Noisy channel effect on quantum correlations of two relativistic particles
本文研究了两个相对论粒子通过泡利通道$ σ_{x}, σ_{y},$和$σ_{z}$的量子关联动力学。我们比较了在噪声泡利信道下两个相对论粒子纠缠的突然死亡和鲁棒性以及几何不协调和量子不协调。我们发现几何不协调和量子不协调可能比纠缠更能抵抗退相干。
2012-06-09 quant-ph
Heralded Induced-Coherence Interferometry in a Noisy Environment
本文研究了热背景噪声对ZWM诱导相干干涉测量的影响，发现热光子会引入非相干偏移降低干涉对比度，并提出通过最优衰减、三SPDC配置或预示检测来恢复高对比度干涉条纹。
2025-11-05 quant-ph
Dynamical control of state transfer through noisy quantum channels: optimal tradeoff of speed and fidelity
提出了一种通过噪声量子信道（自旋链）最优控制态转移的方法。这个过程被视为通过费米子浴的量子比特状态转移。我们表明，动态调制的边界量子比特的水平足以确保快速和高保真的状态转移。这可以通过动态优化信道的传输频谱来实现。所得到的最优控制对静态和波动噪声都具有鲁棒性。
2013-10-06 quant-ph
Symmetry-Preserving Variational Quantum Simulation of the Heisenberg Spin Chain on Noisy Quantum Hardware
本文提出利用保持对称性的变分电路在噪声量子硬件上模拟Heisenberg自旋链，通过对比实验验证了该方法在提高能量估计和鲁棒性方面的优势。
2025-12-28 quant-ph
Security bound of continuous-variable quantum key distribution with noisy coherent states and channel
分析了一种基于噪声相干态和信道的连续变量量子密钥分发协议的安全性。假设相干态的噪声是由相对于其他相干态的中立方Fred诱导的，我们证明了制备和测量方案与基于纠缠的方案是等价的。然后，我们证明了该协议是安全的高斯集体攻击，即使信道是有损的和嘈杂的，并进一步推导出一个下界的安全密钥速率。
2009-06-29 quant-ph
Quantum Private Comparison over noisy channels
量子私人比较（QPC）允许我们在比较过程中保护私人信息。在过去，已经提出了各种三方量子协议，声称在噪声条件下工作良好。在这里，我们处理噪声下的QPC问题。分析了去极化噪声、比特翻转和相位翻转噪声下的EPR协议。我们展示了噪声如何影响基于EPR的协议的鲁棒性。然后，我们提出了一个简单的协议的基础上CSS代码执行QPC是强大的抗噪声和安全的一般攻击。
2015-03-25 quant-ph
Quantum Natural Gradient optimizer on noisy platforms: QAOA as a case study
本研究以QAOA寻找TFIM基态为例，在里德堡原子和超导电路平台上对比QNG与普通梯度下降优化器在有无噪声下的性能，发现QNG收敛更快、鲁棒性更强且能避免局部最小值，为NISQ设备变分算法优化提供有效工具。
2025-08-25 quant-ph
Countermeasure against blinding attacks on low-noise detectors with background noise cancellation scheme
针对量子密钥分发（QKD）系统中低噪声检测器的盲攻击，提出了一种背景噪声消除方案。背景噪声消除包括自差分和平衡雪崩光子二极管（APD）方案，并且被认为是低噪声APD的有前途的解决方案，低噪声APD是高性能QKD系统中的关键部件。然而，最近有报道称其易受致盲攻击。在这项工作中，我们提出了一个新的对策，防止这种潜在的安全漏洞被用于检测器致盲攻击。实现了一个实验性的QKD装置，并进行了各种测试，以验证所提出的方法的可行性和性能。所获得的测量结果表明，该方案成功地检测到发生基于盲目攻击的黑客攻击企图。
2016-11-14 quant-ph
NRQNN: The Role of Observable Selection in Noise-Resilient Quantum Neural Networks
本文研究噪声环境下量子神经网络训练难题，提出通过精心选择测量可观测量（如自定义厄米算子）增强抗噪性，避免贫瘠高原，提升至10量子比特的可训练性。
2025-02-25 quant-ph
Optimal eavesdropping on noisy states in quantum key distribution
研究了在信号状态中混入白噪声的情况下，采用六态协议的量子密钥分发中的窃听问题。这种情况可能发生在爱丽丝在信号状态离开她的实验室之前故意将噪声添加到信号状态中，或者在Eve无法用无噪声的量子信道替换有噪声的量子信道的现实场景中。我们发现夏娃的最佳互信息与爱丽丝，个人的攻击，作为量子比特错误率的函数。我们的结果是，增加量子噪声可以使量子密钥分发更强大的窃听。
2008-04-03 quant-ph
Quantum Cryptography in Noisy Channels
我们提供了一个完整的证明量子密码的安全性对任何窃听攻击，包括相干测量，即使在存在噪声。极化为基础的加密方案被证明是等效的EPR为基础的计划。我们还表明，一个嘈杂的信道的性能接近一个无噪声的错误率趋于零。(i.e.,保密容量$C_s (ε) \to C_s (0)$为$ε\to 0$）。我们的结果的一个含义是，一个可以{\it倍}的效率，最著名的量子密码方案提出的Bennett和Bennard简单地通过分配极大不同的概率到两个共轭基。
1995-11-20 quant-ph
Routing Qubits on Noisy Networks
Quantum Technology Lab, Dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli , Università di Milano（米兰大学阿尔多·蓬特罗莫利物理系量子技术实验室）；Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche, Università di Modena e Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学物理、信息和数学科学系）；Centro S3, CNR-Istituto di Nanoscienze（CNR纳米科学研究所S3中心）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本文研究了在噪声网络中实现鲁棒量子路由的方法，通过模拟量子漫步者的位置来传输量子比特，并评估了不同噪声环境下路由协议的鲁棒性。
2026-01-21 quant-ph
Squeezing-enhanced phase-shift-keyed binary communication in noisy channels
我们解决基于高斯状态的二进制相移键控通信信道，并证明了压缩提高了在固定能量的信道，也在相位扩散的存在下的状态歧视。然后，我们评估性能的零差检测对最终的量子限制的歧视，并表明零差达到最佳的大噪声制度。最后，我们考虑噪声的种子信号的准备（相位编码前），并表明，在这种情况下，压缩也可以提高在现实条件下的状态歧视。
2018-02-28 quant-ph
Robustness of non-abelian holonomic quantum gates against parametric noise
本文对一类非阿贝尔完整量子门的鲁棒性进行了数值研究。我们考虑到由于控制场的随机波动的参数噪声驱动的时间相关的哈密顿沿绝热环。所用的性能估计器是无噪声和有噪声完整门之间的状态保真度。我们进行了我们的分析与不同的相关时间，我们发现，有噪声的完整门似乎是接近无噪声的“短”和“长”噪声相关时间。这个结果可以解释为完整算子的几何性质的结果。我们的模拟是通过使用与激子方案有关的参数来实现完整量子计算的[P.Solinas et al.Phys.Rev.B67，121307（2003）]
2004-08-06 quant-ph
Error free quantum communication through noisy channels
我们提出了一种利用非共振场与原子的色散相互作用在遥远的量子比特之间实现量子逻辑门的方法。我们提出的方案是理想的工作，即使在用于通信的光子通道中存在错误。对误差的稳定性来自于一种矛盾的情况，即传输的光子不携带关于量子比特状态的信息。与以前的建议相比，理想的通信[物理学评论快报。78，4293（1997）]我们的建议只涉及发送和接收设备中的单个原子。
1998-10-14 quant-ph
Distilling Entanglement with Noisy Operations
纠缠蒸馏是量子信息处理中的一项基本任务。它不仅可以从被破坏的系统中提取纠缠，而且可以保护感兴趣的系统免受环境的干扰。在这项工作中，我们考虑了一个现实的情况下，纠缠蒸馏噪声量子操作。特别是，被认为是容忍最高的错误率的双向蒸馏协议。我们表明，在所有类型的噪声中，根据可扩展性条件，只有四个等价类。由于这四个类是通过局域幺正变换连接的，因此当在现实环境中进行纠缠蒸馏时，我们的结果可以用来提高纠缠的可扩展性。
2017-07-09 quant-ph
Preservation of the geometric quantum discord in noisy environments
量子关联的几何描述因其独特的物理意义而受到青睐。基于迹距离和布雷斯距离的几何不和谐被证明是定义良好的量子相关度量。在这里，我们研究他们的特定的动力学行为下独立以及常见的结构水库，并揭示其对退相干的鲁棒性。我们表明，这两个定义良好的几何不协调可以很好地保存，甚至可以改善和产生的噪声过程中的共同水库。此外，我们还提供了一个策略，长期保存这两个几何不协调的独立水库。
2015-04-10 quant-ph
Optimal distributed multiparameter estimation in noisy environments
本文研究分布式传感器网络在强相关噪声下的多参数估计问题，证明顺序探测GHZ态在常数因子内最优，并将其与单参数估计方法及无退相干子空间防护技术联系起来。
2023-06-01 quant-ph
Practical Fidelity Estimation for Noisy Quantum Devices Using Direct and Survival-Probability-Based Protocols
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究学院莫哈利分校）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；VTT Technical Research Centre of Finland（芬兰国家技术研究中心）
本研究提出两种无需完整层析重建的软件导向保真度估计协议，可提升噪声量子设备的表征鲁棒性，且在多量子比特态数值实验中验证了其性能优势。
2026-10-16 quant-ph
Hybrid classical-quantum linear solver using Noisy Intermediate-Scale Quantum machines
我们提出了一个现实的混合经典量子线性求解器来解决特定类型的线性方程组，并证明了它的可行性使用Qiskit的IBM Q系统。该算法利用了在$\mathcal{O}(\log(N))$量子比特组成的量子线路上以$\mathcal{O}(N\log(N))$时间运行的量子随机游走。输入和输出是经典数据，因此可以很容易地访问。它对噪声具有鲁棒性，并准备在机器学习等应用中实现。
2019-06-06 quant-ph
Security against jamming and noise exclusion in imaging
我们描述了一个协议，通过该协议可以保护成像系统免受恶意方的干扰。我们的协议不仅允许识别的干扰，但也允许恢复的真实图像从被卡住的。将该方法应用于量子鬼像干扰中，当成像光发生纠缠时，提高了干扰的检测概率。该方法还可以用于在一般噪声环境中提供图像恢复。
2016-09-09 quant-ph
Efficiency of Optimized Pulse Position Modulation with Noisy Direct Detection
我们从理论上分析了背景计数对光通信效率的影响，在光子饥饿制度使用的脉冲位置调制（PPM）格式与直接检测。研究了当背景计数率最多与输入光信号产生的光探测事件速率相当时，光子信息效率的下降。PPM符号长度的约束下，一个固定的平均频谱功率密度使用解析近似优化。结果进行了比较，广义开关键控（OOK）优化的先验概率分布的输入二进制字母。广义OOK方案可以被视为PPM方案的放松，其通过去除光脉冲必须在构成PPM符号的时间仓的每个固定长度帧中恰好出现一次的要求。结果表明，在这种情况下，光子信息效率的渐近标度不发生定性变化。
2017-09-05 quant-ph
Optimized dynamical control of state transfer through noisy spin chains
我们提出了一种方法，通过噪声量子信道（自旋链）的状态转移的速度和保真度的最佳控制的折衷。这个过程被视为通过费米子浴的量子比特状态转移。我们表明，动态调制的边界量子比特的水平，可以确保状态转移的速度和保真度的最佳折衷。这可以通过动态优化信道的传输频谱来实现。所得到的最优控制是强大的静态和波动噪声在通道的自旋-自旋耦合。它还可以在信道中存在对角无序（现场能量噪声）的情况下促进传输。
2015-01-09 quant-ph
Quantum work extraction efficiency for noisy quantum batteries: the role of coherence
本文建立了量子功容量与最大渐近功/能量比的直接联系，分析了自放电、热化和退相干等噪声模型，发现输入量子相干性可显著提升含噪量子电池的存储性能。
2025-01-30 quant-ph
Enhanced Multi-Qubit Phase Estimation in Noisy Environments by Local Encoding
第一代多量子比特量子技术将由噪声、中等规模的设备组成，主动纠错仍然遥不可及。因此，为了利用这些设备，必须使用被动错误保护，以满足噪声保护和资源开销之间的谨慎权衡。在这里，我们实验证明，单量子比特编码可以显着增强纠缠和相干的四量子比特图状态的本地噪声的鲁棒性与首选方向。特别是，我们明确表明，本地编码提供了一个显着的实际优势，在嘈杂的环境中的相位估计。这证明了局域么正编码在现实条件下的有效性，在多量子比特量子技术中具有潜在的应用，用于计量、多方保密和纠错。
2019-06-13 quant-ph
Entanglement generation secure against general attacks
提出了一种在有噪声的量子信道上利用递归型纠缠蒸馏协议建立私有纠缠的安全性证明。我们考虑协议的本地设备是不完美的，并表明，尽管如此，一个机密的量子信道可以建立，并用于例如执行分布式量子计算在一个安全的方式。虽然我们的结果并不完全与设备无关（我们认为这在量子输出的设置中是无法实现的），但我们的证明适用于任意信道噪声和噪声局部操作，甚至在窃听者学习噪声的情况下也是如此。我们的方法依赖于蒸馏协议的非平凡属性，这些协议与de-Finetti和后选择类型技术结合使用，以将非渐近场景中的一般量子攻击减少到i.i.d.。设置.作为一个侧面的结果，我们还提供了非i.i.d.纠缠蒸馏协议。输入状态。
2017-11-17 quant-ph
Quantum Error Correction for State Transfer in Noisy Spin Chains
对实验缺陷和噪声的鲁棒性能嵌入到量子模拟中吗？在本文中，我们报告了一个特殊的情况下，这是可能的。自旋链可以被设计成使得在不存在缺陷和噪声的情况下，未知的量子态仅由于系统的内在动力学而从链的一端传输到另一端。我们表明，编码成一个标准的纠错码（Calderbank-Shor-Steane码），可以嵌入到这个模拟任务，使修改后的纠错程序读出可以恢复足够低的噪声率在运输过程中。
2016-04-14 quant-ph
The role of initial entanglement and nonGaussianity in the decoherence of photon number entangled states evolving in a noisy channel
研究了噪声信道中连续变量纠缠的退化问题，重点研究了光子数纠缠态的演化。我们利用几个可分性标准，并将所得的分离时间与任何时候的非高斯值进行比较，从而表明在低温区域：i）非高斯性是纠缠的相对熵的界限和ii）Simon'标准也为非高斯态提供了分离时间的可靠估计。我们提供了几个证据支持的猜想，高斯纠缠是最强大的抗噪声，即它生存的时间比非高斯的，这可能是一个普遍的功能CV系统在马尔可夫信道。
2010-07-30 quant-ph
Path-Independent Quantum Gates with Noisy Ancilla
对于一个近乎孤立的量子系统的普遍控制来说，辅助系统往往是必不可少的。然而，辅助系统通常更容易受到环境噪声的影响，这限制了这种辅助量子控制的性能。为了解决这个挑战的辅助诱导退相干，我们提出了一个通用的框架，集成了量子控制和量子纠错，使我们可以实现强大的量子门弹性辅助噪声。介绍了容错量子门在辅助错误下的路径独立性判据。作为示例，为具有硬件高效设计的超导电路提供路径无关门。
2020-08-09 quant-ph
Security of Post-selection based Continuous Variable Quantum Key Distribution against Arbitrary Attacks
我们扩展了连续变量量子密钥分发协议的安全性证明，考虑到任意的窃听攻击，通过采用一个等价的协议的概念，后选择是作为一个投影量子测量。我们证明，安全性可以计算使用实验上可访问的数量，并最终明确评估的情况下，一个嘈杂的高斯信道的无限密钥长度的限制的性能。
2011-06-04 quant-ph
Steady state entanglement in open and noisy quantum systems at high temperature
我们发现，量子力学纠缠可以占上风，即使在嘈杂的开放量子系统在高温和远离量子平衡，尽管退相干的恶化效果。该系统由N个相互作用的量子粒子组成，它可以与环境相互作用并交换粒子。退相干的影响被一个简单的机制抵消，其中系统粒子被随机重置到一些标准的初始状态，例如用来自环境的粒子替换它们。我们提出了一个主方程，描述了这个过程，我们可以解决小N解析。如果我们改变相互作用强度和重置对退相干率，我们发现一个阈值，低于该阈值的平衡态是经典相关的，并在该阈值以上有一个参数区与真正的纠缠。
2005-12-23 quant-ph
Quantum discord and one-norm geometric quantum discord for XXX Heisenberg spin chain under noisy channels
本文比较了XXX海森堡自旋链在退相干作用下的量子不协调、1-范数几何量子不协调和纠缠的行为。详细介绍了它们与温度和耦合常数的关系。通过比较可以看出，量子不协和1-范数几何量子不协比协同对退相干的鲁棒性更强，因为量子不协和1-范数几何量子不协取非零值并渐近减小，而协同在包括温度和耦合常数在内的很大参数范围内为零.此外，我们发现1-范数几何量子不协调和量子不协调之间不存在简单的相对序。这一结果与一些文献中提供的信息相矛盾。
2014-06-18 quant-ph
Continuous Variable Quantum Key Distribution with a Noisy Laser
现有的连续变量量子密钥分发的实验实现需要用散粒噪声限制的激光器实现的散粒噪声限制的操作。然而，放宽对激光源的这一要求将允许更便宜的、潜在的集成系统。在这里，我们实现了一个理论上提出的测量和测量连续变量协议，并通过实验证明了它对准备噪声的鲁棒性，例如来自技术激光噪声。如果直接和解技术在后处理中使用，我们表明，对于小距离，大量的准备噪声可以容忍相反，反向和解的关键速率迅速下降到零。实验结果表明，利用非散粒噪声限制的激光二极管进行量子密钥分发是可行的。
2016-09-21 quant-ph
Entanglement dynamics of three-qubit states in noisy channels
研究了三量子比特系统的纠缠动力学，系统初始制备在纯Greenberger-Horne- Zeilinger（GHZ）态或W态，通过Pauli通道$σ_z, \, σ_x, \, σ_y$或去极化通道传输.利用三量子比特纠缠度的下界，我们证明了W态在通过泡利信道$σ_z$传输时比GHZ态保留了更多的纠缠.对于泡利信道$σ_x, \, σ_y$和去极化信道，GHZ态的纠缠比W型纠缠更能抵抗退相干.我们还简要地讨论了下界近似的精度如何依赖于所考虑的密度矩阵的秩。
2010-04-11 quant-ph
The Argument against Quantum Computers
我们给出了一个计算复杂性的论点，反对量子计算机的可行性。我们确定了一个非常低的复杂性类的概率分布描述的噪声中等规模的量子计算机，并解释了为什么它既不允许高质量的量子纠错，也不演示“量子霸权。“我们导出了控制噪声量子系统行为的一些一般原理。我们的工作支持Pitowsky（1990）研究的“物理教堂论文”，并遵循他的愿景，使用抽象的计算思想来研究实际物理计算机的性能。
2019-08-07 cs.CC math-ph math.MP
Robust Decentralized Quantum Kernel Learning for Noisy and Adversarial Environment
针对嘈杂和对抗环境，本文提出RDQKL通用去中心化量子核学习框架，结合鲁棒优化技术减轻噪声与恶意攻击影响，实验验证其高精度与安全性，推动实用QML发展。
2025-04-18 cs.DC quant-ph
Benchmarking Machine Learning Algorithms for Adaptive Quantum Phase Estimation with Noisy Intermediate-Scale Quantum Sensors
量子相位估计是量子传感和计量学中的一个典型问题。在这里，我们表明，基于经典机器学习算法的自适应方法可以用来提高量子相位估计的精度时，噪声非纠缠量子比特用作传感器。我们采用差分进化（DE）和粒子群优化（PSO）算法来完成这项任务，我们确定最佳的反馈政策，最大限度地减少Holevo方差。我们针对包括高斯和随机电报波动以及由于退相干而降低的拉姆齐条纹可见性在内的场景对这些方案进行了基准测试。我们讨论了它们对噪声的鲁棒性与实际的实验设置，如马赫-曾德尔干涉与光子和拉姆齐干涉在被困离子，超导量子比特和氮空位（NV）中心的钻石。
2021-08-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Noisy detectors with unmatched detection efficiency thwart identification of single photon emitters via photon coincidence correlation
单光子发射体（SPE）通常用由50：50分束器和两个时间相关单光子计数器组成的Hanbury Brown和Twiss强度干涉仪（HBTII）来识别。对于SPE，两个探测器之间的光子到达时间的互相关$g^{(2)}(τ)$在$τ=0$处显示为零的标志下降。识别SPE的一个常见的启发式方法是测量系统是否具有$g^{(2)}(0)<1/2$。在这里，我们使用随机方法来模拟的情况下，观察到的SPE与非理想的探测器和光学。我们发现，SPE的识别是挫败时，检测器具有不对称的检测效率，当检测器的背景噪声是一半以上的真实SPE信号率。
2022-04-15 physics.optics quant-ph
Symmetry Protected Topological Order in Open Quantum Systems
通过研究噪声信道下弦序参量和其他探测器的演化，系统地研究了开放量子系统中对称性保护拓扑序的鲁棒性.我们发现，一维SPT顺序是强大的噪声耦合到环境中，满足一个强对称条件，而它是不稳定的噪声，只满足一个弱对称条件，这概括了封闭系统的对称性的概念。我们还讨论了“嬗变”的SPT阶段到其他SPT阶段的相等或更小的复杂性，在嘈杂的渠道，满足扭曲版本的强对称条件。
2022-11-09 cond-mat.str-el quant-ph
String commitment from unstructured noise
本研究提出非结构化噪声信道模型作为不公平噪声信道模型的推广，构建了具备安全性的字符串承诺协议并推导其可实现速率，同时证明该模型的熵约束可由物理假设导出，连通了两类承诺实现途径。
2025-08-24 cs.CR cs.IT math.IT
