Faithful Squashed Entanglement
压缩纠缠是对两体量子态纠缠的一种度量。在本文中，我们提出了一个压缩纠缠的下界的距离可分离状态的集合。这意味着压缩纠缠是忠实的，也就是说，严格正的当且仅当状态是纠缠的。我们从量子条件互信息的一个界导出了压缩纠缠的一个界，它用来定义压缩纠缠，对应于冯诺伊曼熵的强次可加性不能饱和的量.因此，我们的结果揭示了几乎满足强次加性与平等的国家的结构。证明是基于最近的两个结果从量子信息理论：量子互信息的操作解释为状态重新分配的最佳速率和解释的正则化的相对熵的纠缠作为误差指数在假设检验。到可分离态集合的距离由单向LOCC范数测量，这是一种操作性激励的范数，给出了区分两个双方量子态的最佳概率，每个量子态由两方共享，使用由双方之间的局部量子操作和单向经典通信形成的任何协议。对于弗罗贝纽斯范数或欧几里德范数，一个类似的结果立即出现。这个结果在复杂性理论中有两个应用。第一种是求解单向LOCC或欧氏范数下可分状态集弱隶属度问题的拟多项式时间算法。第二个是量子梅林-阿瑟博弈。在这里，我们表明，多个证明者是不是更强大的比一个单一的证明者时，验证者被限制为单向LOCC操作，从而提供了一个新的特性的复杂性类QMA。
2012-07-20 quant-ph
The squashed entanglement of the noiseless quantum Gaussian attenuator and amplifier
我们确定了无噪声量子高斯衰减器和放大器的发送者和接收者之间可实现的最大压缩纠缠，并证明了它是通过发送无限压缩双模真空态的一半来实现的。证明的关键部分是对与真空态张量化的量子热高斯态进行双模压缩操作，得到量子高斯态的压缩纠缠的下界。这是量子高斯态压缩纠缠的第一个下界，为确定所有量子高斯信道的压缩纠缠开辟了道路。此外，我们确定了上述量子高斯态的经典压缩纠缠，并证明了它严格大于它们的压缩纠缠。这是第一次确定混合量子高斯态的经典压缩纠缠。
2019-11-03 math-ph math.MP quant-ph
Bounds on the multipartite entanglement of superpositions
根据叠加态的纠缠度，导出了多体叠加态纠缠度的上、下界。我们使用的第一种纠缠度量是几何纠缠度量，第二种是q压缩纠缠度量。这些界限使我们能够估计叠加态的多体纠缠量。我们还表明，两个彼此高保真的状态不一定具有几乎相同的q压缩纠缠。
2007-11-24 quant-ph
Assessing the performance of quantum repeaters for all phase-insensitive Gaussian bosonic channels
实验量子通信中最受欢迎的目标之一是实现量子中继器。量子中继器的性能可以通过将所获得的速率与直接传输的量子和私有容量进行比较来评估，并辅之以无限的经典双向通信。然而，这些量很难计算，从而激发了对上限的搜索。竹冈、古哈和王尔德发现，量子信道的压缩纠缠是这两种能力的上限。一般来说，仍然很难找到量子信道的压缩纠缠的确切值，但是聪明的次优压缩信道允许人们上限这个量，从而也是相应的容量。在这里，我们利用这个想法来获得任何相位不敏感的高斯玻色子通道的界限。这个界限允许人们对用于模拟跨光纤通信的大类通道的量子中继器的实现进行基准测试。特别是，我们的界限是适用于现实的情况下，有一个输入上的平均光子数的限制。此外，我们还证明了通道的压缩纠缠在通道集合中是凸的，并利用了量子信道的压缩纠缠与其纠缠辅助经典容量之间的联系。在此基础上，我们得到了$d$维擦除通道的精确压缩纠缠和双向辅助容量，以及振幅阻尼通道和所有量子比特泡利通道的边界。特别是，我们的边界改善了以前最有名的压缩纠缠上界的去极化通道。
2016-04-19 quant-ph
Squashed entanglement, k-extendibility, quantum Markov chains, and recovery maps
压扁纠缠[Christandl and Winter，J.Math.Phys.45（3）：829-840（2004）]是一种单偶纠缠度量，这意味着高度可扩展的状态具有小的压扁纠缠值。这里，调用最近的量子条件互信息不等式[Fawzi和Renner，Commun. Math.Phys.340（2）：575-611（2015）]在各种工作中大大扩展和简化，因为我们证明了相反的情况，即小的压缩纠缠值意味着状态接近于高度可扩展的状态。作为一个必然的结果，我们建立了一个替代的证明的忠实性压扁纠缠[布兰道，Christandl和院子里，Commun。306：805-830（2011）]。我们简要地讨论了Fawzi-Renner界和相关概念的以前和以后的历史，并通过广告对相对熵的单调性的泛恢复映射和函子恢复映射进行了一个潜在的意义深远的推广。
2018-01-23 math-ph math.MP quant-ph
Distributed Compression and Multiparty Squashed Entanglement
我们研究了一个协议，其中多方使用量子通信将共享状态传输到接收方，而无需彼此通信。这个协议是一个多方版本的完全量子Slepian-Wolf协议的两个节点，并通过重复应用两个发送者协议而产生。我们描述的分布式压缩问题的可实现的速率区域上的界限。内界产生的表达我们的协议在其顶点和极端射线，等价地，在方面的不平等的可实现的速率区域。我们还证明了所有可能的分布式压缩率的基础上的多方挤压纠缠，多方纠缠的措施，一个外边界。
2008-02-05 cs.IT math.IT quant-ph
Squashed entanglement in infinite dimensions
本文分析了无限维两体系统中压缩纠缠的两种可能的定义：有限维定义的直接平移和它的普适推广。结果表明，这两种定义在至少有一个有限边缘熵的状态集上产生了具有压缩纠缠所有基本性质的相同的下连续纠缠测度.第二个定义给出了该测度到无限维二分系统所有状态集合的充分推广。证明了一个将压缩纠缠的连续性与量子互信息的连续性联系起来的一般条件，并讨论了其推论。利用条件互信息的紧连续性界（在附录中用Winter的方法证明），得到了一个子系统在能量约束下压缩纠缠的连续性界.结果表明，同样的连续性界限是有效的纠缠形成。结果证明了在一个子系统的能量约束下，两种纠缠度量的渐近连续性。
2015-10-16 math-ph math.MP quant-ph
The multimode conditional quantum Entropy Power Inequality and the squashed entanglement of the multimode extreme bosonic Gaussian channels
本文证明多模条件量子熵功率不等式，并据此为多模极端玻色高斯信道及一大类玻色高斯态的压缩纠缠建立新的下界，突破该下界难以证明的障碍，推动玻色量子通信研究。
2025-07-07 math-ph math.MP quant-ph
No cardinality bound for squashed entanglement
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文证明挤压纠缠的优化无需对条件系统维度设界，并以部分去相位贝尔对为例，说明任何有限维扩展都无法达到其挤压纠缠值。
2026-09-15 cs.IT math.IT quant-ph
Topological squashed entanglement: nonlocal order parameter for one-dimensional topological superconductors
在过去的二十年里，确定表征拓扑系统，特别是拓扑超导体和拓扑绝缘体的基于纠缠的序参量仍然是量子物质物理学的一个主要挑战。在这里，我们表明，端到端，长距离，二分挤压纠缠的边缘之间的多体系统，定义在边到边的量子条件互信息，是自然的非局域序参量的拓扑超导体在一维以及准一维几何。对于Kitaev链，在整个拓扑相，边压缩纠缠被量子化为log（2）/2，是Bell态最大纠缠的一半，在平凡相消失.这种拓扑压缩纠缠在量子相变处表现出正确的标度，在存在相互作用的情况下是稳定的，并且对无序和局部扰动是鲁棒的。通过对横场中的Kitaev链和自旋1/2伊辛模型的比较，证明了在不同多重分块下定义的边量子条件互信息和边压缩纠缠是拓扑超导体与对称破缺磁体的区别.对于具有多个拓扑相位的系统，具有不同数量的边缘模式，如准一维Kitaev阶梯，拓扑压缩纠缠计算Majorana激发的数量，并区分系统的不同拓扑相位。事实上，我们表明，边缘量子条件互信息和边缘挤压纠缠仍然是有效的探测器的拓扑超导性，即使是系统，如Kitaev领带与远程跳跃，具有几何挫折和抑制散装边缘对应。
2022-09-30 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Relative entropy and squashed entanglement
我们感兴趣的是纠缠测度的性质和关系。特别是，我们重点讨论了压缩纠缠和纠缠的相对熵，以及它们的类似和变体。我们的第一个结果是一个单偶类不等式，涉及纠缠的相对熵和它的单向LOCC变体。证明是通过探索相对熵的性质，通过单向LOCC操作的假设检验的背景下，并利用类似的参数，由Piani的正则化相对熵的纠缠的忠实性。在此基础上，我们得到了一个相称的和忠实的压缩纠缠下界，形式为单向LOCC纠缠的相对熵。这加强了冯诺伊曼熵的强次可加性。我们的结果改进了[Comm. Math. Phys.，306：805-830，2011]，在那里被压扁的纠缠的忠实性首次得到证明。应用Pinsker不等式，我们能够恢复迹距离型界，即使有稍微好一点的常数因子。然而，主要的改进是，我们的新的下界可以比旧的大得多，它几乎是一个真正的纠缠度量。我们精确地计算了最大纠缠态在受限测量类下的各种相对熵。然后，通过证明渐近连续性，我们将精确的评估扩展到所有纯态的正则化版本。最后，我们考虑了一些重要的纠缠度量之间的比较和分离，并得到了一些新的结果。
2012-10-15 math-ph math.MP quant-ph
The squashed entanglement of a quantum channel
本文将量子信道的压缩纠缠定义为发送者和接收者分别在量子信道的输入和输出处可以注册的最大压缩纠缠。对Christandl和Winter提出的压缩纠缠测度，通过一个新的次可加性不等式，得到了一个量子信道的压缩纠缠是任意两个量子信道的张量积的可加函数的结论.更重要的是，这个新的次可加性不等式，以及Christandl，Winter等人的先前结果，建立了量子信道的压缩纠缠作为由无限前向和后向经典通信辅助的任何信道的量子通信容量的上限。一个类似的证明建立了这个量作为量子信道的私有容量的上限，该信道由无限的前向和后向公共经典通信辅助。后一个结果是相关的，作为在量子密钥分发中可实现的速率的限制。作为一个重要的应用，我们确定，这些能力永远不会超过log（（1+ η）/（1-η））的纯损耗玻色子信道的一部分η的输入光子使其平均输出。这些容量的最佳已知下限等于log（1/（1-eta））。因此，在eta << 1的高损耗状态下，这个新的上界表明对应于上述下界的协议几乎是最优的。
2014-01-21 cs.IT math.IT quant-ph
Squashed entanglement in one-dimensional quantum matter
引入量子多体系统边缘间的量子条件互信息，以准确表征一维拓扑绝缘体和超导体的非局域关联模式，并推测其与压缩纠缠一致。
2023-03-06 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Uniform continuity bounds for characteristics of multipartite quantum systems
我们考虑获得多体量子系统特征的（一致）连续性界的通用方法。我们特别关注能量约束下的无限维多体量子系统。利用这些方法，我们得到了多体量子态的几个重要特征：量子（条件）互信息、压缩纠缠、c-压缩纠缠和互信息的条件纠缠的连续性界。对于大的维数和能量，多体量子互信息的连续性界是渐近紧的。利用所得结果证明了能量约束下$n$ -体压缩纠缠、c-体压缩纠缠和互信息条件纠缠的渐近连续性.
2021-03-14 math-ph math.MP quant-ph
Hysteretic squashed entanglement in many-body quantum systems
International Institute of Information Technology Hyderabad（印度国际信息技术学院海德拉巴分校）；University of Oxford（牛津大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学女王玛丽学院）
本文提出了一种新的纠缠度量，用于研究多体量子系统中真实量子关联的特性，特别是在混合态中拓扑纠缠熵的测量。
2026-03-10 math-ph math.MP quant-ph
A paradigm for entanglement theory based on quantum communication
这里表明，压缩纠缠具有操作意义-它是量子态可以在共享任意边信息的两方之间发送的最快速率。同样，纠缠的形成和纠缠成本被证明是最快的速度时，量子态可以发送的各方都可以访问边信息，这是最大相关。对边信息类型的进一步限制意味着状态传输的速率由量子互信息给出。这为理解纠缠和其他相关性提供了一个新的范式。不同类型的边信息对应着不同类型的关联，其中压缩纠缠是一个极端。该范式还允许人们不仅根据传输一半的量子通信需要多少量子通信来对状态进行分类，而且还根据需要多少纠缠来对状态进行分类。此外，还有一个双重范式：如果一个人尽可能恶意地分发边信息，以便使状态的发送尽可能困难，那么就会找到最大速率，从而解释已知的量（例如辅助的纠缠）以及新的量。臭名昭著的可加性问题也可以被改写，并根据最大相关状态得到一个可操作的解释。
2008-01-03 quant-ph
Fidelity of recovery, geometric squashed entanglement, and measurement recoverability
本文定义了在系统$A$、$B$和$C$上恢复量子态的保真度，作为如果系统$A$丢失并且仅在系统$C$上执行恢复操作，则可以在所有三个系统上恢复完整状态的程度的度量。恢复保真度的对数（它的负对数）是一个信息量，它几乎服从条件量子互信息$I(A;B|C)$的所有性质，包括非负性、关于局部操作的单调性、对偶性、关于局部等距的不变性、维数界和连续性。然后，我们定义了一个（伪）纠缠度量的基础上，这个量，我们称之为几何挤压纠缠。我们证明了几何压缩纠缠是一个1-LOCC单调，它消失的当且仅当它被评估的状态是无纠缠的，它减少到纠缠的几何措施，如果状态是纯的。我们还表明，它是不变的局部等距，次加性，连续的，最大纠缠态的归一化。接下来，我们定义测量可恢复性的度量，这是量子不和谐精神中的信息量，表征如果被测量，人们可以恢复一部分二分态的程度。我们证明了这个类discord量满足几个性质，包括非负性，对经典量子态的忠实性，关于局域等距的不变性，维数界，以及最大纠缠态的归一化。这个量与Fawzi和Renner最近的突破相结合，可以将不和谐几乎等于零的状态描述为纠缠破坏通道的近似固定点。最后，我们讨论了多部保真度的恢复和它的几个性质。
2015-10-15 cs.IT math-ph math.IT
Rényi squashed entanglement, discord, and relative entropy differences
在[Berta等人，J. Math.Phys.56，022205（2015）]，我们最近提出了$ABC$上三重态的条件量子互信息的Renyi推广（其中$C$是条件系统），它们被证明满足一些对原始量成立的性质，例如非负性，对偶性，以及相对于系统$B$上的局部运算的单调性（将其保留为开放以表明Renyi量相对于系统$A$上的局部运算是单调的）。在此，我们定义了基于Renyi条件量子互信息的Renyi压缩纠缠和Renyi量子不和谐，并详细研究了这些量。假设Renyi条件量子互信息对于$A$和$B$两个系统的局域操作都是单调的，我们证明了Renyi压缩纠缠和Renyi量子不协调满足各自的原始冯诺伊曼熵基量的许多性质.在我们之前的工作中[Berta等人，Phys.Rev.A91，022333（2015）]中，我们还详细描述了获得任何量子信息测度的Renyi推广的过程，该量子信息测度等于具有从集合$\{-1,0,1\}$中选择的系数的冯诺伊曼熵的线性组合。在这里，我们将这个过程扩展到包括相对熵的差异。利用推广的过程和Renyi推广在Renyi参数下的单调性，我们讨论了诸如相对熵的单调性、相对熵的联合凸性和Holevo界等著名不等式的潜在余项.
2015-09-18 cs.IT math-ph math.IT
Uncertainty, Monogamy, and Locking of Quantum Correlations
压缩纠缠和纯化纠缠是量子力学的关联度量，定义为熵量的某种最小化。我们提出了第一个非平凡的计算这两个数量。我们的研究结果得出的结论是，这两种措施可以下降任意数量时，只有一个单一的量子比特的本地系统丢失。这种性质被称为“锁定”，并且先前已经在其他相关性度量中观察到，例如可访问信息，纠缠成本和对数负性。在压缩纠缠的情况下，结果得到了一个不等式的帮助下，可以理解为一个量子信道模拟著名的熵不确定性关系。这个不等式在量子信息理论中可能是一个有用的工具。已知纯化的正则化纠缠等于通过局域操作和次线性通信量制备多个量子态副本所需的纠缠。这里，量子纠缠的一夫一妻制（即，一个系统不可能同时与另外两个系统最大程度地纠缠）导致了对所有量子态的精确计算，所述量子态支持在D × D维系统的对称或反对称子空间上。
2005-04-06 quant-ph
Energy-constrained two-way assisted private and quantum capacities of quantum channels
随着量子技术的快速发展，了解量子系统和协议的基本特征对于其有效实施至关重要。已经受到越来越多关注的特定通信设置与量子密钥分发和分布式量子计算有关。在这种情况下，一个量子信道将发送者连接到接收者，他们的目标是在任意本地操作和经典通信（LOCC）的帮助下提取密钥或纠缠。在这项工作中，我们建立了一个一般性的理论能量约束，LOCC辅助的量子信道的私人和量子容量，这是最大速率，在LOCC辅助的量子信道可以可靠地建立秘密密钥或纠缠，分别受到能量约束的信道输入状态。我们证明了一个通道的能量约束压缩纠缠是这些能力的上限。我们还明确证明了热态最大化了所有相位不敏感、单模输入玻色子高斯通道的挤压纠缠的弛豫，概括了之前工作的结果。在这样做之后，我们证明了在[Goodenough等人，New J.Phys.18，063005（2016）]导致玻色子热通道的能量约束秘密密钥协议容量的上界得到改进。然后，我们考虑一个多体设置，并证明了两个已知的多体广义的挤压纠缠实际上是相等的。最后，我们表明，能量约束，多体压缩纠缠在约束能量约束的本地中心辅助的私人和量子容量区域的量子广播信道中发挥了作用。
2018-06-07 cs.IT math.IT quant-ph
Optimized Correlation Measures in Holography
我们考虑一类量子态的相关测度，称为优化的相关测度，定义为给定态的纯化上的冯诺伊曼熵的线性组合的最小化。实例包括纯化$E_P$的缠结和挤压缠结$E_{\text{sq}}$。我们表明，当评估这样的措施"好”全息状态在大- $N$限制，最佳的净化有一个半经典的几何对偶。然后，我们应用这个结果来确认几个全息对偶的建议，包括$n$ -党压扁纠缠。此外，我们的结果提出了两个新的技术来确定全息熵：全息熵不等式和直接优化的对偶几何。
2020-02-21 hep-th quant-ph
Universal quantum computation with little entanglement
我们表明，通用的量子计算可以实现在标准的纯态电路模型，而在任何时候，所有的双分区的纠缠熵是小的-甚至趋于零，随着系统的大小。结果表明，在非纠缠态附近的一个小区域内运行的量子计算机仍然具有普适的计算能力，并利用了纠缠熵的连续性.事实上，一个类似的结论适用于每一个在某种自然意义上连续的纠缠度量，这相当于一个大类。其他例子包括几何测度、可定域纠缠、光滑ε测度、多体并发、压缩纠缠等。我们讨论了这些结果的影响，相信纠缠作为一个关键的必要资源，量子加速的作用。
2012-04-13 quant-ph
Monogamy of quantum entanglement
与经典关联不同，量子纠缠不能在多方之间自由共享。这种多方系统之间纠缠的有限共享性被称为纠缠的一夫一妻制，这是纠缠的最基本性质之一。本文综述了纠缠一夫一妻制的最新理论进展。我们首先回顾了标准CKW型一夫一妻制不等式的各种纠缠度量。特别地，对于任意维系统，压缩纠缠和单向可压缩纠缠是单偶的。然后，我们介绍了一些广义版本的一夫一妻制的不平等的扩展和锐化传统的。我们还考虑了多党制的双重一夫多妻制的不平等。此外，我们提出了两个新的定义来定义纠缠的一夫一妻制。最后，一夫一妻制的纠缠的一些挑战和未来的发展方向。
2022-06-18 quant-ph
Computing quantum discord is NP-complete
我们研究了量子不和谐（超越纠缠的量子关联的度量）的计算复杂性，证明了计算量子不和谐是NP完全的。因此，量子不和谐在计算上是难以处理的：任何计算量子不和谐的算法的运行时间都被认为是随着希尔伯特空间的维度呈指数增长的，因此在中等大小的量子系统中计算量子不和谐在实践中是不可能的。作为副产品，一些纠缠度量（即纠缠代价、形成纠缠、纠缠的相对熵、压缩纠缠、经典压缩纠缠、互信息的条件纠缠和互信息的广播正则化）和受约束的Holevo容量的计算是NP-难/NP-完全的。这些复杂性理论的结果直接适用于普通的随机性蒸馏，量子态合并，纠缠蒸馏，超密集编码，和量子隐形传态，他们可能会提供重要的见解量子信息处理。此外，我们证明了两个典型问题的NP-完全性：经典状态上的线性优化和在凸集中检测经典状态，提供证据表明，与经典状态的工作是一般计算上难以解决的。
2014-03-28 cs.CC quant-ph
Entanglement cost hierarchies in quantum fragmented mixed states
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）
针对强对称开放量子动力学定态的纠缠计算难题，基于换位代数框架实现了Temperley-Lieb模型下多种混合态纠缠度量的计算，揭示了不同纠缠度量的标度差异与希尔伯特空间碎片化的关联。
2025-06-05 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement of Purification for Multipartite States and its Holographic Dual
我们引入了一个新的信息论测量的多体量子/经典关联$Δ_P$，通过推广的纠缠纯化多体态。我们提供了它的各种性质的证明，集中在几个熵不等式，在一般的量子系统。特别是，它证明了多体纠缠的净化给出了一个上限的多体互信息，这是一个广义的量子互信息的精神相对熵。在此基础上，基于AdS/CFT对应的张量网络描述，我们定义了一个多体纠缠的全息对偶粒子$Δ_W$，它是将纠缠楔分割成多块的余维2表面的最小面积之和.我们证明了这个几何量满足我们证明的多体纠缠净化的所有属性。这些一致性有力地支持了$Δ_{P}=Δ_{W}$猜想。我们还证明了多体纠缠的纯化给出了多体压缩纠缠的一个上界，这是一个很有前途的多体量子纠缠度量。讨论了全息CFTs中多体压缩纠缠对多体互信息的潜在饱和及其应用。
2018-11-01 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Optimal Visible Compression Rate For Mixed States Is Determined By Entanglement Of Purification
Terhal等人引入纠缠纯化来刻画经典通信的次线性尺度的最大纠缠态产生关联态的界。另一方面，M。Horodecki在可见光环境下得到了混合态系综的最优压缩率。本文证明了混合态的最佳可见光压缩率等于给定系综对应的态的净化的正则化纠缠的极限。这一结果对纯化纠缠给出了新的解释。
2006-02-10 quant-ph
Gaussian state entanglement witnessing through lossy compression
我们提出了一种方法来证明两个连续变量系统在高斯态下的纠缠。它的关键成分是从原始空间分离的系统到两个空间分离的量子比特的局部有损状态转移。量子比特最初处于纯乘积态，因此通过检测量子比特之间的纠缠，我们可以看到两个原始系统之间的纠缠。该方法大大简化了复杂系统中的纠缠见证。
2020-08-26 quant-ph
Continuity of quantum conditional information
我们证明了量子条件信息$S(ρ^{12}| ρ^2)$关于态一致收敛的连续性，并得到了一个与第二方维数无关的界。这可以例如，可以用来证明压缩纠缠的连续性。
2011-04-14 quant-ph
Observable measures of multipartite entanglement
Politecnico di Torino（都灵理工大学）
本文提出了一种基于局部和全局纯度及关联函数的多体纠缠可观测量方法，通过量子信息理论基础结果推导出双体纠缠和混合同步纠缠的上下界，并应用于GHZ、Dicke、W态等重要态的分析。
2026-05-02 quant-ph
Entanglement properties of a measurement-based entanglement distillation experiment
纠缠的度量可以用于分析许多量子信息协议。由于计算方便，对数负性通常是连续变量系统的选择。在这项工作中，我们分析了一个连续变量的测量为基础的纠缠蒸馏实验使用的纠缠措施的集合。这包括：对数负性、形成纠缠、可压缩纠缠、纠缠的相对熵和压缩纠缠。通过考虑蒸馏的纠缠作为蒸馏协议的成功概率的函数，我们表明，对数负性超过确定性纠缠分布在一个相对较大的成功概率上的界限。这与只能在低得多的概率下这样做的其他测量相反，因此证明单独的对数负性不足以评估蒸馏方案的性能。除了这个结果，我们还观察到，通过使用上界和下界来估计这个量，可压缩纠缠增加。因此，我们证明了这些理论工具在实验环境中的效用。
2018-11-27 quant-ph
Bounds for Entanglement via an Extension of Strong Subadditivity of Entropy
我们证明了任何二分密度矩阵的形成纠缠和压缩纠缠的下界是由二分态关于其任一部分迹的条件熵表示的，并通过构造一类新的纠缠可计算的态证明了这些下界是尖锐的，并且它们的界是饱和的.
2012-03-27 math-ph math.MP math.OA
Entanglement-assisted multi-aperture pulse-compression radar for angle resolving detection
纠缠已经被称为提高目标检测，尽管它被破坏的损失噪声传播。最近，[Phys. Rev. Lett. 128，010501（2022）]提出了一种量子脉冲压缩雷达，以将纠缠的好处扩展到目标距离估计。在雷达应用中，目标的许多其他方面都是令人感兴趣的，包括角度、速度和截面。在这项研究中，我们提出了一种双接收器雷达方案，采用高时间带宽积微波脉冲纠缠与预共享的参考信号在接收器上，调查一个遥远的物体的方向，并表明方向分辨能力显着提高纠缠，相比其经典的对应在相同的参数设置。我们确定这种量子雷达的适用场景是短距离和高频率，这使得纠缠的好处在一个合理的集成时间。
2022-07-22 quant-ph
Bounds on entanglement distillation and secret key agreement for quantum broadcast channels
量子信道的压缩纠缠是量子信道的加性函数，其发现应用作为在除了无限经典通信之外大量使用量子信道时可以生成秘密密钥和纠缠的速率的上界。这个量导致了纯损耗玻色子通道对于这样的任务的容量的$\log((1+η)/(1-η))$的上限，其中$η$是使其从通道的输入到输出的光子的平均分数。本文的目的是将这些结果扩展到单发送者单接收者设置之外的更一般的情况下，一个发送者和多个接收者（量子广播信道）。我们采用多方概括的挤压纠缠约束的速率，在这种信道的任何子集的用户之间可以产生的秘密密钥和纠缠，沿着发展这些措施的几个新的属性。我们将我们的研究结果的情况下，一个发送器和两个接收器的纯损失广播信道。
2016-03-18 cs.IT math.IT quant-ph
Factorization of Quantum Density Matrices According to Bayesian and Markov Networks
我们证明了任何量子密度矩阵都可以用贝叶斯网络（有向无环图）表示，也可以用马尔可夫网络（无向图）表示。我们证明了任何表示密度矩阵的贝叶斯网或马尔可夫网在逻辑上等价于由密度矩阵满足的一组条件独立性（对称性）。我们证明了经典贝叶斯网络和马尔可夫网络的d-分离定理以一种简单而自然的方式推广到量子物理。量子d-分离定理与量子纠缠密切相关。我们表明，d-分离的图形规则可以用来检测对节点（或节点集）在一个图中是unentangled。CMI纠缠（a.k.a.压缩纠缠），最初通过分析贝叶斯网络发现的纠缠度量，是本文理论的重要组成部分。
2007-01-28 quant-ph
Why the Entanglement of Formation is not generally monogamic
与经典系统的相关性不同，量子系统的纠缠不能随意分配-如果一个系统A与另一个系统B最大纠缠，则它根本不能纠缠到第三个系统C。这个概念被称为纠缠的一夫一妻制，当A与一对BC的纠缠可以被划分为A和B以及A和C之间的纠缠的贡献，加上一个涉及真正的三方纠缠的项τ_{ABC}，因此期望总是正的。量子信息理论中的一个非常重要的测量，形成纠缠（Entanglement of Formation，简称纠缠），不能满足最后一个要求。在这里我们提出了原因，并显示了一组条件，一个任意的纯三分态必须满足的条件，使λ成为一夫一妻制的措施，即τ_{ABC} \ge 0。该关系式与量子关联和经典关联的不一致有关，当量子关联优于经典关联时，τ_{ABC}为负。这一结果被用来解释纠缠在动力学演化过程中的分布特征。它也有助于将所有一夫一妻制的纠缠与压扁的纠缠联系起来，这是一种总是一夫一妻制的纠缠度量。
2012-01-25 quant-ph
Heralded Channel Holevo Superadditivity Bounds from Entanglement Monogamy
我们表明，对于一类特殊的量子信道，我们称之为预示的渠道，一夫一妻制的压缩纠缠限制了超加性的Holevo容量。预言信道提供了一种理解与任意其他量子信道组成的量子擦除信道的手段，以及实验量子信息中涉及频繁丢失量子比特或试验失败的常见情况。我们还展示了纠缠一夫一妻制如何适用于量子游戏中的非经典性，我们考虑如何忠实，一夫一妻制的纠缠措施可能会约束其他纠缠依赖量在多方的情况下。
2017-10-14 cs.IT math.IT quant-ph
The Structure of Bipartite Quantum States - Insights from Group Theory and Cryptography
本论文主要研究二分量子态的结构。第一部分利用酉群和对称群的表示理论分析了量子态的谱。特别地，它示出了如何导出一个二分量子态和它的约化态的光谱之间的一对一的关系，和Kronecker系数的对称群。在第二部分中，重点研究了两体量子态的纠缠。利用经典密码学中纠缠蒸馏和密钥协商的相似性，提出了一种新的纠缠度量--“压扁纠缠”。
2006-04-25 quant-ph
Operational Resource Theory of Non-Markovianity
为了从资源理论的角度分析三重量子态的非马尔可夫性，引入了一类由三个距离较远的量子操作，并研究了由操作资源理论导出的三重量子操作，三重量子态是自由态当且仅当它是量子马尔可夫链.我们证明了条件量子互信息、内禀信息、压缩纠缠、纯化纠缠的推广和恢复的相对熵等函数的单调性。ORT有五个约束集，每个约束集对应于一个单调函数。我们引入了一个“非马尔可夫稀释”任务，并证明了在纯态情况下，该任务的最优速率，即“非马尔可夫代价”，是由净化纠缠从上到下有界的.我们还提出了一个经典的资源理论的非马尔可夫。
2017-10-03 quant-ph
Fundamental limitation on quantum broadcast networks
在复杂的量子网络上分发纠缠的能力是迈向量子互联网的重要一步。近年来，人们在理论上做了大量的工作，主要集中在通过由两体量子信道组成的简单量子网络来分配两体纠缠。然而，有许多量子信息处理协议是基于多体纠缠而不是二体纠缠。虽然多体纠缠可以通过二体信道的网络来分发，但更自然的方式是使用更通用的网络，即包括量子广播信道的量子广播网络。在这项工作中，我们提出了一个一般的框架工作，推导出GHZ状态或多体私人状态可以分布在任意量子广播网络的不同的缔约方之间的速率的上限。我们的上界是根据多体压缩纠缠来写的，对应于最近导出的界的推广[K。Azuma等人，国家通信7，13523（2016）]。我们还讨论了如何可以通过将聚合量子中继器协议与图论概念相结合来获得下界。
2017-05-18 quant-ph
Compression of Entanglement Improves Quantum Communication
针对量子比特信道的分布式任务，提出使用高维纠缠并通过压缩子系统实现不可逆编码操作，实验验证其性能优于相干保持协议，为增强量子比特传输通信能力提供新方向。
2025-02-18 quant-ph
Quantum Coding Theorems for Arbitrary Sources, Channels and Entanglement Resources
信息谱方法给出了各种信息理论协议的最优速率的一般公式，在最小的假设下，对所涉及的源，信道和纠缠资源的性质。本文的高潮是在推导的密集编码容量的无噪声量子信道，辅助任意共享纠缠，使用这种方法。我们还回顾了目前已知的编码定理，和他们的逆，如任意量子源的数据压缩和经典信息通过任意量子信道的传输协议。此外，我们还推导出了混合信源的最优数据压缩率
2006-09-30 quant-ph
Fundamental limitations on the device-independent quantum conference key agreement
在设备无关的会议密钥协商（DI-CKA）方案中，我们提供了几个一般的上界。它们包括减少纠缠措施和那些基于多方保密单调的界限，如多方挤压纠缠为基础的措施，我们称之为减少c-挤压纠缠。我们比较后一个界与已知的下界的协议的会议密钥蒸馏的奇偶性Clauser-Horne-Shimony-Holt游戏的基础上。我们还表明，DI-CKA率和设备相关的速率之间的差距是继承从设备无关和设备相关的关键率之间的二分差距，给出的例子，表现出严格的差距。
2023-01-12 cs.IT math-ph math.IT
Image compression and entanglement
图像的像素值可以使用适当的块结构化寻址被转换到希尔伯特空间的实数ket中。由此产生的状态，然后可以重写其矩阵乘积状态表示的方式，量子纠缠对应于不同的粗粒度纹理之间的经典相关性。MPS表示的截断等同于原始图像的压缩。该算法可以通过增加离散傅立叶变换预处理和进一步的熵无损压缩来改进。
2005-10-04 cs.MM quant-ph
On the role of entanglement in qudit-based circuit compression
本文研究利用高维量子系统（qudit）编码压缩多量子比特电路，通过替代纠缠门降低复杂度，并给出光子和离子阱实验方案，展示显著性能提升。
2023-10-11 quant-ph
Trade-off between Performance and Reversibility of Entanglement Concentration for Pure Entangled State
在量子信息理论中，普遍认为两体纯态的纠缠浓度是渐近可逆的。为了检验这一点，我们给出了一个精确的配方的问题，并显示性能和可逆性之间的权衡关系，这意味着纠缠浓度的不可逆性。然后，我们把纠缠集中看作是低维纠缠存储中纠缠态的压缩。由于纠缠浓度的不可逆性，初始态在压缩过程后不能完全恢复，在压缩过程中不可避免地会产生损耗。我们数值计算这种损失，并推导出一个高度准确的解析近似。
2013-09-12 quant-ph
Exponential strong converse for blind quantum data compression
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文证明了盲量子数据压缩（含或不含纠缠辅助）在最优速率下的指数强逆定理，引入基于量子态结构的新重叠量，为混合态信息处理任务的逆分析提供工具。
2026-10-01 quant-ph
Quantum Versus Classical Advantages in Secret Key Distillation (and Their Links to Quantum Entanglement)
我们考虑从经典或量子源产生的相关性中提取共享密钥。在经典的设置中，两个诚实的当事人（爱丽丝和鲍勃）使用公共讨论和本地随机性，以提取秘密密钥从一些分布$p_{XYZ}$，与一个不必要的窃听者（夏娃）共享。在量子设置中，相关性$p_{XYZ}$以正交量子态的\textit{incoherent}混合或这些态的\textit{coherent}叠加的形式传递给双方;在这两种情况下，Alice和Bob都使用公共讨论和局部量子操作来提取密钥。虽然量子力学的力量增加了爱丽丝和鲍勃产生共享随机性的能力，但它也为夏娃提供了更强大的窃听攻击武器。因此，当用量子源代替经典源时，谁在提取密钥方面获得最大的优势并不明显。在本文中，我们首先证明了经典的密钥速率是等价的量子密钥速率时，相关产生的非相干量子设置。对于相干源，我们接下来证明了速率是不可比较的，事实上，它们的差异在任何方向上都可以任意大。然而，我们确定了一个大类的非平凡分布$p_{XYZ}$，具有以下属性：（一）夏娃的优势总是更大的量子源比在其经典的对应，和（二）对于量子纠缠共享之间的爱丽丝和鲍勃在相干源，所谓的纠缠成本/压扁纠缠/相对熵的纠缠都可以计算。利用性质（ii），我们提出了一个罕见的例子，其中的各种熵纠缠的量子态的措施，可以明确地计算。
2015-10-26 quant-ph
Teleportation cost and hybrid compression of quantum signals
推导了从一般系综$\{p_i,ρ_i\}$中抽取的量子态的隐形传态所需的纠缠量。讨论了个体状态完全传递和渐近忠实传递的情形。使用后者的结果，我们还得到了最佳的压缩率时，系综压缩成量子比特和比特。
2001-03-31 quant-ph
Upper bounds on device-independent quantum key distribution rates in static and dynamic scenarios
在这项工作中，我们开发了设备无关的量子密钥分发（DI-QKD）协议和设备的密钥速率的上限。我们研究了约化的cc-压缩纠缠，证明了它是一个凸泛函。因此，我们表明，目前已知的边界的凸包是一个更严格的上限上的标准CHSH为基础的协议的设备无关的密钥速率。我们还提供了更严格的界限，DI-QKD密钥速率可实现的任何协议应用于CHSH为基础的设备。这个界限是基于减少相对熵的纠缠优化分解成本地和非本地部分。在量子信道的动态情形下，我们得到了基于CHSH协议的设备无关私有容量的上界。我们表明，设备独立的私有容量的CHSH为基础的协议去极化和擦除信道的秘密密钥容量的移相信道是有限的。
2021-07-13 quant-ph
Spectral compression and entanglement reduction in the cascaded biphoton state with cavities
由冷原子系综产生的级联双光子态是保存和传递量子信息的强关联源之一。在四波混频条件下，从上下激发态发射的信号光子和闲频光子在传播方向上高度相关，并在连续的频率空间中纠缠。在该系统中，我们从理论上研究了利用外腔对双光子源的光谱压缩，并证明了其频率纠缠熵的降低。这分别表明，改善的光吸收效率的闲频光子以及几乎纯的双光子源，这是有用的光量子网络。我们进一步调查的限制，可以通过使用多个腔实现的光谱压缩。我们的研究结果显示了具有外腔的双光子源的能力和潜力，其中基于原子的量子存储器的性能可以得到增强，并且可以通过定制光谱压缩来操纵纠缠特性。
2021-04-19 physics.optics quant-ph
On the Entanglement Cost of One-Shot Compression
我们重新审视的任务，可见压缩的量子态与纠缠援助在一次性设置的系综。实现最佳压缩的协议使用比系综中状态中的量子比特数量多得多的共享纠缠量子比特。其他压缩协议，具有潜在的更大的通信成本，具有由给定状态中的量子比特的数量限制的纠缠成本。这引发了一个问题，即纠缠是否真的是压缩所必需的，如果是的话，需要多少。出于通信复杂性的问题，我们解除了某些限制，放置在压缩协议的任务，如状态分裂和信道模拟。我们表明，集成的形式设计的Jain，Radhakrishnan和森（ICALP'03）饱和的通信和纠缠成本的总和上的已知界限，即使与宽松的压缩协议，我们研究。集成和相关的单向通信协议有几个显着的属性。在没有共享纠缠的情况下，即使允许恒定的误差，该系综也是不可压缩的。此外，在存在共享纠缠的情况下，压缩的通信成本可以任意小于纠缠成本。因此，该协议的量子信息成本可以任意小于没有共享纠缠的压缩成本。该集成也可以用来显示通过压缩来减少用于计算布尔函数的两方协议中的共享纠缠的不可能性。
2020-07-03 cs.CC cs.IT math.IT
Entanglement monogamy via multivariate trace inequalities
本文基于多体系统受限测量推导相对熵变分公式，并结合多元矩阵迹不等式，恢复、加强并推广了多种纠缠单配不等式，直接证明了挤压纠缠与条件互信息纠缠的忠实性。
2024-05-20 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Compression for Distributed Entanglement
Aalborg University（奥尔堡大学）
针对量子态划分不确定下的多体纠缠分布，提出联合设计资源态与压缩族的方法，通过加权Dicke态对称性优化，在固定传输预算下提升跨划分纠缠量，并给出非渐近界与实用构造。
2026-06-23 cs.IT math.IT quant-ph
