.Показано, как с помощью редуцированной матрицы плотности можно находить такие векторы.Обе части этого равенства имеют конкретное численное значение.Указано на связь этого числа с мерой запутанности двучастичного спинового состояния.

DOI
10.4213/tmf6105

Related papers

Корреляционные неравенства Белла

V. A. Andreev

КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ НЕРАВЕНСТВА БЕЛЛАРассматриваются неравенство Белла и неравенство Белла-Клаузера-Хорне-Шимони-Хольта для двухчастичных спиновых состояний.Известно, что эти неравенства нарушаются при экспериментальной проверке.Показано, что это можно объяснить тем, что эти неравенства доказаны для корреляционных функций случайных величин, которые никак не связаны друг с другом, а при проверке используются корреляционные функции, в которых случайные величины относятся к паре частиц, образующих двухчастичное состояние.В случае зацепленных состояний эти случайные функции зависимы и их коэффициент корреляции не равен нулю.Приведены неравенства, в которые этот коэффициент корреляции входит явным образом.Для факторизуемых и сепарабельных состояний они совпадают с обычными неравенствами Белла и Белла-Клаузера

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2009•2 citations

Перепутывание двух кубитов, взаимодействующих с одномодовым квантовым полем

Евгений Константинович Башкиров, Evgenii Konstantinovich Bashkirov, Михаил Сергеевич Мастюгин +1 more

В настоящей работе исследована динамика системы двух двухуровневых естественных или искусственных атомов, один из которых находится в идеальном резонаторе и взаимодействует с модой одномодового теплового поля, а второй свободно перемещается вне резонатора. Для описания динамики системы нами найдены собственные значения и собственные функции гамильтониана модели. С их помощью получено точное выражение для матрицы плотности в случае чистого начального состояния атомов и теплового состояния поля. Найдена редуцированная атомная матрица плотности. Проведено транспонирование атомной матрицы плотности по переменным одного кубита. С ее помощью рассчитан параметр Переса-Хородецких. Проведено численное моделирование параметра атомного перепутывания для различных начальных чистых состояний атомов и среднего числа фотонов в тепловой моде. Найдено, что тепловое поле может индуцировать высокую степень перепутывания кубитов в рассматриваемой модели. При этом имеется возможность управления и контроля за степенью перепутывания за счет изменения интенсивности диполь-дипольного взаимодействия кубитов и температуры резонатора. Показано, что максимальная степень перепутывания кубитов достигается для состояния, в котором возбужден только один из атомов.

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические науки•Jan 1, 2015•1 citation

Неклассичность спина, основанная на дисперсии

Yue Zhang, Shunlong Luo

Дисперсия квантового состояния является одной из самых фундаментальных и повсеместно встречающихся величин, количественно характеризующих неопределенность, и широко используется как в классической, так и в квантовой физике. Однако всe еще существуют новые аспекты ее применения, которые ожидают своего изучения. С помощью взаимного обмена ролей переменной состояния и наблюдаемой переменной, т. е. на основе формального рассмотрения любого состояния как наблюдаемой (что имеет смысл, поскольку любое состояние априори является эрмитовым оператором) и с использованием средней (по наблюдаемым) дисперсии этого состояния, для всех спиновых когерентных состояний вводится количественная характеристика неклассичности спина относительно разложения единицы, порожденного спиновыми когерентными состояниями. Эта величина легко вычисляется и в то же время обладает различными практическими свойствами: она может интерпретироваться как дефицит чистоты, дефицит энтропии Цаллиса и дефицит квадрата нормы функции Хусими относительно квадрата нормы функции Вигнера. Обнаружены несколько интуитивных свойств этого показателя и его связь с неопределенностью распределения в фазовом пространстве. В качестве иллюстрации приведены некоторые характерные примеры. Указаны различные обобщения.

Теоретическая и математическая физика•Jun 26, 2021•0 citations

Собственные смеси против несобственных: на пути к кватернионной квантовой механике

Fabio Masillo, Дж Сколаричи, G. Scolarici +2 more

СОБСТВЕННЫЕ СМЕСИ ПРОТИВ НЕСОБСТВЕННЫХ: НА ПУТИ К КВАТЕРНИОННОЙ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Операторы плотности, полученные путем вычисления частичных следов, представляют собой несобственные смеси подсистем составной физической системы, поскольку коэффициенты в выпуклых суммах, через которые они выражаются, никогда не несут интерпретации незнания.Следовательно, поставить в соответствие таким подсистемам состояния в стандартной квантовой механике проблематично (проблема подсущности).При интерпретации квантовой механики в рамках семантического реализма вместо этого предложено рассматривать несобственные смеси как истинно нечистые состояния, концептуально отличающиеся от собственных смесей.На основе этого предложения показано, что в кватернионной формулировке квантовой механики собственные и несобственные смеси могут быть представлены с помощью различных операторов плотности, и поэтому их можно различать также и с математической точки зрения.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2009•0 citations

Полная, классическая и квантовая неопределенности, создаваемые каналами

Yizhou Liu, Shunlong Luo, Yuan Sun

Состояния и каналы являются важными с теоретической и прикладной точек зрения составляющими квантовой механики. Их взаимодействие не только кодирует информацию о состояниях, но и отражает неопределенность каналов. Для количественной оценки естественных неопределенностей, создаваемых каналами, с трех разных точек зрения использовано действие канала на ортонормированный базис в пространстве наблюдаемых. В первом случае неопределенность, создаваемая каналом, вводится через некоммутативность операторов Крауса этого канала и операторов ортонормированного базиса наблюдаемых; такую величину можно интерпретировать как своего рода количественную характеристику полной неопределенности. Во втором подходе неопределенность вводится в терминах 2-энтропии Цаллиса состояния Ямилковского-Чоя, связанного с каналом через двойственность состояние-канал; такую величину можно интерпретировать как характеристику классической неопределенности. В третьем случае неопределенность канала определяется как отклонение от тождественного канала в терминах расстояния Гильберта-Шмидта; такую величину можно интерпретировать как своего рода характеристику квантовой неопределенности, создаваемой каналом. Для этих трех случаев выявлены основные свойства этих показателей и установлена связь между ними. Определены каналы, создающие минимальные/максимальные неопределенности. Для некоторых важных каналов найдены явные значения введенных характеристик неопределенности, которые использованы для прояснения природы каналов с точки зрения теории информации, и проведены некоторые сравнительные исследования каналов.

Теоретическая и математическая физика•Oct 29, 2022•1 citation

Трансформация квантового состояния релятивистского пучка распадающихся частиц при его непрерывном мониторинге

Artem Vital'evich Shepelin, Vladimir Aleksandrovich Tomilin, A. M. Rostom +1 more

Построена модель эволюции внутреннего состояния ультрарелятивистского пучка массивных бозонов под влиянием мониторинга со стороны окружения. Последнее представлено системой детекторов, регистрирующих события распада частиц. Показано, как (в общем случае неполное) знание реально зафиксированной истории распадов меняет не только внутреннее состояние пучка, описываемое в терминах числа частиц, но и состояние его движения посредством релятивистских эффектов. Построено управляющее уравнение на операторы плотности, обусловленные числом зарегистрированных распадов. Из его решения аналитически получены выражения для совместных распределений частиц по импульсам и числу распадов. В зависимости от статистики событий распадов возможны как информационно-индуцированное ускорение пучка, так и его замедление; эти эффекты наглядно проявляются в форме усредненных мировых линий пучка.

Теоретическая и математическая физика•Oct 29, 2026•0 citations
ОБОБЩЕННОЕ НЕРАВЕНСТВО БЕЛЛА И МЕТОД ЕГО ПРОВЕРКИC помощью редукции матрицы плотности двучастичного спинового состояния построено обобщенное неравенство Белла-Клаузера-Хорне-Шимони-Хольта.Для каждого конкретного состояния при специальном выборе векторов ⃗ a, ⃗ b, ⃗ c, ⃗ d оно превращается в точное равенство.Показано, как с помощью редуцированной матрицы плотности можно находить такие векторы.Обе части этого равенства имеют конкретное численное значение.Указано на связь этого числа с мерой запутанности двучастичного спинового состояния.
КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ НЕРАВЕНСТВА БЕЛЛАРассматриваются неравенство Белла и неравенство Белла-Клаузера-Хорне-Шимони-Хольта для двухчастичных спиновых состояний.Известно, что эти неравенства нарушаются при экспериментальной проверке.Показано, что это можно объяснить тем, что эти неравенства доказаны для корреляционных функций случайных величин, которые никак не связаны друг с другом, а при проверке используются корреляционные функции, в которых случайные величины относятся к паре частиц, образующих двухчастичное состояние.В случае зацепленных состояний эти случайные функции зависимы и их коэффициент корреляции не равен нулю.Приведены неравенства, в которые этот коэффициент корреляции входит явным образом.Для факторизуемых и сепарабельных состояний они совпадают с обычными неравенствами Белла и Белла-Клаузера
В настоящей работе исследована динамика системы двух двухуровневых естественных или искусственных атомов, один из которых находится в идеальном резонаторе и взаимодействует с модой одномодового теплового поля, а второй свободно перемещается вне резонатора. Для описания динамики системы нами найдены собственные значения и собственные функции гамильтониана модели. С их помощью получено точное выражение для матрицы плотности в случае чистого начального состояния атомов и теплового состояния поля. Найдена редуцированная атомная матрица плотности. Проведено транспонирование атомной матрицы плотности по переменным одного кубита. С ее помощью рассчитан параметр Переса-Хородецких. Проведено численное моделирование параметра атомного перепутывания для различных начальных чистых состояний атомов и среднего числа фотонов в тепловой моде. Найдено, что тепловое поле может индуцировать высокую степень перепутывания кубитов в рассматриваемой модели. При этом имеется возможность управления и контроля за степенью перепутывания за счет изменения интенсивности диполь-дипольного взаимодействия кубитов и температуры резонатора. Показано, что максимальная степень перепутывания кубитов достигается для состояния, в котором возбужден только один из атомов.
Дисперсия квантового состояния является одной из самых фундаментальных и повсеместно встречающихся величин, количественно характеризующих неопределенность, и широко используется как в классической, так и в квантовой физике. Однако всe еще существуют новые аспекты ее применения, которые ожидают своего изучения. С помощью взаимного обмена ролей переменной состояния и наблюдаемой переменной, т. е. на основе формального рассмотрения любого состояния как наблюдаемой (что имеет смысл, поскольку любое состояние априори является эрмитовым оператором) и с использованием средней (по наблюдаемым) дисперсии этого состояния, для всех спиновых когерентных состояний вводится количественная характеристика неклассичности спина относительно разложения единицы, порожденного спиновыми когерентными состояниями. Эта величина легко вычисляется и в то же время обладает различными практическими свойствами: она может интерпретироваться как дефицит чистоты, дефицит энтропии Цаллиса и дефицит квадрата нормы функции Хусими относительно квадрата нормы функции Вигнера. Обнаружены несколько интуитивных свойств этого показателя и его связь с неопределенностью распределения в фазовом пространстве. В качестве иллюстрации приведены некоторые характерные примеры. Указаны различные обобщения.
СОБСТВЕННЫЕ СМЕСИ ПРОТИВ НЕСОБСТВЕННЫХ: НА ПУТИ К КВАТЕРНИОННОЙ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Операторы плотности, полученные путем вычисления частичных следов, представляют собой несобственные смеси подсистем составной физической системы, поскольку коэффициенты в выпуклых суммах, через которые они выражаются, никогда не несут интерпретации незнания.Следовательно, поставить в соответствие таким подсистемам состояния в стандартной квантовой механике проблематично (проблема подсущности).При интерпретации квантовой механики в рамках семантического реализма вместо этого предложено рассматривать несобственные смеси как истинно нечистые состояния, концептуально отличающиеся от собственных смесей.На основе этого предложения показано, что в кватернионной формулировке квантовой механики собственные и несобственные смеси могут быть представлены с помощью различных операторов плотности, и поэтому их можно различать также и с математической точки зрения.
Состояния и каналы являются важными с теоретической и прикладной точек зрения составляющими квантовой механики. Их взаимодействие не только кодирует информацию о состояниях, но и отражает неопределенность каналов. Для количественной оценки естественных неопределенностей, создаваемых каналами, с трех разных точек зрения использовано действие канала на ортонормированный базис в пространстве наблюдаемых. В первом случае неопределенность, создаваемая каналом, вводится через некоммутативность операторов Крауса этого канала и операторов ортонормированного базиса наблюдаемых; такую величину можно интерпретировать как своего рода количественную характеристику полной неопределенности. Во втором подходе неопределенность вводится в терминах 2-энтропии Цаллиса состояния Ямилковского-Чоя, связанного с каналом через двойственность состояние-канал; такую величину можно интерпретировать как характеристику классической неопределенности. В третьем случае неопределенность канала определяется как отклонение от тождественного канала в терминах расстояния Гильберта-Шмидта; такую величину можно интерпретировать как своего рода характеристику квантовой неопределенности, создаваемой каналом. Для этих трех случаев выявлены основные свойства этих показателей и установлена связь между ними. Определены каналы, создающие минимальные/максимальные неопределенности. Для некоторых важных каналов найдены явные значения введенных характеристик неопределенности, которые использованы для прояснения природы каналов с точки зрения теории информации, и проведены некоторые сравнительные исследования каналов.
Построена модель эволюции внутреннего состояния ультрарелятивистского пучка массивных бозонов под влиянием мониторинга со стороны окружения. Последнее представлено системой детекторов, регистрирующих события распада частиц. Показано, как (в общем случае неполное) знание реально зафиксированной истории распадов меняет не только внутреннее состояние пучка, описываемое в терминах числа частиц, но и состояние его движения посредством релятивистских эффектов. Построено управляющее уравнение на операторы плотности, обусловленные числом зарегистрированных распадов. Из его решения аналитически получены выражения для совместных распределений частиц по импульсам и числу распадов. В зависимости от статистики событий распадов возможны как информационно-индуцированное ускорение пучка, так и его замедление; эти эффекты наглядно проявляются в форме усредненных мировых линий пучка.