Security of Quantum Key Distribution with Entangled Photons Against Individual Attacks
Ekert协议的安全性被证明对个人的攻击，窃听者被允许共享任何密度矩阵与两个通信方。密度矩阵跨越两个接收器的所有光子数状态，以及属于窃听者的任意维度的探测状态。使用这种一般的窃听策略，我们表明，香农信息的最终密钥，经过纠错和隐私放大，可以指数小。这是通过找到窃听者的平均冲突概率的界限来完成的。我们发现Ekert协议的平均碰撞概率与BB 84协议的单光子碰撞概率相同，这表明Ekert协议中没有模拟光子分裂攻击。然后，我们比较这两种协议的通信速率作为距离的函数，并表明Ekert协议具有更长的通信距离的潜力，高达170公里，在现实的探测器暗计数和信道损耗的存在下。最后，我们提出了一个稍微复杂的方案，基于纠缠交换，可以导致更长的通信距离。这种新方案的限制因素是光纤损耗，这使得在较长距离上的通信速率非常慢。
2000-12-16 quant-ph
Quantum Correlation Bounds for Quantum Information Experiments Optimization: the Wigner Inequality Case
利用二元二分量子系统对修正的Wigner不等式的破坏，使得量子世界与经典的局域现实世界能够区分，从而保证了类Ekert量子密钥分发协议的安全性.本文从理论和实验两个方面研究了修正的Wigner不等式的量子关联的界，找到了最大违反的最佳实验组态。我们还扩展这种分析的Ekert的协议的实施。
2008-02-15 quant-ph
Security of Quantum Key Distribution with entangled quNits
我们考虑Ekert的基于纠缠的量子密码协议的推广，其中量子比特被qu $N$代替（即，n维系统）。为了研究其鲁棒性对最佳的非相干攻击，我们推导出一个潜在的窃听者在克隆为基础的个人攻击过程中获得的信息。在这样做的时候，我们推广了瑟夫的形式主义克隆机，并建立了最一般的克隆机的形式，尊重所有的对称性的问题。我们得到一个上界的错误率，保证量子比特的Ekert协议的quNit概括的机密性。
2003-04-14 quant-ph
A qutrit Quantum Key Distribution protocol with better noise resistance
Ekert量子密钥分发协议使用纠缠的量子比特对，并基于贝尔不等式执行检查以检测窃听。3DEB协议使用纠缠量子对来实现比Ekert协议更好的抗噪声性。它基于名为CHSH-3的qutrits的贝尔不等式执行检查。在本文中，我们提出了一个新的协议，它也使用纠缠qutrits对，但实现了更好的抗噪声比3DEB。这种性能增益是通过使用另一个不等式获得的，这里称为hCHSH-3。由于hCHSH 3不等式涉及的产品，成为不兼容的观察时，使用量子态，我们如何运行的协议的各方可以测量违反hCHSH 3在噪声的存在下，以确保密钥的保密性。
2014-04-16 cs.CR quant-ph
Security of EPR-based Quantum Cryptography against Incoherent Symmetric Attacks
研究了基于Ekert纠缠的量子密钥分发协议中一种新的非相干窃听策略。我们表明，在一定的对称性假设下，这种策略的有效性降低到原来的单量子比特协议的贝内特和Bennett的。
2001-03-12 quant-ph
A Practical Trojan Horse for Bell-inequality-based Quantum Cryptography
量子密码学，或者更准确地说，量子密钥分发（QKD）是基于使用无条件安全的"量子信道“在两个用户之间共享密钥。QKD设备的制造商可以有意或无意地使用（半）经典信道而不是量子信道，这将消除所谓的无条件安全性。一个示例是BB84协议，其中量子信道可以以单光子的偏振来实现。这里，使用几个光子而不是一个光子来编码密钥的每个比特提供了一个类似但不安全的系统。对于基于违反贝尔不等式的协议（例如，Ekert协议），情况有些不同。虽然一些作者提到了这种可能性，但通常认为（半）经典信道的实现将与量子信道的实现显著不同。这里，将使用与光子偏振Ekert QKD中使用的相同的物理设置给出反例。由于物理实现是相同的，制造商可以将此修改作为特洛伊木马程序包含在制造的系统中，由窃听者随意激活。因此，密码学的古老真理仍然存在：你必须信任你的加密设备的制造商。即使你违反了贝尔不等式。
2003-03-17 quant-ph
On Decoherence in Quantum Clock Synchronization
我们研究了两个量子版本的爱丁顿时钟同步协议中存在的退相干。第一个协议使用最大纠缠态来实现海森堡极限的时钟同步。第二个协议在不使用纠缠的情况下达到了极限。我们证明了这两个协议的等价性下的任何单量子比特的退相干模型，本身不提供同步信息。
2006-05-01 quant-ph
The effective protection protocol of single photon state from photon loss and decoherence
我们设计了一个有效的协议来保护单光子纠缠不受光子丢失和退相干的影响。该协议只需要一些辅助单光子和线性光学元件。通过该方案的实施，可以有效地减少光子的损失，并以一定的概率将纠缠度较小的单光子态恢复到最大纠缠态。此外，编码在单光子态的偏振信息可以被完美地包含。该协议在现有的实验条件下可以实现。由于单光子纠缠在量子通信中的重要性，该协议在当前和未来的量子信息处理中具有重要的应用价值。
2016-05-31 quant-ph
Dynamics of Two Qubits: Decoherence and an Entanglement Optimization Protocol
研究了两个量子比特在一般非定域相互作用下的演化。在第一种状态下，单个量子比特的纯度通过两者共享的纠缠而互换。我们说明了如何这可以是一个机制的退相干。在第二种情况下，相互作用使两个最初纯的量子比特纠缠在一起。找到了初始简单可分态和初始非简单可分态的约简幺正演化的动力学映射，并提出了一种在约束条件下优化纠缠产生的方案。
2006-11-10 quant-ph
Single-shot realization of nonadiabatic holonomic quantum gates in decoherence-free subspaces
无退相干子空间中的非绝热完整量子计算近年来引起了越来越多的关注，因为它允许高速实现，并且结合了完整门的鲁棒性和无退相干子空间的相干稳定性。自从第一个在无退相干子空间中进行非绝热完整量子计算的协议提出以来，人们提出了许多物理实现方案。然而，所有以前的方案都需要两个非对易门来实现任意一个量子比特门，这使得门暴露于错误源的时间以及资源消耗加倍。在本文中，我们提出了一个替代协议的非绝热完整量子计算中的消相干自由子空间，在消相干自由子空间中的任意一个量子比特门是通过一个单一的拍摄实现。该方案不仅保持了原方案的优点，而且避免了将两个量子门组合起来实现任意一个量子比特门的额外工作，从而减少了暴露于各种误差源的时间。
2017-06-09 quant-ph
On quantum key distribution in decoherence-free subspace
提出了一种易于实现的基于集体退相信道或集体旋转信道的鲁棒量子密钥分发协议。在这些协议中，Bob仅采用被动光子探测来测量随机基中的偏振量子比特。集体旋转信道协议的源是由随机幺正旋转和相移的2型自发参量下转换产生的，不需要量子解纠缠器。给出了无条件安全性的一个简单证明。
2003-10-18 quant-ph
Identification of Decoherence-Free Subspaces Without Quantum Process Tomography
表征量子过程是将这种过程应用于量子信息协议的关键第一步。众所周知，完整的过程表征是非常资源密集型的，这促使人们寻找更有效的方法来提取有关过程的重要信息。一个例子是识别“无退相干子空间”，其中可以进行计算或通信，不受系统中退相干的主要来源的影响。在这里，我们提出并证明了一个协议，使人们能够直接识别DFS，而无需进行全面的重建。我们的协议提供了一个高达二次加速标准过程层析成像。在本文中，我们通过实验确定了一个两量子比特过程的DFS与32个测量，而不是通常的256，描述了协议的鲁棒性和效率，并讨论了其扩展到高维系统。
2012-07-31 quant-ph
Experimental quantum decoherence control by dark states of the environment
量子系统与环境的相干相互作用通常会引起量子退相干。然而，值得注意的是，在某些配置中，可以同时探索相干系统-环境耦合以设计消除退相干的环境的特定暗状态。在这里，我们报告这样的协议抑制量子退相干量子退相干本身的实验演示。该协议是基于环境的间接控制，通过量子测量的量子探针与环境之前，应该保护的系统。不需要直接操纵环境来抑制退相干。在我们的原理验证实验中，我们演示了对耦合到另一个量子位的单个量子位的保护。我们用线性光学和单光子实现了所需的量子线路，这使我们能够在实验中保持非常高的控制和灵活性。我们的研究结果清楚地证实了该协议实现的消相干抑制，并为其在其他物理平台上的应用铺平了道路。
2020-05-14 quant-ph
Quantum Communication and Decoherence
在这篇文章中，我们将简要概述用于克服量子通信协议中退相干的方法。介绍了量子纠错、量子纠缠纯化和量子密码学。结果表明，纠缠纯化可以用来创建“私人纠缠”，这使得它成为一个有用的工具，密码协议。
2002-08-21 quant-ph
How decoherence affects the security of BB84 quantum key distribution protocol
该研究在退相干理论框架下结合量子达尔文主义测量模型，分析BB84量子密钥分发协议中量子测量导致的密钥信息泄露及窃听者的获取情况，还探讨了环境分层对安全性的影响，为密码设备屏蔽优化提供了思路。
2024-04-30 quant-ph
On the effectiveness of the protocol creating the maximum entanglement of two charge-phase qubits by cavity field
我们重新讨论了在作为量子数据总线的腔中耦合到微波场的两个约瑟夫森结（JJ）电荷相位量子比特之间产生最大纠缠态的协议。我们致力于分析一种新的量子退相干机制，这种机制是由于量子比特与数据总线之间的绝热纠缠引起的，即非共振微波场。结果表明，即使数据总线的变量可以被消除，量子比特和数据总线之间的纠缠仍然存在，并且可以使两粒子态的叠加态退相干。幸运的是，我们可以构造一个二维无消相干子空间来对抗这种绝热消相干，为了对这种消相干问题进行解析研究，我们利用Fraghlich变换重新推导了这类系统的有效哈密顿量，它与绝热消去法得到的结果是等价的。
2004-10-26 quant-ph
Experimental Demonstration of Decoherence-Free One-Way Information Transfer
我们报告的实验演示的单向量子协议可靠地工作在退相干的存在。通过为集群状态资源设计合适的无消相干子空间来保护信息。我们展示了我们的计划在一个全光学设置，编码的信息到四个光子的偏振态。一个基于测量的单向信息传输协议进行与光子暴露于严重的对称相位阻尼噪声。实现了出色的信息保护，提供了近乎理想的结果。
2007-12-20 quant-ph
Decoherence-free manipulation of photonic memories for quantum computation
我们提出了一个构造任意量子线路的协议。量子比特（qubit）以单光子的偏振态编码。它们被存储在放置在光学腔中的空间分离的稠密介质中。特定的脉冲序列分别寻址存储介质，以编码量子位并实现一组通用的门。该协议避免了自发发射和腔体阻尼，是无消相干的。我们讨论了一个耦合方案的实验实现在氖原子。
2005-12-12 quant-ph
Experimental Fault-Tolerant Quantum Cryptography in a Decoherence-Free Subspace
实验实现了一个在无消相干子空间（DFS）中使用双光子的容错量子密钥分发协议。结果表明，我们的协议可以产生良好的密钥速率，即使大的比特翻转错误率所造成的集体旋转，而通常实现的BB84协议不能产生任何安全的最终密钥给定相同的信道。由于实验是在偏振空间进行的，不需要参考系的标定，因此在自由空间量子通信中具有重要的应用前景。此外，我们的方法也可以用来鲁棒地传输一个任意的二能级量子态的DFS类型。
2005-08-22 quant-ph
Decoherence-assisted quantum key distribution
本文提出一种退相干辅助的量子密钥分发方案，利用光的空间自由度引入可控退相干，在BB84协议下有效减少窃听者获取的信息量，并在大量退相干存在时实验实现了低量子比特误码率。
2024-05-30 quant-ph
Distilling single-photon entanglement from photon loss and decoherence
单光子纠缠可能是最简单的一种纠缠，但它在量子通信中具有副重要性。在这里，我们提出了一个实用的协议，从光子损失和退相干提取单光子纠缠。在局域单光子的帮助下，可以降低单光子丢失的几率，同时也可以将纠缠度较低的态恢复到最大纠缠态。它只需要一些线性光学元件，这使得它在现有的实验条件下是可行的。该协议在基于量子中继器的量子通信中有一定的应用前景。
2013-06-11 quant-ph
Error recovery protocols within metastable Decoherence-Free Subspaces
本研究利用开放量子系统中的亚稳态无退相干子空间作为被动纠错码空间，提出错误恢复协议，并分析其在两量子比特和Kerr谐振器模型中的能力与局限。
2025-06-24 quant-ph
Decoherence Cancellation through Noise Interference
Universität des Saarlandes（萨尔兰大学）；University of Trieste（的里雅斯特大学）；MIT（麻省理工学院）
本文提出一种无需反馈的噪声干涉方法，用于消除开放量子系统中退相干的影响，通过耦合辅助系统与主系统实现噪声抵消，适用于保护NOON态免受退相干破坏。
2025-06-11 quant-ph
Universal Protection of Quantum States from Decoherence
Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica（意大利国家计量研究所）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）
本文提出一种无需预先知识的量子态保护协议，通过扩展希尔伯特空间实现对任意量子态的退相干保护。
2026-02-20 quant-ph
Quantum games with decoherence
提出了一种考虑量子博弈中退相干的协议。导出了两人两策略量子对策的解相干结果，并给出了一些具体的例子。在其他类型的量子游戏的退相干也被认为是。正如预期的那样，量子参与者相对于受限于经典策略的参与者的优势随着退相干的增加而减少，但只在最大退相干的极限下消失。
2004-11-07 quant-ph
Time-delayed quantum feedback and incomplete decoherence suppression with no-knowledge measurement
无知识量子反馈是由Szigeti等人提出的，物理修订版信函113，020407（2014），作为用于开放量子系统的退相干抑制的基于测量的反馈协议。该协议通过连续测量环境噪声并对系统进行反馈控制，可以完全逆转测量反作用，从而抑制系统的退相干。然而，完全消相干消除仅示出了瞬时反馈，这在实际实验中是不切实际的。因此，在这项工作中，我们推广了原来的工作，并探讨如何退相干抑制可以退化不可避免的延迟时间，通过分析非马尔可夫平均动力学。我们提出的平均动力学的解析表达式和数值分析的延迟反馈的相干驱动的两能级系统，耦合到玻色子浴通过厄米耦合算子的影响。我们还发现，当量子比特的幺正动力学不与测量和反馈控制交换时，退相干速率可以被抑制或放大，这取决于延迟时间。
2021-02-16 quant-ph
Heralded nonlocal quantum gates for distributed quantum computation in a decoherence-free subspace
本文提出一种可预告的非局域量子门协议，通过动态控制演化并借助辅助原子后选择，在退相干自由子空间内实现高保真分布式量子计算。
2024-11-23 quant-ph
Overcoming noise in quantum teleportation with multipartite hybrid entanglement
针对退相干破坏量子隐形传态的问题，提出利用辅助量子比特与局部环境间多体混合纠缠的协议，使退相干反而带来高保真度，并通过全光学实验验证。
2024-06-12 quant-ph
A protocol to preserve quantum coherence in cavity QED
我们考虑了腔QED器件中的量子退相干问题，并研究了薛定谔猫作为相干叠加沿时间保持的可能性。
1999-05-10 quant-ph
Decoherence-assisted quantum driving
提出利用与外部旁观者系统的重复测量型相互作用实现束缚量子系统的无跃迁驱动，借助量子Zeno效应实现高保真度，并在多比特系统中验证了其优于相干驱动方法。
2022-11-21 quant-ph
Protected quantum-state transfer in decoherence-free subspaces
我们提出并分析了一个鲁棒的量子态传输协议的使用相结合的相干量子耦合和消相干自由子空间的耦合量子自旋链。在消相干条件下，任意未知量子态嵌入消相干子空间中，通过弱耦合到两端寄存器的噪声信道可以实现量子态的完全传输。该方法保护了量子信息不受信道噪声和环境退相干的影响。以利用两个物理量子比特编码一个逻辑量子比特为例，通过数值计算验证了该方法的鲁棒性.
2015-04-07 quant-ph
Optimal realistic attacks in continuous-variable quantum key distribution
量子密码协议通常通过假设潜在对手可以执行所有物理操作来分析，这一假设赋予了远远超过现有技术的能力。调整这一假设，以反映更现实的能力是一个有吸引力的前景，但只有一个严格的，定量的框架，将对抗性限制的协议的安全性和性能是合理的。研究了限制窃听者（Eve）进行相干攻击的能力对连续变量量子密钥分发（CV-QKD）安全性的影响。我们考虑了一个现实的攻击，在攻击过程中诱导的总退相干建模的高斯信道。基于我们的退相干模型，我们提出了一个最佳的混合攻击，它允许夏娃同时执行相干和个人攻击的组合。我们评估的渐进和可组合的有限大小的安全性外差CV-QKD协议对这种混合攻击的夏娃的退相干。我们表明，当退相干大于阈值，夏娃的最有效的策略是减少到个人的攻击。因此，如果我们愿意假设由记忆和集体测量引起的退相干足够大，则仅针对个体攻击来分析协议的安全性就足够了，这在密钥速率和最大安全传输距离方面都显着提高了CV-QKD的性能。
2018-11-13 quant-ph
Purifying teleportation
与环境的耦合通常通过退相干机制抑制物理系统的量子特性。这是量子协议实际实现的主要障碍之一。在这项工作中，我们展示了如何退相干效应可以逆转/抑制在量子隐形传态在网络的情况。处理环境量子，我们表明，在一般的纯退相耦合，执行第二个隐形传态步骤可以概率逆转的退相干效应，如果一定的交换性条件成立。这种效应是纯量子的，对于量子比特系统最为明显，在25%的情况下，退相干可以完全逆转。作为一个例子，我们展示了耦合到玻色子浴的量子位寄存器的物理模型中的效果。我们还分析了一般的$d$维系统，确定所有的情况下，消相干抑制。我们的结果是概念验证，但我们相信这将与量子网络的新兴领域相关，因为隐形传态是网络协议的关键组成部分。
2023-02-09 quant-ph
Bell-state Analysis for Logic Qubits Entanglement
退相干是长距离量子通信的主要障碍之一。最近，Fröwis和W. Dür（Phys. Rev. Lett. \textbf{106}，110402（2011））和Lu \emph{et al.}（Nat. Photon. \textbf{8}，364（2014））都表明，逻辑量子比特纠缠表示级联Greenberger-Horne-Zeilinger（C-GHZ）状态在退相干下更鲁棒。在本文中，我们描述了一个协议，贝尔态分析这种逻辑量子比特纠缠。该协议也可以推广到多体C-GHZ状态分析。讨论了它在未知逻辑量子比特的量子隐形传态和逻辑Bell态的纠缠交换中的应用。由于逻辑量子比特纠缠在退相干条件下具有更强的鲁棒性，我们的协议表明基于逻辑量子比特纠缠实现长距离量子通信是可能的。
2014-05-10 quant-ph
Unconditionally decoherence-free quantum error mitigation by density matrix vectorization
本文提出一种基于密度矩阵向量化的量子误差缓解新范式，通过新颖测量协议将噪声态映射为无噪声纯态，无需噪声模型知识，适配变分量子算法，数值实验验证有效。
2024-07-19 quant-ph
Quantum annealing with error mitigation
量子退火是计算问题哈密顿量基态能量的有效方法之一。在没有噪声干扰的情况下，如果绝热条件满足，QA可以精确地估计基态能量。然而，在实际的物理实现中，系统遭受退相干。另一方面，人们对噪声中尺度量子计算（NISQ）的研究也付出了很大的努力。对于实际的NISQ计算，已经设计了许多误差减轻（EM）方法来去除噪声影响。在本文中，我们提出了一个QA策略结合EM方法称为双态纯化，以抑制退相干的影响。我们的协议包括四个部分：传统的动力学，单量子位投影测量，对应于第一动力学的逆映射的哈密顿动力学，以及测量结果的后处理。重要的是，我们的协议在没有两个量子比特门的情况下工作，因此我们的协议适用于为实际QA设计的设备。我们还提供了数值计算表明，我们的协议导致一个更准确的估计地面能量比传统的QA下退相干。
2022-10-17 quant-ph
Channel nonlocality under decoherence
本文量化双向量子信道的非局域性，识别抵抗退相位噪声的成分，并证明其在量子协议及噪声通信中的关键作用，同时揭示退相干下量子模拟随机过程的通信优势。
2024-08-19 quant-ph
Controlling open quantum systems using fast transitions
在量子力学中，幺正控制和退相干似乎是不可调和的。当量子系统与环境相互作用时，控制策略通常会由于退相干而失败。在这封信中，我们提出了一个时间最优的酉控制协议适用于量子开放系统。该方法是基于在避免交叉的封闭系统的能量谱的跳跃非绝热和突然开关转换。我们表明，该控制协议的速度满足量子速度限制所施加的基本界限，从而使该计划的理想应用需要避免退相干。我们表明，我们的方法可以实现复杂的控制策略，在量子开放系统的高精度。
2013-02-19 quant-ph
Quantum discord protection from amplitude damping decoherence
纠缠态是许多量子信息过程的重要资源。然而，现在已经知道，一些量子特征可以通过量子不和谐来实现，量子不和谐是量子相关的一种广义度量。在本文中，我们研究了振幅阻尼退相干对量子不协调，或者更具体地说，熵不协调和几何不协调的影响。我们还表明，协议部署弱测量和量子测量逆转可以有效地保护量子不和谐的振幅阻尼退相干，使两个远程方之间的量子关联分布在嘈杂的环境。
2015-08-05 quant-ph
Decoherence problem in quantum state transfer via an engineered spin chain
在具有“常开相互作用”的工程自旋链中实现了完美的量子态转移。在这里，我们考虑这样一个协议，量子退相干引起的空间分布的环境，这是普遍建模为一个浴缸的谐振子更现实的问题。利用角动量理论中的不可约张量方法，我们研究了零温和有限温两种情况下退相干对QST效率的影响。我们不仅发现QST效率随格位数的增加呈指数衰减，而且还发现了一些反直觉的效应，即QST效率随温度的升高而增强。
2006-08-17 quant-ph
Environmental Assisted Quantum Information Correction for Continuous Variables
量子信息协议不可避免地受到与量子信息泄漏到环境中相关的退相干的影响。在本文中，我们解决的可能性，恢复量子信息从环境测量。我们研究连续变量量子信息，我们提出了一个简单的环境测量，在某些情况下，完全恢复的量子信息的信号状态，虽然状态没有重建单位保真度。我们实现的协议，信息被编码成共轭正交相干态的光和噪声下的消相干过程是高斯性质的。使用确定性和概率性策略来测试校正协议。该协议在连续变量量子密钥分发方案作为一种手段，以打击过量的噪声的潜在用途也进行了研究。
2009-09-18 quant-ph
Dynamical control of qubit coherence: Random versus deterministic schemes
本文根据随机动力学解耦方法的最新结果，重新讨论了在单个两态量子系统中关闭不需要的相位演化和退相干的问题[L。Viola和E. Knill，Phys. Rev. Lett. { \bf 94}，060502（2005）]。一个系统的比较与标准的循环解耦的影响，各种动力学制度，包括半经典和完全量子退相干模型的情况下。特别是，精确的解析表达式推导出从玻色子环境的消相干的随机控制。我们定量研究控制协议的基础上纯确定性，纯随机，以及混合设计，并确定其相对的优点和缺点，在提高系统性能。我们发现，对于时间无关的系统，混合协议往往比纯随机的表现更好，并可能改善标准的非对称计划，而随机协议可以更稳定的系统参数的波动。除了揭示随机控制的物理要求，我们的分析进一步证明了显式控制设置的潜力，后者可能会显着改善传统的计划。
2005-11-12 quant-ph
Impact of Decoherence on Average Correlation
本文研究退相干（相位阻尼和振幅阻尼）对纯量子态平均关联的影响，发现其遵循可预测的衰减模式，并探讨了相位阻尼在量子计算中对量子比特纠缠和关联的作用。
2024-03-13 quant-ph
Efficient entanglement distillation without quantum memory
远距离方之间的纠缠分布是大多数量子通信协议的重要组成部分。不幸的是，退相干效应，如光纤中的相位噪声是众所周知的破坏纠缠。迭代（多步）纠缠蒸馏协议长期以来一直被提出来克服退相干，但它们的概率性质使它们效率低下，因为成功概率随步骤数呈指数衰减。量子存储器已经被设想为使纠缠蒸馏实用，但迄今为止还没有实现合适的量子存储器。在这里，我们提出了一个有效的迭代纠缠蒸馏协议没有量子存储器的理论，并提供了一个原理验证的实验演示。该方案适用于相位扩散双模压缩态，并证明了提取纠缠多达三个迭代步骤。这些数据与使用量子存储器的有效方案所产生的数据无法区分。由于我们的协议包括最终的测量，它是特别有前途的增强连续变量量子密钥分发。
2016-12-26 quant-ph
Imperfection analyses for random-telegraph-noise mitigation using spectator qubits
Griffith University（格里菲斯大学）；University of Newcastle（纽卡斯尔大学）；Mahidol University（玛希隆大学）；China Academy of Space Technology（中国空间技术研究院）
本文分析了在非理想条件下利用见证量子比特缓解随机电报噪声的适应性协议，探讨了参数不确定性、读取和重置过程的效率与延迟以及额外退相干对性能的影响，并推广了基于地图的正式化方法。
2025-01-26 quant-ph
Improving the fidelity of teleportation through noisy channels using weak measurement
我们采用弱测量的技术，以使两个量子比特的噪声信道的隐形传态保真度的保存。我们考虑一个或两个量子比特的最大纠缠态进行振幅阻尼，并表明，应用弱测量和随后的反向操作可能会导致保真度大于$2/3$的任何值的退相干参数。协议的成功概率随着弱测量强度的增加而减小，当两个量子比特都受到退相干的影响时，协议的成功概率更低。最后，我们的协议被证明是工作的维尔纳状态。
2013-10-31 quant-ph
Enhancing robustness of multiparty quantum correlations using weak measurement
多体量子关联是发展量子信息和计算协议的重要资源。然而，多体量子关联在实际环境中的灵活性受到环境相互作用引起的退相干下的脆弱性的限制。虽然有协议来保护退相干下的二体纠缠，这样的协议的实现多体量子关联尚未得到充分的探索。本文研究了局域振幅阻尼通道对广义Greenberger-Horne-Zeilinger态的影响，并采用最优反向量子弱测量方案来保护多体量子关联.我们观察到，弱测量反转协议增强了多体量子关联的鲁棒性。此外，它增加了临界阻尼值，对应于纠缠突然死亡。为了强调该技术在保护多体量子关联方面的有效性，我们研究了两个与量子通信相关的任务：一个发送者，多个接收者设置下的量子隐形传态和多方量子信息分裂。我们观察到在弱测量反转协议下两个量子通信任务的平均保真度增加。该方法可以证明在使用多部分资源的其他量子信息任务中对于对抗外部相互作用是有益的。
2014-03-12 quant-ph
Benchmarking of Quantum Protocols
量子网络协议为通信和计算系统提供了新的功能，例如增强的安全性。尽管量子硬件取得了快速进展，但它尚未达到能够在实际环境中执行许多量子协议的成熟水平。为了在现实世界中开发量子协议，有必要考虑到它们在实际实现中的不完善性，使用仿真平台来检查它们的性能。在本文中，我们考虑了几种量子协议，这些协议在不久的将来的量子网络中实现了有前途的功能和服务。这些协议从量子通信和量子计算两个领域中选择，如下：量子货币，基于W态的匿名传输，可验证的盲量子计算和量子数字签名。我们使用NetSquid仿真平台来评估各种噪声源对这些协议性能的影响，考虑不同的优值。我们发现，要实现量子货币协议，量子存储器的退相干时间常数必须至少是量子比特存储时间的三倍。此外，我们对基于w态的匿名传输协议的模拟结果表明，在该协议中，要达到平均保真度高于0.8，发送者和接收者的粒子在量子存储器中的存储时间必须小于量子存储器的退相干时间常数的一半。我们还研究了门缺陷对可验证盲量子计算性能的影响。我们发现，在我们选择的参数下，如果量子门的去极化概率大于或等于0.05，则协议的安全性不能得到保证。最后，我们对量子数字签名协议的仿真结果表明，信道丢失对否认概率有显著影响。
2022-07-17 quant-ph
Preservation of quantum key rate in the presence of decoherence
众所周知，量子系统与环境的相互作用降低了固有的量子关联。在特殊情况下，退相干效应可以逆转，例如，对于二体量子态，用振幅阻尼通道模拟的相互作用可以提高从经典态到量子态的隐形传态保真度.在这里，我们首先表明，这种现象失败的情况下，量子密钥分发协议。我们进一步表明，弱测量的技术可以用来减缓退相干的过程，从而有助于保持量子密钥速率时，一个或两个系统通过振幅阻尼通道与环境相互作用。最有趣的是，在某些情况下，弱测量与后选择，其中一个认为成功和失败的技术被证明是更有用的比没有它时，两个系统与环境相互作用。
2016-02-09 quant-ph
Quantum-Enhanced Metrology for Molecular Symmetry Violation using Decoherence-Free Subspaces
本文提出一种利用无退相干子空间测量分子时间反演对称性破缺的量子增强方案，无需外电场且对静态电磁场不敏感，可应用于囚禁中性粒子或离子体系。
2023-07-12 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Two-Way Protocol Beyond Superdense Coding: Joint Transfer of Data and Entanglement
本文将超密编码推广为双向协议，联合管理纠缠对与数据传输，在理想条件下数据速率和资源效率均提升50%，并通过NetSquid仿真验证了其在非极短退相干时间下的性能优势。
2025-02-10 cs.IT math.IT quant-ph
Experimental protocol for qubit-environment entanglement detection
本文针对量子比特-环境纠缠（QEE）检测技术，提出并实现了一种基于光子量子信道模拟器的实验方案，通过控制系统与环境状态验证了该方法的有效性与实验价值。
2025-01-21 quant-ph
Control of conditional quantum beats in cavity QED: amplitude decoherence and phase shifts
我们在双模腔QED系统上实现了一个简单的反馈机制，以保持基态叠加的塞曼相干性，从而在二阶关联函数上产生量子拍频。我们的调查包括理论和实验研究，显示如何防止从拉莫尔频率和相关的退相干引起的瑞利散射的移位。该协议包括在检测到第一个光子后关闭系统的驱动器，并让它在黑暗中进化。在预先设定的时间之后重新打开驱动器，揭示了仅从拉莫尔进动积累的相位，量子拍频的振幅比连续驱动大两倍以上。
2013-01-14 quant-ph
Reducing intrinsic decoherence in a superconducting circuit by quantum error detection
量子信息处理的一个基本挑战是减少环境引起的错误的影响。量子错误检测（QED）提供了一种处理这种错误的方法，其中当检测到错误时，错误被拒绝。在这里，我们展示了一个QED协议的基础上的量子un-collapsing的想法，使用这个协议来抑制能量弛豫由于环境中的三量子位超导电路。我们将量子信息编码在一个目标量子比特中，并使用另外两个量子比特来检测和拒绝由能量弛豫引起的错误。该协议将量子态的存储时间提高了大约三倍，代价是成功的概率降低。这构成了第一个基于算法的实验演示，以提高存储在量子位中的量子态的寿命。
2013-09-01 cond-mat.supr-con quant-ph
