Realizing a Compact, High-Fidelity, Telecom-Wavelength Source of Multipartite Entangled Photons
本文提出了一种紧凑且高保真度的电信波长多粒子纠缠光子源，通过自发参量下转换产生高保真度的GHZ态，适用于实际量子网络应用。
2024-06-30 quant-ph
Fully nonlocal, monogamous, and random genuinely multipartite quantum correlations
对二分最大纠缠态的局部测量可以产生最大非局部的、一夫一妻制的、与完全随机结果相关联的相关性。这使得这些状态非常适合二分密码任务。多体非定域性是一个更强的非定域性概念，出现在多体情况下。因此，在本质上是多部密码学场景中，最大多部非局部性、一夫一妻制和完全随机结果是多部相关性的高度期望的属性。我们证明了格林伯格-霍恩-蔡林格状态的局部测量，对于所有的局部尺寸和部件数，可以产生完全随机的多部非局部，单配偶和完全随机结果的相关性。在我们的证明中的一个关键因素是一个多部链贝尔不等式检测cumberine多部非局域性，我们介绍。最后，我们讨论了我们的结果的应用程序的本质上是安全的多方密码协议，如设备无关的秘密共享。
2012-02-17 quant-ph
Scalable Determination of Multipartite Entanglement in Quantum Networks
提出一种不可信星形量子网络中仅需 N+1 个测量设置的保真度与真正 N 节点纠缠判定方法，并通过 3、4 光子实验验证其有效性。
2024-08-08 quant-ph
Coincidence postselection for genuine multipartite nonlocality: Causal diagrams and threshold efficiencies
真正的多体非定域性（GMN）是多体非定域性的最强形式，它描述了所有实验参与者之间完全集体的非定域相关性，当不同的远距离参与者从共享的纠缠多粒子态中局部测量一个粒子时，可以观察到。对于GMN的演示，实验观察到的统计数据通常是后选择的：某些方没有检测到粒子的事件必须被丢弃。这种巧合后选择通常会导致检测漏洞，使适当的非定域性证明无效。在这项工作中，我们将解决如何关闭的检测漏洞，在演示的非局域性和GMN的重合检测。我们首先表明，如果检测到的粒子数是保守的，即，使用理想的和无噪声的实验装置，人们可以使用因果图和无信号原理来证明巧合后选择不会产生任何检测漏洞。此外，对于现实的实验设备与有限的检测效率，我们展示了如何一般的贝尔不等式可以锐化，使其新版本仍然有效后，测量数据的后选择。在这种情况下，存在阈值检测效率，如果在实验中超过阈值检测效率，则可能在不打开检测漏洞的情况下证明非局部性和GMN。我们的研究结果意味着，真正的$N$ -partite非局域性可以产生从$N$独立的粒子源，即使允许非理想的检测器。
2022-12-21 quant-ph
A resource- and computationally-efficient protocol for multipartite entanglement distribution in Bell-pair networks
Johannes-Gutenberg University of Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
研究从贝尔对网络生成多方纠缠态（如GHZ态）的协议，提出计算高效协议，其门数需求、时间复杂度及贝尔对消耗接近最优，优于基于斯坦纳树的协议，还分析了噪声对GHZ态保真度的影响。
2026-07-22 quant-ph
Experimental realization of Dicke states of up to six qubits for multiparty quantum networking
我们报道了六光子Dicke态的首次实验产生和表征。所产生的态相对于理想的Dicke态显示出F=0.56+/-0.02的保真度，并且以四个标准偏差违反了检测真正的六量子比特纠缠的见证。我们确认了我们的资源的特性Dicke属性，并通过投影出四光子和五光子Dicke状态以及四光子GHZ和W状态来展示其多功能性。我们还表明，Dicke态在多方量子网络协议中有有趣的应用，如开放目的地隐形传态，远程克隆和量子秘密共享。
2009-07-13 quant-ph
Genuine multipartite entanglement detection with imperfect measurements: concept and experiment
该研究针对测量存在微小瑕疵的场景，构建了与量子比特数无关的多体纠缠目击算符，通过四体光子实验验证了标准方法的缺陷及校正效果，且该方法比设备无关模型噪声鲁棒性更强。
2024-04-25 quant-ph
Multipartite entanglement verification resistant against dishonest parties
未来的量子信息网络将可能由量子和经典代理组成，这些代理能够以各种方式与可信和不可信方进行通信，并将计算任务安全地委托给不可信的大型量子计算服务器。多体量子纠缠是这样一个网络的基本资源，因此，它是必要的，以一种有效的方式，即使在存在多个不诚实的当事人提供强有力的保证，研究验证多体纠缠源的可能性。在这项工作中，我们展示了量子网络的代理如何以最少的资源对多体纠缠源进行分布式验证，尽管如此，这仍然可以抵抗任何数量的不诚实方。此外，我们提供了一个紧密的权衡之间的安全性和源产生的状态和理想的最大纠缠态之间的距离的水平。最后，通过增加可信公共随机源的资源，进一步为量子网络中的所有诚实方同时提供安全保证。
2012-11-06 quant-ph
Photonic multipartite entanglement conversion using nonlocal operations
我们提出了一个简单的设置在量子网络的限制访问的多体纠缠态的转换。该计划使用非本地操作，使准备的状态是不等价的本地操作和经典的通信，但最重要的是不需要完全访问的状态。它基于一个灵活的线性光转换门，使用光子，非常适合扩展网络中的分布式量子计算和量子通信。为了说明该门的基本工作原理，我们重点讨论了将一个四比特纠缠团簇态转换成其他局域不等价的四比特态，如GHZ态和对称Dicke态.我们还展示了如何门可以被纳入扩展的图状态网络，并可以用来产生变量纠缠和量子关联没有纠缠，但非零量子不和谐。
2016-11-09 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
Critical behaviour in the optimal generation of multipartite entanglement
两个系统的相关性不能用经典的方法来解释，这是量子纠缠最简单的例子。虽然这种两方的关联在量子力学的基础和应用上引发了一场革命，但几方之间真正的纠缠揭示了一种全新的现象和应用。在这项工作中，我们提出了一种方法来制备迪克态从一个可调的源的二体纠缠调查的基础问题。该方案具有以下特点：（i）依赖于受控的信息丢失和{ \it unentangled}测量;（ii）不管源纠缠如何，只要产生Dicke态，它就是理想的;（iii）依赖于Dicke态的参数，二分源的最佳纠缠经历了类二阶跃迁.这些性质导致任何属于Dicke态的量子比特和其余量子比特之间的纠缠的渐近结果。
2017-06-27 quant-ph
Multiplexed Entanglement of Multi-emitter Quantum Network Nodes
本文提出并实现了一种基于稀土离子耦合纳米光子腔的多发射体量子网络节点方案，通过频率擦除光子探测和实时量子前馈实现可区分171Yb离子的复用纠缠，并演示了复用纠缠提升分发速率及制备三离子W态，为可扩展量子网络奠定基础。
2025-08-17 quant-ph
Loss-Resilient Quantum Networking with Dicke Entanglement
East China Normal University（华东师范大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Chongqing Institute of East China Normal University（华东师范大学重庆研究院）；Shanxi University（山西大学）
该研究首次实现八光子半激发Dicke态，用于开放目的地隐形传态和量子远程克隆，在损耗条件下优于GHZ基准，确立了抗损耗量子网络架构。
2026-09-29 quant-ph
Two-photon interference between disparate sources for quantum networking
量子网络涉及多个用户之间的纠缠共享。理想情况下，任何两个用户都可以连接，无论他们使用的光子源类型如何，只要他们满足双光子干涉的要求。从理论的角度来看，来自不同来源的光子可以干扰完美的可见性，前提是它们在所有自由度上都无法区分。以前对这种情况的实验演示仅限于900 nm以下的光子波长，不适合长距离通信，并且受到低干扰可见度的影响。我们报告使用两个不同的预示单光子源，这涉及到不同的非线性效应，在电信波长范围内工作的双光子干涉。双光子干涉的测量可见度为80+/-4%，这为混合通用量子网络铺平了道路。
2013-06-24 quant-ph
Tripartite Entanglement Generation in Atom-Coupled Dual Microresonators System
IIT Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
研究由两个线性耦合单模谐振器与一个二能级原子组成的混合腔量子电动力学系统中真正三方纠缠的产生与控制，通过弱驱动下的解析框架和三方并发度表征参数区域，并展示耗散率和失谐不对称性如何调控从二分纠缠到真正三方态的转换。
2025-11-20 quant-ph
QuantumSavory: symbolic modeling and multi-backend simulation of quantum computing and networking systems
The University of Arizona（亚利桑那大学）；College of Information and Computer Sciences, University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校信息与计算机科学学院）；Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（Flatiron研究所计算量子物理中心）；Department of Physics, New York University（纽约大学物理系）；Department of Physics, University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校物理系）
QuantumSavory是一个统一的量子计算与网络模拟工具包，通过符号前端与多种后端分离，实现端到端研究，支持多后端执行和自定义后端扩展，提升协议组件的可组合性和重用性。
2026-09-22 quant-ph
Entanglement distribution quantum networking within deployed telecommunications fibre-optic infrastructure
量子网络已被证明可以在没有可信节点的情况下将用户与全网状拓扑连接起来。我们提出了我们的可扩展的基于偏振纠缠的量子网络测试平台的进步，它有能力执行简单的量子密钥分发之外的协议。我们的方法利用波长复用，这是跨本地大都市区域的量子网络的理想选择，因为可以轻松地将更多用户连接到网络，而不会增加每个用户的资源需求。我们展示了一个10个用户的完全连接的量子网络，具有大城市规模部署的光纤链路，展示了偏振稳定性和在10.8天内生成密钥的能力，网络范围内的平均有效密钥速率为3.38 bps。
2023-02-10 quant-ph
Observer-Dependent Entropy and Diagonal Rényi Invariants in Quantum Reference Frames
Institute for Theoretical Studies, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院理论研究所）
本文研究了量子参考框架中观察者依赖的熵问题，提出了一种对角Rényi熵家族，揭示了多体系统中相干性与纠缠性的贸易关系，并探讨了理想与非理想参考框架下熵的约束。
2026-03-24 quant-ph
Contrasting GHZ and W-state Entanglement Dynamics due to Correlated Markov Noise
本研究构建半经典模型分析三纠缠量子比特在可调关联马尔可夫噪声下的纠缠动力学，对比GHZ态与W态响应差异，发现噪声关联可减缓甚至保持纠缠，为多量子比特系统相干性保护提供新资源思路。
2025-11-12 quant-ph
Entanglement purification and quantum error correction
本文综述了二体和多体量子态的纠缠纯化，重点介绍了本课题组近几年来的理论工作。我们在量子通信的背景下讨论纠缠纯化，强调它与量子纠错的密切关系。讨论了各种二体和多体纠缠净化协议，并研究了它们在理想和现实条件下的性能。介绍了纠缠纯化在量子通信和计算中的几种应用，强调了纠缠纯化是量子信息处理的基本工具。
2007-08-07 quant-ph
Probing the robustness of various self-testing protocols for multipartite entangled states
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
研究多体纠缠态中GHZ态自测试协议的稳健性，利用解析算子不等式框架，通过比较基于Svetlichny和MABK贝尔算子构建的自测试方案的保真度界限，发现基于Svetlichny算子的方案更稳健，是现实噪声场景中GHZ态设备无关认证的有利候选。
2026-07-29 quant-ph
Statistical mechanics of multipartite entanglement in hypergraph states
Università di Napoli（那不勒斯大学）；INFN, Sezione di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）；Università di Bari（巴里大学）；Università degli Studi di Roma La Sapienza（罗马第一大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马一分部）；Institute of Nanotechnology (NANOTEC) - CNR, Rome unit（纳米技术研究所（NANOTEC）- 国家研究委员会罗马分部）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Center for Theoretical Physics (CFT), Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
本文用统计力学框架研究超图态的多体纠缠，通过温度插值联系随机态与最大纠缠态，并用精确枚举和采样算法预测MMES数量，揭示纠缠统计分布。
2026-09-30 quant-ph
Advancing Quantum Networking: Some Tools and Protocols for Ideal and Noisy Photonic Systems
本文探讨光子量子网络工具与协议，分析可区分性误差影响，提出蒸馏与模拟方法，并证明线性光学酉算子加SNAP门可实现通用性。
2024-03-04 math-ph math.MP physics.optics
Impact of Topology on Multipartite Entanglement Distribution Protocols in Quantum Networks
University College London（伦敦大学学院）；University of Oxford（牛津大学）；BT Group（英国电信集团）
研究探讨了不同网络拓扑对多方纠缠分发协议性能的影响，分析了四种路由协议在81种真实网络拓扑中的表现，揭示了拓扑结构对协议性能和资源需求的决定性作用。
2026-07-22 quant-ph
Composable Security for Multipartite Entanglement Verification
我们提出了一个可组合的安全协议，允许$n$各方测试的纠缠产生资源控制的一个可能不诚实的一方。该测试仅包括本地量子操作和认证的经典通信，一旦状态在它们之间共享，并提供可组合的安全性，即它可以被$n$诚实方在较大的通信协议中用作安全子例程，以测试源是否共享至少$ε$ -接近GHZ状态的量子态。这一说法是在以前的结果多体纠缠验证的安全性研究在通常的基于游戏的模型。在这里，我们改进了协议，使其更适合在量子网络中的实际使用，我们研究其安全性的抽象密码框架，突出可组合性问题，并避免隐藏的假设。这个框架是一个自上而下的理论，它明确了每个组件（参与方或资源）在协议的每个时间步获得的任何信息。此外，任何安全证明，这相当于显示具有期望的安全属性（直到本地模拟）的理想资源和代表协议的具体资源之间的不可分割性，在这种设置中是免费的。这使我们能够很容易地组成我们的基本协议，以便创建一个可组合的安全多轮协议，使诚实的各方能够获得接近GHZ状态或中止信号的状态，即使在存在噪声或恶意源的情况下。我们的协议通常可以用作量子互联网中的子例程，在执行通信或计算协议之前在网络之间安全地共享GHZ状态。
2020-11-11 quant-ph
Distribution of Non-Locality On Quantum Random Circuits
本研究探索量子随机电路生成状态中的多体非局域性等资源分布，通过分析不等式违反与门集比较，并在实际量子处理器上建立基于非局域性的基准以评估设备复现理想结果的能力。
2025-11-04 quant-ph
Fiber transmission of cluster states via multi-level time-bin encoding
本研究利用双光子多能级时间箱编码，首次实现了四量子比特簇态在25公里单模光纤中的传输，通过相干控制直接生成态并引入啁啾脉冲调制与时间箱分束器，为大规模量子资源网络奠定基础。
2025-08-13 physics.optics quant-ph
General stabilizer approach for constructing highly entangled graph states
高度纠缠的多体态，如k-均匀（k-UNI）和绝对最大纠缠（AME）态是量子网络和其他量子信息应用中的关键资源。然而，目前还没有对这种状态进行完整的分类，关于它们的纠缠结构还有很多未知之处。在这里，我们大大拓宽了已知的k-UNI和AME状态的类，通过引入一种方法来明确构建这样的状态，结合经典的纠错码和量子图状态。这种方法实际上构成了从经典码中获得多粒子纠缠态的一般方法。此外，我们表明，至少对于这类新的k-UNI状态的一个大的子集，状态是不等价的随机本地操作和经典的通信。这个子集是由一个迭代过程来定义的，用于构建一个层次的k-UNI图状态。
2022-11-22 quant-ph
Precise control of entanglement in multinuclear spin registers coupled to defects
针对色心多体量子系统中因始终开启的超精细相互作用难以精确控制纠缠的挑战，提出一种通用理论框架以量化和控制任意大小核自旋寄存器的纠缠生成，并利用动力学解耦序列实现快速多体门操作，高保真度制备了量子纠错纠缠态。
2022-05-17 quant-ph
Dynamics of a multipartite hybrid quantum system with beamsplitter, dipole-dipole, and Ising interactions
本文研究由量子比特对和振荡器对组成的混合二部量子系统，推广双 Jaynes-Cummings 模型引入分束器、偶极-偶极和 Ising 相互作用，利用解析解发现 Ising 相互作用能显著影响纠缠突然死亡与复活并缩短死亡持续时间。
2023-08-03 quant-ph
Learning Quantum Entanglement Distillation with Noisy Classical Communications
量子网络依赖于对纠缠的管理和利用。纠缠量子比特的实际来源是不完美的，产生的混合量子态相对于理想的贝尔对具有降低的保真度。因此，量子网络的一个重要基础是纠缠蒸馏，其目标是通过局域操作和经典通信（LOCC）来提高纠缠量子比特的保真度。现有的蒸馏协议假设理想的、无噪声的通信信道的可用性。在本文中，我们研究的情况下，通信发生在嘈杂的二进制对称信道。我们建议通过参数化的量子线路（PQC）来实现本地处理，这些参数化的量子线路被优化以最大化平均保真度，同时考虑通信错误。所介绍的方法，噪声感知LOCCNet（NA-LOCCNet），被证明具有显着的优势，现有的协议设计的无噪声通信。
2022-05-17 cs.AI cs.LG quant-ph
Quantum secret sharing for a multipartite system under energy dissipation
提出了一种通过\textit{amplitude damping}量子信道实现量子信息多方秘密共享的协议。例如，这个网络是由两个组织组成的，它们通过经典的本地渠道与自己的员工进行通信。我们认为一个GHZ状态分布在四个成员在一个不对称的方式，其中一个子党的成员合作解码收到的信息在他们的结束。目标是在协议的\textit{one execution}中发送两位信息。首先，我们考虑一个理想的信道，并观察到我们的协议，使解码的秘密2位信息的单位概率。这是由其中一个用户通过使用全球操作的\textit{quantum teleportation operator}来完成的。其次，我们实现了相同的协议在一个现实的情况下，能量耗散通过使用一个参数化的\textit{amplitude damping channel}与可变噪声。这种噪声与能量耗散有关，因此，与在接收端区分和解码信息的概率损失有关。最后，我们通过优化算法使这项任务成为可能。还定量确定了各通道\textit{quality measures}。
2017-12-29 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum communications infrastructure architecture: theoretical background, network structure and technologies. A review of recent studies from a European public infrastructure perspective
根据欧盟量子通信基础设施（EU QCI）的计划，综述了多用户量子通信网络建设技术的发展进展。量子密钥分发网络可分为可信节点、基于量子中继器纠缠交换的网络、基于无源分束器、有源光开关或WDM的点对多点网络、高维多体纠缠网络和灵活可重构的多体网络。卫星和地面的实施是可能的，矿石都计划为欧盟QCI，他们的相对优点进行了讨论。当前的技术在几个方面都不足以很好地解决用例。作为距离的函数的比特率目前受到可用设备的特性的限制，并且比理论界限低一个数量级或更多。非理想的设备行为可能为侧信道攻击打开漏洞。有限的范围限制了网络几何。正在开发新技术来克服这些问题。更复杂的方案取决于纠缠的产生和分布的不断进步。特别有前途的是测量设备独立的协议，它消除了光子探测器相关的安全弱点，和双场协议，它使用类似的技术来扩展范围，原则上甚至超出了以前接受的理论界限。两个以上用户之间的密钥协商可以在成对量子密钥交换之后经典地完成，但是直接量子多方协商可以提供优势。这同样适用于秘密共享。由于光存储器的最新进展，实际的量子中继器，以消除对可信节点的需要，更接近于实现。
2022-01-05 quant-ph
Quantum Networking Fundamentals: From Physical Protocols to Network Engineering
Imperial College London（帝国理工学院）
本文从量子互联网的实现挑战出发，提出软件定义量子网络（SDQN）和量子网络操作系统（QNOS）框架，通过统一数学视角解决量子资源管理与网络优化问题。
2026-04-02 cs.NI cs.SY eess.SY
On-chip generation and collectively coherent control of the superposition of the whole family of Dicke states
该研究利用硅光子芯片从两个微谐振器产生四光子，并通过片上线性光学电路实现任意激发数四光子 Dicke 态全族叠加态的集体相干控制。
2023-06-02 quant-ph
Large-scale quantum-dot-lithium-niobate hybrid integrated photonic circuits enabling on-chip quantum networking
提出一种将量子点单光子源与低损耗铌酸锂电路大规模集成的混合光子架构，利用薄膜铌酸锂压电特性实现片上光谱调谐，成功演示了空间分离单光子源间的量子干涉，为可扩展片上量子网络奠定基础。
2025-03-31 physics.optics quant-ph
Robustness of the projected squeezed state protocol
本文在含退相干的非理想条件下模拟投影压缩态生成，结合 Kraus 算符与量子轨迹方法评估其 QFI 和 GHZ 保真度，证明该协议随 N 增大仍具环境鲁棒性。
2024-05-09 quant-ph
Data and code for collision-model Dicke-state preparation: depth-fidelity frontiers, circuit costs, and superconducting-processor measurements
Saint Louis University（圣路易斯大学）；KT One；University of South Florida（南佛罗里达大学）；Koç University（科奇大学）；TÜBİTAK Research Institute for Fundamental Sciences (TBAE)（土耳其科技研究基金会基础科学研究所（TBAE））；Tokyo International University（东京国际大学）；Nanoelectronics Research Center（纳米电子学研究中心）
本研究提供基于碰撞的量子协议制备Dicke态的开放数据集与配套代码，涵盖多规模系统及实验测量，为相关权衡研究提供可复用基准。
2026-09-01 quant-ph
Matrix Chernoff concentration bounds for multipartite soft covering and expander walks
本文证明了经典量子软覆盖的矩阵Chernoff指数集中界，引入扩展图游走的有界切除新方法，并利用无显式Hilbert空间维度因子等特征，给出了多窃听者量子保密信道下私密信息传输的新单次内界。
2025-04-05 cs.IT math.IT math.PR
High Purity Single Photons Entangled with an Atomic Memory
被囚禁的原子离子是量子网络节点的理想候选者，具有长寿命的相同量子比特存储器，可以通过它们的库仑相互作用进行本地纠缠，并通过光子通道进行远程纠缠。这种光子界面的完整性通常依赖于量子存储器产生的单个光子的纯度。在这里，我们展示了一个单光子源的量子网络的基础上捕获的$^{138}\mbox{Ba}^+$离子的单光子纯度为$ g^{2}(0)=(8.1\pm2.3)\times 10^{-5} $没有背景扣除。我们进一步优化的光子产生率和存储光子纠缠保真度的偏振光子量子比特的情况下，通过剪裁收集光的空间模式之间的权衡。
2018-12-04 quant-ph
Maximal steady-state entanglement in autonomous quantum thermal machines
提出一种由化学势偏压驱动的三量子比特自主量子热机，可确定性生成最大纠缠暗态，并推广至 $2n-1$ 量子比特以生成 $n$ 体 W 态。
2025-01-06 quant-ph
Calculating spin correlations with a quantum computer
我们使用IBM量子处理器在线计算自旋关联函数。我们证明了单重态的旋转不变性，三重态的有趣特性，以及三个纠缠量子比特的状态的令人惊讶的特征。这个练习是远程学习的理想选择，它可以用真实的量子力学系统生成数据，而在当地实验室进行研究是不切实际的。学生将学习各种技能，包括计算多体自旋关联函数、设计和分析量子线路以及使用真正的量子处理器进行远程测量。
2022-06-26 physics.ed-ph quant-ph
Multi-user QKD using quotient graph states derived from continuous-variable dual-rail cluster states
提出基于CV双轨簇态构造六模商图态的三方QCKA协议，性能接近GHZ方案，并支持会后二分密钥生成且优于双模压缩真空网络。
2025-09-29 quant-ph
Quantum Communication Over Atmospheric Channels: A Framework for Optimizing Wavelength and Filtering
尽管量子网络的概念、设计和硬件变得越来越成熟，但对于自由空间系统的最佳波长还没有达成共识。我们提出了一个白天的自由空间量子信道作为波长和大气空间相干性（弗里德相干长度）的函数的深入分析。我们选择诱骗态量子密钥分发比特收益率作为性能指标，以揭示现实大气条件下实际量子比特协议的理想波长选择。我们的分析代表了一个严格的框架来分析空间，光谱和时间滤波的要求。这些结果将有助于指导自由空间量子通信和网络系统的发展。特别是，我们的研究结果表明，在光学波段较短的波长应考虑自由空间量子通信系统。我们的研究结果也被解释的背景下，高阶自适应光学的大气补偿。
2021-07-01 physics.ao-ph physics.optics quant-ph
Robust self-testing of the $m-$partite maximally entangled state and observables
提出基于Svetlichny不等式最优违背的简单高效自检验协议，利用平方和方法推导最优量子值，实现对多方最大纠缠态和反交换可观测量的鲁棒认证，并支持生成认证随机性。
2024-08-20 quant-ph
Loss-robust crossband entanglement generation beyond the direct-transduction limit
University of Southern California（南加州大学）
本文提出利用同频带纠缠克服直接转导限制，通过增加输入同频带纠缠亮度的因子生成更高纠缠度，实验显示在5%损耗和10dB压缩下可实现2.38ebits的分离性违背，优于基线协议的0.082ebits。
2026-04-13 quant-ph
Generation of genuine all-way entanglement in defect-nuclear spin systems through dynamical decoupling sequences
本文针对缺陷-核自旋系统中电子-核纠缠生成受超精细串扰和相干时间限制的问题，提出利用动力学解耦序列和 $M$-纠缠能力度量，实现最多 10 量子比特的高保真类 GHZ 态制备。
2024-03-23 quant-ph
Optimal Quench for Distance-Independent Entanglement and Maximal Block Entropy
我们优化了多个费米子在自旋链中淬火后的量子行走，以产生量子网络的接近理想的资源。我们首先证明了一个有用的定理映射的相关性从特定的淬火到明显无关的问题之间的量子态转移不同的自旋。然后利用这种映射来优化动力学，并以非常特殊的方式产生大量的纠缠分布。考虑两种应用：在成对的远距离自旋之间同时产生许多贝尔态（最大块熵），或者在任意长链的末端之间产生高纠缠（与距离无关的纠缠）。由于结果的一般性，我们研究了它的实施在不同的实验设置使用现有的技术：NMR，离子阱和超冷原子在光晶格。
2014-10-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Metrological characterisation of non-Gaussian entangled states of superconducting qubits
多体纠缠态是量子信息处理和量子精密测量的重要资源。特别地，非高斯纠缠态被预测比高斯态实现更高的精确测量灵敏度。传统的线性Ramsey压缩参数（RSP）基于量子纠缠敏感性，可以有效地描述高斯纠缠原子态，但不能描述更广泛的高灵敏度非高斯纠缠原子态.这些复杂的非高斯纠缠态可以分类的非线性压缩参数（NLSP），作为RSP相对于非线性可观测量的推广，并通过Fisher信息识别。然而，NLSP从未被实验测量过。利用一个19量子位的可编程超导处理器，我们报道了在其非线性动力学过程中产生的多粒子纠缠态的特性。首先，选择10个量子比特，我们通过在几个不同方向上的集体自旋算符的单次读出来测量RSP和NLSP。然后，通过提取所有19个量子比特的时间演化态的Fisher信息，我们观察到超过标准量子极限的9.89 $^{+0.28}_{-0.29}$ dB的大的量子增益，表明量子增强相位灵敏度的高水平的多粒子纠缠。得益于高保真全控制和可寻址单次读出，具有互连量子位的超导处理器为工程和基准测试非高斯纠缠态提供了一个理想的平台，这些纠缠态对量子增强计量有用。
2021-03-30 quant-ph
Heralded generation of a three-mode NOON state
Griffith University（格里菲斯大学）；Humboldt University of Berlin（柏林洪堡大学）；The University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文提出并实验演示了一种预告式方案，成功产生保真度0.823±0.018的三模两光子NOON态，验证了其多体纠缠，为多模纠缠态产生提供了技术可行的基础。
2026-07-31 quant-ph
Macroscopic singlet states for gradient magnetometry
提出了一种用自旋j粒子系综实现的宏观单重态测量磁场梯度的方法。虽然单重态对均匀磁场完全不敏感，但其集体自旋分量的变化对场梯度高度敏感。我们计算的动态分析的自旋链的方差，也为一个给定的密度分布的粒子系综。我们找到一个上限如何精确的场梯度可以从测量数据估计。基于我们的计算，利用自旋压缩获得的多体单重态，可以对冷原子系综进行微分磁强计测量。另一方面，将实验制备的态与理想单重态的双折射性质进行比较，可以进一步证明单重态确实已经产生。
2013-10-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coupled three-mode squeezed vacuum: Gaussian steering and remote generation of Wigner negativity
本文研究了耦合三模压缩真空态（C3MSV）的统计量、双体高斯导引及其在噪声信道中的退相干，并提出了通过局域光子扣除远程生成 Wigner 负性的理论方案。
2023-07-31 quant-ph
Direct generation of time-energy-entangled W triphotons in atomic vapor
本文首次通过自发六波混频在原子蒸气中直接产生高速率的时间-能量纠缠W类三光子，为可靠的真三光子源及多光子纠缠研究铺平道路。
2024-04-30 physics.optics quant-ph
Entangled sensor-networks for dark-matter searches
假设的轴子粒子（质量未知）是暗物质（DM）的主要候选者。许多实验都在寻找带有微波腔的轴子，在微波腔中轴子可以转换成腔光子，从而导致腔输出功率的微弱过剩。最近的工作[Nature 590，238（2021）]已经证明，将压缩真空注入腔中可以大大加速轴子搜索。在这里，我们超越并提供了一个理论框架，以利用量子压缩在由许多传感器腔组成的网络设置中的好处。通过形成局部传感器网络，腔之间的信号可以相干地组合以促进轴子搜索。此外，通过分裂压缩真空产生的腔体注入多体纠缠，可以降低全局噪声。我们探讨了这样一个本地的，纠缠的传感器网络，它既享有传感器之间的传感器之间的纠缠和轴子信号之间的相干性的性能优势。我们的分析与下一代DM-轴子搜索有关，旨在以最佳方式利用传感器和量子资源网络。最后，我们评估了使用更奇特的量子态，Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）状态的可能性。尽管在理想情况下，相对于单模压缩态，扫描时间的常数因子改善，但当考虑实际测量方案时，采用GKP态的优点消失。
2022-07-15 hep-ph quant-ph
