Shortcuts to adiabatic passage for multiparticle in distant cavities: Applications to fast and noise-resistant quantum population transer, entangled states' preparation and transition
本文基于“Lewis-Riesenfeld不变量”方法,在远腔量子电子动力学(QED)系统中,通过构造多粒子绝热通过捷径(STAP),研究了快速抗噪声的布居转移、量子纠缠态制备和量子纠缠态跃迁。数值模拟表明,所有方案都具有快速性和对原子自发发射和光子泄漏引起的退相干的鲁棒性。此外,不仅总的操作时间,而且在每个方案的抗退相干的鲁棒性是无关的量子比特的数量。这可能会导致一个有用的一步,实现快速和抗噪声的量子信息处理在当前的技术。
2014-09-26 quant-ph
Experimental Preparation of Quadripartite Cluster and GHZ Entangled States for Continuous Variables
团簇态和Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态是两种不同类型的多体量子纠缠态。本文首次给出了产生连续变量四体团簇和电磁场GHZ纠缠态的实验结果。利用光的四个双模压缩态和线性光学变换,在实验上产生了光的振幅正交和相位正交两种纠缠态。所测得的正交方差的组合证明了所生成的四个子系统的完全不可分离性。所提出的实验方案表明,连续变量的多体纠缠可以确定性地产生与相对简单的实现。
2006-08-24 quant-ph
Preparation of W, GHZ, and two-qutrit states using bimodal cavities
我们利用多原子双模纠缠制备了W态、Greenberger-Horne-Zeilinger态等三量子比特纠缠态以及两量子比特纠缠态。我们提出了一种利用受激拉曼绝热通道制备这种多粒子纠缠的技术。为此,我们考虑了一组处于$Λ$组态的三能级原子与双模谐振腔的同时相互作用。我们的方法允许各种多粒子扩展。
2003-11-20 quant-ph
Deterministic Joint Remote Preparation of a Four-qubit Cluster-type State via GHZ states
提出了一种仅利用两个GHZ态作为量子信道,确定性地联合远程制备四量子比特团簇态的方案。在该方案中,第一个发送者根据期望态的实系数执行两个量子比特的投影测量。然后,另一发送方利用测量结果和复系数来执行另一投影测量。为了获得所需的状态,接收器对他/她自己的两个量子比特应用适当的酉操作,并对两个辅助量子比特应用两个CNOT操作。最有趣的是,我们的方案可以实现单位成功概率,即,P =1。此外,比较表明,效率高于大多数其他类似的计划。
2016-02-05 quant-ph
Quantum Non-Demolition Bell State Measurement and N-party GHZ State Preparation in Quantum Dot
利用费米子量子比特宇称测量,提出了一种在量子点中实现Bell态的量子非破坏(QND)测量和生成n方GHZ态的方案.与原方案相比,宇称测量前后所需的电子转移可以是非绝热的,这可以加快运算速度,使自旋轨道相互作用的省略更加合理。这有助于我们在不像D.我和戈特斯曼。L.创.
2006-09-27 quant-ph
One-step preparation of 3D Bell and 3D GHZ states with Rydberg atoms
本文提出利用Rydberg原子并通过引入失谐和中心对称高斯分布优化耦合,一步制备三维Bell和GHZ纠缠态的方案,数值模拟表明其在考虑退相干因素下仍可实现高保真度。
2025-11-04 quant-ph
Generating GHZ states with squeezing and post-selection
许多量子态制备方法依赖于耗散量子态初始化的组合,随后是到期望的目标态的幺正演化。在这里,我们证明了量子测量作为量子态制备的附加工具的有用性。从一个纯的可分多体态出发,通过控制序列,包括旋转、单轴扭转的自旋压缩、量子测量和后选择,产生一个高度纠缠的多体态,我们称之为投影压缩态(或PS态)。通过优化方法,我们确定所需的参数,以最大限度地提高重叠保真度的PS状态与最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger状态(或GHZ状态)。该方法导致一个显着减少的状态准备时间的GHZ态相比,通过单一的单轴扭曲的幺正演化的准备。
2019-11-27 quant-ph
Robust GHZ State Preparation via Majority-Voted Boundary Measurements
Concordia University(康科迪亚大学);INTRIQ, ÉTS(INTRIQ,魁北克理工大学)
本文提出Group-MV协议,通过划分耦合图并利用多数投票边界测量提升GHZ态制备的保真度,实验显示其在30至60个量子比特上比Line动态方法提高了2.4倍的保真度。
2026-05-01 quant-ph
Lemniscate phase trajectories for high-fidelity GHZ state preparation in trapped-ion chains
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究大学梅普赫伊)
本文提出一种莱姆斯曲线脉冲,通过特殊相位轨迹降低GHZ态制备保真度误差,使20离子链的保真度可达10^-4。
2026-04-02 quant-ph
Effect of quantum noise on deterministic joint remote state preparation of a qubit state via a GHZ channel
量子保密通信为信息安全带来了新的发展方向。确定性联合远程态准备(DJRSP)是量子保密通信的重要组成部分,它能以100%的成功率安全传输一个量子态。在本文中,我们研究了当协议中涉及的量子比特受到噪声或退相干时,DJRSP的效率如何受到影响。以基于GHZ的DJRSP方案为例,我们研究了在量子通信协议的实际实现中通常遇到的所有类型的噪声,即,位翻转、相位翻转(相位阻尼)、去极化和幅度阻尼噪声。研究表明,在比特翻转噪声中,输出态的保真度取决于相位因子、幅度因子和噪声参数,而在其他三种噪声中,保真度仅取决于幅度因子和噪声参数。在幅值阻尼噪声中,接收端根据第一个接收端的测量结果得到不同的输出状态。我们的研究结果将有助于提高量子保密通信的实际实现。
2016-09-08 quant-ph
Preparation and light-mediated distribution of motional state entanglement
我们描述和分析了(i)纠缠一个或几个谐波捕获原子或离子的正交运动模式的数值方案,以及(ii)通过先前工作中提出的光介导的量子态转移过程将纠缠从这些局域模式之一转移到远处的捕获原子(或原子)。Parkins和H. J. Kimble,J. Opt. B:量子半类。1,496(1999)]。这些方案的可能性包括在相距较远的囚禁原子的位置和动量中产生Einstein-Podolsky-Rosen态以及制备离域介观振动态。
2000-08-16 quant-ph
Preparation and purification of four-photon Greenberger-Horne-Zeilinger state
提出了一种基于线性光学和后选择的制备和纯化四光子GHZ态的有效方案。首先,我们描述了如何创建一个四光子GHZ态的偏振和空间自由度从两个对。此外,在存在去极化噪声的情况下,我们的方案能够纯化所需的状态。在弱非线性条件下,我们设计了一种间接的光子数分辨探测器来区分两对光子的两个态。最后,四重符合探测器的点击表明产生了一个偏振纠缠的四光子GHZ态。
2014-07-03 quant-ph
Remote preparation of continuous-variable qubits using loss-tolerant hybrid entanglement of light
在网络的远程节点之间传输量子信息是一种关键能力。这种传输可以通过远程状态准备来实现,其中双方共享纠缠,并且发送方完全了解要通信的状态。在这里,我们演示了使用不同信息编码的异构节点之间的这样一个过程,即,粒子状离散变量光学量子比特和波动状连续变量量子比特。利用光的混合纠缠作为共享资源,我们制备了任意的相干态叠加,通过对遥远的离散编码节点的测量来控制。利用量子态层析技术对远程制备态进行了表征,得到了负维格纳函数。这项工作展示了一种新的能力,桥梁离散和连续变量平台。
2018-09-27 quant-ph
Dissipative preparation of steady Greenberger-Horne-Zeilinger states for Rydberg atoms with quantum Zeno dynamics
受最近工作的启发[Reiter,Reeb,and Sørensen,Phys. Rev. Lett. { \bf 117},040501(2016)],我们提出了一个简化的方案,用于在腔中耗散制备三个里德伯原子的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。$Z$泵浦是在$Λ$型原子的自发发射和强连续耦合诱导的量子Zeno动力学作用下实现的。同时,在$Z$抽运过程中,耗散Rydberg抽运破坏了状态$|{\rm GHZ}_+\rangle$的稳定性,使$|{\rm GHZ}_-\rangle$成为系统的唯一稳态。与前一种方案相比,该方案大大减少了作用于原子的驱动场数目,并且只需要一个单模腔。对完整主方程的数值模拟表明,在里德伯原子腔系统中,利用目前可实现的参数可以获得高保真度的$\sim98\%$。
2017-12-06 quant-ph
Remote preparation of an atomic quantum memory
量子信息的存储和分发是量子信息处理和量子通信的关键。在这里,利用原子-光子纠缠作为主要的物理资源,我们在实验上演示了远距离原子量子存储器的制备。通过对一个光子量子比特的本地制备态应用量子隐形传态协议,我们在单个光阱87 Rb原子上实现了这种所谓的远程制备态。我们评估了该计划的性能,通过准备的原子状态的全层析成像,达到82%的平均保真度。
2006-08-29 quant-ph
Controllable entanglement preparations between atoms in spatially-separated cavities via quantum Zeno dynamics
利用量子芝诺动力学,我们提出了一种可控的方法来确定性地产生三个原子在空间分离的腔中的三分GHZ态。最近的两个被钻孔的腔通过光纤连接,并且捕获在两端的原子被可调谐地驱动。GHZ态的产生只需一步操作即可实现,两端原子间的EPR纠缠可通过对中间原子的Von Neumann测量进一步确定性地实现。注意,量子芝诺动力学的持续时间可以通过打开/关闭所施加的外部经典驱动来控制,并且所需的三重GHZ态一旦产生就不再演化。通过考虑原子的自发发射、腔场衰减和光纤光子泄漏等各种退相干因素,数值证明了该方案的鲁棒性。我们的方案可以直接推广到通过驱动两端的原子来产生多体纠缠。
2012-02-21 quant-ph
Quality of joint remote preparation of an arbitrary two-qubit state under the effect of noise
研究了当量子信道中的4个量子比特(由GHZ态和类GHZ态组成)受到噪声干扰时,如何提高联合远程制备任意2个量子比特的质量.增加两个控制参数,一个在量子信道中,另一个在第二发送器的测量中,以便优化平均的量子度。通过对最优平均优先级的行为分析表明,协议效率的优化有两种不同的途径。第一个是简单地选择合适的量子信道以及测量,其中可以在大的噪声参数值中找到所需的保真度。第二种是通过量子比特和耗散环境之间的相互作用,其结果是更多的噪声,更逼真。
2017-03-18 quant-ph
Multiqubit GHZ state preparation with $^{171}\text{Yb}^+$ ions for frequency standards
在十个 $^{171}Yb^+$ 离子链中演示了 2 至 8 量子比特 GHZ 态制备,8 量子比特保真度达 $58.9 \pm 0.6\\%$,并观察到相位灵敏度增强,为构建遵循 $1/N$ 标度律的多离子光钟奠定基础。
2025-04-04 physics.atom-ph quant-ph
Fault-tolerant Preparation of Distant Logical Bell Pair -- with application in the magic square game
针对容错非定域博弈中噪声导致纠缠消耗激增的问题,提出接口电路与逻辑 EPP,制备并纯化远距离逻辑 Bell 对,在级联 Steane 码下实现指数级 Bell 对节省并给出噪声阈值。
2025-03-17 quant-ph
Simple preparation of Bell and GHZ states using ultrastrong-coupling circuit QED
纠缠量子系统的能力对于量子技术的许多应用至关重要,包括量子通信和量子计算。在这里,我们提出了一个新的,简单的,多功能的设置确定性创建贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)状态之间的光子的不同频率的两步协议。该装置由一个量子位(qubit)超强耦合到三个光子谐振器模式。在我们的协议中,唯一需要的操作是将量子比特置于叠加态,然后将其频率与谐振器模式频率之和调谐到谐振或谐振之外。通过选择我们将量子比特调谐到哪个频率,我们选择了我们创建的纠缠态。我们表明,我们的协议可以实现高保真度使用可行的实验参数在最先进的电路量子电动力学。我们的设置的一个可能的应用是作为量子网络中的节点分发纠缠。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scheme for preparation of mulipartite entanglement of atomic ensembles
描述了一个制备多原子系综W类最大纠缠态的实验方案。该方案基于激光对原子系综的操纵和单光子探测,很好地适应了当前实验技术的现状。此外,我们展示了W类态的一个应用,将一个未知系数的原子系综纠缠态传送到一个以上的远距离方,其中任何一个都有可能接收到传输的状态。
2003-10-27 quant-ph
Preparation of multi-party entanglement of individual photons and atomic ensembles
提出了一种实验上可行的产生Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)型最大纠缠的方案。与以往方案不同的是,这种纠缠可以根据不同的应用场合选择在原子系综(静止量子比特)和单个光子(飞行量子比特)之间进行,物理要求不高,符合现有的实验技术。
2003-11-01 quant-ph
Scheme for the preparation of the multi-particle entanglement in cavity QED
本文提出了一个包含大失谐单模腔场和$n$全同二能级原子的量子电动力学模型。分析了它在制备多粒子态中的一个应用。除了Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态外,该方案还可以产生W类态。考虑可能的三原子碰撞,对$n=2$模型的实验进行了进一步的分析。
2001-06-01 quant-ph
Subradiant Bell states in distant atomic arrays
我们研究了两个相距较远的单层量子发射体阵列作为二能级原子的集体“自由空间”辐射特性。我们表明,该系统可以支持一个长寿命的贝尔叠加态的原子激发表现出强烈的亚辐射,这对应于一个非本地激发的两个阵列。我们描述了这些态的制备及其作为非局域纠缠源在量子信息中的应用,包括量子存储器阵列之间高保真度的确定性量子态传输。我们讨论了实验实现使用冷原子的光阱阵列与亚波长间距,并分析了不完善的作用。
2019-03-07 quant-ph
Preparation of Knill-Lafamme-Milburn states based on superconducting qutrits
提出了两种方案,分别在由超导电荷夸克(SCQ)连接的两个传输线谐振器(TLR)中产生两个远距离极性分子(PM)系综的Knill-Lafamme-Milburn(KLM)态,以及在TLR中产生两个SCQ的KLM态.这两种方案都对TLR的微波光子的虚激发引起的光子衰减具有鲁棒性,并且第二种方案中SCQ的虚跃迁可以抑制自发发射。此外,该方案在现有技术条件下具有较高的可控性和可行性。
2014-03-06 quant-ph
Systematics of Entanglement Distribution by Separable States
三个相距遥远的实验室A,B和C,没有事先的纠缠可以建立一个共享的GHZ态,当其中一个说A发送两个粒子到B和C的本地行动。介导颗粒保持彼此可分离并且与A、B和C的颗粒可分离。我们证明,在这种方式下,GHZ态共享的概率为$\frac{1}{7}$。我们还展示了如何可分离的粒子可以介导建立任意$d-$维贝尔遥远的实验室之间的状态。我们的方法是建设性的,并允许任何数量的缔约方之间的GHZ共享,并在任何层面的泛化。该方法可以方便地构建多节点量子网络和许多其他使用多体纠缠态的过程。
2015-09-10 quant-ph
Robust construction of entangled coherent GHZ and W states in a cavity QED system
利用一个三腔系统,我们提出了一个构造三腔纠缠相干GHZ态和W态的方案。每个腔体中掺杂有半导体量子点。通过该动力学过程,量子点的激子模可以呈现纠缠相干GHZ态和W态.除激子损耗外,主方程方法还表明,当腔中场模的布居数可以忽略时,由于光子损耗引起的退相干对纠缠的破坏被有效地抑制了。
2014-03-20 quant-ph
Coherent Spin Preparation of Indium Donor Qubits in Single ZnO Nanowires
ZnO中的浅施主是光子介导量子技术的有希望的候选者。利用铟施主,我们发现,有利的施主束缚激子的光学和电子自旋性质保留在孤立的ZnO纳米线。单根纳米线(60 GHz)的非均匀光学线宽是散装单晶ZnO的2倍之内。证明了通过光泵浦的自旋初始化,并观察到相干布居捕获。由于铟核自旋和施主束缚电子之间的超精细相互作用,双光子吸收宽度接近理论极限。
2021-10-26 quant-ph
Optimal Decoding for Measurement-Based GHZ State Preparation: The Maximum-Utility Decoder
Institute for Theoretical Physics, University of Cologne(科隆大学理论物理研究所)
该研究针对基于测量的GHZ态制备中传统解码器无法最大化连续长程有序性的问题,提出最大效用解码器(MUD),构建两阶段高效算法,在N=256×256规模下缩小了87%的性能差距,为量子技术提供最优解码策略。
2026-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Heterodyne non-demolition measurements on cold atomic samples: towards the preparation of non-classical states for atom interferometry
我们报道了一个新的实验,通过量子非破坏(QND)测量冷原子样品制备在一个高精细环形腔中的非经典原子态。为QND检测开发的外差技术对于几百\muW的本地振荡器光功率和几GHz的检测带宽表现出光散粒噪声限制行为。这种探测工具用于单次通过非破坏性地跟踪原子样品在拉比振荡或自旋回波干涉序列下的内部状态演化。
2011-06-29 quant-ph
Steady-State Entanglement for Distant Atoms by Dissipation in Coupled Cavities
我们提出了一个方案,用于产生纠缠态的两个原子被困在单独的腔相互耦合。该方案基于经典场诱导的幺正动力学与两个离域场模耗散诱导的集体衰变之间的竞争。在一定条件下,在稳态下可以产生对称或非对称纠缠态。分析结果表明,该方法可以实现与初始态无关的高保真度的分布式稳态纠缠,并且对参数波动具有鲁棒性。我们还发现,$F$的线性标度相比,基于酉动力学的分布式纠缠态制备协议有二次改进。
2011-12-29 quant-ph
Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph States
图态是一类重要的多体纠缠态。在线性光学量子信息方案中,以往的实验生成图态,特别是Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的效率随系统尺寸呈指数衰减,这限制了其在量子网络中的大规模应用。在这里,我们展示了一个有效的计划,准备图状态,只有一个多项式的开销使用长寿命的原子量子存储器。我们在两个原子系综中异步产生原子-光子纠缠态,只有当双方都成功时才能恢复存储的原子激发,并进一步将它们投影到四光子GHZ态。我们测量了这种GHZ态的保真度,并进一步证明了它在违反Bell型不等式和量子密码学中的应用。我们的工作展示了在大规模分布式系统中高效制备多体纠缠态的前景,并将其应用于量子信息处理和计量学。
2022-02-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Remote preparation for single-photon state in two degrees of freedom with hyper-entangled states
远程态制备(RSP)提供了一种基于先前共享的纠缠在两个远程节点之间传输量子信息的有用方法。本文研究了任意单光子态在两个自由度上的RSP。利用超纠缠作为共享资源,我们的第一个目标是远程制备偏振和频率自由度的单光子态,第二个目标是重建偏振和时间仓自由度的单光子态。在RSP过程中,发送器将根据要传送的状态的知识来旋转光子的每个DoF中的量子态。通过对发送者光子的偏振进行投影测量,可以在接收者的量子系统中远程重建两个自由度中的原始单光子态。这项工作展示了长距离量子通信的新能力。
2021-03-13 quant-ph
Experimental multi-location remote state preparation
量子态的传输是量子信息科学的中心任务。远程状态准备(RSP)与隐形传态具有相同的目标,即传输量子信息而不物理地发送信息载体,但在RSP中,发送者知道要传输的状态。我们提出了两个和三个位置的RSP的实验演示。在我们的实验方案中,Alice(发现者)和她的三个伙伴共享四个和六个光子偏振纠缠单态。这允许我们对单个量子位状态、两个量子位Bell状态和三个量子位W或逆W状态的两个或三个副本执行RSP。讨论了制备两量子比特非最大纠缠GHZ态的可能性。我们的方案的一个显着特点是能够远程准备一个纠缠态的本地投影在爱丽丝。
2013-04-16 quant-ph
Controlled Remote State Preparation via General Pure Three-Qubit State
本文提出了一个单量子比特态和一般双量子比特态的远程受控态制备方案。选择了一般的纯三比特态作为共享量子信道,它们与常用的GHZ态不等价。首次引入一般的纯三量子比特态来完成远程态的制备。给出了成功制备的概率。在某些特殊情况下,成功概率可达单位。
2015-04-01 cs.IT math.IT quant-ph
Dissipative stabilization of high-dimensional GHZ states for neutral atoms
本研究针对高维GHZ态的确定性制备需求,结合中性原子平台与量子储库工程,采用改进的里德堡泵浦机制加受控耗散的方法,制备出保真度超99%的三维GHZ态,为相关实验实现提供了可行路径,推动量子信息处理能力提升。
2024-03-01 quant-ph
Preparation of n-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger entangled states in cavity QED: An approach with tolerance to nonidentical qubit-cavity coupling constants
提出了一种利用腔中的三能级量子比特系统和(n-1)个四能级量子比特系统产生$n$ -量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态的方法.该提议不需要相同的量子位-腔耦合常数,因此容忍量子位系统参数不均匀性和量子位在腔中的不精确放置。该提案不需要在整个操作期间调整量子位系统水平间距。此外,它表明,纠缠可以确定性地产生使用这种方法和操作时间是无关的量子比特的数量。目前的建议是相当普遍的,它可以应用于物理系统,如各种类型的超导器件耦合到一个谐振器或原子被困在一个空腔。
2011-05-08 quant-ph
Joint remote preparation of an arbitrary four-qubit |\c{hi}>-type entangled state
提出了两种方案,分别利用三个三量子比特和(N +1)量子比特GHZ态作为量子信道,联合远程制备任意四量子比特j \c{hi} i型纠缠态.在这些方案中,两个节点(或N个节点)共享它们希望帮助接收方远程准备的原始状态。为了完成JRSP方案,引入了几组新的相互正交的基向量。研究表明,只有两个量子比特(或N个量子比特)相互协作,并在合适的测量基下分别对各自的量子比特进行投影测量,接收方才能通过适当的幺正运算和C-NOT门重构出原态.与已有的四量子比特JRSP方案相比,|\c{hi}>型纠缠态的情况下,JRSP的总成功概率可以达到1,并且可以减少纠缠资源
2016-05-18 quant-ph
Bidirectional controlled quantum state preparation in high-dimensional quantum system
本文提出一种基于两个广义 GHZ 态作为量子信道的高维量子系统双向受控远程量子态制备方案,无需高维 CNOT 操作,并证明在单光子空间模式编码下可仅用线性光学元件实现。
2025-01-06 quant-ph
JRSP of three-particle state via three tripartite GHZ class in quantum noisy channels
提出了一种利用三个三方Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态作为连接各方的量子信道来实现三粒子态的联合远程态制备(JRSP)方案.我们使用八个量子比特相互正交的基矢量作为测量出发点。已发现该方案成功的可能性为$1/8$。然而,通过考虑一些特殊情况,可以将机会改善为$1/4$和$1$。详细分析了振幅阻尼噪声、相位阻尼噪声和去极化噪声对该方案的影响,并给出了量子噪声信道的相干性的解析推导。我们发现对于$0.55\leqη\leq1$,通过去极化通道传输的态比通过相位阻尼通道传输的态损失更多的信息,而通过振幅阻尼通道传输的态损失最小。
2016-10-04 quant-ph
Multiqubit Greenberger-Horne-Zeilinger state generated by synthetic magnetic field in circuit QED
提出了一个在电路QED系统中产生N个超导量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的方案。通过正弦调制量子比特-量子比特耦合,合成了一个磁场,打破了系统的时间反演对称性。在人工磁场的作用下,三个量子比特的环路可以实现量子比特激励的定向旋转。利用单激发环和双激发环中量子比特激发旋转方向不同的性质,我们可以制备三量子比特GHZ态,并将这种制备方法推广到任意多量子比特GHZ态。我们的分析还表明,该计划是强大的各种操作错误和环境噪声。
2017-04-07 quant-ph
Generation and verification of 27-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger states in a superconducting quantum computer
在物理设备上制备的大规模量子态的真实多体纠缠(GME)的产生和检测是突出近期量子计算机进展的重要基准。证明GME的常见方法是制备Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态并测量至少0.5的GHZ保真度。我们使用在IBM Quantum ibmq_montreal设备上准备的11到27个量子位上的GHZ态的多个量子相干性来测量保真度。将量子读出错误减轻(QREM)和奇偶校验错误检测的组合应用于状态。当使用QREM时,对于27量子位GHZ状态记录了$0.546 \pm 0.017$的保真度,证明整个器件的GME具有98.6%的置信水平。我们基准的奇偶校验的影响GHZ保真度的两个GHZ态制备嵌入重六边形架构。结果表明,奇偶校验的效果,而相对温和,导致GHZ保真度的可检测的改善。
2021-08-20 quant-ph
Entangled Bell and GHZ states of excitons in coupled quantum dots
我们发现,耦合量子点中的激子是在固态系统中可靠制备纠缠态的理想候选者。一个光学控制激子转移过程中示出的贝尔和GHZ态的产生系统中包括两个和三个耦合点,分别。通过量子动力学方程的解析解和全数值解,确定了产生最大纠缠态的选择性光脉冲的强度和持续时间。建立这样的纠缠态的实验要求进行了讨论。
1999-08-05 cond-mat.str-el quant-ph
Entangled state fusion with Rydberg atoms
提出了一种利用中性里德伯原子制备大尺度纠缠$GHZ$态和$W$态的方案。该方案主要依赖于Rydberg反封锁效应,即,当里德伯-里德伯相互作用(RRI)强度以及原子跃迁频率与经典激光频率之间的失谐量满足一定条件时,两个基态与两个激发里德伯态之间将产生有效的拉比振荡.该模型的突出优点是两个多粒子的$GHZ$态和两个多粒子的$W$态都可以融合,特别是$GHZ$态的融合成功概率可以达到单位。此外,还通过数值模拟讨论了由自发发射引起的缺陷。
2017-10-17 quant-ph
Bayesian optimal control of GHZ states in Rydberg lattices
以稳健的方式制备非经典态的能力对于超出标准量子极限的量子传感器是必不可少的。我们证明了贝叶斯最优控制能够找到控制脉冲,驱动被困的里德伯原子进入高度纠缠的GHZ态。控制序列具有基于伊辛动力学的准可积性的物理直观的功能。它们可以在实验室实验中构建,从而使制备时间与系统尺寸非常有利地成比例。
2020-08-21 physics.atom-ph quant-ph stat.ML
Analyses and improvement of a broadcasting multiple blind signature scheme based on quantum GHZ entanglement
Tian等人最近提出了一个基于量子GHZ纠缠的广播多重盲签名方案,该方案通过采用量子密钥制备、量子加密算法和量子纠缠保证了方案的无条件安全性。在本文中,我们证明了每一个签名者可以得到签署的消息,只需通过拦截重发攻击。然后,我们仍然存在一些参与者攻击和外部攻击。具体来说,我们验证了消息发送者Alice可以模仿每个签名者来随意签名消息,签名收集者Charlie也是如此。此外,我们还证明了接收者Bob可以成功地伪造签名,并且对于外部攻击,窃听者Eve可以随机修改签名。此外,我们还发现Eve可以随意修改签名的消息,并且Eve可以冒充Alice作为消息的发送者而不被发现。特别是,我们提出了一个改进的方案,并证明了它不仅是安全的上述攻击,而且一些共谋攻击。
2017-04-02 quant-ph
Robustness of the projected squeezed state protocol
本文在含退相干的非理想条件下模拟投影压缩态生成,结合 Kraus 算符与量子轨迹方法评估其 QFI 和 GHZ 保真度,证明该协议随 N 增大仍具环境鲁棒性。
2024-05-09 quant-ph
Efficient preparation of entangled states in cavity QED with Grover's algorithm
该研究提出利用Grover算法的放大机制,通过光子在光学腔上散射的相移实现条件符号变化,仅需少量光子散射事件即可确定性制备原子系综的多种纠缠态,无需单独寻址原子。
2025-08-21 physics.atom-ph quant-ph
On fault tolerant single-shot logical state preparation and robust long-range entanglement
针对容错量子计算中逻辑态制备的时间开销问题,推广Raussendorf-Bravyi-Harrington簇态方法,证明任意量子LDPC码可实现单次逻辑态及编码GHZ态制备,揭示自适应噪声恒定深度电路能生成通用鲁棒长程纠缠。
2024-11-07 cond-mat.str-el quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger argument of nonlocality without inequalities for mixed states
我们推广了Greenberger-Horne-Zeilinger非定域性的不带不等式的参数,以涵盖与三量子比特量子系统相关联的任意混合统计算子的情况。更准确地说,我们确定的半径球(在跟踪距离拓扑)周围的纯GHZ状态,并包含任意混合统计算子,不能描述的任何本地和现实的隐变量模型,因此,不完全分离。作为一个实际应用,我们专注于某些单参数类的混合状态,通常被认为是在实验实现的原始GHZ参数,并导致不完善的准备工作的纯GHZ状态。在这些情况下,我们确定哪些值的参数控制噪声的非局部参数仍然可以展出,尽管所考虑的状态的混合。此外,测量过程的不完美的性质的影响进行了讨论。
2006-08-08 quant-ph
Fast measurement-based generation of large-scale Greenberger-Horne-Zeilinger state with atomic nuclear-spin qubits
Center for Theoretical Physics and School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University(海南大学理论物理中心及物理与光电工程学院)
研究利用类碱土原子核自旋量子比特,通过量子铁磁门基于测量快速制备大规模GHZ态,从三数据原子与一辅助原子积态出发,经特定电路可生成多比特GHZ态,分析显示可实现243量子比特态且保真度高。
2026-07-15 quant-ph
10 GHz Robust polarization modulation towards high-speed satellite-based quantum communication
针对卫星QKD系统中偏振调制速度受限的问题,利用铌酸锂调制器非互易性消除反向光脉冲调制,实现10 GHz鲁棒偏振调制,无需补偿QBER低至0.53%,传输距离超350 km。
2024-11-13 quant-ph
Scalable Experimental Bounds for Entangled Quantum State Fidelities
本研究通过高效实现可扩展电路,在Quantinuum H1离子阱系统上首次测得高达N=10的Dicke态和N=20的GHZ态的态制备保真度下界,为NISQ设备上的纠缠基准测试提供了新路径。
2025-01-27 cs.DS 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