Nonlocality, Asymmetry, and Distinguishing Bipartite States
纠缠是一种有用的资源,因为一些全局操作不能使用经典通信在本地实现。我们证明了一些结果是什么,是不是本地可能的。我们专注于正交状态,它总是可以在全球范围内区分。我们建立了一个一般的2 × 2量子态的局部可区分的必要和充分条件,以及一个一般的2 × n量子态的局部可区分的必要和充分条件。这些结果揭示了非定域性的基本不对称性,这是“无纠缠非定域性”的起源,我们提出了一个非常简单的证明这一现象。
2002-07-11 quant-ph
Locally undetermined states, generalized Schmidt decomposition, and an application in distributed computing
多粒子量子态不能由它们的所有真子集的约化态唯一确定,它们表现出某种继承的“高阶”关联。本文通过给出一个纯多体态局部不可定的充分必要条件,并精确刻画了与它共享同一组约化态的所有纯态,详细阐述了这个问题.有趣的是,纯态的局部可定性与Schmidt分解的广义概念密切相关.此外,我们发现,局部待定状态有一些分布式计算中著名的一致性问题的应用。具体地说,给定一些物理上分离的智能体,当它们之间的通信是不可靠的,无论是经典的还是量子的,并且不允许它们使用局部辅助量子系统时,则存在一个完全正确且完全容错的协议,当且仅当它们共享一个先验的局部未确定的量子态。
2008-08-29 quant-ph
Distinguishability and indistinguishability by LOCC
我们证明了一组线性无关的量子态$\{(U_{m,n}\otimes I)ρ^{AB}(U_{m,n}^{\dagger}\otimes I)\}_{m,n=0}^{d-1}$,其中$U_{m,n}$是广义泡利矩阵,不能确定性地或概率性地区分本地操作和经典通信(LOCC)。另一方面,如果$l(l-1)\le 2d$,则来自该集合的任何$l$最大纠缠态都是局部可区分的。得到的显式投影测量的本地区分这些状态。作为一个例子,我们证明了四个维尔纳态是局部不可区分的。
2003-11-06 quant-ph
Understanding entanglement as resource: locally distinguishing unextendible product bases
在不可扩展乘积基(UPB)中,当双方仅限于局部操作和经典通信(LOCC)时,状态不能完全区分。以前的讨论,这样的基地留下了开放的问题:什么纠缠资源是必要的和/或足够的这项任务是可能与LOCC?在本文中,我提出的协议,使用纠缠比隐形传态更有效地区分某些类的UPB的。我处理这个问题的方法背后的思想提供了相当普遍的见解,为什么纠缠对这些任务有用。
2008-01-08 quant-ph
Maximal incompatibility of locally classical behavior and global causal order in multi-party scenarios
整体时空中的量子理论产生了非定域关联,这不能以令人满意的方式进行因果解释;这激发了对具有简化的整体假设的理论的研究。Oreshkov,Costa和Brukner(2012)提出了一个框架,其中量子理论在局部有效,但同时没有全局时空,即,预定义的因果顺序,是假设超越了逻辑悖论的情况下。然而,对于两方情形,在经典极限中总是出现一个全局因果序。很自然地,有人指出,在多党背景下也是如此。我们表明,反对这种信念,经典的相关性本地兼容的经典概率论存在,允许确定性的信号之间的三方或多方不兼容的任何预定义的因果顺序。
2014-09-16 quant-ph
Genuine activation of nonlocality: From locally available to locally hidden information
量子非定域性有不同的表现形式,一般来说,通过对复合系统各部分的局部测量来揭示。在本文中,我们研究了非局域性所产生的一组正交的状态,不能完全区分的本地操作和经典通信(LOCC)。这样的集合被认为是非局部的,因为对整个系统的联合测量对于确定性地完全区分状态是必要的。另一方面,可以通过LOCC完全区分的一组正交态被认为是缺乏非局部性质的。在这里,我们证明了存在局部可区分但没有局部冗余的正交集(即,它们在丢弃一个或多个子系统时变为非正交的),这些子系统的非局部性可由局部测量激活。特别地,从这样的集合中选择的状态可以确定地局部转换成另一状态,其身份现在只能通过全局测量而不再通过LOCC来确定。换句话说,没有局部冗余的局部可区分集合可以确定地局部转换为局部不可区分集合。我们还建议一个应用程序,即本地隐藏的信息,使我们能够在本地隐藏本地可用的信息,而不会丢失任何部分。一旦被隐藏起来,整个信息只能使用纠缠来检索。
2021-11-09 quant-ph
A Bravyi-König theorem for Floquet codes generated by locally conjugate instantaneous stabiliser groups
QuSoft & CWI(QuSoft 与 CWI)
本文提出Floquet码中基于局部共轭稳定子群的Bravyi-König定理成立,并引入广义单位元以实现有效逻辑操作。
2026-01-29 quant-ph
Multi-partite subspaces containing no locally inaccessible information
在量子理论中,非定域性的一个概念是这样一个事实,即信息可能以这样一种方式编码在一个复合系统中,即使在经典通信的帮助下,也无法通过局部测量来访问。因此,与经典情况相反,量子多体系统中存在不能局部访问的信息。然而,我们发现,值得注意的是,二维子空间没有这个属性:任何物理上允许的测量信息编码在任何二维子空间,无论纠缠或多部结构,可以在本地进行。此外,这只需要在许多实验平台上容易实现的经典信息的局部测量和前馈。作为量子秘密共享的一个应用,我们提出了一个扭曲的众所周知的量子信息分裂协议,它确保没有接收方曾经有机会获得完整的状态发送,但各方必须共同努力,以执行测量的状态。这些结果可能具有实际应用,例如量子秘密共享,量子纠错中的编码量子比特的测量,并揭示了二维子空间所特有的基本性质。
2022-07-26 quant-ph
Separable states are more disordered globally than locally
量子纠缠的一个显著特点是,Alice(A)和Bob(B)的纠缠态可能在局域上比在全局上更无序。即,S(A)> S(A,B),其中S(.)是冯诺伊曼熵。众所周知,满足这个不等式意味着一个状态是不可分的。本文证明了一个更强的结果:对于可分态,系统AB的密度矩阵的本征值向量仅被系统A的密度矩阵的本征值向量控制。这给出了一个强烈的意义,其中一个可分状态是更无序的全球比本地和一个新的必要条件,可分离的二分态在任意尺寸。我们还研究了这些条件足以表征可分性的程度,展示了可分性的例子,不能仅仅在一个国家的局部和全局谱的特征。我们应用我们的条件给出一个简单的证明,不可分的状态存在充分接近的完全混合态的$n$量子。
2000-11-30 quant-ph
On Entangled Multiparticle Systems in Bohmian Theory
论证表明,Bohmianian计划不能实施纠缠多粒子系统一般情况下,类似于经典力学中的多粒子系统的情况。我们举两个例子。
2006-09-06 quant-ph
Locally inaccessible hidden quantum correlations
在量子导引椭球猜想成立的前提下,本文证明了局部不可及的隐藏量子关联现象的存在,并提供了保证任意两比特态存在该现象的必要判据,通过数值结果支持与具体示例展示了此类特殊关联态。
2024-06-06 quant-ph
Local Unambiguous Discrimination with Remaining Entanglement
从已知纠缠纯态的有限集合中秘密选择的二分态不能立即用于标准的量子信息处理任务。为了有效地利用这个未知态中所包含的纠缠,我们引入了一种新的方法来对原量子系统进行局部操纵:要么成功地识别出这个未知态,要么提取出一些纯纠缠。值得注意的是,如果有许多副本可用,我们表明,任何有限的纠缠纯态,无论正交与否,可以局部区分这种方式,这进一步意味着纯纠缠可以确定性地提取未知的纯纠缠。这些结果清楚地说明了为什么一大类纠缠的二分量子操作(包括整体可区分的幺正操作和测量)也可以局部可区分:它们可以一致地产生纯纠缠。
2009-12-28 quant-ph
Local indistinguishability of orthogonal product states
在一般的二分量子系统$m \otimes n$中,Wang \emph{et al.} [Y.- L Wang \emph{et al.},Phys.Rev.A \textbf{92},032313(2015)]提出了不能通过局部操作和经典通信(LOCC)区分的$3(m+n)-9$正交乘积状态。在本文中,我们的目标是在$m\otimes n $中构造较少的局部不可区分正交乘积态。首先,在$3\otimes n (3< n)$量子系统中,我们构造了$3n-2$局部不可区分的正交乘积态,它们不是不可扩张的乘积基。然后,对于$m\otimes n (4\leq m\leq n)$,我们提出了$3n+m-4$正交的产品状态,不能完全区分LOCC。最后,在一般的二分量子系统$m\otimes n(3\leq m\leq n)$中,我们给出了一个更小的$2n-1$正交乘积态集合,并用一种非常简单但非常有效的方法证明了这些态是LOCC不可区分的。以上结果都证明了无纠缠的非定域性现象。
2015-09-14 quant-ph
Hyperentanglement-assisted Bell-state analysis
我们提出了一个简单的方案,完全贝尔态测量光子使用超纠缠态-纠缠在多个自由度。除了超纠缠,我们的计划只需要线性光学和单光子探测器,并与目前的技术是可实现的。以额外的经典通信为代价,我们的Bell态测量可以非局部地实现。我们讨论了这些结果在量子密集编码和量子隐形传态中的可能应用。
2003-07-29 quant-ph
Any four orthogonal ququad-ququad maximally entangled states are locally markable
在量子态鉴别中,观察者被赋予一个量子系统,并从两个或多个可能的目标态中验证其状态。局域量子态标记作为量子态鉴别的一种扩展,存在N个复合量子系统和N个可能的正交目标量子态。远方的Alice和Bob被要求通过本地操作和经典通信正确地标记给定量子系统的状态。在这里,我们研究了N 4 ${\otimes}$ 4系统的局部状态标记,N=4,5,6和7。其中,Alice和Bob允许三个本地操作:同时测量本地可观察的$σ_{z}$或$σ_{x}$,以及纠缠交换。结果表明,对于任意4个4 ${\otimes}$ 4系统,Alice和Bob都能完成完美的局域量子态标记.在N=5、6的情况下,它们可以对特定的目标状态执行完美的局部状态标记。我们推测,不可能的本地量子态标记给定的任何七个目标状态,因为爱丽丝和鲍勃不能完成的任务,在最简单的情况下。
2022-09-02 quant-ph
The Hilbert Space of Quantum Gravity Is Locally Finite-Dimensional
我们以模型无关的方式论证了量子引力的希尔伯特空间是局部有限维的。换句话说,描述对应于一个小空间区域的状态的密度算子,当这样的概念有意义时,被定义在一个更大的希尔伯特空间的有限维因子上。因为量子引力可能描述不同几何的叠加,所以我们必须将希尔伯特空间因子与仅在普适波函数的各个退相干分支上的空间区域联系起来。我们讨论了这一主张的一些含义,包括量子场论不可能是自然的基本描述。
2017-05-26 gr-qc hep-th quant-ph
Distributed Quantum Advantage in Locally Checkable Labeling Problems
Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);Aalto University(阿尔托大学);University of Freiburg(弗赖堡大学)
该研究在LOCAL模型下找到首个存在渐近分布式量子优势的LCL问题,还证明量子LOCAL模型的优势有界,并得出全局LCL问题不存在有限依赖分布的推论。
2026-08-18 cs.CC cs.DC quant-ph
Locally mediated entanglement in linearised quantum gravity
本文从线性化量子广义相对论出发,在保持洛伦兹不变性的路径积分框架下推导引力介导的纠缠,证明其量子本质,并提出观测延迟纠缠的可能性。
2023-12-05 gr-qc quant-ph
Bang-bang shortcut to adiabaticity in trapped ion quantum simulators
我们模型的bang-bang优化协议作为一个捷径绝热在基态制备的离子阱为基础的量子模拟器。与局部绝热演化相比,bang-bang协议产生的基态概率略低,但其实现比局部绝热方法简单得多,因此它仍然是一个很好的选择,可以用于最大化传统计算机无法解决的系统中的基态准备。我们描述了如何优化捷径,并提供了如何使用当前基于离子阱的量子模拟器实现它的具体细节。
2015-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal quantum transport on a ring via locally monitored chiral quantum walks
Center for Nonlinear
通过局部监测非对称量子行走实现环形网络中量子传输的优化,利用非对称性和测量频率的相互作用提升检测概率。
2025-11-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Constraints on physical computers in holographic spacetimes
本文在 AdS/CFT 框架下利用可编程量子处理器的酉实现界,证明低熵黑洞无法完成某些短描述、小规模量子计算。
2023-12-06 hep-th quant-ph
"Local Realism", Bell's Theorem and Quantum "Locally Realistic" Inequalities
基于新的一般框架的概率描述的实验,介绍了在quant-ph/0305126,quant-ph/0312199,我们分析了在数学方面的有效性贝尔型不等式联合实验后,任何类型的系统和物理概念的“本地现实主义”之间的联系。我们证明了量子情形下Bell型不等式的破坏与“局域实在论”的破坏无关。在一般情况下,我们制定了数学术语的条件下,“局部现实主义”的联合实验,并考虑量子“局部现实主义”的联合实验的例子。我们,特别是,表明量子联合实验的爱丽丝/鲍勃类型是“本地现实”。对于任意的二分量子态,我们导出了原来的贝尔不等式的量子类似。根据我们的结果,我们认为,贝尔型不等式在量子情况下的破坏不能是一个有效的参数在讨论局域性或非局域性的量子相互作用。
2005-04-25 math-ph math.MP math.PR