Systematic construction of digital autonomous quantum error correction for state preparation and error suppression via conditional Gaussian operations
The University of Tokyo（东京大学）；NTT Inc.（日本电信电话株式会社）
本文提出基于nullifier的数字自主量子纠错方法，通过条件高斯操作实现非高斯资源态制备和退相干误差抑制，分析了可扩展实现中的资源需求与权衡。
2026-03-23 quant-ph
Simulation of Gaussian channels via teleportation and error correction of Gaussian states
高斯信道是模拟连续变量量子态中由环境引入的退相干的典型方法。已知那些信道可以通过使用通过相同信道的最大纠缠态，即，Choi态，或者一个至少和Choi态一样纠缠的态。由于Choi态的构建需要无限的平均能量和纠缠，即它是非物理的，因此我们推导出能够通过有限资源的隐形传态来模拟给定信道的每一个物理状态，并进一步找到最佳状态，即，需要最小能量和纠缠的资源状态。我们证明了最优资源态是纯的，并且与Choi态的纠缠度相等。我们还表明，相同数量的纠缠是足够的模拟一个同样的消相干通道，而更多的纠缠可以模拟更少的消相干通道。最后，我们使用这一事实来概括以前已知的纠错协议，使其能够纠正噪声不仅来自纯损失，但从热损失的通道以及。
2018-07-01 quant-ph
A note on quantum error correction with continuous variables
我们证明了基于高斯辅助状态和高斯操作（用于编码、伴随式提取和恢复）的连续变量量子纠错可以非常有用地抑制非高斯错误信道的影响。对于特定类别的随机误差模型，使人联想到通常在量子比特情况下考虑的那些随机误差模型，针对单通道误差设计的量子纠错码可以增强传输准确性，即使在用于传输编码状态的每个通道中发生误差时。实际上，在这种情况下，连续变量格式的纠错能力比离散变量格式的纠错能力要高。
2008-11-21 quant-ph
Gaussian error correction of quantum states in a correlated noisy channel
噪声是实现容错量子信息处理和长距离保密通信的主要障碍。在这项工作中，我们提出了一个通信协议依赖于简单的线性光学，最佳地保护量子态从非马尔可夫或相关的噪声。我们通过实验实现了该协议，并证明了在极端噪声信道中对相干态和纠缠态的接近理想的保护。由于所有现实生活中的信道都表现出明显的非马尔可夫行为，所提出的协议将在提高各种量子信息协议的性能方面产生直接影响。
2013-12-10 quant-ph
On asymptotic power corrections to differential fluxes and generalization of optical theorem for potential scattering
在广泛的一类势函数中，导出了出射微分通量对离散射中心有限距离R的精确渐近依赖性。它示出了如何消除这种依赖性的总通量，幺正关系，和光学定理的立体角积分。因此，它们的适用范围自然地扩展到有限R。
2017-04-01 quant-ph
Estimation of Gaussian random displacement using non-Gaussian states
在连续变量量子信息处理中，高斯误差的量子纠错需要同时估计相空间上位移的两个正交分量。然而，正交算子$x$和$p$是非对易的共轭观测量，其同时测量被不确定原理禁止。Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）纠错使用称为GKP状态的复杂非高斯状态来处理这个问题。另一方面，使用实验上可行的非高斯状态的位移的同时估计还没有得到很好的研究。在本文中，我们考虑了一个多参数估计问题的位移假定各向同性高斯先验分布，并允许事后选择的测量结果。我们推导出一个下界的估计误差时，只使用高斯运算，并表明，即使是简单的非高斯状态，如单光子状态可以击败这个界限。基于Ghosh的界，我们还得到了当输入态的最大光子数给定时，估计误差的下界。我们的研究结果揭示了非高斯性在位移估计中的作用，并为使用实验可行的非高斯状态进行高斯误差的误差校正铺平了道路。
2021-11-10 quant-ph
A note on threshold theorem of fault-tolerant quantum computation
在容错量子计算中，为了防止错误的积累，必须周期性地进行纠错。认为在每次量子门操作后进行纠错处理是获得最大阈值的最佳选择。结果表明，最佳纠错周期取决于级联量子纠错码的级数k的值。
2010-06-25 quant-ph
A Concatenated Dual Displacement Code for Continuous-Variable Quantum Error Correction
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出一种拼接双位移码，通过结合高斯噪声抑制电路和外层类Steane码，有效抑制大范围位移误差，实现连续编码空间内的量子纠错。
2026-04-18 quant-ph
Separability Criterion for Multi-Mode Gaussian States
本文利用Marchenko-Pastur定理给出了多模高斯态的可分性判据。我们证明了随机矩阵理论中的Marchenko-Pastur定理是多模高斯态可分性的充分必要条件。
2018-03-22 quant-ph
A no-go theorem for privacy in distributed sensing using Gaussian states
Sorbonne Université, CNRS, LIP6（索邦大学，法国国家科学研究中心，LIP6）
证明任何使用高斯态作为资源的分布式传感协议无法实现完美隐私，并引入相对隐私度量来界定局部参数隐藏程度。
2026-06-24 quant-ph
Exponential de Finetti Theorems for Fermionic Gaussian States
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Gdańsk（格但斯克大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究费米子高斯态，证明高斯德·菲内蒂定理指数变体，给出原始态与其近似值误差界，改进维度惩罚，扩展到高斯不变态类，表明其与高斯对称态关系及可纯化，将德·菲内蒂定理扩展到该态集。
2026-10-05 quant-ph
Measuring Non-Gaussian Magic in Fermions: Convolution, Entropy, and the Violation of Wick's Theorem and the Matchgate Identity
本文为费米子系统定义卷积并证明中心极限定理，统一三种高斯化概念，进而利用 Wick 定理与 matchgate 恒等式的违反及 SWAP 测试度量纯费米子态的非高斯魔态。
2025-01-10 quant-ph
Extending Hudson's theorem to mixed quantum states
根据哈德森定理，任何具有正维格纳函数的纯量子态必然是高斯态。在这里，我们通过寻找具有正维格纳函数的态的非高斯性程度的上界和下界，将这一定理推广到混合量子态。的界限表示在有关的状态，其纯度，由相同的协方差矩阵的高斯状态的纯度的非高斯性的程度的参数函数的形式。虽然我们的边界并不紧，但它们允许我们将具有正维格纳函数的状态集可视化。
2009-06-24 quant-ph
All-Gaussian universality and fault tolerance with the Gottesman-Kitaev-Preskill code
振荡器内量子位的Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）编码对于使用玻色子的容错量子计算特别有吸引力，因为对编码的泡利本征态的高斯运算使Clifford量子计算具有纠错。我们表明，将GKP误差校正应用于高斯输入状态，如真空，产生可解释的幻态，实现普适性而无需额外的非高斯元素。容错是可能的充分挤压和足够低的外部噪声。因此，高斯运算对于容错的、通用的量子计算是足够的，给出了GKP编码的泡利本征态的供应。
2019-02-28 quant-ph
Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem
我们提出了一个简单的证明的近似Eastin-Knill定理，它连接的量子纠错码（QECC）的质量与它的能力，以实现一个通用的横向逻辑门集。我们的推导采用了强大的界限上的量子费舍尔信息在一般的量子纠缠协议来表征QECC的性能衡量的最坏情况下的纠缠保真度。该定理适用于一大类退相干模型，包括独立擦除和去极化噪声。我们的方法是非正统的，而不是遵循既定的路径，利用QECC，以减轻噪声在量子量子保密协议，我们应用量子精密测量的方法来探索QECC的局限性。
2020-04-24 quant-ph
Wichmann-Kroll vacuum polarization correction to lithium-like systems in a Gaussian basis set
School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）
本文研究了锂状系统中高斯基组对真空极化的影响，通过自洽的Hartree-Fock势处理真空极化，验证了高斯基组在原子势格林函数无法简单获得时的应用价值。
2026-04-26 physics.atom-ph quant-ph
Correction Four-Component Dirac-Coulomb Using Gaussian Basis-Set and Gaussian Model Distribution for Super Heavy Element (Z=115)
本文考虑多粒子的狄拉克-库仑方程，用以描述多电子系统中电子间的相互作用。利用高斯基函数技术，将四分量波函数展开成有限基集，分别描述四旋量的上下两个分量。采用高斯基组dyall.v2z描述四分量波函数的相关性和偏振性。利用动力学平衡关系，由大分量高斯基函数生成小分量高斯基函数。所考虑的技术已应用于超重元素115 Uup，其中核具有大电荷，内旋子s1/2强烈收缩。解决了1 s1/2旋量原点奇异性问题。我们采用高斯电荷分布模型来描述原子核的电荷。为了精确计算原子能级的性质，我们采用了Dirac-Hartree-Fock方法，该方法通过高斯基组来处理多粒子系统的相对论量子计算，具有更大的灵活性。
2019-12-07 physics.atom-ph quant-ph
Regularized relativistic corrections for polyelectronic and polyatomic systems with explicitly correlated Gaussians
本文通过用高斯函数线性组合近似$1/r$因子，解决了fECGs中$1/r_{ix}1/r_{jy}$型算子矩阵元未知的难题，实现了Drachmann正则化相对论修正，为多原子体系势能面的高精度相对论修正和电子哈密顿量平方矩阵表示的构建提供了新途径。
2024-05-03 physics.chem-ph quant-ph
No-Go Theorem for Gaussian Quantum Repeaters from Fractional Extendibility
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute for Quantum Computing（量子计算研究所）
通过引入高斯态的分数可扩展性概念，证明了由高斯操作、零差测量和任意经典通信组成的中继链无法提升纯损耗衰减信道的量子容量。
2026-07-01 cs.IT math.IT quant-ph
A No-Go Theorem for Shaping Quantum Resources
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文证明了通过非高斯哈密顿动力学无法自由塑造量子资源的无解定理，揭示了高斯与非高斯动力学之间的界限。
2026-03-02 math-ph math.MP quant-ph
No-activation theorem for Gaussian nonclassical correlations by Gaussian operations
我们研究了连续变量高斯态的一般量子关联及其与纠缠的相互作用。具体来说，我们调查的存在的量子协议激活所有的输入二分连续变量系统的子系统之间的非经典相关性，输出纠缠系统和一组的辅助。对于输入高斯态，我们证明了这样的激活协议不能用高斯操作来完成，因为后者在最坏的情况下无法从初始可分离但非经典的状态创建任何输出纠缠。然后，我们构建了一个忠实的非高斯激活协议，包括无限维广义的控制非门系统和附属物之间产生纠缠，直接类比有限维的情况下。最后，我们计算量子的负性，非经典相关性定义的激活协议的性能方面的操作措施，为相关类的双模高斯态。
2014-08-05 math-ph math.MP physics.optics
A quantum mechanical version of Price's theorem for Gaussian states
UNSW Canberra（新南威尔士大学堪培拉分校）
本文探讨了统计信号处理中已知的积分微分恒等式，即非线性函数的联合高斯随机变量期望的Price定理，并在量子力学框架下推导了其量子版本。
2014-09-15 cs.SY eess.SY math-ph
