Learning Orthogonal Random Unitary Channels with Contracted Quantum Approaches and Simplex Optimization
提出一种利用 Pauli 学习和收缩量子学习过程在正交酉基上学习随机酉信道的方法，通过多目标极小化支持局部等价信道学习，并在不同噪声程度下验证了其可扩展性。
2025-01-28 quant-ph
Unambiguous unitary quantum channels
引入了无歧义幺正映射和无歧义幺正量子信道，并导出了它们的一些性质。这些性质确保了实现无歧义幺正量子信道所涉及的测量的某种简单形式。讨论了非零概率的纠错和非零概率的无二义性幺正量子信道。我们不仅重新推导出了一组错误是可纠正的确定性的著名的条件，但也得到了一个必要和充分条件的错误所造成的噪声信道是可纠正的任何非零概率。当要求所有消息以相等的成功概率传输时，部分纠缠态的密集编码也可以看作是一个无二义性的幺正量子信道，导出了最大可达成功概率，并得到了最优协议.
2008-11-14 quant-ph
Unitary channel discrimination beyond group structures: Advantages of sequential and indefinite-causal-order strategies
对于最小误差通道歧视的任务，只涉及单一的渠道，我们表明，顺序策略可能优于并行的。此外，我们表明，涉及不确定的因果顺序的一般策略也有利于这项任务。然而，对于区分一组均匀分布的单一通道，形成一个组的任务，我们表明，平行的策略，确实是最佳的，即使相比，一般的策略。我们还表明，基于量子开关的策略不能优于顺序策略在酉信道的歧视。最后，我们推导出一个绝对上限的最大概率成功地区分任何一组酉信道与任何数量的副本，最一般的战略，适合于信道歧视。我们的界限是紧的，因为它是饱和的酉通道组形成一个组k-设计。
2022-05-13 quant-ph
Private quantum channels for multi-photon pulses and unitary k-designs
我们解决的问题存在的私人量子信道的量子比特编码的偏振自由度的光子，仍然安全，即使多光子（而不是单光子）脉冲发射。我们证明了按SU（2）Haar测度分布的随机酉信道具有这种性质。进一步我们分析了量子比特酉k-设计。我们证明，如果源的光子宇称得到保证，它们就能保证安全。否则，量子比特酉k-设计不能保证完美的安全性。
2020-09-13 quant-ph
Unambiguous comparison of unitary channels
我们解决的问题，明确比较的一对未知的qudit酉通道。使用过程正算子值测度（PPOVM）的框架，我们刻画所有的解决方案，并确定最佳的。我们证明了纠缠是设计最佳实验的关键因素，比较酉信道。没有纠缠，最优性就不能实现。该方案在实验上也是可行的。
2009-01-09 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
Process tomography for unitary quantum channels
我们研究了量子过程层析成像所需的测量的数量在先验信息下，如承诺未知信道是酉的。我们引入的概念，一个互动的可观察的，我们表明，任何单一的渠道作用于$d$ -水平的量子系统可以唯一地确定在所有其他渠道（单一或其他）只有$O(d^2)$互动的可观察性，而不是所需的$O(d^4)$层析成像的任意渠道。该结果具有普遍性，因此可以仅使用$O(qd^2)$交互式可观测量来识别具有最多$q$ Kraus运算符的通道。如果我们希望仅在单位信道中或在具有$q$ Kraus算子的其它信道中识别这样的信道，则可以获得轻微的改进。这些结果是通过明确的厄米矩阵的各种条件的秩，特征值和部分迹的大子空间的建设证明。我们的结构是建立在各种形式的完全非奇异矩阵。
2014-03-28 quant-ph
Estimation of n non-identical unitary channels
我们研究了利用多体纠缠对$n$不一定相同的酉信道的同时估计。我们研究是否有可能的速率，在该速率下的均方误差降低到大于单独使用的通道。对于一个合理的一般情况下，其中有没有功能之间的依赖渠道，我们表明，这是不可能的。我们看的情况下，渠道不一定是相同的，但取决于一个共同的变量。在这种情况下，使用多体纠缠的均方误差降低得更快。
2008-02-08 quant-ph
Discretization of quantum pure states and local random unitary channel
我们证明了一个量子信道$\mathcal{N}$构造平均$\mathcal{O}(\log d/ε^2)$随机选择的幺正给出了一个本地$ε$随机映射的非负概率。这个想法来自于一个小的$ε$ -网结构在更高维度的单位球或量子纯态。利用该网络，我们分析了信道输出约化密度矩阵的集中现象，这一分析意味着一般存在一个局部随机酉信道，其酉数相对较小。
2010-02-18 quant-ph
On the most efficient unitary transformation for programming quantum channels
我们解决的问题，找到最佳的联合酉变换系统+辅助，这是最有效的编程系统上的任何所需的通道，通过改变状态的辅助。对于dim（H）=2的情形，我们给出了系统和辅助系统的一个解.
2005-09-26 quant-ph
Robustness of optimal probabilistic storage and retrieval of unitary channels to noise
我们研究了相位门优化的概率存储和检索设备对噪声的鲁棒性。我们使用由酉信道与去极化或去相位信道的凸组合组成的噪声输入。我们发现，对退相噪声的电阻比对去极化噪声的电阻高。有趣的是，对于去极化，检索降低了噪声的程度。我们还研究了可能的实现，表明它们的性能是不同的，当噪声存在。
2022-11-14 quant-ph
Classification and implementation of unitary-equivariant and permutation-invariant quantum channels
本文分类了酉等变且置换不变的量子信道，通过极值点分解为酉Schur采样与不可约表示层信道，并给出流式实现，应用于态对称化、对称克隆和纯度放大，实现多项式时间及指数级内存改进。
2025-10-09 quant-ph
Amendable Gaussian channels:restoring entanglement via a unitary filter
我们表明，存在高斯信道是可压缩的。如果当应用两次时是纠缠断裂，同时存在幺正滤波器，使得当插入映射的第一和第二动作之间时，防止全局变换是纠缠断裂，则通道是可重构的[Phys.Rev.A86，052302（2012）]。我们发现，依赖于信道的结构，酉滤波器可以是一个压缩变换或相移操作。我们还提出了两个现实的量子光学实验，高斯信道的可扩展性可以通过利用这样一个事实来验证，即它是足够的，以测试两个模式的高斯信道的纠缠打破与有限能量的输入状态（这是不是最大纠缠）的属性。
2013-07-15 quant-ph
On the query complexity of unitary channel certification
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
研究揭示了单位ary通道认证的查询复杂性，证明了在不同算法下存在指数级的最坏情况与平均情况之间的差异。
2025-07-23 quant-ph
Random-Unitary Depolarization Ensures the Correctability of All Quantum Channels
我们证明了如果任何错误通道有一个Kraus分解是同时可校正的和Hilbert-Schmidt（HS）完全的，那么具有这些性质的Kraus集的存在保证了所有量子信道的可校正性.作为存在这种Kraus集的证明，$n$级去极化信道被示出具有随机酉（RU）分解，该随机酉（RU）分解由于其RU性质而既是HS完全的又是可校正的，从而证明所有量子信道都是可校正的。作为应用，给出了通用纠错运算的条件。
2015-10-29 quant-ph
Quantum certification of state set and unitary channel
研究了量子态集和幺正量子信道的有效量子认证算法。我们提出了一种算法，使用$O(\varepsilon^{-4}\ln |\mathcal{P}|)$副本的一个未知的状态，以区分是否包含在或$\varepsilon$的未知状态-远离一个有限的集合$\mathcal{P}$的已知状态相对于跟踪距离。该算法在某些设置中更具有采样效率。以前的研究表明，人们可以区分一个未知的酉$U$是否等于或$\varepsilon$ -远离一个已知的或未知的酉$V$在固定的维度与$O(\varepsilon^{-2})$使用的酉，其中使用的Choi状态，因此需要一个辅助系统。我们给出了一种算法，该算法通过$O(\varepsilon^{-1})$使用酉变换来区分这两种情况，与以前的结果相比，使用更少或不使用辅助变换。
2021-03-04 quant-ph
Optimal super dense coding over memory channels
研究了在相关噪声的量子信道中的超密集编码容量。我们调查的情况下，酉和非酉编码。泡利通道的任意尺寸的显式处理。针对某些特殊信道和资源状态，推导了酉编码的超密集编码容量。我们还提供了一个例子的记忆通道，其中非酉编码导致超密集编码能力的提高。
2011-10-06 quant-ph
Amending entanglement-breaking channels via intermediate unitary operations
我们报道了一个体光学实验，证明了通过在传输过程中间插入合适的幺正操作（滤波器），通过有噪声的量子信道恢复纠缠分布的可能性。我们专注于两个相关类的单量子比特通道组成的旋转相位阻尼或旋转振幅阻尼地图的重复应用程序，都建模的组合哈密顿和耗散动力学的单光子的偏振态。我们的研究结果表明，在两个有噪声的信道之间插入一个酉滤波器可以显着提高纠缠传输。这种原理证明可以推广到许多其他物理场景，其中可以通过酉滤波器来修改纠缠破坏通信线路。
2017-07-01 quant-ph
Asymptotically optimal purification of noisy unitary channels in any dimension
The University of Tokyo（东京大学）
该研究解决任意维度下噪声幺正信道的渐近最优纯化问题，推导最优保真度，给出SU(d)协变并行策略，明确查询复杂度并分析其扩展性，还证明噪声幺正共轭对偶任务的最优保真度与纯化任务的主导阶结果一致。
2026-08-27 quant-ph
A comparative study of system size dependence of the effect of non-unitary channels on different classes of quantum states
研究了不同类型的非幺正量子信道对多量子比特系统的影响。对于一个$n$ -量子比特系统和一个特定的通道，为了得出关于系统作为一个整体而不是特定状态的无偏结论，我们在给定的通道下演化了大量随机生成的状态。我们增加了量子比特的数量，并研究了系统尺寸对退相干过程的影响。整个方案针对各种类型的环境重复，所述环境包括失相通道、去极化通道、集体失相通道和零温度浴。代表环境的非酉信道通过其Karus算子分解或主方程方法建模。此外，对于一个给定的$n$，我们限制自己的纠缠态，即GHZ型和W型状态的特定子类的研究。我们在这些类中生成随机态，并研究了在不同的量子信道下，对于不同的$n$值的类行为。
2020-05-06 quant-ph
Scaling-optimal purification of noisy qubit unitary channels
The University of Tokyo（东京大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The University of Hong Kong（香港大学）
针对带噪声的量子比特酉通道，提出基于纠缠辅助量子纠错码的U(2)-协变并行协议，实现噪声强度O(1/n)抑制，并证明在低噪声区域渐近最优。
2026-06-11 quant-ph
Characterizing quantum channels from local-unitary invariants
Institute for Quantum Inspired and Quantum Optimization, Hamburg University of Technology（汉堡工业大学量子启发与量子优化研究所）；University of Tsukuba（筑波大学）；Center for Artificial Intelligence Research (C-AIR), University of Tsukuba（筑波大学人工智能研究中心）
提出基于平均局部酉不变量的矩方法，用于刻画两量子比特信道的纠缠特性，并区分局部不等价的酉操作。
2026-06-02 quant-ph
Designing Stochastic Channels
随机信道由于其简单易分析的特点，在量子信息领域中普遍存在。特别是泡利通道和去极化通道，因为它们可以在许多相关的量子线路中被有效地模拟，所以被广泛地研究。尽管它们被广泛使用，一般的随机信道的性质很少受到关注。本文证明了一般随机信道到恒等式的菱形距离与其过程对恒等式的不忠实性一致。我们证明了一个明确的例子，存在多量子比特的随机通道，不是单位的。然后，我们讨论了酉1-设计和随机信道之间的关系。证明了利用幺正1-设计的任意量子信道的旋转总是随机信道。然而，与单一2-设计不同，旋转通道取决于单一1-设计的选择。此外，我们通过例子证明了存在随机通道，不能通过旋转一个量子信道的幺正1-设计。
2022-01-18 quant-ph
Optimal probabilistic storage and retrieval of unitary channels
我们解决的问题的量子存储器存储的量子动力学。特别是，我们设计了一个最佳的协议，$N\to 1$概率存储和检索的酉信道的$d$维量子系统。如果我们只能访问未知的酉门$N$ -次，则其单次使用的完美检索的最佳成功概率是$N/(N-1+d^2)$。导出的存储器系统的大小指数地提高了概率可编程量子处理器所需的程序寄存器的大小的已知上限。我们的研究结果与概率性的参考系完全对准和概率性的基于端口的隐形传态密切相关。
2018-09-12 quant-ph
Detecting mixed-unitary quantum channels is NP-hard
如果一个量子信道可以表示为幺正信道的凸组合，则称它为混合幺正信道。我们证明了，给定的量子信道的Choi表示，它是NP-困难的多项式时间图灵约化，以确定该信道是否是一个混合幺正信道。即使在假设通道不在混合酉通道的边界的逆多项式距离（在其作用的空间的维度上）内的情况下，该硬度结果也成立。
2020-03-05 cs.CC quant-ph
Exploring boundaries of quantum convex structures: special role of unitary processes
我们解决的问题，找到最有效的凸分解成边界元素（所谓的边界性）的量子态，可观测量和通道。首先，我们表明，在一般凸集的边界基本上是一致的问题，最可区分的元素，从而提供了一个操作意义，这个概念。出乎意料的是，我们发现，对于信道集合的任何内部点，最佳分解必然包含酉信道。换句话说，对于任何给定的信道，最佳可区分的信道是某个酉信道。此外，我们证明了系统的组成下的边界是次乘法，并明确评估其最大值，仅达到最混合元素的凸结构。
2015-04-02 quant-ph
Construction of Random Unitary Operations for Asymptotic Preparation of Werner States
维尔纳态被定义为在任意幺正算符同时作用于两个子系统时保持不变的二分量子态。它们的制备是纠缠蒸馏协议的关键组成部分。本论文讨论了利用随机幺正操作来渐近地制备Werner态的迭代方法。随机幺正操作的渐近动力学与所涉及的幺正算子的代数性质相联系，应用关于一般量子操作的结果。然后构造了一族随机幺正运算，使任意有限维二分量子系统的Werner态渐近地得到。最后，将这种构造应用于量子比特和量子点系统，其中收敛速度在数值上得到优化。
2019-11-18 quant-ph
Quantum memory precludes mixed-unitary dynamics
TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学）；Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
研究揭示了量子通道的混合单元性与非马尔可夫动力学中记忆效应的量子性质之间的联系，通过过程张量语言构建了有效的半定规划体系，用于高效检测非混合单元行为。
2026-09-28 quant-ph
Reconstructing the unitary part of a noisy quantum channel
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本文研究如何从输入输出态集重构量子通道的幺正演演，展示在理想情况下，两个混合态或d+1个纯态可重构幺正部分，并通过交叉共振门和随机单元ary的例子比较了纯态与混合态重构方法的效率。
2026-05-11 quant-ph
Optimizing quantum process tomography with unitary 2-designs
我们表明，加权酉2-设计定义的最佳测量系统辅助输出状态的辅助过程断层扫描的单位量子信道。例子包括相互无偏酉算子基的完整集合。这些中的每一个指定最小系列的最佳正交测量。一般的量子信道也被考虑。
2008-01-24 quant-ph
Locally unitary quantum state evolution is local
本文研究二分信道的局域化性质，证明在子系统作用为幺正信道时，子系统演化独立于环境，并作为中间结果得到量子计算中非经典条件语义的不可行定理。
2024-02-05 quant-ph
Unitary Channel Testing Under a Depolarizing Noise Assumption
University of Warwick（华威大学）
提出在去极化噪声假设下的最优算法，用于测试黑盒量子信道是否与目标酉信道相同或ε-远，查询复杂度为Θ(1/ε)，并给出匹配下界。
2026-06-09 quant-ph
Creating quantum correlations through local non-unitary memoryless channels
我们表明，两个量子比特，最初在一个完全经典的状态，可以发展显着的量子相关性，测量的量子不和谐（QD）的作用下的本地无记忆噪声（特别是我们考虑的情况下，马尔可夫振幅阻尼通道）。这是分析证明后，在一个紧凑的形式推导出的QD类的可分离状态参与这样一个过程。我们提供了一个图片中的布洛赫领域，明确突出的物理机制背后的效果，无论采用的具体措施的QC。
2012-02-09 quant-ph
Asymptotic Evolution of Random Unitary Operations
我们分析了随机幺正操作的大量迭代所导致的量子系统的渐近动力学。虽然，在一般情况下，这些量子操作不能对角化，它表明，它们所产生的渐近动力学描述的可对角化的超算子。我们证明了这种渐近动力学发生在一个典型的低维吸引子空间，这是独立的概率分布的酉操作应用。这个向量空间由与单位模的本征值相关的酉运算的所有本征向量所张成。迭代随机幺正操作的可能的渐近动力学的影响，并举例说明在一个例子中涉及随机控制，不操作作用于两个量子比特。
2009-08-31 quant-ph
Mixing doubly stochastic quantum channels with the completely depolarizing channel
证明了每个与完全去极化信道适当平均的双随机量子信道都可以写成幺正信道的凸组合。因此，我们发现可表示为酉信道的凸组合的信道集合在双随机信道空间内具有非零的Borel测度。
2008-07-16 quant-ph
Improving Continuous-variable Quantum Channels with Unitary Averaging
本文提出被动线性光学幺正平均方案，通过概率纠错抑制随机相位误差对未知高斯态纯度、压缩和纠缠的影响，从而增强连续变量量子信道，并给出数值模拟与解析近似验证其鲁棒性和高成功概率。
2024-05-09 quant-ph
Optimal probe states for the estimation of Gaussian unitary channels
我们构造了一个实用的方法，找到最佳的高斯探测状态的高斯酉信道编码的参数估计。这种方法可以用来寻找所有的最佳探针状态，而不是集中在特定状态的性能，如在以前的研究。作为一个例子，我们应用这种方法来寻找最佳探针的通道相结合的压缩通道，并为广义双模压缩和模式混合的通道。该方法能够全面研究高斯参数估计中的温度效应。结果表明，提高探针温度可以提高单模态参数估计的精度。我们发现，不仅更高的温度，而且更大的温度差模式之间的高斯探测态可以提高估计精度。
2016-12-13 quant-ph
Experimental study of multiple-shot unitary channels discrimination using the IBM Q computers
本研究在IBM量子处理器上实验验证多次射击酉信道辨识，发现过深或过度纠缠的电路不利，而最小化纠缠且深度适中的电路对噪声更鲁棒。
2025-05-23 quant-ph
Pseudo-unitary symmetry and the Gaussian pseudo-unitary ensemble of random matrices
利用目前讨论的伪厄米性概念，我们定义了一个伪酉群。进一步，我们发展了一种在这样的群下不变的随机矩阵理论，并将这种伪厄米特随机矩阵的系综称为伪酉系综。我们得到了（2 × 2）PT对称哈密顿矩阵的最近邻能级间距分布的精确结果，它在零间距附近有一种新的形式slog（1/s）.这显示出与维格纳表面的代数形式有显著区别的能级排斥。我们相信，这为描述二维统计力学、量子色动力学等领域的各种现象铺平了道路。
2002-09-30 quant-ph
Non-Markovianity degree for random unitary evolution
分析了d能级量子系统随机幺正演化的非马尔可夫性程度。它示出了如何非马尔可夫度的特点是在本地退相干率。特别地，我们得到了一个充分条件为消失的信息回流。
2014-09-08 quant-ph
Skew information-based coherence generating power of quantum channels
我们研究了量子信道应用于非相干态时产生量子相干性的能力。我们定义了一般量子信道的相干产生功率（CGP）的度量为基于偏斜信息的相干性度量的量子信道作用于非相干态的均匀系综所产生的平均相干性。本文给出了任意有限维酉信道的CGP的解析公式。我们导出了酉群上CGP的平均值，并研究了归一化CGP的典型性。此外，我们给出了酉信道的凸组合的CGP的一个上界。给出了具体的例子，精确地计算了与特定量子门相关的幺正信道和某些量子比特信道的CGP值。
2022-07-02 quant-ph
Random unitary dynamics of quantum networks
我们研究了量子网络在随机幺正操作重复作用下的渐近动力学。结果表明，在大量的迭代的渐近极限，这种动力学通常是由一个典型的低维吸引子空间。这个空间完全由所涉及的酉运算确定，并且与应用这些酉运算的概率无关。基于这个一般特征，给出了任意大的循环量子比特网络的渐近动力学的分析结果，该网络的节点由随机施加的受控非操作耦合。
2009-04-01 quant-ph
Nearly query-optimal classical shadow estimation of unitary channels
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文提出了一种近似查询最优的经典阴影估计方法，用于高效估计量子单位元通道的线性和非线性性质，同时提升了实用性和查询效率。
2025-12-29 quant-ph
Operator Spreading in Random Unitary Circuits with Unitary-invariant Gate Distributions
研究酉不变系综门分布下随机酉电路的算子扩散，发现其长期行为由蝴蝶速度和扩散常数控制，但需有限时间达到二元权重形式且具有限畴壁宽度，并以Poisson核分布电路验证。
2025-05-02 quant-ph
Query-optimal unitary channel tomography in diamond distance with parallel access
The University of Hong Kong（香港大学）
针对并行查询下酉信道层析成像的效率问题，提出新协议以O(d²/ε)次并行查询达到金刚石距离ε精度，匹配下界，弥合并行与顺序策略差距，并优化了边界区域及费米子线性光学层析成像的查询复杂度。
2026-09-30 quant-ph
Fault tolerant quantum key distribution protocol with collective random unitary noise
提出了一种易于实现的光子偏振下稳健量子密钥分发的测量和验证协议。该协议是容错的集体随机酉信道噪声。该协议不需要任何集体量子测量或量子存储器。给出了一个安全性证明和一个具体的利用自发参量下转换的线性光学实现。
2005-11-03 quant-ph
Quantum Polarization of Qudit Channels
本文将量子极化码推广到量子比特输入信道，利用Clifford群中的信道合并操作和纠缠辅助冻结坏信道输入，实现对称相干信息，并给出Pauli信道上的解码方法。
2021-05-03 quant-ph
Distributed super dense coding over noisy channels
我们研究了协变噪声信道下的多部超密集编码。我们调查的情况下，许多的接收器和一个接收器，考虑酉和非酉编码。我们研究的情况下，网络应用本地编码或全局编码。我们表明，一些预处理的原始状态，的的pixel不能做更好的编码比本地，单一的编码。然后，我们介绍一般泡利通道作为一个重要的例子，协变映射。考虑到泡利信道，我们提供了超密集编码容量明确确定的例子。
2012-03-06 quant-ph
Noise robustness in the detection of non separable random unitary maps
简要回顾了最近提出的一种检测量子噪声过程和量子信道性质的方法。我们详细说明了检测不可分离的随机酉信道的方法，并特别考虑了CNOT门和CZ门的显式例子。我们分析了几种量子噪声模型在噪声存在下的鲁棒性。
2013-10-30 quant-ph
Detecting Noisy Channels by Channel Discrimination : Local versus Entangled Resources
多量子比特系统的动力学，可以对应于量子系统的计算处理，可以有效地和一般地近似由一系列的两个和单量子比特门。然而，在实际应用中，作为幺正变换准备的量子门可能表现为噪声信道，因此可能抑制量子优势。在这项工作中，我们应用的方案的通道歧视，以检测如果一个量子门，实际实现是酉或噪声。我们证明了两个量子比特的幺正变换和它的噪声对应物可以通过本地资源进行最佳区分，而不需要重复地产生纠缠。该方案还可用于估计量子门中的噪声分量。
2018-12-05 quant-ph
Probabilistic Storage and Retrieval of Quantum Superchannels for "Retrospective" Intervention
The University of Tokyo（东京大学）；Ritsumeikan University（立命馆大学）；Trans-scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
本文研究量子超信道的概率存储与检索（pSAR），提出部分隐形传态和阶梯回针两种协议，实现未知酉超信道的精确检索与回顾性干预功能。
2026-09-30 quant-ph
Approximate unitary $n^{2/3}$-designs give rise to quantum channels with super additive classical Holevo capacity
在一项突破中，Hastings的研究表明，存在量子信道，其经典容量是超加性的，即与未纠缠的量子编码策略相比，通过跨多个信道使用纠缠的量子编码策略可以传输更多的经典信息。黑斯廷斯的证明使用哈尔随机幺正来展示超可加性。在本文中，我们表明，均匀随机选择的酉从近似$n^{2/3}$ -设计产生的量子信道具有超加性的经典Holevo容量，其中$n$是显示的Stinespring膨胀的通道超运营商的幺正维数。我们证明了一个尖锐的Dvoretzky定理（类似于Aubrun，Szarek，Werner，2010），指出在从近似$t$设计中选择酉的情况下，大维度的随机子空间使Lipschitz函数几乎取常数值。这样的定理以前只为哈尔随机幺正所知。我们得到我们的结果，呼吁低的技术证明浓度的措施，一个近似的$t$设计，结合分层分析的变分行为的Lipschitz函数的单位球在高维。分层分析是本研究的主要技术进步。最后，我们还表明，对于任何$p>1$，近似酉$(n^{1.7} \log n)$ -设计产生违反Rényi $p$ -熵的次可加性的通道。除了分层分析，这一结果的证明使用了一种新的技术，近似定义在封闭的有界区间上的单调可微函数及其导数的中度多项式，这应该是独立的利益。因此，我们的工作可以被看作是Hastings结果的部分去随机化，并朝着寻找具有超加性经典Holevo容量的显式量子信道迈出了一步。
2020-07-06 quant-ph
Random Unitary Evolution Model of Quantum Darwinism with pure decoherence
我们研究了量子达尔文主义（Zurek，[8]）在纯退相干的迭代随机幺正操作量子比特模型（Novotny等人，[6]）中的行为。我们的结论是，量子达尔文主义，它描述了一个开放系统S的量子力学演化的角度来看，它的环境E，是不是一个普遍的现象，但取决于输入状态的具体形式和类型的S-E-相互作用。此外，我们表明，在随机幺正模型的量子达尔文主义的概念，使人们能够明确地构建和指定人工输入状态的环境E，允许存储信息的开放系统S的利益与最大的效率。
2015-10-08 quant-ph
Unitary and non-unitary operators leverage perfect and imperfect single qutrit teleportation
Techno Main Salt Lake (Engg. Colg.), Techno India Group（泰科印度集团萨尔塔莱克工程学院）；Centre of Advanced Studies and Innovation Lab（先进研究与创新中心实验室）
本文研究了利用两种特定的三能级纠缠态作为资源，通过Alice和Bob共享的量子通道实现单个三能级态的传送，并探讨了测量算子对传送成功的影响。
2025-05-31 quant-ph
