Sperner state and multipartite entanglement signals
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所)
本文提出Sperner状态分类方案,通过多体纠缠度量空间量化多体纠缠结构并实现统一分类。
2026-02-13 quant-ph
Full multipartite entanglement of frequency comb Gaussian states
分析了飞秒频率梳的参量下转换产生的高斯态的多体纠缠。利用最近引入的一种构造最佳纠缠准则的方法,提出了一系列超越传统双分分析的模式分解测试。对该族进行了数值优化,以实现纠缠验证的最大意义。对于实验制备的4-,6-和10-模式的状态,完全纠缠被证明为所有的14,202,和115974可能的非平凡分区,分别。
2015-02-13 quant-ph
Detecting genuine multipartite continuous-variable entanglement
本文用位置和动量线性组合的方差导出了多方多模连续变量态的各种可分性的必要条件。只要组合包含所有模式的两个共轭变量,它们的违反就足以实现真正的多体纠缠。因此,不需要例如通过检测高斯状态的整个相关矩阵来进行完整的状态确定。
2002-12-09 quant-ph
Combinatorial Topology Of Multipartite Entangled States
一个多体量子系统的任何态都与它的可分性多面体相联系。这是一个代数拓扑对象(非平凡的,只为混合状态),它捕捉本地化的纠缠状态。明确提供了3-partite系统的可分性多面体的具体例子。事实证明,纠缠的这种特征与1-和2-量子比特门对任意幺正操作的模拟有关。在这种模拟过程中的纠缠如何变化的拓扑描述。
2002-10-22 quant-ph
Multipartite entanglement in a microwave frequency comb
离散量子比特的多体纠缠已经取得了重大进展,但连续变量系统可能会提供一个更可扩展的路径,以实现大的合奏纠缠。我们证明了在双色泵浦的约瑟夫森参量放大器产生的微波频率梳中的多体纠缠。我们发现64个相关模式的传输线使用多频数字信号处理平台。在七种模式的子集中验证了完全不可分离性。在不久的将来,我们的方法可以扩展到产生更多的纠缠模式。
2023-03-27 quant-ph
Versatile Multipartite Einstein-Podolsky-Rosen Steering via a Quantum Frequency Comb
多部Einstein-Podolsky-Rosen转向是量子通信网络的重要资源,其中所有节点处的设备的可靠性不能完全信任。在这里,我们提出了一个高度通用和灵活的仓库的多部转向实验生成使用光学频率梳和超快脉冲整形。该方案使用脉冲整形器简单地调制检测系统的光谱分辨率,能够在不改变光子学架构的情况下产生按需的4、8和16模高斯转向。我们发现,可操纵性增加与更高的光谱分辨率。对于16模状态,我们确定多达65534可能存在于这个固有的多模量子资源的双分区转向,并证明了准备状态的可操纵性是强大的模式损失。此外,我们验证了四种类型的一夫一妻制的高斯转向关系,并证明了其中之一的强违反。我们的方法为在现实世界中构建量子网络提供了强有力的基础。
2019-10-30 quant-ph
Purification of genuine multipartite entanglement
在多体纠缠起核心作用的任务中,由于不可避免的噪声,状态净化是该过程的关键部分。我们考虑一个方案,利用多体纠缠在一个简单的多体纯化算法,并将其与状态隐形传态相结合的二分纯化程序。虽然完全净化需要无限数量的输入状态,在这两种情况下,我们表明,对于一个不完美的输出保真度的多部程序表现出的输入状态方面的一个主要优势。
2011-06-16 quant-ph
Reversible combination of inequivalent kinds of multipartite entanglement
我们提出了一族三体纠缠态,在渐近意义上,可以可逆地转换为只有两个方(如B和C)共享的EPR态和三个GHZ态。因此,我们表明,两部分和真正的三部分纠缠可以可逆地组合在单个三部分状态的多个副本中。对于这样的状态,相应的分数GHZ和EPR状态代表一个完整的量化的(渐近)纠缠资源。更一般地说,我们表明,三种不同的二体纠缠(AB,AC和BC EPR状态)和三方GHZ纠缠可以可逆地结合在一个单一的状态的三方。最后,我们将这个结果推广到任意数目的当事人。
2000-04-03 quant-ph
Experimental realization of multipartite entanglement of 60 modes of a quantum optical frequency comb
我们报道了在双模泵浦光参量振荡器的量子光学频率梳中实现一个60模和两个30模双轨量子线团簇态的实验和表征。这是有史以来最大的纠缠系统,其子系统都是同时可用的。这种纠缠是由单个分束器将大量EPR对相干级联而成的,这一过程也是实现超晶格团簇态用于通用量子计算的基石。
2014-02-26 quant-ph
Entanglement monotones and maximally entangled states in multipartite qubit systems
提出了一种构造多体量子比特系统纯态纠缠度量的方法。我们的方法的关键元素是一个反线性算子,我们称之为{ \em梳}在参考{ \em毛球定理}。对于量子位(或自旋1/2),梳在$SL(2,\CC)$下自动不变。这意味着从梳状结构得到的{ \em滤波器}是纠缠单调的。我们给出了某些反线性算子的期望值的共存性和3-缠结的替代公式。作为应用,我们讨论了真正的四,五和六量子比特纠缠的不等价类型。
2005-06-09 quant-ph
Control of Multipartite Entanglement through Anisotropy against Thermal Noise
University of Geneva(日内瓦大学);The Institute of Mathematical Sciences, HBNI(数学科学研究所,HBNI)
研究各向异性XXZ链在热浴中的开放系统动力学,通过调制度尔参数提升低温下多体纠缠的鲁棒性,揭示相互作用诱导的光谱控制对量子计算平台中多体纠缠稳定性的机制。
2026-11-03 quant-ph
Entanglement and quantum combinatorial designs
我们介绍了几类量子组合设计,即量子拉丁方,立方体,超立方体和它们之间的正交性的概念。进一步引入的概念,量子正交阵列,推广了所有以前的设计类。我们证明了相互正交的量子拉丁排列可以以与量子态纠缠相同的方式纠缠。此外,我们表明,这样的设计自然地定义了一个显着的类真正的多体高度纠缠态称为$k$ -均匀,即多体纯态,使每一个减少到$k$党是最大限度地混合。我们得到无限多类相互正交的量子拉丁安排和量子正交阵列具有任意大的列数。相应的多体$k$ -均匀态具有很高的纠缠持久性,这使得它们成为发展多体量子信息协议的理想候选者。
2018-04-09 quant-ph
Equivalence of Genuine Multipartite Entanglement and Nonlocality of Nearly Symmetric Multiqubit Pure States
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心)
该研究通过结合贝尔不等式、Hardy悖论与纯态规范分解,解析证明了高度对称的真正纠缠多体量子比特态均具有真正多体非局域性,支持了Gisin猜想,为证明GME与GMNL的等价性迈出关键一步。
2025-10-15 quant-ph
Probing multipartite entanglement in a coupled Jaynes-Cummings system
我们展示了如何探测多体纠缠在$N$耦合Jaynes-Cummings细胞的自由度是电子能量的每个$N$原子在单独的单模腔加上$N$单模字段本身。具体来说,我们建议探测的组合系统,好像它是一个电介质。光谱性质和跃迁速率直接揭示了多体纠缠特征。结果表明,$N$胞元系统的希尔伯特空间只能局限于两个自由度为2N的最大纠缠W态的全对称子空间.
2012-10-17 quant-ph
Creation of Stable Multipartite Entangled States in Spin Chains with Defects
我们展示了XXZ模型描述的自旋链中的缺陷如何被用来产生纠缠态,如Bell态和W态,以及如何保持它们的高保真度。在几个激发的存在下,我们还讨论了如何系统的各向异性可以与缺陷相结合,以有效地帮助创建所需的状态。
2005-05-10 quant-ph
Multipartite Entanglement Generation Assisted by Inhomogeneous Coupling
我们发现,两个能级系统和一个共同的数据总线之间的可控非均匀耦合提供了一个快速的机制,产生多体纠缠。我们的建议结合了共振相互作用和耦合强度的工程-在量子比特和单模之间-导致定义良好的纠缠态。此外,我们表明,如果二能级系统与量子化模式色散相互作用,耦合强度的工程允许控制访问量子比特的对称希尔伯特空间。
2011-11-21 quant-ph
Is "genuine multipartite entanglement" really genuine?
非定域量子关联的存在无疑是量子世界最重要的特性。然而,这是一个具有挑战性的任务,区分经典起源的相关性从真正的量子相关性,特别是当系统涉及两个以上的当事人,其中不同的分区必须同时考虑。在混合状态的情况下,必须引入中间水平的相关性,即不可分离性。在这项工作中,我们更详细地回顾了这样一个概念的背景下,连续变量量子光学。我们考虑一个六分量子态,我们已经有效地产生的参数下转换的飞秒频率梳,完整的12 × 12的协方差矩阵已被实验确定。我们表明,虽然这种状态不表现出“真正的纠缠”,它无疑是多方纠缠。不仅考虑了单个模式分解的纠缠,而且考虑了它们的组合,解决了这个难题,并强调了研究不同类别的多体纠缠的重要性。
2016-03-18 quant-ph
Multipartite entanglement classes of a multiport beam-splitter
Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Mato Grosso(马托格罗索联邦大学工程学院)
研究多端口光束分离器生成的多体纠缠态类别,揭示其在不同等级下的分类特征及与高维狄克态的关系。
2025-12-22 quant-ph
Multipartite entanglement and high precision metrology
我们提出了几个纠缠的量子费舍尔信息,有助于将各种形式的多体纠缠的相位估计的灵敏度方面的标准。我们表明,真正的多体纠缠是必要的,以达到最大的灵敏度,在一些非常一般的双线性干涉仪的任务使用双臂。我们还表明,它需要达到最大的平均灵敏度在一定的组合,这样的任务。
2014-08-19 quant-ph
Quantifying Multipartite Quantum Entanglement in a Semi-Device-Independent Manner
我们提出了两种半器件无关的方法,能够量化未知的多体量子纠缠实验,其中必须事先知道的唯一信息是量子尺寸,起关键作用的概念是非退化的贝尔不等式。具体地说,利用多体贝尔不等式的非简并性,我们得到了目标量子态纯度的有用信息。结合目标态和纯产物态之间的最大重叠的估计和纠缠的几何测度的连续性,我们将证明,纯度的信息允许我们给出这种纠缠测度的下限。此外,我们发现,上述结果的不同组合也转换为相对熵的纠缠下界。作为演示,我们将我们的方法应用于具有MABK不等式的五体量子比特系统,并证明了当Bell值大于3.60时,可以得到有用的纠缠几何度量下界,当Bell值大于3.80时,可以得到纠缠相对熵的下界,其中Tsirelson界为4.
2020-09-18 quant-ph
Multipartite pure-state entanglement and the generalized GHZ states
我们证明了并非所有的四方纯态都是GHZ可约的(即,通过一个例子,我们还给出了GHZ可约的3方纯态的纠缠相对熵的一些性质,并将这些性质与纠缠相对熵的可加性联系起来。
2000-04-18 quant-ph
Quantum Coherence: A Fundamental Resource for Establishing Genuine Multipartite Correlations
本文建立了真正多体纠缠度量与相干性度量间的等价关系,证明通过幺正非相干操作可从初始态相干性产生多体纠缠,并揭示了相干性与多体导引、非定域性间的依存关系。
2024-11-18 quant-ph
Multipartite Entanglement Criterion from Uncertainty Relations
我们用Peres-Horodecki正的部分转置操作结合Schrödinger-Robertson不确定关系来制定一个纠缠判据。我们表明,任何纯纠缠的二分态和三分态都可以通过实验测量特定观测量的平均值和方差来检测。这些观测值必须满足一个特定的条件,以便使用,我们显示了它们的一般形式在$2\times 2$(两个量子比特)维的情况下。该准则被应用于包括二体和多体混合态的各种物理系统,并显示其本身比贝尔不等式和其他准则更强。该判据也适用于连续变量猫态和辐射场的角动量态。
2008-10-08 quant-ph
Characterizing multipartite entanglement with moments of random correlations
实验检测多体纠缠通常需要一些适当选择的局部量子测量,这些测量相对于先前共享的公共参考系对齐。然而,后者可能是一个具有挑战性的先决条件,例如基于卫星的光子量子通信,使得替代检测策略的发展是可取的。避免经典参考系的分布的一种可能性是利用随机均匀分布的设置来执行多个局部测量。在这项工作中,我们遵循这样的治疗,并表明,一个改进的检测和表征的多体纠缠是可能的,通过结合不同顺序的统计矩。为此,我们利用的设计,这是伪随机过程,允许链接到普通的参考系独立的纠缠标准。我们的方法的优势,说明在各种情况下,从两个量子比特,其次是更多涉及的多方方案。
2018-12-17 quant-ph
Multipartite Entanglement from Consecutive Scatterings
研究了自旋1/2粒子与中心靶粒子连续散射产生多方纠缠的机制,发现反射粒子的二分纠缠最大且随散射次数递减,并确定了生成最大纠缠的最优螺旋度与动量组合。
2023-11-18 quant-ph
Transformations among Pure Multipartite Entangled States via Local Operations Are Almost Never Possible
经典通信辅助的局域操作构成了纠缠理论中的自由操作。因此,确定LOCC变换对于理解纠缠是至关重要的。在这里,我们几乎所有的LOCC纯多体多级状态之间的转换的特点。结合Gour \emph{et al.} [J. Math. Phys. 58,092204(2017)]所示的量子比特态的类似结果,这给出了多体纯态之间几乎所有局部变换的表征。我们表明,通用的,完全纠缠,纯态之间的非平凡LOCC变换几乎是不可能的。因此,几乎所有的多部国家都是孤立的。它们既不能通过局域操作从局域幺正不等价(LU-不等价)态确定性地获得,也不能确定性地转化为纯的、完全纠缠的LU-不等价态。为了得到这个结果,我们证明了一个更一般的说法,即,一般来说,一个国家拥有没有非平凡的局部对称性。我们讨论了进一步的后果,这一结果的表征的最佳,概率单拷贝和概率多拷贝LOCC变换和表征的LU-等价类的多体纯态。
2018-07-11 quant-ph
Quantum entanglement without eigenvalue spectra:multipartite case
我们在多体混合态的复射影空间的乘积中引入代数集作为它们的非局部不变量,这些代数集与它们的本征值无关,只测量它们本征向量的“位置”。在局部untary变换后保持不变)。这些不变量自然地产生于通过用多体可分纯态测量多体混合态来检验多体混合态的物理考虑。如果多体混合态是可分的,则代数集必须是线性子空间的和,从而给出了多体混合态的一个新的可分性判据。利用我们的不变量和可分性判据,构造并研究了一个连续的四体混合态族,其成员对任意2:2切割是可分的,对任意1:3切割是纠缠的(如果四体是孤立的,则是束缚纠缠).给出了LOCC不可比纠缠三重纯态的例子,说明仅用三重纯态的部分迹的本征值谱来刻画它们的纠缠特性是不可能的。我们还证明,至少$n^2+n-1$条款的可分离的纯态,这是“正交”在某种意义上,需要写一个通用的纯态在$H_A^{n^2} \otimes H_B^{n^2} \otimes H_C^{n^2}$作为一个线性组合。
2002-01-23 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement induced by a Thermal Acoustic Reservoir
研究N个LC谐振器与共同热声储层光机械耦合系统,通过精确解析解揭示频率梳环境可周期性产生非高斯GME及高保真多体猫态。
2024-12-09 quant-ph
Several families of entanglement criteria for multipartite quantum systems based on generalized Wigner-Yanase skew information and variance
本文提出基于广义 Wigner-Yanase 斜信息与方差的几族纠缠判据,用于检测多体或高维量子系统中的纠缠,并证明两类判据具有互补性,组合后检测能力更强。
2024-10-13 quant-ph
Symmetries of Multipartite Entanglement Evolution in Many-Sided Local Channels
量子系统初态和量子信道的对称性同时作用于系统的各个部分,可以大大简化纠缠演化的描述。利用纠缠度作为纠缠度量,研究了当每个量子比特独立于其他量子比特受到局域信道影响时,系统的纠缠演化。我们表明,对于最终量子态的低秩密度矩阵,当只有一个量子位受到本地信道的影响时,这种复杂的纠缠动力学可以完全由代表初态纠缠演化的独立因素的组合来描述。
2014-02-04 quant-ph
Minimal criteria for continuous-variable genuine multipartite entanglement
本文提出一组基于二阶矩的连续变量真正多模纠缠判据,其方差和式项数最少且仅随模式数线性增长,通过树图构造,可有效检测多达六模高斯态的纠缠,适用于大型多模态验证。
2025-08-18 quant-ph
Optimising multipartite entanglement manipulation in quantum networks
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);QuTech(奎泰克)
本文提出一种含膨胀、收缩、纯化三类基本单元的通用操作框架,用于优化量子网络中多体量子中继器协议,实现资源高效的多体纠缠分发。
2026-10-16 quant-ph
High-efficiency multipartite entanglement purification of electron-spin states with charge detection
提出了一种基于自旋和电荷的Greenberger-Horne-Zeilinger态电子自旋系统的高效多体纠缠纯化方案。我们的MEPP包含两个部分。第一部分是我们的普通MEPP,各方可以直接获得高保真的N电子系综,类似于控制非门的MEPP。第二个是我们从N '电子子系统(2 < N' < N)中回收的纠缠MEPP。有趣的是,可以通过测量具有潜在位翻转误差的电子来有效地获得N '电子子系统,这些电子来自所有现有的常规MEPP中无用的并且刚刚被丢弃的实例。结合这两个部分,我们的MEPP的优点是效率高于其他MEPP主要是电子自旋系统。
2013-02-01 quant-ph
Formation of Multipartite Entanglement Using Random Quantum Gates
研究了通过单量子比特门和双量子比特门的重复操作来形成多体量子纠缠。所产生的纠缠使用两种措施:平均二分纠缠和Groverian措施进行评估。量子寄存器的两种几何形状之间进行比较:一维链,其中两个量子比特门仅在最近的邻居之间局部应用,以及非局部几何形状,其中这种门可以在任何一对量子比特之间应用。更具体地说,我们使用随机单量子比特旋转和固定的双量子比特门(如受控相位门)的组合。结果表明,在非局域几何中,纠缠的产生速率更高。在这两种几何中,Groverian测度收敛到其渐近值的速度比平均的两体纠缠慢。这些结果预计将对未来量子计算机的不同几何结构产生影响,量子比特之间存在局域和非局域相互作用。
2007-08-26 quant-ph
Additivity and non-additivity of multipartite entanglement measures
研究了三种多体纠缠度量的可加性,即纠缠的几何度量、纠缠的相对熵和对数全局鲁棒性。首先,我们证明了GM的可加性的多体状态与实和非负的项目的计算基础。许多实验和理论上感兴趣的态都具有这种性质,例如贝尔对角态、最大关联广义贝尔对角态、广义迪克态、斯莫林态和杜尔多体束缚纠缠态的推广。我们还证明了其他两个措施的一些例子的可加性。其次,我们证明了所有三方或多方反对称投影态的GM的非可加性,并对反对称投影态的三种测度的非可加性给出了统一的解释。特别地,我们分别导出了反对称投影态的一个副本和两个副本的三个测度的解析公式。第三,我们用统计的方法证明了几乎所有的多体纯态都是最大纠缠态,并且它们的纠缠度都是关于GM和相对熵的。然而,它们的GM并不具有强可加性;更令人惊讶的是,对于计算基础中具有真实条目的一般纯态,一个副本和两个副本的GM分别几乎相等。因此,如果可以对资源状态的两个副本执行测量,则更多的状态可以适合于通用量子计算。在渐近LOCC条件下,几乎所有的多体纯态都不能用多体GHZ态的组合可逆地产生,除非一般多体纯态的纠缠相对熵是不可加的.
2010-09-13 quant-ph
Multipartite entanglement generation and contextuality tests using non-destructive three-qubit parity measurements
我们报道了在金刚石中实现核自旋量子比特的非破坏性三量子比特宇称测量及其应用。我们使用高保真量子逻辑将三个核自旋量子比特的联合态的奇偶性映射到充当辅助的电子自旋量子比特上,然后对辅助进行单次非破坏性读出,并结合电子自旋回波,以确保核自旋的结果独立演化。通过连续应用三个这样的宇称测量,我们证明了真正的多体纠缠态的最大混合态的产生。此外,我们实现了GHZ实验的单发版本,可以在每次运行中生成量子与经典的矛盾。最后,我们在八个维度上测试了一个与状态无关的非上下文不等式。这里开发的技术和见解是相关的基本测试以及量子信息协议,如量子纠错。
2019-02-23 quant-ph
Multipartite Entanglement in Bright Frequency Combs from Microresonators
该研究提出理论模型分析微谐振器亮频率梳的多模量子关联,揭示级联四波混频的关联起源,用对数负定性量化纠缠并展示双体到多体纠缠的转变,模型可推广至其他非线性χ(3)腔。
2023-10-03 physics.optics quant-ph
Hybrid of Gradient Descent And Semidefinite Programming for Certifying Multipartite Entanglement Structure
本文提出一种结合半正定规划与梯度下降的高效算法,通过考察凸集内多面体探索多体量子系统的纠缠结构,显著提升了纠缠检测性能并深化了对复杂量子结构的理解。
2024-12-21 quant-ph
Self-testing multipartite entangled states through projections onto two systems
寻找测试量子设备行为的方法是一项及时的事业,特别是考虑到量子技术的快速发展。独立于设备的自测试是一种理想的方法,因为它对被测设备的假设最少。在这项工作中,我们解决的问题,哪些国家可以自我测试。最近在二分情况下[Nat. Comm. 8,15485(2017)]已经回答了这个问题,而在多分情况下,它在很大程度上是未探索的,只有一些分散的结果,使用各种不同的方法:最大违反贝尔不等式,数值SWAP方法,稳定器自检等。在这项工作中,我们研究了一个简单的,潜在的统一方法:将投影组合到两个量子比特空间上(投影方或自由度),然后使用倾斜CHSH不等式的最大违反。这允许通过每方两次测量获得Dicke状态和部分纠缠GHZ状态的自测试,并且还可以恢复图形状态的自测试(以前仅通过稳定器方法已知)。最后,我们给出了一类多体量子态的第一个自测试:我们通过调整[Nat. Comm. 8,15485(2017)]中的技术推广了部分纠缠GHZ态的自测试,并证明了所有允许施密特分解的多体量子态都可以用很少的测量进行自测试。
2018-08-08 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement in Time
虽然空间量子相关性已经得到了非常详细的研究,但对时间过程所表现出的真正的量子相关性却知之甚少。利用量子梳形式,时间上的过程可以映射到量子态上,关键的区别是时间相关性必须满足因果序,而它们的空间对应物则不受同样的约束。在这里,我们利用这种等价性,并使用多体纠缠理论的工具,提供一个全面的图片的相关性的结构(因果有序)时间量子过程可以显示。首先,专注于在两个时间点探测的过程的情况下-这可以等效地描述由三方量子态-我们提供了必要的,以及在不同的分裂的二分纠缠的存在的充分条件。接下来,我们将这些场景与先前研究的量子存储器,纠缠破坏超级通道和量子转向的概念联系起来,从而为时间量子过程中的纠缠提供物理解释,并确定其创建所需的资源。此外,我们构造了W型和GHZ型真正的多体纠缠两个时间过程的显式例子,并证明了时间过程中真正的多体纠缠可以是一种涌现现象。最后,我们表明,真正的纠缠过程在多个时间存在任何数量的探测时间。
2021-06-17 quant-ph
Genuine multipartite entanglement and quantum coherence in an electron-positron system: Relativistic covariance
在过去的二十年里,科学界越来越多地致力于寻求一个更好的量子资源协方差框架,主要关注量子纠缠。在这项工作中,我们通过分析真实的多体纠缠和量子相干性在洛伦兹增强下的行为,进一步讨论。具体来说,我们进行了一个案例研究的问题,在一个叠加的多粒子纯态的电子-正电子对。我们的方法与标准处理方法不同,因为我们考虑了四动量的所有分量,从而允许检查纠缠也可以在这些自由度之间编码的情况。我们的分析揭示了这个问题中有趣的微妙之处,比如实验室框架中真正的4-partite纠缠转变为真正的8-partite纠缠加上洛伦兹增强框架中的量子相干性。此外,这些量子资源的一个给定的组合示出形成一个洛伦兹不变量。虽然我们的研究结果不能确定,通过第一原理,信息理论的洛伦兹不变量,他们铺平了道路,沿着这条线的根本入侵。
2022-03-11 quant-ph
Genuinely multipartite entangled states and orthogonal arrays
一个由N个子系统组成的纯量子态,每个子系统有d个能级,如果它的所有约化都是最大混合的,则称之为k-多体最大纠缠态,记作k-均匀态。这些态是N量子GHZ态的自然推广,属于1类一致态。我们建立了正交阵列的组合概念与k-一致状态之间的联系,并证明了N-量子系统存在几类新的此类状态。特别地,已知的阿达玛矩阵允许我们显式地为任意数量的N>5个量子比特构造2-均匀态。我们发现,找到一个不同的类的2-均匀的状态将意味着阿达玛猜想,所以2-均匀的状态的完整分类似乎是目前遥不可及。另外,另一类2-一致态的单向量与互无偏基的极大集一一相关。此外,我们建立了k-均匀态的存在性,经典和量子纠错码之间的联系,并提供了一个新的图形表示这种状态。
2014-07-18 quant-ph
A combinatorial approach for studying LOCC transformations of multipartite states
我们开发的图论方法分析最大纠缠纯态分布在一些不同的政党。我们介绍了一种技术,称为{ \it双色合并},基于纠缠措施的单调性特征,用于确定组合条件,必须满足任何两个不同的多粒子状态是可比的本地操作和经典通信(LOCC)。我们提出了几个结果的基础上的可能性或不可能的可比性的纯多体状态。我们发现,有指数许多这样的纠缠多体状态之间的$n$代理。进一步,我们讨论了一类多体态的一个新的图论度量及其意义。
2005-11-10 cs.DM math.CO quant-ph
Second order nonlinearity induced multipartite entanglement in a hybrid magnon cavity QED system
我们提出了一个在混合磁振子-腔QED系统中产生两体和三体纠缠的方案。两个宏观的钇铁石榴石(YIG)球通过磁偶极相互作用耦合到单模微波腔中,而腔中的光子是通过泵浦场诱导的双光子过程产生的。利用平均场论,我们证明了在两种情况下,二阶非线性可以导致腔光子与磁振子模之间的强二体纠缠,$δ_c δ_{m}=2g^2$和$δ_c=-δ_{m}$。对于后一种情况,我们也证明了产生两个磁振子模之间的二分纠缠和腔光子与两个磁振子模之间的三分纠缠的可能性。结合这两个条件,我们进一步推导出第三个条件,即,$δ_m^2-ϕ^2+2g^2=0$,其中当两个磁振子模具有不同的共振频率时,可以实现三重纠缠。
2022-06-30 quant-ph
Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement in noisy quantum error correction circuits
确保量子纠错(QEC)电路的正确运行对于在受到噪声的现实量子处理器中实现容错是至关重要的。QEC电路全面运行的第一个检查点是在物理量子比特的所有子系统中创建真正的多体纠缠。我们引入了一个有条件的见证技术,以证明真正的多体纠缠(GME),是有效的子系统的数量,重要的是,对实验噪声和缺陷的鲁棒性。具体来说,我们证明了纠缠的检测在一个线性数量的bipartitions的一些测量,也线性缩放,足以证明GME。此外,我们的方法超越了标准的程序,从biparable状态的凸包分离的状态,产生一个改进的技巧和鲁棒性相比,以前的技术。我们将我们的方法应用于距离三拓扑色码及其基于标志的容错版本的稳定器运营商的噪声读出。特别是,我们将电路的三种类型的噪声,即,均匀去极化噪声,双量子位门去极化噪声,和位翻转测量噪声的组合。我们数值比较我们的方法与标准的,但一般效率低下,保真度测试和一对有效的证人,验证我们的方法的鲁棒性增加。最后但并非最不重要的是,我们提供了完整的翻译我们的分析,以捕获离子本机门设置,使其适合实验应用。
2020-10-06 quant-ph
Multipartite W states for chains of atoms conveyed through an optical cavity
提出并实现了利用光晶格在光腔中传输N个四能级原子链产生纠缠W态的方案。该方案基于远距离且等距分离的原子之间的组合激光腔介导的相互作用,并且对于由原子的两个超精细能级编码的量子比特以完全确定性的方式工作。只有两个参数,即原子之间的距离和链的速度,决定了原子之间的有效相互作用,从而决定了整个N个量子比特链的纠缠度。特别是,对于N = 2、3、4和5个原子的链,我们计算出了最可靠地产生W态的参数区域。此外,我们还分析了由于光晶格中原子的振荡所产生的不确定性对量子比特链纠缠形成的敏感性。
2010-01-22 quant-ph
Characterizing Noise Effects on Multipartite Entanglement via Phase-Space Visualization
Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿玛塔大学);QURECA Ltd.(QURECA有限公司);Deakin University(迪肯大学)
本文通过相空间可视化研究噪声对多体纠缠态的影响,利用自旋Wigner函数分析纠缠结构在噪声下的响应,为量子计算中的抗噪声协议设计提供理论支持。
2026-03-06 quant-ph
Multipartite multiplexing strategies for quantum routers
本文将量子中继器的二部复用扩展到以路由器为中心的 N 方网络,提出通用匹配协议并分析路由器与密钥速率,证明截断并优先组合低存储轮数量子比特可优化 GHZ 测量的密钥速率。
2024-06-19 quant-ph
Gaussian Entanglement Measure: Applications to Multipartite Entanglement of Graph States and Bosonic Field Theory
本文提出基于系统子片段纯度的高斯纠缠度量GEM,将其应用于多模高斯态、多模图态及高维自由玻色场论,验证了其可计算性与拓扑表征能力,为量子场论空间拓扑研究提供了新工具。
2024-03-13 quant-ph
Fundamental limitation on quantum broadcast networks
在复杂的量子网络上分发纠缠的能力是迈向量子互联网的重要一步。近年来,人们在理论上做了大量的工作,主要集中在通过由两体量子信道组成的简单量子网络来分配两体纠缠。然而,有许多量子信息处理协议是基于多体纠缠而不是二体纠缠。虽然多体纠缠可以通过二体信道的网络来分发,但更自然的方式是使用更通用的网络,即包括量子广播信道的量子广播网络。在这项工作中,我们提出了一个一般的框架工作,推导出GHZ状态或多体私人状态可以分布在任意量子广播网络的不同的缔约方之间的速率的上限。我们的上界是根据多体压缩纠缠来写的,对应于最近导出的界的推广[K。Azuma等人,国家通信7,13523(2016)]。我们还讨论了如何可以通过将聚合量子中继器协议与图论概念相结合来获得下界。
2017-05-18 quant-ph
Multipartite quantum entanglement in $\mathcal{PT}$-symmetric molecular optomechanics: Nonreciprocal enhancement and thermal resilience to \SI{500}{\kelvin}
University of Yaounde I(雅温得第一大学);University of Ngaoundere(恩冈德雷大学);Stellenbosch Institute for Advanced Study (STIAS), Wallenberg Research Centre at Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学瓦伦伯格研究中心先进研究院);Nantong University(南通大学);Akal University(阿卡尔大学)
该研究提出$\mathcal{PT}$对称双腔分子光机械系统,实现高温下多体量子纠缠的非互易增强与热稳定性,突破传统光机械系统的限制。
2025-12-30 quant-ph
Beyond pure state entanglement for atomic ensembles
我们分析了量子物质-光界面中原子系综之间的多体纠缠。在我们的方案中,一束偏振光依次穿过几个偏振原子系综,它们以给定的角度α_i撞击在每一个原子系综上。这些角度是塑造纠缠的关键参数,因为它们直接与被压缩的集体原子自旋的适当组合有关。我们利用这样的计划超越纯态范式,提出现实的实验设置,以解决连续变量的多体混合态纠缠。
2011-11-04 quant-ph
Geometric genuine multipartite entanglement for four-qubit systems
本文提出仅用二维四边形几何构造四量子比特真多体纠缠度量,利用线性熵次可加性与Araki-Lieb不等式将三方的concurrence fill推广到四方系统,并给出由一对三与二对二concurrence构成的几何解释。
2023-08-11 quant-ph
Near-Term Spin-Qubit Architecture Design via Multipartite Maximally-Entangled States
本文利用多体最大纠缠态与量子纠错码的对应关系,提出四个纠缠质量度量指标,通过模拟不同自旋量子比特架构在多种噪声模型下的表现,发现稀疏连接结合编译器可接近高连接架构性能,且串扰会削弱高级连接优势。
2025-03-04 quant-ph