Quantum information cannot be split into complementary parts
证明了量子信息的一个新的不可能性(不分裂定理):一个未知的量子比特(qubit)不能被分裂成两个互补的量子比特。这种不可能性,加上不可克隆定理,证明了一个未知的量子比特状态是一个单一的实体,它不能被克隆或分裂。这为量子计算和量子信息提供了新的思路。
2006-07-03 quant-ph
Complementary reductions for two qubits
关于两个量子比特的最佳状态确定,提出了关于成对互补还原的最大数量的问题。本文的主要结果是:最大数为4,即如果A1,A2,…Ak是所有4 × 4矩阵代数的两两互补(或拟正交)子代数,且它们同构于所有2 × 2矩阵代数,则k至多为4。在获得这一结果的过程中,有助于理解互补还原的结构。
2006-10-26 math-ph math.MP quant-ph
Weak continuous monitoring of a flux qubit using coplanar waveguide resonator
我们通过测量共面波导谐振腔中的传输来研究磁通量子比特。在我们的系统中,磁通量子比特与谐振器电流解耦,实现了中间耦合状态。在这种情况下,色散读出是可能的,量子位上的反作用很弱。详细的理论分析和模拟给出了与实验数据很好的一致性,并允许进行量子比特表征。
2010-05-10 cond-mat.supr-con quant-ph
Experimental investigation of the dynamics of entanglement: Sudden death, complementarity, and continuous monitoring of the environment
我们报告了一个实验研究的动态纠缠之间的一个单一的量子位和它的环境,以及对量子位独立地与个别环境相互作用,使用光子从参数下转换。量子比特被编码在单个光子的偏振中,而与环境的相互作用是通过将每个光子的偏振与其动量耦合来实现的。一个方便的Sagnac干涉仪允许几个退相干通道的实施和环境的连续监测。对于初始纠缠的光子对,在相干性消失之前观察到纠缠消失。对于单个量子比特与环境的相互作用,实验确定了连接单个量子比特特性及其与环境纠缠的互补关系的动力学。研究了单个量子比特在连续监测环境下的演化,表明即使在非激发态下发现环境,量子比特也可能衰变。这意味着可以通过局域连续监测来增加纠缠,这相当于纠缠蒸馏。我们还详细分析了从两个量子比特系统到两个相应环境的纠缠转移,在这两个环境之间可能会突然出现纠缠,并展示了在退相环境之间没有产生纠缠的情况,也没有在每个环境和相应的量子比特之间产生纠缠:最初的两个量子比特纠缠被转换为合法的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)类型的多量子比特纠缠。
2008-04-30 quant-ph
Monitoring the dynamics of an open quantum system via a single qubit
我们调查的可能性,以监测一个开放量子系统的动力学的帮助下,一个小的探针系统,耦合通过退相耦合到开放系统的兴趣。作为一个例子,我们考虑了一个耗散谐振子和一个单量子比特作为探测系统。量子比特加振荡器由有限温度量子主方程描述,其中整个系统的动力学可以解析地获得。我们发现,约化量子比特态的短时间行为(其相干性)提供了关于振荡器耗散动力学的详尽信息。观察具有不同非平衡温度的两个初始状态的这种相干性,可以确定所有的耦合常数和由外部热浴固定的平衡温度。此外,与量子位探针的移相耦合可以被认为是耗散振荡器的扰动。相应的量子保真度也可以解析计算。因此,我们找到了约化量子比特态的行为(其相干性)与保真度之间的精确关系。
2019-02-05 quant-ph
Average entanglement dynamics in open two-qubit systems with continuous monitoring
我们提出了一个全面的实现量子轨道理论的描述纠缠动力学的马尔可夫开放量子系统的两个量子比特。我们引入平均并发度来表征系统中的纠缠,并推导出一个确定性的演化方程,它取决于从环境中读取信息的方式。这种方法的灵活性被用来解决量子信息中的两个实际问题:纠缠保护和纠缠估计。我们确定一般的物理情况下,纠缠保护协议的基础上,本地监控的环境可以实现。此外,我们有条不紊地发现解开的系统动力学提供分析紧边界的未监控的纠缠在系统中的任何时候。我们的结论是显示的纠缠度的选择的方法的独立性。
2014-04-07 quant-ph
The Role of Compositionality in Constructing Complementarity Classical Structures Within Qubit Systems
本研究在量子比特系统的量子力学子理论中,构建了由单量子比特互补经典结构通过克罗内克积或Bell态组合得到n量子比特互补经典结构的流程,并用ZX-calculus规则与图论工具在双、三量子比特系统中搜索到对应数量的相互互补经典结构极大完备集。
2021-05-24 quant-ph
Monitoring the energy of a cavity by observing the emission of a repeatedly excited qubit
本研究利用色散耦合量子比特的荧光测量,实现了单次光子计数与腔内光子数跟踪,观察到光子逐一离开腔时的量子跃迁,为玻色子码量子纠错提供了新方法。
2025-02-01 quant-ph
Generation of entanglement and magic via continuous homodyne monitoring of a qubit pair
VIT-AP University(维特-阿普拉大学);Università di Bari(巴里大学);INFN, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所巴里分部);Université de Lorraine(洛林大学)
本研究通过连续零差监测两个量子比特,利用碰撞模型推导随机主方程,证明该监测能产生纠缠并增强量子魔力,且资源可通过光学相位调节。
2026-09-15 quant-ph
Continuous Monitoring of Rabi Oscillations in a Josephson Flux Qubit
在共振辐射下,量子系统可以在时间上经历相干(拉比)振荡。我们在一个连续观测的三约瑟夫森结通量量子比特中报告了这种振荡的证据,该量子比特耦合到一个调谐到拉比频率的高质量储能电路。除了简单之外,这种拉比光谱学方法还能实现约2.5微秒的长相干时间,对应于有效量子位品质因数\~7000。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Qubit purification speed-up for three complementary continuous measurements
我们考虑了三个非对易量子比特算符σ_x,σ_y,σ_z同时连续测量下的量子比特纯化。纯化动力学通过(i)平均纯化速率和(ii)达到给定纯度水平的平均时间(1-ε)量化。在理想的测量(检测器效率η=1),我们在第一种情况下,显示了一个渐进的平均净化速度为4相比,一个标准的(经典的)单检测器测量。然而,通过第二个度量--纯度的第一次通过的平均时间T(ε)--相应的加速仅为2。我们使用量子比特演化的各向同性来解释这些加速,该各向同性提供了原始测量方向和三个同时测量之间的等效性,一个测量的轴沿布洛赫矢量对齐,另一个测量的轴在两个互补方向上。对于低效检测器,η=1-δ<1,第一次通过的平均时间T(δ,ε)增加,因为量子位纯化与各向同性量子位退相竞争。在渐近高纯度极限(ε,δ<< 1)下,我们证明了这种增长具有标度行为:ΔT(δ,ε)仅是δ/ε的函数.ΔT(δ/ε)的增加在小变元时是线性的,而在大变元时则变成指数~ exp(δ/2ε)。
2012-01-18 quant-ph
Monitoring Entanglement Evolution and Collective Quantum Dynamics
我们推广了最近开发的用于监测相干量子动力学的方案,该方案具有良好的时间分辨率和低的反作用[Alfrether等人,物理修订版信函102,033602(2009)]的情况下更复杂的量子动力学的一个或几个量子位。其基本思想是用锁定技术测量量子系统对高频交流场的响应。我们证明,这种方案也允许人们观察量子动力学与许多频率尺度,如量子比特进行朗道-齐纳跃迁。此外,我们提出了如何测量两个量子比特之间的纠缠以及量子比特阵列的集体动力学。
2010-11-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Complementary Quantum Correlations Are Universal for Qubits
Peking University(北京大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
该研究证明量子比特可避免互补测量关联的重复计数,建立两量子比特关联受限于测量前量子互信息的定理,可用于获取总关联下界及量子容量下界。
2026-08-12 math-ph math.MP quant-ph
Dynamics of a qubit while simultaneously monitoring its relaxation and dephasing
退相干起源于量子信息泄漏到外部自由度中。对于一个量子位,两个主要的退相干通道是弛豫和退相。在这里,我们报告了一个超导量子比特的实验,我们在这两个通道中恢复了部分丢失的信息。我们证明,原始平均相应的测量记录提供了一个完整的量子位态的量子断层扫描,其中所有三个组件的有效自旋1/2同时测量。从实验的单个实现中,可以推断出以弛豫和/或退相通道为条件的量子比特状态所遵循的量子轨迹。量子比特的这些量子测量之间的不兼容性导致量子态的统计中的可观察结果。超导电路的高水平的可控性使我们能够探索许多制度,从芝诺效应欠阻尼拉比振荡取决于驱动,失相和松弛的相对强度。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Maximizing complementary quantities by projective measurements
在这项工作中,我们研究了所谓的数量互补量。我们主要研究了两个量子比特($q_A$和$q_B$)初始处于最大纠缠态的情况。其中之一($q_B$)与$N$ -量子比特系统($R$)相互作用。在相互作用之后,在$R$的每个量子位中执行投影测量,在独立优化程序之后选择的基础上:最大化可见性,并发性和可预测性。对于一个特定的最大化程序,我们研究的细节如何互补量的行为,条件是$q_B$和$N$量子位之间的耦合强度。我们表明,如果耦合是足够的“强”,独立的最大化程序,并发往往衰减很快。有趣的是,尽管我们考虑的是有限的$N$,但在这个模型中的并发行为类似于受到热库的两个量子比特系统的纠缠动力学。然而,可见性表现出不同的行为:其最大化对于更强的耦合常数更有效。此外,我们调查的可扩展性,或存储在系统的不同部分的信息,是如何分布不同的耦合。
2017-01-25 quant-ph
Model for monitoring of a charge qubit using a radio-frequency quantum point contact including experimental imperfections
量子轨道理论的扩展,将现实的缺陷,在测量固态量子比特是重要的量子计算,特别是状态准备和纠错的目的,以及读出的计算。以前,这已经实现了低频(直流)弱测量。在本文中,我们扩展了现实的量子轨道理论,包括射频(rf)弱测量的低透明度量子点接触(QPC),耦合到一个电荷量子比特,是用来阻尼一个经典的振荡器电路。由此产生的现实量子轨道方程必须用数值方法求解。我们提出了一个分析结果的限制内的振荡器(相对于QPC),其中振荡器奴隶的量子比特的大耗散。被认为是射频+直流工作模式。这里,QPC被偏置(直流),并受到小幅度正弦载波信号(射频)的影响。rf+dc QPC被示出为是低效率的电荷量子比特检测器,其可能仍然高于dc-QPC(其受到1/f噪声的影响)。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement protection and generation under continuous monitoring
两个量子系统之间的纠缠是量子信息的一种资源,但耗散通常会破坏它.本文考虑两个没有直接相互作用的量子比特,我们表明,即使在开放系统动力学破坏任何初始纠缠的情况下,仅仅对环境的监测可以通过过滤量子比特的状态来保持或创造纠缠.虽然我们研究的系统非常简单,但我们可以展示由于监控而具有纠缠保护或纠缠出生,死亡,重生的例子。
2012-02-09 math.PR quant-ph
We discuss monitoring the time evolution of an analog quantum simulator via a quantum non-demolition (QND) coupling to an auxiliary `clock' qubit. The QND variable of interest is the `energy' of the quantum many-body system, represented by the Hamiltonian of the quantum simulator. We describe a physical implementation of the underlying QND Hamiltonian for Rydberg atoms trapped in tweezer arrays using laser dressing schemes for a broad class of spin models. As an application, we discuss a quantum protocol for measuring the spectral form factor of quantum many-body systems, where the aim is to i…
2020-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
QSVM-RQNN: Low-Qubit Recurrent Quantum Similarity Learning for Condition Monitoring and Fault Classification
Dharmsinh Desai University(达尔姆辛赫·德赛大学);Bikash’s Quantum (OPC) Pvt. Ltd.(Bikash量子有限公司);Università degli Studi di Cagliari(卡利亚里大学)
该研究针对NISQ设备的量子资源限制问题,提出QSVM-RQNN框架,结合QSVM与RQNN实现低量子比特需求,在故障分类任务上达到有竞争力的性能,实现了性能与效率的良好权衡。
2026-10-28 quant-ph
On the complementary quantum capacity of the depolarizing channel
具有噪声参数$η$的量子比特去极化通道以概率$1-η$完美地传输输入量子比特,并以概率$η$输出完全混合状态。我们证明了它的互补通道对所有的$η>0$都具有正量子容量。因此,我们发现,存在一个单一的参数家庭的通道具有独特的属性,具有积极的量子容量,即使当这些通道的输出接近一个固定的状态独立的输入。比较与其他相关的渠道,并讨论了去极化信道的量子容量的研究难度的影响。
2018-10-02 quant-ph
How quantum correlations enhance prediction of complementary measurements
如果两个量子比特之间存在相关性,那么其中一个量子比特的测量结果可以帮助预测另一个量子比特的测量结果。这是一个有趣的问题,关于第一个量子比特上的两个互补投影测量的结果可以预测什么。为了量化这些预测,使用互补的\emph{knowledge excesses}。一个非平凡的约束,限制他们的派生。对于任何混合状态和任意测量的知识过剩是有界的一个因素,只取决于最大违反贝尔不等式。这一结果在通过自发参量下转换制备的双光子维尔纳态上得到了实验验证。
2004-06-15 quant-ph
Complementary quantum and classical records of qubit decoherence
Tokyo University of Agriculture and Technology(东京农工大学)
研究通过张量网络动力学揭示退相干过程中非经典态的条件性印记,展示温度和谱指数对非经典性的调控作用。
2026-07-01 quant-ph
Diffusive entanglement generation by continuous homodyne monitoring of spontaneous emission
我们考虑的协议,以产生两个远程量子比特之间的量子纠缠,通过联合时间连续检测他们的自发发射。我们证明了基于零差检测的方案,导致扩散量子轨迹,导致相同的平均纠缠产率作为可比的光电检测策略;这是尽管这些方案之间的两个量子比特状态动力学存在很大差异,我们详细探讨。使用不同的测量来实现相同的目的的能力可能具有实际意义;不太知名的扩散方案在短期内在超导量子位平台上似乎更可行。
2020-01-29 quant-ph
Maximal complementarity in the n-qubit Pauli group
Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Robert Bosch GmbH(罗伯特·博世有限公司)
研究 n 量子比特泡利群中简并可观测量的互补性,通过获取可观测量互补准则、联系互补集与信息纯态互补等式,证明互补集蕴含强熵不确定性关系。
2026-07-29 math-ph math.MP quant-ph
Distillation of multipartite entanglement by complementary stabilizer measurements
我们提出了一个方案的多体纠缠蒸馏驱动的一对互补的稳定剂测量,直接蒸馏更广泛的状态超出稳定剂代码状态(如格林伯格-霍恩-蔡林格状态)。我们通过构造3-qubit W态的递归协议来明确我们的想法。如果初始保真度大于阈值,则由典型退相干产生的噪声W态可以在几步内直接纯化。对于一般的输入混合状态,我们观察到分层不动点的蒸馏,即,不仅对W态,而且对2量子比特的Bell对,这取决于它们的初始纠缠。
2005-11-16 quant-ph
Theory-independent monitoring of the decoherence of a superconducting qubit with generalized contextuality
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院维也纳量子科学与技术中心);Department of Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院物理系);Perimeter Institute for Theoretical Physics(基础物理研究所)
本文提出一种不依赖理论的过程重构方法,用于监测超导量子比特的退相干现象,展示了系统在不假设量子理论的情况下如何通过广义情境性分析其退相干过程,并揭示了非马尔可夫演化特性。
2026-03-17 quant-ph
Uncertainty and certainty relations for complementary qubit observables in terms of Tsallis' entropies
两个以上的观测量的不确定性关系已经在量子信息中得到了应用,尽管通常已知的关系只适用于一对观测量。利用Tsallis $α$ -熵,我们给出了三个Pauli观测量的新的状态无关形式的不确定性和确定性关系.对于所有的实$α\in(0;1]$和整数$α\geq2$,得到了三个$α$ -熵之和的下界.这些界限是紧的,因为它们总是由某些纯态达到。相等的充分必要条件是量子比特态是泡利观测量之一的本征态。使用相对于参数$α$,我们推导出近似的下界为非整数$α\in(1;+\infty)$。在纯态的情况下,所开发的方法还允许获得上界的熵和真正的$α\in(0;1]$和整数$α\geq2$。为了应用的目的,熵边界通常与各个熵的平均值一起使用。结合所获得的边界导致一个频带,其中重新缩放的平均$α$ -熵的范围在纯态的情况下。该带的宽度基本上取决于$α$。它可以被解释为定量互补性的灵敏度的证据。
2013-04-16 quant-ph
Optimal discrimination of single-qubit mixed states
研究了单比特混合态的最小误差量子态鉴别问题。我们提出了一种方法,它使用的Helstrom条件建设性和分析,这种代数方法是现有的几何方法的补充,并解决了任意数量的任意信号状态与任意先验概率的问题。
2017-09-22 quant-ph
Time-Resolved Measurement of a Charge Qubit
我们提出了一个监测相干量子动力学的方案,具有良好的时间分辨率和低反作用,它依赖于所考虑的量子系统对高频交流驱动的响应。相应的量子主方程的近似解析解表明,输出信号的相位,这可以直接测量在实验中与锁定技术,是成比例的期望值的一个特定的系统观察。这一结果得到证实的主方程的数值解的电荷量子比特实现的库珀对盒,在那里我们专注于监测相干振荡。
2008-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Real-time Monitoring of Neon Film Growth for Electron-on-Neon Qubits
Washington University(华盛顿大学);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
本文提出利用高临界温度YBCO微波谐振器实时监测氖膜生长,通过调整驱动功率控制膜厚,为电子-氖量子比特的可控制备提供关键技术。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Homodyne monitoring of post-selected decay
我们用零差探测来监测超导量子比特的辐射衰变。根据条件概率的经典理论,如果激发态布居以稍后的投射量子比特测量为条件,则其不同于指数衰减定律。量子轨道理论占一般观测值的期望值,我们使用实验数据来显示零差检测信号是如何取决于衰减量子比特的初始状态和最终投影状态的。我们观察到,特别是,异常弱值发生在连续弱测量某些前和后选定的状态。在零差检测的情况下,密度矩阵以随机方式演化,但它被限制在布洛赫球中的特定表面。我们表明,类似的限制适用于与后选择相关的信息,从而限制了理论的预测。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simultaneous minimum-uncertainty measurement of discrete-valued complementary observables
我们已经做了第一个实验演示的同时最小的两个互补的观测值之间的不确定性产品的两个状态系统(量子比特)。部分纠缠的双光子态被用来进行这样的测量。每个光子携带初始状态的(部分)信息,从而为测量系综中每个成员的两个互补观测值留下了空间。
2000-12-22 quant-ph
Nonlocal Advantages of Quantum Imaginarity
本文建立了任意两量子比特态中量子虚数性与非局域性的联系,基于互补关系引入量子虚数性的非局域优势(NAQI),证明其蕴含量子可导引性但反之不成立,并研究了三量子比特纯态中NAQI的排除性质。
2024-11-06 quant-ph
Noisy monitored quantum dynamics of ergodic multi-qubit systems
该研究用随机矩阵方法建立含噪声非幺正受监控量子动力学的统计模型,解析了纠缠介导的演化与测量反作用的竞争,给出单/多量子比特监控的统计机制,并与量子受击陀螺实验对比验证了模型适用性。
2022-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Shifts on a finite qubit string: A class of quantum baker's maps
我们提出了两种互补的方式,其中Saraceno的对称版本的量子面包师的地图可以写为一串量子比特的移位映射。这些表示之一,自然导致家庭的量化面包师的地图。
2000-07-27 quant-ph
Complementarity between Tripartite Quantum Correlation and Bipartite Bell Inequality Violation in Three Qubit States
我们发现了一个单参数的真纠缠三量子比特纯态族,称为最大贝尔不等式违反态(MBV),它表现出最大的贝尔不等式违反约化的二分系统为一个固定量的真正的三方纠缠量化的所谓的纠缠措施。这反过来又意味着,在约化的二分系统对贝尔不等式的违反和三个量子比特态中存在的纠缠之间存在互补关系,不一定是纯的。MBV态也表现出最大的贝尔不等式违反约化的二分系统的三个量子比特的纯态与一个固定量的真正的三方相关量化的广义几何测度,一个真正的纠缠测度的多方纯态,和不和谐的单偶分数,从信息论范式的多体量子相关措施。对于广义几何测度和不和谐一夫一妻分数,分别建立了三个量子比特纯态的上述互补关系。约化二分系统的贝尔不等式违反与真正的三重关联之间的互补性表明,约化两量子比特系统中的贝尔不等式违反是以整个系统中存在的总三重关联为代价的。
2016-10-14 quant-ph
Decoherence of two coupled singlet-triplet spin qubits
我们研究了一对电容耦合的单重态-三重态自旋量子比特。我们通过两个互补的度量来描述两量子比特的退相干,即耦合量子比特振荡的衰减时间和纠缠态制备的保真度。我们提供了一个定量的地图,它们依赖于电荷噪声和场噪声,我们强调的磁场梯度作为一个有效的工具,以抑制退相干,由于电荷噪声在每个单重态-三重态量子位。
2017-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Knowledge excess duality and violation of Bell inequalities
分析了两个量子比特任意混合态$S,M$的单拷贝最大违反贝尔不等式对两个互补知识过剩的约束.互补知识超过${\bf ΔK}(Π_{M}\to Π_{S})$和${\bf ΔK}(Π'_{M}\to Π'_{S})$量化了从对量子位$M$执行的投影测量$Π_{M},Π'_{M}$预测对量子位$S$的互补投影测量$Π_{S},Π'_{S}$的结果的能力的增强。对于任何状态$ρ_{SM}$和任意的$Π_{S},Π'_{S}$和$Π_{M},Π'_{M}$,知识过剩满足以下不等式${\bf ΔK}^{2}(Π_{M}\to Π_{S})+{\bf ΔK}^{2} (Π'_{M}\to Π'_{S})\leq (B_{max}/2)^2$,其中$B_{max}$是单拷贝局部操作(局部滤波和酉变换)下违反贝尔不等式的最大值。特别地,对于贝尔对角状态,仅测量值$Π_{S},Π'_{S}$和$Π_{M},Π'_{M}$的适当选择就足以使不等式饱和。
2004-04-26 quant-ph
Quantum control of the environment in open quantum systems enables rapid qubit reset
School of Physics, Trinity College Dublin(都柏林三一学院物理学院);Trinity Quantum Alliance(都柏林量子联盟)
通过控制开放量子系统环境中的纠缠态,实现快速且高保真度的量子比特重置,利用时间依赖耦合协议在10 ns内将激发态人口降至10^-6。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement dynamics in open two-qubit systems via diffusive quantum trajectories
我们利用量子扩散轨道证明了在自发发射下两量子比特纠缠的时间演化可以用最优连续监测来充分表征。我们分析确定这个最佳的解开,并推导出一个确定性的演化方程系统的并发。此外,我们提出了一个实验,以监测纠缠动力学的二体二能级系统,并确定从一个单一的轨迹的解纠缠时间。
2010-11-21 quant-ph
The Geometry of Qubit Decoherence: Linear vs. Nonlinear Dynamics in the Bloch Ball
本文通过线性与非线性方法分析量子比特退相干的几何特性,揭示了布洛赫球中混合态轨迹与SU(2)对称性对开放量子比特动力学的影响。
2025-11-28 quant-ph
EPR steering is an important quantum resource in quantum information and computation. In this paper, its applications in quantum teleportation are investigated. First of all, the upper bound of the average teleportation fidelity based on the EPR steering is derived. When the receiver can only perform the identity or the Pauli rotation operations, the X-type states which violate the three-setting linear steering inequality could be used for teleportation. In the end, the steering observables and the average teleportation fidelities of the two-qubit reduced states for three-qubit pure states mai…
2022-09-21 quant-ph
Identification of three-qubit entanglement
提出了一种利用泡利算符的期望值来识别三比特纯态纠缠的方法。明确给出了区分完全可分、双可分和真正纠缠态的充要条件。该方法可以推广到多部高维情况。对于三比特混合态,我们提出了两种关于互补观测量期望值的不等式。其中一个不等式在检测部分正转置的量子态的纠缠时具有优势,另一个不等式则能检测出真正的纠缠。结果为实验上的纠缠识别提供了一种有效的方法。
2013-01-18 quant-ph
Resonances, Recurrence Times and Steady States in Monitored Noisy Qubit Systems
Bar-Ilan University(巴伊兰大学);University of the Bundeswehr Munich(慕尼黑联邦国防军大学)
研究噪声监控量子比特系统中的非平衡稳态和复发时间,发现噪声影响稳态行为,通过统计物理模型解释监控驱动的无限温度稳态与热弛豫的竞争。
2026-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-Qubit Spin-Boson Model in the Strong Coupling Regime: Coherence, Non-Markovianity, and Quantum Thermodynamics
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦浦尔理工学院)
研究双量子自旋-玻色子模型在强耦合下的相干性、非马尔可夫性和量子热力学特性,通过HEOM和RCM方法分析耦合特性及熵产计算。
2026-01-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Three qubit entanglement within graphical Z/X-calculus
应用范畴量子力学的合成技术分析了3比特量子纠缠。特别是由于邓肯和作者之一的互补可观测量和相应的相位的图形演算被用来构建两个真正的三方SLOCC类的3-qubit纠缠态,GHZ和W的代表成员。这很好地说明了在W-和GHZ-类态中分别发现的成对和全局三重纠缠。一个新的概念的concernentarity允许我们在抽象的图解演算中的居民的W类;这些方法扩展到更一般的多体量子比特状态。
2011-03-14 cs.LO quant-ph
Optimal joint measurement of two observables of a qubit
海森堡的测量不确定性关系量化了我们可以如何联合测量两个互补的可观测量,并吸引了许多实验和理论的关注最近。在这里,我们提供了在联合测量量子比特的两个可观测量时的最坏情况误差之间的精确权衡,即,所有允许和禁止的错误对,特别是不对称的错误对,都被精确地确定。对于每一对最佳误差,我们提供了一个最佳的联合测量,是可实现的,而不引入任何附属和纠缠。讨论了可能的实验实施方式,并且多伦多实验[Roxley等人,物理修订版信函109,100404(2012)]可以容易地适应于两个正交可观测量的最佳联合测量。
2014-02-16 quant-ph
Locally observable conditions for the successful implementation of entangling multi-qubit quantum gates
从量子门对仅两组互补输入态的操作获得的信息足以估计门的量子过程保真度。在纠缠门的情况下,这些条件可以用来预测多量子比特纠缠能力从两个非纠缠本地操作的并行性。然后,可以预测门的高度非经典特征,例如从两个完全经典的输入输出关系的相似性中违反局部实在论,而不会产生任何实际的纠缠。
2005-09-01 quant-ph
Joint qubit observables induced by indirect measurements in cavity QED
本研究针对量子力学中可观测量需加噪声才可联合测量的特性,探究腔QED场景下间接时间连续测量诱导的联合量子比特可观测量,发现可通过监测方案和腔初态调控其性质,且零差检测正交分量可得到最优有偏联合可测量可观测量对。
2024-06-19 quant-ph
Stochastic action for the entanglement of a noisy monitored two-qubit system
本文研究局域噪声下受监测双量子比特系统的纠缠演化,通过构造随机哈密顿量并发展图解方法,揭示了短时振荡与长时稳态纠缠的非单调关系。
2024-03-13 quant-ph
A magic three-qubit Veldkamp line of $W(5,2)$, i.\,e. the line comprising a hyperbolic quadric $\mathcal{Q}^+(5,2)$, an elliptic quadric $\mathcal{Q}^-(5,2)$ and a quadratic cone $\widehat{\mathcal{Q}}(4,2)$ that share a parabolic quadric $\mathcal{Q}(4,2)$, the doily, is shown to provide an interesting model for the Veldkamp space of the latter. The model is based on the facts that: a) the 20 off-doily points of $\mathcal{Q}^+(5,2)$ form ten complementary pairs, each corresponding to a unique grid of the doily; b) the 12 off-doily points of $\mathcal{Q}^-(5,2)$ form six complementary pairs, e…
2019-05-20 math-ph math.CO math.MP
Entanglement dynamics and performance of two-qubit gates for superconducting qubits under non-Markovian effects
Institute for Complex Quantum Systems and IQST, Ulm University(乌尔姆大学复杂量子系统与IQST研究所)
研究两量子比特架构在非马尔可夫效应下的纠缠动力学与性能,分析旋转波近似在去纠缠动力学中的有效性,探讨量子比特-热源相关性对量子计算设备改进的影响。
2026-04-11 quant-ph
Quantification of Entanglement in Three-Qubit Systems
Department of Physics, Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学物理系)
通过Acín规范表示,利用全局并发度度量研究三量子比特纯态的纠缠量化,并与三纠缠度和三方负性比较,揭示了多体关联的互补信息。
2026-06-03 quant-ph
Introduction to Experimental Quantum Measurement with Superconducting Qubits
量子技术由于其潜在的革命性应用而迅速发展。特别是,超导量子比特提供了量子计算所需的强光-物质相互作用,并且原则上可以扩展到高水平的复杂性。但是,要在超导电路中获得量子力学的全部好处,需要对这类系统中量子物理的各个方面都有深刻的理解。其中最关键的一个方面是测量的概念和测量过程下量子系统的动力学。本文档旨在从实验的角度对量子测量的概念进行教学介绍。我们研究了连续监控下单个超导量子比特的动力学。我们证明了弱测量是研究开放量子系统的量子动力学和量子热力学基本问题的通用工具。
2019-04-19 quant-ph