Experimental study of nonclassical teleportation beyond average fidelity
量子隐形传态建立了两个可以进行经典通信的独立部分共享的纠缠态与连接双方的量子信道之间的对应关系。量子隐形传态的标准基准是基于输入态和输出态之间的平均保真度,它表明某些纠缠态并不导致可以被证明是量子的信道。最近的研究表明,如果我们考虑一个微调的见证,那么所有的纠缠态都可以被证明产生一个非经典的隐形传态通道。在这里,我们通过实验证明了一个完整的表征一个新的家庭这样的证人,在物理学评论快报提出的类型。119,110501(2017)在不同的噪声条件下。此外,我们展示了非经典的隐形传态使用量子态,不能达到平均隐形传态保真度以上的经典限制。我们的研究结果在量子信息协议中具有重要意义,也可能导致量子技术的新应用和质量认证。
2018-02-27 quant-ph
Identifying genuine quantum teleportation
量子隐形传态是一种利用量子测量和最大纠缠的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)对传输未知量子态的方法。众所周知,所有的纠缠态都表现出所谓的“非经典隐形传态”,这是经典的测量-准备策略所不能模拟的。在这里,我们提出了一个新的基准,它揭示了并非所有的非经典隐形传态都是真正的量子力学。相反,有一个更强大的经典隐形传态模型,其中包括测量准备模仿作为一个特殊的情况下,可以描述某些非经典的隐形传态。使这样一个一般的经典模型失效表明真正的量子隐形传态,其中对态和测量都是真正的量子力学。我们证明了EPR转向使真正的量子隐形传态,而不是纠缠。新的基准可以很容易地用于实际实验,以确保真正的量子隐形传态的实现。本文给出的结果为实现真正的量子隐形传态是必不可少的量子信息处理提供了严格的标准。
2021-11-30 quant-ph
High-fidelity teleportation beyond the no-cloning limit and entanglement swapping for continuous variables
实验证明了连续变量量子隐形传态的不可克隆性。我们传送了一个相干态,并达到了0.70 $\pm$ 0.02的保真度,超过了2/3的无克隆限制。为了转移输入量子态的非经典性,必须超越这个极限。通过使用我们的高保真传送器,我们演示了纠缠交换,即量子纠缠的传送,作为非经典传递的一个例子。
2005-04-27 quant-ph
Disentanglement, Bell-nonlocality violation and teleportation capacity of the decaying tripartite states
在这项工作中,动力学的解纠缠作为衡量的三方负性和贝尔非局域性作为衡量的程度违反的多体贝尔型不等式进行了研究。结果表明,对于初始的三比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)或{ \it W}类态制备,Bell非定域性在热库的影响下会突然死亡.此外,所有的Bell非局域态对非经典隐形传态都是有用的,而有纠缠态不违反任何Bell型不等式,但仍然产生非经典隐形传态保真度。
2012-05-13 quant-ph
To share and not share a singlet: control qubit and nonclassicality in teleportation
本文研究了控制量子比特叠加态在量子隐形传态中的作用,提出两种控制协议,发现叠加能在宽参数范围内提供超越经典混合的量子优势,且优势与量子相干性相关。
2025-02-03 quant-ph
On the Nonlocality of the Quantum Channel in the Standard Teleportation Protocol
通过展示一种新形式的Bell-CHSH不等式的违反,Zukowski最近建立了标准完美隐形传态协议中利用的量子相关性不能通过任何局部隐变量模型来恢复。允许协议中的量子信道状态由两个自旋为1/2的粒子的任意密度算符给出,我们证明了只有当信道状态本身违反Bell-CHSH不等式时,才能违反广义形式的Zukowski隐形传态不等式。另一方面,虽然它是足够的一个隐形传态过程中有一个非经典的保真度定义为保真度超过2/3的信道状态违反贝尔-CHSH不等式,我们表明,这种违反并不意味着违反Zukowski的隐形传态不等式或其任何推广。然而,如果隐形传态的保真度超过$2/3(1+1/2\sqrt{2})\approx .90$,这一推论就成立了,这表明存在一个保真度小于0.90的非经典值的区域,标准的隐形传态协议可以用局部隐变量来建模。
2001-03-14 quant-ph
Quantifying quantum correlation of quasi-Werner state and probing its suitability for quantum teleportation
研究了光子加和在设计量子态的单模和双模(二分关联)非经典性质中的重要性。具体地,我们分析了两个规范化二分$m$ -光子附加相干态叠加而成的准Werner态的Wigner函数的行为。这使得我们能够使用维格纳对数负性(WLN)来量化量子态中存在的非经典性的数量,而量子相关性则是根据并发性、形成纠缠和量子不和谐来测量的。双模态的WLN对应于单模非经典性和量子关联的总和,并且这两者都被观察到随着光子添加而增强,这表明光子添加在纠缠蒸馏中的功效。通过证明准Werner态作为量子信道用于单模相干态和压缩态的隐形传态的性能(如通过隐形传态保真度量化的)随着光子的增加而提高,进一步建立了光子的增加的有效性。与已有的结果相比,我们进一步证明了双模Wigner函数的负值一般不能作为量子关联的证据。
2020-11-30 quant-ph
Performance of a two-mode coherent superposed channel in continuous-variable quantum teleportation
J. C. Bose University of Science and Technology, YMCA(印度耶梦加得科学和技术大学)
引入双模叠加算符构造双模相干叠加态,通过Wigner分布和Wigner对数负性研究其非经典性和非高斯性,并作为纠缠资源用于Braunstein-Kimble连续变量隐形传态,分析非经典性和非高斯性对保真度的影响,发现特定参数下保真度超过经典阈值。
2026-07-03 physics.optics quant-ph
Quantum Teleportation with a Complete Bell State Measurement
我们报道了一个利用非线性相互作用测量Bell态的量子隐形传态实验。实验结果表明,通过将一个未知的任意量子态分解为纯经典信息和非经典EPR关联,然后再进行重构,实现了从一个系统到另一个遥远系统的不可逆隐形传态.该实验的显著特点是在Bell态测量中可以区分出\emph{all}四个Bell态。因此,量子态的隐形传态在原理上可以确定地发生。
2000-10-11 quant-ph
Estimating entanglement in teleportation experiments
量子态隐形传态是一种利用共享纠缠态作为量子信道在不同位置之间传输量子信息的协议。在这里,我们考虑的任务,估计纠缠的隐形传态实验。我们表明,在一个隐形传态实验中可访问的数据允许把一些纠缠措施,如纠缠负性和鲁棒性的下限。此外,我们显示的情况下,下界是紧的。引入的下限也可以被解释为量子化的非经典的隐形传态实验。因此,我们的研究结果提供了量子隐形传态和纠缠之间的定量关系。
2018-07-30 quant-ph
A Local Area Quantum Teleportation Network Based on an Array of Electrically Activated Graphene Waveguide
我们提出了一个方案,以产生一个连续变量(CV)的多体纠缠态使用的等离子体激元石墨烯波导阵列,由非经典驱动微波模式激活。在这个方案中,我们可以利用耦合到每个波导中相同微波模式的两个光场的相互作用来产生任何类型的多体高斯纠缠态。利用所得到的CV多体纠缠态实现了隐形传态网络。特别是,所提出的设置使相干态隐形传态跨越远程连接的节点与保真度以上的阈值限制的2/3,提供安全的量子隐形传态网络,即使在存在的损失。
2022-05-19 quant-ph
Generating continuous variable entangled states for quantum teleportation using a superposition of number-conserving operations
我们研究了连续变量(CV)光场中产生的状态,用$s\hat{a}\hat{a}^†+ t\hat{a}^†\hat{a}$型的数量守恒算子操作它们,由场湮灭($\hat{a}$)和创建($\hat{a}^†$)算子的产物与$s^2+t^2=1$的广义叠加形成。这样的运营商是实验上可实现的,并可以适当地操纵,以产生非经典光学状态时,施加在单模和双模相干,热,压缩输入状态。在低强度下,这些非经典态可以通过线性光学器件与二次模相互作用,产生双模离散纠缠态,这可以作为量子信息协议的资源。在Braunstein和Kimble协议下,将所产生的纠缠态作为量子信道应用于CV量子隐形传态,验证了这些操作的优越性.我们观察到,在这些操作下,虽然CV隐形传态的平均保真度增强的非经典通道形成的压缩输入状态,它仍然在经典阈值输入相干和热态。这是因为虽然这些操作可以在所有的输入态中引入离散纠缠,但它只在非经典压缩态输入中增强了Einstein-Podolosky-Rosen(EPR)关联,从而导致CV隐形传态的优势。这表明,使用经典相干和热态输入的上述操作产生的非经典光学态是不足智多谋的CV隐形传态。这项调查可能被证明是有用的噪声非高斯信道的有效实施,形成线性操作,在未来的隐形传态协议。
2015-08-12 physics.optics quant-ph
Hyperfine interaction induced decoherence and deterministic teleportation of electrons in a quantum dot nanostructure
最近,de Visser和Blaauboer [Phys. Rev. Lett. { \bf 96},246801(2006)]提出了用于由单和双量子点组成的半导体纳米结构中的电子自旋的最有效的确定性隐形传态协议$\cal T$。然而,目前尚不清楚$\cal T$是否可以在去相干开始之前完成。本文分析了退相干的主要来源--核自旋浴对$\cal T$的有害影响。我们表明,非经典的隐形传态保真度可以实现与$\cal T$提供一定的条件得到满足。我们的研究表明,用量子点实现量子计算确实是有希望的。
2008-02-02 quant-ph
Relations between entanglement, Bell-inequality violation and teleportation fidelity for the two-qubit X states
基于接收机Bob可以应用任何酉变换的假设,Horodecki { \it et al.} [Phys. Lett. A { \bf 222},21(1996)]证明了任何违反Bell-CHSH不等式的两自旋1/2混合态都可用于隐形传态。在这里,我们进一步表明,任何违反Bell-CHSH不等式的X状态也可以用于非经典隐形传态,即使鲍勃只能执行身份或泡利旋转操作。此外,我们还证明了通过Bob的任意变换和通过唯一恒等式或泡利旋转可实现的两个平均相似度之间的最大差异是1/9。
2012-02-01 quant-ph
Quantum Entanglement: Separability, Measure, Fidelity of Teleportation and Distillation
量子纠缠在量子信息处理中起着至关重要的作用。量子纠缠态已成为量子信息科学中迅速发展的重要组成部分。虽然纠缠的非经典性质已经被认识了很多年,但最近人们已经做出了相当大的努力来理解和表征它的性质。本文介绍了量子纠缠理论的一些最新研究成果。特别是基于Bloch表示、协方差矩阵、规范形和纠缠见证的可分性准则;纠缠度和纠缠度的下界、次可加性;与量子隐形传态最佳保真度相关的完全纠缠分数以及纠缠蒸馏将被详细讨论。
2010-12-21 quant-ph
Experimental demonstration of quantum teleportation of a squeezed state
实验上实现了压缩态的量子隐形传态。由于实验中不可避免的损失,压缩真空必然成为混合态,而不再是最小测不准态。我们建立了一种利用保真度评价这种态的量子隐形传态的可操作方法,并讨论了这种态的经典极限。输入状态的测量保真度为0.85 $\pm$ 0.05,高于经典情况的0.73 $\pm$ 0.04。我们还验证了隐形传态过程对于非经典态输入是正确的,并且它的压缩方差确实通过该过程传递。我们观察到,与真空态输入相比,隐形传态压缩态的方差更小。
2005-04-19 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation with non-Gaussian resources
研究了利用辐射场的非高斯态作为纠缠源的连续变量量子隐形传态。我们比较了不同种类的消磁资源的性能,包括双模光子添加和双模光子减去压缩态。然后,我们引入了一类双模压缩贝尔态的单参数依赖优化。这些状态在不同类别的消磁资源之间插入并包括作为子情况的不同类别的消磁资源。我们发现,优化的压缩钟形资源产生显着的改善,无论是对相干和非经典输入态的隐形传态的保真度。研究表明,连续变量隐形传态的最佳非高斯资源是那些最接近同时实现纠缠度、与双模压缩真空的亲和度和适当测量的非高斯量最大化的资源.
2007-06-25 quant-ph
Experimental high-dimensional quantum teleportation
量子隐形传态提供了一种将未知的量子态从一个位置传输到另一个位置的方法。在量子世界中,使高维系统成为可能的多级系统更为普遍。因此,要完全远程重建单个粒子的量子态,就需要传送多层(高维)态。在这里,我们演示了三维六光子系统中的高维态的隐形传态。我们利用单光子的空间模作为高维系统,利用两个辅助纠缠光子实现了确定性的三维Bell态测量。隐形传态过程矩阵的保真度为F=0.596 \pm 0.037。通过这个过程矩阵,我们可以证明我们的隐形传态是非经典的和真正的三维。我们的工作为远程重建复杂量子系统和构建复杂量子网络铺平了道路。
2020-12-08 quant-ph
Generating nonclassical states of motion using spontaneous emission
物质的非经典运动态不仅从基本的角度来看是令人感兴趣的,而且因为它们作为各种量子处理任务(例如量子隐形传态、传感、通信和计算)中的资源的潜在技术应用。在这项工作中,我们探讨了一个谐波捕获,激发二能级发射耦合到一维(1D)光子系统的运动效应。当发射体衰变时,它经历动量反冲,使其运动与发射的光子脉冲纠缠在一起。在长时间限制下,发射体弛豫到它的电子基态,而它的约化运动态仍然与出射光子纠缠。我们发现光子系统中的长时间减少运动状态的发射器,虽然混合,是高度非经典的,在某些情况下接近一个纯运动的福克态。运动反冲工程可以比基于复杂测量和反馈的方法更简单地在实验上实现,以设计新颖的量子力学运动状态。
2018-04-05 quant-ph
Teleporting the one-qubit state via two-level atoms with spontaneous emission
研究了两个初始处于不同原子态的二能级原子与多模真空场耦合的量子隐形传态。重点研究了原子的自发发射、集体阻尼和偶极-偶极相互作用对量子隐形传态保真度动力学的影响,得到了两原子间的空间距离区域,在该区域上态可以进行非经典隐形传态.通过具体的例子说明了信道态的纠缠度是预测量子隐形传态保真度的前提条件,但不是唯一的必要量。
2011-11-25 quant-ph
Experimental realization of a three-photon asymmetric maximally entangled state and its application to quantum teleportation
量子纠缠是量子信息处理的基础资源,在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域有着广泛的应用。早期对量子纠缠的研究主要集中在量子比特态上,但近年来,越来越多的研究开始关注高维纠缠态。与量子比特纠缠态相比,高维纠缠态具有更大的信息容量和实现更复杂量子应用的潜力。在这封信中,我们实验制备了一种特殊的高维纠缠态,即所谓的三光子非对称最大纠缠态,它由两个二维光子和一个四维光子组成。利用这种非对称最大纠缠态作为资源,我们还实现了量子隐形传态的原理验证实验,实现了量子信息从两个量子比特到一个量子比特的传输。该量子隐形传态的量子数在0.79 ~ 0.86之间,远高于单拷贝量子态估计的最佳极限2/5和量子-量子重叠的最大极限3/4,从而证实了这是一种真正的非经典四维隐形传态.在这里实现的非对称纠缠态有可能被用作未来量子网络中的量子接口,允许通过本工作中展示的量子隐形传态协议在不同维度的量子对象之间进行量子信息传输。
2022-12-01 quant-ph
Equivalence between Entanglement and the Optimal Fidelity of Continuous Variable Teleportation
我们设计的高斯资源状态的最佳形式,使连续变量的隐形传态具有最大的保真度。我们证明了$N$ -用户隐形传态网络的非经典最优保真度对于$N$ -方纠缠高斯资源是{ \it必要且充分}的,得到了多体纠缠的一个估计.这种{ \it量子隐形传态纠缠}在两用户协议中等价于编队纠缠,在多用户协议中等价于局域纠缠。连续变量纠缠,量化纠缠共享在三模高斯态,可操作地链接到三方隐形传态网络的最佳保真度。
2005-09-04 cond-mat.other math-ph math.MP
Quantum teleportation of quantum causal structures
量子隐形传态是一种非常有用的信息论协议,它允许将未知的任意量子态从一个位置转移到另一个位置,而不必通过中间区域传输量子系统。量子态、量子信道和不定因果结构都是量子因果结构的例子,它们不仅能够实现高级量子信息处理功能,而且还可以在非经典时空中模拟因果结构。在这封信中,我们发展了任意量子因果结构的量子隐形传态,并通过过程矩阵框架形式化。与传送实现因果结构的所有物理自由度不同,其中心思想是传送代理操作的输入和输出。贝尔态测量结果的通信是确定性量子隐形传态所必需的,但对于人们可能希望研究的所有因果结构来说,这是不可能的。为了避免这个问题,我们提出了部分和完全后选择隐形传态协议。我们证明了我们的部分后选择隐形传态协议与所有量子因果结构兼容,包括那些涉及不确定因果顺序的量子因果结构。
2022-03-01 gr-qc quant-ph
Nonclassical advantage in metrology established via quantum simulations of hypothetical closed timelike curves
本研究通过量子隐形传态电路概率模拟假想闭合类时曲线,构建计量学思想实验,证明纠缠可带来经典时序遵守理论无法实现的非经典操作优势。
2023-11-03 quant-ph