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量子随机游荡与量子Bernoulli噪声
结题报告
批准号:
11861057
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
39.0 万元
负责人:
王才士
依托单位:
学科分类:
A0210.随机分析与随机过程
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯德成、韩琦、唐玉玲、任苏灵、林帅
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中文摘要
量子随机游荡(又称量子游荡)是经典随机游荡的量子类似物。作为一种新型数学结构,量子随机游荡已被应用于量子算法工程、量子模拟以及普适量子计算等量子信息理论的诸多方面。量子Bernoulli噪声是量子白噪声的离散时间类似物。本项目旨在发展和完善量子Bernoulli噪声的理论与方法,并研究它们在量子随机游荡(包括酉量子随机游荡和开放量子随机游荡)和其它数学物理问题中的应用。本项目的研究内容涉及数学、物理和量子信息等学科领域,相互交叉性强、综合程度高,其主要创新之处在于提出了将量子Bernoulli噪声应用于量子随机游荡的研究构想。
英文摘要
Quantum random walks (also known as quantum walks) are quantum analogues of classical random walks. As a new type of mathematical structure, quantum random walks have found applications in many fields of quantum information theory, such as quantum algorithm engineering, quantum simulation, and universal quantum computing. Quantum Bernoulli noise is a discrete-time analogue of the quantum white noise. In this project, we would like to further develop the theory of quantum Bernoulli noise, and study its application to quantum random walks (including both unitary ones and open ones) as well as some other problems in mathematical physics. The project strongly involves many research fields in mathematics, physics and quantum information theory. Its major novalty lies in that we propose a quantum Bernoulli noise approach to quantum random walks.
作为一种新型数学结构,量子随机游荡已被应用于量子算法工程、量子模拟以及普适量子计算等量子信息理论的诸多领域。Bernoulli噪声泛函本质上属于Bernoulli过程的泛函,可视为Gauss白噪声泛函的离散情形类似物。作用于Bernoulli噪声泛函的湮灭和增生算子(简称Bernoulli湮灭和增生算子)构成量子Bernoulli噪声,它们满足等时典则反交换关系(CAR),在物理上可用于描述开放量子系统的环境效应。本项目主要研究了一类作用于Bernoulli噪声泛函的(广义)算子及其在量子随机游荡建模以及其它数学物理问题中的应用,主要进展包括:在Bernoulli噪声泛函的框架内,利用量子Bernoulli噪声引入了加权计数算子的概念,获得了此类算子的谱分解公式,并建立了它们与Bernoulli湮灭和增生算子之间的交换关系;将上述加权计数算子的概念进一步推广到了Bernoulli噪声广义泛函的情形,引入了广义加权计数算子的概念并刻画了它们的分析和代数性质;引入了Bernoulli噪声广义泛函关于谱测度的积分运算,建立了相应的积分收敛定理;使用所引入的加权计数算子证明了生成元的耗散项由量子Bernoulli噪声表达的一类量子排它半群的存在性,考察了其的动力学行为,并刻画了其Decoherence-free子代数的特征;以所引入的加权计数算子为主要工具,研究了一类系数由量子Bernoulli噪声表达的排它型随机Schrodinger方程,建立了其正则解的存在唯一性定理;证明了在较为一般的初始态下一维QBN游荡仍然具有与经典随机游荡相同的极限概率分布;构造了与一维QBN游荡共享同一个内部自由度空间的高维QBN游荡模型,考察了其极限概率分布;以局部化的量子Bernoulli噪声为主要构件构造了一类完全正的量子信道(开放量子随机游荡),应用量子熵和量子测量的观点考察了其特性;获得了其它相关成果。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Weighted number operators on Bernoulli functionals and quantum exclusion semigroups
伯努利泛函和量子排除半群上的加权数算子
DOI:10.1063/1.5120102
发表时间:2019-11
期刊:Journal of Mathematical Physics
影响因子:1.3
作者:Caishi Wang;Yuling Tang;Suling Ren
通讯作者:Suling Ren
The continuous-time quantum walk on some graphs based on the view of quantum probability
基于量子概率观的某些图上的连续时间量子行走
DOI:--
发表时间:2022
期刊:International Journal of Quantum Information
影响因子:1.2
作者:Qi Han;Yaxin Kou;Ning Bai;Huan Wang
通讯作者:Huan Wang
DOI:10.1080/17442508.2022.2150083
发表时间:2022-11
期刊:Stochastics
影响因子:--
作者:Jing Zhang;Caishi Wang;Lixia Zhang;Lu Zhang
通讯作者:Lu Zhang
DOI:--
发表时间:2020
期刊:山东大学学报( 理学版)
影响因子:--
作者:石佳;王才士;张丽霞;张银
通讯作者:张银
DOI:10.3390/math10152635
发表时间:2022-08-01
期刊:MATHEMATICS
影响因子:2.4
作者:Zhang,Jing;Zhang,Lixia;Wang,Caishi
通讯作者:Wang,Caishi
图随机Schrodinger算子的量子噪声方法
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    29万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王才士
  • 依托单位:
基于离散时间正规鞅泛函的量子随机分析模型及其应用
  • 批准号:
    11461061
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    王才士
  • 依托单位:
向量值分式白噪声泛函
  • 批准号:
    11061032
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    王才士
  • 依托单位:
国内基金
海外基金