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对称多qudit系统的Wigner准概率分布及其广义热核

量子物理 2025-07-22 v1 数学物理 math.MP

摘要

对于由密度矩阵 ρ\rho 描述的对称 NN-qudit 系统,我们通过广义 Fano 多极算子与 Stratonovich-Weyl 核构建出一个以参数 ss 为变量的准概率分布族 Fρ(s)\mathcal{F}^{(s)}_\rho。对应的相空间为复平面 CPD1=U(D)/U(D1)×U(1){C}P^{D-1}=U(D)/U(D-1)\times U(1),与单一的 U(D)U(D) 不可约表示相关。对于 D=2D=2(qubit)和 D=3D=3(qutrit)两种特定情况,我们分析了 Schrödinger U(D)U(D) 自旋猫(parity 适应性相干)态的相空间结构,并绘制相应的Wigner Fρ(0)\mathcal{F}^{(0)}_\rho 函数图。我们检验了非经典性与Wigner 函数负性之间的关联。我们还计算了将两个准概率分布 Fρ(s)\mathcal{F}^{(s)}_\rhoFρ(s)\mathcal{F}^{(s')}_\rho 之间的广义热核,其中 t=(ss)/2t=(s'-s)/2 充当“时间”,并以三核形式表示其扭转 Moyal 积。在 thermodynamic 极限 NN\to\infty 时,我们恢复 s>ss'>s 时的常规高斯平滑。本文还提供了相空间构建的图示解释,基于 Young 图表示。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.14866,
  title  = {Wigner quasi-probability distribution for symmetric multi-quDit systems and their generalized heat kernel},
  author = {Manuel Calixto and Julio Guerrero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14866},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 20 figures