Transfer information remotely via noise entangled coherent channels
本文提出了一种广义的量子隐形传态方案,研究了远程传输未知多奇偶纠缠相干态的可能性。介绍了一种理论方法来产生最大纠缠相干态,并将其用作量子信道。我们表明,平均光子数起着核心作用的保真度的信息。噪声参数可以被认为是一个控制参数,只有小值的平均光子数。
2010-02-11 quant-ph
Controllable double quantum state transfers by one topological channel in a frequency-modulated optomechanical array
提出了一种基于一维调频光机阵列的拓扑保护边缘通道实现量子态传输的方案。我们发现,通过频率调制消除反向旋转波项后,光机阵列可以映射到一个Su-Schrieffer-Heeger模型。利用Su-Schrieffer-Heeger模型的边缘通道,我们证明了光子左边缘态和光子右边缘态之间的量子态传输可以实现高保真度.特别地,通过控制腔场之间的次近邻相互作用,我们的方案还可以实现基于同一信道的另一种声子量子态的转移,这与以往的研究仅实现一种量子态的转移不同.我们的方案提供了一种以可控方式切换两种不同类型的量子态转移的新途径。
2019-12-31 quant-ph
Long quantum channels for high-quality entanglement transfer
高质量的量子态和纠缠转移可以在弹道机制下运行的未调制自旋总线中实现,这发生在端点量子位A和B通过与链内交换相当的交换相互作用$j_0$耦合到链时。实际上,表征传输质量的转变幅度对于有限的最佳值$j_0^{opt}(N)$表现出最大值,其中$N$是信道长度。我们表明,$j_0^{opt}(N)$规模为$N^{-1/6}$大$N$,它确保了高质量的纠缠传输,即使在任意长的信道的限制,几乎独立的信道初始化。例如,对于任何链长,平均量子态传输保真度都超过90%。我们强调,采取相反的观点,应$j_0$实验约束,高质量的传输仍然可以通过调整信道长度,以其最佳值。
2011-05-30 quant-ph
Classification of two-particle quantum channels of information transfer
基于对称性量子比特态空间群的不可约表示和密度矩阵谱的性质,建立了信息传输的两粒子量子信道的态分类。结果表明,态解纠缠的原因可能是非零密度矩阵本征值的退化。在具有非简并密度矩阵的态中,解纠缠态形成二维特殊态表面。
2007-02-10 quant-ph
State transfer in intrinsic decoherence spin channels
通过解析求解主方程,研究了Milburn内禀退相干模型中量子态的转移、纠缠的产生和分布。结果表明,理想的自旋通道会被内禀退相干环境破坏,并且随着退相干速率$γ$和自旋链长度$N$的增加,这种破坏作用变得越来越严重.对于无限演化时间,态转移保真度和产生纠缠与分布纠缠的并发度均接近稳态值,且与退相干率$γ$无关,随自旋链长度$N$的增加而减小.最后,我们提出了两个修改后的自旋链,可以作为近完美的自旋通道的长距离状态转移,即使在存在本征退相干环境$\mathcal {F}{[ρ(t)]}$。
2011-10-07 quant-ph
The classification of rebit quantum channels
针对rebit信道分类长期缺失的问题,本文指出qubit信道分类策略不再适用,并提出替代方法完成完整分类,且展望其在真实量子系统与量子色觉模型中的应用。
2025-05-13 quant-ph
One-mode Bosonic Gaussian channels: a full weak-degradability classification
本文对单模高斯玻色子信道的退化性进行了全面的分析。我们表明,除了类的通道是酉等价的加性经典噪声的通道,这些地图的特点是在弱和/或抗降解性。此外,一组新的信道具有空量子容量被确定。这是通过利用单模高斯映射的组成规则和抗退化信道不能用于传输量子信息的事实来完成的。
2006-12-14 quant-ph
Entanglement Generation via Non-Gaussian Transfer over Atmospheric Fading Channels
在这项工作中,我们探索的有用性的非高斯纠缠态作为一种资源,通过大气信道的量子通信。我们概述了初始条件,其中非高斯状态转移导致增强的纠缠转移相对于通过高斯状态转移。然而,我们得出结论,在(预期的)操作场景中-其中大多数通过空中传输的非高斯状态是通过光子减法,加法或替换从传入的高斯状态中及时创建的-通过非高斯状态传输的站之间的纠缠生成率将大大低于直接高斯状态传输所创建的。后选择,蒸馏和量子存储器在改变这一结论的作用进行了讨论,并通过单光子技术产生的纠缠率的比较。我们的研究结果表明,在短期内纠缠高斯态,压缩超过一些适度的水平,提供了最有吸引力的命题通过高损耗大气信道的纠缠分布。我们的结果的影响,基于纠缠的量子密钥分发到低地球轨道。
2015-10-20 quant-ph
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
Pauli transfer matrix direct reconstruction: channel characterization without full process tomography
本文提出一种通过特定输入态和泡利测量直接重构泡利转移矩阵元素的层析协议,相比标准量子过程层析可指数级减少实验配置数量,同时保持相同采样次数,提升了选择性信道表征的效率。
2023-10-31 quant-ph
Optimal Bounds on State Transfer Under Quantum Channels with Application to Spin System Engineering
量子控制在量子信息科学和技术中的现代应用要求对量子态和量子信道进行精确的表征。特别是,高性能量子态工程通常要求量子态通过可实现的受控演化以最佳效率传输,后者通常由量子信道建模。当一个合适的量子控制模型的感兴趣的系统被构建,探索的最佳界限的状态转移的基础量子信道,然后是一个重要的任务。本文分析了不同类型的量子信道,包括幺正信道、混合幺正信道和马尔可夫信道的态传输效率问题。然后,我们应用该理论的核磁共振(NMR)实验。我们表明,核磁共振中最常用的两种控制技术,即梯度场控制和相位循环,可以用混合么正通道来描述。然后,我们表明,采用混合幺正通道不扩展幺正可达区域的国家。同时,提出了一种结合相干射频场控制、梯度场控制和相位循环的最优实验设计策略,以最大化状态转移效率和最小化实验次数为目标。最后,我们进行了两个和三个自旋系统的伪纯态制备实验,以测试的束缚理论,并证明非幺正控制手段的有用性。
2019-03-24 quant-ph
High-fidelity state transfer through long-range correlated disordered quantum channels
我们研究了$XX$自旋$1/2$链中的量子态转移,其中两个通信自旋弱耦合到具有无序现场磁场的通道。波动的建模与自相似的配置文件服从幂律谱的长程相关序列。我们表明,该通道是能够执行一个几乎完美的量子态转移在大多数的样品中,即使在存在大量的无序提供的程度,这些相关性是足够强的。在这种情况下,我们还表明,缺乏镜像对称并不会影响高质量结果的可能性。我们的研究结果在设计量子通信协议的鲁棒设备方面又向前迈进了一步。
2017-08-05 quant-ph
Teleportation is necessary for faithful quantum state transfer through noisy channels of maximal rank
量子隐形传态可以实现量子态的确定性和可靠性传输,前提是在发送者和接收者之间预先共享一个最大纠缠态,并提供单向经典信道.在这里,我们证明了这些资源不仅是足够的,而且是必要的,确定性和忠实地发送量子态通过任何固定的噪声信道的最大秩,当一个单一的使用信道被接纳。换句话说,对于这个信道族,没有其他基于不同(可能更便宜)资源集的协议能够取代量子隐形传态。
2010-04-01 quant-ph
Conclusive and arbitrarily perfect quantum state transfer using parallel spin chain channels
我们提出了一个通过自旋链通道实现量子通信的协议。通过将双轨编码与仅在接收端的测量相结合,我们可以最终获得完美的状态转移,其成功概率可以任意接近1。作为这样的振幅延迟通道的一个例子,我们展示了如何两个平行的海森堡自旋链可以被用作量子线。在N个自旋为1/2的粒子的海森堡链中,可以在N ^1.7量级的时间尺度内实现失败概率低于P的完美态转移。|ln(P)|.我们证明,我们的计划是更强大的退相干和非最佳的定时比任何计划使用单自旋链。
2005-02-21 quant-ph
Group transference techniques for the estimation of the decoherence times and capacities of quantum Markov semigroups
量子信道的容量和退相干时间都量化了量子信息可以承受与其环境相互作用的退化的程度。然而,直接计算容量通常是难以处理的。最近的许多工作都集中在上界某些能力方面更容易处理的数量,如特定的规范从算子理论。与此同时,最近也有大量的进展,估计退相干时间的技术,从分析和几何,即使许多困难的问题仍然开放。在这篇文章中,我们介绍了一类连续时间的量子信道,我们称之为转移信道,这是通过表示理论建立从一个经典的马尔可夫核定义在一个紧群。我们研究两个子类的内核:Hörmander系统紧李群和有限群上的马尔可夫链。传递通道的示例包括去极化通道、去相位通道和作用于$d$量子位的集体退相干通道。提出的一些估计是新的,如随机交换子系统的通道。然后,我们扩展工具开发的高,Junge和LaRacuente在早期的工作转移估计的经典马尔可夫内核的转移通道,并以这种方式研究不同的非交换函数不等式。这篇文章的主要贡献是应用这种转移原理来估计各种容量以及估计纠缠打破时间,定义为第一次为该信道成为纠缠打破。此外,我们的估计举行非遍历信道,如集体退相干信道,一个重要的情况下,一直被忽视,因为缺乏技术。
2021-06-04 quant-ph
Optimized dynamical control of state transfer through noisy spin chains
我们提出了一种方法,通过噪声量子信道(自旋链)的状态转移的速度和保真度的最佳控制的折衷。这个过程被视为通过费米子浴的量子比特状态转移。我们表明,动态调制的边界量子比特的水平,可以确保状态转移的速度和保真度的最佳折衷。这可以通过动态优化信道的传输频谱来实现。所得到的最优控制是强大的静态和波动噪声在通道的自旋-自旋耦合。它还可以在信道中存在对角无序(现场能量噪声)的情况下促进传输。
2015-01-09 quant-ph
Transfer of nonclassical features in quantum teleportation via a mixed quantum channel
研究了双模压缩真空中受热环境影响的量子信道中连续变量态的量子隐形传态。压缩真空的每一个模式被假定经历相同的热影响。研究发现,当量子信道的混合双模压缩真空是可分离的时,任何可能强加于初始未知态的非经典特征都不能传递到接收站.双模高斯态是可分的当且仅当它有一个正的$P$函数,其中一个是双模压缩真空态.研究发现,由于量子信道中量子纠缠的脆弱性,在热环境下,量子隐形传态可能产生比直接传输更大的噪声。
2000-03-18 quant-ph
Transfer of single photon polarization states by two-channel continuous variable teleportation
两个正交单光子偏振态的叠加通常用作光学量子比特。如果通过连续变量量子隐形传态发送这样的量子比特,则由于不完美纠缠引起的量子比特状态的修改导致输出状态的平均光子数增加。这种效应可以解释为单光子输入的一次偶然的量子克隆。分析了单光子隐形传态的输出统计特性,并从偏振量子比特方程出发,推导出了传输和克隆量子比特的概率。
2005-11-22 quant-ph
Classification and purification for the independent quantum channel through quantum error-correction
量子纠错的实质是利用冗余的希尔伯特空间来识别和纠正错误,而量子信道的信道保真度并不影响哪些错误可以被识别和纠正。在此基础上,发现利用量子纠错可以将独立的量子信道分为5种类型,并对其中的4种进行提纯。在量子纠错中发现,量子态的退相干可能与量子噪声下量子态的识别程度有关,证实了量子信道的纯度决定了其保持量子态量子特性的能力,而不是保真度。在这项工作中,独立的泡利通道的量子纠错的识别证明。
2021-10-26 quant-ph
Quantum Key Distribution and String Oblivious Transfer in Noisy Channels
证明了在噪声信道上量子密钥分发(QKD)协议对量子物理所允许的最一般攻击的无条件安全性。我们使用的事实是,在以前的论文中,我们已经减少了这个QKD协议的无条件安全性的证明,证明相应的量子串不经意传输(字符串QOT)协议将是无条件安全的鲍勃,如果实现了一个无条件安全的比特承诺计划。我们证明了一个引理,延长了姚明(一位)QOT协议的安全证明这个字符串QOT协议。这个结果和上面提到的减少意味着我们的QKD协议的无条件安全性,尽管我们以前的证明,无条件安全的比特承诺方案是不可能的。
1996-06-04 quant-ph
Robust quantum state transfer via topologically protected edge channels in dipolar arrays
我们展示了如何利用二维拓扑自旋系统的手征边缘态实现远距离量子比特之间的量子态转移。我们的实现基于里德伯原子允许实现的量子态传输协议在国家的最先进的实验装置。特别是,我们展示了如何适应标准的状态传输协议,使其对分散和无序的影响。
2016-07-05 physics.atom-ph quant-ph
Transfer of Gravitational Information through a Quantum Channel
在原子干涉仪的研究中,引力信息通过原子的内部和外部自由度的相关性被并入原子状态。因此,很难通过使用标准的隐形传态方案来传递信息。本文提出了一种利用纠缠原子态提供的量子信道传输引力信息的新方案。重要的是,量子信道的存在抑制了相位噪声,提高了原子干涉仪的灵敏度。因此,我们的建议提供了新的读出机制的干涉仪具有改善的信噪比。
2013-08-21 gr-qc quant-ph
Mesoscopic continuous and discrete channels for quantum information transfer
研究了在介观器件中实现完美量子态转移的可能性。我们讨论的情况下,Fano-Anderson模型扩展到两个杂质。对于一个无限自由度的通道,我们得到了强耦合和弱耦合非共振情况下的相干行为。对于有限数量的自由度,相干行为与弱耦合和共振条件相关联。
2005-05-30 cond-mat.other quant-ph
Multi-Channel Electron Transfer Reactions: An Analytically Solvable Model
我们提出了一种分析方法来理解问题的多通道电子转移反应在溶液中,模拟一个粒子进行扩散运动的影响下,一个供体和几个受体的潜力。施体势和受体势之间的耦合被假定为由狄拉克δ函数表示。本文中的扩散运动用Smoluchowski方程表示。我们的解决方案需要知识的拉普拉斯变换的格林函数的运动在所有的非耦合的潜力。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dual-channel Transfer and Modulation of Optical Vortices in a Ladder-Type System
提出对称性破缺阶梯型三能级量子系统的双通道闭环结构,利用三波混频实现光学涡旋转移,生成新月和花瓣形输出场,可通过控制场非同步调制轨道角动量与空间分布,可用作可调谐光学调制器。
2025-05-02 physics.optics quant-ph
Quantum-State Oblivious Transfer over Quantum Erasure Channels
The University of Texas at Arlington(阿灵顿得克萨斯大学)
研究量子擦除信道上信息论安全的量子态不经意传输,提出有限块长界并证明恶意与诚实但好奇情形容量相同。
2026-10-06 cs.IT math.IT quant-ph