Quantifying Unknown Entanglement by Neural Networks
量子纠缠在量子信息处理任务和量子力学中起着至关重要的作用,因此量化未知的纠缠是一项基础性的工作。然而,这也是一个挑战,因为纠缠不能直接通过任何可观测量来测量。在本文中,我们训练神经网络来量化未知的纠缠,神经网络的输入特征是本地测量目标量子态产生的结果统计数据,训练标签是精心选择的量。对于二体量子态,这个量是相干信息,它是形成纠缠和蒸馏纠缠的一个下界。对于多体量子态,我们选择这个量作为纠缠的几何度量。结果表明,我们训练的神经网络在量化未知量子态方面具有很好的性能,并且在精度和应用范围上都能轻易击败半设备无关协议等以往的方法。我们还观察到一个令人惊讶的现象,即在具有更强量子非局域性的量子态上,神经网络往往具有更好的性能,尽管我们没有提供任何量子非局域性的知识。
2021-04-26 quant-ph
Irreversibility of Asymptotic Entanglement Manipulation Under Quantum Operations Completely Preserving Positivity of Partial Transpose
我们证明了在完全保持部分转置(PPT)正性的量子操作下渐近纠缠操纵的不可逆性,解决了量子信息理论中的一个主要公开问题。我们的主要工具是一个新的有效的可计算的附加下限的渐近相对熵的纠缠的PPT状态,它可以用来评估在本地操作和经典通信(LOCC)的纠缠成本。我们发现,对于支持在$3\otimes3$反对称子空间上的任意二秩混合态,PPT操作产生的纠缠量严格小于一个纠缠比特,而其纠缠代价恰好是一个纠缠比特.作为副产品,我们发现,对于这类状态,雨的限制和它的正则化,严格小于渐近相对熵的纠缠。因此,在一般情况下,没有唯一的纠缠措施的纠缠操纵的PPT操作。我们进一步证明了通过LOCC(或PPT)操作的纠缠蒸馏的不可逆性的可计算的充分条件。
2017-10-06 quant-ph
Entanglement purification for arbitrary unknown ionic states via linear optics
利用线性光学元件提出了一种对任意未知(混合和纯非最大)纠缠离子态的纠缠纯化方案。该方案的主要优点是不仅可以从纠缠度较小的对中提取出两离子最大纠缠对,而且可以从纠缠度较小的对中提取出四离子最大纠缠对。该方案在现有技术范围内。
2005-01-15 quant-ph
Estimating the Degree of Entanglement of Unknown Gaussian States
我们介绍了高斯状态和操作。讨论了二分高斯态的纠缠特性的协方差矩阵如下。它解释了如何纠缠可以见证使用可行的测量,例如零差测量。我们发现,这样的测量结果不仅可以见证,而且量化纠缠。
2006-10-31 quant-ph
Interferometric distillation and determination of unknown two-qubit entanglement
我们提出了一个既提取又量化纠缠的方案,适用于任意未知两量子比特态的单独副本。它是在一个普通的两量子比特干涉与本地滤波。通过消除单量子比特干扰,实现了对态的最大蒸馏,然后由双量子比特干扰的幅值直接确定态的并发度.我们比较方案与全态层析成像。
2010-06-08 quant-ph
Entanglement increase from local interactions with not-completely-positive maps
构造简单的例子表明,两个量子比特的纠缠都增加和减少的相互作用,只是其中之一。两个量子比特中的一个与第三个量子比特相互作用,第三个量子比特是一个控制,它永远不会与两个纠缠量子比特中的任何一个纠缠或相关,并且永远不会纠缠,但会与这两个量子比特的系统相关。两个纠缠的量子比特不相互作用,但它们的状态可以从最大纠缠变为可分离或从可分离变为最大纠缠。两个量子位的类似变化是通过其中一个量子位和控制之间的交换操作来实现的;然后是涉及控制的纠缠的补偿变化。当纠缠增加时,描述两个纠缠量子比特状态变化的映射不是完全正的。两个独立的相互作用的组合,单独给出纠缠的指数衰减,可以导致纠缠不指数衰减,而是在有限的时间内变为零。
2007-05-21 quant-ph
Construction of optimal witness for unknown two-qubit entanglement
一个状态中的纠缠是否可以在没有完全状态重构的情况下被检测、提取和量化是一个基本的开放问题。通过构造偏振纠缠混合态光子对的最佳纠缠见证,我们提出了一个包含这三个任务的新方案,实现了任意两量子比特纠缠.该方法利用可调谐偏振滤波器最大限度地提取纠缠度,并通过见证者的期望值量化纠缠度,其效率优于量子态层析。该方案可推广到多量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠。
2010-12-02 quant-ph
Fast entanglement detection for unknown states of two spatial qutrits
我们研究了Maciel等人提出的方法的实用性。80,032325(2009)],用于检测两个空间量子(3维量子系统)的纠缠,其被编码在通过多狭缝孔径传输的单个光子的离散横向动量中。该方法是基于通过投影测量获取量子态的部分信息,并用半定态程序进行数据处理分析。这种分析依赖于逐渐产生一个最佳的纠缠见证算子,数值研究表明,它允许的纠缠检测的未知状态的成本远低于全态层析。
2010-04-14 quant-ph
Remote implementation of partially unknown operations and its entanglement costs
我们提出了Wang协议的推广版本[A.M.Wang,Phys.Rev.A74,032317(2006)],用于部分未知量子操作的远程实现(有时称为量子遥控)。该协议只需要不超过双向量子态隐形传态所需纠缠的一半。我们还提出了另一种形式的量子遥控协议。它可以远程实现一个酉运算,这是一个群的投影表示的组合。此外,我们还证明了纠缠的Schmidt秩不能小于量子操作的受控参数个数,从而首次给出了远程实现量子操作中纠缠代价的下界.
2013-01-24 quant-ph
Simple sufficient condition for subspace to be completely or genuinely entangled
我们引入了一个简单的充分准则,它允许一个告诉是否一个子空间的二分或多分希尔伯特空间纠缠。我们的标准的主要成分是一个约束上的最小纠缠的子空间的纠缠向量跨越该子空间表示的纠缠的几何措施。该判据适用于完全纠缠子空间和真纠缠子空间。我们探讨了它在几个重要的场景中的实用性。进一步,从该条件出发,给出了混合态的纠缠判据.作为一个辅助结果,我们给出了$d$ -能级Dicke态纠缠的广义几何度量公式。
2021-11-01 quant-ph
Completely entangled subspaces of entanglement depth $k$
本文提出纠缠深度为 $k$ 的完全纠缠子空间($k$-CESs),给出任意可实现维数的高效构造方法,并研究其与不可扩展乘积基的关系,证明相关基数界并讨论量子比特系统中的存在性。
2024-07-02 quant-ph
Entanglement gain in measurements with unknown results
我们采用非选择性的全局投影测量方法来增加两个粒子之间的量子纠缠。我们证明了非选择性的全局投影测量能够增加两个粒子之间的纠缠,特别是,任何纯非最大纠缠态的纠缠都可以通过这种方式得到改善(但不是任何混合态),我们提供了两个量子比特的详细分析。然后表明,马尔可夫开放系统动力学只能近似这样的测量,但这种近似指数收敛快,如使用Araki-Zurek模型所示。我们的结论与数值证据表明,在一个随机的纯态的宏观机构不获得纠缠在一个随机的非选择性的全球测量。
2018-06-14 quant-ph
Entanglement can completely defeat quantum noise
我们描述了两个量子信道,单独不能发送任何信息,即使是经典的,没有一些解码错误的机会。但是每个通道的单一使用可以完美可靠地发送量子信息。这证明了零误差经典容量表现出超激活,这是超可加性现象的极端形式,其中纠缠输入允许在零容量信道上进行通信。但我们的结果仍然更强,因为当两个信道结合时,它甚至允许零错误量子通信。因此,我们的结果显示了一种新的显着的方式,其中两个系统之间的纠缠可以用来抵抗噪音,在这种情况下完美。我们还展示了一种新的形式的超激活的纠缠之间共享发送器和接收器。
2011-09-02 quant-ph
Universal discriminator for completely unknown optical qubits
我们提出了一个实验装置,能够明确区分任何一对线性独立的单光子偏振量子比特,我们没有任何知识,除了这些未知状态的额外一对作为参考。该装置由光学CNOT门、弱交叉克尔非线性、Bell态分析器等线性光学元件构成,将未知的三光子输入态转换为相应的单光子态,并由线性光学电路进行确定性处理。通过这种设置实现了对未知状态的最佳区分。
2007-08-14 quant-ph
Experimental Entanglement Quantification for Unknown Quantum States in a Semi-Device-Independent Manner
本文提出基于非简并贝尔不等式的半设备无关方法,仅利用实验概率分布和量子维度先验知识即可量化未知量子态纠缠,并在qutrit-qutrit和三量子比特系统上实验验证了形成纠缠、蒸馏纠缠及几何纠缠度量。
2020-10-19 quant-ph
Simultaneous Detection of High-Dimensional Entanglement for Two Unknown Quantum States
School of Mathematics, South China University of Technology(华南理工大学数学学院);College of Information Science and Technology, Jinan University(暨南大学信息科学技术学院);School of Mathematics, Guangdong University of Education(广东第二师范学院数学学院);School of Science, Jimei University(集美大学理学院);School of Physics and Optoelectronics Engineering, Anhui University(安徽大学物理与光电工程学院);School of Mathematical Sciences, MOE-LSC, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学数学科学学院教育部重点实验室);Shanghai Seres Information Technology Co., Ltd(上海赛力斯信息技术有限公司);Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学深圳量子科学与工程研究院);School of Computer Science and Technology, Dongguan University of Technology(东莞理工学院计算机科学与技术学院);School of Mathematical Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院);Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences(德国马普科学数学研究所);Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen(锡根大学自然科学技术学院)
本文提出通过全局与局部态重叠比值下界检测双未知量子态高维纠缠,优于传统方法,具有实验可行性。
2026-03-21 quant-ph
Detecting entanglement of unknown states by violating the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality
提出一种基于违反CHSH不等式检测未知两量子比特态纠缠的方法,通过迭代生成局部测量设置最大化不等式值,数值模拟显示纯态和混合态在几次迭代后超过经典极限2。
2023-01-31 quant-ph
Certifying Unknown Genuine Multipartite Entanglement by Neural Networks
假设我们有一个未知的多体量子态,我们如何通过实验来确定它是否是真正的多体纠缠态?回想一下,即使对于一个密度矩阵已知的二分量子态,要确定它是否纠缠也已经是NP困难的。因此,通常难以有效地解决上述问题。然而,由于真正的多体纠缠是这样一个基本概念,在多体物理和量子信息处理任务中起着至关重要的作用,找到现实的方法来证明真正的多体纠缠无疑是必要的。在这项工作中,我们表明,神经网络可以提供一个很好的解决这个问题,测量统计数据所产生的测量所涉及的量子态与本地测量设备作为神经网络的输入功能。通过对多体量子态的测试,我们发现这些模型可以非常准确地证明真实的多体纠缠,甚至包含了一些新的结果。我们还展示了一种可能的方法来提高我们的模型的效率,通过减少功能的大小。最后,我们证明了我们的模型对测量设备中的缺陷具有显着的鲁棒性,这意味着它们非常适合实验。
2022-11-15 quant-ph
Initial entanglement, entangling unitaries, and completely positive maps
不同的作者研究了系统与环境之间的初始相关性导致完全正(CP)或不完全正(NCP)映射的条件问题。可以看出两条研究路线:一条涉及初始相关性的家庭,在系统和环境上应用任意联合幺正时诱导CP动力学;另一条涉及可能高度纠缠的特定初始状态。在这里,我们研究后一个问题,并强调之间的相互作用的初始相关性和单一的应用。特别是,对于几乎任何初始纠缠态,可以提供无限多个联合幺正,在系统上产生CP动力学。限制到初始纯纠缠态的情况下,我们得到了这些幺正集合的维数的标度,并证明了它在所有可能的相互作用幺正集合中是零测度的。
2021-04-15 quant-ph
Certifying unknown-basis pure-state entanglement dimensionality with few measurement settings
Department of Physics, Shanghai University(上海大学物理系)
通过随机Pauli采样方法,提出了一种认证多量子比特纯态Schmidt数的高效算法,实现了样本复杂度的显著改进。
2026-09-24 quant-ph
Detecting the concurrence of an unknown state with a single observable
虽然纠缠的检测已经被证明是一项相当困难的任务,但纠缠的实验量化更具挑战性。本文导出了任意维两体混合量子态的纠缠度的解析下界。这个下界是实验上可行的,这使得在广泛的情况下可以量化纠缠
2011-04-06 quant-ph
Detecting a set of entanglement measures in an unknown tripartite quantum state by local operations and classical communication
我们提出了一种更一般的方法,通过局域操作和经典通信来检测\emph{arbitrary}三重量子态中的一组纠缠度量,即负性。为了使用该方法完成检测任务,三个观察者,Alice,Bob和Charlie,不需要通过结构物理近似执行部分转置映射;相反,他们只需要通过三个本地网络辅以经典通信来共同测量一些函数。利用这些函数,他们能够确定与三重量子态相关的负性集合。
2006-04-28 quant-ph
Experimental entanglement restoration on entanglement-breaking channels
量子纠缠是保证密钥分发安全性和量子计算效率的基本性质,但它对退相干极其敏感。不同的程序已经开发,以恢复传播后的纠缠在一个嘈杂的信道。然而,除了一定量的噪声之外,纠缠完全丧失。在这种情况下,这个通道被称为纠缠断裂,任何多拷贝蒸馏方法都不能帮助恢复哪怕一点点纠缠。报道了一种从单光子纠缠破裂通道恢复纠缠的新方法的实验实现。基于环境光测量和量子前馈校正的方法可以在纠缠完全消失的情况下揭示纠缠。该协议提供了新的元素,以克服退相干效应。
2008-04-22 quant-ph
Synchronous concentration and purification schemes of arbitrary unknown hyperentangled mixed states
针对未知部分超纠缠混合态的双光子四量子比特系统,提出了两种有效的方案,可以同时实现超纠缠的浓缩和纯化。第一种方法可以修正偏振纠缠中的误差,并通过附加部分频率纠缠提取偏振模和空间模的最大超纠缠。第二种方法利用额外的最大频率纠缠来确定性地纯化和集中偏振和空间模式的超纠缠。这两种方案都是基于现有的光学器件和交叉克尔非线性。
2014-06-22 quant-ph
Schemes for quantum entanglement concentration of two unknown partially entangled states with cross-Kerr nonlinearity
我们提出了一个实用的方案来集中一对未知的部分纠缠Bell态和三光子W态的交叉Kerr非线性纠缠。在该方案中,利用局域操作和经典通信,分离的两方可以从两个先前共享的部分纠缠光子对中获得一个最大纠缠光子对,而分离的三方可以从两个相同的部分纠缠三光子W态中获得一个最大纠缠三光子W态和一个最大纠缠团簇态,并具有一定的成功概率.最后讨论了误差源和退相干对方案的影响。该系统结构简单,仅使用了一些线性光学元件和交叉克尔介质,大大简化了实验实现。这些方案在现有的实验技术条件下是可行的
2014-03-20 quant-ph
Entanglement purification of unknown quantum states
有人担心“杰恩斯原理会产生虚假的纠缠”[R。Horodecki等人,A { \bf 59},1799(1999)]。本文讨论了从一个二分量子系统的$N$拷贝中提取最大纠缠态的一般性问题,其中关于该系统的信息仅为部分已知,例如以给定期望值的形式。我们指出,确实有一个问题,适用于一个以上的系统的副本的最大熵的杰恩斯原则,但这个问题的性质是经典的,并广泛讨论了杰恩斯。在量子系统的$N$拷贝的状态$ρ^{(N)}$是可交换的附加假设下,可以写出$ρ^{(N)}$的简单一般表达式。我们展示了如何修改两个标准的纠缠纯化协议,单向散列和递归,使它们可以应用于可交换状态。因此,我们给出了一个明确的算法提取纠缠从一个未知的或部分已知的量子态。
2000-10-09 quant-ph
Completely mixed state is a critical point for three-qubit entanglement
纯三量子比特态在局域么正变换下有五个代数独立和一个代数相关的多项式不变量,任意纠缠度量是这六个不变量的函数.研究表明,如果某个量子比特的约化密度算符是单位算符的倍数,则纯三量子比特态的几何纠缠度量与多项式不变量无关,并且是一个常数.因此,单粒子完全混合态是纠缠几何度量的临界点。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal distortion-free entanglement concentration
讨论了多个未知纯态副本的纠缠集中问题,提出了一种既能达到熵率又能产生完美最大纠缠态的方案。我们的协议是由$n$ -张量纯态的对称性自然导出的,并且对于所有由未知纯态集中纠缠的协议,在失效概率意义下是最优的.在最优性证明中,统计估计理论起着关键作用,因为集中纠缠给出了纠缠熵的自然估计。
2002-09-04 quant-ph
On Teleportation of a Completely Unknown State of Relativistic Photon
研究了完全未知的单光子相对论态的隐形传态过程。对相对论情形的分析表明,如果没有关于待传送态的{ \it先验}信息,则在非相对论量子力学中理解的隐形传态是不可能的。由于共同真空态的存在以及微因果性原理(场算符对易关系)使得各个子系统的传播幅度的概念在物理上毫无意义,因此只能说场传播的幅度(考虑到测量过程)。当部分{ \it a priori}信息可用时(例如,只有光子的偏振态是未知的,而其空间状态是预先指定的),在相对论情况下,隐形传态确实成为可能。在这种情况下,可以使用{ \it先验}信息来“标记”相同的颗粒,以使它们有效地可区分。
2000-05-17 quant-ph
Complete quantum measurements break entanglement
量子可观测量的完全测量(英语:Complete measurement of a quantum observable,POVM)是对POVM的最大精细化版本的测量。完整的测量给出了测量结果的多重性信息,可以被视为状态准备过程。而且,任何可观测的都可以被完全测量。在这封信中,我们证明了一个完整的测量完全打破了系统,辅助系统和它们的环境之间的纠缠。最后,量子芝诺效应和完整的位置测量的后果进行了讨论。
2012-06-27 quant-ph
Entanglement generation via a completely mixed nuclear spin bath
我们发现,量子比特通过海森堡相互作用顺序耦合到一个介观静态完全混合的自旋浴可以成为高度纠缠。简单的协议产生的多体纠缠(Greenberger-Horne-Zeilinger-)状态。我们展示了通过电子与核自旋的超精细相互作用在量子点中实验实现的可行性。
2008-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement properties of positive operators with ranges in completely entangled subspaces
证明了在部分转置下,由Parthasarathy得到的多体量子系统在最大维数的完全纠缠子空间S上的投影不是正的。接下来我们证明了几个值域在S中的正算子也具有相同的性质。在这个过程中,我们构造了S的一个标准正交基,并提供了一个连接定理,以连接Parthasarthy,Bhat和Johnston的完全纠缠子空间的构造。
2014-09-17 math.FA quant-ph
Systematic entanglement concentration for unknown less-entangled three-photon W states
利用单边光学微腔中量子点自旋的光学特性,提出了一种系统的纠缠浓度方案(ECP),用于任意未知的低纠缠三光子W态.在我们的ECP中,当其中一方在其两个光子上使用奇偶校验门(PCG)获得稳健的奇宇称实例时,不仅可以获得部分纠缠的两个未知参数的三光子系统,而且在第一步保持偶宇称实例时也可以获得纠缠的双光子系统.通过利用上述具有相同参数的三光子和双光子系统作为我们ECP第二步的资源,各方可以在保持鲁棒奇宇称实例的情况下获得标准的三光子W态。同时,偶校验实例中的系统可以作为下一轮ECP的资源。我们的ECP的成功概率大大增加了迭代的ECP过程。由于该算法要求参与方的所有系数都是未知的,因此在量子通信网络中有很好的应用前景。
2015-11-01 quant-ph
Optimal estimation of two-qubit pure-state entanglement
我们提出了最佳的测量策略,用于估计未知的两个量子比特纯态的纠缠度和未知的单量子比特混合态的混合度,其中N个相同的副本是可用的。最一般的测量策略被认为是在这两种情况下,得出结论,在第一种情况下,一个本地的,虽然集体,测量足以估计纠缠,非本地属性,最佳。
1999-11-03 quant-ph
Continuous-Variable Quantum Information Distributor: Reversible Telecloning
我们提出了一个连续变量可逆远程克隆方案,利用多体纠缠作为量子信道,将未知态的信息从发送者无损耗地广播到空间上分离的多个接收者。在该方案中,利用$2M$ % -粒子纠缠将未知态的量子信息分配到$M$最优克隆和$M-1$反克隆中.对于理想的量子信息分布即最优克隆,要求$2M$ -二体纠缠是最大二体纠缠。与Look和Braunstein提出的量子遥克隆[Phys. Rev. Lett. 87,247901(2001)],该协议产生未知量子态的反克隆(或时间反转态),从而保持未知态的所有信息。
2005-10-21 quant-ph
A note on the optimality of decomposable entanglement witnesses and completely entangled subspaces
纠缠见证是量子系统中最重要的纠缠探测器之一。然而,他们的完整的表征,特别是关于最优性的概念,仍然是失踪,即使在可分解的情况下。这里我们证明了对于任何量子位-q单位可分解的EW(DEW)W,以下三个陈述是等价的:(i)服从\bra{e,f} W \ket{e,f} =0的乘积向量集跨越相应的Hilbert空间,(ii)W是最优的,(iii)W=Q^Γ,其中Q表示支持在完全纠缠子空间(CES)上的正算子,Γ表示部分转置。虽然,含义$(i)\Rightarrow(ii)$和$(ii)\Rightarrow(iii)$是已知的,在这里,我们证明(iii)意味着(i)。这是一个更一般的事实的结果,即与C^{2} \otimes C^{n}中的任何CES正交的乘积向量在部分共轭之后跨越整个空间。另一方面,在C^{3} \otimes C^{3}希尔伯特空间的情况下,已经存在DEW,其中(iii)不意味着(i)。因此,或者(i)不暗示(ii),或者(ii)不暗示(iii),并且量子位-q单元DEW所服从的上述透明表征一般不成立。
2011-04-07 quant-ph
Entanglement Teleportation via Werner States
研究了未知纠缠态通过噪声量子信道的量子隐形传态的纠缠和信息传递。我们发现,即使信道是量子关联的,未知态的量子纠缠也会在隐形传态过程中丢失。我们引入了一个基本参数的相关信息,通过噪声信道的隐形传态过程中线性耗散。通过分析关联信息的传递,我们发现初始态的纯度对复制态的纠缠度有重要影响。
2000-02-25 quant-ph
Entanglement concentration after a multi-interactions channel
不同的程序已经开发,以恢复传播后的纠缠在一个嘈杂的信道。除了一定量的噪声外,纠缠完全消失,这种信道称为纠缠破裂。本文从理论和实验上研究了两个量子比特的最大纠缠偏振态与另一个完全混合态的量子比特的强线性耦合产生的三个量子比特混合态的纠缠集中协议。由于这样的集中过程,初始纠缠可以概率恢复。此外,我们分析的情况下,顺序的线性耦合与许多退偏光子显示,由于浓度的纠缠完全恢复仍然是可能的。
2008-12-04 quant-ph
Estimating entanglement of unknown states
在实验上确定纠缠是量子信息领域的一个主要目标。一般来说,为了量化它的纠缠,需要状态的知识。在这里,我们表示的鲁棒性的一个状态的纠缠的下界仅基于可观察的能量的测量和可分性能量的计算。这使得纠缠的估计可以忽略有关状态的知识。
2006-08-18 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement concentration of high-dimensional unknown partially entangled state
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Tianjin Normal University(天津师范大学)
本文提出一种通用方案,通过交叉凯尔非线性、X-四频谐振子测量和单体投影测量,在鲍勃侧实现高维广义贝尔态的非本地纠缠浓缩,同时保留部分纠缠qubit态作为资源。
2026-04-14 quant-ph
Entanglement entropy and the determination of an unknown quantum state
通过让单个测量装置与Allahverdyan、Balian和Nieuwenhuizen提出的辅助“Ancilla”系统相互作用,可以用单个测量装置确定初始未知的量子态[Phys. Rev. Lett. 92,120402(2004)]。在两个量子比特的情况下,该过程允许通过测量三个可交换的可观测量量并且因此借助于单个装置在稍后的时间对于整个系统S + A重建感兴趣的量子比特S的初始状态。将时间t > 0处的三个可交换观测量的测量值连接到时间t = 0处的S的极化向量的分量的线性变换的矩阵的行列式用作系统S的初始状态的可重构性的指示符。我们表明,之间的联系的纠缠熵的总系统S + A和这样一个行列式的存在,并为一个纯态的消失纠缠个性化,而不需要任何测量,这些时间间隔的重建过程是最有效的。此属性对于S的类属尺寸仍然有效。在混合状态的情况下,这种连接丢失。
2008-11-28 quant-ph
The Inverse Eigenvalue Problem for Entanglement Witnesses
我们考虑纠缠证人的逆特征值问题,它要求表征其可能的频谱(或等价地,可能的频谱从矩阵的正线性映射)。我们完全解决了这个问题,在两个量子比特的情况下,我们推导出一个大家庭的新的必要条件的光谱在任意尺寸。我们还与一组绝对可分离的状态建立了自然的二元关系,并且我们完全描述了证人的特征(即,分离超平面)。
2017-08-19 quant-ph
Necessary conditions for optimality of decomposable entanglement witnesses
众所周知,最佳可分解纠缠见证的支撑是完全纠缠的。我们为最优性增加了两个必要条件:支撑的正交补必须有一个非零的乘积向量;另一个将根据凸锥的相关面给出。有了这些必要条件,我们表明,存在的例子,非最佳可分解的纠缠证人是支持完全纠缠空间的半正定矩阵的部分转置,当两个局部尺寸大于或等于3。
2012-04-27 quant-ph
Bound entanglement detection in $4 \otimes 4$ systems via generalized Choi maps
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Islamic University of Madinah(麦地那伊斯兰大学工程学院电气工程系)
本文提出一种正但不完全正线性映射,用于高维量子系统中束缚纠缠的检测。
2026-04-20 quant-ph
Machine learning-aided direct estimation of coherence and entanglement for unknown states
Jimei University(集美大学);Hunan Normal University(湖南师范大学);Shaanxi Normal University(陕西师范大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shanghai Seres Information Technology Co., Ltd(上海思必驰信息科技有限公司);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Capital Normal University(首都师范大学);Max Planck Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学促进学会数学研究所)
本文提出基于支持向量回归的机器学习方法,用于高效估计未知量子态的相干性和纠缠,通过减少实验资源消耗实现高精度的量子资源表征。
2026-01-08 quant-ph
Linear maps as sufficient criteria for entanglement depth and compatibility in many-body systems
物理变换由完全正的保迹线性映射(CPTP)描述。然而,正(P)但不完全正(CP)的映射有助于导出可分性/纠缠标准。此外,这种映射的性质可以与它们检测到的状态的纠缠性质联系起来。在这里,我们扩展了[Phys. Rev A 93,042335(2016)]中的结果,其中推导出了二分系统的充分可分性准则。特别地,我们通过提出线性映射来分析$N$ -量子比特系统的纠缠深度,当该线性映射应用于任何状态时,导致$1:(N-1)$分区的双可分状态,即,$(N-1)$ -缠结深度。此外,我们推导出的标准来检测任意$(N-n)$纠缠深度定制的状态在附近的完全去极化状态(归一化的单位矩阵)。我们还提供了可分性(或$1$ -纠缠深度)的对称部门,包括对角状态的条件。最后,我们建议如何类似的地图技术可以用来推导出一组期望值的充分条件是兼容的可分离状态或本地隐藏变量理论。我们将这篇论文献给已故的Andrzej Kossakowski,他是我们在线性地图领域的精神和智力导师。
2023-01-08 quant-ph
Measurable bounds for Entanglement of Formation
研究了任意维两体混合未知态的纠缠形成。推导了实验上可测量的编队纠缠度的上、下界。
2010-10-24 quant-ph
Protocol for Counterfactually Transporting an Unknown Qubit
量子隐形传态使用双通道绕过了不确定原理:一个是由先前共享的纠缠组成的量子通道,另一个是经典通道,两者一起允许未知量子态在距离上的非实体传输。最近已经表明,一个经典的位可以在空的空间中的两方“爱丽丝”和“鲍勃”之间进行反事实通信。在这里,通过使用我们的“双”版本的链式量子芝诺效应来实现反事实CNOT门,我们提出了第一个用于反事实地传输未知量子比特的协议,即没有任何物理粒子在Alice和Bob之间旅行-没有经典通道,也没有先前共享的纠缠。
2016-06-11 quant-ph
Witnessing the quantum discord of all the unknown states
和纠缠一样,量子不和谐也量化了量子关联。不像纠缠,它的检测是极其困难的,一个任意的二分态的量子不和谐允许自己被一个单一的可观察的,量子不和谐的见证完美地检测到。特别是,我们报告了一个单一的观察,其期望值提供了一个必要和充分条件的任意二分未知状态的四个副本消失的量子不和谐。设计了一个量子线路,仅利用局域量子比特测量来测量量子不和谐见证。
2011-02-23 quant-ph
Universal observable detecting all two-qubit entanglement and determinant based separability tests
我们构造了一个单一的可观测测量,其平均值的四个副本的{ \it未知}两个量子比特状态是足够的明确的决定是否状态是可分离的或纠缠。换句话说,存在一个普适的集体纠缠见证来检测所有的两量子比特纠缠。该测试直接与在一定程度上定量表征纠缠的函数相关联。这个函数在所谓的局域纯操作和经典通信(pLOCC)下是纠缠单调的,它们保持了局域维数。此外,它提供了严格的上界和下界的消极和并发。设计了估计未知两量子比特纠缠的基本量子计算装置。
2007-10-29 quant-ph
Opaque Attack on Three-Party Quantum Secret Sharing Based on Entanglement
在量子信道有较大损失的情况下,分析了基于纠缠和集体窃听校验的三方量子秘密共享方案的安全性。提出了一种不透明攻击方案,使得不诚实代理可以自由地窃听其他代理获取的消息,该方案在传输效率低于50%时是不安全的,特别是当它们用于共享未知的量子态时.最后,我们提出了一个一般的方法来提高QSS方案的安全性,不仅共享一个私钥,而且还共享一个未知的量子态。
2007-05-05 quant-ph
Using entanglement improves precision of quantum measurements
我们展示了如何纠缠可以用来提高一个未知的变换的估计。使用纠缠总是有益的,在提高测量的精度或稳定性方面。举例说明了相关的应用程序,无论是量子比特和连续变量
2001-09-08 quant-ph
Bidirectional quantum controlled teleportation by using EPR states and entanglement swapping
提出了一种新的双向受控量子隐形传态(BCQT)协议。基于初始Bell态的纠缠交换,两个用户可以在监督者的允许下,相互传送一个未知的单比特态。该协议适用于控制器只在一个方向上控制通信的系统。实际上,只有一个用户需要控制器的许可来重建未知的量子态。与现有的量子信道为簇态和布朗态的BCQT协议相比,该协议仅使用Bell态作为量子资源,在当前技术条件下更具有实用性.
2015-02-12 quant-ph
Observable estimation of entanglement of formation and quantum discord for bipartite mixed quantum states
我们提出了可观测的形成纠缠(纠缠)和量子不和谐(QD)的上下界,这有利于估计任意实验未知状态的纠缠和QD在有限维二分系统。这些界限可以很容易地通过一些实验测量的双重副本$\varrho\otimes\varrho$的混合状态。基于我们的结果,我们使用Schmid \textit{et al.} [Phys.Rev.Lett. \textbf{101},260505(2008)],以获得实验未知状态的λ和QD的下限和上限。
2011-11-25 quant-ph