Enhancing entanglement, local and non-local information of accelerated two-qubit and two- qutrit systems via weak-reverse measurements
讨论了利用弱反向测量恢复和保护加速2-qubit和2-qutrit系统纠缠的可能性。加速部分纠缠态比加速最大纠缠态更容易受到保护。与2-qubit系统相比，qutrit系统中的加速编码局域信息具有更强的鲁棒性，并且即使在更大的加速度下也能保持不变。同时，量子比特系统中的非加速信息不受局域操作的影响。对于较大的加速度值，弱反向测量可以在加速度信息扩展的情况下改善相干信息。
2016-07-17 quant-ph
The Quantum Reverse Shannon Theorem based on One-Shot Information Theory
量子反向香农定理指出，任何量子信道都可以通过无限量的共享纠缠和等于信道的纠缠辅助经典容量的经典通信量来模拟。在本文中，我们提供了一个新的证明这个定理，这是以前证明的贝内特，Devetak，哈罗，肖尔，和冬季。我们的证明有一个清晰的结构是基于两个最近的信息理论的结果：一次量子态合并和后选择技术的量子信道。
2011-09-21 quant-ph
Tight bound on coherent states quantum key distribution with heterodyne detection
提出了一个新的外差探测的正反调和相干态量子密钥分发协议中窃听者信息的上界。这个界限是通过最大化辛变换组上的泄漏信息而得出的，辛变换组跨越对单个脉冲的每个物理高斯攻击。我们展示了四种不同的攻击达到这个界限，这表明这个界限是紧的。最后，我们比较了这个新的限制，零差率得到的密钥速率。
2007-04-11 quant-ph
Quantum key distribution using gaussian-modulated coherent states
量子连续变量正被探索作为实现量子密钥分发的替代手段，量子密钥分发通常基于单光子计数。前一种方法是潜在有利的，因为它应该能够实现更高的密钥分发率。在这里，我们提出并实验证明了一个量子密钥分发协议的基础上传输的高斯调制相干态（由激光脉冲包含几百个光子）和散粒噪声限制零差检测，压缩或纠缠光束是不需要的。完整的秘密密钥提取是通过使用反向和解技术，其次是隐私放大。反向和解技术在原则上是安全的任何值的线路传输，对高斯个人攻击的基础上纠缠和量子存储器。我们的桌面实验产生的净密钥传输速率约为每秒1.7兆比特的无损耗线路，和每秒75兆比特的线路与3.1分贝的损失。我们预期，这项计划对损耗较高的线路仍会有效，特别是因为目前的限制主要是技术上的，因此，在硬件和软件方面都有很大的改善余地。
2003-12-02 quant-ph
Coherent State Quantum Key Distribution with Multi Letter Phase-Shift Keying
提出了一种利用光相干态的离散调制实现量子密钥分发的协议。信息被编码在相干态的可变相位中，相干态可以从二进制到连续调制的规则离散集合中选择，类似于经典通信中的相移键控。信息解码的同时零差测量两个正交和不需要主动选择的基础。该协议利用直接或反向和解，有和没有后选择。我们分析了协议的安全性，并展示了如何通过量子信号的所有可变参数的最佳选择来增强它。
2009-12-25 quant-ph
Coherent-State-Based Twin-Field Quantum Key Distribution
由于量子密钥分发（QKD）的速率-距离限制，大规模量子通信网络仍然是一个巨大的挑战。最近，双场（TF）QKD已经被提出来克服这个限制。在这里，我们证明了基于相干态的TF-QKD是一个时间反转的纠缠协议，其中纠缠的产生是通过纠缠相干态测量的纠缠交换操作来实现的。利用相干态和猫态编码，提出了一种在对称和非对称信道下均具有最优密钥速率的基于相干态的TF-QKD。此外，我们表明，我们的协议可以转换为所有最近的相干状态为基础的TF-QKD协议，通过使用我们的安全性证明。通过将纠缠纯化与双向经典通信相结合，提高了所有基于相干态的TF-QKD协议的传输距离。
2019-11-20 quant-ph
Information-Calibrated Quantum Diffusion: Aligning Forward Noise with Reverse Recoverability
SUPCON Technology（中控技术）；College of Artificial Intelligence, Zhejiang University（浙江大学人工智能学院）
该研究提出信息校准量子扩散方法，引入经典-量子信息减量作为内在扩散坐标，构建结合恢复约束与分布匹配的随机学习器，在四量子比特TFIM实验中降低了Wtr指标且性能优于官方QuDDPM。
2026-08-19 quant-ph
Preprocessing operations and the reverse compression
数据压缩的任务--如信源编码定理所述--是信息论的基石之一。数据压缩通常根据数据的先验分布利用数据中的统计冗余。出于这种情况下，一个没有访问的数据的统计，但有一些信息的转换，将被应用于它，我们提出了一种新的方法，称为反向压缩的数据压缩。它的定义方式既适用于经典信息处理，也适用于量子信息处理，而且只依赖于要使用的通道：所有导致无法区分的输出的输入数据都被压缩到相同的状态，而不管它们的先验分布如何。此外，该过程可以被描述为预处理类型中的更高阶操作。我们还考虑作为一个例子的应用程序的方法的经典和量子擦除通道。这些例子表明，无噪声的反向压缩只能发生在微不足道的情况下，虽然有意义的情况下，有噪声的反向压缩可以存在。
2021-01-06 quant-ph
Composable security analysis of continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution with squeezed states for coherent attacks
与测量设备无关的量子密钥分发协议的安全性分析不依赖于对检测系统的任何假设，可以免疫对检测器的攻击。本文首次对利用压缩态实现的与测量设备无关的连续变量量子密钥分发进行了可组合的安全性分析。在考虑有限尺寸效应的情况下，基于纠缠机制给出了安全性分析。利用熵不确定关系的一个版本，通过信任Alice和Bob的设备，给出了条件光滑最小熵的下界。仿真结果表明，在通用可组合安全框架下，该协议对直接和解和反向和解的相干攻击分别能容忍2.5 dB和6.5 dB的信道损失.
2018-09-03 quant-ph
Reverse estimation theory, Complementality between RLD and SLD, and monotone distances
量子信息理论中的许多问题可以看作是资源之间的相互转换。在这次演讲中，我们将这一观点应用于状态估计理论，其动机是以下观察。首先，单调度量取SLD和RLD Fisher度量之间的值。这与纠缠度量被可压缩纠缠和纠缠代价夹在中间的事实非常相似。第二，通过密度矩阵的提纯，SLD和RLD是互补的，但其运算意义不明确。为了找到这些观测之间的联系，我们定义了逆估计问题，即用概率分布族模拟量子态族，证明了RLD Fisher度量是一维参数量子态族的局部逆估计问题的一个解.这个结果给出了一些已知事实的新证明，并证明了关于单调距离的一个新事实。我们还研究了RLD的信息几何以及多维参数族的逆估计理论。
2005-11-17 quant-ph
Hybrid quantum key distribution using coherent states and photon-number-resolving detectors
提出了一种基于相干态、高斯调制和光子数分辨（PNR）检测器的混合量子密钥分发协议，并证明了该协议与基于零差的方案相比，可以提高密钥生成速率（KGR）. KGR的改进可以追溯到二维离散输出变量对两个输入求积的依赖性，从而克服了原始协议的局限性。当考虑反向协调时，基于PNR检测器的方案在个体攻击和集体攻击下都优于零差方案。在存在直接协调的情况下，PNR策略仍然是对抗个体攻击的最佳策略，但是对于集体攻击，随着信道传输速率的降低，基于零差的方案仍然是优选的。
2018-03-23 quant-ph
Security of coherent state quantum cryptography in the presence of Gaussian noise
研究了一个连续变量量子密钥分发方案在渐近密钥极限下的集体攻击安全性。假设连接两个诚实方的量子信道是有损耗的，并且在所观察到的正交分布上施加高斯噪声。秘密密钥速率给出了直接和反向和解方案，包括集体攻击场景中的后选择。在经典的后处理步骤中的非理想的纠错和双向通信的效果也被考虑在内。
2007-04-19 quant-ph
General theory for decoy-state quantum key distribution with arbitrary number of intensities
在相位随机相干光具有任意数量的诱饵强度的情况下，提出了前向纠错和反向纠错两种情况下的量子密钥分发（QKD）的一般理论.为此，我们推广了Wang的展开式，导出了相位随机相干态的凸展开式。我们还数值检查的渐近密钥生成率几乎饱和时，诱饵强度的数量是三个。
2007-08-13 quant-ph
Remark on the coherent information saturating its upper bound
相干信息是量子信息理论中的一个重要概念。它与数据处理中的其他概念有关。在这个简短的评论中，我们讨论的相干信息饱和其上界。一个必要的和充分的条件，这种饱和。
2012-10-26 quant-ph
The coherent information of Pauli channels with coded inputs
相干信息的计算是获得量子信道量子容量的基本步骤。我们引入正交和完全码的基础来评估的相干信息，每个通道使用时的输入是稳定器码字的最大混合。在码基中，输出密度矩阵是对角的，系统和辅助的联合输出是块对角的。通过计算误差算子的权值来计算相干信息。
2010-07-27 quant-ph
Quantum key distribution with phase-encoded coherent states: Asymptotic security analysis in thermal-loss channels
我们考虑相干态量子密钥分发的离散字母编码方案。发送方将有限大小的字母表中的字母编码成相干态，相干态的振幅对称地分布在以相空间的原点为中心的圆上。我们研究了这种相位编码的相干状态协议在直接和反向和解假设在通信信道中的损失和热噪声的渐近性能。特别是，我们表明，仅使用四个相移相干态是足够的，用于生成密钥速率的顺序$4 \times 10^{-3}$位每通道使用在约15 dB的损失，在现实的过量噪声的存在下。
2018-03-07 physics.optics quant-ph
Experimental observation of coherent-information superadditivity in a dephrasure channel
我们提出了一种实验方法来构建一个去相位通道，它包含了去相位和擦除噪声，可以作为一个有效的工具来研究相干信息的超加性。通过使用三重去相位信道，观察到相干信息的超加性，并发现零单字母相干信息和零量子容量之间存在实质性的差距。特别地，我们发现当n个信道使用的相干信息为零时，在信道使用次数较大的情况下，它将变为正。这些现象表现出比以往工作更明显的相干信息的超加性，并证明了更高的阈值非零量子容量。我们的实验也为研究相干信息的非加性和量子信道容量提供了一个有用的平台。
2020-04-15 quant-ph
Entanglement sharing across a damping-dephasing channel
研究联合阻尼-退相干信道上的纠缠蒸馏，提出隔离阻尼噪声的实用方案并推导渐近容量下界，证明现实噪声模型中也存在非可加性。
2025-07-28 cs.IT math.IT quant-ph
Coherent and compatible information: a basis to information analysis of quantum systems
讨论了用于量子系统分析的关键量子信息测度的相关性。讨论了量子信息测量的可能方法，即基于量子系统的量子态的相容/不相容性，从而产生相干信息，并分别介绍了相容信息测度。提出了一种量子实验装置的信息优化方案。
2001-08-08 quant-ph
Coherent information analysis of quantum channels in simple quantum systems
相干信息的概念被用来分析各种简单的量子系统。计算了外共振场作用下二能级原子中的信息衰减、耦合二能级原子间的信息交换以及二能级原子与另一原子和光子场之间的信息传递的相干信息.相干信息被证明是等于零的所有完整的测量程序，但它完全保留其原始值的量子复制。通过分析整个封闭系统中信息从一个开放子系统到另一个开放子系统的传输，通过同一原子的偶极活性跃迁来了解关于禁戒原子跃迁的量子信息。在量子相干性起重要作用的物理系统中，相干信息可以有效地用于量化信息通道。
2000-06-15 quant-ph
Quantum key distribution over 25 km with an all-fiber continuous-variable system
我们报告的实施反向和解相干态连续变量量子密钥分发系统，我们产生的密钥在超过25公里的光纤的速率超过2 kb/s。时分复用用于在同一光纤中传输信号和相位参考。我们的系统包括所有的实验方面所需的现场实施的量子密钥分发设置。采用快速高效的LDPC纠错码实现实时反向和解。
2007-09-04 quant-ph
Channel-Constrained Information Scheduling for Quantum Diffusion
College of Artificial Intelligence, Zhejiang University（浙江大学人工智能学院）；SUPCON Technology（中控技术）
本文提出信道约束信息调度方法，通过优化源盲纯态精化定义信息时钟并递归求逆，构建可实现等信息调度，最小化贝叶斯逆预测中最坏源信息负担，并给出结构特征与实验验证。
2026-09-23 quant-ph
Entropy exchange, coherent information and concurrence
对于一个简单的模型，我们导出了熵交换和相干信息的解析表达式，并由此得出它们与并发度之间的关系。我们发现，在量子演化中熵交换表现出与并发度行为相似的\textsl{opposite}行为，而相干信息则表现出与并发度非常相似的特征.讨论了这一结果对一般系统的意义。
2007-06-30 quant-ph
Quantum Fisher Information of Entangled Coherent States in a Lossy Mach-Zehnder Interferometer
本文给出了J. Joo等人[Phys. Rev. Lett.]提出的有耗马赫-曾德尔干涉仪中纠缠相干态的量子费舍尔信息的解析结果。107，083601（2011）]。我们发现，在光子损失很小的情况下，纠缠相干态可以超过海森堡极限。此外，本文所发展的方法也适用于研究多体纠缠相干态的相位敏感性。
2013-08-02 quant-ph
Information-disturbance tradeoff for spin coherent state estimation
我们展示了如何量化的信息量之间的最佳权衡检索的量子测量在估计一个未知的自旋相干态和状态本身的干扰，以及如何获得相应的最小干扰测量。
2006-12-11 quant-ph
Transmission of coherent information at the onset of interactions
在这项工作中，我们调查的量子信道出现在两个系统，$A$和$B$之间的相互作用的发病率的参数。特别地，当系统$A$与辅助系统$\tilde{A}$预纠缠时，我们通过计算互补信道（$A\rightarrow B'$）的相干信息的前导阶变化来量化预先存在的纠缠的早期传输。我们发现，当$A$和$B$最初是非纠缠和$B$是纯的，有没有变化的相干信息的一阶，而领先的（二）阶变化是发散的。然而，这种分歧可以通过将传统的相干信息概念嵌入到我们称之为$n$ -相干信息家族中来调节，该家族使用$n$ -雷尼熵来定义。我们发现，$n$ -相干信息的变化率在相互作用的开始是由一个数量，我们称之为$n$ -曝光，它捕获的程度，其中初始的相干信息的$A$与$\tilde{A}$暴露于或“看到”之间的相互作用的哈密顿量$A$和$B$。我们给出了量子比特系统和光-物质相互作用的例子。
2022-05-05 quant-ph
Elementary gates for quantum information with superposed coherent states
提出了一种在相干态基上实现量子比特的基本量子门的新方法。操作是概率性的，并采用单光子减法作为驱动力。我们的单量子比特相位门和双量子比特控制相位门方案能够利用现有资源实现任意大的相移，这使得它们适合于不久的将来叠加相干态量子信息处理的测试。
2010-08-04 quant-ph
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
Dephrasure channel and superadditivity of coherent information
量子信道的量子容量捕获其无噪声量子通信的能力。它是量子信息理论的核心。不幸的是，我们对相干信息的非可加性的理解不足，使得我们很难理解除了非常特殊的通道之外的所有通道的量子容量。在本文中，我们考虑去相位通道，这是一个去相位通道和擦除通道的级联。这个非常简单的通道显示出非常丰富和奇异的特性：我们发现相干信息在两个字母水平上的非加性，单字母相干信息和私人信息之间的巨大差距，以及所有互补通道的正量子容量。它简洁的形式大大简化了对相干信息的评估，因此，我们希望解短语通道将为测试关于非加性的新想法提供急需的实验室。
2018-12-06 quant-ph
Quantum information processing for a coherent superposition state via a mixed entangled coherent channel
在$2\times 2$维希尔伯特空间中研究了双模纠缠相干态。提出了一种基于Bell态联合测量的纠缠集中方案。当纠缠相干态嵌入真空环境中时，其纠缠度会降低，但不会完全消失。结果表明，初始相干振幅越大，纠缠度下降越快。研究了一种在考虑混合量子信道的情况下实现相干叠加态的隐形传态方案。我们发现，退相干纠缠相干态对于量子隐形传态可能是无用的，因为它给出的最佳量子隐形传态保真度小于经典极限的2/3。
2001-08-10 quant-ph
Eavesdropper's Optimal Information in Variations of Bennett-Brassard 1984 Quantum Key Distribution in the Coherent Attacks
利用Lo和Chau [Science 283（1999）2050]提出的公式，在单光子假设下，计算了Bennett-Schmidard 1984量子密钥分发（BB84 QKD）方案和六态方案在相干攻击中窃听者在原始比特上的最优信息.我们发现，窃听者的最佳信息在量子密钥分配没有公开宣布基地[物理。A 244（1998）489]与在相干攻击中使用它的相应QKD的相同。我们遵守关于各方信息的求和规则。
2001-02-03 quant-ph
Reverse em-problem based on Bregman divergence and its application to classical and quantum information theory
针对现有信道容量解析计算方法的局限，基于Bregman散度构建反向em问题，解决开放难题并推导非迭代公式，揭示信息几何结构，扩展无迭代计算信道容量的适用范围。
2024-03-14 cs.IT math.IT math.OC
Quantum Reverse Shannon Theorem Simplified
本文简化了量子反向香农定理的证明，通过推导光滑最大信息量的可加性上界，消除了后选择技术，提供了更清晰的理解模拟量子信道资源成本的方法。
2025-10-08 cs.IT math-ph math.IT
Quantum rate distortion, reverse Shannon theorems, and source-channel separation
我们推导了经典信息论中两个关键定理的量子对应定理，即率失真定理和信源信道分离定理。率失真定理给出了有损数据压缩的最终限制，并且源-信道分离定理意味着由压缩和信道编码组成的两阶段协议对于在无记忆信道上传输无记忆源是最佳的。尽管它们在经典领域很重要，但在这些领域的量子信息理论研究却少得令人惊讶。本文证明了量子率失真函数是由净化的正则化纠缠给出的。我们还确定了一个单字母表示的纠缠辅助量子率失真函数，我们证明了它作为一个下界的无辅助量子率失真函数。这意味着无辅助的量子速率失真函数是非负的，并且通常不等于源和失真输出之间的相干信息（尽管巴纳姆猜想相干信息在这里是相关的）。此外，我们证明了几个量子源-通道分离定理。其中最强的是在纠缠辅助的设置，其中我们建立了一个必要和充分的条件，通过无记忆量子信道传输无记忆源到给定的失真。
2012-08-19 cs.IT math.IT quant-ph
Erasing Classical Memory with Quantum Fluctuations: Shannon Information Entropy of Reverse Quantum Annealing
在三个超导量子退火器上通过逆向量子退火实验，利用磁畴壁分布的Shannon信息熵，研究了量子涨落导致的经典记忆丢失与保留的转变，确立了探测量子涨落与记忆相互作用的通用探针。
2025-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cs.IT
Soft Reverse Reconciliation for Discrete Modulations
针对离散调制CV-QKD中Alice缺乏Bob符号决策软信息导致协调效率低的问题，提出RRS程序生成软度量，使Alice可软解码纠错，提升互信息至软解码DR水平，PAM-4测试获超1dB SNR提升。
2025-02-12 cs.IT math.IT quant-ph
Mutual and coherent informations for infinite-dimensional quantum channels
本文主要研究了量子通信信道的两个重要特性--量子互信息和相干信息。在无限维的情况下，这些量的适当的定义，并详细研究了它们的性质。证明了一对互补信道的量子互信息和相干信息的基本恒等式。从上述恒等式出发，观察到了量子互信息和相干信息的一种意想不到的连续性。得到了相干信息的上界。
2010-12-05 math-ph math.MP quant-ph
Hierarchy of Rényi Coherent Information in Stabilizer Codes
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）
本文证明稳定子码中Rényi相干信息量随Rényi指数非递减，并赋予其基于后选择匹配综合征的操作意义，同时上界普通相干信息量。
2026-09-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Introduction to Coherent States and Quantum Information Theory
本文介绍了基于李代数su（2）和su（1，1）的相干态和广义相干态的几个基本定理，并给出了它们在量子信息理论中的一些应用，供研究生或对几何学和量子信息理论感兴趣的非专业人员参考。前半部分从几何的角度对基于李代数su（2）和su（1，1）的相干态和广义相干态作了一般性的回顾，特别证明了单位元的每一个分解都可以由参数空间上某个丛的曲率形式得到。在后半部分，我们将广义相干态的方法应用于量子信息理论中的一些重要问题，特别是相干态的交换和相干态的克隆。利用基于su（2）的广义相干算符构造了相干态的交换算符，给出了相干态的“不完美克隆”，并提出了一些相关问题.最后，我们陈述了我们的梦想，即构建{ \bf几何量子信息理论}。
2002-01-29 hep-th math-ph math.MP
Coherent information of one-mode Gaussian channels -- the general case of nonzero added classical noise
我们证明了，只要一个单模高斯信道的相干信息是非零的，它的上确界实现无限输入功率。对于零添加经典噪声来说，这是一个公认的事实，而非零情况尚未详细研究。所提出的分析填补了三个典型类的单模高斯信道：有损，放大和添加剂经典噪声信道类的空白。对于剩余的单模高斯信道类，已知相干信息消失。
2015-02-06 math-ph math.MP quant-ph
Coherent States and Some Topics in Quantum Information Theory : Review
在前半部分，我们简要回顾了基于李代数su（2）和su（1，1）的相干态和广义相干态，以及构造李代数表示的Schwinger玻色子方法。在后半部分中，我们对量子信息理论中的两个重要课题相干态交换和相干态克隆的最新研究进展进行了综述。
2002-07-31 cond-mat math-ph math.MP
Coherent Information Phase Transition in a Noisy Quantum Circuit
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文研究了噪声环境下量子电路中相干信息的相变，通过引入量子增强操作实现可靠的信息传输，并提出实验协议验证该相变。
2025-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherent information of a quantum channel or its complement is generically positive
确定给定的量子信道是否具有传输量子信息的正容量是量子信息理论中的一个基本的公开问题。一般来说，为了检测其量子容量的正值，需要针对信道的无限数量的副本来计算相干信息。然而，在这封信中，我们表明，一个随机选择的通道的单个副本的相干信息几乎肯定是积极的，如果通道的输出空间大于其环境。因此，在这种情况下，通道的单个副本通常足以确定其量子容量的正性。换句话说，具有零相干信息的信道在输出空间大于环境的信道子集中具有零测量。另一方面，如果环境大于通道的输出空间，则通道的补码也会得到相同的结果。
2022-08-03 cs.IT math-ph math.IT
