Entanglement assisted capacity of the broadband lossy channel
计算了有损耗的多模玻色子信道的纠缠辅助容量。只要信道的效率在50%以上,超密集编码效应就可以用来传输比那些可以存储在信道下发送的消息中的比特更多的比特。还提供了多模信道的其他容量的界限。
2003-07-15 quant-ph
Comparison of Techniques for Distillation of Entanglement over a Lossy Channel
我们分析了文献中提出的三种量子通信协议,并比较了它们在单轨纠缠中的通信效果。我们使用特定的指标输出状态纯度和成功的概率,并包括不完美的光子源和检测组件的存在。我们发现,一个分布式无噪声线性放大(NLA)协议与中继点放置在中途之间的爱丽丝和鲍勃优于NLA在鲍勃的结束和最近提出的净化协议在大多数条件下,除非距离很小或光子源组件是非常好的。
2022-07-27 quant-ph
Entanglement swapping via lossy channels using photon-number-encoded states
本文提出并实验验证了一种基于光子数编码态的纠缠交换协议,无需光子量子存储器即可使成功概率随信道透过率线性下降,并通过优化初始纠缠态补偿不平衡信道损失,为有损量子网络中的鲁棒纠缠分发提供了新途径。
2024-05-07 quant-ph
Identifying genuine entanglement of lossy noisy very large scale continuous variable Greenberger-Horne-Zeilinger state
本文提出基于不确定性关系和符号矩阵技术的通用高效框架,用于检测高损耗噪声环境下非常大规模连续变量多体纠缠状态的真实纠缠。
2025-11-28 quant-ph
Decoherence of two maximally entangled qubits in a lossy nonlinear cavity
分析了有耗腔中两个光量子比特与非线性介质(克尔非线性)相互作用时的退相干效应对量子纠缠的影响。假设量子比特最初处于最大纠缠态(Bell或Bell类态)或最大纠缠混合态,以Werner和Werner类态为例。考虑了两种纠缠度量:描述量子比特形成纠缠衰减的纠缠度和确定正部分转置保持操作下纠缠代价衰减的负纠缠度.我们观察到,在所讨论的退相干模型中,克尔非线性不影响最初处于贝尔或维尔纳态的量子比特的纠缠,尽管量子比特的演化可以明确地依赖于这种非线性。然而,对于初始Bell态和相应的Werner-like态,通过在有耗腔中引入Kerr非线性效应,可以周期性地减小纠缠的损耗.此外,纠缠措施的相对性被证明,据我们所知,第一次,作为一个物理过程的结果。
2004-07-26 quant-ph
Heralded optical entanglement distribution via lossy quantum channels: A comparative study
Korea Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Seoul National University(首尔大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术院)
本研究针对有损量子信道的纠缠分发损耗问题,提出三种基于不同光子源与探测器结构的多粒子GHZ态预告式分发方案,对比发现各方案在不同场景下各有优势,为相关电路设计提供参考。
2024-09-25 quant-ph
Coherent control of long-distance steady state entanglement in lossy resonator arrays
我们表明,相干控制的稳态长距离纠缠对腔原子系统之间的阵列中的损耗和驱动耦合谐振腔是可能的。腔掺杂有原子,并且根据实施方式通过波导、其他腔或光纤连接。我们发现,通过调节驱动场之间的相位差,可以相干地控制稳态纠缠。尽管泵是经典场,它也可以高得惊人。对于连接元件可以是光纤的一些实现方式,可以建立长距离稳态量子相关。此外,当它们的直接耦合比它们与第三方的单独耦合小得多时,任何对的纠缠都达到最大。这种效应让人想起了使用经典相干场在其他非耦合原子能级之间建立相干性。我们提出了一种方法来测量这种纠缠,通过分析从阵列发射的光子的相关性,并分析上述结果的系统参数,不同的网络几何形状和可能的实现技术的范围内的值。
2010-08-26 quant-ph
Multi-mode Entanglement is Detrimental to Lossy Optical Quantum Metrology
在光干涉测量中,多模纠缠通常被认为是量子增强测量背后的驱动力。最近的工作已经证明了这个假设是错误的:单模量子态和多模纠缠态一样好。我们超越了这一点,以表明,当光子损失发生-在任何现实的系统中是不可避免的-多模纠缠实际上是有害的,以获得量子增强测量。我们专门将这一想法应用于相干态的叠加,表明这些状态显示出对损失的鲁棒性,使它们在现实系统中显着优于竞争对手。一个实际可行的测量方案,然后提出,允许测量接近理论界,即使有损失。这些结果促进了一种新的方式接近光学量子精密测量使用单模状态,我们希望有很大的影响,为未来。
2015-04-14 quant-ph
Photon pair generation in a lossy microring resonator. II. Entanglement in the output mixed Gaussian squeezed state
本文研究了海森伯图象中输出信号-闲频压缩真空态的纠缠随微腔耦合参数和内传输损耗参数的变化关系。使用对数负性作为衡量纠缠的混合高斯态,我们研究的竞争效应的传输矩阵编码的经典现象学的损失,以及矩阵,该矩阵结合了耦合和内部传播损耗由于量子朗之万噪声场所需的保持复合系统的么正性,(信号空闲)和环境(噪声)结构。
2017-08-04 quant-ph
Backaction driven, robust, steady-state long-distance qubit entanglement over lossy channels
我们提出了一个方案,用于产生强大的和持久的纠缠之间的量子比特,不相互作用,并分开了一个长的和有损的传输通道,使用马尔可夫水库工程。该提案仅使用相关衰减到远程分离的公共通道,驱动单光子量子比特跃迁。这个简单的方案是通用的,适用于各种实验实现,包括电路和腔QED,与需要动态控制,初始化,测量,或反馈的方法相比,实验开销很小。除了避免这些低效率,简单的协议是高度鲁棒的噪声,误校准,并在信道中的损失。我们在广泛的参数范围内找到了高质量的解决方案,并表明最佳策略反映了从弹道光子传输到扩散光子传输的转变,从对称和相干地驱动一个共同的稳态到不对称地吸收从一个量子比特发射的光子。传输通道的作用的详细分析表明,允许双向衰减大大增加了不可逆性,从而二次抑制失真。
2016-08-18 quant-ph
Teleportation stretching for lossy Gaussian channels
如果一个量子信道与一组特定的算符是可交换的,那么信道的Choi态就成为了一个足够的资源,可以在局域操作和经典通信(LOCC)的帮助下通过单次使用信道来实现任何纠缠的产生。这种被称为隐形传态可拉伸性的性质,对于确定光量子密钥分发的基本速率-损耗折衷的上界是有用的。不幸的是,有损耗高斯信道的隐形传态拉伸展开的已知公式是基于具有无限能量的Choi状态的附加假设。在本文中,我们提出了一个纠缠辅助LOCC协议与有界能量纠缠态,并确定一个资源状态是足够的一般纠缠产生协议,通过一个单一的使用有损高斯信道。我们还扩展了这个协议的情况下,一般的单模高斯信道。我们的结果提供了一个规则的路径,以确定量子通信的极限。
2016-03-16 quant-ph
Entanglement Protection of Classically Driven Qubits in a Lossy Cavity
能够操纵单量子系统的量子技术目前正在发展中。在量子领域的众多嫁妆中,纠缠是新量子革命的基本资源之一。在这种情况下,一个是面临的问题,保护纠缠时,系统状态被操纵。本文研究了经典驱动场对玻色子环境中两量子比特间纠缠产生的影响。我们讨论了经典场对两个(不同)量子比特之间纠缠产生的影响,以及在何种条件下它在保护初始态纠缠不受环境诱导的衰减方面具有建设性作用。特别地,在类似量子比特的情况下,我们定位系统希尔伯特空间的一个静止子空间,其特征在于状态不依赖于环境属性以及经典驱动场。因此,我们能够确定的条件,以实现最大的纠缠定态后,与环境的瞬态相互作用。我们表明,总体而言,经典驱动场具有建设性的作用,在强耦合制度的纠缠保护。我们还证明了可因子化的初始态可以被驱动到纠缠态,甚至在与环境相互作用后可以被驱动到纠缠稳态。
2021-07-31 quant-ph
Continuous-variable entanglement in a two-mode lossy cavity: an exact solution
连续变量纠缠是量子信息领域的一种宝贵资源。CV纠缠的一个来源是双模压缩态光中光子位置和动量之间的相关性。本文从理论上研究了在经典光脉冲泵浦的双模有耗腔中,通过自发参量下转换(SPDC)产生压缩态。使用Lindblad主方程的腔中的密度算子的动力学建模,我们表明,这个模型的精确解是一个双模压缩热态的密度算子,与时间相关的压缩振幅和平均热光子数为每个模式。我们推导出一个表达式的最大纠缠内的腔,这在很大程度上取决于两个模式之间的损失的差异。我们应用我们的精确解的一个重要的例子,是用高斯脉冲泵浦的microwave谐振器。我们得到的表达式将有助于研究人员优化有耗腔中的CV纠缠。
2020-12-02 physics.optics quant-ph
Bipartite entanglement extracted from multimode squeezed light generated in lossy waveguides
Paderborn University(帕德博恩大学)
研究通过II型参数下转换在损耗波导中生成多模式光,提取双模式纠缠态,并通过压缩量量化纠缠,构建最优测量基。
2025-11-03 physics.optics quant-ph
Private quantum network sensing with efficient multi-partite entanglement distribution via lossy channels
Keio University(庆应义塾大学);Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology (NICT)(国家信息通信技术研究所先进ICT研究所)
提出一种基于高效GHZ态分布方案的量子网络传感协议,通过有损信道降低分布式参数(包括任意线性组合)的估计误差,并实现隐私保护。
2026-06-26 quant-ph
Robustness of bipartite Gaussian entangled beams propagating in lossy channels
微妙的量子特性为光通信提供了令人兴奋的新前景。量子纠缠使得密钥的安全交换和通过隐形传态来分发量子信息成为可能。纠缠的明亮光束吸引了越来越多的兴趣,这样的任务,因为它们使就业的完善的经典通信技术。然而,量子资源是脆弱的,并且通过与环境的相互作用而经历退相干。通信信道中不可避免的损耗会导致有用的量子特性的完全破坏--所谓的“纠缠猝死”。我们调查的精确条件下,这种现象发生的最简单的情况下,两个光束,并演示了如何产生的状态是强大的损失。我们的研究为量子纠缠的有趣特性以及如何驯服它们以用于未来的应用提供了新的线索。
2010-09-22 quant-ph
Entanglement-Enhanced Sensing in a Lossy and Noisy Environment
非经典态对于基于光学的量子信息处理是必不可少的,但它们的脆弱性限制了它们在实际场景中的效用,在这些场景中,损耗和噪声不可避免地降低(如果不是破坏)非经典性。在量子精密测量中利用非经典态产生的灵敏度优于所有经典方案,每个测量间隔向被探测的样品提供相同的能量。这些增强几乎无一例外地被量子退相干严重削弱。在这里,我们实验证明了一个纠缠增强的传感系统,是弹性的量子退相干。我们采用纠缠实现了20%的信噪比的改善超过最佳的经典方案中的纠缠打破环境的困扰由14 dB的损失和噪声背景75 dB强于返回的探测光。我们的研究结果表明,有利的量子传感技术可以开发的实际情况。
2014-11-21 physics.optics quant-ph
Long distance quantum illumination and ranging using polarization entangled photon pairs in a lossy environment
Indian Institute of Science(印度科学研究所)
本研究利用偏振纠缠光子对在损耗环境中实现远距离量子照明与测距,展示了纠缠光子的鲁棒性和长距离传播的可行性。
2026-02-09 quant-ph
Squeezed state evolution and entanglement in lossy coupled resonator optical waveguides
从理论上研究了有耗耦合腔系统中压缩态的时间演化。我们提出了一个一般的形式主义紧束缚近似的基础上,并将其应用到一个两腔系统以及耦合谐振腔光波导中的光子晶体。当其中一个腔的初始激发态为压缩态时,我们导出了每个腔中光子数和正交噪声随时间的解析表达式。我们还分析了不同腔中光子之间的时间相关性,以评估量子纠缠的程度。本文讨论了损耗对耦合腔系统性质的影响,导出了无损耗耦合谐振腔光波导中远离初始激发腔的腔的最大光子数、最大压缩和最大纠缠的近似解析表达式。
2017-10-23 physics.optics quant-ph stat.AP
Generation of distributed entangled coherent states over a lossy environment with inefficient detectors
纠缠相干态在量子信息处理中有着广泛的应用,但它们对损耗很敏感。我们提出了一个方案,以产生分布式纠缠相干态在有损环境中的保真度是独立的探测器的损失预示着纠缠的产生。我们将我们的方案与以前的方案进行比较,以达到相同的目的[Ourjoumtsev { \em et al.},Nat. Phys. { \bf 5} 189(2009)],并找到我们的新方案导致优异性能的参数。
2013-10-28 quant-ph
Fidelity and efficiency analysis for heralded entanglement swapping in lossy channels: linear and nonlinear optical approaches
本文分析线性与非线性光学贝尔态测量在损耗信道中预示纠缠交换的保真度,提出利用和频产生滤除多光子噪声,并探讨纳米光子学进展对高效高保真量子网络应用的推动作用。
2025-05-06 physics.optics quant-ph
Protecting entanglement via the quantum Zeno effect
研究了有耗腔中两原子纠缠的精确动力学。除了讨论稳态纠缠外,我们还发现在强耦合状态下,系统-库关联会引起纠缠的恢复和振荡,并提出了利用量子Zeno效应对抗纠缠恶化的策略.
2007-10-21 quant-ph
Achieving the ultimate end-to-end rates of lossy quantum communication networks
量子通信领域承诺了量子信息的忠实分发、量子纠缠和绝对保密的密钥,然而,这些任务的最高速率从根本上受到量子中继器之间传输距离的限制。量子通信网络的最终端到端速率可以通过最优纠缠蒸馏协议和隐形传态来实现。在这项工作中,我们给出了一个实用的设计,这种可互换性。我们的最终设计是一种迭代方法,其中每个纯化步骤都对共享的纠缠态进行操作,并以物理学允许的最高速率检测丢失错误。作为一个简单的设计,我们表明,第一轮的迭代可以完全净化在高速率。我们提出了一个实验性的实施方案,使用线性光学和光子数测量,这是鲁棒的效率低下的操作和测量,展示其近期的潜力,为现实世界的实际应用。
2022-09-01 quant-ph
Robust quantum communication through lossy microwave links
针对超导量子比特间纠缠受光子损耗限制的问题,提出基于驻波模式与局部测量的预告式纠缠生成方案,在高损耗链路上实现92%贝尔态保真度和90%量子比特传送保真度,证明低损耗链路不再是微波量子通信的必要条件。
2025-09-23 quant-ph
Efficient Dicke state generation in a network of lossy channels
本研究针对多体光学网络的纠缠生成问题,推广双场策略至多体场景,提出的协议在星型网络分发W态、Dicke态时速率-损耗标度更优,还给出理论公式、定量分析及高斯态资源下的协议分析。
2023-07-19 quant-ph
Security of modified Ping-Pong protocol in noisy and lossy channel
“乒乓”(PP)协议是一种基于纠缠的双向量子密钥协议。在这个协议中,鲍勃准备一对最大纠缠的量子比特,并发送一个量子比特给爱丽丝。然后,爱丽丝对这个量子位执行一些必要的操作,并将其发送回鲍勃。虽然该协议于2002年提出,但其在噪声和有损信道中的安全性尚未得到证明。在这份报告中,我们增加了一个简单的和实验可行的修改,原来的PP协议,并证明了这种修改后的PP协议的安全性,对集体攻击时,考虑到噪声和有损信道。仿真结果表明,我们的协议是实用的。
2014-05-13 quant-ph
Tighter monogamy relations of multiqubit entanglement in terms of Rényi-$α$ entanglement
利用Rényi-$α$纠缠度和$α\geq 2$的Rényi-$α$纠缠度的幂和$η>1$的幂给出了一类紧的单偶关系,它比多量子比特纠缠的单偶关系更紧.对于$2>α\geq\frac{\sqrt{7}-1}{2}$和幂次$η>2$,我们建立了一类紧的多量子比特纠缠单偶关系,其下界比现有的多量子比特纠缠单偶关系的下界更大.
2019-05-08 quant-ph
The entanglement criteria based on equiangular tight frames
本研究利用等角紧框架构造正算子值测度与纠缠见证,提出双体态的纠缠判据,并将其推广到多体系统。
2023-07-18 quant-ph
Deterministic distribution of orbital angular momentum multiplexed continuous-variable entanglement and quantum steering
轨道角动量(OAM)复用为提高各种量子通信协议的数据承载能力提供了一种有效的方法。在量子信道中分配OAM复用的量子资源是实现量子通信的前提。然而,OAM复用光场的量子操纵和信道噪声对OAM复用量子资源的影响仍然不清楚。在这里,我们生成OAM复用连续变量(CV)纠缠态,并将它们分布在有损或噪声信道。研究表明,在有耗和噪声信道中,携带拓扑荷$l=1$和$l=2$的OAM复用态的纠缠退相干和量子操纵特性与带$l=0$的高斯模的纠缠退相干和量子操纵特性相同.在过量噪声的存在下,高阶OAM复用态的纠缠和量子操纵的突然死亡被观察到。我们的研究结果证明了利用OAM复用CV纠缠态实现高数据承载量量子信息处理的可行性。
2022-03-30 quant-ph
Tighter monogamy and polygamy relations of multiparty quantum entanglement
研究了任意量子态多方纠缠的紧单偶和多偶关系。利用二部纠缠度量的力量,我们建立了一类多方纠缠的紧一夫一妻关系,其下界比现有的一夫一妻关系更大。利用辅助纠缠的能量,我们给出了一类紧的多方纠缠的一夫多妻关系,其上界比现有的一夫多妻关系小。结果表明,这些新的一夫一妻制和一夫多妻制的关系比以前的结果更紧密。
2019-06-20 quant-ph
Optimal Dose-Limited Phase Estimation without Entanglement
本文针对有损介质中的相位估计问题,提出一种无需纠缠即可达到每粒子信息量上限的测量方案,突破了此前只有纠缠增强测量才能饱和该上限的限制。
2024-11-22 quant-ph
Quantum Measurements for Graph Isomorphism Require Entanglement: Tight Results on Multiregister Fourier Sampling (Withdrawn)
这篇文章已被作者撤回。
2005-11-02 quant-ph
Tightening the eavesdropping accessible information for continuous variable quantum key distribution protocols that involve non-maximally entanglement
这篇论文被撤回了。
2012-07-17 quant-ph
Optimal entanglement manipulation via coherent-state transmission
我们推导出一个最佳的约束任意纠缠操纵的基础上传输的脉冲在相干态在一个有损的信道,其次是本地操作和无限的经典通信(LOCC)。这是基于一个定理,通过局部单位量子比特通道将LOCC减少到局部滤波。我们还提出了一个基于分束器和量子非破坏(QND)测量光子的最佳协议。即使我们用光子探测器取代QND测量,该协议也优于已知的纠缠产生方案。
2011-08-13 quant-ph
How to share Multipartite Entanglement in a Real-World Linear Network Connecting Two Metropoles
本文基于连接柏林和法兰克福的 Q-net-Q 真实线性高损耗网络,研究仅用二方纠缠源时借助量子存储器生成高保真多方纠缠,并评估其对会议密钥协商和量子秘密共享的增益。
2025-07-23 quant-ph
Hamming weight and tight constraints of multi-qubit entanglement in terms of unified entropy
基于统一的$(q,s)$熵,建立了多量子比特纠缠约束的非负幂刻画。利用与子系统分布相关的二元矢量的Hamming重量,建立了一类基于$α\geq 1$的统一- $(q,s)$纠缠的$α$次幂的多量子比特纠缠的紧单偶不等式.对于$0 \leq β\leq 1$,利用辅助的统一$(q,s)$纠缠的$β$次幂,建立了一类多比特纠缠的紧多偶不等式.因此,我们的结果描述了一夫一妻制和一夫多妻制的多量子比特纠缠的非负功率的统一纠缠的整个范围。
2018-01-30 quant-ph
Hybrid Photonic Loss Resilient Entanglement Swapping
提出了一种在有耗光纤中实现远距离纠缠交换的方案。在这个方案中,Alice和Bob每个人都从一对纠缠的非经典态开始;这些光的“混合态”是纠缠的离散变量(Fock态)和连续变量(相干态)对。这些对中的每一个的连续变量的一半通过损耗光纤发送到中间位置,然后在那里这些状态被混合(使用50:50分束器)并被测量。我们使用的检测方案是通过真空检测来测量这些模式中的一个,并且使用零差检测来测量另一模式。在这项工作中,我们表明,贝尔态$\lvertΦ^{+}\rangle=(\lvert 00\rangle+\lvert 11\rangle)/\sqrt{2}$理论上可以产生以下这个方案具有高保真度和纠缠,即使允许少量的损失。可以表明,当允许这种损失时,存在相干态的最佳幅度值($α$)。我们还调查了实际情况时,损耗是不平衡的传播模式。我们证明了少量的损失失配不会破坏整体纠缠,从而证明了该协议的物理实用性。
2017-08-08 quant-ph
Tight Trade-off Between Internal, Assisted, and External Entanglement
School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院);Hebei Province Key Laboratory of Intelligent Sensing and Data Processing for Geo-environment, Hebei GEO University(河北省地球环境智能感知与数据处理重点实验室);Hebei GEO University(河北地质大学)
研究提出三粒子纯态中纠缠与辅助纠缠之和的紧致界,揭示内部纠缠与环境诱导纠缠间的精确权衡关系。
2026-04-20 quant-ph
Entanglement's Benefit Survives an Entanglement-Breaking Channel
纠缠态在量子信息的许多应用中是必不可少的,但它很容易被与环境相互作用产生的量子退相干所破坏。我们报告的第一个实验演示的纠缠为基础的协议,是弹性的损失和噪声破坏纠缠。具体地说,尽管信道噪声超过阈值8.3 dB的纠缠打破,窃听免疫通信实现之间的爱丽丝和鲍勃使用纠缠源时,但没有这样的免疫性是可获得的,当他们的源是经典的。结果证明,纠缠可以有益地利用在有损和噪声的情况下,即,in practical实际scenarios场景.
2013-03-21 quant-ph
Tight Bounds for the Entanglement of Formation of Gaussian States
我们建立了严格的上限和下限的纠缠形成的任意双模高斯态采用必要的属性高斯信道。这两个界都是由对称高斯态的形成纠缠严格给出的,这些态是由原态的部分迹得到的约化态简单地构造而成的。
2014-01-31 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
Correlations and thermalization in driven cavity arrays
我们表明,长距离稳态量子关联(纠缠)之间的阵列中的损耗和驱动耦合谐振腔的腔原子系统可以建立和控制。任何一对纠缠的最大值都是在它们相应的直接耦合远小于它们与第三方的单独耦合时实现的。这种效应类似于$Λ-$型三能级原子在两个经典相干光场中的相干捕获。不同的几何形状的相干控制被认为是。在有限温度下,有耗耦合原子-腔阵列在驱动场作用下的稳态一般不是热态。对量子态采用适当的距离测度,我们发现热化度随驱动强度的变化率与系统的纠缠度是一致的。
2011-04-18 quant-ph
Tight Product Monogamy Inequality for Entanglement
多方系统中的量子纠缠具有独特的性质,可以在不同的子系统之间共享它的性质。这就是著名的纠缠一夫一妻制。对传统的一夫一妻制的三权分立进行了归纳证明。最近,人们发现,同时也尊重一夫一妻制的产品形式。在这里,我们证明了一个紧的一夫一妻关系的产品形式的纯三方系统的并发。我们用几个例子来说明我们的关系,包括典型的三个量子比特状态,在那里这种一夫一妻制关系是饱和的。
2022-05-02 quant-ph
Entangled webs: Tight bound for symmetric sharing of entanglement
量子纠缠不可能在任意数量的量子比特之间无限制地共享。在一个N量子比特系统中,纠缠对的数目越大,二体纠缠度越小。我们分析了一个N个量子比特的系统,其中任意一对粒子纠缠在一起。我们证明了任何一对量子比特之间的最大纠缠度(以并发度度量)是2/N。当量子比特在一个纯对称(相对于排列)状态下制备时,只有一个量子比特处于基态,|0>和处于基态的其他|1>。
2000-07-24 quant-ph
Entanglement properties of multipartite informationally complete quantum measurements
我们分析了任意大的多体系统的紧信息完全测量,并研究了它们的纠缠态。我们证明了紧测量不能完全由完全可分离或最大纠缠态组成。我们建立了一个上界的最大数量的完全可分离的状态所允许的紧测量和调查的杰出的情况下,其中每个测量运营商进行相同数量的纠缠。此外,我们引入了嵌套紧测量的概念,即多方紧信息完全测量,使得每减少到一定数量的缔约方诱导低维紧测量,证明它们存在于任何数量的缔约方和内部水平。
2018-05-28 quant-ph
Measuring Quantum Correlations using Lossy Photon-Number-Resolving Detectors with Saturation
光计数差方差(VDPs)是光的量子态的量子相关性的已建立的度量。它使我们能够区分双模相干态的经典关联和双光束态的量子关联。我们研究了光子数分辨探测器的损耗和饱和对VDPs测量的影响。一个解析函数推导出此方差,无论是相干和双光束状态。结果发现,VDPs不再是一个可靠的纠缠测量中的非线性制度的检测器响应,但它仍然是有用的,在一定范围内的值的入射光的平均光子数。我们还量化的线性政权的检测器与饱和,这将是有用的检测器的量子效率的校准。
2015-09-12 quant-ph
Teleportation of Hybrid Entangled States with Continuous-Variable Entanglement
离散变量(DV)和连续变量(CV)量子系统之间的混合纠缠是异构量子网络的重要资源。我们以前的工作表明,在有损信道的DV量子比特的隐形传态,通过CV纠缠态,可以显着改善由修改后的Bell状态测量在发送端定义的新协议。这项工作探讨了一个新的,类似的修改,CV为基础的隐形传态协议是否可以导致改善混合纠缠态的传输。为了设置场景,我们首先确定这样一个修改后的协议在隐形传态的CV只有量子比特的性能,显示出显着的改善,比传统的CV为基础的隐形传态。我们还对一个混合纠缠态的隐形传态进行了类似的改进,发现在给定信道损耗的情况下,对混合纠缠态的DV量子比特的隐形传态比CV量子比特的隐形传态具有更高的保真度.然后,我们探讨了各种非高斯操作在我们的修改后的隐形传态协议中的使用,发现,在较低的成功概率的成本,量子剪刀提供了最大的改善损失容忍度。我们的新结果强调,在有损条件下,在发送者处进行的量子测量可以对基于CV的隐形传态产生令人惊讶和戏剧性的影响。
2022-08-16 quant-ph
Maximal violation of tight Bell inequalities for maximal high-dimensional entanglement
我们提出了一个贝尔不等式的高维二分系统获得的binning本地测量结果,并表明它是紧的。我们找到了一个binning方法,即使d维测量结果,这贝尔不等式是最大限度地违反最大纠缠态。此外,我们证明了贝尔不等式适用于连续变量系统,并对双模压缩态产生强破坏。
2009-07-30 quant-ph
Long-distance quantum key distribution using concatenated entanglement swapping with practical resources
我们提出了我们的方法共享光子和评估产生的四光子可见性之间的两个遥远的缔约方使用级联纠缠交换。此外,我们还确定了相应的密钥生成速率和量子误码率。我们的模型是基于资源的实际限制,包括多对参数下转换源,低效率的检测器与暗计数和有损通道。通过这种方法,我们发现,实验运行时间,对生产率和检测器效率之间需要权衡。级联纠缠交换使得量子密钥分发的距离变得更远,但代价是密钥生成速率较低。
2016-10-16 quant-ph
Loss-resilient photonic entanglement swapping using optical hybrid states
我们提出了一个通过非理想光信道在两个远距离方之间进行损失恢复纠缠交换的方案。在该方案中,制备了两个混合纠缠态副本,连续变量部分通过有耗介质传输。为了实现成功的纠缠交换,我们考虑了几种不同的测量方案,如理想情况下的单光子探测和实际情况下的零差探测。我们发现,在大损耗的情况下,使用小振幅的混合态的纠缠交换比离散变量的纠缠交换提供了更大的纠缠。值得注意的是,这种混合方案仍然提供了良好的鲁棒性纠缠的检测效率低下。因此,该方案可用于光子损失下混合光态的量子密钥分发。
2016-08-17 quant-ph
Hybrid Entanglement Swapping for Satellite-based Quantum Communications
混合纠缠交换支持任意态的隐形传态,而不管态中的量子信息是以离散变量(DV)还是连续变量(CV)编码。在这项工作中,我们研究了CV隐形传态信道创建之间的两个地面接收机通过直接损失分布从低地球轨道(LEO)卫星。这样一个灵活的隐形传态协议有可能将一个全球性的量子设备阵列互连起来,而不管这些设备是基于什么不同的内在技术构建的。然而,过去的研究混合纠缠交换没有考虑信道传输损耗。在这里,我们推导出的一般框架,在一个有损CV隐形传态信道的任意输入模式的隐形传态。我们研究了输入模是纠缠在光子数基中的DV态的一部分的具体情况,然后确定了最佳的隐形传态策略。我们的研究结果表明,相对于直接从卫星上获得的DV光子数纠缠,在某些情况下,我们传送的DV态保持了更高的纠缠质量。我们讨论了我们的新成果的影响,在不同的量子设备之间生成一个全球网络的超安全通信,这些设备拥有与LEO卫星的视线连接。具体来说,我们说明了隐形传态过程的影响,从量子密钥分发协议的密钥速率。
2019-11-07 quant-ph
Remote preparation of optical cat states based on Gaussian entanglement
本文实验演示了基于有损信道中远程分布的双模高斯纠缠态,通过光子减除和零差测量在远端制备并操控光学猫态,证明其损耗容忍特性并实现振幅大于2的猫态,为远程混合量子信息处理奠定基础。
2023-04-18 quant-ph
A tight lower bound on the classical communication cost of entanglement dilution
纠缠集中不需要经典通信,但是用于稀释到部分纠缠态的N个拷贝的最佳现有技术结果需要sqrt(N)比特量级的通信量。我们的主要结果是证明这个现有技术的结果最佳的常数因子;任何程序创建N个部分纠缠态从单需要欧米茄(sqrt(N))位的经典通信。以前甚至没有一个恒定的约束是已知的近似纠缠变换。我们还证明了这个过程的低效率的一个下界:为了将单态稀释为N个部分纠缠态的副本,纠缠熵必须减少Omega(sqrt(N))。
2002-06-28 quant-ph
Generation of entangled light via dynamical Casimir effect
本文讨论了通过折射率的周期性调制的电磁场的真空波动的激发和使用纠缠作为一个独特的标记的量子性质的现象的可能性。它介绍了一个有损的环境,并分析了其影响的可能性产生这样的效果和测量纠缠,得出的结论是,它不是完全破坏性的,当产生的粒子共享相同的环境。
2012-03-27 quant-ph