Optimal partial estimation of quantum states from several copies
我们推导了在N个相同的量子比特上进行部分测量后，平均估计保真度和量子比特态的平均保真度之间的最佳折衷的解析公式。我们还推测解析表达式的最佳保真度权衡的情况下，部分测量N个相同的副本的d-水平系统。
2006-06-13 quant-ph
No-deleting principle for two unitary copies
Tsinghua University（清华大学）
定义量子态的幺正副本，证明无法删除未知量子态的两个幺正副本之一，扩展了不可删除原理。
2026-06-24 quant-ph
Objective realism and Joint Measurability in Quantum Many Copies
在标准的量子理论中，人们只能精确地测量不相容观测量的一个子集。它导致缺乏一个正式的联合概率定义客观现实主义，即使我们接受非局域或某些超光速相互作用。我们提出了一个建设这样的现实主义扩展到许多副本通常的单副本描述，部分类似于熟悉的许多世界。标准单拷贝的失败可以很容易地通过实验来寻找。这些副本在宏观层面上的相互作用应该很弱，导致有效坍缩到一个相同的指针状态。这一猜想的实验证据可以通过在连续测量中检测不完全坍缩或在观察简单量子系统时发现单副本玻恩规则的偏差来获得。
2018-05-30 quant-ph
Programmable unknown quantum-state discriminators with multiple copies of program and data: A Jordan basis approach
对任意一对未知量子态的鉴别是由处理三部分输入的设备来执行的：我们要鉴别的一对未知态的副本分别存储在两个程序系统中，而数据的副本则存储在第三个系统中，该数据被保证是未知态之一。我们研究了这样的可编程器件的效率与输入准备与$n$和$m$副本的未知量子位用作程序和数据，分别。通过找到一个对称的平均输入，我们应用约旦基方法来获得他们的最佳明确的歧视和最小误差的歧视计划。最优解的平均输入状态的先验概率的依赖性也被证明。
2006-11-04 quant-ph
Probabilistic programmable quantum processors with multiple copies of program state
我们研究了可编程量子处理器上一般U（1）变换的执行。我们表明，只有一个量子位程序状态的副本的可用性的最小假设，G.Vidal等人提出的现有方案的明显优势。88，047905（2002）]和M.Hillery等人[Phys.Rev.A. 65，022301（2003）]来使用复杂程序状态以更大概率执行一般U（1）变换似乎不成立。
2005-05-27 quant-ph
Quantum state exclusion with many copies
Bose Institute（博斯研究所）；Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院）；Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Scuola Normale Superiore（意大利高等师范学院）
本文研究了通过多个副本实现量子态排除的可行性，证明了对于三个或更多纯态集合，有限数量的副本足以实现态排除，但所需副本数量可能无限大。
2026-02-05 quant-ph
Measurable genuine tripartite entanglement of ($2\otimes 2\otimes n$)-dimensional quantum states via only two simultaneous copies
通常，量子比特的三重纯态的三重纠缠可以直接测量，同时制备不少于四重的状态副本。我们证明了（$2\otimes2\otimes n$）维纯量子态的三重纠缠可以用类似的方法来测量，只要状态的两个同时副本可用。为了更方便的实验操作，还提出了下限。作为一个例子，提供了一个全面的演示方案的三个纠缠的三量子比特的状态。
2016-04-08 quant-ph
High-fidelity copies from a symmetric 1 to 2 quantum cloning machine
提出了一种对称的1到2量子克隆机（QCM），该克隆机利用$0.90 \le F \le 0.95$对来自布洛赫球子午线的所有纯（单量子比特）输入态提供高保真拷贝. \cor{Emphasize is placed especially on the states of the (so-called) Eastern meridian, that includes the computational basis states $\ketm{0}, \ketm{1}$ together with the diagonal state $\ketm{+} = \frac{1}{\sqrt{2}} (\ketm{0} + \ketm{1})$, for which suggested cloning transformation is shown to be optimal.}-此外，我们还展示了如何利用这个QCM可以窃听在贝内特的B 92协议的量子密钥分发具有显着更高的成功率比获得普遍或赤道量子复制。
2010-01-29 quant-ph
Quantum Sequential Hypothesis Testing
我们介绍了顺序分析在量子信息处理，通过集中在量子假设检验的基本任务。特别是，我们的目标是区分两个任意的量子态与规定的错误阈值，$ε$，当副本的状态可以要求的需求。我们得到最终的下限的平均副本数量需要完成任务。我们给出了一个块采样策略，允许实现某些类别的状态的下限。在对称和非对称设置中，该界限都是最优的，因为它需要所有其他程序中最少的平均拷贝数，包括提前固定拷贝数的程序。对于量子比特状态，我们推导出显式表达式的最小平均副本数，并表明，一个顺序的策略，基于固定的本地测量优于最好的集体测量的预定数量的副本。而对于一般状态，拷贝数随着$\log 1/ε$而增加，对于纯状态，即使在完全区分的情况下，顺序策略也需要有限的平均样本数，即，$ε=0$。
2021-05-07 quant-ph
Quantum copying: A network
我们提出了一个由量子门组成的网络，它产生任意量子比特的两个不完美的副本。副本的质量不依赖于输入量子位。我们还表明，对于一类有限的输入，可以使用一个非常相似的网络来产生三个副本，而不是两个。对于这类量子比特，拷贝质量再次与输入无关，并且与双拷贝网络产生的拷贝质量相同。
1997-03-24 quant-ph
Universal detection of entanglement in two-qubit states using only two copies
我们重新研究了利用最少资源检测未知两量子比特态纠缠的问题。使用弱值和任意两个量子比特状态的两个副本，我们提出了一个协议，其中计算基础中的后选择测量提供了足够的信息来识别状态是否纠缠。我们的协议，使完整的状态识别与一个单一的设置后选择测量的两个副本的状态。因此，通过限制到纯态，确定弱值所需的全局相互作用可以通过局部操作来实现。我们进一步表明，我们的协议是强大的，对错误所产生的不适当的全球相互作用，在弱值确定。
2019-01-16 quant-ph
Sublinear Copies Suffice for Fidelity Estimation with Pauli Measurements
Cornell University（康奈尔大学）；Rice University（莱斯大学）；Stony Brook University（石溪大学）
提出一种以亚线性泡利测量次数估计量子保真度的协议，精度ε内所需测量数为o(d^{0.9908}/ε^2)。
2026-11-05 cs.CC quant-ph
Metrology-assisted entanglement distribution in noisy quantum networks
我们考虑高维纠缠态通过噪声信道分配给多方，以及随后使用随机局部操作和经典通信将这些状态概率转换为所需的目标状态。我们表明，这种状态转换协议可以增强嵌入式信道估计例程在没有额外的成本方面的副本的数量的分布式状态。我们的策略的定义特征是使用那些转换不成功的副本来估计噪声，从而可以抵消其对成功转换的副本的不利影响。虽然这个想法推广到各种更复杂的情况下，我们专注于现实的情况下，只有1000多份副本分发，并不要求各方同时处理多个副本。特别是，我们研究了所谓的一个成功的分支协议的性能，依次适用于单副本和自适应贝叶斯估计策略。最后，我们将我们的策略与更一般但不太容易实际实施的策略进行比较，这些策略涉及蒸馏和使用量子存储器同时处理多个副本。
2022-05-23 quant-ph
Some bounds for quantum copying with multiple copies
研究了态相关N=>L克隆的相对误差。未指定复制转换和状态空间的维数。只使用量子力学变换的么正性。所提出的方法是基于两个状态之间的角度的概念。首先，讨论了两个状态之间的夹角的概念。研究了多拷贝复制的相对误差的下限。此外，研究了绝对误差的下界。我们比较得到的界限的情况下，最大化的全球保真度。
2002-08-13 quant-ph
Testing bosonic and fermionic Gaussian states with a constant number of copies
CWI（荷兰数学与计算机科学研究中心）；QuSoft（QuSoft量子计算中心）；University of Leiden（莱顿大学）；Department of Computer Science, University of Warwick（华威大学计算机科学系）；LMU Munich（慕尼黑大学）；MCQST（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本研究证明，仅需恒定数量的副本即可测试量子态是否为高斯态，突破了先前副本数随系统规模增长的限制，方法基于对称性及梯度流与谱界。
2026-11-10 quant-ph
Single-copies estimation of entanglement negativity
纠缠在量子信息处理中起着核心作用，它表明了量子物质的非定域关联性。然而，很少有有效的方法来检测未知量子态的纠缠量。在这项工作中，我们提出了一个方案来估计的纠缠负的任何双分割的组合系统。该方案基于单拷贝量子态的随机幺正演化和局域测量，与以往基于多拷贝量子态集体测量的方法相比，具有更高的实用性.同时，我们推广的计划，量化的总多部相关。我们证明了该计划的效率与理论统计分析和数值模拟。所提出的方案非常适合最先进的量子平台，它不仅可以作为一个有用的基准工具，以推进量子技术，但也是一个探针，研究基础量子物理，如纠缠动力学。
2020-04-23 quant-ph
State-Based Quantum Simulation: Releasing the Powers of Quantum States and Copies
该研究提出一种基于态的量子模拟方法，通过将哈密顿量按态分解、借助辅助系统的受控交换门与测量实现演化，突破传统门方法局限，可模拟非线性哈密顿量等系统并应用于优化等任务。
2025-05-20 quant-ph
Optimal Copying of One Quantum Bit
研究了一个量子复制机，它可以产生二维希尔伯特空间（量子比特）的任意输入态的两个（一般是不相同的）副本，使用基于状态可重复性的质量度量，而不是保真度。生产最佳副本的问题进行了调查的帮助下的布洛赫球表示，并显示有一个定义明确的解决方案，包括情况下，其中两个副本具有不平等的质量，或质量取决于输入状态（是“各向异性”在布洛赫球语言），或两者兼而有之。一个简单的量子线路就能产生最佳的复制机。通过适当的参数选择，它成为某些版本的量子密码学的最佳窃听机，或再现Buzek和Hillery结果的各向同性副本。
1998-05-22 quant-ph
No purification for two copies of a noisy entangled state
我们考虑是否两个副本的噪声纠缠态可以转化为一个单一的副本，更大的纯度使用本地操作和经典通信。我们表明，它是永远不可能实现这样的纯化与确定性时，家庭的嘈杂状态是twirlable（即当存在一个本地的转换，映射到家庭的所有状态，但离开家庭本身不变）。这意味着一个维尔纳态的两个副本不能确定性地被纯化。此外，由于证明的构造，它不仅在量子理论中成立，而且在任何广义概率理论中也成立。我们用这一点来证明，一个嘈杂的PR盒（一个假设的设备比量子理论所允许的更非本地）的两个副本不能被纯化。
2008-09-15 quant-ph
High fidelity quantum cloning of two known nonorthogonal quantum states via weak measurement
提出了一种利用弱测量来提高对称量子克隆机保真度的方案。通过调节弱测量参数$p$的强度，得到了不同最佳保真度的拷贝。通过选择合适的$p$值，可以得到初始量子比特的完美拷贝。本文重点研究了两个非正交态的$1-2$量子克隆。包含两个以上的线性独立状态的集合也进行了简要讨论。由于弱测量是概率性的，我们在概率的风险下获得高保真度。如果弱测量成功，我们进行以下操作以获得高保真度的副本，否则，克隆过程失败，我们不需要做任何事情。从这个角度来看，我们提出的方案是经济的节省量子资源和时间，这可能是非常有用的量子信息处理。
2018-06-21 quant-ph
Retrieving maximum information of symmetric states from their corrupted copies
针对噪声导致对称态结构畸变的问题，本文借助量子计量学与半定规划刻画最优测量，并对群协变噪声给出显式方案，以从受损副本中检索最大信息。
2025-02-15 quant-ph
Using copies to improve precision in continuous-time quantum computing
本研究改进了多副本量子优化抗错方案，发现反铁磁链接、最小强度反铁磁链接可提升容错性，经自旋玻璃实例验证，三副本三角构型可获数比特额外精度，为量子退火突破硬件精度限制提供概念验证。
2022-08-30 quant-ph
Verifiable measurement-only blind quantum computing with stabilizer testing
介绍了一种简单的可验证测量的盲量子计算协议。客户端的Alice只能进行单量子比特的测量，而服务器端的Bob可以生成并存储纠缠的多量子比特状态。Bob生成图状态的副本，这是基于测量的量子计算的通用资源状态，并将其中的每个量子比特逐个发送给Alice。爱丽丝根据她的程序自适应地测量每个量子位。如果Bob是诚实的，他生成正确的图状态，因此Alice可以获得正确的计算结果。在安全性方面，无论Bob做什么，由于无信令原则，Bob都无法获知Alice的计算信息。此外，邪恶的Bob不一定发送正确图状态的副本，但Alice可以通过直接验证某些副本的稳定器来检查Bob状态的正确性。
2015-11-26 quant-ph
Discriminating mixed qubit states with collective measurements
本文提出并实验验证了一种利用联合测量区分两个单量子比特态副本的协议，通过考虑不等先验概率，在IBM超导量子处理器上实现了低于任何非纠缠测量的错误率。
2023-11-23 quant-ph
State-to-Hamiltonian conversion with a few copies
提出虚拟密度矩阵指数化（DME）方法，通过非物理过程将态副本需求降至对数级或常数级，在性质估计等量子算法中实现指数级电路深度缩减且仅需近1的常数测量开销。
2025-09-18 quant-ph
Optimal Probabilistic Simulation of Quantum Channels from the Future to the Past
我们介绍了量子协议的研究，概率模拟量子信道从发送者在未来的接收者在过去。模拟的最大概率由因果关系决定，并取决于信道可以传输的信息的数量和类型（经典或量子）。我们在几个例子中说明了这种依赖性，包括理想的经典和量子信道，测量和准备信道，部分跟踪信道和通用克隆信道。对于部分迹信道的模拟，我们考虑了广义隐形传态协议，该协议在未来接收N个纯态的输入副本，并在过去产生M < N个相同状态的输出副本。在这种情况下，我们证明了成功隐形传态的最大概率随着输入副本的数量而增加，这在经典物理学中是不可能的。在渐近大N的极限下，该概率收敛于理想经典信道的模拟概率。对于从N个拷贝到M > N个近似拷贝的通用克隆通道，发现了类似的结果，利用通用克隆和部分跟踪之间的时间反演对偶性。
2012-03-26 quant-ph
Ideal state discrimination with an O(1)-qubit quantum computer
我们展示了如何使用与N个副本中的每个副本的一次一个相互作用来最佳区分K个不同的量子态，其中N个副本可用。虽然这项任务（著名的）需要对所有N个副本进行联合测量，但我们证明，它可以通过具有log（K）量子位量子存储器的设备每次进行一次“相干测量”来解决。我们应用相同的技术来最佳区分K个不同的N粒子矩阵产品状态的键维D，使用的相干测量装置与log（K）+ log（D）量子位的内存。
2012-01-31 quant-ph
Strongly non-quantitative classical information in quantum carriers
提高通信质量的一个简单方法是发送带有副本的载体。经典信息论认为，信息在复制的情况下表现出定量的行为。换句话说，如果一个载体比另一个载体更具信息性，那么当它们与其副本进行比较时，情况仍然如此。利用量子力学的镜头，我们挑战经典信息论的这一公认事实。具体来说，我们研究两个量子系统参数不同的相同的随机变量，使第一个系统单独提供一个更准确的猜测变量在任何品质因数，而第二个系统的两个副本一起做更多的一些品质因数比原来的系统的两个副本。这一发现揭示了经典信息与其载体之间的概念差异，并暗示了以量子信息的形式隐藏经典信息的可能性。
2020-09-03 quant-ph
Quantum verification and estimation with few copies
随着量子技术的进步，产生越来越大的量子态的能力经历了快速发展。在这种情况下，大型纠缠系统的验证和估计代表了使用这种系统进行可靠的量子信息处理的主要挑战之一。虽然最完整的技术无疑是全层析成像，但实验和后处理资源随系统尺寸的固有指数增长使得这种方法即使在中等规模下也不可行。因此，目前迫切需要开发超越这些限制的新方法。这篇综述文章提出了新的技术，专注于固定数量的资源（采样复杂性），从而证明适合于任意尺寸的系统。具体而言，一个概率框架，最好只需要一个单一的副本纠缠检测审查，连同选择性量子态层析成像的概念，这使得一个未知状态的任意元素的估计与数量的副本是低的，独立于系统的大小。这些超高效的技术定义了局部断层扫描的维度划分，并为新的应用开辟了道路。
2022-03-29 quant-ph
Operational certification of nonclassicality in arbitrary quantum states from few copies
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S. N. 玻色基础科学国家中心）；School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Goa（果阿印度理工学院物理科学学院）
提出利用Wigner函数矩检测任意态Wigner负性的统一框架，通过少量副本估计矩，避免完整相空间层析，并扩展至纠缠检测。
2026-09-10 quant-ph
Extracting Bayesian networks from multiple copies of a quantum system
尽管它们在理论上很重要，但与量子过程相关的动态贝叶斯网络目前还无法通过实验获得。在这里，我们描述了一个一般的计划，以确定多时间路径概率的贝叶斯网络的基础上的本地测量的独立副本的复合量子系统结合后选择。我们进一步表明，该协议对应于一个非投影测量。因此，它允许调查的多时间属性的一个给定的本地观察，同时完全保留其所有的量子特征。
2021-04-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum approximated cloning-assisted density matrix exponentiation
针对量子机器学习中矩阵指数化因量子态副本不足而受限的问题，提出利用近似克隆引入不完美副本，在特征向量已知时显著提升Lloyd-Mohseni-Rebentrost协议性能。
2025-03-27 quant-ph
A simple minimax estimator for quantum states
量子层析成像需要重复测量物理系统的许多副本，所有副本都是由未知状态的源准备的。在测量非常多副本的限制下，用于将收集的数据转换为状态估计的常用最大似然（ML）方法工作得非常好。然而，对于较小的数据集，它往往遭受的问题，秩不足的估计状态。对于与量子信息处理相关的许多系统来说，制备非常大量的相同量子态副本仍然是一个技术挑战，这促使我们寻找即使在没有太多数据的情况下也能表现良好的估计策略。本文回顾了极大极小态估计的概念，并利用极大极小的思想构造了一个简单的量子态估计器。我们证明，对于单个量子比特的层析成像的情况下，我们的估计量显着优于ML估计量的状态测量的副本的数量少。我们的估计总是满秩的，而且，对测量的拷贝数有一个自然的依赖性，这在ML估计中是缺失的。
2012-03-28 quant-ph
Quantum principal component analysis
已知一个未知的量子态有多个副本，揭示该量子态性质的常用方法是对不同的可观测量进行测量，并对测量结果进行统计分析。在这里，我们表明，未知的量子态可以发挥积极的作用，在自己的分析。特别地，给定具有密度矩阵ρ的量子系统的多个副本，则可以执行幺正变换e^{-iρt}。因此，可以在系统的不同副本之间创建量子相干性以执行量子主成分分析，从而比任何现有算法在时间上以指数方式更快地揭示对应于未知状态的大本征值的本征向量。
2013-09-16 quant-ph
On quantum estimation, quantum cloning and finite quantum de Finetti theorems
本文给出了量子估计、克隆和有限de Finetti定理之间相互作用的一系列结果。首先，我们考虑的测量和准备通道，使用最佳估计转换M个副本到k个近似副本的一个未知的纯状态，我们表明，这个通道是等于随机损失的所有，但s粒子，然后从s克隆到k个副本。当输出拷贝数k相对于输入拷贝数M较大时，测量和准备通道以菱形范数收敛到最优通用克隆。在相反的情况下，当M大于k时，估计变得几乎完美，并且测量和准备通道在除了k个系统之外的所有系统上以菱形范数收敛到部分迹。这个结果，然后用于推导出德菲内蒂型结果的量子态和对称的广播信道，也就是说，信道分布的量子信息，许多接收器在一个排列不变的方式。有限de Finetti定理在对称广播信道中的应用包括量子克隆到状态估计的渐近收敛的钻石范数界的推导，以及在对称广播信道的输出处可以由一组k个接收器联合解码的量子信息的量的界的推导。
2010-11-01 quant-ph
Bounding the detection efficiency threshold in Bell tests using multiple copies of the maximally entangled two-qubit state carried by a single pair of particles
在本文中，我们研究的临界效率的检测器观察贝尔非局域性使用多个副本的最大纠缠的两个量子比特状态携带的一对粒子，如超纠缠态，和产品的泡利测量。在Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）Bell检验中，对于两比特最大纠缠态，$82.84\%$的对称探测效率是可以容忍的.我们通过使两个具有多个自由度的粒子纠缠在一起来突破这个神秘的门槛。得到了两个、三个和四个两比特最大纠缠态的对称探测效率阈值的上界分别为$80.86\%$、$73.99\%$和$69.29\%$.在相应的情况下，测量和结果的数量分别为4、8和16。为了找到改进的阈值，我们使用大规模凸优化工具，这使我们能够显着超越最先进的结果。证明是准确的三个副本，而四个副本，这是由于可靠的数值计算。具体地说，我们利用线性规划方法得到了两拷贝阈值和相应的贝尔不等式，并基于Gilbert算法对三拷贝和四拷贝的两量子比特态进行了凸优化。我们分析表明，对称检测效率阈值随两个量子比特状态的拷贝数呈指数衰减。我们的技术也可以应用到更一般的贝尔非局域性的情况下，有两个以上的缔约方。
2023-02-08 quant-ph
Efficient computation of the Nagaoka--Hayashi bound for multi-parameter estimation with separable measurements
在量子多参数计量中，寻找最佳的可达到的精度是一个重要的问题。解决这个问题的一种方法是计算边界，它限制了我们对某些物理量的估计精度。一个这样的界是Holevo Cramer Rao界的痕迹的均方误差矩阵。Holevo界是一个渐近可实现的边界时，允许任何测量策略，包括集体测量的许多副本的探针。在这项工作中，我们引入了一个更严格的边界，同时估计多个参数时，执行可分离的测量有限的副本的探针。这使得它在实验可及性方面更加相关。我们表明，这个界可以有效地计算铸造它作为一个半定的计划。我们说明了我们的约束与几个例子的集体测量有限副本的探头。这些结果的必要要求，以饱和的Holevo约束的影响。
2021-07-15 quant-ph
Exact distinguishability between real-valued and complex-valued Haar random quantum states
Télécom Paris, LTCI, Institut Polytechnique de Paris, Inria（巴黎电信学院，信息与通信研究所，巴黎理工学院，法国国家信息与自动化研究所）
通过解析计算正交群 Haar 随机态 t 副本密度矩阵的谱分解，精确计算实与复 Haar 随机态 t 副本的迹距离，从而给出实值态 t-设计的近似参数下界并改进虚数性测试所需副本数的下界。
2026-05-26 quant-ph
Attainability of the Holevo-Cramér-Rao bound for two-qubit 3D magnetometry
我们使用两个量子比特来研究量子限制的3D磁强计。两个量子位形成了用于3D磁力测量的最小的多量子位系统，即三个相位的同时估计，因为这是不可能用单个量子位实现的。我们提供了一个解析表达式的Holevo-Cramér-Rao界（HCRB），多参数估计的基本可达到的量子界，使用两个量子比特纯态的3D磁强计，并显示其可达到的秩-1投影测量。我们还研究了可达性的HCRB在存在的失相噪声，使用数值方法。虽然达到HCRB可能需要在无限多个副本集体测量，我们发现，高噪声的HCRB实际上是饱和的两个副本。在低噪声状态下，多达三个副本无法达到HCRB。更一般地说，我们引入新的多参数通道边界比较量子经典和经典量子策略，其中多个独立的副本的状态纠缠之前或之后记录的参数分别。我们发现，它们的相对性能取决于噪声强度，与经典量子策略表现更好的高噪声。最后，我们用浅量子线路，接近HCRB为两个量子位3D磁力测量设置的基本量子极限，使用多达三个副本。
2020-08-04 quant-ph
Entanglement purification by counting and locating errors with entangling measurements
我们考虑多个量子比特态副本的纠缠纯化协议。我们使用高维辅助纠缠系统以显式和受控的方式了解有噪系综中错误的数量和位置，从而减少系综中的噪声量并净化剩余状态。这使我们能够为任何数量的副本设计纠缠纯化协议，这些协议对于少量的预期错误（即初始状态的高保真度）特别有效。主要的工具是一个计数门，它可以将所需的非局域信息转移到高维纠缠量子点辅助态。我们比较我们的计划，标准的递归协议，操作对副本，哈希和繁殖协议，操作（渐近）大量的副本。我们的协议在这两个制度之间进行插值，从而实现更高的保真度和产量。我们说明了我们的方法，二分量子比特状态，并推广到纯化多方GHZ状态。
2021-07-21 quant-ph
Implementing positive maps with multiple copies of an input state
量子态之间的有效变换必须由完全正映射来描述，而不仅仅是正映射。由于复合量子系统中纠缠的存在，不能实现正的但不完全正的映射，例如转置映射，但是存在保证正性的状态类别，例如，与其他系统无关。本文引入映射的N-拷贝扩张的概念，定量地分析了正映射与完全正映射的区别。我们考虑实现的行动，积极的，但不完全积极的地图上不相关的状态，允许一个额外的资源消耗多个副本的输入状态和特征的积极地图的可实现性与多个副本。我们表明，通过消耗多个副本，可实现的正映射的集合变得更大，几乎所有的正映射都可以用输入状态的有限副本来实现。实现正映射所需的输入状态的副本数量量化了正映射违反完全正性的程度。然后，我们分析了最佳的N-拷贝实现的一个嘈杂的版本的换位图。
2019-05-31 quant-ph
Optimal Universal Quantum Cloning: Asymmetries and Fidelity Measures
我们研究了通用的量子克隆问题--取一个纯的但未知的量子态的几个相同的拷贝，并产生更多的拷贝。虽然众所周知，不可能完美地复制状态，但可以使用保真度来量化拷贝的克隆程度。我们研究如何个人的忠诚度可以相互交易，以及如何不同的忠诚度措施可以被纳入。广泛适用的形式主义，我们将克隆问题被描述为一系列的二次约束，这是经得起数学和计算的审查。因此，我们重现所有已知的结果最佳通用克隆，并推动最近的结果不对称克隆更进一步，广泛的最佳克隆机类的性能之间的权衡关系。我们还提供了大量的证据，激励为什么其他参数范围（输入副本的数量）没有，也不会产生类似的分析。
2016-08-08 quant-ph
Quantum State Discrimination Using the Minimum Average Number of Copies
在从多个副本中区分非正交量子态的任务中，关键参数是错误概率和所使用的资源（副本数量）。以前的研究已经考虑了固定资源的平均错误概率最小化的任务。在这里，我们介绍了一个新的状态判别任务：最小化的平均资源，一个固定的可接受的错误概率。我们表明，这个新的任务是不是最佳执行先前已知的策略，并推导和实验测试的检测方案，表现更好。
2017-02-20 physics.optics quant-ph
Experimental verification of multi-copy activation of genuine multipartite entanglement
Palacký University（帕拉茨基大学）；Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Technische Universität Wien（维也纳工业大学）
本文通过实验验证了从两份双分离三量子比特态中激活真实多体纠缠的可能性，挑战了量子资源的传统观念。
2025-11-06 quant-ph
Virtual quantum broadcasting
研究证明量子广播虽无法由物理过程实现，但可通过保厄米保迹映射描述的虚拟过程实现，该规范过程在酉演化下协变且退相干时退化为经典广播，其最优物理近似为最优通用量子克隆，并据此证明了随时间变化量子状态的唯一性。
2023-10-19 quant-ph
Zero-Fluctuation Quantum Work Extraction
该研究针对量子系统功提取问题，证明有理能谱哈密顿量下存在零涨落确定性功提取协议，且任意哈密顿量可通过指数级副本实现任意精度的有界涨落功提取。
2024-02-26 quant-ph
Preparing Many Copies of a Quantum State in the Black-Box Model
我们描述了一个简单的量子算法，用于制备$N$维量子态的$K$副本，其振幅由量子预言机给出。我们的结果扩展了Grover以前的工作，他展示了如何及时准备一个副本$O(\sqrt{N})$。与重复此过程~ $K$次得到的朴素$O(K\sqrt{N})$解相比，我们的算法实现了$θ(\sqrt{KN})$的最优运行时间.我们的技术使用了改进的量子拒绝采样方法所采用的Grover。作为一个直接的应用程序，我们获得了类似的加速获得$K$独立的样本从分布的概率向量是由一个量子预言。
2022-07-22 cs.DS quant-ph
Universal optimal cloning of qubits and quantum registers
我们回顾了我们最近的工作的通用（即输入状态无关）的量子比特的最佳量子复制（克隆）。我们提出了描述量子比特的最佳克隆的幺正变换，并提出了相应的量子逻辑网络。我们还提出了一个最佳量子复制“机器”（变换）的网络，它从原始量子比特产生N+1个相同的副本。这里，复制品的质量（保真度）也不取决于原件的状态，而只是复制品数量N的函数。此外，我们还提出了在任意维希尔伯特空间中普适地、最优地克隆量子对象态的机器。特别是，我们讨论了量子寄存器的通用克隆。
1998-01-07 quant-ph
Operational transformation rates of quantum states
Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）
本研究放宽量子态的iid假设，通过de Finetti论证证明操作状态集合可渐近表示为近似iid状态，并引入纠缠代价与蒸馏的操作类比变换率，探讨其与iid率的一致性。
2026-10-02 quant-ph
Valid and efficient entanglement verification with finite copies of a quantum state
针对有限样本下的多体纠缠检测，本文提出兼顾有效性与效率的优化方法，基于频率学派和贝叶斯有限统计模型，适用于任意纠缠见证，并用至多20个态副本验证。
2024-01-09 quant-ph
Universality of optimal measurements
我们提出了最佳和最小的测量时，测量策略的质量与信息的增益（Kullback的概率分布）量化的量子位的未知状态的相同副本。我们还表明，最大的信息增益发生在各向同性的先验，当状态被称为是纯的。最佳测量的普适性如下从我们的结果：使用保真度或信息的增益，两个不同的数字的优点，导致完全相同的结论。最后我们研究了未知态的$N$拷贝作为信息的量子信道的最佳容量。
1999-07-30 quant-ph
Optimal copy complexity of quantum state cloning
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
该研究确定了秩至多为r的d维量子态的最优渐近复制复杂度，给出了输入拷贝数的渐近标度关系，并揭示了克隆与层析复杂度的操作关联。
2026-08-26 quant-ph
Multiple copy 2-state discrimination with individual measurements
我们解决的问题，非正交两个国家的歧视时，多个副本的未知状态。当只允许固定的个体测量时，我们给出了最优策略，并证明了其误差概率渐近饱和集体（下限）界。我们还给出了最佳策略时，个人冯诺依曼测量的自适应性是允许的（这需要经典的通信），并表明，相应的错误概率是完全等于集体的任何数量的副本。我们表明，这种策略可以被视为贝叶斯更新。
2004-11-05 quant-ph
Asymmetric quantum cloning machines in any dimension
介绍了一族$N$维量子态的非对称克隆机。这些机器产生两个不完美的副本，从两个不同的海森堡通道出现的一个单一的状态。这些副本的质量之间的权衡是由于类似于海森堡不确定原理的互补性。一个无克隆不等式推导出各向同性克隆：如果$π_a$和$π_b$是去极化分数与两个副本，域在$(\sqrt{π_a},\sqrt{π_b})$ -空间位于一个特定的椭圆代表接近完美的克隆是禁止的。更一般地说，一个不可克隆的不确定性关系进行了讨论，量化的不可能复制施加的量子力学。最后，一个非对称泡利克隆机的定义，使两个近似副本的量子比特，而输入到输出操作的基础上的每个副本是一个（不同的）泡利通道。对称泡利克隆机的类示出提供概率$p_x$，$p_y$和$p_z$的泡利通道的量子容量的上限。
1998-08-31 quant-ph
