Solovay-Kitaev Decomposition Strategy for Single-Qubit Channels
受Solovay-Kitaev分解的启发,我们提出了一种利用单量子比特门和受控非门(CNOT)来近似任意单量子比特信道的方法,该方法将酉操作近似为从通用量子计算门集合中选择的操作序列.我们的方法使用的单量子位通道的分解成一个凸组合的“准极端”的渠道。以前模拟一般单量子比特通道的技术需要多达20个CNOT门,而我们只需要一个,这在目前的实验范围内。
2013-09-27 quant-ph
Qubit Channels Can Require More Than Two Inputs to Achieve Capacity
我们给出了需要三个输入状态,以实现Holevo容量的量子位通道的例子。
2001-09-17 quant-ph
Non-EPR pairs quantum channel for teleporting an arbitrary two-qubit state
最近,Yeo和Chua [Phys.]给出了一个明确的协议,通过一个真正的四量子比特纠缠态忠实地传送任意两个量子比特态,这是不可约化的一对Bell态。在这里,我们提出了一个变换算符,给出了任意两个量子比特态的忠实隐形传态的判据。用变换算符对某些量子信道给出了理论解释。在此基础上,提出了一种新的四比特纠缠态量子信道。
2007-01-20 quant-ph
Exactness of the doubly nonnegative relaxation for qubit-output quantum channels
Seoul National University(首尔大学)
研究证明了所有输出为qubit的CPDNN量子通道实际上都是CPCP,解决了关于是否存在非CPCP的CPDNN通道的问题。
2026-09-02 quant-ph
Qubit-qunit decomposition of quantum channel
利用梯形算符方法研究了用于信息传输的并行量子信道的分类问题。给出了与http://arxiv.org/abs/quant-ph/0702076比较详细的阶梯算子方法的介绍。增加了成对通道和量子位-量子单元对的示例。得到了复合信道及其子信道的密度矩阵的本征值之间的关系,从而确定了信道中任意混合态纠缠的存在与否。
2008-07-01 quant-ph
Performance of five-qubit code for arbitrary error channels
在量子纠错中,不同量子比特上的错误是独立的是一个重要的假设。在我们以前的工作[Phys. Rev. A { \bf 92},052320(2015)]中,当主系统和辅助环境的噪声假设相同时,已经研究了级联五量子比特码的通用性。在级联码纠错中,初始量子信道之间的微小差异(保真度或独立错误)可能会在下一级引入不同的有效信道,因此有必要研究一个有意义的问题:当不同量子比特上的错误不同时,五量子比特码是否仍然有效?在目前的工作中,发现即使不同量子位的错误是任意的,五量子位代码仍然有效地工作。由于保真度的测量更容易、更精确,因此可以根据初始信道保真度构造五量子比特码的量子纠错,而不需要知道初始信道的完整信息。此外,当初始信道保真度低于$0.992$时,五量子比特码的保真度阈值是比特翻转信道中纠错后的有效信道的保真度。
2017-07-31 quant-ph
Quantum error correction for continuously detected errors with any number of error channels per qubit
Ahn、Wiseman和Milburn [PRA { \bf 67},052310(2003)]表明,反馈控制可以用作弱连续测量引起的误差的量子纠错校正过程,给定每个量子比特一个完美测量的误差通道。在这里,我们指出,这种方法可以很容易地扩展到任意数量的错误通道每个量子比特。我们表明,我们的方法产生的反馈协议编码$n-2$逻辑量子位在$n$物理量子位,因此只需要一个物理量子位比在前面的情况下。
2004-02-10 quant-ph
Entanglement dynamics of three-qubit states in many-sided noisy channels
研究了三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger型(GHZ型)纠缠态在一般局域噪声作用下的纠缠动力学.利用三量子比特纠缠度的下界作为纠缠度量,证明了对于某些多边噪声信道,纠缠动力学可以完全用单边信道中纠缠态的演化来描述.
2011-11-08 quant-ph
A Characterization of Antidegradable Qubit Channels
本文给出了抗退化量子比特通道集的一个刻画。该特征来自信道的抗降解性与其Choi算子的对称可扩展性之间的对应关系。利用一个不等式来描述允许对称扩张的二分量子比特态的集合,我们能够刻画所有抗退化量子比特通道的集合。利用这个特性,我们研究了单位量子比特通道和任意量子比特通道相对于环境维数的抗降解性。我们还提供了一个条件,它描述了量子位通道,同时可降解和抗降解以及自互补量子位通道的分类。
2017-12-09 cs.IT math.IT quant-ph
Classical capacity of a qubit depolarizing memory channel with Markovian correlated noise
我们研究了一个遗忘量子存储信道的经典容量,该信道根据遍历马尔可夫链在两个量子比特去极化信道之间切换。该量子记忆通道的容量取决于两个去极化通道的参数和遍历马尔可夫链的记忆。当输入量子比特数为2时,我们证明了依赖于信道参数,最大纠缠输入态或乘积输入态都能达到经典容量。我们基于数值的猜想是,随着输入量子比特数的增加,经典容量接近所有参数值的乘积态容量。
2015-06-08 quant-ph
Simple Non-Markovian Microscopic Models for the Depolarizing Channel of a Single Qubit
典型的单量子比特噪声通道-去极化、相位阻尼和振幅阻尼通道-描述了马尔可夫和非马尔可夫演化。简单的微观模型的去极化通道,经典和量子,被认为是。简要回顾了描述相位阻尼和振幅阻尼通道的微观模型。
2012-11-09 quant-ph
Exact Incompatibility-Breaking Criterion for Unital Qubit Channels
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
该研究推导了单位量子比特信道的精确不相容性破坏判据,通过操控-联合可测性对应关系得到两量子比特态的相关边界,还为非单位量子比特信道构造父POVM并给出充分条件。
2026-07-31 quant-ph
Non-locality breaking qubit channels
纠缠破缺通道在量子信息理论中起着重要的作用。在这项工作中,我们调查量子位通道通过其属性的“非定域性突破”,以自然的方式定义,但在CHSH非定域性的范围内。这也提供了一个不同的视角,通过量子信道的对偶图像,而不是通过态的纠缠和非局域性之间的关系。要使一个信道的纠缠中断,只要“中断”最大纠缠态的纠缠就足够了。我们提供的例子表明,CHSH非局部性打破这样的属性一般不成立,但对于某些渠道和一个有限的类的状态,为所有channels.We还考虑渠道的输出仍然是本地SLOCC下,并称之为“强非局部性打破”。我们提供了一个封闭形式的充分必要条件,任何两个量子比特的状态,以显示隐藏的CHSH非局域性,这可能是有用的,以及用于其他目的。这反过来又使我们能够表征所有强非定域性破坏量子比特通道。结果表明,破坏最大纠缠态非定域性的单位量子比特通道是强非定域性破坏的,而极端量子比特通道只有在纠缠破坏的情况下才是强非定域性破坏。
2014-10-29 quant-ph
Zero-error classical capacity of qubit channels cannot be superactivated
它显示[TS]。Curiet等人,IEEE Trans. Inform.理论57,8114(2011)],存在量子信道,其中单次使用不能完美地传输经典信息,但两次使用可以。这种现象被称为零误差经典容量的超激活,这在经典信道中是不会发生的。本文证明了量子比特通道不能产生超激活。
2012-05-26 quant-ph
An uncertainty relation for measurements of random unitary channels acting on a qubit
通过准备一个输入态和测量输出态的一个可观测量,我们可以测量一个量子信道。根据Xiao等人给出的公式,研究了作用于量子比特的随机么正信道的无辅助测量的不确定关系。我们得到了一个显式公式,并给出了这个公式是非平凡的一个充分必要条件。
2022-05-20 quant-ph
On the Teleportation of Discrete Variable Qubits Via Continuous Variable Lossy Channels
光的连续变量(CV)量子态允许传送离散变量(DV)光子量子比特。这样的操作在混合量子网络领域是有用的。然而,已知的是,经由高斯CV资源信道的DV量子比特的隐形传态在信道损耗下受到严重限制,其中对于超过0.5dB的小阈值的损耗,隐形传态保真度超过经典极限是不可达到的。在这项工作中,我们提出了一个新的非确定性隐形传态协议,结合了高斯CV资源信道与修改形式的贝尔状态测量,可容纳DV量子比特保真度超过经典的限制,信道损耗高达20 dB。除了这个数量级的改善,我们还展示了如何使用非高斯操作的CV资源通道可以导致一个DV量子比特保真度接近统一的任何通道损失。
2022-02-02 quant-ph
Feed-forward control scheme generate Bell states and three-qubit W-type states when qubits passes through decoherence channel
最大纠缠Bell态和三比特W型态在各种量子信息处理任务中有着重要的应用。因此,这类态的制备问题在量子信息理论中是非常重要的。但是,阻止两个或三个远距离伙伴之间产生上述纯态的因素是退相干。当我们从两个量子比特的状态发送一个量子比特时,通过像振幅阻尼通道这样的退相干通道,量子比特的纯度丢失,最终得到一个混合状态。因此,很难将纯的最大纠缠态保持在最大纠缠纯态或高纠缠态。在这项工作中,我们提供了一种方法,通过这种方法,当一个量子比特从两个量子比特的一般态通过退相干通道时,可以实验地产生一个最大纠缠Bell态,该最大纠缠Bell态在遥远的双方之间以非零概率共享。因此,尽管量子比特与噪声信道相互作用,我们仍然能够产生两个遥远的伙伴之间共享的Bell状态。此外,我们已经证明,即使第二个和第三个量子比特与噪声信道相互作用,也可以使用经济的量子克隆机和基于弱测量的前馈控制方案来产生三个远距离伙伴之间共享的纯三量子比特W型态。最后,我们证明了生成的三量子比特W型态可以用于传送两个非正交态之一。
2015-04-29 quant-ph
On unital qubit channels
本文建立保单位量子比特信道在局部酉变换下的规范形式,证明 Choi 矩阵特征值为完备不变量,并刻画其酉混合条件与 Bloch 球到椭球的线性映射结构。
2023-04-20 quant-ph
Volume of the space of qubit-qubit channels and state transformations under random quantum channels
该研究通过Choi表示分析量子比特-量子比特信道的结构,计算相关信道体积并给出体积分布公式,同时得到均匀随机量子信道作用下输出态的分布,为量子计算信道研究提供了体积与态变换的定量结果。
2017-08-23 math-ph math.MP quant-ph
Noisy initial-state qubit-channel metrology with additional undesirable noisy evolution
Colorado Mesa University(科罗拉多梅萨大学);Vivint
研究在高混杂初始态下通过两种协议估计单参数幺正量子比特通道参数,分析量子 Fisher 信息,探讨多量子比特协议在噪声演化下的优劣及噪声缓解技术。
2025-11-25 quant-ph
Qubit magic-breaking channels
本文定义并研究破魔量子比特信道,给出其充要判据、判定算法、多类信道参数条件及张量积条件,并阐明其对魔性动态资源理论的意义。
2024-09-06 quant-ph
Which verification qubits perform best for secure communication in noisy channel?
在安全量子通信协议中,使用2个或更多个相互无偏的基或特定形式的$n$ -量子位($n\geq2$)纠缠态的集合制备的单个量子位的集合通常用于形成验证串,该验证串随后用于检测窃听的痕迹。形成验证串的量子位被称为诱饵量子位,并且存在可以用作诱饵量子位的大量不同量子态。在没有噪声的情况下,任何诱饵量子比特的选择都提供了同等的安全性。在本文中,我们研究了噪声环境(例如,在振幅阻尼、相位阻尼、集体失相和集体旋转噪声信道中),通过比较使用单量子比特态作为诱饵量子比特的诱饵量子比特辅助安全量子通信方案和使用纠缠态作为诱饵量子比特的方案,来分析和比较两种方案的优缺点。我们的研究表明,单量子比特辅助方案在某些噪声环境中表现得更好,而一些纠缠量子比特辅助方案在其他噪声环境中表现得更好。具体而言,单量子比特辅助方案在振幅阻尼和相位阻尼噪声信道中表现更好,而一些基于Bell态的诱饵方案在集体噪声存在下表现更好。因此,如果通信信道中存在的噪声的种类(即,信道的特性)是已知的或可测量的,那么本研究可以提供通过该信道实现安全量子通信方案所需的诱饵量子比特的最佳选择。
2015-08-21 quant-ph
N-qubit Quantum Teleportation, Information Splitting and Superdense Coding through the composite GHZ-Bell Channel
介绍了一个由GHZ和Bell对组成的奇比特纠缠系统,并阐述了它在量子隐形传态、信息分裂和超密集编码中的应用。在五量子比特系统上演示了超密集编码协议之后,我们证明了使用该信道可以通过发送“N+1 "个量子比特来发送”2N +1“个经典比特。发现五量子比特系统也是实现任意单量子比特和双量子比特隐形传态和量子信息分裂的理想系统。对于单量子位QIS,三种不同的协议是可行的,而对于双量子位QIS,仅存在一种协议。然后给出了任意N比特量子态隐形传态和量子信息分裂的协议。
2011-05-20 quant-ph
Classical information capacities of some single qubit quantum noisy channels
利用Holevo-Schumacher-Westmoreland(HSW)定理,通过直接求解量子噪声信道的态本征值,或借助Bloch球表象或Stokes参数化表象,研究了一些著名的量子噪声信道的经典信息容量.
2002-10-14 quant-ph
Projective measurements under qubit quantum channels
量子比特信道对量子比特状态上的投影测量的作用被用来建立信道与以偏置和锐度参数为特征的广义测量的属性之间的等价性。这可以被解释为将测量动力学的描述从薛定谔转移到海森堡图像。特别地,示出了单位量子信道以诱导无偏测量。马尔可夫信道被认为是等效的测量,其清晰度是一个单调递减的时间函数。通过考虑各种噪声信道来说明这些结果。此外,还讨论了偏置和锐度参数对测量能量消耗的影响及其与动力学非马尔可夫性的相互作用
2021-05-16 quant-ph
Spin-orbit implementation of Solovay-Kitaev decomposition of single-qubit channels
Solovay-Kitaev定理允许我们用一组通用的门的基本操作的有限序列来近似任何单量子比特门到任意精度。受此分解的启发,我们提出了一个量子信道模拟器能够实现任何完全积极的保迹映射。我们的实现包括一个辅助量子位,编码在激光束的横模(轨道自由度),一个量子位系统,编码在其偏振(自旋),一个自旋轨道CNOT门和四个单量子位操作执行棱镜和偏振组件。我们的结果描述了任意单量子比特信道的光子偏振使用的横模作为辅助量子比特的实现。
2020-12-03 quant-ph
A new approach to characterize qubit channels
我们分析量子位通道,利用代表两个层次的量子系统的特征函数的可能性。要做到这一点,我们使用的非交换变量(格拉斯曼变量)的功能,定义在广义位移算子,下面的方法类似于连续变量(玻色子)系统。它允许我们引入量子比特高斯通道的概念,并表明它们与相应的连续变量对应物具有相似的性质。量子比特通道的一些例子使用这种方法进行了研究。
2008-02-20 quant-ph
Controlled remote state preparation via partially entangled quantum channel
我们提出了两个通过部分纠缠信道的受控远程态制备协议。一个准备单量子位状态,另一个准备双量子位状态。与其他利用部分纠缠信道的受控远程态制备方案不同,我们的方案不需要辅助量子比特,也不需要两量子比特幺正变换,并且成功概率与量子信道的系数无关.对于任意单量子比特态和双量子比特态,成功概率分别为50%和25%。我们还表明,成功的概率可以达到100%的限制类的状态。
2014-12-30 quant-ph
Non-Markovian dynamics in two-qubit dephasing channels with an application to superdense coding
我们研究了两种非马尔可夫性测度在检测双量子比特退相通道中记忆效应的性能。通过在量子比特上结合独立的马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声,我们的结果表明,当至少一个局部通道显示非马尔可夫性时,迹距离测度能够检测到记忆效应。当全局两量子比特动力学表现出记忆效应时,基于通道容量的测量反过来变得非零。我们将这些方案应用于一个著名的超密集编码协议,并证明了一个最佳的噪声配置,以最大限度地提高信息传输与独立的本地噪声。
2015-09-17 quant-ph
Quantum coherence of two-qubit over quantum channels with memory
利用相干测度的公理化定义,如$l_{1}$范数和相对熵,研究了两量子比特系统通过量子信道的量子相干性现象,其中信道的连续使用是记忆的.详细讨论了不同类型的有记忆噪声通道,如振幅阻尼、相位阻尼和去极化通道对量子相干性的影响。结果表明,具有记忆的量子信道可以有效地保护相干性免受噪声信道的影响。特别地,作为具有完美记忆的信道,量子相干性不受相位阻尼和去极化信道的影响。此外,我们还研究了具有记忆的量子信道的相干和退相干功率。
2016-12-28 quant-ph
Optimal linear optical implementation of a single-qubit damping channel
我们利用线性光学实验演示了一个单量子比特消相干量子信道。我们实现的通道,其特殊情况下,包括振幅阻尼通道和位翻转通道,使用一个单一的,静态的光学设置。根据最近的一个理论结果[M. Piani等人,Phys. Rev. A,84,032304(2011)],我们以最佳方式实现通道,最大化成功概率,即,光子量子比特保持其编码的概率。使用双光子纠缠资源,我们的通道,使用辅助过程层析成像的特点,并找到0.9808 \pm 0.0002和0.9762 \pm 0.0002的振幅阻尼和位翻转的情况下,分别平均过程的结晶度。
2011-09-09 quant-ph
A universal set of qubit quantum channels
我们研究了作用于单个量子比特的量子信道的集合。我们提供了一个替代的,紧凑的推广的藤原-Algoet条件完全积极的非单位量子比特通道,然后我们用它来表征可能的几何形式的纯输出的通道。我们为所有单位量子比特通道以及所有极值(不一定是单位的)量子比特通道提供了量子信道的通用集合,在这个意义上,这些集合中的所有量子比特通道可以通过级联对应的通用集合中的通道来获得。我们还表明,我们的通用集基本上是最小的。
2014-03-06 math-ph math.MP quant-ph
Estimation of two-qubit interactions through channels with environment assistance
我们考虑了两个量子比特的初始状态可以局部控制,而只有一个量子比特的最终状态可以测量时,两个量子比特的相互作用的估计。这相当于实现了一种环境辅助的量子信道通信模型。在这样的框架下,幺正参数空间导致$\mathbb{R}^3$中的四面体。在其边缘的问题,成为单参数估计,可以精确地解决,我们得到最佳的探测状态和估计。我们的结果表明,环境援助的可能性总是有益的,而在通道的输入纠缠的使用不是。
2017-10-17 quant-ph
Interplay of nonlocality and incompatibility breaking qubit channels
非相容性和非定域性不仅是量子信息理论的基础,也是量子信息理论的重要资源。在Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)方案中,一对观测量的不相容性被认为等同于Bell非定域性。在这里,我们调查这些概念的背景下,量子位通道。Bell-CHSH不等式具有更大的视角-与任何真正的三方非定域性场景相比-同时确定非定域性破坏量子位通道和不相容性破坏量子位通道之间的相互作用。在贝尔CHSH的情况下,我们证明了,如果共轭的通道是不相容的破坏,那么该通道本身是非局域性破坏,反之亦然。然而,这种等价性并不能直接推广到多体系统,因为在多体系统中不相容性和非定域性之间没有等价关系。我们研究这种关系的三方方案考虑一些著名的国家,如格林伯格-霍恩-蔡林格和$W$国家和使用的概念Mermin和Svetlichny非定域性。通过使有关各方接受单位量子比特通道,我们确定了不相容性与非定域性共存的状态和通道参数的范围。此外,我们确定了一组单位量子比特通道,这是Mermin或Svetlichny非定域打破输入状态无关。
2023-02-18 quant-ph
Multiparameter estimation with two qubit probes in noisy channels
本研究比较了噪声信道下单与双量子比特探针的多参数估计性能,通过计算量子极限发现双探针在多数非恒等信道中更优,但极强噪声下单探针可能超越最大纠缠双探针,并指出实现最终精度需在状态制备与测量阶段均引入纠缠。
2023-07-26 quant-ph
Concurrence and foliations induced by some 1-qubit channels
我们先简单介绍一下屋顶的概念。相位阻尼通道的初步讨论显示了反线性算子在表示其并发性中的作用。导出了某些并发的一般表达式。我们将其应用于长度为2的1-qubit通道,得到了状态空间的诱导叶状结构,最佳分解和状态相对于这些通道的熵。对于振幅阻尼通道,可以得到Holevo容量的表达式,便于数值计算。
2003-01-17 quant-ph
Minimal qudit code for a qubit in the phase-damping channel
使用稳定器形式主义,我们构造的最小代码到D维希尔伯特空间(qudit),以保护量子比特免受相位阻尼。该代码的有效性,然后研究通过输入输出保真度。
2008-06-10 quant-ph
Bayesian and Markovian classical feedforward for discriminating qubit channels
School of Science and Technology, University of Camerino(卡梅里诺大学理学院);INFN, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁加分部)
本文提出了一种基于贝叶斯和马尔可夫策略的量子比特通道区分方法,通过自适应协议和经典信息前馈实现多轮次区分,并展示了两种策略在有限参数区域内的性能差异。
2026-01-08 quant-ph
Entangled states maximize the two qubit channel capacity for some Pauli channels with memory
我们证明了在具有任意记忆度的泡利信道的情况下,量子信道的最大互信息的一般上界是饱和的。对于这样的信道的一个子集,我们明确地确定最佳信号状态。我们分析表明,对于这样的一类通道纠缠态确实是最佳的记忆阈值以上。值得注意的是,所得到的信道容量是记忆参数的不可微函数。
2003-07-02 quant-ph
On 1-qubit channels
状态ρ关于通道T的熵H_T(ρ)和通道的Holevo容量要求求解困难的变分问题。对于一类包含所有极值的1-量子比特通道,通过将厄米特反线性算子θ与所考虑的类的每个通道相关联,可以显著简化问题。通道的共点可以用θ表示,并且是一个平顶。这允许写下H_T的显式表达式。它的最大值将给予Holevo(1次射击)能力。
2003-01-14 quant-ph
Protecting temporal correlations of two-qubit states using quantum channels with memory
在两量子比特纯纠缠态上,通过对Leggett-Garg不等式(LGI)和时间操纵不等式(TSI)的违反所表现出的量子时间关联在退相干通道下一般是不增加的.我们研究了退相干通道的作用,如振幅阻尼,相位阻尼和去极化通道时,部分记忆的方式,使两个连续使用的通道是时间相关的。我们表明,时间相关性证明了违反上述时间不等式可以保护对退相干使用记忆的效果。
2018-08-30 quant-ph
Entanglement versus mixedness for coupled qubits under a phase damping channel
给出了耦合量子比特系统在相位阻尼通道下纠缠对抗混合的量化。定义了一族从纯可分态到最大纠缠态的纯初始联合态。在初始纠缠量定义明确的情况下,给出了纠缠测度的排序。
2006-02-04 quant-ph
Symmetric Bidirectional Quantum Teleportation using a Six-Qubit Cluster State as a Quantum Channel
双向量子隐形传态是在两个量子节点之间交换量子信息的基本协议。迄今为止,所有的双向量子隐形传态协议都达到了$40\%$的最大效率。针对三比特纠缠态的对称($3\leftrightarrow3$)量子比特双向量子隐形传态,提出了一种新的利用六比特团簇态作为量子信道的对称双向量子隐形传态方案.我们的方案的新颖之处在于它的推广($N\leftrightarrow N$)量子比特的双向量子隐形传态使用一个$2N$ -量子比特团簇状态。所提出的协议的效率显着提高到$50\%$,这是迄今为止最高的。有趣的是,只有GHz状态测量和四个Toffoli门操作是必要的,这与要传送的量子位的数量$(N)$无关。
2022-04-06 quant-ph
The Bell bases decomposition of a general N-qubit state Teleportation through a non-maximally entangled quantum channel
提出了一种通过非最大纠缠量子信道传送任意未知N量子比特态的Bell基分解方法,并给出了N量子比特态的普适分解矩阵.使用分解矩阵,我们可以很容易地获得在接收器站点的崩溃状态。分解矩阵的逆矩阵就是接收方可以操纵的变换矩阵。分解矩阵是量子信道的参数的函数。在定义了量子信道的子矩阵后,我们发现分解矩阵是子矩阵的张量积。
2007-02-28 quant-ph
Entanglement sudden death and birth effects in two qubits maximally entangled mixed states under quantum channels
本文研究了在量子退相干信道下两量子比特最大纠缠混合态(MEME)纠缠的鲁棒性。在这里,我们考虑位翻转,相位翻转,位相位翻转,振幅阻尼,相位阻尼和去极化通道。为了量化纠缠,纠缠度已经被用来作为一个纠缠度量。在研究过程中,我们发现了比特翻转和比特相位翻转通道下纠缠的突然死亡和诞生的有趣结果。而振幅阻尼通道使纠缠突然死亡,不允许纠缠再生。另一方面,双量子位微机电系统对相位翻转、相位阻尼和去极化通道具有鲁棒性。研究了在不同情况下,改变量子态MEMS的参数,所有量子信道的优雅行为。
2019-04-30 quant-ph
Entanglement dynamics of three-qubit states in noisy channels
研究了三量子比特系统的纠缠动力学,系统初始制备在纯Greenberger-Horne- Zeilinger(GHZ)态或W态,通过Pauli通道$σ_z, \, σ_x, \, σ_y$或去极化通道传输.利用三量子比特纠缠度的下界,我们证明了W态在通过泡利信道$σ_z$传输时比GHZ态保留了更多的纠缠.对于泡利信道$σ_x, \, σ_y$和去极化信道,GHZ态的纠缠比W型纠缠更能抵抗退相干.我们还简要地讨论了下界近似的精度如何依赖于所考虑的密度矩阵的秩。
2010-04-11 quant-ph
Robustness and fragility of Markovian dynamics in a qubit dephasing channel
在随机幺正动力学方案中研究了量子比特的马尔可夫动力学,其中Kraus算符被一个额外的噪声所改变。在扰动的情况下,马尔可夫性的行为进行了探讨。我们提供了一个新的算法检查CP整除(马尔可夫)的动态映射。
2017-02-13 quant-ph
Incompatibility of unbiased qubit observables and Pauli channels
如果量子可观测量和通道形成相同测量设备的部分,则它们被认为是兼容的,否则它们不兼容。可观测量和通道之间的兼容性约束可以通过强调量子测量内的噪声和干扰之间的必要权衡的关系来量化。在本文中,我们将讨论这些相容关系的一般性质,然后充分刻画无偏量子比特可观测和泡利通道的相容条件。表征的影响表现在一些具体的例子。
2017-10-02 quant-ph
Quantum non-signalling assisted zero-error classical capacity of qubit channels
在本文中,我们显式地评估了单次量子无信号辅助零错误的经典容量$\M_0^{\mathrm{QNS}}$的量子比特信道。特别是,我们表明,对于nonunital量子比特信道,$\M_0^{\mathrm{QNS}}=1$,这意味着在一次设置,nonunital量子比特信道不能传输任何信息的错误概率为零,即使在量子非信令相关性的帮助下。此外,我们还证明了对于量子比特信道,$\M_0^{\mathrm{QNS}}$等于一次性纠缠辅助的零错误经典容量。这意味着,对于单次使用量子比特信道,量子非信号关联并不比共享纠缠更强大。
2015-10-20 cs.IT math.IT quant-ph
The two-qubit amplitude damping channel: characterization using quantum stabilizer codes
开发了一种基于量子纠错的量子动力学表征(QECCD)协议,用于与真空浴耗散相互作用的双量子比特系统的量子过程层析成像。该方法使用一个5量子比特的量子纠错码,纠正前两个量子比特上的任意错误,并使量子汉明界限饱和。与真空浴的耗散相互作用允许两个量子比特系统上的相关和独立噪声。我们研究了噪声的相关程度对演化时间和量子比特间隔的依赖性。
2015-11-11 quant-ph
Quantum Markov Channels for Qubits
我们在量子光学的背景下研究随机映射。利用主方程、阻尼基和Bloch图像,我们计算了一个非幺正的、完全正的、具有不等阻尼特征值的保迹映射。这就形成了我们所说的压缩真空通道。给出了随机噪声对纯态量子比特密度算符集影响的几何图象。最后,我们研究了压缩真空通道传输量子信息和分布EPR态的能力。
2002-10-31 quant-ph
Teleportation via multi-qubit channels
研究了通过$2Ł$量子位通道将未知量子位态传送给接收者的问题。在该过程中,采用协议,由此进行$Ł$贝尔状态测量,并且基于这些测量的信息经由经典信道发送到接收方。在接收到该信息时,接收方确定用于恢复原始状态的本地门。我们发现,$2^{2Ł}$维希尔伯特空间的状态可用于通道承认分解成四个子空间。给定子空间内的每个状态都是一个完美通道,每个贝尔测量序列将系统的$2Ł$量子比特投射到四个子空间中的一个。因此,只需要向接收者发送两个比特的经典信息,就可以让他们确定门。我们注意到这四个子空间与多体哈密顿系统的基态之间的一些联系,并讨论了这些结果对理解多量子比特系统纠缠的意义.
2005-06-20 quant-ph
Generality of the concatenated five-qubit code
在这项工作中,一个量子纠错(QEC)程序与级联五量子比特码被用来构建一个近乎完美的有效量子比特信道(以下$10^{-5}$的错误)从任意的噪声信道。QEC的确切性能的特征在于Choi矩阵,其可以通过简单且明确的协议获得。在具有五个自由参数的噪声模型中,我们的数值结果表明,级联五量子比特码是一般的:为了从噪声信道构造一个近似完美的有效信道,级联五量子比特码的必要大小仅取决于初始噪声信道的纠缠保真度。
2015-10-31 quant-ph
Optimized four-qubit quantum error correcting code for amplitude damping channel
本研究针对振幅阻尼信道,采用交替半定规划求解双凸优化问题,提出新型四量子比特量子纠错码及接近最优的解析编解码方案,其纠缠保真度显著优于现有同类四量子比特码。
2025-05-18 quant-ph