A two-qubit algorithm involving quantum entanglement
量子纠缠现象是实现量子计算的基础,并且需要至少两个量子比特来演示。然而,Deutsch算法和Grover的两位搜索算法都没有使用纠缠。我们开发了一个类似于Deutsch的问题,在这里我们考虑了所有可能的二元函数,并区分它们的偶数或奇数性质。解决这个问题的量子算法需要两个量子比特级别的纠缠。最终的解决方案表明,NMR实现的问题将导致有趣的结果。
2000-06-14 quant-ph
Experimental few-copy multi-particle entanglement detection
量子技术导致了各种各样的应用程序,这些应用程序的性能超过了经典技术。为了构建量子设备,必须验证它在低于某个错误阈值的情况下运行。最近,由于技术的发展,使实验实现的量子态的复杂性不断增加,这些任务必须应用于大的多量子比特状态。然而,由于系统规模呈指数级增长,在这种情况下,像量子纠缠验证这样的任务变得难以执行。在这里,我们开发了一个通用的框架,将任何纠缠见证到一个资源有效的概率方案。我们发现,检测纠缠的信心指数增长的个人检测事件的数量。为了对我们的研究结果进行基准测试,我们通过实验验证了使用三个单光子源在电信波长下工作产生的光子六量子比特簇状态中存在纠缠。我们发现,它的存在可以证明至少99.74%的置信度,通过检测20个副本的量子态。此外,我们还证明了真正的六量子比特纠缠是通过使用112个状态副本来验证的,置信度至少为99%。我们的协议可以用非常低的副本数来执行,使其成为验证大规模量子设备的实用和适用的方法。
2018-10-27 quant-ph
Relation between classical communication capacity and entanglement capability for two-qubit unitary operations
双量子比特操作的特征可以在于它们的通信能力,包括有和没有自由纠缠,以及它们产生纠缠的能力。我们建立了一组不等式,给出了两个量子比特酉操作的能力排序。具体来说,我们表明,纠缠创造和双向通信的能力,没有纠缠援助至少是一半的双向通信能力与纠缠援助一样大。此外,我们表明,可以使用系综进行的双向通信可以通过两个量子比特的幺正操作增加两倍的操作的纠缠容量。
2004-01-09 quant-ph
Thermal entanglement in the two-qubit Heisenberg XYZ model
研究了温度T下处于热平衡的两量子比特一维XYZ海森堡链的纠缠。我们得到了该系统的纠缠度随哈密顿量和T参数变化的解析表达式。我们表明,依赖于耦合常数之间的关系,它是可能的,以增加系统的纠缠量增加其各向异性。我们还用数值方法证明了对于所有的耦合常数,纠缠都是温度T的单调递减函数,证明了我们必须至少在z方向上有一个外部磁场,才能得到纠缠随温度T增加的行为.
2004-09-03 quant-ph
Protecting entanglement of twisted photons by adaptive optics
研究了自适应光学(AO)对纠缠光子轨道角动量(OAM)量子比特态在自由空间传输的校正效率,以逆转中等程度的大气湍流畸变.我们表明,AO可以显着减少串扰的编码子空间内和外的模式,从而稳定对湍流纠缠。该方法为湍流中的OAM光子建立了可靠的量子信道,并将用于安全量子通信的阈值湍流强度至少提高了两倍。
2018-01-04 quant-ph
Two-mode photon-added entangled coherent states and their entanglement properties
本文研究对纠缠相干态进行局域光子添加后形成的双模光子添加纠缠相干态,利用纠缠熵和准概率函数分析其纠缠与统计性质,证明光子添加可提高纠缠量。
2023-04-11 quant-ph
Quantifying the Operational Cost of Multipartite Entanglement
DISAT, Politecnico di Torino(都灵理工大学 DISAT);School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University(康奈尔大学电气与计算机工程学院)
本文提出了一种量化多体纠缠的操作成本方法,通过最大化双体纠缠度量来确定k体纠缠的实验成本,并计算了扩展的k体纠缠产率。
2026-02-13 quant-ph
Experimental detection of entanglement with optimal-witness families
我们报告的实验中,一个确定,与最少的层析工作,是否一个未知的双光子偏振态纠缠或可分离。该方法测量整个家庭的最佳纠缠证人。我们引入自适应测量方案,大大加快了纠缠检测。对不同秩的状态进行了实验,我们发现与计算机模拟的结果很好地吻合。
2014-09-28 quant-ph
Bringing entanglement to the high temperature limit
当两个线性耦合的谐振子被参数驱动并耗散到两个独立的热浴中时,在很高的温度下存在纠缠非平衡态。这一结果具有双重意义:首先,它从根本上将经典-量子边界转移到我们实验能力允许的最高温度,其次,它可以帮助将当前实验装置的温度提高至少一个数量级操作。
2010-10-11 quant-ph
All Optical Implementation of Multi-Spin Entanglement in a Semiconductor Quantum Well
我们使用超快光脉冲和相干技术来创建自旋纠缠态的非相互作用的电子绑定到施主(至少三个)和至少两个Mn 2+离子在CdTe量子阱。我们的方法,依赖于局域激子和顺磁杂质之间的交换相互作用,原则上可以应用于纠缠大量的自旋。
2002-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Creating high dimensional time-bin entanglement using mode-locked lasers
我们提出了一个新的方案来产生两个光子系统之间的高维纠缠。这个想法是基于参数下转换与泵浦脉冲序列产生的锁模激光器。我们通过使用光程差等于两个泵浦脉冲之间的距离的双向干涉仪进行Franson-type Bell测试,从实验上证明了该方案的可行性。通过这个实验,我们可以证明至少维度D=11的双光子态的纠缠。最后,我们提出了一个可行的实验来显示一个高维双光子态的Fabry-Perot效应。
2002-04-29 quant-ph
Negative entanglement measure for bipartite separable mixed states
我们定义了一个可分态的负纠缠度量,它表示要将非纠缠态转变为纠缠态至少需要补偿多少纠缠。对于两量子比特系统和高维系统中的某些特殊类态,给出了负纠缠测度的显式表达式和下界,并且对于两体可分纯态,负纠缠测度总是为零。负纠缠测度可以作为描述纠缠动力学和量子相变的有用量。在横向伊辛模型中,尽管这些双格点约化密度矩阵没有纠缠,但当接近量子相变的临界值时,负纠缠测度的一阶导数发散.在一维玻色-哈伯德模型中,当接近量子相变临界点时,NEM作为$t/U$的函数从零变到负.
2010-12-18 quant-ph
Decoherence of multi-dimensional entangled coherent states
对于光的纠缠态,纠缠量和对噪声的敏感度通常都随着态中光子的数量而增加。研究了一组特殊的态--多维纠缠相干态的纠缠灵敏度折衷。这些态具有任意大的纠缠量$E$,只要光子数至少是$2^{2E}$阶。我们计算了由于光子吸收损失,纠缠衰减的速度以及纠缠的剩余量。我们发现,对于非常小的损失的纠缠损失的量是等于$2/\log(2)\approx 2.89$ ebits每个吸收的光子,无论数量的纯态纠缠$E$一开始。相反,对于较大的损失,它往往是剩余的纠缠量是独立的$E$。这可能为创建具有固定纠缠量的状态提供有用的策略。
2005-03-28 quant-ph
Entanglement and control operations in Ising interactions of bipartite qubits
为了理解伊辛模型产生的纠缠与材料磁性之间的关系,已有几位作者研究了这种纠缠,主要是使用两个或多个粒子的一维或二维模型。本文在三维空间中求解了包含非均匀磁场的两部分伊辛模型的演化,详细研究了相互作用产生的纠缠特性。为了确定纠缠见证的候选者,我们发展了纠缠与能量或自旋之间的关系。最后,给出了该模型的一些基本量子控制操作,以保证系统在两部分之间传递信息时保持系统的性质。当初始状态完全已知时,这些最后的控制方案是有用的,以获得系统上的域。它防止引入更复杂的控制方案,通常是必要的,当初始状态至少部分未知。
2008-09-29 quant-ph
Manipulating sudden death of entanglement of two-qubit X-states in thermal reservoirs
研究了两个量子比特与统计不相关热库相互作用系统中纠缠突然死亡(ESD)的操纵。研究表明,对于最初准备的两个量子位的X态,可以借助Peres-Horodecki准则推导出一个简单的(必要且充分的)ESD准则。这个标准意味着,与零温度的情况相反,在至少一个库的有限温度下,所有最初制备的两个量子位X态都表现出ESD。一般条件下,得出ESD可以加速,延迟,或避免。
2008-10-22 quant-ph
Entanglement-swapping for X-states demands threshold values
基本的纠缠交换方案可以被看作是一个允许在四量子比特系统的不同对之间重新分配贝尔态属性的过程。完成这项任务需要执行冯·诺依曼测量,将一对因子分解的量子比特随机投射到四个贝尔状态之一上。在这项工作中,我们提出了一个类似的方案,通过在两个局部量子比特上执行相同的贝尔-冯·诺依曼测量,每个量子比特最初通过X状态与空间上遥远的量子比特相关。这个过程没有条件地交换X特征,而输入纠缠在一定条件下部分分布在四个可能的结果态中。具体来说,我们得到了两个阈值的输入纠缠,以使结果态是不可分的。此外,我们还发现存在两种可能的结果纠缠度,一种大于输入纠缠度,另一种小于输入纠缠度;获得最大结果纠缠度的概率小于获得最小结果纠缠度的概率。此外,我们还计算了一些特殊的初始X态的纠缠分布。
2013-11-26 quant-ph
Quantifying entanglement of formation for two-mode Gaussian states: Analytical expressions for upper and lower bounds and numerical estimation of its exact value
形成纠缠用最小纠缠纯态的纠缠熵来量化一个态的纠缠度,这种度量只有在特殊情况下才有解析表达式,而对于任意态,找到一个封闭的公式仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中,我们专注于双模高斯态,我们推导出窄的上限和下限的措施,得到严格的几个特殊情况。进一步,我们证明了计算任意双模高斯态的形成纠缠度的实际值的问题归结为一个简单的单参数优化过程,并且我们提供了一个有效的数值计算算法.
2019-05-10 quant-ph
Monogamy of Entanglement Bounds and Improved Approximation Algorithms for Qudit Hamiltonians
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本文证明了无单粒子项的双局部量子比特哈密顿量的新的纠缠单生界限,并展示了基于匹配的简单算法在一般图和有限度图中能以至少1/d或1/d+Θ(1/D)的精度近似最大能量,优于随机分配方法。
2026-04-20 quant-ph
Entanglement-induced collective many-body interference
结合纠缠与多粒子干涉,提出一种干涉测量装置以观测N粒子干涉并严格抑制低阶干涉,在四光子干涉仪中实验演示了非局域的高可见度集体四体干涉图样。
2024-06-30 quant-ph
Entanglement for any definition of two subsystems
量子态纠缠的概念通常是相对于固定的二分态来定义的。事实上,全局基的改变总是可以将纠缠态映射到可分离态。然而,当考虑一组状态时,情况就不同了。在这项工作中,我们定义了一个“绝对纠缠集”的量子态的概念:对于任何可能的选择的全球基础,至少有一个国家的集合是纠缠的。因此,对于所有的二分拆,即子系统的任何可能的定义,集合都具有纠缠的特征。我们提出了一个最小的例子,这种现象,在$\mathbb{C}^4 = \mathbb{C}^2 \otimes \mathbb{C}^2$的一组四个国家。此外,我们还提出了一个绝对集合纠缠的定量度量。为了降低这个数量,我们开发了一种基于多项式优化的方法来执行酉上的凸优化,这是独立的兴趣。
2020-11-11 quant-ph
Entanglement of superpositions in zero-energy subspace: insights from stabilizer theory
Faculty of Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系);Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);Artificial Intelligence Research Institute (AIRI)(人工智能研究院)
本研究利用稳定子理论与多项式方法,探究几何局域自旋-1/2链零能子空间中叠加态的纠缠特性,确定链两半的最小纠缠熵,发现特定哈密顿量下该最小值满足体积定律,并提出新的精确本征态构建思路。
2026-10-16 quant-ph
Massively-multiplexed generation of Bell-type entanglement using a quantum memory
混合光子-物质纠缠的高速率生成仍然是量子网络架构的基本构建块,从而实现诸如量子安全通信或量子分布式计算之类的协议。虽然已经做出了巨大的努力来克服限制当前系统的效率和相干时间的技术约束,但是重要的补充方法是采用并行和多路复用架构。在这里,我们遵循这种方法,实验证明了在超过500种模式中产生二分偏振纠缠光子态,其中第二个光子的可编程延迟由波矢复用冷原子量子存储器中的量子位存储实现。我们证明Clauser,Horne,Shimony,Holt不等式违反超过3个标准差,持续至少45 μs的存储时间为一半的模式。在偏振和波矢量自由度之间形成混合纠缠的能力不仅提供了复用能力,而且还为新协议带来了前景。
2021-03-15 quant-ph
Bell inequality test with entanglement between an atom and a coherent state in a cavity
研究了腔中相干态光场与二能级原子纠缠的贝尔不等式检验。为了检测这样的测试腔场,光子开/关测量和光子数宇称测量,分别进行了研究。当使用光子开/关测量时,至少需要50%的检测效率来证明违反了贝尔不等式。使用辅助原子和原子探测器可以有效地测量腔场的光子数宇称,这导致了大程度的贝尔违反Cirel'son的界限。我们还分析了场和原子模式的退相干效应,并讨论了所需的条件进行贝尔不等式测试免费的局域性漏洞。
2012-01-30 quant-ph
Experimental relative entanglement potentials of single-photon states
本研究通过实验生成单光子态并开展双量子比特态层析,测定了多种纠缠势,验证了相对纠缠势的理论边界及耗散可提升单光子态相对非经典性的反直觉结论。
2024-08-01 quant-ph
Reducing the detection of genuine entanglement of n qubits to two qubits
我们提出了一个检测纯多比特态真实纠缠的判据。为此,我们定义了一个称为丢失一个量子比特算子的算子,它不同于约化密度算子。通过应用丢失一个量子比特算符从多量子比特状态获得的状态被称为其投影状态。我们证明了一个纯乘积n-量子比特态的所有投影态都是纯乘积态,只要它不能被写为一个单量子比特态和一个真正纠缠的(n-1)-量子比特态的乘积。我们还证明了一个纯n-量子比特态是真正纠缠的,只要这个态至少有两个真正纠缠的(n-1)-量子比特投影态。通过重复丢失过程,我们将纯n比特态纠缠的检测降为纯2比特态纠缠的检测。并编写了相应的LISP程序。
2021-10-04 quant-ph
Minimal-error quantum state discrimination versus robustness of entanglement:More indistinguishability with less entanglement
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈立什-钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员机构)
本文研究了量子态鉴别与纠缠鲁棒性之间的关系,发现更少纠缠可带来更多不可区分性,并通过数值实验验证了相关边界条件。
2024-02-07 quant-ph
Teleporting two-qubit entanglement across 19 qubits on a superconducting quantum computer
本文在127量子比特IBM Quantum设备上实现跨越19个量子比特的两量子比特纠缠隐形传态,比较了后选择测量分类和动态电路修正两种方法,发现基于负性纠缠度量的路径选择在维持纠缠方面优于门错误图。
2025-08-15 quant-ph
The versatility of continuous-variable asymmetric tripartite entanglement allows Alice and Clare to keep secrets from Bob
完全对称的三重高斯纠缠纯态不会出现双模Einstein Podolsky-Rosen(EPR)转向。这意味着任何两个参与者都不能使用单边设备无关量子密钥分发(1 SDI-QKD)的安全性来共享量子秘密,而不涉及第三个参与者。它们最多限于安全性较差的标准量子密钥分发(S-QKD)。在这里,我们表明,至少有一些不对称的三方系统可以表现出二分EPR转向,使两个参与者可以使用1 SDI-QKD,而不涉及其他。这是可能的,因为连续变量三重纠缠的混杂关系不同于离散变量系统。我们分析了两个不同的系统,这些属性表明,非对称系统具有额外的灵活性程度没有发现在对称的。
2016-07-22 quant-ph
Discrete Wigner distribution for two qubits: a characterization of entanglement properties
研究了Wotters引入的双量子比特的离散Wigner分布的性质。特别地,我们分析了Wigner分布图像中的纠缠特性,通过考虑Wigner函数(WF)的负性和边缘分布的相关性。我们表明,一个状态是纠缠的,如果相应的离散WF假设的值中至少有一个是小于一定的临界值(负)。然后,基于部分转置准则,我们建立了密度矩阵的可分性和与该密度矩阵及其部分转置矩阵相关的WF的非负性之间的关系。最后,我们推导出一个简单的不等式-涉及一个给定的WF的协方差矩阵元素-这似乎提供了一个可分性标准强于一个基于局部不确定性关系。
2006-06-07 quant-ph
Fermionic Entanglement in Superconducting Systems
我们研究了有限超导系统精确基态中费米子纠缠的不同度量。它首先表明,全球性的措施,如一体纠缠熵,它代表了最小的相对熵之间的确切基态和一组费米高斯态,表现出密切的相关性与BCS间隙,饱和在强超导制度。正准动量的单粒子态$k$和它们的时间反演的伙伴$\bar{k}$之间的二分纠缠也表现出同样的行为。与此相反,纠缠与约化密度矩阵的四个单粒子模式$k,\bar{k}$,$k',\bar{k}'$,这可以通过一个适当定义的费米子并发测量,表现出不同的行为,显示出一个峰值附近的超导转变状态$k,k'$接近费米能级,并成为小的强耦合制度。在后者中,这种简化态反而表现出有限的互信息和量子不和谐。虽然第一个措施,可以正确地估计与BCS近似,以前的四个层次的并发严格超出后者,至少需要一个粒子数投影BCS处理其描述。讨论了以往各种纠缠测度的形式性质。
2018-06-12 quant-ph
Entanglement Cost of Optimal Distributed Quantum State Purification
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));QudeLeap Research(QudeLeap 研究)
本文确定了去极化噪声下任意二分纯态最优两拷贝纯化所需预共享纠缠:一ebit最大纠缠对足够,且任何达到最优的资源态形成纠缠至少一ebit,为量子网络噪声管理提供纠缠需求基准。
2026-09-22 quant-ph
Efficient single-photon-assisted entanglement concentration for partially entangled photon pairs
我们提出了两个现实的纠缠浓度协议(ECP)的纯部分纠缠光子。一个部分纠缠光子对可以在一定概率下仅用一个辅助单光子集中成一个最大纠缠对,而传统的最大纠缠光子对至少需要两个部分纠缠对。我们的第一个协议是用线性光学实现的,第二个是用交叉克尔非线性实现的。与其他ECP相比,它们不需要知道初始状态的精确系数。利用线性光学,在目前的实验条件下是可行的。由于交叉克尔非线性,它不需要复杂的单光子探测器,并且可以重复使用以获得更高的成功概率。另外,第二种协议可以获得更高的纠缠转换效率,并且可能是目前为止最经济的一种。同时,这两种协议都具有操作量小、通信简单等优点,更适合于多光子系统的集中。所有这些优点使得这两种协议在当前的长距离量子通信中非常有用。
2012-02-10 quant-ph
Exponential Advantage of Multipartite Entanglement over Quantum Communication with Applications to Bounded-Storage Cryptography
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);QuSoft, CWI and University of Amsterdam(QuSoft、CWI和阿姆斯特丹大学)
该研究确立了多体纠缠相较无预共享纠缠的量子通信的指数优势,构造了双源随机数提取器,在受限存储密码学中实现了纠缠与无纠缠量子侧信息的指数分离。
2026-07-31 quant-ph
One-shot quantum state exchange
量子态交换是两个用户在渐近设置中交换他们各自的量子信息的量子通信任务。在这项工作中,我们考虑一个一次性版本的量子态交换任务,其中用户持有初始状态的单个副本,他们通过纠缠辅助的本地操作和经典通信交换他们的初始状态的部分。我们首先推导出执行此任务所需的最小纠缠量的下限,并提供初始状态的条件,使协议成功的纠缠成本为零。基于这些结果,我们揭示了两个反直观的现象,在这个任务中,这使得它不同于传统的交换操作。一种是用户如何处理自己的对称信息以降低纠缠代价。另一个结果表明,在此任务之后,用户有可能获得额外的共享纠缠。
2019-05-29 quant-ph
Spatial correlations and entanglement in a hybrid system of N fermion pairs with harmonic interaction
本研究基于Moshinsky模型,分析了谐波受限N对费米子混合系统基态在不同二分划分下的空间关联与纠缠,提出考虑粒子可区分性的纠缠度量,发现纠缠随配对数和相互作用强度变化,并揭示屏蔽效应,深化了对费米子系统量子关联的理解。
2025-05-24 quant-ph
When can gravity path-entangle two spatially superposed masses?
最近有人提出了一个引力量子效应的实验测试,其中引力场纠缠两个质量的能力被用作其量子性质的证据。关键的想法是,如果引力可以在两个质量之间产生纠缠,那么它必须至少具有一些量子特征(即,两个非对易观测值)。在这里,我们讨论现有的模型耦合物质和重力预测这个实验。坍缩型模型、弯曲时空中的量子场论以及各种诱导引力都不能预言纠缠的产生;因此,通过在实验中观察纠缠就可以排除它们。相反,局部线性化的量子引力模型预测,质量可以纠缠在一起。我们分析了在这种模型中建立纠缠的机制,模拟了引力辅助的两量子比特门。
2018-03-24 quant-ph
Generating and verifying entangled itinerant microwave fields with efficient and independent measurements
通过将压缩的传播微波场和非压缩的真空场在一个混合器(微波分束器)上耦合,我们在两个输出模之间产生了纠缠。通过对两个输出模进行独立有效的单正交测量,我们验证了我们已经产生了纠缠态。我们观察到的纠缠见证$E_\mathrm{W}=-0.263^{+0.001}_{-0.036}$和负性$N=0.0824^{+0.01}_{-0.0004}$的测量效率至少为$26\pm{0.1}\%$和$41\pm{0.2}\%$通道1和2。这些测量结果表明,输出的双模态违反可分性准则,因此证明纠缠。传播微波之间的这种共享纠缠为利用超导微波系统构建量子网络提供了重要资源。
2015-02-13 quant-ph
Simultaneous transmission of hyper-entanglement in 3 degrees of freedom through a multicore fiber
本研究利用多芯光纤同时传输能量-时间、偏振和路径三个自由度的超纠缠光子,验证了至少95%的贝尔态保真度,并兼容1560 nm电信波段,为高速量子密钥分发奠定基础。
2022-08-23 quant-ph
Deviation from maximal entanglement for mid-spectrum eigenstates of local Hamiltonians
针对局部哈密顿量的谱中部本征态,证明其平均纠缠熵与最大熵及热力学熵存在至少正常数偏差,揭示与随机态的差异。
2024-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Bifurcating entanglement-renormalization group flows of fracton stabilizer models
本文研究了三维空间中双不变拓扑稳定子模型的纠缠-重整化群流。分形模型被观察到分叉纠缠重整化,一般返回至少一个副本的原始模型。基于这种行为,我们制定了分形相位的分叉等价的概念,广义叶状分形等效。商超选择扇区的概念也相应地推广。我们计算了一系列例子中的分叉纠缠-重整化群流,并在此基础上,提出了关于三维纠缠不变拓扑稳定模型分类的一些建议。
2019-09-26 cond-mat.str-el quant-ph
Spontaneous entanglement leakage of two static entangled Unruh-DeWitt detectors
两个处于静止状态的纠缠二能级Unruh-DeWitt探测器,当其中至少有一个探测器不与环境量子场隔离时,会自发地释放纠缠。由于探测器与环境之间存在永恒的相互作用,探测器激发态的自发发射和真空场的涨落影响了这种负效应。因此,这表明两个纠缠的量子比特在自由落体到黑洞视界的过程中变得不那么连通。
2023-01-18 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum entanglement of dark matter
如果暗物质是超轻标量粒子的玻色-爱因斯坦凝聚,则宇宙中的暗物质具有量子纠缠。在这个理论中,由于凝聚态的量子性质,星系的任何两个区域都是量子纠缠的。我们计算了一个典型的星系晕的纠缠熵,它至少是$O(ln(M/m))$,其中$M$是晕的质量,$m$是暗物质粒子的质量。这种纠缠可以从星系的旋转曲线或暗物质密度的干涉图样中推断出来。
2018-11-24 astro-ph.GA hep-th quant-ph
How much delocalisation is needed for an enhanced area law of the entanglement entropy?
考虑一维空间中具有Bernoulli无序的随机二聚体模型。对于足够小的混乱,我们表明,纠缠熵表现出至少一个pharmically增强面积法,如果费米能量与局部化长度发散的模型的临界能量相一致。
2019-11-09 math-ph math.MP math.SP
Witnessing Entanglement In Compton Scattering Processes Via Mutually Unbiased Bases
我们提出了一个量子信息理论版本的Klein-Nishina公式。这个公式挑选出的数量,先验的可见性,量化的能力,推导出单光子的偏振特性。克劳斯型结构允许直接概括到多光子情况,与用于例如代谢PET成像(正电子发射断层扫描仪)的正电子素的衰变相关。理论预测,但从未实验证明,两个或三个光子的状态应该是纠缠的。我们提供了一个实验上可行的方法来见证这些过程通过MUBs(相互无偏基地),利用玻尔的互补性纠缠。最后但并非最不重要的是,我们提出明确的情况下,举例说明几何和纠缠的相互关系,包括其潜在的隐形传态方案或贝尔不等式违反或在未来检测人类癌症的关系。
2018-07-13 hep-ph quant-ph
Quantum Entanglement in the Two Impurity Kondo Model
为了量化两个杂质近藤系统中的量子纠缠,我们计算了系统的纠缠度、负纠缠度和冯诺伊曼熵.两个近藤杂质的纠缠被证明是由两个竞争的多体效应,近藤效应和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用,$I$。由于基态的自旋-转动不变性,杂质之间的自旋-自旋关联唯一地决定了共存性和负性。发现杂质自旋之间存在一个临界的最小反铁磁关联,这是两个杂质自旋纠缠所必需的。讨论了双杂质Kondo问题的临界值与不稳定不动点的关系。具体地说,在固定点处,杂质自旋之间没有纠缠。只有当RKKY相互作用交换能$I$至少比近藤温度$T_K$大几倍时,才会产生纠缠(量子信息处理(QIP)是可能的)。根据杂质自旋-自旋关联给出了准等离子体的定量判据。
2005-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Operational Entanglement of Symmetry-Protected Topological Edge States
利用一种考虑粒子数超选择性的纠缠测度,研究了量子保护拓扑边态的非局域性质。以半满M腿Su-Schrieffer-Heeger(SSH)阶梯为例,证明了拓扑性质和可从边界提取的操作纠缠是密切相关的.具有至少两个填充边态的拓扑相位具有实现真正的、非二分的、多体纠缠的潜力,这种纠缠可以转移到量子寄存器中。当填充的边缘态充分局域在由用户控制的晶格位置上时,纠缠是可提取的。我们表明,此外,可以推断出从本地粒子数谱之间的纠缠的发病单独和提出一个实验协议来研究打破贝尔不等式。
2020-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement and quantum correlations in many-body systems: a unified approach via local unitary operations
局域幺正操作允许一个统一的方法来量化的二分量子系统的组成部分之间的量子相关性。对于纯态,在最小微扰局域幺正操作下,给定态与其像之间的距离是量子纠缠的真实度量,即所谓的响应纠缠,通过凸屋顶结构可以将其推广到混合态.另一方面,当直接定义在受局域幺正操作扰动的混合态上时,这样的距离被证明是量子相关性的真正度量,即所谓的响应不和谐。利用这个统一的框架,我们详细比较了无限XY量子自旋链中两体纠缠和两体量子不协调的保持和破坏基态以及有限温度下的热态.研究结果表明,在保序基态中,两点量子不协调超过两点纠缠,而在破缺基态中,两点量子不协调被强烈抑制,两点纠缠基本不变.在热态下,对于一定的哈密顿参数,我们证明了两两量子不和谐和两两纠缠可以随着热涨落的增加而增加。
2015-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological Entanglement Entropy of Fracton Stabilizer Codes
纠缠熵提供了量子物质的二维带隙拓扑相的强有力的表征,与拓扑量子场论(TQFT)对它们的描述密切相关。分形拓扑序是三维有间隙的拓扑有序的物质状态,但这些相位的TQFT描述的存在仍然是一个悬而未决的问题。我们发现,三维分形相位的特点,但至少部分地,在其基态波函数的纠缠熵的普遍结构。我们明确计算的纠缠熵的两个原型分形模型-"X立方体模型“和”Haah的代码“-并证明存在的拓扑贡献,规模线性子系统的大小。我们通过Schriffi-Wolff变换表明分形子模型的拓扑纠缠对哈密顿量的任意局部扰动是鲁棒的。最后,我们认为这些结果可以推广到表征无序分形子模型的激发态中的局域保护分形子拓扑序。
2018-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Monotonicity of the Holevo quantity: a necessary condition for equality in terms of a channel and its applications
给出了一个信道关于有限秩状态族的可逆性(充分性)条件。这个条件表明,一个量子信道保持至少一个(离散或连续)的状态与秩$\leq r$系综的霍尔沃量具有r-部分纠缠破坏互补通道。这一结果的几个应用被认为是。特别是,它表明,符合的约束Holevo容量和量子互信息的量子信道至少在一个满秩状态意味着该信道是纠缠破坏。
2013-11-10 math-ph math.MP quant-ph
Against Collapses, Purity and Separability Within the Definition of Quantum Entanglement
在本文中,我们将反对传统的量子纠缠的定义,它隐含地建立在几个广泛的(形而上学的)前提下,这些前提与QM的形式主义没有任何关系。我们将通过对量子数学结构的天真解释来说明这些前提是如何被引入的,这种解释武断地假设理论谈论的是由纯态(一般来说是叠加态)代表的“小粒子”,当测量发生时,这些纯态会突然“坍缩”。在本文的第二部分,我们将提出一个非崩溃的方法QM,使不使用任何粒子形而上学,逃避需要参考时空可分性或限制某些预测的定值二元属性。我们的论文最后得出结论的基本需要重新定义的概念量子纠缠,至少在以下情况下:i)非崩溃的解释QM;或,ii)任何其他的解释,放弃的想法,QM使参考“小粒子”。
2018-08-25 physics.hist-ph quant-ph
Entangling cavity modes in a double-cavity optomechanical system
研究了强耦合条件下双腔光机系统中腔模的纠缠。该系统由两个光机械系统组成,它们之间通过单光子跳跃耦合。在光子辐射压力的作用下,腔模之间可以产生纠缠。腔模之间的并发至少是机械模之间的并发的两倍。此外,当改变耦合强度与机械模共振频率的比值时,对腔场和机械模的纠缠度的影响也不同。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entanglement in neutrino oscillations
基本粒子物理中的味振荡与单粒子态的多模纠缠有关。我们表明,模式纠缠可以表示在味跃迁概率,因此,单粒子纠缠态获得一个精确的操作特性的背景下,粒子混合。我们详细讨论了两味和三味中微子振荡的物理相关的情况,包括CP破坏的有效措施。我们讨论了将单中微子态编码的量子信息转移到空间离域的双味荷电轻子态的实验方案,从而表明,至少在原则上,中微子混合的单粒子纠缠态是量子信息任务的合理物理资源。
2009-04-17 astro-ph hep-ph hep-th
Area-law entangled eigenstates from nullspaces of local Hamiltonians
量子多体系统中的本征态热化意味着高能本征态类似于随机矢量。识别至少有一些本征态是非热的系统是一个突出的问题。在这项工作中,我们表明,相互作用的量子模型,有一个零空间-一个退化的子空间的本征态在零能量(零模式),这对应于无限的温度,提供了一条路线,非热本征态。我们分析表明,存在一个零模式,可以表示为一个矩阵的产品状态的某类本地哈密顿量。在更一般的情况下,我们使用子空间解纠缠算法来生成零模的正交基,其特征在于增加纠缠熵。我们显示的证据面积法纠缠缩放的最小纠缠零模式在广泛的参数制度,导致一个猜想,所有本地哈密顿与零空间功能零模式与面积法纠缠缩放,因此,打破强热化假设。最后,我们发现零模式的约束模型,并提出设置观察他们的实验签名。
2021-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Interplay between computable measures of entanglement and other quantum correlations
复合量子系统可以处于一般状态,其特征不仅在于纠缠,而且还在于更一般的量子关联。这两个非古典特征之间的相互作用仍然没有完全理解。在这项工作中,我们研究了这个问题,重点是可计算和可观察的措施,这种相关性:纠缠量化的负N,而一般的量子相关性测量的(归一化)几何量子discord D_G。对于双量子比特系统,我们发现在纯态上,几何不协调退化为负平方,而对于任意混合态,关系式$D_G \geq N^2$成立。后者的结果被严格地推广到两个qudit系统的纯态,Werner态和各向同性态的任意d,并提供了数值证据,其有效性的任意状态的qubit和qutrit以及。我们的研究结果建立了一个有趣的层次结构,我们猜想是普遍的,两个相关的和实验友好的非古典指标之间。这与一般量子关联至少应该包含并且通常超过复合量子系统的混合态上的纠缠的直觉相联系。
2011-11-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP