Von Neumann Measurement is Optimal for Detecting Linearly Independent Mixed Quantum States
我们考虑的问题，设计一个测量，以尽量减少检测错误的概率时，区分可能的非正交混合量子态的集合。我们证明了如果量子态系综由线性无关的密度算符组成，那么最佳测量是由相互正交的投影算符组成的正交Von Neumann测量，而不是更一般的正算符值测量.
2003-04-10 quant-ph
Quantum codes of minimum distance two
在最小距离为2的码的情况下，期望量子码的理论被简化是合理的;因此，研究这样的码是有意义的，希望在那里证明有效的技术能够推广。考虑到这一点，我们提出了一些结果的最小距离2的代码。我们首先计算线性规划界的尺寸这样的代码，然后表明，这个界只能达到时，代码的长度是偶数，或长度为3或5。接下来我们考虑唯一性问题，表明长度为2或4的最佳代码是唯一的（这意味着众所周知的五分之一量子位单错误纠正码是唯一的），并提出所有更大的非加性最佳代码偶数长度。最后，我们计算更重要的距离2码的全自同构群，允许我们确定任何GF（4）-线性码的全自同构群。
1997-04-24 quant-ph
Detecting three-qubit bound MUB diagonal entangled states via Nonlinear optimal entanglement witnesses
利用线性纠缠见证体探测量子纠缠是一种重要的方法。在本文中，通过确定的包络线的边界超平面定义的一个家庭的线性EW，一组强大的非线性最佳EW的操作。这些EW使我们能够检测到一些三个量子比特绑定的MUB（相互无偏基）对角纠缠态，即，PPT（Positive Partial Transpose）纠缠态同时，在某些特殊情况下，引入的非线性最优EW也能有效地分离束缚纠缠区和可分离纠缠区。最后，我们提出了数值例子来证明这种方法的实际可达性。关键词：非线性最佳纠缠见证，互无偏基，MUB对角态
2008-01-20 quant-ph
Detecting changes to sub-diffraction objects with quantum-optimal speed and accuracy
针对亚衍射非相干成像中的物体变化检测，本文解析求得固定虚警率下的量子最优平均延迟，并证明三模空间解复用结合 CUSUM 在线处理可达到该极限。
2023-08-16 quant-ph
Codeword stabilized quantum codes: algorithm and structure
码字稳定（“CWS”）量子码形式主义提出了一种统一的方法来加性和非加性量子纠错码（arXiv：0708.1021）。这种形式主义减少了构建这样的量子码的问题，找到一个二进制经典码纠正错误模式引起的图形状态。找到这样一个经典的代码是非常困难的。在这里，我们考虑一个算法，它映射到一个问题，确定最大集团在一个图中的搜索CWS代码。虽然解决这个问题是在一般情况下很难，我们证明了三个结构定理，减少搜索空间，指定某些容许和最佳（（n，K，d））加性码。特别地，我们发现不存在任何（（7，3，3））CWS码，尽管线性规划界并不排除它。CWS搜索算法的复杂性与Aggarwal和Calderbank（arXiv：cs/0610159）介绍的对比方法进行了比较。
2008-03-21 quant-ph
On the Optimal Choice of Spin-Squeezed States for Detecting and Characterizing a Quantum Process
量子精密测量使用没有经典对应物的量子态来以非凡的灵敏度或精度测量物理量。大多数计量方案通过用专门设计的量子态探测动态过程来测量动态过程的单个参数。这种方案的成功通常依赖于属于特定单参数族的过程。如果违反了这个假设，或者如果目标是测量一个以上的参数，则不同的量子态可能表现得更好。在最极端的情况下，我们对这个过程一无所知，希望了解一切。这需要量子过程层析成像，这需要一组信息完整的探测状态。如果这个集合是群协变的，那就非常方便了，即，每个元素是通过将量子系统的自然对称群的元素应用于单个固定基准状态而生成的。在本文中，我们考虑计量与双光子（“双光子”）的状态，并报告不同的状态的灵敏度小，未知的集体SU（2）旋转（“SU（2）抖动”）的实验研究。最大纠缠N 00 N态是这种旋转的最灵敏的检测器，但它们也是完全表征先验未知过程的最差检测器之一。我们确定（并确认实验）的最佳SU（2）-协变集的过程层析成像，这些国家都是纠缠比N 00 N状态，其特点是，他们形成一个2-设计的事实。
2014-05-21 quant-ph
Detecting Entanglement can be More Effective with Inequivalent Mutually Unbiased Bases
互无偏基（MUB）在量子态的验证中提供了一个标准工具，特别是当利用完整的集合进行最佳量子态层析成像时。在这项工作中，我们调查的纠缠通过不等价的MUBs集的检测，特别关注不可扩展的MUBs。这些是不能构造额外的无偏基的基，因此不适合于量子态验证。在这里，我们表明，不可扩展的MUB，以及其他不等价的集合在更高的维度，可以更有效地验证纠缠。此外，我们提供了一个有效的和系统的方法来搜索不等价的MUBs，并表明，这样的集经常发生在海森堡-魏尔MUBs，随着维数的增加。我们的研究结果是特别有用的实验，因为添加最佳MUB的实验设置，使一步一步的方法来检测更大类的纠缠态。
2021-01-06 quant-ph
Optimal entanglement enhancing via conditional measurements
增强量子纠缠对于许多量子信息处理应用是重要的。在本文中，我们考虑了一个在双模压缩真空态（TMSVS）中增强纠缠的方案，该方案是基于光子减法、光子催化和光子加法实现的。这种操作的核心是混合和检测TMSVS每种模式的数字状态的任务。我们分析了各种设置，并找到一个最佳的设置，以提高纠缠的状态。
2022-06-03 quant-ph
Chattering Phenomenon in Quantum Optimal Control
我们提出了一个量子最优控制问题，表现出抖振现象。这是量子控制中这种过程的第一个实例。利用庞特里亚金极大值原理和V.F. Borisov和M. I. Zelikin，我们描述了局部最优综合，然后通过合适的数值算法将其全局化。我们说明了检测抖动现象的重要性，因为它们对数值优化过程的效率的影响。
2023-01-02 quant-ph
Detecting Noisy Channels by Channel Discrimination : Local versus Entangled Resources
多量子比特系统的动力学，可以对应于量子系统的计算处理，可以有效地和一般地近似由一系列的两个和单量子比特门。然而，在实际应用中，作为幺正变换准备的量子门可能表现为噪声信道，因此可能抑制量子优势。在这项工作中，我们应用的方案的通道歧视，以检测如果一个量子门，实际实现是酉或噪声。我们证明了两个量子比特的幺正变换和它的噪声对应物可以通过本地资源进行最佳区分，而不需要重复地产生纠缠。该方案还可用于估计量子门中的噪声分量。
2018-12-05 quant-ph
Gauge Color Codes: Optimal Transversal Gates and Gauge Fixing in Topological Stabilizer Codes
色码是一类具有特殊横截性的拓扑稳定子码。在这里，我表明，他们的横向门组是最佳的，只取决于空间尺寸，而不是当地的几何形状。我还介绍了一个广义的，子系统版本的颜色代码。在3D中，它们允许通过规范固定横向实现一组通用的门，而错误检测测量仅涉及4或6个量子比特。
2015-08-06 quant-ph
Optimal approximate transpose map via quantum designs and its applications to entanglement detection
我们证明了量子设计刻画了量子态上转置映射的最佳逼近的一般结构。基于这一特征，我们提出了一个实现的近似转置映射的测量和准备计划。结果表明，量子双设计中的态操纵足以满足基于转置的量子信息应用。特别是，我们提出了如何将这些结果可以应用到检测多体纠缠态的框架，例如，当本地测量或基于干涉的实验方法被应用。
2013-07-19 quant-ph
Detecting unfaithful entanglement by multiple fidelities
本文通过组合多个保真度改进纠缠见证，证明可认证不忠实量子态的纠缠，并分析其数学结构及提出最优设计搜索算法。
2024-09-20 quant-ph
Detecting single infrared photons toward optimal system detection efficiency
超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有接近1的系统效率，是量子基础理论验证和量子信息应用的关键技术。关键的挑战是对于具有有限填充比的曲折纳米线同时具有接近统一的光子响应概率和吸收效率，这对于NbN比其他超导材料（例如，WSi）具有较低的转变温度。在这里，我们克服了上述挑战，并通过在介质镜上用双层纳米线代替单层纳米线来产生具有记录系统效率的NbN SNSPD。该探测器在0.8K时，在1590 nm处的最大系统探测效率为98%，在1530-1630 nm波长范围内的系统探测效率大于95%。此外，在2.1K的检测器表明，在1550 nm处使用紧凑的两级制冷机的最大制冷率为95%。这种类型的探测器还显示出对各种参数的鲁棒性，例如纳米线的几何尺寸和光谱带宽，对于在同一次运行中制造的45个探测器，在2.1K下实现了73%（36%）的高产率和>80%（90%）的回收率。这种双层纳米线制作的SNSPD对于批量生产具有重要的实际意义。
2020-09-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Detecting entanglement using a double quantum dot turnstile
我们提出了一个方案的基础上使用的单重基态的电子自旋对的双量子点纳米结构作为一个合适的设置检测电子自旋之间的纠缠通过测量的最佳纠缠见证。使用时间相关的栅极电压和磁场的纠缠自旋分离和相干旋转的量子点，并随后在自旋极化量子点接触检测。我们分析了纠缠对的相干时间演化，并表明通过计算四个出口的符合可以进行纠缠检验。这种设置接近于当今的实验可能性，可以用来“按需”产生纠缠电子对。
2005-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting entanglement of two electron spin qubits with witness operators
提出了一种利用纠缠见证算符检测双量子点中两个电子自旋量子比特纠缠的方案。我们首先计算两个电子自旋的最佳配置，定义为能级谱中的位置，在那里，平均在核自旋分布，1）有两个分离的电子的概率，2）由并发量化的量子态的纠缠度都很大。使用密度矩阵的方法，我们然后计算的两个自旋单重态的见证算子的期望值的演变，考虑到退相干的影响，由于量子电荷波动建模为玻色子浴。我们发现，对于大的点间耦合，有可能获得高度纠缠且鲁棒的基态。
2011-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Cognitive-Aware QML-CRL Framework for Detecting Affinity and Romance-Investment Fraud
Fujitsu Research of America, Inc.（富士通美国研究院）
提出混合量子-经典框架，通过量子电路建模认知偏差并联合强化学习智能体逐轮决策，用于检测亲和与婚恋投资欺诈，在含硬负样本的合成对话上评估性能。
2026-10-08 cs.LG quant-ph
Optimal Verification of the Bell State and Greenberger-Horne-Zeilinger States in Untrusted Quantum Networks
二体和多体纠缠态是构建量子网络的基本成分，它们的准确验证对于网络的运行至关重要，特别是对于不可信网络。在这里，我们提出了一个简单的方法来验证贝尔状态在一个不可信的量子网络中，其中一方是不诚实的。对于诚实方，仅需要局部投影测量。事实证明，每个验证协议都与Bloch球面上的概率分布相关，其性能具有直观的几何意义。这种几何图形使我们能够构造最优和最简单的验证协议，这也是非常有用的检测纠缠在不可信的网络。此外，我们表明，我们的验证协议可以实现几乎相同的样本效率为标准的量子态验证量身定制的协议。此外，我们建立了格林伯格-霍恩-蔡林格态的验证和贝尔态的验证之间的密切联系。借助这种联系，我们构造了验证Greenberger-Horne-Zeilinger态和检测真实多体纠缠的最优协议。
2021-12-27 math-ph math.MP quant-ph
Detecting spacelike vacuum entanglement at all distances and promoting negativity to a necessary and sufficient entanglement measure in many-body regimes
本文针对包括自由标量场真空的多体混合高斯态，证明对数负性是充分必要的纠缠度量，可由单模探测器获取，并推导出精确探测轮廓，证明有质量场纠缠在所有距离均可用。
2025-08-14 hep-lat nucl-th quant-ph
Replacing neural networks by optimal analytical predictors for the detection of phase transitions
本文推导了三种神经网络相变检测方法的最优解析预测，无需训练即可直接识别相变，并通过数值模拟验证了其有效性。
2022-07-02 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph quant-ph
