Nonlinear channels of Werner states
研究了称为非线性通道的两量子比特Werner态的密度矩阵的非线性正映射。利用有理函数实现了密度矩阵的映射。讨论了该映射对变换后的密度矩阵纠缠特性的影响。研究了两量子比特态对贝尔不等式(CHSH不等式)的破坏。所讨论的非线性通道从可分离的Werner态产生纠缠态。研究了这些态的量子自旋断层图。
2014-03-29 quant-ph
Local-hidden-state models for T-states using finite shared randomness
利用有限共享随机性研究局域模型起源于对经典模拟复合量子系统纠缠代价的考虑。我们明确地构建两个家庭的本地隐藏状态(LHS)模型的T-状态,通过映射的问题到维尔纳状态。随着各向异性的增加,共享随机性随着纠缠度的不断减小,可以在Werner态的最经济模型中观察到。构造了可分态的可分边界,证明了由Werner态的可分边界可以生成T态的可分边界,且代价为2个经典比特。
2019-09-03 quant-ph
Nonexistence of entangled continuous-variable Werner states with positive partial transpose
我们解决了一个关于纠缠连续变量(CV)Werner态存在性的公开问题。我们证明,没有这样的国家存在的所有PPT CV维尔纳状态是可分离的。可分离性如下观察到,这些CV维尔纳状态可以近似截断成一个有限维的产品状态的凸混合的状态。此外,产品状态的成分包括一个广义的非高斯测量,而令人惊讶的是,严格的上限量子不和谐比光子计数。这些结果揭示了只有负的部分转置纠缠的存在,并说明了更一般的非经典关联的复杂性,在这类典型的真正的非高斯量子态。
2014-03-27 quant-ph
Quantum Entanglement Phase Transition in Werner State
为了解决量子态复杂性量化问题,提出了计算力学复杂性测度的一种扩展.通过一些简单的修改,该方法适用于qudits的任何$n-$部分状态。一个沃纳状态被认为是测试这种方法。结果表明,它经历了一个相变之间的纠缠和可分离的版本。另外,研究结果还表明了量子态复杂性鲁棒性的提高和纠缠之间的相互作用.最后,仅通过符号动力学统计分析,所提出的方法能够区分可分离和纠缠的动力学结构差异。
2011-10-27 nlin.CD physics.comp-ph quant-ph
Werner states from diagrams
本文构造了多量子比特 Werner 态不变厄米算子的基,并证明了一类推广单重态的图态其两量子比特约化密度矩阵可分离,从而将图表示与纠缠性质联系起来。
2023-05-09 quant-ph
Violating the bilocal inequality with separable mixed states in the entanglement-swapping network
结果表明,在纠缠交换网络中,两个纠缠纯态可以违反双局域不等式,反之亦然。混合状态会发生什么?是否存在违反双域不等式的可分混合态?在工作中,我们致力于寻找违反双局部不等式的混合Werner态的粒子群优化(PSO)算法。最后,我们证明了存在一个可分而另一个纠缠的态对,可以违反双局域不等式。
2022-01-26 quant-ph
Geometric criterion for separability based on local measurement
基于局域测量,提出了纠缠的几何理解。借助于欧几里德几何框架下密度矩阵的一般结构,我们首先说明了我们对二分Werner态的方法。证明了可分态满足纠缠态不满足的几何约束。导出了任意维多方Werner态的可分性判据。这种方法可以用来确定一般密度矩阵的任何二分性的可分性,并自然地导致一个可计算的措施的纠缠多方纯态。已知在归一化恒等式的一定距离内的所有密度矩阵是可分的。该距离是针对$n$ qudit的一般设置来确定的,每个维度为$d$。
2017-02-09 quant-ph
On two-distillable Werner states
我们考虑了$d\otimes d$量子系统中的二分混合态。如果$ρ$的部分转置$1 \otimes T (ρ)$是半正定的,我们说$ρ$是PPT,否则$ρ$是NPT。著名的维尔纳国家分为三种类型:(a)可分离国家(与PPT国家相同);(b)可分离国家(必然是NPT);(c)不可分离的NPT国家。我们给出了几种不同的公式,并提供了进一步的证据证明猜想的有效性,类型(c)的维尔纳态是不二的。
2016-07-17 math-ph math.MP quant-ph
Optimising quantum data hiding
针对现有量子数据隐藏态难以兼具可分性与完美正交性的问题,本文构造了群对称、可分、完美正交且部分转置不变的新数据隐藏态。
2025-10-03 quant-ph
Uncertainty relation and inseparability criterion
在守恒量的背景下研究了Peres-Horodecki正部分转置(PPT)准则,得到了一个仅依赖于子系统维数的复合二分系统的不可分性条件,从而得到了两量子比特系统的双线性纠缠见证.利用广义Schrodinger-Robertson测不准关系,采用适当的算符,导出了一个可分性不等式,证明了它比双线性纠缠见证算符更强.在混合密度矩阵的情况下,它等同地区分了可分离和不可分离的Werner态。
2016-08-03 quant-ph
Entanglement properties of superconducting qubits coupled to a semi-infinite transmission line
本文研究两个超导量子比特耦合到半无限传输线时的纠缠动力学,提出实验友好的伪Werner态,并给出在超导波导量子电动力学系统中生成该态和观测纠缠突然死亡与复苏的方案。
2022-04-18 quant-ph
The automorphism group of separable states in quantum information theory
我们表明,线性组的自同构厄米矩阵,保持了一组可分离的状态产生的\emph{natural}自同构:在每个张量因子,部分转置在每个张量因子的正交基的变化,并互换两个张量因子相同的尺寸。我们将我们的结果应用于产品数值范围的范围。
2011-04-08 quant-ph
Can spectral and local information decide separability?
讨论了基于量子态谱及其约化的可分性判据的鉴别能力。常见的例子是利用条件Tsallis或Renyi熵的熵不等式。我们证明了这些不等式所隐含的减少准则的任何正值的熵参数。然而,我们表明,任意套标准的基础上,光谱和本地信息永远不可能是足够的,通过建立一个可分离的,isospectral和本地不可区分的对应任何维尔纳状态在奇数维。对于两个量子比特系统的情况,我们证明了一个简单的控制相位门操作可以产生一个等谱的,纠缠态的一个可分离的,它具有相同的减少。
2001-07-03 quant-ph
Supporting hyperplanes for Schmidt numbers and Schmidt number witnesses
该研究针对施密特数不超过k的两体态紧凸集与作为施密特数见证的k-块正矩阵紧凸集,推导了穿过最大混态的单参数族垂直支撑超平面的等价判定条件,并以Werner态、各向同性态为例验证,还给出了可分Werner态的乘积态简单分解。
2025-09-04 quant-ph
Entanglement of purification for Werner states: canonical purification and nonadditivity
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所)
我们证明了冯·诺依曼纯化纠缠的非可加性,通过规范纯化最优性给出精确值,并解决了 α=1 时的可加性问题。
2026-10-05 cs.IT math.IT quant-ph
Distinguishability of locally diagonal orthogonally invariant quantum states
Mount Allison University(蒙特阿利森大学)
研究在LOCC、可分离和PPT测量下局部对角正交不变态的可区分性,证明最优PPT和可分离测量可取为LDOI,从而将优化问题维度从n^4降至O(n^2)。
2026-04-14 quant-ph
Path superposition activating perfect quantum teleportation ability for separable states
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本文证明,通过路径叠加,即使共享可分离态(包括纯乘积态),也能以1/4概率实现单位保真度的量子隐形传态,而因果序叠加则无此优势,并揭示控制量子比特的量子相干性是必要且充分的。
2026-06-15 quant-ph
Breaking absolute separability with quantum switch
本文研究量子开关对绝对可分态的作用,证明在辅助量子比特控制的开关操作下,可打破绝对可分态的鲁棒性并产生普通可分态,且该结论可推广到高维系统。
2023-10-07 quant-ph
Resource Theory of Non-absolute Separability
该研究构建非绝对可分态的资源理论,提出两种非绝对可分性量化方法并验证其合理性,揭示纯态NAS含量的维度特性,建立该测度与纠缠量化子的关联,以Werner态验证结果。
2023-10-04 quant-ph
Generating quantum dissonance via local operations
本文研究如何通过局域操作在无纠缠系统中产生量子失协,提出了两种从经典关联态出发显式构造具有非零量子失协的可分离 Werner 态的方法。
2024-08-12 math-ph math.MP quant-ph
Characterizing Operations Preserving Separability Measures via Linear Preserver Problems
我们使用经典的结果,从理论的线性转换问题的运营商发送的施密特秩不大于k的纯态集本身的特点,扩展已知的结果,运营商发送可分离的纯态可分离的纯态。我们还提供了一个新的证明类似的声明中的多方设置。我们使用这些结果来开发一个经典的结果,保持秩-1运营商的地图的结构,然后描述最近在量子信息理论研究的规范的两个家庭的等距的二分版本。我们特别看到,对于k至少为2的施密特秩k的状态诱导的算子范数仅在局部酉、交换算子和转置映射下不变。然而,在k = 1的情况下,有一个额外的等距:部分转置映射。
2011-05-31 quant-ph
Absence of Entanglement Growth in Dicke Superradiance
Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学);TU Darmstadt, Institute for Applied Physics(达姆施塔特工业大学应用物理研究所)
研究探讨了Dicke超辐射中集体衰减过程中纠缠性质,证明初始完全激发态在所有时间下保持分离性,澄清了纠缠在超辐射中的作用。
2026-03-26 quant-ph
Quantum measurements and maps preserving strict convex combinations and pure states
本文给出了保纯态的量子态与严格凸组合之间映射的一个刻画。在此基础上,建立了保持可分纯态和严格凸组合的多体量子态之间映射的结构定理。然后将这些结果应用于单射(局域)量子测量的刻画,回答了[J. Phys. A:Math.Theor. 45(2012)205305]。
2013-04-15 quant-ph
Gaussian intrinsic entanglement: An entanglement quantifier based on secret correlations
本征纠缠(Intrinsic entanglement,IE)是一个旨在量化量子态所携带的二分纠缠的量,作为可以通过测量从该态中提取的最佳本征信息量。我们详细研究了高斯版本的IE,所谓的高斯本征纠缠(GIE)的属性。我们明确地表明如何GIE简化到一个条件状态的测量结果的分布的互信息的分析状态,这是第一次最小化的净化子系统上的所有测量,然后最大化的所有测量的条件状态上的测量的净化子系统上的测量获得。通过对任意可分高斯态构造一个纯化子系统和一个将纯化子系统投影到乘积态上的测量,证明了GIE在所有高斯可分态上为零.通过隐形传态实现量子操作,我们进一步证明了在高斯局域保迹操作和经典通信下GIE是非增的。对于纯高斯态和约化的连续变量GHZ态,我们解析地计算了GIE,并证明了它总是等于Gaussian Rényi-2纠缠。我们还扩展到一个非高斯的情况下,通过推导出一个分析下限IE的一个特定形式的非高斯连续变量维尔纳状态的分析IE。我们的研究结果表明,映射到内在信息的纠缠也能够传输量子纠缠的属性,这个属性可以用于引入高斯纠缠的量词,这是一个可计算的和物理上有意义的纠缠量词之间的妥协。
2016-11-02 quant-ph
An alternative proof of Wigner theorem on quantum transformations based on elementary complex analysis
根据维格纳定理,保持概率不变的量子态变换要么是幺正变换,要么是反幺正变换。这个简短的通信提出了一个基本的证明这个定理,显着背离了许多已经存在于文献中。即使在希尔伯特空间不可分的量子场论中,论证的主线仍然有效。
2013-09-17 quant-ph
Linear maps preserving separability of pure states
刻画了任意维量子系统保持纯态的线性映射。然后,这是用来建立一个结构定理的线性映射,保持可分离的纯态的多部系统。作为应用,得到了可分纯保态仿射映射的一个刻划。
2013-04-03 math.FA math.OA quant-ph
Entanglement of Bipartite Gaussian States: a Simple Criterion and its Geometric Interpretation
Werner和Wolf在Phys.Rev.Lett. 86(16)(2001)给出了玻色连续变量二分高斯混合量子态可分的一个非常简洁的充分必要条件。然而,这一条件在实践中难以实施。在这封信中,我们提出了一个更简单的条件,只涉及计算辛矩阵的威廉姆森对角化的协方差矩阵的状态下考虑。在我们的建设的主要工具是观察,证明在以前的工作中,维格纳变换是协变的辛或反辛线性变换。我们还给出了一个几何解释,我们的条件的正交投影的“量子斑点”。
2022-10-15 math-ph math.MP math.SG
Exact entanglement cost of quantum states and channels under PPT-preserving operations
本文建立了在完全保持部分转置(PPT)正性的自由量子操作下模拟量子信道的精确纠缠代价的单字母公式。首先,基于二体态$κ$-纠缠的思想,我们引入了点到点量子信道的$κ$ -纠缠度量,并建立了它的几个基本性质,包括摊销坍缩、PPT超信道下的单调性、可加性、归一化性、忠实性和非凸性。其次,我们引入并解决了在并行和顺序设置下模拟量子信道的精确纠缠代价,以及自由的PPT保持操作的帮助。特别是,我们建立了在这两种情况下的纠缠成本是由相同的单字母公式,$κ$ -纠缠测量的量子信道。我们进一步表明,这个成本等于最大的$κ$纠缠,可以共享或产生的发送器和接收器的通道。这个公式是可计算的一个半定的程序,从而允许一个有效的计算解决方案,一般的量子信道。注意到顺序机制比并行机制更强大,我们的结果的另一个值得注意的含义是,当PPT超级通道是免费的时,这两种机制对于精确的量子信道模拟具有相同的功率。对于几个基本的高斯量子信道,我们证明了精确的纠缠代价由Holevo-Werner公式给出[Holevo和Werner,Phys.Rev.A63,032312(2001)],给出了这些信道的Holevo-Werner量的操作意义。
2023-01-27 cs.IT math.IT quant-ph
A universal framework for entanglement detection under group symmetry
量子信息理论中最基本的问题之一是量子态的PPT纠缠,这是一个NP难问题。本文证明了所有PPT $(\overlineπ_A\otimes π_B)$不变量子态是可分的当且仅当所有极值酉正$(π_B,π_A)$协变映射是可分解的,其中$π_A,π_B$是紧群的酉表示,$π_A$是不可约的.此外,极值单位正$(π_B,π_A)$ -协变映射$\mathcal{L}$是可分解的当且仅当$\mathcal{L}$是完全正的或完全共正的.然后我们应用这些结果证明了所有形式为$$Φ(ρ)=a\frac{\text{Tr}(ρ)}{d}\text{Id}_d+ bρ+cρ^T+(1-a-b-c)\text{diag}(ρ)$$的PPT量子信道都是纠缠破缺的,并且所有A-BC PPT $(U\otimes \overline{U}\otimes U)$不变的三重量子态都是A-BC可分的.前者加强了[VW 01,KMS 20]中的一些结论,后者与存在PPT纠缠$(U\otimes U\otimes U)$不变三重Werner态[EW 01]的事实形成了强对比,解决了[COS 18]中提出的一些未解决的问题.
2023-02-18 math-ph math.FA math.MP
Quantum-aware Transformer model for state classification
Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论与应用信息研究所);University of Maryland, College Park, Department of Civil and Environmental Engineering(马里兰大学学院市分校土木与环境工程系)
针对两体量子态尤其是混合态的纠缠分类难题,提出基于Transformer的无监督预训练数据驱动方法,实现近乎完美的分类准确率,为量子纠缠检测分类自动化提供新路径。
2026-10-26 cs.LG quant-ph
Macroscopic objects in quantum mechanics: A combinatorial approach
为什么我们看不到处于纠缠态的宏观物体?有两种方法来处理这个问题。第一个是动态的:一个大物体与其环境的耦合会导致任何纠缠大大减少。第二种方法,这是本文所讨论的,把重点放在难以观察到的大规模纠缠。随着粒子数n的增长,我们需要对状态有更精确的了解,需要更精心设计的实验,以便认识纠缠。为了发展这一点,我们考虑一族被称为见证者的可观测量,它们被设计用来检测纠缠。一个见证人W将所有可分离的(非纠缠的)态与一些纠缠态区分开来。如果我们将见证W归一化以满足|tr(Wρ)|如果对于所有可分态ρ,W满足\leq 1,则W的效率取决于其最大特征值的绝对值的大小;即,其算子范数||W||.众所周知,在n个qbit的空间上有证人,||W||是n的指数。然而,我们推测,对于绝大多数n-qbit证人,||W|| \leq O(\sqrt{n logn})。因此,在包括误差的非理想测量中,典型证据的最大特征值低于检测阈值。我们证明了这个猜想的家庭的极端证人介绍了沃纳和沃尔夫(物理修订A 64,032112(2001))。
2006-03-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantifying entanglement preservability of experimental processes
保持纠缠是基于纠缠的量子计算和量子信息处理的一个重要动力学过程,如单向量子计算和量子密钥分发。然而,以实验可行的方式量化实验过程保持两量子比特纠缠的能力的问题还没有得到很好的理解。因此,在这里,我们考虑使用两个措施,即组成和鲁棒性,定量表征的过程中,以保持纠缠的能力,此后称为纠缠可扩展性。保真度基准是另外得出,以确定一个过程的能力,以保持纠缠。我们表明,措施和引入的基准是实验上可行的,只需要本地测量单量子位和可分离状态的准备。此外,它们适用于可以使用量子操作的一般理论描述的所有物理过程,例如,光子学和超导系统中的量子比特动力学。我们的方法扩展了现有的分析渠道的工具,例如,信道资源理论,量化非保迹量子过程的纠缠可扩展性。结果是显着的兴趣在量子信息处理中的纠缠保存是必需的应用。
2021-09-09 quant-ph
Entanglement or separability: The choice of how to factorize the algebra of a density matrix
讨论了描述量子态的全代数的不同因子分解对纠缠的影响。根据所考虑的因式分解,量子态看起来是纠缠的还是可分离的。对于纯态,我们总是可以在分离性和纠缠性之间进行幺正切换,然而,对于混合态,需要最小的混合度。我们讨论我们的一般陈述详细的量子比特,GHZ状态,维尔纳状态和吉辛状态的熟悉的情况下,强调他们的几何特征。作为理论家,我们使用和玩弄这种对因式分解的自由选择,这对实验主义者来说是自然固定的。对于理论家来说,它提供了解释的延伸,并且足以推广,正如我们在量子隐形传态和纠缠交换的例子中指出的那样。
2011-08-19 math-ph math.MP quant-ph
The internal logic of Bell's states
在非纠缠(可分态)和最大纠缠(贝尔态)两种特殊情况下,我们研究了具有两个量子比特的量子计算机的内部逻辑。为了这个目的,我们考虑一个内部(可逆的)测量,保留的概率,通过镜像的状态。然后,我们得到逻辑判断的情况下,可分离的和贝尔的国家。
2004-12-26 cs.LO gr-qc hep-th
Entanglement Reactivation in Separable Environments
将两个纠缠破坏通道结合到相关噪声环境中,恢复了纠缠的分布。令人惊讶的是,这种重新激活可以通过从复合环境中注入可分离的相关性来诱导。在任何维度(有限或无限),我们可以构建经典相关的“旋转”环境,在单个系统的传输中是纠缠破坏的,但在两个系统传输时是纠缠保持的。在这里,纠缠仅仅通过无退相干子空间的存在而得以保持。值得注意的是,即使这样的子空间不存在,输入纠缠的一小部分仍然可以被分发。这是在可分离高斯环境中发现的,在这种环境中,尽管在任何单模传输中都会被强热噪声打破,但可分离纠缠能够在双模传输中幸存下来。在高斯设置中,纠缠恢复是一个阈值过程,只有在注入了临界量的相关性之后才发生。这些发现提出了在具有极端退相干的现实环境中分配纠缠的新观点,确定了可分离的相关性和经典记忆效应作为“打破纠缠-打破”的物理资源。
2014-02-10 cond-mat.other math-ph math.MP