Allowed region and optimal measurement for information versus disturbance in quantum measurements
我们提出了图的信息与干扰的一般量子测量完全未知的状态。每一条信息和干扰通过两个度量来量化：（i）信息的香农熵和估计保真度以及（ii）干扰的操作保真度和物理可逆性。这些措施是计算一个单一的结果，并绘制在四种类型的信息-干扰平面，以显示其允许的区域。此外，我们讨论了这些指标的图形平均在所有可能的结果和最佳的测量时，饱和的上界的信息为一个给定的干扰。这些结果大大拓宽了量子测量中信息和扰动之间权衡的视角。
2017-05-04 quant-ph
Dephasing-Covariant Operations Enable Asymptotic Reversibility of Quantum Resources
我们研究了相干和纠缠资源理论中的去相位协变操作的功率。这些是量子操作，其作用与投影测量可交换。在相干的资源理论中，我们发现任意两个状态在移相协变操作下是渐近互变的。这提供了一个罕见的例子，资源理论中，渐近可逆性可以达到不需要最大的资源非生成操作。当扩展到纠缠的资源理论时，所得到的操作与LOCC有相似之处，例如禁止纯态变换下所有的纠缠Rényi $α$ -熵的增加。然而，我们发现这些操作仍然足够强大，使任何两个最大相关的混合状态之间的渐近可逆性，即使在多部设置。
2017-11-28 quant-ph
Complete Information Balance in Quantum Measurement
从基本测试到量子信息应用，量子测量是表征量子本征效应的基本工具。虽然通常执行测量以获得关于量子态的信息，但其在量子技术中的作用确实是多方面的。例如，量子测量是基于测量的量子计算中的关键过程元素。它还用于检测和纠正错误，从而在纠错框架中保护量子信息。因此，重要的是充分表征量子测量的作用，包括信息增益，状态扰动和可逆性，以及它们的基本关系。人们已经做了大量的努力来获得信息增益和状态扰动之间的权衡，这成为安全信息处理的实际基础。然而，完整的信息平衡是必要的，以包括量子测量的可逆性，这构成了实际量子信息处理的组成部分。我们在这里建立所有对权衡关系，涉及信息增益，干扰，和可逆性，关键是其中所有的一起。通过这样做，我们表明，可逆性在完成信息平衡中起着至关重要的作用。值得注意的是，我们的结果可以解释为一个非平凡形式的量子测量的信息守恒定律.我们完全确定的最佳测量，满足每个权衡关系与其潜在的应用程序的保护条件。我们的工作可以为设计符合量子信息处理器目标的量子测量提供有益的指导。
2021-03-12 quant-ph
Entropic uncertainty and measurement reversibility
来自[Berta et al.，6，659（2010）]是与量子力学的两个显著特征相关的统一原理：由于测量不相容性引起的量子不确定性和纠缠。在这些关系中，量子不确定性采取准备不确定性的形式，其中应用两个不相容测量之一。特别是，EUR-QSI中的“不确定性见证”下限不是测量后状态的函数。来自[Coles et al.，物理修订信函108，210405（2012）]利用了量子力学假设的基本数学推论，该推论被称为在量子信道下量子相对熵的不增加。在这里，我们利用这个角度来建立一个紧缩的EUR-QSI增加了一个新的状态依赖项的下限，以及如何可以逆转的量子测量的行动。因此，该新项是测量后状态的直接函数，并且可以被认为是量化给定测量引起的干扰程度。因此，我们的结果定量地统一了量子力学的这一特征与上述其他特征。我们已经在IBM量子体验上对我们的理论预测进行了实验测试，并发现我们的预测与实验结果之间存在合理的一致性。
2016-05-31 quant-ph
Reversibility in the Extended Measurement-based Quantum Computation
当应用于某些特定的量子纠缠态时，测量对于量子计算具有普适性。特别地，尽管量子测量的基本概率演化，但是任何么正演化都可以由基于测量的量子计算机（MBQC）来模拟。我们考虑MBQC的扩展版本，其中每个测量不仅可以发生在Bloch球的（X，Y）平面中，而且可以发生在（X，Z）和（Y，Z）平面中。在计算的底层图中存在gflow是某种确定性的充分必要条件。我们将定义在（X，Y）-平面上的聚焦gflow（一个特殊规范形式的gflow）推广到扩展的情形，并给出了这种规范形式存在的充分必要条件.
2015-03-10 cs.DM quant-ph
Reversibility and Adiabatic Computation: Trading Time and Space for Energy
未来计算设备的小型化和移动化需要节省能源的“绝热”计算。这取决于计算的逻辑可逆性。一个例子是量子计算的想法，除了不可逆的观察步骤之外，量子计算是可逆的。我们建议定量研究计算资源的交换，如时间和空间的不可逆性计算。不可逆计算的可逆模拟是内存密集型的。这种（多项式时间）模拟分析这里的“可逆”卵石游戏。我们表明，班尼特的鹅卵石策略使用最少的额外空间的最大数量的模拟步骤。我们得出一个权衡存储空间与不可逆擦除。接下来我们考虑可逆计算本身。另一种证明提供了一个精确的表达的最终不可逆成本，否则可逆计算的时间和空间的使用没有限制。在指数时间区域的时间不可逆性权衡层次。最后，极端的时间不可逆性权衡可逆计算的完全不切实际的范围内的可计算与不可计算的时间界限。
1997-03-13 cs.CC cs.CE cs.DS
Arrow of Time for Continuous Quantum Measurement
我们研究了一个量子系统的统计时间箭头，该系统由一系列测量监测。对于一个连续的量子比特测量的例子，我们证明了时间反演演化总是物理上可能的，只要测量记录也被否定。尽管动态可逆性得到了恢复，但统计时间箭头还是出现了，并且可以通过前向和后向传播假设之间的对数似然差来量化。然后，我们表明，这种可逆性是一个普遍的功能，非投影测量，向前或向后的Janus测量序列，是彼此的时间反演逆。
2016-10-12 quant-ph
Reversibility of continuous-variable quantum cloning
我们分析了一个可逆的最佳高斯$1\to 2$量子克隆的相干态，只使用本地操作的克隆和经典的通信，他们之间，并提出了一个可行的实验测试这一功能。对其中一个克隆和反克隆进行Bell零差测量，通过适当的局域么正位移操作，可以在另一个克隆中恢复任意未知输入态（不仅是相干态）.我们将这一概念推广到一个部分LOCC逆转的克隆，我们表明，这一过程将对称克隆到一个不对称的克隆。进一步讨论了相干态的最优$1\to M$高斯克隆中的分布LOCC反转，将其转化为$M'<M$的最优$1\to M'$克隆.假设量子克隆是对量子通信链路的一种可能的窃听攻击，利用量子克隆的可逆性可以提高链路的安全性。
2003-10-20 quant-ph
Microscopic analysis of the microscopic reversibility in quantum systems
我们研究了Monnai [arXiv：1106.1982（2011）]讨论的开放量子系统中微观可逆性的鲁棒性。在一般测量基的情况下，我们导出了正向跃迁几率和反向跃迁几率之间的精确关系。我们指出微观可逆性在一般情况下需要修正，并讨论了修正的物理意义。在某些过程中，一些校正项消失，我们数值证实，剩余的校正项变得可以忽略不计;微观可逆性几乎保持即使本地系统不能被视为宏观。
2011-10-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum memory as a perpetuum mobile? Stability v.s. reversibility of information processing
有人认为，使用Gedanken实验，一个可扩展的量子存储器可以被用作第二类的永久移动，因此不能在自然界中实现。推理是基于这样的假设，即朗道测量原理是热力学第二定律的结果，而不是一个独立的假设。这意味着修改的兰道尔的原则时，适用于歧视的平衡（亚稳）状态。虽然亚稳态的识别可以以无限低的成本完成，但是这种状态的改变涉及与其稳定因子成比例的能量耗散。
2012-08-13 quant-ph
The ultimate physical limits to reversibility
我们认为，如果为了逆转一个物体的动力学，我们需要能够以足够的精度跟踪它，那么我们可以逆转其动力学的物体的大小有一个上限-即使使用宇宙中所有可用的资源。使用全息原理的约束，并将宇宙视为最终的量子计算机，我们表明，如果我们想逆转自时间开始以来进化的物体的动力学，它的半径不能超过10微米。如果这种计算是不可逆的，那么对象必须小得多。这对最小可能的量子测量设备的尺寸设置了下限。
2016-04-12 quant-ph
(FAPP) Infinity Does Macroscopic Irreversibility From Microscopic Reversibility
本文综合分析学、量子力学与统计力学，提出以无穷过程和等价关系刻画 FAPP 不可区分性的统一框架，解释宏观不可逆性如何从微观可逆性中涌现。
2025-10-03 quant-ph
Global triplewise information trade-off in quantum measurement
由量子测量引起的状态扰动是基础量子物理学的核心，并且构成安全量子信息处理的基本基础。虽然量化信息-扰动关系一直是一个长期存在的问题，但最近验证的量子测量的可逆性需要将这种传统的信息权衡朝着量子测量中信息守恒的完整画面进行改进。在这里，我们通过实验证明了所有信息内容之间的完全权衡关系，即，量子测量中信息增益、扰动和可逆性。通过对光子量子态的各种量子测量的研究，我们发现量子态的信息被分成三个不同的部分，分别是提取信息、扰动信息和可逆信息。我们验证了这样的不同部分的信息是在权衡关系，不仅成对的，但也在全球所有的一次，并发现全球权衡关系比任何成对的关系更紧密。最后，我们实现了最优的量子测量，这种最优的量子测量能够在不丢失信息的情况下保持量子信息，从而为基于测量的量子信息处理提供了更广泛的应用。
2021-04-29 quant-ph
Approximate reversibility in the context of entropy gain, information gain, and complete positivity
物理学中有几个不等式限制了我们处理物理系统以实现某些预期目标的程度，包括热力学第二定律，量子信息理论中的熵界和量子力学的不确定原理。最近的结果提供了物理上有意义的增强这些限制声明，确定如何以及可以尝试扭转一个不可逆的过程。在本文中，我们应用和扩展这些结果，给几个熵不等式，有做的熵增益，信息增益，熵扰动，和完全正性的开放量子系统动力学的强增强。我们的第一个结果是量子信道的熵增益的余项。这个结果意味着在subunital通道的作用下熵的小的增加证明了通道的伴随可以用作恢复图以撤销原始通道的作用的事实。我们的第二个结果是关于量子测量的信息增益，包括没有和有量子边信息的情况。我们在这里发现，一个小的信息增益意味着它是可能的撤销的原始测量的行动，如果它是有效的。这一结果也对信息论任务产生了操作上的影响，这些任务被称为不带和带量子边信息的测量压缩。我们的第三个结果表明，当且仅当噪声可以被平均地近似校正时，由噪声信道对量子态的输入系综的作用引起的Holevo信息的损失是小的。最后，我们建立了系统-环境相互作用的约化动力学是近似完全正的和保迹的当且仅当数据处理不等式近似成立。
2016-05-23 quant-ph
Two-sided bounds on minimum-error quantum measurement, on the reversibility of quantum dynamics, and on the maximum overlap problem using directional iterates
在统一的框架下，我们得到了量子信息理论中下列重要量的双侧估计：1.任意混合量子态系综的最小误差可分辨性。2.量子动力学在纠缠保真度方面的近似可逆性。(This当反向信道是编码操作和噪声信道的组合时，也被称为“信道自适应量子错误恢复”。3.二分纯量子态和二分混合态之间的最大重叠，可以通过对混合态的一部分进行局域量子操作来实现。4.二分量子态的条件最小熵。作者的技术[J. Math. Phys. 50，032016]的一个改进版本，用于界定第一个量，给出其余三个量的双侧估计。我们的主要工具是Jezek-Fiurasek-Hradil [Phys.Rev.A68，012305]和Reimpell-Werner [Phys.Rev.Lett94，080501]介绍的用于计算最佳测量和量子误差恢复的迭代方案的抽象概括的“小角度”初始化。
2010-06-02 math-ph math.MP quant-ph
Impulsive quantum measurements: restricted path integral versus von Neumann collapse
介绍了量子测量理论的限制路径积分方法与普遍接受的冯·诺依曼波函数坍缩假设之间的关系。有人认为，在脉冲测量的极限下，这两种方法会得出相同的预测。详细讨论了谐振子位置的重复脉冲量子测量的例子，并在这两种方法中恢复了量子非破坏策略。
1996-01-24 quant-ph
Quantum Zeno phenomena: pulsed versus continuous measurement
研究了与外部测量介质耦合的不稳定量子力学系统的时间演化。根据相互作用哈密顿量的特征，取决于装置的响应时间，可以发生量子芝诺效应（受阻衰变）或逆量子芝诺效应（加速衰变）。两个政权之间的过渡进行了分析，脉冲和连续测量。
2001-06-06 quant-ph
Bipartite all-versus-nothing proofs of Bell's theorem with single-qubit measurements
如果我们在两方之间分配n个量子比特，哪种量子纯态和量子比特的分布将允许只使用单量子比特测量来证明贝尔定理的全对无（或格林伯格-霍恩-蔡林格式）证明？我们证明了这些证明存在的充分必要条件，为任何数量的量子比特，并提供所有不同的证明n=7量子比特。值得注意的是，只有一个n=4量子比特的状态分布，以及六个分布，每个分布对应于n=6量子比特的不同状态，这使得这些证明成为可能。
2007-11-28 quant-ph
"Evaluations" of Observables Versus Measurements in Quantum Theory
在量子物理学中，有些情况下，直接测量特定的可观测量会遇到困难;然而，在某些情况下，它的值可以被评估，即它可以通过测量另一个可观测量来推断，该可观测量的特征是与感兴趣的可观测量完美相关。虽然一个评价往往被解释为测量的评价观察，我们证明了这两个概念不能确定在量子物理，因为identifcation产生矛盾。然后，我们确立了评价在量子理论中的概念地位和作用。
2015-02-16 quant-ph
Information gain versus coupling strength in quantum measurements
我们研究了量子系统与测量设备之间的相互作用强度与信息增益之间的关系。提出了一种以耦合强度为变量计算测量装置信息增益的策略。对于量子比特系统，我们证明了信息增益随耦合强度单调增加。得到了x方向上的投影测量信息增益随z方向上测量强度的增加而减小的结论，并给出了这两个方向上测量信息增益的互补性.
2012-05-05 quant-ph
Quantum time-of-flight measurements: kick clock versus continuous clock
对事件发生的持续时间或瞬间的测量经常通过将感兴趣的系统耦合到“时钟”来“操作性地”建模。根据这些模型中的几个，操作方法在低能量下受到限制，因为时钟的扰动不允许精确地再现为隔离的系统定义的对应的理想时间量。我们表明，对于可以设置为测量停留时间或到达时间的飞行时间测量模型，可以通过扩展时钟使用脉冲耦合而不是连续耦合正常工作的能量范围来克服这些限制。
2002-05-22 quant-ph
Quantum state driving: measurements versus pulses
量子芝诺效应是众所周知的固定系统的本征态通过频繁的测量。还已知的是，施加频繁的酉脉冲会引起芝诺子空间，该芝诺子空间也可以将系统固定到本征空间。这两种方法都被研究为将系统保持在某个子空间中的方法。扩展这两个概念，我们考虑使测量/脉冲动态，使状态可以移动的测量轴/脉冲基础的运动。我们表明，系统停留在动态特征基时，测量/脉冲是缓慢变化的。提供了保证成功概率的应用率的明确界限。此外，这两种方法对非马尔可夫噪声具有固有的弹性。最后，我们讨论了这两种方法之间的异同以及它们与绝热量子计算的联系。
2021-09-09 quant-ph
Collective versus local measurements on two parallel or antiparallel spins
我们给出了一个完整的分析，两个自旋的协变测量。我们考虑两个平行和两个反平行自旋的情况下，我们认为这两个自旋的集体测量，测量只需要本地量子操作和经典通信（LOCC）。在所有的情况下，我们得到的最佳测量任意的结晶度。特别是，我们表明，如果目标是尽可能确定自旋指向的方向，最好是在反平行自旋上进行测量（如Gisin和Popescu所示），其次是在平行自旋上进行测量，最差的是限制在LOCC测量。如果目标是尽可能确定与自旋指向正交的方向，最好对平行自旋进行测量，而对反平行自旋的测量和LOCC测量都不太好，但等效。
2000-05-19 quant-ph
Measurement in Quantum Mechanics: From Probabilities to Objective Events
本文在一个一般的、严格的概率框架内（不含还原假设）重新分析了量子力学中的测量问题。基于一种新的全面的测量定义，论证了客观事件的自然出现，并得到了它们在量子力学中的形式表示。为了做到客观，一个事件必须至少以两种独立的、互不干扰的方式被观察或可读，并具有必然一致的结果。一致性，尽管不受限制的有效性的可逆性的演变或叠加原理的证明和所发挥的作用，由国家减少，在一个适当定义的限制意义上，进行了讨论。一些一般性的后果指出。
1998-11-26 quant-ph
No-signaling versus quantum constraints for spatio-temporal correlations caused by weak measurement
海森堡不确定原理的一个公式，涉及所谓的测量不确定性，指出一个可观测量的测量修改了另一个的统计。在这里，我们得出这样的测量不确定原理从两个可理解的假设：不可能的即时消息在一定距离（无信令），违反贝尔不等式（非本地性）。不确定性是建立一对可观的两个空间分离的系统，表现出非局部相关性之一。为此，我们介绍了一种温和的测量形式，它可以获得有关其中一个观测量的部分信息。然后，我们通过从温和测量中获得的信息量，减去取决于非定域性程度的校正，来约束其余可观测量的扰动。所得到的定量表达式类似于量子力学公式，但它是在没有量子形式主义的情况下导出的，并补充了已知的非定域性和无信号干扰的定性效应。
2017-11-22 quant-ph
Classical simulation versus universality in measurement based quantum computation
我们调查的资源状态的一个有效的经典模拟的测量为基础的量子计算是可能的。我们表明，施密特-秩宽度，最近推出的一项措施，以评估资源国家的普遍性，在这方面也起着至关重要的作用。我们与施密特-秩宽度的最佳描述的状态树张量网络，并表明，一个有效的经典模拟的测量为基础的量子计算是可能的所有状态的grammically有界施密特-秩宽度（相对于系统的大小）。对于图状态的施密特-秩宽度尺度以这种方式，我们有效地构建了最佳的树张量网络描述，并提供了几个例子。我们强调平行的有效描述复杂系统的量子信息理论和图论。
2006-08-07 quant-ph
Reversible quantum measurement with arbitrary spins
我们提出了一种利用自旋j探针通过伊辛相互作用对任意自旋s系统进行物理可逆的量子测量。在自旋为1/2的系统（s=1/2）的情况下，我们明确地构建了一个反向测量和评估的保真度方面的可逆性的程度。当探针具有高自旋（j>1/2）时，测量状态的恢复是显著的，因为在可逆测量和反向测量期间保真度急剧变化。我们还证明了自旋为1/2的系统的反向测量方案可以作为实验上可行的高自旋系统（s>1/2）的近似反向测量方案。如果相互作用足够弱，反向测量几乎可以确定地恢复猫态，尽管有很大的保真度变化。
2006-05-22 quant-ph
Fluctuation Theorems for Continuous Quantum Measurement and Absolute Irreversibility
涨落定理是约束热力学量（如熵产生）的非平衡涨落的关系，最初是为与热浴接触的经典或量子系统引入的。在这里，我们表明，在没有热浴的情况下，连续测量的量子系统的动力学也可以用涨落定理来描述，用最近引入的时间测量箭头来表示。这个定理描述了连续量子测量中微观可逆性中不可逆行为的出现。从这个关系，我们表明，测量引起的波函数崩溃表现出绝对的不可逆性，这样的Jarzynski和克鲁克斯一样的等式被违反。我们将我们的结果应用到不同的连续测量方案上：色散测量，零差和外差检测量子比特的荧光。
2018-07-15 quant-ph
Algorithmic randomness, physical entropy, measurements, and the Demon of Choice
测量-在系统和记录设备之间建立相关性的相互作用-可以使测量可逆。人们可能会担心，这种可逆性会使热力学第二定律容易受到选择恶魔的设计，麦克斯韦恶魔的选择版本。选择恶魔的策略是利用罕见的波动来提取有用的工作，并可逆地撤销不会导致这种有利但不太可能的结果的测量。我表明，这种威胁不会出现，因为选择的恶魔不能在没有记录（显式或隐式）其测量是否成功（或失败）的情况下运作。与这样一个记录有关的热力学成本，平均来说，不能小于从涨落中得到的有用功的增益。
1998-07-01 quant-ph
Measurement circuit ansatz: Naimark versus quantum neural-network measurements
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；LG Electronics Toronto AI Lab（LG电子多伦多AI实验室）
提出基于 Naimark 扩展和量子神经网络的测量电路拟设，比较三种策略在状态区分任务中的性能，发现 QNN 能以更少训练迭代实现近最优测量。
2026-10-06 quant-ph
Experimental test of the tradeoff relation in weak measurement
Y. K. Cheong和S. W. Lee [Phys. Rev. Lett. 109、150402（2012）]。他们的结果对任意d能级量子系统都是有效的。针对量子信息中常用的量子比特系统，可以得到一个尖锐的折衷关系。在这封信中，这种折衷关系的实验验证与偏振编码的单光子从量子点。进而实现了弱测量算子的完全遍历，并得到了到该折衷关系最小上界的映射。我们的结果补充了理论工作，并提供了一个普遍的标尺弱测量的表征。
2013-06-05 quant-ph
Knowledge by Direct Measurement versus Inference from Steering
如果Alice和Bob以纠缠态$|Ψ_{AB}\rangle$开始，则Bob可以通过自己执行合适的测量或者通过接收Alice的测量已经引导该状态的信息来将他的状态更新为$|φ_B\rangle$。虽然Bob对他的状态的更新是相同的，但他对Alice的状态的更新不同：如果Bob已经执行了测量，则他已经引导了Alice的状态$|χ_{\leftarrow}(φ)\rangle_A$;如果Alice已经进行了测量，则为了引导Bob的$|φ\rangle_B$，她必须找到不同的状态$|χ_{\rightarrow}(φ)\rangle_A$。基于这一观察结果，著名的“哈代的梯子”的后果，我们表明，直接测量的信息必须胜过从指导推断。认为这两种途径应该导致相同结论的错误信念可以追溯到通常的偏见，即测量应该揭示预先存在的状态。我们还证明了一个技术的结果Hardy的梯子：转向和转向状态之间的最小重叠是$2\sqrt{p_{0}p_{n-1}}/(p_0+p_{n-1})$，其中$p_0$和$p_{n-1}$是最小的（非零）和最大的施密特系数的$|Ψ\rangle_{AB}$。
2019-04-16 quant-ph
Coherent versus measurement feedback: Linear systems theory for quantum information
为了通过反馈控制量子系统，在选择控制方案时通常有两种选择。一种是相干反馈，它通过一个完全量子化的设备反馈系统的输出场，从而在不涉及任何测量过程的情况下操纵系统。另一种是基于测量的反馈，它测量输出场，并根据测量结果对系统进行实时操作。这两种方案都有优点/缺点，这取决于系统和控制目标，因此在几种情况下比较它们是重要的。本文考虑了一个一般的开放线性量子系统，其控制目标包括：反作用规避（BAE），量子非破坏（QND）变量的产生，以及无消相干子系统（DFS）的产生，所有这些都在量子信息科学中具有重要的作用.然后证明了一些不可行定理，澄清了这些目标不能通过任何基于测量的反馈控制来实现。另一方面，它示出，对于每个控制目标，存在一个相干的反馈控制器完成任务。获得所有结果的关键思想是BAE，QND和DFS在线性系统的能控性和能观性或传递函数方面的系统理论特征，这与它们的标准定义是一致的。
2014-10-10 quant-ph
The ubiquitous problem of learning system parameters for dissipative two-level quantum systems: Fourier analysis versus Bayesian estimation
我们比较了不同方法的准确性，精度和可靠性估计的关键系统参数的两个能级系统的哈密顿演化和退相干。它表明，使用贝叶斯建模和极大似然估计是优于基于傅立叶分析的常见技术。即使是简单的两个参数估计问题，贝叶斯方法产生更高的精度和精度的参数估计。它需要的数据更少，在处理不同的模型系统时更灵活，可以更好地处理初始条件和测量中的不确定性，并能够自适应地改进估计。比较结果表明，这适用于由高斯噪声限制的自旋和原子的大集合的测量，以及来自单个量子设备的重复单次测量的投影噪声限制的数据。
2014-12-13 quant-ph
Dissipative versus Conditional Generation of Gaussian Entanglement and Spin Squeezing
集体原子自旋的自旋压缩可以有条件地通过光探测和随后的零差检测来实现，就像在量子非破坏测量中所做的那样。最近的研究表明，适当设计的耗散动力学也可以无条件地产生压缩。我们在高斯描述中比较了这两种方法，并在所有高斯光-物质相互作用中进行了优化。我们发现，在基于耗散的最优无条件格式中，压缩尺度为$d^{-1/2}$。相比之下，基于光测量的最佳条件方案--实际上不是量子非破坏测量--可以提供压缩，其在中等光学深度的最相关区域中缩放为$d^{-1}$。我们的结果也直接适用于两个原子系综的非局域自旋压缩形式的纠缠的产生。
2013-05-28 quant-ph
Quantum Dynamics Against a Noisy Background
以受激四次振子为例，研究了受持续外部噪声影响的少自由度经典混沌量子系统的动力学行为。运动的稳定性和可逆性进行了详细分析，在依赖于噪声水平$σ$。临界水平$σ_c(t)$，低于该系统的噪声的响应仍然很弱，研究与演化时间。在该政权的Eklfest时间间隔$t_E$如此之短，经典的李雅普诺夫指数衰减的佩雷斯保真度不显示的时间依赖性，这个临界值被证明是幂。我们还估计退相干时间后，该运动变成一个马尔可夫过程。
2009-12-27 quant-ph
Optimization of Measurement Device Independent Scarani-Acìn-Ribordy-Gisin protocol
测量设备无关（MDI）量子密钥分发（QKD）是用于在执行量子通信的各个伙伴之间传输秘密密钥的实际可实现的方法。SARG 04（Scarani-Accounn-Ribordy-Gisin 2004）是一个专门针对窃听者的光子数分裂（PNS）攻击的协议，从密钥比特率与通信距离的角度对它的MDI-QKD版本进行了评估和优化。我们考虑了几个重要因素的影响，如纠错功能，暗计数参数和量子效率，以实现最大的密钥比特率与最长的通信距离。
2017-05-27 quant-ph
Continuous variable versus EIT-based quantum memories
我们讨论了原子振荡器集体模中单个光模的量子存储器的一般模型。该模型包括相互作用的哈密顿量是二阶的正则位置和动量算符的光和原子振荡器模式。我们还考虑了测量和反馈的可能性。我们确定了一个相互作用的哈密顿量，导致一个理想的映射由纯酉演化和比较几个计划，实现这种映射使用一个共同的连续变量的描述。特别是，我们讨论的方案的基础上的非共振法拉第效应补充测量和反馈和适当的准备的原子在压缩状态和计划的基础上非共振拉曼耦合以及电磁感应透明（EIT）。
2007-12-14 quant-ph
Quasilinear evolution versus von Neumann selective measurement
University of Lodz（罗兹大学）
本文提出了一种新的量子选择测量形式，其中冯·诺依曼投影公设被准线性演化取代，由冯·诺依曼方程的非线性泛化来引导。该方程保持了量子集合的等价性，从而满足无信号原理，确保与量子力学和爱因斯坦因果性一致。该方法消除了对瞬时、不连续态坍缩的需要，提供了一种统一的量子态缩减描述。同时，选择测量的随机性和Born规则保持不变。
2026-06-23 quant-ph
Experimental demonstration of the Einstein-Podolsky-Rosen steering game based on the All-Versus-Nothing proof
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen，EPR）转向是薛定谔提出的“转向”概念的推广，描述了一个系统通过局部测量非局部影响另一个系统状态的能力。一些实验的努力，以测试EPR转向的不平等，这通常需要许多测量设置。类似于贝尔定理的“All-Versus-Nothing”（AVN）证明，没有不等式的可操纵性测试将更强大，需要更少的资源。此外，转向的实际意义意味着还应该能够存储待转向侧上的状态信息，这一结果尚未通过实验证明。利用最近提出的两量子比特纠缠态的AVN准则，我们在实验上实现了一个利用量子存储器的操纵游戏。在此基础上，提出了一种在AVN框架下处理噪声和有限测量统计量的理论方法，并将其应用于实验数据的分析。我们的研究结果清楚地表明，促进AVN标准测试转向性能，并提供了一个特别强大的角度来理解EPR转向。
2015-11-05 quant-ph
Interferometry versus projective measurement of anyons
文献中讨论了非阿贝尔任意子系统拓扑荷的不同测量方法：单个点状准粒子的投影测量和一组准粒子的总拓扑荷的干涉测量。根据定义，投影测量仅应用于点附近，并且将投影到该点附近的拓扑电荷扇区。因此，如果要将其应用于任意子的\emph{group}以投射到\emph{total}电荷，则必须首先将任意子一个接一个地熔合以获得携带集体电荷的单个任意子。我们表明，干涉测量是严格的更强：任何协议涉及投影测量可以模拟在低开销的另一个协议只涉及干涉测量。
2015-01-07 math.QA quant-ph
Direct versus measurement assisted bipartite entanglement in multi-qubit systems and their dynamical generation in spin systems
我们考虑了多量子比特系统，定量地讨论了产生高协同辅助值的团簇态和产生最大二体纠缠态的问题。我们证明了一个上界的援助的并发。我们考虑自旋1/2系统的动力学模型量子比特，不同的耦合和可能存在的磁场的讨论纠缠特性的外观调查。我们发现，具有最大二体纠缠的态可以由XY哈密顿量产生，并且它们的产生可以由其中一个自旋的初态控制。相同的哈密顿量能够与适当选择的初始状态一起创建具有高协同辅助的状态。我们表明，使用伊辛哈密顿量的图形状态的生产是可控的，通过一个自旋1/2子系统在初始多量子比特状态的单量子比特旋转。结果表明，适当的磁场可以增强伊辛动力学将乘积态基转换为特殊的最大纠缠基的性质.类似的基础变换被发现是可行的情况下，各向同性的XY耦合与磁场。
2005-03-15 quant-ph
Randomness versus nonlocality in the Mermin-Bell experiment with three parties
在贝尔实验中检测到非定域相关性，几乎就意味着测量结果中存在某种内在的随机性。对于给定的相关性或给定的贝尔破坏，量子物理学预测的随机性的量，由猜测概率量化，通常可以在数值上有界。然而，目前只有几个精确的解析解是已知的违反了二分Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式。在这里，我们研究的随机性在贝尔实验中，三方测试三方Mermin-贝尔不等式。我们给紧的猜测概率的上限与一个和两个当事人的测量结果作为Mermin不等式违反的函数。最后，我们讨论了基于Mermin不等式的独立于设备的秘密共享的可能性，并认为这个想法似乎不太可能工作。
2018-08-06 quant-ph
All-versus-nothing proofs with n qubits distributed between m parties
全对无（AVN）证明显示了爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的实在元素与某些量子态的完美关联之间的冲突。给定一个分布在m方之间的n量子比特状态，我们提供了一种方法来决定这种分布是否允许仅使用单量子比特测量来特定于这种状态的m方AVN证明。我们将这种方法应用到最近获得的一些n量子比特m粒子态。此外，我们还提供了所有不等价的AVN证明，其量子位数少于9个，且参与方数量最少。
2010-07-23 quant-ph
Measurement-assisted non-Gaussian gate for Schrödinger cat states preparation: Fock resource state versus cubic phase state
本文比较了基于福克资源态与三次相位态的测量辅助非高斯门制备薛定谔猫态的效率，通过半经典映射解释输出，并揭示两者在保真度和成功概率上相当的参数范围。
2023-12-31 quant-ph
Detecting momentum weak value: Shack-Hartmann versus a weak measurement wavefront sensor
波前传感的任务是测量光场的相位。在这里，我们证明了广泛使用的夏克-哈特曼波前传感器检测的横向动量的弱值，通常通过量子弱测量的方法来实现。我们将其输入态扩展到部分相干态，并将其与具有更高空间分辨率但动态范围较小的弱测量波前传感器进行了比较。由于弱值常用于研究基础量子物理和量子精密测量，我们的工作将在这些领域中找到必要的应用。
2022-05-02 physics.optics quant-ph
Schrödinger cat states prepared by logical gate with non-Gaussian resource state: effect of finite squeezing and efficiency versus monotones
利用量子测量诱导门，以理想立方相态为非高斯源，在相平面上产生两个高保真度的薛定谔猫态[N.I. Masalaeva，I.V. Sokolov，Phys. Lett. A 424，127846（2022）]。在这项工作中，我们研究了有限的初始压缩的资源状态上的门性能的影响。我们给出了门输出态的精确解，并证明了存在一定程度的压缩，使得输出猫态的质量几乎不随压缩的进一步增加而改善。另一方面，预期的辅助测量结果的概率随着压缩而减小。由于有条件方案的整体效率应占成功的概率，我们认为，这种措施的非高斯的资源状态的维格纳对数负性和非高斯性可能不直接适用于评估的效率的非高斯门的基础上量子纠缠和随后的投影测量。
2022-10-14 quant-ph
Local predictability and coherence versus distributed entanglement in entanglement swapping from partially entangled pure states
完全互补关系，例如$P(ρ_{A})^{2} + C(ρ_{A})^{2} + E(|Ψ\rangle_{AB})^{2}=1$，约束了二分纯态的局部可预测性$P$、局部相干性$C$和纠缠度$E$。对于最初在具有零局部相干性的特定类别的部分纠缠纯态中制备的量子比特对，这些关系在参考文献[Phys. Lett. A，451，128414（2022）]，以在纠缠交换协议（ESP）的Bell基测量之后，提供预先测量状态的局部可预测性与状态的最大纠缠分量的概率之间的操作连接。本文将这一结果推广到一般纯初态，建立了$P$、$C$与ESP中的分布纠缠之间的关系，并利用IBM的量子计算机对这些一般理论结果进行了实验验证。
2022-12-12 quant-ph
Information gain versus interference in Bohr's principle of complementarity
基于现代量子测量理论，利用Zurek的“三重模型”，从量子信息理论的角度研究了对称Mach-Zehnder干涉仪中光子的波粒性质。在量子测量过程中，系统和探测器的状态都不是纠缠态，而是关联态。我们发现，光子的信息增益与光子与探测器之间的关联（包括经典关联和量子关联）有关。推导了信息增益与条纹可见度之间的关系。我们发现经典关联与路径可分辨性保持一致，并可以用来描述光子的类粒子性质。量子关联与条纹可见度并不完全相同，但两者都可以表示光子的量子相干性。最后，我们给出了一类两比特可分态的量子关联的解析表达式。
2016-04-28 quant-ph
Quantum Darwinism in a composite system: Objectivity versus classicality
我们研究了量子达尔文主义在具有消相干子空间的复合量子系统中的应用。我们考虑一个双量子位系统通过退相相互作用耦合到一个$N$ -量子位环境。对于系统量子比特之间的保激发相互作用，得到了动力学的解析表达式。它表明，系统的希尔伯特空间的一部分冗余地扩散到环境中的信息，而其余的子空间是解耦的，并保留明确的非经典签名。对于在系统上进行的测量，我们建立了一个非零的量子不和谐之间共享的复合系统和环境，从而违反了强达尔文主义的条件。然而，由于量子不和谐的不对称性，与环境共享的信息对于在环境上执行的测量是完全经典的。我们的研究结果意味着客观性和古典性之间的二分法，出现在考虑复合系统。
2021-08-04 quant-ph
Commuting quantum circuits: efficient classical simulations versus hardness results
对由交换门组成的量子线路的研究对于理解量子计算和经典计算之间的微妙界限特别有用。事实上，虽然是一个受限制的类别，但交换电路表现出真正的量子效应，如纠缠。在本文中，我们表明，计算能力的交换电路表现出令人惊讶的丰富的结构。首先，我们表明，每个2-本地交换电路作用于d-能级系统，其次是单量子点测量可以有效地模拟经典的高精度。与此相反，我们证明，这样强的模拟是很难为3-本地电路。使用采样方法，我们进一步表明，所有由指数泡利算子e^{iθP}组成的交换电路可以有效地进行经典模拟时，其次是单量子比特的测量。最后，我们表明，交换电路可以有效地模拟某些非交换过程，特别是有关恒定深度的量子线路。这证明了交换电路的能力超越了经典计算。
2012-04-20 quant-ph
Engineering QND measurements for continuous variable quantum information processing
提出了一种新的实现量子非破坏（QND）测量的方案。该装置需要线性光学元件和挤压器，并允许最佳的QND测量的正交，最大限度地减少信息增益与状态扰动的权衡。
2002-10-03 quant-ph
Information gain versus state disturbance for a single qubit
对均匀分布纯态中的单个量子比特进行量子操作，得到了信息增益和态扰动之间的折衷。该推导对于一类满足一定不变性条件的状态扰动和信息增益的量化测度是有效的。这一类特别包括香农熵与操作保真度。在推导过程中，有效的量子操作发挥了核心作用，使系统处于纯输出状态，以获得任何测量结果。本文指出，对于给定的算符值测度，有效量子操作的最优性与Davies对厄米算符上凸不变函数的刻画有关。
2005-09-16 quant-ph
Quantum-optimal detection of one-versus-two incoherent sources with arbitrary separation
我们从量子探测问题的角度分析了非相干光学点源的基本分辨率：决定像面上的光场是由一个源产生的，还是由两个任意间隔的较弱源产生的。我们研究了我们最近提出的两种测量方法的检测性能，以提高估计的分离。对于检测问题，我们表明，二进制空间模式解复用的方法是量子最佳的分离的所有值，而图像反演干涉法是近最佳的子瑞利分离。与Helstrom的提议不同，我们的方案不需要给出分离，并且可以在成功检测的情况下提供该信息作为奖励。为了比较，我们还证明了我们的计划的至高无上的直接成像子瑞利分离。这些结果表明，简单的线性光学测量可以提供最优的性能检测和估计。
2016-09-10 quant-ph
