Authors: Nilanjana Datta, Yuri Suhov

Comments: 22 pages, LaTex file ; Theorem 2 modified

Subj-class: Quantum Physics; Mathematical Physics

Authors: Dominik Janzing, Thomas Beth

Comments: 17 pages, 3 figures

Authors: Barry C Sanders, Stephen D. Bartlett, Hubert de Guise

Comments: 7 pages, presented at ICSSUR'01 (Boston, MA, USA, June 2001)

Journal-ref: Proceedings, ICSSUR'01, ed. D. Han, Y. S. Kim, B. E. A. Saleh, A. V. Sergienko, and M. C. Teich (2002)

Представлена новая реализация схемы квантовых вычислений с непрерывными переменными, в которой обобщенная группа Паули порождается операторами числа и фазы гармонического осциллятора, а вычислительный базис задается соответствующими собственными состояниями. Она получается предельным переходом d к бесконечности так называемых кюдитов, d-мерных обобщений кюбитов. Формализм применяется к схеме квантового вычисления в сцепленных гармонических осцилляторах.

Authors: Shun-ichiro Koh

Comments: 12 pages

Предлагается реинтерпретация планковского распределения излучения черного тела в терминах многочастичной волновой функции, в свое время предложенной Р.Фейнманом для вывода Бозе-статистики для He4. Показывается, что фотоны проявляют свои волновые свойства иначе, чем волны материи. Так, от аппаратных условий регистрации излучения черного тела зависит, будут ли фотоны вести себя как волны или как частицы. Предложенная интерпретация, по мнению автора, применима не только к случаю теплового равновесия, но имеет универсальный характер. А это требует и единой схемы описания поведения фотонов, нахождение которой — дело будущего.

Authors: Hans Aschauer, Hans J. Briegel

Comments: 31 pages, 10 figures, LaTeX, book chapter to appear in “Coherent Evolution in Noisy Environments”, Lecture Notes in Physics, (Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York)

Обзорная статья. Обсуждаются основные методы устранения декогеренции в квантовых вычислительных и коммуникационных системах — квантовая коррекция ошибок и очистка перепутывания состояний. Оба метода основываются на процессе “контролируемого распутывания” состояний носителей квантовой информации от состояний квантовых каналов. Авторы утверждают, что для физически реалистичных ситуаций декогеренция полностью неустранима и речь может идти только о допустимом уровне декогеренции, который для каждой системы свой. В контексте допустимой декогеренции обсуждаются методы и проблемы квантовой криптографии.

Authors: Sergio Albeverio, Shao-Ming Fei, Wen-Li Yang

Comments: 7 pages, latex, no figures

Journal-ref: Phys. Rev. A66, 012301-012304 (2002)

В статье обсуждается протокол оптимальной телепортации неизвестного квантового состояния, реализуемый посредством измерений Белла и отличающийся от стандартного. Выводится явное выражения для квантового канала с произвольным источником смешанных состояний и показывается, что надежность такого канала связана с полностью перепутанной фракцией квантового источника, а не с единственной фракцией, как это имеет место в стандартном протоколе, и в первом случае эта надежность выше.

Authors: A. Matzkin

Comments: No figures

Journal-ref: Eur. J . Phys. 23, 285 (2002)

Методологическая статья. В качестве теста при анализе статуса волновой функции в квантовой механике автор рассматривает принцип реализма, который он понимает как предположение о том, что понятия физических теорий имеют референты в реальном мире. Отношения квантовой механики к физической реальности анализируется с точки зрения референции. Он различает: референцию физических терминов к сущностям, к их свойствам и физические термины, имеющие только эпистемический статус. Волновую функцию автор и предлагает рассматривать в классических нерефернциальных, эпистемических терминов. Свой подход он применяет для обсуждения реалистических интерпретаций квантовой механики и проблем ее преподавания.

Authors: Holger Mack, Marc Bienert, Florian Haug, Matthias Freyberger, Wolfgang P. Schleich

Comments: Contribution to the Proceedings of the 275th WE-Heraeus-Seminar "Hardware Concepts for Quantum Computing"

Руководствуясь тремя центральными идеями — интерференции, волновой механики и перепутывания — авторы доказывают, что учет временной эволюции элементарных квантовых систем (динамики волновых пакетов) с квадратичной фазой позволяет естественным образом факторизовать числа. На простейшем примере квантового ротора они демонстрируют, что при соответствующих условиях множители числа выражаются в неисчезающих действительных или мнимых частях автокорреляционной функции. Обсуждаются возможности экспериментальной реализации предложенной модели.

Authors: Stephen D. Bartlett, William J. Munro

Comments: 4 pages, 2 figures

Рассматривается возможность реализации схемы оптического квантового вычисления, основанной на методе квантовой телепортации непрерывных переменных и хорошо отработанной технике гомодинного (синхронного) детектирования. Показывается, что такая телепортация может легко переводить квантовые гейты в группу Клиффорда непрерывных переменных, которая включает линейную оптику и операции сжатия. С помощью последних можно телепортировать и оптические нелинейные гейты. Авторы показывают, что гейты, которые могут таким образом телепортироваться, образуют универсальное множество гейтов для квантовых вычислений, а сама схема позволяет реализовать свободное от ошибок оптическое квантовое вычисление как на кюбитной основе, так и на основе непрерывных переменных.

Authors: G. Bimonte, R. Musto

Comments: Latex, 16 Pages

Report-no: University of Naples Preprint DSF 16-2002

Рассматривая двух- и многопучковые интерференционные эксперименты, авторы ставят проблему: если выбран специфический критерий для измерения информации о том, по какому пути двигалась частица, то какое реальное измерение на детекторе должно быть выполнено, чтобы извлечена была оптимальная информация? Задача формулируется в терминах квантовой теории принятия решений. Авторы показывают, что отличие двух- и многопучковых экспериментов заключается в том, что в первом случае оптимальным будет измерение только наблюдаемых самого детектора, тогда как во втором случае в зависимости от принятого критерия может потребоваться некоторая вспомогательная квантовая система как часть считывающего прибора.

Authors: Carmen M. Tesch, Regina de Vivie-Riedle

Authors: H. Bechmann-Pasquinucci, N. Gisin

Comments: 19 pages, 1 figure included

Рассматривается обобщенный BB84 протокол квантовой криптографии для кюнитов (quNits) и проблема стратегии оптимального перехвата с использованием промежуточных состояний. Приводится обобщенное неравенство Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) для двух перепутанных кюнитов, основанное на промежуточных состояниях, которое может использоваться как мера секретности сообщения.

Authors: Matthew J. Donald

Автор обсуждает проблему соотношений субъективного опыта и его физических коррелятов. Для этого он сопоставляет предположения, что квантовые состояния — это состояния знания и что квантовая теория — это просто теория корреляций, с эмпирическими фактами относительно сложности и непредсказуемости нервных процессов в организме человека. В статье даказывается ошибочность представлений о человеке-наблюдателе как о “детерминистском роботе”. Автор полагает, что проблема может быть решена только после открытия новых физических законов, в частности, на пути развиваемой им интерпретации квантовой теории в терминах “многих разумов” (many-minds interpretation).

Authors: Luke Rallan, Vlatko Vedral

Comments: 10 pages, 5 figures

В статье рассматривается возможность генерирования и эффективного использования кодов переменной длины при компрессии квантовых данных методом вторичного квантования. Не приводящее к потерям сжатие данных связывается с минимальной энергией, необходимой для надежного представления и передачи классической информации, которую содержит квантовое состояние. Распространяя классические результаты на квантовую область, авторы выводят новый верхний предел сжатия квантовой информации. Авторы считают, что представленные ими идеи также применимы для квантовых вычислений и криптографии.

Authors: Christoph Boehme, Klaus Lips

Comments: 11 pages, 7 figures, LaTeX code, presented at the 275th Heraeus Seminar on Hardware Concepts for Quantum Computing, to be published in Phys. Stat. Sol. A

В сообщении представляется концепция использования зависимой от спина рекомбинации носителей заряда в кремнии для измерения ядерных спинов донорных P31, кодирующих кюбиты. Изменение степени рекомбинации и, следовательно, фотопроводимости зависят от резонансных изменений спина электрона, локализованного в запрещенной энергетической зоне. Поэтому состояние кюбита может быть считано с помощью серии световых импульсов и измерений фотопроводимости. По мнению авторов, данный механизм может быть использован при создании твердотельных квантовых компьютеров.

Authors: J.R. Torgerson, S.K. Lamoreaux

Comments: two pages

Report-no: LA-UR 02-4696

Authors: Danko Dimchev Georgiev (Medical University Of Varna)

Comments: 33 pages, 14 figures

Автор оспаривает мнение сторонников теории “многих квантовых разумов”, согласно которому когерентное состояние естественного света каким-то образом сохраняется при нейронных процессах и фотонный коллапс происходит не на сетчатке, а непосредственно в мозге. В статье предполагается, что коллапс происходит именно на сетчатке, но затем на уровне нейронных мембран коры мозга информация конвертируется в особые квантовые состояния структур, образуемых микротрубочками. По мнению автора, классический режим функционирования сознания есть результат того, что квантовое сознание использует деполяризацию мембран для квантовой телепортации состояний микротрубочек.

Authors: D. Bacon, B.F. Toner (Caltech)

Comments: 4 pages

Неравенства Белла обобщаются на множество локальных реалистичных теорий, в которых в ограниченных количествах допускается классическая коммуникация. Авторы приводят полные наборы неравенств для случаев двух и трех измерений с двумя исходами каждый при условии, что оба участника обмениваются 1 битом информации.

Authors: Ping-Xing Chen, Cheng-Zu Li

Comments: 7 page

Исследуется одна интересная особенность нелокальности в квантовой механике, которая состоит в том, что множество ортогональных квантовых состояний не может быть различимо в общем случае, если имеется только единственная копия этих состояний и разрешены только локальные операции и классическая коммуникация. При этом формулируется необходимое и достаточное условие различимости двухчастных квантовых состояний. Показывается, что операторы для надежного различения состояний требуют только серии проективных измерений и классической коммуникации. По мнению авторов, результаты могут полезны для лучшего понимания нелокальности и для вычислений дисциллируемого перепутывания и его предела.

Authors: Bella Schelpe, Adrian Kent, William Munro, Tim Spiller

Авторы пытаются установить, что в принципе можно заключить об эволюции одно- или двухкюбитной системы, если измерения каждого кюбита могут производиться только в одном единственном базисе, но зато в разные моменты времени. Они показывают, что проведения измерений в интервалы, равные четверти периода осцилляций, вполне достаточно, чтобы продемонстрировать когерентные осцилляции одного или двух кюбитов между релевантными состояниями в данном базисе, заключить, что во время эксперимента создалась примерно равная суперпозиция двух состояний и что в эксперименте, включающем предполагаемый SWAP-гейт, создается почти максимально перепутанное состояние двух кюбитов. Обсуждается применимость полученных результатов в фундаментальных квантовомеханических экспериментах и исследованиях по квантовой информатике.

Authors: Marian Kupczynski

Comments: 17 pages, Extended version of the paper presented at the International Conference on Theoretical Physics, Paris, UNESCO, July 22nd-27th, 2002

Автор продолжает начавшуюся более 70-ти лет назад дискуссию о полноте квантовой механики, полагая, что нарушение неравенств Белла ничего не говорит ни о полноте КМ, ни о нарушении приниципа причинности по Эйнштейну. Отмечается, что статистические предсказания для экспериментов по корреляции двух частиц не дают никаких детерминистских предсказаний для единичной пары. Это обстоятельство влечет важные последствия для квантовой криптографии, поскольку результаты экспериментов, проведенных Бобом, будут в общем случае отличаться от результатов аналогичных экспериментов, проведенных Элис.

Authors: Iordanis Kerenidis (UC Berkeley), Ronald de Wolf (UC Berkeley)

Comments: 14 pages Latex

Показывается, что двух-запросный локально декодируемый код может быть декодирован с помощью только одного квантового запроса, Приводятся экспоненциальный нижний предел для таких однозапросных квантово-декодируемых кодов. Также демонстрируются q-запросные локально кванто-декодируемые коды, более короткие, чем лучшие известные классические.

Authors: Huping Hu, Maoxin Wu

Comments: 23 pages, 4 figures, to be submitted for print publication; more information about the authors available at this http URL

Report-no: BGC-01-2002

Предлагается новая теория сознания. Авторы, постулируя связь спина с микроскопической структурой пространства-времени, возможно, более фундаментальной, чем само пространство-время, полагают, что сознание связано именно с квантовомеханическим спином. Структура и функционирование мозга объясняется следующим образом. Неспаренные электронные спины молекул кислорода извлекают информацию из нейронных мембран и для того, чтобы избежать декогеренции, передают ее посредством сильной спин-спиновой связи ансамблю ядерных спинов в мембранах для квантово-статистической обработки. В свою очередь, динамика ядерного спинового ансамбля воздействует на активность обычной нейронной сети мозга. Единство сознания достигается благодаря нелокальности предпространственно-временной области, опосредуемой пространством-временем.

Authors: Adrian P. Flitney, Derek Abbott

Comments: 8 pages, RevTeX

Статья представляет введение в квантовую теорию игр и дает обзор текущего положения дел в этой области. Дается пояснение принятой терминологии, излагаются основополагающие идею, рассматривается общий протокол для конструирования таких игр с обзором существующих работ. В заключение обсуждаются нерешенные до сих пор проблемы.

Authors: Guo-Ping Guo, Guang-Can Guo

Comments: 4 pages, 3 figures

Предлагается экспериментальная схема создания максимального перепутывания GHZ-типа (Greenberger-Horne-Zeilinger type) для атомных ансамблей или индивидуальных фотонов, в зависимости от предполагаемого использования. Коллективные состояния атомных ансамблей имеют присущую им устойчивость по отношению к шумам и возмущениям, что является необходимым условием для использования их в квантовых вычислениях для хранения кюбитов. А фотоны более пригодны для передачи квантовой информации, поскольку состояниями поляризации фотонов легко управлять с помощью линейной оптики. Авторы отмечают, что в их схеме эффективность приготовления перепутанных состояний может быть на три порядка выше, чем в существующих.

Authors: Detlef Duerr, Sheldon Goldstein, Roderich Tumulka, Nino Zanghi

Comments: 11 pages LaTeX, no figures

Предлагается модификация механики Бома, совместимая как с принципами теории относительности, так и квантовой теории. Особенностью предлагаемого подхода является предположение, что мировые линии частиц могут иметь начало и конец. В такой теории естественным образом описываются события рождения и аннигиляции частиц и она позволяет избежать многих концептуальных трудностей, присущих стандартной квантовой механике, основанной на понятии наблюдаемых.

Authors: Daniel R. Terno

Comments: RevTeX 4, 4 pages

Authors: Ying Jun Ma, Gui Lu Long, Fu Guo Deng, Feng Li, Sheng-Xing Zhang

Comments: 7 pages with 3 figures. To appear in Physics Letters A

Изучается кооперативная квантовая игра с тремя и четырьмя игроками, в которой кооперированные игроки используют одинаковые стратегии, а значит, имеют возможность обмениваться между собой полной информацией. Начальное n-кюбитное состояние создается арбитром и покюбитно распределяется между игроками. Ход игрока состоит в выполнении унитарного преобразования своего начального состояния. В статье детально обсуждается роль квантового перепутывания начального состояния. Как показывают авторы, в такого рода играх решающее значение приобретает именно начальное состояние, поскольку в одних случаях кооперация игроков очень важна, тогда как в других она совершенно бесполезна, в чем кооперативная квантовая игра с многими игроками принципиально отличается от аналогичной классической.

Authors: Carl M. Bender, Dorje C. Brody, Hugh F. Jones

Comments: 4 Pages

Автор рассматривает новый класс консистентных комплексных квантовых теорий, в которых к симмтрии относительно пространственно-временных отражений (РТ) добавляется новая, по словам автора, ранее не замеченная симметрия гамильтониана С, так что наблюдаемые этих теорий обладают CPT-симметрией, а динамика подчиняется унитарной временной эволюции. Но в таких неэрмитовых, CPT-симметричных теориях, возможно, частицы и их CPT-партнеры имеют разные массы.

Authors: Michael A. Nielsen

Comments: 6 pages, an easy read

Автор задается вопросом: что делает квантовую теорию информации наукой? И отвечает: то, что квантовая информатика является очень мощным средством изучения сложных квантовых систем. Автор указывает на существование двух качественно различных типов сложных квантовых систем, а также обсуждает способы оценки степени сложности таких систем.

Authors: Xinhua Peng, Xiwen Zhu, Maili Liu, Kelin Gao

Comments: 10 pages, 3 PS figures

Авторы отмечают известное свойство сферы Блоха, которое заключается в том, что кюбит, выбранный на экваториальном или полярном больших кругах может быть приготовлен на расстоянии с помощью разделенного EPR-состояния и классической (cbit) коммуникации. Затем они обобщают этот протокол на произвольный долготный кюбит на сфере Блоха, так что азимутальный угол фи может принимать любые значения, а не только нулевое. Эта схема была экспериментально реализована авторами с использованием техники ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Также было продемонстрировано удаленное измерение состояния произвольного кюбита, предложенное Пати.

Authors: V. Karimipour, A.T. Rezakhani

Comments: Revtex4, 6 pages, 5 eps figures

Authors: David T. Pegg, Stephen M. Barnett, John Jeffers

Comments: 12 pages, no figures

Journal-ref: Phys. Rev. A 66, 022106 (2002)

В статье изучается ретродикция (т.е. определение вероятностей для различных событий подготовки по данному событию измерения) в открытых системах и выводится основное уравнение эволюции назад во времени измеренного состояния, которое может использоваться для вычисления вероятностей событий подготовки. В качестве примера дается решение этого уравнения для движущегося двухуровневого атома, связанного с электромагнитным полем.

Authors: Karl Hess, Walter Philipp

Comments: 6 pages

Ответ авторов на возражения Mermin'а против их критики его нетехнического доказательства неравенств Белла. Они считают, что эти возражения имеют частный характер и математически непоследовательны, а потому и не имеют доказательной силы.

Authors: V.P. Belavkin

Comments: 67 pages, 120 references. In celebration of the 100th anniversary of the discovery of quanta

Subj-class: Quantum Physics; Probability Theory

Journal-ref: Rep. Prog. Phys. 65 (2002) 353-420

В статье с точки зрения квантовой стохастичности и информации пересматривается история квантовой механики и парадоксы ее интерпретации. Отмечается, что в ортодоксальной квантовой механике нет места для квантовой феноменологии и такого понятия, как событие. Автор считает, что трудности могут быть преодолены путем разведения алгебры динамических генераторов и расширенной алгебры потенциальных (квантовых) и актуальных (классических) наблюдаемых, поскольку при таком подходе может быть реабилитирована квантовая каузальность в рамках обогащенной событием квантовой механики (eventum mechanics). Обсуждаются следствия из предложенной интерпретации.

Authors: H.K. Cummins, G. Llewellyn, J.A. Jones

Comments: 6 pages RevTex4 including 4 figures. Will submit to Phys. Rev. A

Report-no: JAJ-QP-02-02

Описывается схема использования комбинированного вращения для устранения систематических ошибок в однокюбитных квантовых логических гейтах и обсуждаются три семейства таких вращений, которые могут быть использованы для исправления ошибок, связанных с потерей резонанса или шириной импульса. Автор считает, что предложенная им схема применима для любых реализаций квантовых компьютеров.

Authors: D.T. Pope, G.J. Milburn

Comments: 12 pages, 4 figures, submitted to PRA

В статье рассматривается многостороннее перепутывание в связи с процессом обмена квантовыми состояниями, в частности, для определенного чистого состояния, включающего две группы по N захаченных ионов. Показано, что такое состояние обладает некоторым 2N-аковым перепутыванием. Нижний предел на степень такого перепутывания определяется с помощью новой меры, названной перепутыванием с минимальной двусторонней энтропией.

Authors: Jingfu Zhang, Zhiheng Lu, Lu Shan, Zhiwei Deng

Comments: 20 pages,3 figures

Авторы излагают результаты экспериментальной реализации обобщенного алгоритма поиска Гровера на ЯМР квантовом компьютере для случая, когда имеются множественные маркированные состояния, а также о получении перепутанных основных состояний (EPR-состояний) с помощью этого же алгоритма..

Authors: M. Lopez-Corredoira

Comments: postscript or pdf, 10 pages, to be published in "The Journal of Non-Locality and Remote Mental Interactions"

Утверждается тезис, что квантовая механика не может быть использована в качестве основы доказательства существования свободы воли, поскольку свойственный КМ онтологический индетерминизм может служить лишь необходимым, но не достаточным условием такого доказательства. Квантовая теория измерений может интерпретироваться без допущения вмешательства человеческого разума. В свою очередь, и разум, и свободная воля скорее в компетенции биологии, чем физики. По мнению автора, фаталистические или материалистические взгляды, отрицающие свободную волю, имеют больше смысла с научной точки зрения.

Authors: Mark Friesen, Robert Joynt, M.A. Eriksson

Comments: 4 pages, 3 figures

Автор статьи отмечает, что квантовые компьютеры разрабатываемых ныне архитектур, будучи устройствами аналоговыми, подвержены ошибкам двоякого рода: 1) связанными с декогеренцией и возникающими из-за необходимого взаимодействия с классической управляющей электроникой и 2) теми, которые могут возникать в самих квантовых гейтах из-за высокого быстродействия, необходимого, чтобы избежать влияния той самой декогеренции. Очевидно, что обеспечить низкий уровень ошибок обоего рода практически невозможно в силу их тесной взаимозависимости. Поэтому автор предлагает архитектуру для реализации псевдо-цифровых вычислений. Проводится самосогласованное моделирование полупроводниковых квантовых точек и показывается, что псевдо-цифровая техника уменьшает количество операционных ошибок более, чем в два раза, позволяя, таким образом, сохранять высокое быстродействие.

Authors: V.P. Belavkin, M. Ohya

Journal-ref: Proc. R. Soc. Lond. A 458 (2002) 209—231

Изучается операционная структура квантового сцепления и перепутывания и дается ее классификация для полуконечных алгебр фон Неймана. Обсуждается информационная степень перепутывания, совместная энтропия перепутанных квантовых состояний и квантовая емкость. Показывается, что только перепутанные состояния являются настоящими квантовыми сцеплениями и могут рассматриваться как настоящее квантовое кодирование.

Authors: V.P. Belavkin

Journal-ref: Open Sys. & Information Dyn. 8: 1-18, 2001

Authors: Caslav Brukner, Myungshik S. Kim, Jian-Wei Pan, Anton Zeilinger

Comments: 4 pages, no figures

Устанавливается соответствие между квантовой системой с непрерывными переменными и квантовой системой с дискретными переменными произвольной размерности. При этом EPR-состояние отображается на максимально перепутанное состояние в некотором конечномерном Гильбертовом пространстве.

Authors: T.C.Ralph, E.H.Huntington

В данной статье исследуются условия, при которых необусловленное плотное кодирование может быть достигнуто с помощью перепутывания непрерывных переменных, воздействие нечистоты перепутывания и эффективности детектора и обсуждается возможность экспериментальной проверки. Отмечается, что эти условия не столь строги, как полагали ранее, и вполне выполнимы при уже существующих технологиях.

Authors: L.-A. Wu, D.A. Lidar

Comments: 4.5 pages, including 2 figures

Authors: LiXiang Cen, XinQi Li, YiJing Yan, HouZhi Zheng, ShunJin Wang

Comments: RevTeX, 4 pages + 2 figures

На основе метода динамического разрешения для систем за пределами адиабатических ограничений оценивается предложенная оптическая схема для голономных квантовых вычислений и дается точное решение временизависимого уравнения Шрёдингера. Показывается, что метод динамического разрешения позволяет не только строго подтвердить голономность геометрических предсказаний для идеальных адиабатических ситуаций, но и в деталях оценить амплитуду неадиабатических отклонений, что дает возможность точно оценить возникающие при квантовых вычислениях ошибки.

Authors: Thomas Durt, Yves Pierseaux

Comments: 18 pages

В рамках бомовской интерпретации анализируются некоторые, так называемые “тупиковые” (no-go), теоремы квантовой механики, которые демонстрируют несовместимость условия локальности и квантовых корреляций, получаемых из максимально перепутанных спиновых состояний. Утверждается, что нелокальные корреляции легко объясняются в терминах бомовских траекторий.

Authors: Asher Peres, Daniel R. Terno

Comments: submitted to J. Modern Optics (proceedings of Oviedo conference)

Для уменьшения влияния квантового вакуумного шума при распространении электромагнитного сигнала предлагается использовать эффективную редуцированную матрицу плотности, которая соответствует ограниченному классу положительных операторнозначных мер, так что отсутствуют чистые фотонные кюбиты, равно как и точно ортогональные кюбитные состояния.

Authors: P. Zanardi (1), S. Lloyd (2) (1) Institute for Scientific Interchange (ISI) Foundation, (2) MIT

Comments: 4 Pages RevTeX

Показывается, что подход к обработке квантовой информации с использованием топологических степеней свободы является частным случаем вычислений в свободных от шума квантовых подсистемах, а это обстоятельство, в свою очередь, обеспечивает концептуальную базу для выработки эффективных стабилизирующих квантово-информационных стратегий.

Authors: Tai Tsun Wu, Ming Lun Yu

Comments: RevTeX4, 7 pages, no figures

Report-no: CERN-TH/2002-096

MSC-class: 81P68

В предлагаемой модели квантовой памяти ее содержанием является чистое квантовое состояние, а основные операции записи, чтения и сброса выполняются посредством рассеяния волн, которые не нарушают чистого состояния. Чтобы продемонстрировать, что последнее требование может удовлетворяться, используется пример, основанный на одномерном псевдо-потенциале Ферми. В отличие от других типов квантовой памяти в данной модели ведущую роль играют интерференция и пространственные размерности.

Authors: Tzu-Chieh Wei (1), Kae Nemoto (2), Paul M. Goldbart (1), Paul G. Kwiat (1), William J. Munro (3), Frank Verstraete (4)

(1) University of Illinois at Urbana-Champaign, U.S.A., (2) Bangor University, U.K., (3) Hewlett-Packard Laboratories, Bristol, U.K., (4) Ghent University, Belgium

Comments: 13 pages, 12 figures

Для смешанных квантовых состояний вводятся меры перепутанности и смешанности. Авторы показывают, что формы максимально перепутанных смешанных состояний могут варьироваться в зависимости от комбинации выбранных мер перепутанности и смешанности, а при некоторых комбинациях и специфических значениях энтропии эти формы могут изменяться прерывисто.

Authors: J. J. Garcia-Ripoll, J. I. Cirac

Comments: 3 figures

Authors: Vladimir L. Ermakov, B. M. Fung

Comments: 14 pages plus 2 figures, accepted for publication in Phys. Rev. A

В статье излагаются результаты экспериментальной реализации непрерывной или аналоговой версии алгоритма Гровера с использованием системы на атомах натрия в жидкокристаллической среде. 2-кюбитную систему представляли ядра с изоспином 3/2 с квадрупольными связями. Был реализован частный случай непрерывного поиска по алгоритму Гровера для преобразования некоторого однородного состояния в искомое состояние, что допускало явную физическую интерпретацию алгоритма. Полученные результаты оказались в хорошем соответствии с теорией.

Authors: Ghenadie N. Mardari

Comments: 9 pages, no figures, revtex4

Обсуждается гипотеза опосредованного мембранами взаимодействия частиц. Для описания возникновения основных сил и частиц, которые эти силы порождают, используется предположение об однородности движения идентичных элементарных частиц. Детали автор предполагает привести в последующих публикациях.

Authors: Adrian P. Flitney, Derek Abbott

Comments: RevTeX, 6 pages, 4 figures generated by LaTeX. Presented at the 9th International Symposium on Dynamic Games and Applications, Adelaide, Dec. 2000

Рассматривается полуквантовая версия игры “Жизнь”, в которой обычные бинарные значения клеток заменяются осцилляторами, совершающими колебания синусоидной формы с периодом, равным жизни одного поколения, амплитудой, изменяющейся от 0 до 1, и с переменной фазой. Квадрат амплитуды задает вероятность нахождения клетки в живом состоянии при наблюдении ее “здоровья”. Если начальное состояние системы содержит хотя бы одну клетку с суперпозицией собственных состояний, то она будет влиять на соседние клетки в соответствии с этими состояниями, распространяя таким образом суперпозицию на свои окрестности. Если соответствующие коэффициенты будут положительными действительными числами, то получится просто “Жизнь” в вероятностной вселенной (классическое смешение состояний). Но если выбрать комплексные коэффициенты, что соответствует возможности изменения фазы между осцилляторами, то появляются новые явления, в частности, интерференция.

Authors: Li-Bin Fu, Jing-Ling Chen, Xian-Geng Zhao

Comments: 6 pages, 3 figures

Предпринимается попытка расширить коммуникационный протокол Экерта и Bell-CHSH-неравенства на квантовые перепутанные многомерные системы (quNits), в частности, кютриты. Детальный анализ неравенств позволил авторам получить формулу для максимального и минимального значения этих неравенств и указать состояния, которые максимально их нарушают.

Authors: K.G.H. Vollbrecht, M.M. Wolf

Comments: 9 pages, 2 figures, revtex4

Предлагаются обобщения известных двухкюбитных протокол дисцилляции перепутывания для Гильбертова пространства произвольной размерности. Протоколы, аналогичные селекционным процедурам, адаптируются для двухчастных квантовых состояний, диагональных в базисе максимально перепутанных состояний. Показывается, что полученные отношения оптимальны, т.е. соответствуют дисциллируемому перепутыванию, для (d-1)-параметрического семейства не полностью перепутанных состояний.

Authors: Alexander Afriat

Comments: 8 pages

Authors: Masato Koashi, John Preskill

Comments: 4 pages, 1 figure, REVTeX

Report-no: CALT-68-2401

Дается доказательство безопасности протокола распределения квантовых ключей Беннетта-Брассара (BB84) для произвольного источника, чьи усредненные состояния не зависят от базиса, что автоматически достигается при соответствующей подготовке источника.

Authors: Nuno Costa Dias, Joao Nuno Prata

Comments: 12 pages, to appear in Phys. Lett. A

Авторы доказывают, что большая часть квази-распределений может быть переписана в форме, напоминающей распределение де Бройля-Бома с тем только отличием, что обычные произведения заменяются подходящими некоммутативными звездочными произведениями. Таким образом они демонстрируют, что траектории Гамильтона-Якоби и понятие “классического чистого состояния” являются общими для всех формулировок квантовой механики в терминах фазового пространства, а это, в свою очередь, дает явные предписания для квантования классических распределений.

Authors: Rui Qi

Comments: 31 pages, no figures. An invited talk in 2000 QinHuangDao Physics Conference

Автор представляет теорию прерывистого движения частиц в непрерывном пространстве-времени и показывает, что простейшее нерелятивистское эволюционное уравнение такого движения — это в точности уравнение Шрёдингера в квантовой механике. Рассматривается также случай прерывистого движения частиц в дискретном пространстве-времени, эволюция которого приводит к динамическому коллапсу волновой функции и, как результат, к появлению непрерывного движения объектов в макромире.

Authors: A.E. Rastegin (Irkutsk State University)

Comments: 4 pages, ReVTeX (twocolumn), no figures

Автор представляет расширение понятия относительной ошибки для клонирования смешанного состояния и соответствующих физических операций, в которых вспомогательное состояние содержит некоторую информацию об исходном состоянии, и дает оценку нижнего предела для относительной ошибки.

Authors: Angel G. Valdenebro

Comments: 14 pages. Accepted for publication on the "European Journal of Physics". This preprint includes an appendix and some comments not included in the journal version (mainly in section 6), due to length limitations. Comments are welcomed.

Представлено очень простое и общее доказательство неравенств Белла, явно удовлетворяющее полному множеству необходимых допущений.

Authors: R. Vilela Mendes

Comments: 6 pages Latex

Поскольку результаты игр, в которые играют живые люди, очень сильно отклоняются от равновесия Нэша, автор предлагает версии квантовых игр, которые учитывают взаимодействие личностных интересов игроков и интериоризованных социальных норм, которые совместно определяют человеческое поведение.

Authors: F.M.C. Witte

Comments: final version, 13 pages, LaTeX

В статье предлагается реинтерпретация теории квантовых игр как классической теории игр, в которые играют “квантовые игроки”, и изучаются роли игроков и арбитра с тем, чтобы прояснить природу самого квантового игрового пространства. В частности, показывается, что, анализируя роль арбитра, можно дедуцировать некоммутативный характер операторов выигрыша. Также исследуется подкласс игр, в которых операторы выигрыша удовлетворяют нетривиальным коммутационным соотношениям. Утверждается, что для порождения всего семейства квантовых игр могут быть использованы неабелевы операторы выигрыша.

Authors: B. DeMarco, A. Ben-Kish, D. Leibfried, V. Meyer, M. Rowe, B.M. Jelenkovic, W.M. Itano, J. Britton, C. Langer, T. Rosenband, D.J. Wineland

Авторы сообщают об экспериментальной демонстрации управляемого- NOT (CNOT) квантового логического гейта между кюбитами состояния движения и внутреннего состояния единичного иона. Преимущества данного CNOT-гейта над ранее продемонстрированными заключается в его невосприимчивости к эффекту Штарка. Дается характеристика логики посредством измерений постгейтовых состояний иона и с помощью интерферометрического эксперимента показывается когерентность CNOT-гейта.

Authors: H. Nikolic

Comments: 4 pages, 1 figure included

Authors: R.D. Gill, G. Weihs, A. Zeilinger, M. Zukowski

Authors: Hideo Kosaka, Deepak S. Rao, Hans D. Robinson, Prabhakar Bandaru, Kikuo Makita, Eli Yablonovitch

Обсуждается возможность захвата единичного фотоэлектрона и детектирования его фотоэлектрического заряда в канале исток/сток транзистора. Подобного рода однофотоэлектронный транзистор (SPT) был создан авторами на основе InGaAs/InAlAs/InP гетероструктуры. Определенным образом подобранный g-фактор электрона позволял конвертировать поляризацию фотона в спиновую поляризацию электрона. Предполагается, что такого рода транзисторный фотодетектор может найти применение в квантовых повторителях.

Author: Partha Ghose

Authors: Michael Steiner, R.W. Rendell

Comments: To appear in proceedings of 2001 ICQI, Rochester NY

Предсказываемое уравнением Шрёдингера перепутывание состояний частицы и детектора при их взаимодействии анализируется в рамках модели двойной точки и детектора Гурвица. Представляются новые результаты и обсуждаются возможные применения в квантовой информатике.

Authors: Axel Grabowski, Tilman Pfau

Comments: 8 pages, including 8 figures

Описывается схема периодической ловушечной конфигурации для сверххолодных атомов, в основе которой лежит простая проволочная решетка и которая может быть масштабирована для создания больших периодических магнитных или магнито-оптических ловушек. Были описаны три базовые конфигурации таких ловушек.