Effect of Quantum Information Scrambling on Bound Entangled States
该研究探讨量子信息置乱对束缚纠缠态的影响,发现置乱虽会降低整体纠缠,却能在束缚纠缠态的可分部分产生近似稳定纠缠,从而激活这类难提纯的噪声纠缠态。
2024-06-21 quant-ph
Production of Information and Entropy in measurement of entangled states
研究了纠缠态的分类问题。纠缠态相对于量子比特空间的对称群的变换的不变性导致通过该群的不可约表示对系统的所有状态进行分类。如果一个子系统的熵超过整个系统的熵,则表明系统中存在纠缠。
2007-02-05 quant-ph
On the Uncertainty of the Ordering of Nonlocal Wavefunction Collapse when Relativity is Considered
时间测量顺序和因此的空间性纠缠粒子对的波函数的瞬时坍缩的起源可以根据观察者的参考系而改变。这可能导致一个悖论,似乎两个测量都在另一个之前坍缩了波函数。我们解决这个悖论,演示如何试图确定的纠缠对测量顺序引入不确定性,使测量顺序不可能知道。
2013-10-18 quant-ph
Entangled multiplet by angular momentum addition
我们给出了在物理实验室中容易观察到的四量子比特系统的可见纠缠态。这是因为2-qubit系统的纠缠态来自于通过角动量加法构造的单重态和三重态。我们证明了4-qubit系统具有不同于GHZ或W型纠缠态的新纠缠态
2002-12-24 quant-ph
Concentration for unknown atomic entangled states via cavity decay
提出了一种利用腔衰减实现未知原子纠缠态纠缠浓缩的物理方案。该方案以原子态为定态量子比特,光子态为飞行量子比特,利用部分纠缠态对的概率性,可以得到一个接近的最大纠缠态。
2005-10-06 quant-ph
Detection of mixed bipartite entangled state in arbitrary dimension via structural physical approximation of partial transposition
本研究基于部分转置的结构物理近似方法,提出三种任意维混合两体负部分转置纠缠态的实验可实现检测判据,给出纠缠度新的实验可测上下界,并在两量子比特、三量子比特-量子比特系统中验证了判据。
2019-10-18 quant-ph
s-ordered phase-sum and phase-difference distribuitons of entangled coherent states
研究了双模相干态Bell叠加态的$s$序相位和与相位差分布。这些分布分别对纠缠相干态的相位和和差敏感。它们显示了纠缠态信息的丢失,并且对于某些序$s$可能呈现负值。
2004-05-13 quant-ph
Physical interpretation of generalized two-mode squeezing operator revealed by virtue of the transformation of entangled state representation
利用P-序积算符内的积分方法和纠缠态表象的性质,揭示了广义双模压缩算符(GTSO)的新的物理解释,发现它可以分解为自由空间传播算符、单模和双模压缩算符以及薄透镜变换算符的乘积.这对设计产生各种压缩态光的光学器件是有用的。重点讨论了GTSO引起的纠缠态表象的变化。
2015-11-16 math-ph math.MP 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
Physical implementation for entanglement purification of Gaussian continuous variable quantum states
详细描述了从实际的高斯连续变量纠缠态高效生成最大纠缠态的纠缠纯化方案。该协议的物理实现进行了广泛的分析,使用高精细度腔和腔增强交叉克尔非线性。特别是,我们考虑到许多不完善的实验方案,并计算其影响。对有关实验参数给出了定量要求。
2000-09-26 quant-ph
Excluded states in entangled systems: technical and conceptual aspects
由于不可能将确定的状态归属于纠缠系统的组成部分,这就限制了泡利原理在这一背景下的适用范围。我们分析的概念和物理方面的问题,通过研究的实际范围的原则和相关系统中的排斥的概念扩展的可能性。当纠缠较弱时,如氦原子的典型情况,该原理可以近似地应用。非完备性质集的概念在论证中起着至关重要的作用,它也澄清了原子量子数的物理意义;它们是多粒子性质,而不是单电子性质。相反,对于强纠缠,被排除的状态是独立的原则。我们描述了其中的一些状态,很多时候是由多费米子态的对称性决定的。
2018-06-07 quant-ph
Accessibility of physical states and non-uniqueness of entanglement measure
对物理状态进行有序化是唯一地量化状态的某些物理性质的关键。在局域操作和经典通信(LOCC)下,两体纯纠缠态在渐近极限下是完全有序的,并由著名的纠缠熵唯一量化。然而,我们发现,即使在渐近极限下,混合纠缠态在LOCC下也是部分有序的。因此,纠缠测度的非唯一性是在渐近可转换的操作概念的基础上理解的。
2004-05-21 quant-ph
Contextuality of quantum fluctuations characterized by conditional weak values of entangled states
物理性质的量子涨落可以在对该物理性质至少部分敏感的任何测量的测量统计中观察到。量子理论表明,物理性质所取的值的有效分布取决于确定这些值所基于的特定测量上下文,并且弱值已被识别为描述量子涨落对测量上下文的这种依赖性的上下文值。在这里,通过考虑与量子参考纠缠的系统,探讨了经典统计和量子上下文之间的关系。然后,系统的量子波动可以通过参考的精确投影测量来操纵,从而导致量子波动的不同上下文值,这取决于由参考的测量确定的有效状态准备上下文。结果表明,混合态统计与大范围的潜在背景是一致的,表明背景的精确定义需要在态的制备和测量中具有最大的量子相干性.
2020-12-04 quant-ph
Laguerre-Gaussian modes: entangled state representation and generalized Wigner transform in quantum optics
通过引入一种新的纠缠态表象,证明了拉盖尔-高斯(LG)模是二维振子的轨道角动量和光子总数算符的公共本征矢量的波函数,它可以由反射场和透射场之间相位差为φ =Pi/2 π的50:50分束器产生.在此基础上,利用相似变换下的Weyl序不变性,直接得到了LG的Wigner表示,它可以看作是厄米高斯模的广义Wigner变换.
2010-08-28 quant-ph
Efficient generation of random multipartite entangled states using time optimal unitary operations
我们回顾了使用重复的两个量子比特门的协议的随机纯态的产生。我们研究了收敛对Haar多体纠缠态的依赖性。我们调查的最佳生成这样的状态的物理(实时)的时间需要应用的协议,而不是在其他作品中使用的门的复杂性的观点。对于给定的哈密顿量,这个物理时间可以在量子速降线形式主义提供的理论框架内得到。以各向异性海森堡哈密顿量为例,我们发现不同的最佳量子门出现根据在每种情况下使用的最优性的观点。我们还研究了不同的纠缠测度对收敛到随机纠缠态的影响。
2008-07-23 quant-ph
Entanglement is not very useful for estimating multiple phases
多个阶段(或交换酉)的估计的问题被认为是。这是一个完全未知的酉运算估计的子模型,在最近的工作中已经表明,通过使用纠缠输入态和纠缠测量,有相当大的改进。在这里,它表明,当估计交换幺正,实际上没有优势,在使用纠缠输入状态或纠缠测量。
2004-08-25 quant-ph
Entangled state for constructing generalized phase space representation and its statistical behavior
基于Einstein-Podolsky-Rosen的量子纠缠概念,我们构造了与纠缠态相关的广义相空间表象|γ>_{e},赋予了明确的物理意义。这组状态构成了一个完整的非正交表示。的Weyl序形式|Gamma>_{ee}_<Gamma|它清楚地表现出边际分布的统计行为,|Gamma>_{ee}_<Gamma|。最小不确定性关系服从|Gamma>_{e}也被证明。
2008-08-15 quant-ph
The Fully Depolarizing Noise Conjecture for Entangled Physical States: A Twenty-Year Perspective
本文回顾2006年关于纠缠物理量子比特中相关误差的完全退极化噪声猜想,指出其若成立将挑战可扩展量子容错,并讨论近期实验进展及两个相关研究方向。
2026-09-29 cs.CC quant-ph
Theory of packaged entangled states
纠缠态包含了粒子的所有物理性质,无论是在理论物理还是应用物理中都有着重要的意义。然而,这种纠缠态的存在和性质目前还不清楚。在这里,我们从理论上证明了粒子-反粒子对可以形成所谓的包装纠缠态,它封装了完全识别粒子所必需的所有物理量。在包装纠缠态中的粒子是不确定的,并表现出不寻常的性质。随后,我们讨论了这些新的纠缠态的可能应用,即,将粒子(或反粒子)的整个量子态传送到任意大的距离而无需经典通道的协议,将新的纠缠态从一个粒子对转移到另一个粒子对,以及对可观测宇宙的物质-反物质不对称性的新解释。
2017-04-21 physics.gen-ph quant-ph
Semiconductor devices for entangled photon pair generation: a review
纠缠是量子力学系统最迷人的特性之一;当两个粒子纠缠时,测量其中一个粒子的特性可以立即知道另一个粒子的特性,无论它们之间的距离如何。在复杂的实验装置上进行量子力学基础的基础研究的同时,我们今天帮助量子信息技术的萌芽,这些技术必将利用纠缠来实现各种各样的应用,如安全通信,计量学和计算。在正在研究的不同物理系统中,涉及光子组件的系统可能发挥核心作用,在这种情况下,半导体材料在微型芯片中集成几个量子组件方面表现出巨大的潜力。本文综述了发射纠缠光子的半导体器件的最新进展。我们将介绍允许产生纠缠的物理过程和表征它的工具;我们将概述过去几年的主要最新成果,并强调未来发展的前景。
2017-02-28 quant-ph
Hardware-efficient entangled measurements for variational quantum algorithms
本文提出硬件高效纠缠测量(HEEM),仅允许物理相连量子比特间纠缠,在不增加电路深度的情况下减少所需电路数量,从而提升NISQ设备上分子哈密顿量评估效率,并在H₂O分子基态能量估计中验证其优于局域测量和任意纠缠测量。
2023-05-26 quant-ph
The operational advantages provided by non-classical teleportation
隐形传态的标准基准是隐形传态的平均保真度,根据这个基准,并不是所有的状态都对隐形传态有用。然而,最近的研究表明,所有的纠缠态都会导致非经典的隐形传态,没有经典的方案能够复制传送给鲍勃的状态。在这里,我们研究这一结果的业务意义。一方面,我们证明了每一个纠缠态是有用的隐形传态,如果被认为是一个广义的平均保真度的隐形传态的量子关联。另一方面,我们显示了一个特定的纠缠态和纠缠测量的隐形传态的强度-作为量化的鲁棒性的隐形传态-精确地表征他们的能力,提供一个优势的子信道歧视的任务与边信息。这种联系使我们能够证明,在这个鉴别任务中,每个纠缠态在充当量子存储器时都优于所有可分离态。最后,在一个资源理论的范围内的隐形传态,我们表明,考虑的两个操作任务提供完整的套单调的两个偏序的基础上的概念的隐形传态模拟,一个经典的,和一个量子。
2020-04-16 quant-ph
Hight temperature generation of entangled light in parametrically excited micro and nano-ring ressonators for integrated optics
我们提出了一个物理方案,以产生纠缠光在高温下,通过使用环形谐振器的折射率的周期性调制的电磁场的真空波动的激发。我们考虑的耗散和退相干过程中产生的耦合系统与环境在有限的温度和表明,产生的纠缠的总量不依赖于温度,这只会影响系统产生这样的纠缠量所需的时间。
2019-10-27 quant-ph
Physical realization of realignment criteria using structural physical approximation
本文利用结构物理近似方法将重排映射近似为完全正映射,提出了一种可物理实现的可分性判据,能有效检测NPTES和PPTES纠缠态。
2023-07-08 quant-ph
Topological phase for entangled two-qubit states and the representation of the SO(3)group
讨论了$SO(3)$群的两比特最大纠缠态(MES)表示.我们分析了$SO(3)$和实验上可实现的双量子位MES之间的对应关系。因此,我们提供了一个新的解释最近提出的一些实验的基础上MES。利用量子光学的工具,我们用双量子位微扰理论处理了中子干涉测量中的一些经典实验,这些实验表明自旋$1/2$粒子在磁场中进动产生了$π$相。通过这样做,我们可以分析最近提出的实验--以及未来的同类实验--与过去进行的实验相比,将在多大程度上涉及新的物理方面。我们认为,所提出的实验确实扩展了显示$SO(3)$的双重连通性的可能性,尽管对于这种情况,结果有必要将$SU(2)$的元素映射到作用于两级系统的物理操作上。
2005-11-03 quant-ph
Error free Quantum Reading by Quasi Bell State of Entangled Coherent States
光场的非经典态在量子信息科学中有着重要的应用。非经典状态的有效性取决于作为信号的物理参数是连续的还是数字的。本文研究了纠缠相干态的准贝尔态在Pirandola开创的经典数字存储器的量子读出中的作用。这是离散量子鉴别的一个典型例子。我们证明了准贝尔态在量子读出中具有任何经典态都不能获得的无差错性能。
2011-09-13 quant-ph
On the reality of EPR paradox
我们认为,在量子理论中所谓的纠缠态并不是特例,在我们理解量子世界的概念基础时值得特别注意。它们是通过进入子系统的基态来构造复合系统的基态,并将其描述为一个整体。虽然一个系统被认为是一个整体,但形成纠缠态的单个成员没有物理意义。因此,没有物理基础的爱因斯坦,波多尔斯基和罗森(EPR)的相关性产生的过程中衰减的系统,在纠缠态,到其组成部分。贝尔引入的量子世界的非定域性也是如此。
2010-05-18 quant-ph
Bell violation with entangled photons, free of the fair-sampling assumption
违反贝尔不等式是一种实验观察,它迫使人们放弃一种局部的现实世界观,也就是说,在这种世界观中,物理性质是在测量之前(概率上)定义的,并且与测量无关,没有任何物理影响可以传播得比光速更快。所有这些实验违反都需要额外的假设,这取决于它们的具体构造,使它们容易受到所谓的“漏洞”的影响。“在这里,我们使用光子和高效超导探测器来违反贝尔不等式,从而关闭了公平采样的漏洞,即不假设测量光子的样本准确地代表整个系综。此外,我们证明了我们的设置可以实现单侧设备无关的量子密钥分发的两侧。这代表了与基础测试和有前途的量子应用相关的重大进展。
2013-01-15 quant-ph
Modeling dynamics of entangled physical systems with superconducting quantum computer
我们在实五量子比特超导量子处理器IBMqx 4上实现了几种量子算法,对自旋为1/2的粒子通过玻色子场直接和间接相互作用的动力学进行了量子计算。特别是,我们专注于由于在系统的初始状态的纠缠的存在而产生的影响。动力学是实现在一个数字的方式使用Trotter扩展的进化算子。我们的研究结果表明,在我们的模型的基础上实际设备的动力学是由量子干涉效应是高度敏感的初始状态的相位参数。我们还讨论了我们的方法的局限性,由于设备的不完善,以及可能的规模向更大的系统。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Entangled Photon-Electron States and the Number-Phase Minimum Uncertainty States of the Photon Field
利用由一个自由电子和一个量子化辐射场模组成的系统的能量本征方程的精确解析解,研究了一类数相最小测不准态的物理意义。Jackiw(1968)已经得到了使光子数与Susskind和Glogower(1964)余弦算符的不确定性积最小的模的态。然而,到目前为止,这些状态仍然仅仅是数学结构,没有任何物理意义。证明了量子电动力学中最基本的基本相互作用--即自由电子与量子化辐射场模的相互作用--很自然地导致上述最小测不准态的产生。结果表明,从高激发态发展的纠缠光子-电子态,通过与高斯电子波包的相互作用,可以构造Jackiw型的最小测不准态.在电子的坐标表示中,这些态的展开系数的物理意义是同时检测到一个电子和一定数量的光子的联合概率幅。在这些状态的联合占领概率保持其功能的形式随着时间的推移,但他们从点到点的时空变化,这取决于所检测到的electron. An纠缠熵来自光子数分布和电子的密度算符的分析。
2008-04-04 quant-ph
Entangled quantum cellular automata, physical complexity, and Goldilocks rules
元胞自动机是一种相互作用的经典比特,它表现出从分形到随机数生成器再到图灵完备计算的各种涌现行为。我们发现,量子元胞自动机(QCA)可以表现出复杂性的意义上的复杂性科学,描述生物学,社会学和经济学。当QCA在我们通过平衡活动和停滞定义的“金发女孩规则”下进化时,QCA表现出复杂性。我们的Goldilocks规则生成强大的动力学特征(纠缠呼吸),网络结构和动力学与复杂性一致,以及持续的熵波动。当今的实验平台--里德伯阵列、捕获离子和超导量子比特--可以实现我们的金发姑娘协议,使复杂性科学与我们的QCA所揭示的量子计算之间的联系变得可测试。
2021-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CG
Entangled quantum currents in distant mesoscopic Josephson junctions
考虑两个相距较远的介观SQUID环。双模非经典微波源用相关光子照射两个环。在这种情况下,约瑟夫森电流是量子力学算符,并且它们相对于微波的密度矩阵的期望值产生实验观察到的电流。经典相关(可分离)和量子力学相关(纠缠)的微波被认为是,它们的约瑟夫森电流的影响进行量化。两个不同的例子,涉及微波数态和相干态的结果。结果表明,通过两个环中的约瑟夫森结的隧道电子对的量子统计是相关的。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spatially entangled Airy photons
在过去的十年中,艾里光束一直是广泛研究的主题,导致新的物理见解和各种应用。本文将艾里光束的概念推广到量子领域。我们利用经典艾里光束泵浦,通过自发参量下转换,在双光子艾里态的叠加态中产生纠缠光子。我们发现,纠缠的艾里光子保留经典艾里光束的有趣的属性,如自由加速和减少衍射,同时表现出非经典的反关联。
2019-09-22 physics.optics quant-ph
Projected d-wave superconducting state: a fermionic projected entangled pair state study
我们研究的物理投影d-波配对状态使用他们的费米投影纠缠对态(fPEPS)表示。首先,我们使用高斯fPEPS近似d波Bardeen-Cooper-Schrieffer态。接下来,我们将得到的状态转换为fPEPS张量,并实现Gutzwiller投影,通过修改局部张量元素来消除双重占用。张量网络表示的投影d-波配对状态,使我们能够评估物理量的热力学极限,而不采用Gutzwiller近似。尽管有非常少的变分参数,这种物理动机张量网络状态显示出竞争力的能量为掺杂的t-J模型。我们期望这样的构造为变分张量网络计算提供有用的初始状态和指导。
2023-03-25 cond-mat.str-el quant-ph
Physical-Layer Supervised Learning Assisted by an Entangled Sensor Network
University of Arizona(亚利桑那大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
许多现有的量子监督学习(SL)方案考虑在经典描述中先验给出的数据。在不久的将来,只有嘈杂的中间尺度量子(NISQ)设备可用,它们的量子加速等待量子随机存取存储器(qRAM)和容错量子计算的发展。然而,也存在大量SL任务,其数据由传感器获取,例如,基于成像传感器产生的数据的模式分类。解决这样的SL任务自然需要利用来自量子传感和量子计算两者的工具的集成方法。我们引入了由纠缠传感器网络(SLAEN)辅助的监督学习,作为在物理层执行SL任务的一种手段。SLAEN中传感器之间共享的纠缠增强了提取被调查对象的全局特征的性能。我们利用SLAEN构建一个纠缠辅助支持向量机的数据分类和纠缠辅助主成分分析器的数据压缩。在这两个方案中,变分电路被用来寻求最佳的纠缠探测态和测量设置,以最大限度地提高纠缠使能的{增强}。我们观察到,SLAEN享有可观的纠缠使能的性能增益,即使在存在损失的情况下,在传统的策略中,经典的数据是由可分离的传感器获得的,随后由经典的SL算法处理。SLAEN可以通过现有技术实现,为构建NISQ设备开辟了一条可行的道路,这些设备提供了超越最佳经典设备的无与伦比的性能。
2019-10-31 cs.LG physics.optics quant-ph
Tensor network representations from the geometry of entangled states
张量网络态提供了强关联量子系统的成功描述,其应用范围从凝聚态物理到宇宙学。任何张量网络态家族都拥有一个潜在的纠缠结构,它由沿着边缘的最大纠缠态图给出,这些边缘确定了要收缩的张量的指数。最近,更一般的张量网络已经被考虑,其中边缘上的最大纠缠态被替换为格元上的多体纠缠态。底层图的结构和纠缠态的维数都会影响收缩这些网络的计算成本。利用纠缠态的几何性质,我们提供了一种构造有效键维较小的张量网络表象的方法。我们用kagome晶格上的共振价键态来说明我们的方法。
2020-09-03 math-ph math.MP quant-ph
Dual-isometric Projected Entangled Pair States
针对高维多体物理态高效表征难题,提出满足双等距条件的新型PEPS,可高效计算此前难处理的局域可观测量与两点关联函数,保留丰富物理结构且参数仅次 leading 级修正,还可编码通用量子计算、表征拓扑序到平庸序的相变。
2024-11-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Experimental certification of millions of genuinely entangled atoms in a solid
量子理论预言,纠缠也可以在宏观物理系统中持续存在,尽管在实验上证明它仍然存在困难。最近,已经取得了重大进展,并报道了多达2900个原子之间的真正纠缠。在这里,我们展示了1600万个真正纠缠的原子在一个固态量子存储器中,通过一个光子的吸收来制备。我们开发了一个纠缠见证的基础上的集体效应的定向发射结合发射光的非经典性质的真正纠缠粒子的数量进行量化。该方法适用于广泛的物理系统,即使在有重大损失的情况下也是有效的。我们的研究结果阐明了多体纠缠在基于集合的量子存储器中的作用,这是实现对未来量子网络至关重要的高单光子过程保真度的必要先决条件。在更基本的层面上,我们的结果揭示了某些类别的多体纠缠态的鲁棒性,与,例如,薛定谔猫态,纠缠的深度可以在前所未有的规模上得到实验证明。
2017-10-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Highly Entangled 2D Ground States: Tensor Network, Order Parameter and Correlation
University of Oslo(奥斯陆大学);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
该研究给出首批含面积律-广延纠缠熵相变的二维基态的精确张量网络表示与关联解析结果,推广了一维全息张量网络,并通过随机表面高度标度分析了自旋与颜色sector关联,丰富了奇异相变表征。
2025-03-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement and superposition are equivalent concepts in any physical theory
我们证明了任何两个一般概率理论(GPTs)是纠缠的,在这个意义上说,他们的复合表现出纠缠态或纠缠测量,当且仅当他们都是非经典的,这意味着没有状态空间是一个单纯形。这建立了(局部)叠加原理和全局纠缠存在的普遍等价性,以完全理论独立的方式有效。作为我们的技术的应用程序,我们表明,所有非经典的GPT表现出强烈的形式的状态和测量的不兼容性,并使用此来构建一个版本的BB84协议,在任何非经典的GPT。
2021-09-09 math-ph math.MP quant-ph
QMetrology from QCosmology: Study with Entangled Two Qubit Open Quantum System in De Sitter Space
本文的主要目的是应用参数估计理论和Fisher信息形式的量子精密测量的概念,研究在马尔可夫近似下某些物理量在两纠缠量子比特系统的开放量子动力学中的作用。存在着各种物理参量来表征这类系统,但它们不能被看作是任何量子力学的可观测量。必须进行详细的参数估计分析,以确定这些量的物理上一致的参数空间。利用经典Fisher信息(CFI)和量子费舍尔信息(QFI)对这些参数进行了正确的估计,这些参数对描述开放量子系统的非平衡和长程量子纠缠现象具有重要意义.量子精密测量与经典参数估计理论相比,具有双重优越性,提高了参数估计的精度和准确度。此外,本文还提出了一种新的量子精密测量方法,它克服了传统的参数估计方法。我们还提出了一个有趣的结果,复苏的平衡功能在后期的时间尺度,所产生的长期量子纠缠在早期的时间尺度,并提供了一个物理解释相同的贝尔不等式违反在早期的时间尺度引起的非定域性。
2021-03-25 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th