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

Труды Математического института им Стеклова

Метрика на пространстве квантовых процессов

Ekaterina Aleksandrovna Pankovets, Leonid Evgenevich Fedichkin

Published Mar 1, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

Рассматривается метрика $D$, описывающая различие между реальным (зашумленным) и идеальным процессами, основанная на операторной норме максимального отклонения между финальными реальным и идеальным состояниями квантовой системы. Обсуждаются ее свойства, а также геометрическая и экспериментальная интерпретации.

DOI
10.4213/tm4380

Related papers

Двоичное представление координаты и импульса в квантовой механике

Михаил Геннадьевич Иванов, Mikhail Gennadievich Ivanov

ДВОИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ И ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Для моделирования квантовой системы с непрерывными степенями свободы на квантовом компьютере, основанном на кубитах, необходимо свести непрерывные наблюдаемые (в первую очередь координаты и импульсы) к двоичным наблюдаемым.Данная задача рассматривается на основе разложения квантовых наблюдаемых в ряд по степеням двойки, аналогичный двоичному представлению вещественных чисел.Коэффициенты ряда ("цифры") при этом являются ортогональными проекторами.Исследуются соответствующие квантовомеханические операторы и соотношения между ними.Показано, что двоичное разложение квантовых наблюдаемых автоматически приводит к перенормировке некоторых расходящихся интегралов и рядов (приписыванию им конечных значений).

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2018•1 citation

МОМЕНТ ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ

А.С Калилаев, Нилуфар Уразбаева

В статье рассматривается понятие момента импульса в квантовой механике, являющееся фундаментальной характеристикой микрочастиц. Описываются операторы момента импульса, их квантование и коммутационные соотношения. Особое внимание уделено различию между орбитальным моментом импульса, возникающим вследствие движения частицы в пространстве, и спином — внутренним моментом импульса, не связанным с пространственным положением. Приводятся собственные значения операторов момента импульса и проекции на оси, обсуждаются их физические интерпретации. Важное место занимают сферические гармоники как решение задач с центральными силами, а также роль момента импульса в симметриях квантовых систем.

Современная наука и исследования•Jan 12, 2025•0 citations

Майорановские фермионы, суперсимметрия и термополевая динамика

Marco A. S. Trindade, Sérgio Floquet

Для произвольного (четного или нечетного) числа майорановских фермионов без использования какой-либо симметрии гамильтониана показано, что спектр системы обладает свойствами суперсимметрии и вырожденности. Исследуется суперсимметрия при конечной температуре. Этот анализ основан на введении зависимости от температуры в формализм термополевой динамики для майорановских фермионов. С помощью преобразований Боголюбова вычислены сплетающие операторы при ненулевой температуре и найдено их действие на температурное состояние Белла. На основе степени совпадения квантовых состояний вычисляется расстояние между состояниями при ненулевой температуре и соответствующими чистыми состояниями. В пределе нулевой температуры восстанавливаются чистые состояния и степень совпадения стремится к единице. Результаты этих вычислений позволяют проанализировать влияние температуры на эволюцию системы.

Теоретическая и математическая физика•Nov 27, 2021•0 citations

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

Порождающие квантовые динамические отображения

Renat Nelsonovich Gumerov, Ruslan Linarovich Khazhin

Рассматриваются однопараметрические семейства порождающих квантовых каналов. Такие семейства называются порождающими квантовыми динамическими отображениями или порождающими квантовыми процессами. Под порождающими каналами составных квантовых систем понимаются каналы, по которым однозначно определяются каналы составляющих подсистем, называемые порожденными каналами. Изучаются свойства биективных квантовых каналов, а также свойства квантовых процессов, состоящих из таких каналов, с использованием критерия о порождающем и порожденном линейных отображениях. По порождающему квантовому динамическому отображению строится естественным образом порожденное динамическое отображение. Показано, что свойства непрерывности и вполне положительной делимости порождающих квантовых динамических отображений являются наследственными для порожденных динамических отображений. В качестве приложения полученных результатов построены непрерывные вполне положительные эволюции. Для порождающих квантовых динамических отображений, принимающих значения в множестве каналов, демпфирующих фазы, получен критерий вполне положительной делимости.

Теоретическая и математическая физика•Nov 30, 2024•0 citations

Подбрасывание квантовой монетки, измерение кубита и обобщенные числа Фибоначчи

Oktay K. Pashaev

Проблема измерений для квантовой монетки Адамара в серии из произвольного числа $n$ измерений с повторяющейся последовательностью состояний в последних измерениях сформулирована в терминах последовательности чисел Фибоначчи для дуплетных состояний, чисел три-боначчи для триплетных состояний и чисел $N$-боначчи для $N$-плетных состояний. Найдены вероятности для произвольного положения повторяющихся состояний, выражающиеся в числах Лукаса и Фибоначчи. Для кубитной монетки общего вида соответствующие выражения являются полиномами Фибоначчи и, в более общем случае, полиномомами $N$-боначчи от кубитных вероятностей. Выведены производящие функции вероятностей, золотое сечение как предел этих вероятностей и энтропия Шеннона для соответствующих состояний. С использованием обобщенного правила Борна и универсальности $n$-кубитного измерительного вентиля задача сформулирована для общих $n$-кубитных состояний; построены проекторы в гильбертовом пространстве этих состояний, ограниченных на дерево Фибоначчи для квантовых состояний. Полученные результаты обобщаются на случаи кутритной и кудитной монеток, описываемых обобщенными последовательностями чисел Фибоначчи и $N$-боначчи.

Теоретическая и математическая физика•Jul 27, 2021•0 citations
Рассматривается метрика DDD, описывающая различие между реальным (зашумленным) и идеальным процессами, основанная на операторной норме максимального отклонения между финальными реальным и идеальным состояниями квантовой системы. Обсуждаются ее свойства, а также геометрическая и экспериментальная интерпретации.
ДВОИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ И ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Для моделирования квантовой системы с непрерывными степенями свободы на квантовом компьютере, основанном на кубитах, необходимо свести непрерывные наблюдаемые (в первую очередь координаты и импульсы) к двоичным наблюдаемым.Данная задача рассматривается на основе разложения квантовых наблюдаемых в ряд по степеням двойки, аналогичный двоичному представлению вещественных чисел.Коэффициенты ряда ("цифры") при этом являются ортогональными проекторами.Исследуются соответствующие квантовомеханические операторы и соотношения между ними.Показано, что двоичное разложение квантовых наблюдаемых автоматически приводит к перенормировке некоторых расходящихся интегралов и рядов (приписыванию им конечных значений).
В статье рассматривается понятие момента импульса в квантовой механике, являющееся фундаментальной характеристикой микрочастиц. Описываются операторы момента импульса, их квантование и коммутационные соотношения. Особое внимание уделено различию между орбитальным моментом импульса, возникающим вследствие движения частицы в пространстве, и спином — внутренним моментом импульса, не связанным с пространственным положением. Приводятся собственные значения операторов момента импульса и проекции на оси, обсуждаются их физические интерпретации. Важное место занимают сферические гармоники как решение задач с центральными силами, а также роль момента импульса в симметриях квантовых систем.
Для произвольного (четного или нечетного) числа майорановских фермионов без использования какой-либо симметрии гамильтониана показано, что спектр системы обладает свойствами суперсимметрии и вырожденности. Исследуется суперсимметрия при конечной температуре. Этот анализ основан на введении зависимости от температуры в формализм термополевой динамики для майорановских фермионов. С помощью преобразований Боголюбова вычислены сплетающие операторы при ненулевой температуре и найдено их действие на температурное состояние Белла. На основе степени совпадения квантовых состояний вычисляется расстояние между состояниями при ненулевой температуре и соответствующими чистыми состояниями. В пределе нулевой температуры восстанавливаются чистые состояния и степень совпадения стремится к единице. Результаты этих вычислений позволяют проанализировать влияние температуры на эволюцию системы.
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.
Рассматриваются однопараметрические семейства порождающих квантовых каналов. Такие семейства называются порождающими квантовыми динамическими отображениями или порождающими квантовыми процессами. Под порождающими каналами составных квантовых систем понимаются каналы, по которым однозначно определяются каналы составляющих подсистем, называемые порожденными каналами. Изучаются свойства биективных квантовых каналов, а также свойства квантовых процессов, состоящих из таких каналов, с использованием критерия о порождающем и порожденном линейных отображениях. По порождающему квантовому динамическому отображению строится естественным образом порожденное динамическое отображение. Показано, что свойства непрерывности и вполне положительной делимости порождающих квантовых динамических отображений являются наследственными для порожденных динамических отображений. В качестве приложения полученных результатов построены непрерывные вполне положительные эволюции. Для порождающих квантовых динамических отображений, принимающих значения в множестве каналов, демпфирующих фазы, получен критерий вполне положительной делимости.
Проблема измерений для квантовой монетки Адамара в серии из произвольного числа nnn измерений с повторяющейся последовательностью состояний в последних измерениях сформулирована в терминах последовательности чисел Фибоначчи для дуплетных состояний, чисел три-боначчи для триплетных состояний и чисел NNN-боначчи для NNN-плетных состояний. Найдены вероятности для произвольного положения повторяющихся состояний, выражающиеся в числах Лукаса и Фибоначчи. Для кубитной монетки общего вида соответствующие выражения являются полиномами Фибоначчи и, в более общем случае, полиномомами NNN-боначчи от кубитных вероятностей. Выведены производящие функции вероятностей, золотое сечение как предел этих вероятностей и энтропия Шеннона для соответствующих состояний. С использованием обобщенного правила Борна и универсальности nnn-кубитного измерительного вентиля задача сформулирована для общих nnn-кубитных состояний; построены проекторы в гильбертовом пространстве этих состояний, ограниченных на дерево Фибоначчи для квантовых состояний. Полученные результаты обобщаются на случаи кутритной и кудитной монеток, описываемых обобщенными последовательностями чисел Фибоначчи и NNN-боначчи.