Entanglement at distance: qubits versus continuous variables
考虑了在有损耗的情况下获得远距离最大纠缠光子态的问题。我们比较了两种不同的方案在建立$N$共享ebits方面的效率:i)$N$单ebit态,量子比特编码在偏振上; ii)单连续变量纠缠态(emode),通过最优局域操作和经典通信(LOCC)协议来获得$2^N$维最大纠缠态,量子比特编码在光子数上.
2002-05-13 quant-ph
Local commutativity versus Bell inequality violation for entangled states and versus non-violation for separable states
通过引入一个与自旋可观测量夹角有关的定量的“交换度”,我们给出了两个量子比特情形下的两个紧密的定量权衡关系:首先,对于纠缠态,局域可观测量的交换度与违反贝尔不等式的最大量之间:如果两个局域夹角都从零增加到π/2(即,局部交换性的程度降低),贝尔不等式的最大违反增加。其次,对于可分离态,存在一个相反的权衡关系:如果两个局部角都接近π/2,则贝尔不等式中的相关性可获得的最大值减小,因此非破坏性增加。正如预期的那样,这些关系的极端的情况下,发现反交换本地观测值分别为2 \sqrt{2}和\sqrt{2}的边界举行的贝尔运营商的期望。权衡关系表明,非交换性给出了“一个比经典的结果”的纠缠态,而“一个小于经典的结果”得到的可分离状态。可分离状态的权衡关系的实验相关性在于,它提供了对两个量子比特纠缠的实验测试。其优点有两方面:与违反贝尔不等式相比,它是一个更强的标准,并且与纠缠见证相比,它需要对实验中实现的可观测量做出不太强的假设。
2007-10-09 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
Maximal entanglement versus entropy for mixed quantum states
最大纠缠混合态是那些对于给定的混合度,实现最大可能纠缠的状态。对于双量子比特系统以及各种纠缠和混合度测度的组合,主要通过解析方法确定了相应的最大纠缠混合态的形式。作为纠缠的度量,我们考虑形成纠缠、相对纠缠熵和负性;作为混合的度量,我们考虑线性熵和冯诺伊曼熵。我们发现,最大纠缠混合态的形式可以改变(纠缠和混合)措施的组合选择。此外,对于某些组合,最大纠缠混合态的形式可以在特定的熵值下不连续地变化。
2002-08-21 quant-ph
Entanglement detection: Linear entropy versus Bell-CHSH inequality
Bell-CHSH不等式的违反与量子态的纠缠性质之间的关系尚不清楚,因此可以考虑系统的混合性,从而比Bell-CHSH不等式更好地理解纠缠性质。在这方面,我们证明了,如果由线性熵测量的状态的混合度小于2/3,但严格大于零,那么两个量子比特态纠缠。但是如果线性熵大于或等于2/3,那么状态可能是纠缠的,也可能不是。进一步证明了我们的纠缠判据比Bell-CHSH不等式和Santos熵判据[Phys.Rev.A69,022305(2004)]检测到更大的纠缠态集。最后我们通过几个例子来说明我们的结果。
2009-06-10 quant-ph
Free versus Bound Entanglement: Machine learning tackling a NP-hard problem
高维系统中的纠缠检测是一个NP难问题,因为它缺乏一种有效的方法。给定一个感兴趣的二分量子态,自由纠缠可以通过PPT判据(Peres-Horodecki判据)有效地检测到,与检测束缚纠缠相反,束缚纠缠是一种奇怪的纠缠形式,也不能被提取到最大(自由)纠缠态。只有少数束缚纠缠态被发现,通常是通过构造专门的纠缠见证者,所以自然会出现这样的问题:这些纠缠态的体积有多大?我们定义了一个大的二分量子魔对称态族,发现其中$82\%$是自由纠缠的,$2\%$是可分的,而$10\%$是束缚纠缠的,这表明这种纠缠并不罕见.通过各种机器学习算法,我们可以确认剩余的$6\%$态更可能属于可分离态集而不是束缚纠缠态。最重要的是,我们发现通过降维算法,有一个强的$2$维(线性)子结构的束缚纠缠态的集合。这揭示了结构打开了一个新的路径来寻找和表征束缚纠缠,解决长期存在的问题,束缚纠缠的存在意味着什么。
2021-06-07 quant-ph
Entangled simultaneity versus classical interactivity in communication complexity
1999年,拉兹证明了一个部分函数,它有一个有效的量子双向通信协议,但没有有效的经典双向协议,并询问是否存在一个函数,它有一个有效的量子单向协议,但仍然没有有效的经典双向协议。在2010年,Klartag和Regev证明了这样一个函数,并询问是否存在一个具有有效量子保密消息协议的函数,但仍然没有有效的经典双向协议。在这项工作中,我们肯定地回答后一个问题,并提出了一个部分功能形状,它可以计算的协议发送纠缠的同时消息的多对数大小,其经典的双向复杂性是由一个多项式下界。
2020-02-18 cs.CC quant-ph
A comparative study of protocols for secure quantum communication under noisy environment: single-qubit-based protocols versus entangled-state-based protocols
研究了噪声对各种量子保密通信协议的影响。具体地,我们研究了振幅阻尼、相位阻尼、压缩广义振幅阻尼、Pauli型以及各种集体噪声模型对量子密钥分发、量子密钥协商、量子安全直接量子通信和量子对话协议的影响。从每种类型的安全量子通信协议中,我们选择了两种协议进行比较研究;一种基于单量子比特态,另一种基于纠缠态。本文的比较研究表明,基于单量子比特的方案通常在振幅阻尼、相位阻尼、压缩广义振幅阻尼噪声的存在下表现更好,而基于纠缠的方案在集体噪声的存在下表现更好。我们还观察到,噪声的影响完全取决于量子通信方案中所涉及的量子通信的轮数。此外,可以观察到,压缩,在压缩广义振幅通道中存在的完全量子力学资源,可以以有益的方式使用,因为与相应的零压缩情况相比,它可以产生更高的保真度。
2016-03-01 quant-ph
Theory for Entangled-Photons Stimulated Raman Scattering versus Nonlinear Absorption for Polyatomic Molecules
City University of Hong Kong(香港城市大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质与结构动力学研究所)
本研究提出利用纠缠光子增强多原子分子受激拉曼散射的理论,展示了其与非线性吸收在强度上的相似性及振动相干性的作用。
2026-01-20 physics.chem-ph quant-ph
The generation of an entangled four-photon state from two pairs of entangled two-photon states by using linear optical elements
提出了一个从两对纠缠双光子态产生纠缠四光子态的方案。这种纠缠的四光子态等价于两个最大纠缠的自旋为1的粒子的量子态。该方案也可以用来从N对纠缠双光子态制备纠缠2N光子态。这种多光子态在量子力学与局域实在论的基本测试中以及在许多量子信息和量子计算方案中起着至关重要的作用。
2001-12-14 quant-ph
Entanglement versus mixedness for coupled qubits under a phase damping channel
给出了耦合量子比特系统在相位阻尼通道下纠缠对抗混合的量化。定义了一族从纯可分态到最大纠缠态的纯初始联合态。在初始纠缠量定义明确的情况下,给出了纠缠测度的排序。
2006-02-04 quant-ph
Entangled graphs II: Classical correlations in multi-qubit entangled systems
多量子比特系统中的二分相关不能自由共享。某些量子位对上纠缠或经典相关的存在可能意味着其他量子位对上的相关。我们提出了一种方法,在多量子比特系统中使用纠缠图的概念,已经在我们的早期工作[M.Plesch和V.Buzek,Phys. Rev. A 67,012322(2003)]中引入的二分相关的特征。在纠缠图中,每个量子比特由一个顶点表示,而纠缠和经典关联由两种类型的边表示。通过构造证明了任何具有经典关联的纠缠图都可以用N个量子比特的混合态来表示。然而,并不是所有具有经典关联的纠缠图都可以用纯态来表示。
2003-06-02 quant-ph
Simulating entangled sources by classically correlated sources and quantum imaging
我们讨论的问题,当一组测量上的纠缠源可以模拟与经典相关的源。这是一般性的讨论,并给出一些例子。量子成像的哪些方面可以模拟经典相关源的问题进行了研究。
2003-07-29 quant-ph
Two-photon edge states in photonic topological insulators: topological protection versus degree of entanglement
拓扑绝缘体结合了体中的绝缘特性和沿边缘的无散射传输,即使在存在缺陷和无序的情况下也支持无耗散的单向能量和信息流。利用光子学工具设计量子哈密顿量的可行性,结合纠缠光子的可用性,提出了在光学量子计算和信息处理中使用拓扑保护纠缠态的有趣可能性。然而,虽然作为两个拓扑保护的单光子状态的产物而构建的双光子状态从它们的单光子“父母”继承了完全保护,但是高度的不可分离性可能导致双光子状态在传播通过无序之后迅速恶化。我们确定的物理机制,有助于在拓扑光子晶格中的纠缠态的脆弱性,并提出明确的指导方针,最大限度地提高纠缠,而不牺牲拓扑保护。
2020-11-20 physics.optics quant-ph
Classical versus quantum intensity-field correlations of scattered light from extended cold atomic clouds
计算了准共振激光场驱动下N个冷原子散射光场的强度场关联。如果原子态是纠缠单激发态或相干因式分解态,则存在根本差异。给出了时间Dicke态和准Bloch态的二时间场和强度关联函数的解析表达式。与多原子模拟的比较表明,数值和解析解之间的良好协议。
2022-07-31 quant-ph
Classical reconstruction of interference patterns of position-wavevector-entangled photon pairs by time-reversal method
纠缠光子的量子干涉形成了各种量子光学技术的关键现象。时间反演方法可以重建纠缠光子对的量子干涉图样,但在以往的实验中,时间反演方法仅适用于时频纠缠双光子系统。本文首次将时间反演方法应用于位置波矢纠缠的双光子系统:双光子杨氏干涉仪和双光子聚焦系统。我们的实验表明,时间反演系统经典地重建相同的位置波矢纠缠双光子系统的干涉图案。
2017-11-09 quant-ph
Faithful remote state preparation using finite classical bits and a non-maximally entangled state
我们提出了许多可以远程准备的状态的合奏,通过使用最小的经典比特从Alice到Bob和他们以前共享的纠缠态,并证明我们已经找到了所有的合奏在二维情况下。此外,我们还证明,尽管使用非最大纠缠态无法实现忠实的量子隐形传态协议,但通过使用从Alice到Bob的有限经典比特及其之前共享的非最大纠缠态,可以远程忠实地制备任何纯量子态。
2004-02-25 quant-ph
A stationary source of non-classical or entangled atoms
提出并分析了一种产生非经典或纠缠量子态原子连续光束的方案。为此,我们提出了利用受激拉曼绝热通道将量子态从光场转移到集体原子激发的技术[M.Fleischhauer和M. D. Lukin,Phys.Rev.Lett. 84,5094(2000)],并将其推广到物质波。
2001-10-09 quant-ph
Classical simulation of partially entangled states
我们研究了用高自旋的可分态模拟部分纠缠的两个量子比特态的可能性。首先,我们证明了所有的部分纠缠各向同性态都可以经典模拟。我们进一步研究了部分纠缠纯态和它们的二元混合物,发现这些系统禁止这样的模拟,这意味着可分性在确定一个状态的固有量子性质方面并不具有普适性。
2014-01-22 quant-ph
Usefulness of classical communication for local cloning of entangled states
利用局域操作和经典通信技术解决了具有固定纠缠度的纯纠缠双量子比特态的最优克隆问题。令人惊讶的是,当且仅当初始纠缠高于某个临界值时,双方之间的经典通信可以提高本地克隆的保真度。它对弱纠缠态是完全无用的。我们还表明,具有正部分转置的束缚纠缠态作为一种资源,以提高最佳的本地克隆保真度不是有用的。
2006-03-23 quant-ph
Quantum versus classical angular momentum
经典力学和量子力学中的角动量是在教科书框架之外进行的。我们比较粒子位置的角分布与经典的概率方法。此外,角动量的添加也讨论了一起近似Clebsh-Gordan系数。
2019-07-19 quant-ph
Analysis of Quantum Correlation in Successive Spin Measurements, Classical Communication of Spin $S$ Singlet States and Quantum Nonlocality of two Qubit Entangled States
本论文主要研究了三个方面的内容:1-对所有包含自旋测量的$s$的双自旋$s$单重态关联的经典模拟,2-连续单自旋测量中的量子关联,3-基于Cabello非定域性论证的几乎所有双量子比特纠缠态的无不等式非定域性。
2008-07-04 quant-ph
Intensity-Intensity Correlations of Classically Entangled Light
实验表明,在初始频率和偏振选择后,两个独立光源的经典热光可以实现路径偏振纠缠。这样的光将表现出新的强度强度相关性,包括路径和偏振相位,形式上类似于四粒子GHZ态。对于固定的偏振相位,相关性降低到Hanbury Brown-Twiss相位相关性。它还表明,这些经典的相关性违反非语境性。
2014-01-03 quant-ph
All-Versus-Nothing Violation of Local Realism by Swapping Entanglement
通常的纠缠交换协议可以纠缠两个永远不会相互作用的粒子。在这里,我们证明了一个全对无违反局部现实主义的部分纠缠交换过程。本文提出了一个两粒子纠缠交换的Clauser-Horne-Shimony-Holt型不等式,该不等式在量子力学上可以在Cirel'son界2sqr(2)以外的4个范围内被违反.我们的结果揭示了纠缠交换的有趣的非定域特征,并可能导致一个决定性的(无漏洞)测试本地现实主义与量子力学。并讨论了在现有技术条件下对非局域性的实验检验。
2005-10-31 quant-ph
Correlations of entangled quantum states cannot be classically simulated
模拟任务是比较信息理论资源的有见地的工具。考虑到通常的贝尔的情况下,外部量子输入提供给各方的推广,我们表明,任何纠缠的量子态表现出的相关性,不能只使用共享的随机性和经典通信模拟,即使当涉及的经典通信的数量和轮数是不受限制的。我们确实构建了明确的Bell不等式,这些经典资源必然满足这些不等式,但当一次测量一个副本时,从纠缠量子态获得的相关性却违反了这些不等式。
2013-06-05 quant-ph
Uncontrolled disorder effects in fabricating photonic quantum simulators on a kagome geometry: A projected-entangled pair state versus exact digonalization analysis
我们提出了一个灵活的数值框架提取的能谱和光子传输动力学的一个单位kagome细胞与无序腔腔耦合在现实的实验条件下。一个投影纠缠对态(PEPS)的多光子波函数的anadministration允许在制造良好的控制和可扩展的光子量子模拟器的不良无序的影响获得详细的了解。与双光子激发的传播相关的关联函数揭示了可果美几何所特有的有趣的干涉图案,并同时承诺一种高度可调谐的量子干涉仪装置,其具有形成共振或法布里-珀罗式光子传输的签名。我们的研究结果证明了使用建议的PEPS技术解决的作用,在这样的量子模拟器在微波政权的混乱,并承诺一个复杂的数值机器,但进一步探索的可扩展性所产生的戈薇阵列。所介绍的方法和物理结果也可能为解开kagome几何中相关光的奇异相位铺平道路。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
A class of non-classicality and non-Gaussianity of photon added three-mode GHZ-type entangled coherent states
本文通过对三模加光子Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠相干态进行多次加光子操作,研究了三模加光子GHZ纠缠相干态。两个Laguerre多项式的产品被证明是连接到归一化常数。研究了该操作对GHZ纠缠相干态的非经典、非高斯行为的影响。Mandel参数和Wigner函数的负性等亚泊松统计表明,非经典性质可以增强GHZ纠缠相干态。最后,利用二阶关联函数研究了这类三重激发态的反聚束现象。
2022-09-06 quant-ph
Entanglement versus energy in the entanglement transfer problem
研究了纠缠转移问题中能量与纠缠之间的关系。我们首先分析两个纠缠量子比特(a和b)与另外两个独立量子比特(A和B)交换这种纠缠的一般设置。量子位a(b)通过类似自旋交换的幺正演化与量子位A(B)相互作用。这种情况的物理实现可能是二能级原子通过独立的Jaynes-Cummings相互作用将纠缠转移到谐振腔的问题。我们研究了第二对量子比特的纠缠和能量的动力学(追踪最初纠缠的量子比特),并表明这些量是密切相关的。例如,允许的量子态在纠缠与能量的相图中占据受限区域。此外,如果两个相互作用相等,并且整个四量子比特系统是孤立的,那么限制该区域的曲线就是所遵循的曲线。我们还考虑了目标量子位对遭受损失并可以自发衰变的情况。
2006-08-29 quant-ph
Quantum dense coding in multiparticle entangled states via local measurements
通过引入辅助量子比特和局域测量,研究了N+2粒子最大纠缠态中两个任意固定粒子之间的量子密集编码.结果表明,通过这种纠缠量子信道传输的经典信息量通常小于两个经典比特。但其信息量可能达到两个经典比特的信息量,并且在一定条件下经典信息容量与初始纠缠态中纠缠粒子的数目无关。这些结果为利用多粒子纠缠态的量子信道实现量子密集编码提供了更深入的认识。
2004-02-13 quant-ph
Many-player entangled state solutions in game theory problems
我们提出了一种非经典的多玩家纠缠态,它消除了通信的需要,但可以解决问题(需要协调)比经典的方法。对于纠缠态,我们提出了凝聚态系统中填充带所有允许态的Slater行列式--填充因子为1的整数量子霍尔态。这种状态给出了最佳解决方案(即,最佳纳什均衡)的一些经典的随机问题,经典的解决方案是远离理想。
2009-03-21 quant-ph
Non-classicality indicators for entangled and squeezed number states
许多非经典指标被用来衡量不同体系的量子效应。在相空间量子力学中,分别以Wigner函数的负项和干涉项的数量为依据,引入了Kenfack和Sadeghi的非经典性指标.它们有效地应用于一些真实的分布函数。本文比较了Wigner表象、Husimi表象和Rivier表象中光子数态纠缠态的非经典性指标。结果表明,对于二能级纠缠态,Sadeghi指标比Kenfack指标有更大的优势。对于二能级纠缠态,我们给出了Sadeghi非经典性指标与冯诺伊曼熵之间的对应关系。研究还表明,对于压缩数态的叠加,Sadeghi(而非Kenfack)的非经典性指标对于压缩数态叠加的压缩参数是合理的.
2015-11-06 quant-ph
Information and entropy in quantum Brownian motion: Thermodynamic entropy versus von Neumann entropy
我们比较了由子系统配分函数导出的量子布朗振子的热力学熵与其约化密度矩阵的冯诺伊曼熵。在低温下,我们发现这两个熵之间的偏差,这是由于布朗粒子和它的环境纠缠的事实。我们给出了这些发现的解释,并指出,这些偏差变得重要的情况下,有关的子系统的信息容量的声明与热力学性质,因为它是朗道原理的情况下。
2007-11-14 quant-ph
Scheme for sharing classical information via tripartite entangled states
研究了利用三方纠缠态实现量子秘密共享和量子密集编码的方案。提出了一个利用两个三重纠缠GHZ态进行纠缠交换实现经典信息共享的方案。为了揭示量子密集编码协议的安全性问题,我们还提出了一个基于W态的安全量子密集编码方案,并与参与者之间共享信息的理论相类比。
2006-05-27 quant-ph
Entangled states that cannot reproduce original classical games in their quantum version
一个量子版本的经典博弈模型应该再现原始的经典博弈,以便能够对量子效应和经典效应进行比较分析。分析了一类对称多体纠缠态及其对经典博弈再现性的影响。给出了原始经典博弈可再现的充分必要条件。满足这一条件意味着,如果每一方都被限制为两个局域幺正算符,则可以从给定的多体纠缠态构造出完备的正交基。我们证明了大多数属于关于排列的对称态类的态,包括N-量子比特W态,不满足这个条件。
2004-04-27 quant-ph
Every entangled state provides an advantage in classical communication
我们研究了利用噪声纠缠作为量子信道的经典通信资源。特别地,我们感兴趣的问题是,对于任何纠缠态,包括束缚纠缠态,是否存在一个量子信道,其经典容量可以通过提供状态作为额外的资源来增加。我们部分地回答了这个问题,显示,对于任何纠缠态,存在一个量子存储通道的反馈辅助经典容量的产品编码,可以通过使用状态作为资源增加。使用不同的(无记忆)信道构造,我们还提供了一个充分的熵条件的优势,在经典的通信(无反馈和一般的编码),从而提供了一个例子的状态,是不可比拟的单向本地操作和经典的通信(LOCC),但可以提供一个优势,在经典容量的一些量子信道。由于可分态在经典通信中不能提供优势,我们的条件也提供了熵纠缠见证。
2018-10-26 quant-ph
Qubit versus bit for measuring an integral of a classical field
分析了通过经典比特的局域相互作用或每次一个通过场的量子比特的局域相互作用来测量经典场的积分的方法。量子方法,它具有指数更好的精度比任何经典的方法,我们可以看到,描述。
2004-05-16 quant-ph
Quantum Chaos Versus Classical Chaos: Why is Quantum Chaos Weaker?
讨论了如何定量地比较经典混沌和量子混沌的问题。哪个更强?潜在的生理原因是什么?
2006-03-09 quant-ph
Classical Versus Quantum Ontology
这是一篇对D.首页:“量子物理学的概念基础:现代观点概述”(纽约:Plenum出版社,1997年),xvii+386页,ISBN 0-306-45660-5。
2000-10-31 quant-ph
Minimally entangled typical thermal states versus matrix product purifications for the simulation of equilibrium states and time evolution
针对强关联量子多体系统的平衡态和有限温度响应函数的模拟,在密度矩阵重整化群(DMRG)框架下比较了两种不同方法的效率.第一种是基于基质产物纯化。第二个,最近的一个,是基于所谓的最小纠缠典型热态(METTS)。对于后者,我们强调统计和DMRG截断误差的相互作用,讨论使用自平均效应,并描述响应函数的计算方案。对于自旋为1/2的XXZ链和一维玻色-哈伯德模型的临界相和带隙相,我们评估了这两种方法在不同温度下的计算成本和精度。对于几乎所有考虑的情况下,我们发现,对于相同的计算成本,纯化产生更准确的结果比METTS -往往由数量级。METTS算法仅在温度远低于系统的能隙时才变得更有效。指数增长的计算成本的响应函数的评价限制了可达到的时间尺度在这两种方法中,我们发现,在这方面,METTS不优于纯化。
2017-01-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Heralded-Multiplexed High-Efficiency Cascaded Source of Dual-Rail Polarization-Entangled Photon Pairs using Spontaneous Parametric Down Conversion
在双轨光子基中编码的高保真纠缠量子比特对的确定性来源,即,在两个正交模式之一中存在单个光子是量子信息处理的许多应用(包括长距离上的高速率高保真度量子通信)的关键使能技术。这种光子纠缠的最流行和最成熟的来源,例如,利用自发参量下转换(SPDC)或自发四波混频(sFWM)的那些产生纠缠(所谓的连续变量)量子态,其包含来自位于双轨基跨度之外的高阶光子项的贡献,这对大多数应用是有害的。通常使用低泵浦功率来减轻这些高阶项的影响。然而,这降低了对的产生率,并且源变得固有地概率性。我们研究了一个级联源,它在两个SPDC源之间执行线性光学纠缠交换,以产生一个具有更高保真度(理想贝尔态)的光子纠缠态。此外,贝尔交换提供了一个预示性的触发器,我们展示了如何建立一个多路复用源,尽管合理的开关损耗和检测器损耗和噪声,产生一个保真度与成功概率权衡的高效率的高保真双轨光子纠缠源。然而,我们发现,有一个阈值的$1.5$ dB的损失每开关,超过这个阈值的复用损害保真度与成功概率的权衡。
2021-07-29 quant-ph
Inefficiency and classical communication bounds for conversion between partially entangled pure bipartite states
我们得到的低效率和经典的通信成本之间的稀释两项二分纯态的部分纠缠的下限。我们首先使用Lo-Popescu协议计算纠缠稀释的允许误差和经典通信成本之间的显式关系,然后考虑从单态到该协议的两阶段稀释,然后使用一些未知的协议进行部分纠缠态之间的转换。将经典通信的下界和Harrow-Lo和Hayden-Winter的低效率应用于这个两阶段协议,我们推导出未知协议的界。此外,我们推导出类似的(但宽松)一般纯态的界限。
2006-07-20 quant-ph
Stochastic Local Operations with Classical Communication of Absolutely Maximally Entangled States
绝对最大纠缠(AME)态是系统的每一个二分部分的最大纠缠。它们是各种量子信息协议的关键资源。我们目前的技术验证任意两个AME状态是等效的随机本地操作和经典通信(SLOCC)。对一个给定的多体量子系统,所有的AME态都是SLOCC等价的猜想被证伪。我们还表明,AME状态的存在与6个或更多的粒子的最小支持的结果在无限多个这样的非SLOCC等价状态的存在。此外,我们目前的AME国家是不SLOCC相当于现有的AME国家的最低限度的支持。
2020-04-02 quant-ph
Attaining sub-classical metrology in lossy systems with entangled coherent states
量子力学允许进行纠缠增强测量,但损耗仍然是构建现实的量子精密测量方案的障碍。然而,最近的工作已经揭示了纠缠相干态(ECS)具有执行鲁棒的亚经典测量的潜力[J. Joo et.例如,物理修订信函107,83601(2011)]。到目前为止,还没有读出方案已经设计出利用这种强大的性质的ECS,但我们在这里提出了一个实验方法,实现精度接近理论界,即使损失。我们展示了非纠缠的“经典”状态和高度纠缠的NOON状态的大范围的损失值,提升量子精密测量,在不久的将来实现的技术的实质性改进。
2014-02-26 quant-ph
Deterministic remote preparation of an arbitrary qubit state using a partially entangled state and finite classical communication
提出了一种确定性远程态制备(RSP)方案,利用部分纠缠态和有限经典通信来制备任意量子比特(包括纯量子比特和混合量子比特).据我们所知,我们的计划是第一个符合这一类别的RSP计划。Berry提出的另一个RSP方案具有相似的特征,但只能用于制备任意的纯量子位。即便如此,我们的方案在同等条件下每个准备好的量子比特节省了大约1比特的经典通信。当使用最大纠缠态时,我们方案的经典通信是2比特,这与Lo关于资源成本的猜想一致。此外,爱丽丝可以在我们的RSP方案和标准的隐形传态方案之间切换,而不需要让鲍勃知道,这使得量子信道多用途。
2016-04-29 quant-ph
Experimental requirements for entangled two-photon spectroscopy
纠缠双光子光谱预计将提供与经典协议相比的优势。它是通过相干控制能量纠缠光子的光谱特性来实现的。我们在这里提出了一个实验装置,允许高分辨率的纠缠光子的光谱整形。我们通过检测非线性晶体中的和频产生来评估其性能。当使用经典光或纠缠光进行时,比较该过程的效率。
2021-03-18 quant-ph
Quantum search followed by classical search versus quantum search alone
在这项工作中,我们表明,使用一个量子门,提供额外的信息搜索的解决方案允许提高搜索算法的性能,从量子切换到经典的搜索在适当的时刻。还实现了与仅使用量子搜索的情况的比较。
2015-08-04 quant-ph
"Quantumness" versus "Classicality" of Quantum States
纠缠态是量子力学和量子信息处理的重要支柱之一,因此非纠缠态的量子性通常被忽视和认识。我们给出了一个强大的定义,一个单一的多体量子态,一组状态,和一个协议使用量子态的经典性与量子性。我们展示了各种非纠缠(可分离)状态,表现出有趣的量子特性,我们探讨了“动物园”的可分离状态;几个有趣的子类定义的基础上,他们的对角化基地,和他们的非经典行为进行了调查。
2007-03-13 quant-ph
Direct transfer of classical non-separable state into hybrid entangled two photon state
混合纠缠态是一种在粒子对的不同自由度之间存在纠缠的量子态,在量子信息科学和通信协议中具有重要的应用价值。在不同的自由度中,利用偏振和轨道角动量(OAM)编码的混合纠缠态可以产生量子比特-量子比特纠缠态,具有很高的OAM量子的宏观纠缠,提高遥感中的角分辨率。到目前为止,这种混合纠缠态是通过使用高保真偏振纠缠态和随后使用合适的模式转换器(如空间光调制器)在复杂的实验方案中压印选定量的OAM来产生的。考虑到纠缠源具有微弱的光子数,在使用衍射光学元件的OAM压印期间的光子损失限制了这种混合态在实际应用中的使用。本文报道了一个简单的实验方案,通过泵浦光的经典不可分态在参量下转换过程中的直接转移,实现了偏振态和OAM态的混合纠缠态。作为原理的证明,利用OAM模l=3的局域不可分泵浦态,我们制备了纠缠见证参数为W-1.25的量子混合纠缠态。通过适当选择抽运光的不可分态,一般方案可以在两个不同量子数的光子之间产生混合纠缠态。
2016-11-26 quant-ph
A strong converse for classical channel coding using entangled inputs
信道编码的一个完全通用的强逆命题是,当发送经典信息的速率超过量子信道的容量时,正确解码的概率在信道使用次数上呈指数级地变为零,即使我们允许码态在信道的几次使用中纠缠。这样的陈述以前只知道经典信道和量子身份信道。通过将问题与最小输出熵的可加性联系起来,我们证明了对于一大类通道,包括所有单位量子比特通道,d维去极化通道和Werner-Holevo通道,存在强逆。这进一步证明了将经典容量解释为信息传递的一个尖锐阈值的合理性。
2009-03-16 quant-ph
Bell violations with entangled and non-entangled optical fields
我们报告贝尔违规与经典光准备在纠缠和非纠缠偏振路径,二元状态。我们的研究结果表明,违反约束,如贝尔-克劳泽-霍恩-Shimony-霍尔特不等式不一定证伪局部实在论。在经典统计光学领域中的相关性,不是贝尔类型,可能导致贝尔违反。
2020-01-16 quant-ph
Entanglement versus chaos in disordered spin chains
我们使用海森堡自旋1/2链来研究混沌和局域化如何影响量子比特对的纠缠。为了测量一对纠缠的程度,我们计算它的并发,然后在离域/本地化和混沌/非混沌状态下进行分析。我们的研究结果表明,混沌减少纠缠和纠缠减少的强局域化的区域。在从混沌状态到非混沌状态的过渡区域中,局域化增加了纠缠。我们还表明,纠缠是更大的强相互作用的量子比特(最近的邻居)比弱相互作用的量子比特(下一个和下一个下一个邻居)。
2004-04-12 quant-ph
Entangled Wavefunctions from Classical Oscillator Amplitudes
在量子力学的最初几天,狄拉克指出了薛定谔方程展开式中与时间相关的系数与求解哈密顿方程时经典的位置和动量变量之间的类比。在这里,它表明,类比可以做一个等价的,在原则上,系统的经典振荡器可以构建其位置和动量变量形成依赖于时间的振幅是相同的N-能级量子系统的耦合波函数的复量子振幅与实耦合矩阵元素。因此经典运动可以再现量子相干性。
2012-03-15 quant-ph
Sub-Rayleigh lithography using high flux loss-resistant entangled states of light
量子光刻技术使用脆弱的、实验上具有挑战性的光纠缠态实现相位超分辨率。我们提出了一个可扩展的方案,用于创建比经典可实现的特征更窄的特征,减少了量子资源的使用,从而增强了对损失的抵抗力。该方案是一种利用SPDC纠缠态与强相干光的混合物实现干涉光刻的方法。我们测量最多四个光子模仿多光子吸收的巧合。结果表明,相对于最好的类似经典方案,仅使用10%的非经典光创建NOON状态所需的干涉条纹的缩窄高达30%。
2012-01-03 quant-ph
Classical simulation of entangled states
迄今为止,状态的非经典性的描述是通过违反贝尔不等式和不可分离性,后者是一个更强的约束。在本文中,我们表明,这可以进一步锐化,通过引入经典模拟的概念。如果一个状态可以被一个高维的可分状态完全模拟,那么这个状态就是经典模拟。我们称之为例外的非经典状态不允许经典模拟。聚焦于两个量子比特态,我们表明,例外性比违反贝尔不等式更严格,并涉及到一个复杂的相互作用的相干和纠缠。结果表明,新的判据提供了一种符合贝尔不等式的纠缠态的自然描述,同时也提供了一种计算模拟量子态所需经典资源的方法.对量子动力学和量子信息的可能影响进行了简要的讨论。
2014-01-21 quant-ph