A study of LOCC-detection of a maximally entangled state using hypothesis testing
我们研究了如何很好地回答"给定的量子态是否等于某个最大纠缠态“的问题。在假设检验的背景下,使用LOCC。在几个局部性和不变性条件下,利用群表示的基本理论,导出了几种特殊情况下的最优检验。通过进行量子隐形传态并检验态是否被传态,实现了一些最优检验。我们还将给出实现某些最优检验的有限过程。测试的性能将进行数值比较。
2006-09-13 quant-ph
Quantifying the performance of bidirectional quantum teleportation
本文通过归一化钻石距离和信道非保真度两种等价方式量化双向量子隐形传态的模拟误差,利用半定规划给出下界,证明Kiktenko等人的方案次优并提出最优替代方案,同时推广到双向受控隐形传态。
2022-10-19 quant-ph
Does Entanglement Correlation in Ground State Guarantee Quantum Energy Teleportation?
针对“基态纠缠关联能否保证量子能量隐形传态(QET)”的问题,研究以环面码为对象,通过自旋投影测量实验发现,基态纠缠关联下不存在能成功实现QET的局域操作与经典通信(LOCC),修正了普遍观点。
2025-02-10 cond-mat.other quant-ph
The SWAP Imposter: Bidirectional Quantum Teleportation and its Performance
双向量子隐形传态是在通信双方之间交换量子信息的基本协议。具体来说,两个个体利用共享的资源状态以及局部操作和经典通信(LOCC)来交换量子态。在这项工作中,我们简要地强调了我们的同伴论文[Siddiqui and Wilde,arXiv:2010.07905]的贡献。我们提出了两种不同的方法来量化非理想双向隐形传态的误差,分别用归一化钻石距离和信道失真度。然后,我们确定这两个指标给出的值对于这个任务是相等的。此外,通过放宽从LOCC允许的操作集,完全保持部分转置的积极性,我们得到的非理想双向隐形传态的误差的半定规划下界。我们评估这些界限的一些关键的例子-各向同性的状态,当没有资源状态。在这两种情况下,我们都找到了一个解析解。第二个例子建立了经典与量子双向隐形传态的基准。我们研究的另一个例子是通过广义振幅阻尼通道(GADC)发送的两个Bell态。对于这种情况下,我们找到了一个解析表达式的错误,以及一个数值解,同意前者的数值精度。
2022-10-19 quant-ph
Quantum Energy Teleportation between Spin Particles in a Gibbs State
从操作的角度来看,多体量子系统中的能量似乎在某种程度上是非局部分布的,因为系统组件之间存在相关性。这种非局部性允许用户通过LOCC(本地操作和经典通信)在不同系统组件的站点之间传输本地可用的能量。量子能量隐形传态是一个三步LOCC协议,在没有外部能量载体的情况下完成,用于在两个物理上分离但相关的站点之间有效地传输能量。我们应用这种LOCC隐形传态协议的模型海森堡自旋粒子对最初在量子热吉布斯态,使温度的显式参数。我们发现,在这种情况下,能量隐形传态在任何温度下都是可能的,即使温度高于粒子纠缠消失的阈值。这表明对于吉布斯自旋态,纠缠对于能量隐形传态并不是根本必要的;除了纠缠之外,相关性就足够了。不和谐-量子相关的可分离状态-在这方面被证明是一个量子资源的能量隐形传态,更多的不和谐始终与更大的能量产量。我们比较能量从粒子A到B在吉布斯状态直接本地能量提取的一般量子操作B和找到一个温度阈值低于本地操作的能量提取是不可能的。这个阈值基本上描绘了两个制度:一个高温制度,其中纠缠消失和其他量子关联产生的隐形传态只产生相对于本地提取和第二个低温隐形传态制度,其中能量是可用的B只有隐形传态。
2013-08-15 gr-qc hep-th quant-ph
Optimal teleportation with a mixed state of two qubits
我们考虑两个量子比特的混合状态的单个副本,并推导出经典通信(LOCC)辅助下的最佳保迹局部操作,以最大化这种状态可以实现的隐形传态的保真度。这些最优的局域操作可以通过单向通信来实现,并且如果原始态是纠缠的,则总是产生大于2/3的隐形传态保真度。这个最大可达到的保真度是一个纠缠度量,并量化了破坏量子态中纠缠所需的最小混合量。
2003-03-03 quant-ph
Teleportation and Superdense coding with Genuine quadripartite entangled states
我们研究了不同种类的真正的四体纠缠态作为量子资源用于隐形传态和超密集编码的有用性。我们研究了隐形传送未知的一个,两个和三个量子比特状态的可能性。我们表明,可以使用隐形传态协议发送任何一般的一个和两个量子比特的状态。限制类的三个量子比特状态也可以忠实地传送。我们还探讨了超密集编码协议在单接收机和多接收机的情况下。我们证明了存在真正的四体纠缠态,它可以通过发送两个量子比特来传输四个cbit。我们还讨论了LOCC范式下的多接收机场景的一些有趣的功能。
2007-05-14 quant-ph
Effect of relativistic acceleration on continuous variable quantum teleportation and dense coding
研究了相对论加速对局域波包连续变量态的量子隐形传态和密集编码的影响。这样的协议通常针对在惯性参考系中准备的对称资源进行优化。发送者和接收者的加速度的不匹配可以将不对称性引入到共享纠缠中,这对协议的效率具有影响,其超出了由于加速度引起的纠缠降级。我们展示了如何通过在协议中增加一个LOCC步骤来减少这些不对称损失。
2017-05-29 quant-ph
Quantum remote control: Teleportation of unitary operations
我们考虑在远距离量子系统上实现任意幺正操作U。U的这种远距离传送可以被看作是量子遥控。我们调查协议,实现这一目标,使用本地操作,经典通信和共享纠缠(LOCCSE)。利用因果关系和量子力学的线性,确定了必要的纠缠和经典通信的下限。我们特别详细地研究所需的资源,如果遥控是作为一个经典的黑盒实现。在这种情况下,我们证明了所需的资源,必然是那些需要实现双向状态隐形传态。
2000-07-04 quant-ph
Quantum Energy Teleportation versus Information Teleportation
该研究首次探讨了量子能量隐形传态(QET)与量子信息隐形传态(QIT)的联系,证明二者既相互独立又相互竞争,并在多体系统和纠缠qudits中确立了二者性能受纠缠资源约束的通用权衡界限。
2024-12-11 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Faithful Teleportation with Partially Entangled States
我们明确地写了一个一般协议的d态粒子(量子)通过部分纠缠对(纯)$n$态粒子的忠实隐形传态。该协议的经典通信成本(CCC)是$\log_{2}(nd)$比特,并且它由Alice执行的{ \em投影}测量和Bob(在从Alice接收测量结果之后)执行的酉算子来实现。我们证明了我们的协议的最优性,通过与集中和心灵传输策略的比较。我们还证明了如果$d>n/2$或如果忠实隐形传态后没有剩余纠缠,则{ \em any}协议的CCC至少为$\log_{2}(nd)$比特.此外,我们还发现了通过局域操作和经典通信(LOCC)将一个二分态转化为另一个二分态的过程中CCC的一个下界。
2004-07-27 quant-ph
Building multiparticle states with teleportation
我们描述了一个利用Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对产生任意N分纯量子态的方案。该协议只采用本地操作和N方之间的经典通信(N-LOCC)。特别是,我们依靠量子数据压缩和隐形传态来创建所需的状态。该协议可以用来获得任意N体纯态形成的两体纠缠的上界,在多个副本的渐近极限下。我们将其应用到几个多方国家的利益,表明在某些情况下,它不是最佳的。协议的推广是最佳的一些例子,我们认为,但可能仍然是效率低下的任意状态。
1999-07-25 quant-ph
Aspects of Quantum Energy Teleportation
本研究探索量子能量传送协议在有限温度、基态和激发态下的行为,分析纠缠作为资源的作用,并提出一种仅用测量、局域操作和经典通信从乘积基态提取能量的方法,以双量子比特模型为例,拓宽了QET的适用范围。
2025-03-25 quant-ph
Quantum Key Distribution via Charge Teleportation
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院)
本研究提出利用电荷传送实现量子密钥分发,通过本地操作和经典通信,在纠缠多体基态中实现精确的比特对称性和增强的鲁棒性,验证了其在近期内平台中的实用性。
2026-02-03 cs.CR cs.IT math.IT
Locally distinguishing a maximally entangled basis using shared entanglement
本文研究以部分纠缠态为资源的LOCC最大纠缠基区分问题,证明最优成功概率等于资源态的完全纠缠分数,并给出不完备基的上下界。
2024-10-09 quant-ph
Investigating global and topological order of states by local measurement and classical communication: Study on SPT phase diagrams by quantum energy teleportation
提出利用量子能量隐形传态协议与 LOCC,仅凭局域操作复现 Ising 及多种 SPT 模型相图,为实验识别非局域序和相变提供通用框架。
2023-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Practical distributed quantum information processing with LOCCNet
Institute for Quantum Computing, Baidu Research(百度研究院量子计算研究所)
分布式量子信息处理对于构建量子网络和实现更广泛的量子计算至关重要。在这个体系中,几个空间上分离的各方共享一个多体量子系统,最自然的操作集是局域操作和经典通信(LOCC)。LOCC作为量子信息理论与实践的一个重要组成部分,已经导致了许多重要的协议,如量子隐形传态。然而,由于LOCC的棘手结构和近期量子器件的限制,设计实用的LOCC协议是具有挑战性的。在这里,我们介绍LOCCNet,一个机器学习框架,促进分布式量子信息处理任务的协议设计和优化。作为应用,我们探索了各种量子信息任务,如纠缠蒸馏,量子态鉴别,和量子信道模拟。我们发现协议有明显的改进,特别是,在量子信息的量子态的纠缠蒸馏。我们的方法为探索纠缠及其在机器学习中的应用开辟了新的机会,这可能会加深我们对LOCC的力量和局限性的理解。LOCCNet的实现在Paddle Quantum中可用,Paddle Quantum是一个基于PaddlePaddle深度学习平台的量子机器学习Python包。
2021-09-22 cond-mat.dis-nn cs.IT cs.LG
Saturating the quantum Cramér-Rao bound using LOCC
量子Cramér-Rao界(QCRB)提供了量子力学在参数估计中所允许的最终精度极限。给定依赖于单个参数的任何量子态,总是存在使QCRB饱和的正算符值测量(POVM)。然而,QCRB饱和POVM并不总是有效地实现,特别是在多部系统。本文证明了基于局域操作和经典通信(LOCC)的POVM对固定本征基上任意概率分布的纯态或二阶混合态是QCRB饱和的.然而,没有经典通信的本地测量一般不是QCRB饱和的。
2020-07-18 quant-ph
Quantifying the performance of approximate teleportation and quantum error correction via symmetric two-PPT-extendibility
量子隐形传态的理想实现依赖于获得最大纠缠态;然而,在实践中,这样的理想状态通常是不可用的,而只能实现近似的隐形传态。考虑到这一点,我们提出了一种方法来量化使用任意资源状态时的近似隐形传态的性能。更具体地说,框架的任务后,近似隐形传态作为一个优化的模拟误差在单向本地操作和经典通信(LOCC)信道,我们建立了一个半定松弛的优化任务,而不是优化的两个PPT可扩展的通道的较大的集合。在我们的论文中的主要分析计算包括利用酉协方差对称性的身份通道建立显着减少的计算成本,后者的优化。其次,利用已知的近似隐形传态和量子纠错之间的联系,我们也应用这些概念来建立一个给定的量子信道上的近似量子纠错的性能上的界限。最后,我们评估我们的界限的各种例子的资源状态和渠道。
2023-01-27 cs.IT math.IT quant-ph
Improving the precision of multiparameter estimation in the teleportation of qutrit under amplitude damping noise
自量子隐形传态被发现以来,它一直致力于将未知的量子态从一方传送到另一方。然而,在遥感场景中,人们真正关心的是某些参数所携带的信息。研究了振幅阻尼噪声下量子隐形传态的多参数估计问题。特别地,提出了利用弱测量(WM)和环境辅助测量(EAM)来对抗AD噪声并提高多参数估计精度的两种方案。对于编码在量子态中的两相参量,可以得到量子费舍尔信息矩阵(Qk)的解析表达式。结果表明,EAM方案在提高独立估计精度和联合估计精度方面均优于WM方案。值得注意的是,EAM方案可以完全保证估计精度免受AD噪声的污染。其原因应归因于在AD噪声之后进行EAM的事实。因此,它从系统和环境中提取信息。研究结果表明,WM和EAM技术有助于远程量子传感,并可以推广到其他基于量子的量子信息任务下AD退相干。
2023-01-20 quant-ph
One-to-One Correspondence between Deterministic Port-Based Teleportation and Unitary Estimation
The University of Tokyo(东京大学)
研究确定性端口量子传送与单位元估计的最优保真度关系,推导端口量子传送的渐近最优保真度,并改进已有结果。
2026-03-22 quant-ph
Energy-constrained LOCC-assisted quantum capacity of bosonic dephasing channel
本文研究了能量约束下玻色退相位信道的LOCC辅助量子容量,通过推导能量约束压扁纠缠的上界并证明最优输入态和压扁信道的性质,给出了该容量的紧密上下界估计。
2022-10-15 quant-ph
Estimation of Power in the Controlled Quantum Teleportation through the Witness Operator
本文通过构建见证算子,实验性地估计了受控量子隐形传态中控制者控制权的下界,并发现标准W态经相位阻尼信道处理后比振幅阻尼信道能产生更多控制权。
2023-07-31 quant-ph
On the First Order Asymptotic Theory of Quantum Estimation
我们在量子估计的一阶渐近理论的基础上给出了严格的处理,并给出了合理的正则性条件。与以往的工作不同,我们不使用Fisher信息,也没有MLE,和最优估计构造的局部无偏估计。此外,我们对待状态估计的本地操作和经典通信(LOCC),和估计的量子操作。
2010-05-26 quant-ph
Entanglement-Assisted Discrimination of Nonlocal Sets of Orthogonal States
School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院);Intelligent Sensor Network Engineering Research Center of Hebei Province, Hebei GEO University(河北省智能传感器网络工程研究中心)
本文研究了多粒子纠缠在非局域正交态集鉴别中的作用,提出高效的LOCC协议,探讨了不同纠缠辅助方案的资源消耗,并发现避免量子 teleportation 的协议通常更高效。
2026-03-17 quant-ph
Quantum Entanglement Allocation through a Central Hub
提出在中心化枢纽架构中分配广义N比特W态的LOCC协议,仅需N比特量子存储器且通信成本最优,优于传统隐形传态,为高效量子互联网铺路。
2024-09-25 quant-ph
Three-Qubit Quantum Energy Teleportation Protocol for Significantly High Energy Efficiency Utilizing Superconducting Qubits
North South University(北南大学);University of Dhaka(达卡大学)
本研究提出基于新型Ising模型哈密顿量的三量子比特QET协议,通过单输入多输出和多输入单输出配置实现了显著提高的传送效率,展示了在超导量子比特中实现高能效能量传送的潜力。
2026-07-11 cs.ET quant-ph
Super sensitivity and super resolution with quantum teleportation
提出了一种基于连续变量量子隐形传态的量子增强相位估计方法。相干态探测到的相移可以通过使用双模压缩真空态的供应来重复地传送状态以再次与相移相互作用来增强。这样,由于相移的相干叠加,可以同时获得超分辨率和超灵敏度。在足够强的压缩条件下,该方案可以实现海森堡有限灵敏度和超分辨.所提出的方法可以用当前或近期的CV隐形传态技术来实现。
2018-05-14 quant-ph
Full Bloch sphere teleportation of spinor Bose-Einstein condensates and spin ensembles
量子隐形传态是利用共享纠缠在两个位置之间传递量子信息。目前的隐形传态方案大致属于两类之一,要么量子比特或连续变量隐形传态。在连续变量近似下,自旋系综上的自旋相干态可以被传送到离给定偏振方向有很小偏差的态。然而,对于大偏差的自旋相干态,没有方便的隐形传态协议存在。最近,我们提出了一个量子隐形传态方案,将自旋相干态置于布洛赫球的赤道上,在两个相距较远的粒子之间进行隐形传态(A.N. Pyrkov和T.伯恩斯,新。16,073038(2014))。在这里,我们推广协议的自旋相干态的任意位置上的布洛赫球。我们提出的方案打破了经典的界限的基础上通信的无条件情况下和量子态估计后选择。
2014-11-26 quant-ph
Reliable teleportation in trapped ions
我们研究了一种方法,用于实现一个可靠的隐形传态协议(理论上,100%的成功率)的内部状态被困离子。量子信道(四个贝尔态中的任何一个)的产生可以在尊重对个体寻址的技术限制并且不要求Lamb-Dicke机制的情况下进行。一个适当的贝尔分析仪,转换成一个完全解开的贝尔基酉,被认为是。研究了隐形传态过程的可能误差来源和保真度估计。最后,我们讨论了实验问题,提出了一个方案,本计划可以实施。
2000-09-11 quant-ph
Quantum Benchmark for Teleportation and Storage of Squeezed States
我们为零位移单模压缩态的隐形传态和存储提供了一个量子基准。对于纯压缩输入态,保真度高于81.5%,以获得优于任何经典的策略的基础上估计的未知压缩和压缩态的重新准备。对于压缩热输入态,我们得到了一个上、下界的经典平均保真度收紧适度的混合度。这些结果使最近的实验与压缩光的关键讨论。
2008-04-29 quant-ph
Enhancing teleportation of quantum Fisher information by partial measurements
量子隐形传态的主旨是将信息从一方完全传送到另一方。但从参数估计的角度来看,需要传送的是特定参数所携带的信息,而不是总量子态的信息。针对环境中不可避免的噪声,提出了两种利用部分测量技术增强振幅阻尼噪声下量子费舍尔信息(QFI)隐形传态的方案。我们发现后部分测量可以大大提高量子感生量子感生,而前部分测量和后部分测量反转相结合可以完全消除退相干的影响。我们发现,在某种程度上,增强QFI隐形传态比提高保真度隐形传态更经济。我们的工作扩展了部分测量作为一种量子技术的能力,以对抗量子信息处理中的退相干。
2015-11-05 quant-ph
Simultaneous estimation of relative phase and coherence in astronomical interferometry
Henan Normal University(河南师范大学);Nanchang Hangkong University(南昌航空大学);Capital Normal University(首都师范大学)
研究天文干涉测量中相对相位和相干性的同时估计,基于直接干涉测量与连续变量量子隐形传态方案,发现直接干涉测量方案量子克拉美罗界更低,确定外差检测为近最优测量方案,还分析了不同方案在不同基线的精度表现。
2026-07-28 quant-ph
Macroscopic quantum teleportation with ensembles of qubits
该研究提出两种量子隐形传态协议,通过量子非破坏性测量等方法实现自旋相干态总自旋变量的隐形传态,理想情况下平均角误差为零,单次运行大系综角误差约0.1弧度,性能优于经典策略且对退相干鲁棒。
2025-04-17 quant-ph
Experimental Quantum Teleportation of a Two-Qubit Composite System
量子隐形传态是一种将量子系统的状态从一个位置转移到另一个位置的方法,是量子通信的核心,在许多量子计算协议中起着重要作用。以前的实验演示已经用光子或离子量子比特实现。最近,远距离传送和开放目的地传送也已经实现。到目前为止,以前的实验只能传送单个量子比特。然而,由于单量子比特的隐形传态不足以实现量子通信和计算的大规模实现2 -5,因此包含两个或更多量子比特的复合系统的隐形传态被视为量子信息科学中的长期目标。在这里,我们给出了一个两量子比特复合系统的量子隐形传态的实验实现。在实验中,我们开发并利用一个六光子干涉仪来传送任意偏振态的两个光子。对于两个量子比特系统,观测到的不同初始态的隐形传态量子效率都远远超过了0.40的状态估计极限。我们的六光子干涉仪不仅为实现复杂系统的隐形传态迈出了重要的一步,它还将为未来的一些基本量子通信和计算协议的实验研究提供支持,例如量子中继的多级实现,容错量子计算,通用量子纠错和单向量子计算。
2006-09-18 quant-ph
On Identification of Heat and Work in Quantum Many-Body Systems with Local Operations and Classical Communication
Tohoku University(东北大学)
该研究针对量子热力学中热与功识别模糊的问题,基于局域操作与经典通信(LOCC)的优化条件,提出将量子能量隐形传态(QET)可提取的优化能量归为功、未优化的不可控能量归为热的方案,还推导了广义克劳修斯不等式并通过类Kitaev模型验证。
2026-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effects of partial measurements on quantum resources and quantum Fisher information of a teleported state in a relativistic scenario
在自由狄拉克场模所经历的Unruh效应存在的情况下,我们讨论了单量子位和双量子位量子态的隐形传态,这些量子态由权参数$θ$和相位参数$ϕ$表示。研究了部分测量(PM)和部分测量反转(PMR)对隐形传态的量子资源(QR)和量子费舍尔信息(QFI)的影响.特别是,我们讨论的QFI,量子相干性(QC),以及相对于PM和PMR强度的保真度的最佳行为,并检查Unruh噪声对最佳估计的影响。研究发现,在单比特情形下,相位参数的最优估计发生时的PM(PMR)强度,与单比特态的隐形传态保真度和质量控制达到最大值时的PM(PMR)强度相同.另一方面,将结果推广到两量子比特的隐形传态,我们发现在两量子比特的隐形传态中,权重参数中的编码信息比单量子比特的隐形传态更好地抵抗Unruh噪声。然而,提取编码在相位参数中的信息在单量子比特隐形传态中比在两量子比特隐形传态中更有效。
2020-05-11 quant-ph
Estimation of unitary quantum operations
讨论了利用纠缠最优估计一个未知幺正量子操作的问题。其思想是准备一个纠缠对,将未知幺正应用于其中一个部分,然后测量联合输出态。该测量可以是纠缠的测量或者其可以是可分离的(例如,LOCC)。这些可能性之间的比较,它表明,通过使用非可分离的测量,可以提高估计的准确性的一个因素的$2(d+1)/d$其中$d$是希尔伯特空间上的$U$行为的维度。
2004-05-02 quant-ph
Experimental realization of a three-photon asymmetric maximally entangled state and its application to quantum teleportation
量子纠缠是量子信息处理的基础资源,在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域有着广泛的应用。早期对量子纠缠的研究主要集中在量子比特态上,但近年来,越来越多的研究开始关注高维纠缠态。与量子比特纠缠态相比,高维纠缠态具有更大的信息容量和实现更复杂量子应用的潜力。在这封信中,我们实验制备了一种特殊的高维纠缠态,即所谓的三光子非对称最大纠缠态,它由两个二维光子和一个四维光子组成。利用这种非对称最大纠缠态作为资源,我们还实现了量子隐形传态的原理验证实验,实现了量子信息从两个量子比特到一个量子比特的传输。该量子隐形传态的量子数在0.79 ~ 0.86之间,远高于单拷贝量子态估计的最佳极限2/5和量子-量子重叠的最大极限3/4,从而证实了这是一种真正的非经典四维隐形传态.在这里实现的非对称纠缠态有可能被用作未来量子网络中的量子接口,允许通过本工作中展示的量子隐形传态协议在不同维度的量子对象之间进行量子信息传输。
2022-12-01 quant-ph
Adaptive estimation and discrimination of Holevo-Werner channels
被称为维尔纳态的量子态有几个有趣的性质,它们经常用来阐明量子信息的不寻常性质。与这些状态密切相关的是Holevo-Werner通道,其Choi矩阵是Werner状态。利用这些通道是隐形传态协变的,因此可以通过隐形传态来模拟,我们计算了它们的通道定义参数的自适应估计的最终精度。同样,我们约束的最小错误概率影响的自适应歧视的任何两个这些渠道。在这种情况下,我们证明了一个分析公式的量子beschoff界也有一个直接对应的类去极化通道。我们的工作利用了[Pirandola and Lupo,PRL 118,100502(2017)]中建立的先前方法,以在任何有限维度上设置与这类有趣的量子信道相关的量子极限。
2018-01-16 quant-ph
Quantum teleportation in high dimensions
精确测量或完美克隆未知量子态是量子力学定律所禁止的。然而,量子隐形传态在原理上允许利用纠缠在遥远的量子系统之间忠实地和非实体地传输未知的量子态。关于单光子、原子、囚禁离子、固体中的缺陷和超导电路的量子态的隐形传态已经有许多实验。然而,迄今为止的所有演示都限于量子系统的量子化多个能级的二维子空间$-$,即所谓的量子位$-$。通常,一个量子粒子不仅可以自然地具有多个自由度,而且许多自由度可以具有超出简化二能级子空间的高量子数。利用多端口分束器和辅助单光子,我们提出了一种资源有效且可扩展的任意高维光子量子态隐形传态方案。我们首次报道了量子夸克态的量子隐形传态实验,量子夸克态等价于自旋为1的系统。在相互无偏基中对一组完整的12个状态进行测量,得到的隐形传态保真度为0.75(1),远高于最佳单拷贝量子态估计极限的12。保真度也超过了2/3的限制,这是仅通过量子比特解释的最大可能。因此,我们严格证明了一个真正的三维的,普遍的,高度非经典的量子隐形传态。结合以前的方法隐形传态的两个粒子的复合状态和多个自由度,我们的工作提供了一个完整的工具箱隐形传态的量子粒子完好无损。我们希望我们的研究结果将为量子技术在高维中的应用铺平道路,因为隐形传态在量子中继器和量子网络中起着核心作用。
2019-08-02 quant-ph
Quantum interactive proofs using quantum energy teleportation
该研究利用QST与QET构造兼具完备性、可靠性和零知识性的QIP协议,并扩展至分布式及多证明者场景,给出PSPACE内的安全量子认证方案。
2023-06-14 cs.CC cs.CR cs.IT
Transfer of quantum states using finite resources
讨论了在有限的资源下,利用噪声量子信道从Alice向Bob传输量子比特的问题。作为传输的基本协议,我们采用了量子隐形传态。结果表明,在一定的信道质量下,直接隐形传态结合量子比特净化优于纠缠净化。然而,如果信道的质量相当低,则应当简单地应用估计准备方案。
2000-12-14 quant-ph
Bidirectional quantum teleportation of even and odd coherent states through the multipartite Glauber coherent state: Theory and implementation
提出基于多部分Glauber相干态的双向量子隐形传态协议,利用QFI和HSS优化触发相位估计,实现Alice与Bob间偶、奇相干态的高效双向传输与重构。
2023-09-14 quant-ph
Teleportation Game: Quantum Teleportation in Multi-Agent Systems for Interactive Music
University of Plymouth(普利茅斯大学);Stanford University(斯坦福大学)
研究用于交互式音乐的多智能体量子系统,通过单量子比特概率幅度调制和量子相位估计编码智能体行为,利用量子隐形传态通信,将噪声和退相干视为创意条件,开发评估方法,证明隐形传态是有前途的交互机制并指明未来方向。
2026-09-16 cs.SD quant-ph
Quantum teleportation between moving detectors in a quantum field
本文研究了在闵可夫斯基真空中,由Unruh-DeWitt探测器耦合到公共量子场的连续变量的量子隐形传态。Unruh-DeWitt探测器的未知相干态从一个惯性代理(Alice)传送到一个几乎均匀加速的代理(Rob,相对论运动),使用最初纠缠并由这两个代理共享的探测器对。量子隐形传态的平均物理保真度与观测者的坐标系无关,但在Alice对联合测量事件的未来光锥进行纠缠度量时,量子隐形传态的平均物理保真度总是低于经典隐形传态的最佳保真度。纠缠探测器对的量子态相对于初始态的畸变会显著抑制保真度,即使在光锥周围探测器仍然处于强纠缠状态时也是如此。我们指出在Minkowski框架或准Rindler框架中观察到的探测器对纠缠的动力学与我们所建立的量子隐形传态的物理保真度没有直接关系。这些结果对于在环境影响下相对论量子系统中合理选择态和参数范围以及估算量子隐形传态的效率具有指导意义。
2012-04-06 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum teleportation benchmarks for independent and identically-distributed spin states and displaced thermal states
一个成功的状态转移(或隐形传态)实验必须比“最佳”测量和准备程序设定的基准更好。我们考虑了下列状态族的基准问题:(i)给定温度的位移热平衡态;(ii)状态完全未知的独立同备量子位。对于第一个家庭,我们表明,最佳的程序是外差测量,然后准备一个相干态。这个过程被认为是最佳的相干态和压缩状态的“重叠保真度”的品质因数。在这里,我们证明了它的最优性方面的跟踪范数距离和上确界风险。对于第二个问题,我们考虑n.i.d.。在任意未知状态$ρ$中的自旋1/2系统,并寻找测量-准备对$(M_{n},P_{n})$,对于该测量-准备对,重构状态$ω_{n}:=P_{n}\circ M_{n} (ρ^{\otimes n})$尽可能接近输入状态,即$\|ω_{n}- ρ^{\otimes n}\|_{1}$小。品质因数是基于输入和输出状态之间的迹范数距离。我们表明,渐近与$n$的这个问题是等价的第一个。$(M_{n},P_{n})$的证明和构造使用了为状态估计而发展的局部渐近正态性理论,该理论表明i.i.d.量子模型在很强的意义上可以近似为量子高斯模型。计量部分与“最佳估计”相同,表明“基准”和估计是渐近设置中密切相关的问题。
2010-10-13 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Exploring quantum properties of bipartite mixed states under coherent and incoherent basis
本文探究了两体混合态在相干和非相干基下的量子性质,证明相干性只能在可分基中测量,并发现非定域性并非量子隐形传态的必要条件。
2025-06-02 quant-ph
Quantum teleportation between moving detectors
通常认为,使用局域量子物体进行量子隐形传态,其中一方或双方在真空中加速,由于Unruh效应的加热,保真度会降低。本文指出,在解释量子隐形传态中所有的相对论效应时,Unruh效应并不是全部。首先,即使两个量子物体都处于惯性运动中,公共场环境也可能会降低保真度。第二,进入动力学描述的相对论效应,如框架依赖性,时间膨胀和多普勒频移,已经存在于惯性运动中,可以与量子场中的均匀加速效应竞争,甚至压倒这种效应。我们表明,这是不正确的,更大的加速度的对象必然会导致更快的退化保真度。这些主张是基于四个情况下的量子隐形传态,我们研究了使用两个Unruh-DeWitt检测器耦合通过一个共同的量子场最初在闵可夫斯基真空。我们发现,相对于传统的Minkowski时间片上的量子纠缠,光锥周围的量子纠缠是量子隐形传态的平均保真度优于经典的必要条件.这些结果对于在环境影响下相对论量子系统中合理选择态和参数范围以及估算量子隐形传态的效率具有指导意义。
2015-05-10 gr-qc hep-th quant-ph
Ultimate Precision of Adaptive Noise Estimation
假设量子力学允许的最一般的策略,我们考虑量子信道中噪声参数的估计。这是基于无限纠缠和任意量子操作的开发,使得信道输入可以交互地更新。在这个一般的情况下,我们画了一个新的量子精密测量和隐形传态之间的联系。事实上,对于任何传送协变信道(例如,泡利,擦除,或高斯信道),我们发现,自适应噪声估计不能击败标准的量子限制,与量子费舍尔信息被确定的信道的Choi矩阵。作为一个例子,我们建立了最终精度估计多余的噪声在热损耗信道,这是至关重要的量子密码。由于我们的一般方法适用于任何功能,这是单调的跟踪保持映射,它可以被应用到简化其他自适应协议,包括那些量子信道歧视。设定噪声估计和鉴别的极限为探索量子传感、成像和断层扫描的边界铺平了道路。
2017-03-15 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Phase-Covariant Quantum Benchmarks
我们给出了一个适合于纯测试态和混合测试态的隐形传态和量子存储实验的量子基准。该基准是基于一个家庭的相位协变状态的平均保真度,并证明了一个实验不能被模拟的经典设置,即,通过测量和准备方案。我们给出了量子比特的解析解,它与标准状态估计方法有重要的区别,并计算了相干态和压缩态(纯态和混合态)的基准值。
2008-07-31 quant-ph
The Role of Entanglement in Quantum Communication, and Analysis of the Detection Loophole
在本论文中,我们首先扩展了隐形传态模拟的技术,即在纠缠资源态中加入噪声来模拟信道效应。通过在通信步骤中引入经典噪声,我们证明了使用隐形传态来模拟不仅仅是泡利信道是可能的。这个新的类的特点,并详细研究了一个特定的资源状态,导致一个家庭的模拟通道命名为“保利阻尼通道”,其属性进行了分析。另外还介绍了一类新的量子态--“相位Werner”态,它的纠缠特性与一个有趣的猜想--负部分转置束缚纠缠态有关。Holevo-Werner通道,这些国家连接,被证明是隐形传态协变。我们利用这一点提出了几个有趣的结果,包括最佳的信道定义参数的估计。首次给出了Holevo-Werner信道的最小二进制鉴别误差的有界性,并给出了量子二进制鉴别误差的解析形式.我们还考虑了这些通道的密钥容量,展示了不同的纠缠措施如何为这些通道的不同区域提供更好的上限。最后,提出了一种产生新的贝尔不等式的方法,利用非物理概率分布得到新的不等式。数以万计的新的不等价的不等式产生,并检查它们的有用性,在关闭检测漏洞的不完美的检测器,与目前的最佳建设。给出了两个可能等于或优于最佳构造的候选贝尔不等式。
2019-04-26 quant-ph
Channel Simulation in Quantum Metrology
在这篇综述中,我们讨论了如何使用信道模拟来简化量子参数估计的最一般的协议,其中可以采用无限纠缠和自适应联合操作。当编码在量子信道中的未知参数在模拟信道的环境程序状态下完全传输时,最优自适应估计不能超过标准量子极限。在这种情况下,我们阐明了量子隐形传态作为一个原始的操作,它允许一个完全减少自适应协议在合适的隐形传态协变信道,并获得匹配的参数估计的上限和下限的关键作用。对于这些通道,我们可以直接用它们的Choi矩阵表示量子CramérRao界。我们的评论认为,离散和连续变量系统,也提出了一些新的结果玻色子高斯信道使用另一种次优模拟。如何设计能达到海森堡极限的量子信道的模拟是一个开放性的问题。
2018-04-17 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Distinguishability of Quantum States by Positive Operator-Valued Measures with Positive Partial Transpose
研究了二分量子态的正部分转置正算符值测度(PPT POVM)可解性。本文的贡献包括:(1).本文对[M. Horodecki $et. al$,物理学评论快报。90,047902(2003)],其显示了他们用于检测不可重复性的方法的局限性。(二)、我们发现,一个最大纠缠态和它的正交补,无论有多少副本提供,不能区分PPT POVM,甚至明确。这个结果比以前已知的\cite{DUAN06,BAN11}强得多。(三)、研究了区分量子态的纠缠代价。证明了$\sqrt{2/3}\ket{00}+\sqrt{1/3}\ket{11}$是用PPT POVM区分三种Bell态的充分必要条件。在可分离操作下,得到了区分$d\otimes d$纯态及其正交补态的纠缠代价的上界。基于这个界限,我们可以构造两个正交的量子态,它们不能被可分的POVM明确区分,但是有限的副本可以使它们完全被LOCC区分。我们进一步观察到,无论$d$的值是多少,一个两量子比特的最大纠缠态总是足以区分$d\otimes d$纯态和它的正交补态.与此形成鲜明对比的是,要用可分的POVM区分这两种态,总是需要Schmidt数至少为$d$的纠缠态。作为应用,我们证明了区分$d\otimes d$最大纠缠态和它的正交补态的纠缠代价必须是$d=2$的最大纠缠态,这意味着隐形传态是最优的,一般情况下,它可以被选择为$\mathcal{O}(…
2014-04-01 quant-ph