Quantum illumination for enhanced detection of Rayleigh-fading targets
量子照明（QI）是一种纠缠增强的传感系统，其性能优势超过了可比的经典系统生存在纠缠打破的情况下的损失和噪声困扰的使用。特别地，用于区分目标不存在或存在的相等可能假设的QI的误差概率指数比使用相同发射功率的最佳经典系统的误差概率指数高6 dB。然而，这种性能优势假定目标回波（当存在时）具有已知的幅度和相位，这种情况在激光雷达应用中很少发生。在激光雷达波长下，大多数目标表面足够粗糙，以至于它们的返回是斑点状的，即，它们具有瑞利分布的振幅和均匀分布的相位。QI的光参量放大器接收器--它为具有已知幅度和相位的返回提供了优于经典的3 dB的误差概率指数--未能为瑞利衰落目标提供任何性能增益。我们表明，和频生成接收器[物理。118，040801（2017）] -其非衰落目标的错误概率指数达到QI的最佳经典操作的全部6 dB优势-优于瑞利衰落目标的经典系统。在这种情况下，QI的优势是次指数的：当$M\barκN_S/N_B \gg 1$，其中$M\gg 1$是QI发射机的时间带宽乘积，$N_S \ll 1$是其亮度，$\barκ$是目标的平均反射率，而$N_B$是背景光的亮度时，其误差概率比经典系统低$1/\ln(M\barκN_S/N_B)$倍。
2017-07-19 quant-ph
Convex combinations of bosonic pure-loss channels
Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；NEST-CNR（国家研究委员会纳米科学与技术创新研究所）；Inria（法国国家数字科学研究所）；Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
研究了衰减通道的降解性、反降解性、纠缠破裂性和容量，证明在非完全噪声的条件下，纠缠分发和量子密钥分发可始终以正速率实现，非高斯态在某些情况下优于高斯态。
2026-10-01 quant-ph
Finite-energy two-way assisted capacities: Exact formulas for multimode loss and fading
University of York（约克大学）；nodeQ
该研究推导了多模损耗与衰落信道在局域量子操作和双向经典通信辅助下的有限能量双向量子与密钥容量精确公式，为能量受限的光量子通信提供了能量分配指导与性能基准。
2026-10-14 quant-ph
Equation of motion for entanglement
本文讨论了2 × 2维量子系统中量子纠缠的演化方程，并将其推广到高维系统。此外，我们提供了统计证据，该方程的适用性的弱混合态的实验相关域。
2009-10-15 quant-ph
Accurate calculation of the geometric measure of entanglement for multipartite quantum states
本文提出了一种利用张量分解方法计算纠缠几何测度的有效方法。这两个概念之间的联系是探索使用张量表示的波函数。数值例子进行基准测试和比较。此外，我们寻找高纠缠量子比特态，以显示该方法的适用性。
2017-05-20 quant-ph
Stabilizing entanglement in two-mode Gaussian states
我们分析了纠缠双模高斯态在三个基准耗散模型：本地阻尼，耗散工程保持双模压缩态，级联振荡器的稳定性。在前两个模型中，我们确定了可稳定纠缠的主要上界，而在最后一个模型中，可以稳定任意数量的纠缠。所有这三个模型都表现出在纠缠最大限度的状态纠缠和纯度之间的权衡。我们的结果来自于高斯系统的Hamilton独立的可镇定性条件。在这里，我们锐化这些条件的适用性。
2020-09-08 quant-ph
Multipartite entanglement
首先，我们展示了如何将产生和测量量子比特多方纠缠的量子线路转化为连续的量子变量。我们推导了$N$党连续变量状态的充分不可分性准则，并讨论了它们的适用性。然后，我们考虑了一族用连续量子变量描述的多体纠缠态（每一方一模的多方多模态），并分析了它们的性质。这些状态可以有效地产生使用压缩光和线性光学。
2002-05-13 quant-ph
Entanglement Witnesses and Measures for Bright Squeezed Vacuum
量子纠缠是一种迷人的现象，特别是在宏观尺度上观察时。重要的是，宏观量子关联只能通过精确的测量结果和策略来揭示。在这里，我们制定了可行的纠缠证人明亮的压缩真空的形式的宏观填充极化三重态贝尔。他们的测试涉及有效的光电探测和斯托克斯算子方差的测量。我们还计算了这些态的纠缠度，如施密特数和对数负性。我们的结果表明，明亮压缩真空度的偏振纠缠标度的平均光子数的平方。我们分析了施密特数的操作模拟的适用性。
2012-11-21 quant-ph
Quantum-enabled communication without a phase reference
相位基准已经成为连续变量量子传感和通信协议中的标准要求。然而，由于环境波动，维持相位参考是具有挑战性的，这使得纠缠和相干等量子现象无法在许多情况下被利用。我们表明，量子通信和纠缠辅助通信没有相位参考是可能的，当存在短时记忆效应。经典或量子信息传输的通信速率的降低与相关时间成反比。导出了纯退相信道的量子容量和纠缠辅助的经典/量子容量的精确解，其中非高斯多粒子纠缠态比通常的高斯源具有严格的优势.对于热损失退相通道，下限的能力推导。该下限还扩展到信道中具有衰落效应的场景。此外，对于纠缠辅助通信，当噪声较大时，双模压缩真空源上的相位编码方案可以达到下界。
2020-12-15 quant-ph
On the correction of anomalous phase oscillation in entanglement witnesses using quantum neural networks
量子系统的纠缠以复杂的方式依赖于相对相位，这是任何单一测量都无法反映的。正因为如此，纠缠证人的适用性和/或效用必然受到限制。我们在这里提出了一个解决方案，使用量子神经网络的问题。一个量子系统包含了它的纠缠信息;因此，如果我们聪明的话，我们可以有效地提取这些信息。作为概念的证明，我们展示了如何在两量子比特系统的纯态的情况下，使用针对异常相位振荡校正的纠缠指示器来实现这一点。纠缠度和相位修正都是由量子系统本身作为神经网络来计算的。
2013-01-24 quant-ph
Variational determination of multi-qubit geometrical entanglement in NISQ computers
量子比特和量子操作的物理实现中的当前噪声水平限制了传统方法表征纠缠的适用性。在这种不利的情况下，我们采用量子变分方法来估计多量子比特纯态纠缠的几何度量。该算法只需要单量子位门和测量，因此非常适合NISQ设备。这通过在IBM Quantum设备上成功实现$3$、$4$和$5$量子位的Greenberger-Horne-Zeilinger态的方法来证明。随机状态下的数值仿真表明了该方法的鲁棒性和准确性。该协议的可扩展性通过矩阵乘积状态技术的数值证明了高达$25$量子比特。
2022-04-28 quant-ph
Multiqubit entanglement of a general input state
纠缠的测量一直是量子信息研究的重要课题。我们设计并模拟了一种测量一般多比特态纠缠度的实验方法。系统可以处于纯态或混合态，它不需要“接近”任何特定的状态。我们的方法，基于动态学习，不需要事先状态重建或冗长的优化。三量子比特系统的结果与已知的纠缠措施相比毫不逊色。然后，该方法被扩展到四个和五个量子比特系统，相对容易。随着系统规模的增长，所需的训练量减少，提高了适用于大型计算系统的希望。
2011-08-06 quant-ph
Characterizing Noise Effects on Multipartite Entanglement via Phase-Space Visualization
Amrita Vishwa Vidyapeetham（阿玛塔大学）；QURECA Ltd.（QURECA有限公司）；Deakin University（迪肯大学）
本文通过相空间可视化研究噪声对多体纠缠态的影响，利用自旋Wigner函数分析纠缠结构在噪声下的响应，为量子计算中的抗噪声协议设计提供理论支持。
2026-03-06 quant-ph
Gaussian Entanglement Distribution via Satellite
在这项工作中，我们分析了两个地面站之间的高斯纠缠产生的三个量子通信方案。通信发生通过卫星在两个独立的大气衰落信道由相干性引起的波束漂移为主。在我们的第一个方案中，工程复杂性主要集中在地面收发器上，卫星只是作为反射器。该方案虽然不知道两个大气信道的信道状态信息，但仍然可以确定地面站之间的高斯纠缠产生。在地面上，可以应用蒸馏和高斯化程序，从而在地面站之间产生精确的高斯纠缠产生率。我们比较了第一个方案与两个竞争方案产生的速率，其中量子复杂性被添加到卫星上，从而说明了天基工程复杂性和地面站纠缠生成速率之间的权衡。
2015-02-05 physics.optics quant-ph
Doubling the size of quantum simulators by entanglement forging
量子计算机在化学和物理系统的模拟方面很有前途，但当今量子处理器的有限能力只能进行小规模的，通常是近似的模拟。在这里，我们提出了一种方法，经典纠缠锻造，利用经典资源来捕获量子相关性，并将可以在量子硬件上模拟的系统大小增加一倍。将一些计算转移到经典的后处理，使我们能够在IBM Quantum处理器的5个量子位上表示10个自旋轨道，以迄今为止最准确的模拟计算水分子的基态能量。我们讨论了经典纠缠锻造的适用性条件，并提出了一个路线图缩放到更大的问题。
2021-04-20 quant-ph
Reconstructing Hamiltonians from Correlations and Entanglement
我们研究了两种重建量子物质哈密顿量的方法，并利用量子自旋链对它们进行了检验。第一种方法使用关联函数，第二种方法使用纠缠谱。这两种方法并不特定于自旋链，并且可以找到更广泛的适用性，以量子物质，这是足够好的实验特征。
2021-12-09 cond-mat.str-el quant-ph
Scalable Test of Genuine Multipartite Entanglement via Partially Randomized Measurements
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk（格但斯克大学理论物理与天体物理研究所）
本文提出基于部分随机测量的关联张量子 sector 长度判据，避免测量数目随量子比特数指数增长，在离子阱量子计算机上成功认证真正五体纠缠。
2026-08-17 quant-ph
Quantum ranging with Gaussian entanglement
众所周知，纠缠可以使量子信息处理任务受益。量子照明，当第一次被提出时，是令人惊讶的，因为纠缠的好处生存纠缠破坏噪音。从那时起，许多人致力于研究噪声环境下的量子传感。然而，这种方案的适用性仅限于二进制量子假设检验场景。在目标检测方面，这种方案每次询问单个极化-方位角-仰角-距离-多普勒分辨率仓，限制了对雷达检测的影响。我们解决这个二进制假设的限制，提出了一个量子测距协议增强纠缠。通过制定一个测距任务作为一个多元假设检验问题，我们表明，纠缠使一个6 dB的优势，对最佳的经典方案的误差指数。此外，所提出的测距协议还可以用于实现脉冲位置调制的纠缠辅助通信协议。我们的测距协议揭示了纠缠在一般量子假设检验任务中的潜力，并为具有可证明的量子优势的量子测距雷达铺平了道路。
2021-04-01 quant-ph
Algorithm for characterizing stochastic local operations and classical communication classes of multiparticle entanglement
众所周知，根据随机局域操作对纯多粒子纠缠态的分类导致了根据凸集对混合态的自然分类。我们提出了一个简单的算法过程来证明一个量子态位于一个给定的凸集。我们的算法推广了最近证明量子态可分性的算法[J.Barreiro et al.，6，943（2010）]。我们给出了几个例子，表明我们的方法的广泛适用性。我们还提出了一个程序，以确定附近的一个给定的量子态仍然属于所考虑的凸集。
2012-09-10 quant-ph
Entanglement dynamics of a dc SQUID interacting with a single-mode radiation field
在这项工作中，我们研究了一个超导器件之间的耦合作为一个dc SQUID，模拟从一个人工原子与两个自由度，和一个单模辐射场的信息传递过程。我们证明了人工原子的能级之间的布居转移产生了纠缠动力学，这导致了一对光子的产生。此外，我们显示了超导器件的内部模式之间的量子信息转移，最初在一个最大纠缠态，和辐射场。人造原子吸收光子，并且当量子相干性从超导装置传输到光子时，辐射场模式变得纠缠。这些结果加强了超导器件在量子信息传输中的适用性，有助于在新兴量子技术中的应用前景。
2021-02-10 quant-ph
Broadband sensitivity enhancement of detuned dual-recycled Michelson interferometers with EPR entanglement
我们证明了EPR纠缠压缩方案对于提高失谐双回收迈克耳孙干涉仪的散粒噪声限制灵敏度的适用性。特别地，该方案被应用于GEO1，600干涉仪。整个干涉仪，臂长不对称性，和不完善的分离的信号和空闲光束的损失的影响被认为是。
2017-08-21 physics.optics quant-ph
Error Filtration and Entanglement Purification for Quantum Communication
导致量子信息处理这一新领域出现的关键认识是，描述微观粒子的量子力学允许以全新的方式处理信息。但正如经典信息处理中一样，量子信息处理中也会出现错误，这些错误必须得到纠正。一个根本性的突破是认识到量子纠错实际上是可能的。然而，到目前为止，大多数工作并不关心技术的可行性，而是证明量子纠错在原则上是可能的。在这里，我们描述了一种特别适合于量子通信的错误过滤和纠缠纯化的方法。我们的方法在概念上是新的，而且，至关重要的是，它很容易实现在各种各样的物理系统与当今的技术，因此应具有广泛的适用性。
2004-07-02 quant-ph
Quantum repeaters based on entanglement purification
我们研究了纠缠纯化在长距离量子通信中的应用。对于比相应噪声量子信道的相干长度长得多的距离，传输的保真度通常很低，以至于标准纯化方法不适用。然而，可以将通道分成较短的片段，这些片段单独纯化，然后通过纠缠交换的方法连接。这种方法可以比基于量子纠错的方案更有效，因为它明确地使用了双向经典通信。一个重要的问题是，由不完美的本地操作（构成纯化和纠缠交换协议）引入的噪声如何在这样的复合通道中积累，以及如何将其保持在一定的噪声水平以下。为了解决这个问题，我们首先研究了纠缠纯化协议在不完美局域操作情况下的适用性和效率。然后，我们提出了一个方案，允许纠缠净化任意长的通道，并容忍百分之一的水平上的错误。它在时间上需要多项式开销，而在本地资源上的开销仅随信道长度成比例地增长。
1998-08-31 quant-ph
Entanglement Detection with Variational Quantum Interference: Theory and Experiment
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院）；Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学上海量子科学研究中心及中国科学院量子信息重点实验室）；Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院量子信息中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文提出一种结合正偏置部分转置准则与变分量子干涉的纠缠检测协议，通过实验验证其在八光子平台上的有效性，实现了对传统方法无法检测的三量子比特混合态纠缠的检测。
2026-01-09 quant-ph
Entanglement Certification $-$ From Theory to Experiment
纠缠是一种重要的资源，它使量子技术超越了经典的可能性。量子系统可以有很多种纠缠方式，从典型的两量子比特的情况到更奇特的高维纠缠或多方纠缠。因此，存在过多的纠缠量化器和分类器，对应于不同的操作范式和数学技术。然而，对于大多数量子系统来说，如果可能的话，精确量化纠缠的数量是非常苛刻的。实验控制和测量复杂量子态的难度进一步加剧了这一点。因此，当精确量化不是一种选择时，有各种方法用于实验检测和证明纠缠，特别关注实际可实现的方法和资源效率。这些方法的适用性和性能很大程度上取决于人们愿意对所涉及的量子态和测量做出的假设，简而言之，取决于关于量子系统的可用先验信息。在这篇综述中，我们讨论了最常用的范式量子纠缠。对于这些，我们调查国家的最先进的检测和认证方法，包括其各自的基本假设，从理论和实验的角度来看。
2019-06-26 quant-ph
Comment on "Vindication of entanglement-based witnesses of non-classicality in hybrid systems"
量子-经典相互作用的模型分为两类：一类允许通过经典媒介（如引力）产生量子纠缠，另一类不允许。Marconato和Marletto最近试图区分这些类，声称已知的成员的第一类（基于我们介绍的配置合奏形式主义）未能模拟调解人作为一个“经典”系统，是非本地的。我们明确表明，这种说法是不正确的，并暴露了大量的错误和误解，在他们的推理。我们还指出了一个非常简单和透明的例子，通过经典位在两个量子位之间产生纠缠。因此，有一些模型允许通过量子-经典相互作用产生纠缠，这些模型超出了Marconato和Marletto引用的定理的范围。我们澄清的原因，纠缠产生的各种不去定理的适用性有限。
2022-07-07 quant-ph
CV-MDI Quantum Key Distribution via Satellite
在这项工作中，我们分析了测量设备无关（MDI）协议，建立连续变量（CV）量子密钥分发（QKD）之间的两个地面站。我们假设通信发生在地面站之间通过卫星在两个独立的大气衰落信道由相干性引起的波束漂移为主。在该协议中，测量设备是卫星本身，并通过一个基于等价纠缠的交换方案分析了协议的安全性。我们量化了衰落信道对最终量子密钥速率的积极影响，演示了该协议如何能够在高损耗大气信道上生成正密钥速率。这在某种程度上是违反直觉的，因为对于位于光纤通道中心的测量设备，相同的结果仅在低损耗状态下是可能的。我们的研究结果表明，即使中继卫星被对手持有，两个地面站之间的有用的天基量子密钥生成速率也是可能的。给出了将卫星状态从可信任状态改变为不可信任状态所需的密钥速率代价。
2016-05-18 quant-ph
Entanglement-Enhanced Neyman-Pearson Target Detection
针对先验概率未知的实际场景限制，本研究将Neyman-Pearson准则作为量子照明的性能指标，证明了其相对于最优经典照明的无条件量子优势，推动量子增强传感向实用化迈进。
2024-10-10 quant-ph
Entanglement and Subsystems, Entanglement beyond Subsystems, and All That
如今，纠缠在整个量子信息科学中扮演着普遍的角色，同时也在量子信息科学与凝聚态理论、量子引力和量子基础等不同领域之间提供了桥梁概念。近年来，出现了“广义纠缠”（GE）的概念，其基础是纠缠可以直接通过首选观测值的期望值来定义-而不需要参考首选子系统分解。优选的观测量捕获物理相关的观点，如由动力学，操作或基本约束所定义的。虽然减少到标准的纠缠概念时，首选的观测值被限制为任意本地观测值作用于单个子系统，通用电气公司大大扩展了基于子系统的纠缠理论，在概念基础和适用范围。值得注意的是，GE框架允许非平凡的纠缠存在于一个单一的，不可分解的量子系统中，一般要求区分量子可分性和不存在纠缠，并且自然地扩展到现有方法可能不直接有用的情况-例如任意凸锥设置中的纠缠和不可区分量子粒子的纠缠。在本文中，我们回顾了导致GE的主要动机，并总结了GE计划迄今为止的成就和前景，着眼于概念的发展和影响。特别是，我们解释了GE方法如何与抽象的操作量子理论共享接触点，并最终要求对量子理论中的局部性、完备性和实在性等概念进行依赖于时间的重新定义。
2007-01-17 quant-ph
Exploring Large-Scale Entanglement in Quantum Simulation
本研究在51离子量子模拟器上制备一维XXZ链的基态和激发态，通过样本高效学习纠缠哈密顿量，首次证实了纠缠哈密顿量的局域结构，并观察到纠缠熵从面积律到体积律的转变，为理解多体纠缠提供了新方法。
2023-05-31 quant-ph
Multipartite Entanglement for Multi-node Quantum Networks
本文分析了在量子网络中通过单步方案直接生成多节点多方纠缠的各种方法，避免了多轮两方纠缠带来的辅助量子比特、高延迟和相干时间限制等挑战，并比较了不同方案生成的纠缠态、保真度、生成速率及跨平台适用性。
2024-07-31 quant-ph
Thermodynamic Probes of Multipartite Entanglement in Strongly Interacting Quantum Systems
提出基于ergotropy的热力学框架，通过可控淬灭或局部测量评估强相互作用量子系统的多体纠缠，适用于多种物理模型和含噪量子电路。
2025-11-05 quant-ph
Quantifying subspace entanglement with geometric measures
本文提出子空间 r 有界秩几何度量 E_r(S)，并借助流形优化准确计算，以判定纠缠维度并认证高维纠缠子空间。
2024-07-30 quant-ph
Asymptotic survival of genuine multipartite entanglement in noisy quantum networks depends on the topology
多体量子态纠缠的研究在量子信息理论中起着重要的作用，真正的多体纠缠是其最强的应用形式之一。然而，它的一般（混合）状态的特征是一个非常重要的问题。我们引入了一个特别简单的子类的多体状态，我们称之为对纠缠网络（PEN）的状态，因为那些可以通过在连接的网络中分配专门的二分纠缠。我们表明，真正的多体纠缠在PEN状态取决于噪声水平和网络拓扑结构，并在鲜明对比的情况下，纯态，它是不能保证的混合二体纠缠态的分布。我们的主要结果是这种现象的一个显著特征：网络中的连通性决定了真正的多体纠缠是否对任何系统大小的噪声都具有鲁棒性，或者对于足够多的参与方来说，它是否在最轻微的噪声形式下完全消失。后一种情况意味着某些网络在现实场景中的应用存在根本限制，其中存在某种形式的噪声是不可避免的。为了说明PEN态在研究多体纠缠背后的复杂现象学中的适用性，我们还用它们来证明任何数量的多体非定域性的超激活。
2022-06-09 quant-ph
Efficient and high-fidelity entanglement in cavity QED without high cooperativity
Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（中央研究院原子与分子科学研究所）；John A. Paulson School of Engineering and Applied Science, Harvard University（哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）；Division of Physics, Mathematics and Astronomy, and Alliance for Quantum Technologies (AQT), California Institute of Technology（加州理工学院物理、数学和天文学系及量子技术联盟）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Physics Division, National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心物理组）
本研究提出一种无需高耦合度的高效高保真纠缠生成方法，通过单光子与原子的两次相互作用提升效率，实现99.9%的高保真度，为模块化量子计算和量子中继器提供支持。
2025-05-05 quant-ph
The entanglement entropy of one-dimensional gases
我们引入了一个系统的框架来计算一维量子气体中空间子系统的两体纠缠熵，该量子气体可以映射到一个非相互作用的费米子系统。为了显示所提出的形式主义的广泛的适用性，我们用它来计算的纠缠在本征态的周期性系统，在气体限制的边界或外部电位，在量子线的结和时间相关的抛物势。
2011-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement-assisted circuit knitting: Distributed quantum computing using limited entanglement resources
National Tsing Hua University（国立清华大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Tamkang University（淡江大学）；Hon Hai Research Institute（鸿海研究院）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
本文提出一种混合框架，结合纠缠辅助电路编织与局部协同操作，优化采样开销并降低纠缠成本，提升分布式量子计算的效率。
2026-04-16 quant-ph
Gaussian Entanglement Measure: Applications to Multipartite Entanglement of Graph States and Bosonic Field Theory
本文提出基于系统子片段纯度的高斯纠缠度量GEM，将其应用于多模高斯态、多模图态及高维自由玻色场论，验证了其可计算性与拓扑表征能力，为量子场论空间拓扑研究提供了新工具。
2024-03-13 quant-ph
Direct entanglement ansatz learning (DEAL) with ZNE on error-prone superconducting qubits
Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出DEAL方法，通过直接映射二元二次无约束问题参数到量子Ansatz角度，提升收敛速度，并利用ZNE减少杂音和退相干误差影响，实验显示DEAL在旅行商、背包和maxcut问题中提供近最优解，拓展了噪声量子硬件在NP难问题中的应用。
2025-07-26 quant-ph
Particle entanglement in continuum many-body systems via quantum Monte Carlo
空间二分区的纠缠，用于探索凝聚态物理中的晶格模型，可能不足以完全描述连续介质中的巡回量子多体系统。本文介绍了一种测量粒子二分型上的Rényi纠缠熵的方法，并通过路径积分蒙特卡罗方法对连续哈密顿量进行了测量.通过对一维空间中相互作用玻色子的直接模拟，我们证实了单粒子纠缠熵与系统中粒子数的对数标度。这个对数标度的系数随着相互作用强度的增加而增加，在强相互作用极限下饱和到1。此外，我们表明，单粒子的纠缠熵是有界的凝聚分数，建议在未来的实验中对其测量的实用路线。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimentally accessible non-separability criteria for multipartite entanglement structure detection
最近提出了用偏序集来描述量子态的复可分性结构。在这项工作中，我们解决的问题，如何有效地确定这些结构的未知状态。我们提出了一个实验访问和可扩展的迭代方法，确定，坚实的统计理由，充分的条件，对于某些分区的不可分离性。此外，我们提出了一个算法来确定最小的分区（那些不承认进一步分裂）与实验观察一致。我们在20量子位IBM量子计算机上通过推断4量子位Smolin和8量子位W态的结构来实验测试我们的方法。在第一种情况下，我们的结果表明，虽然状态的保真度是低的，但它仍然表现出从理论预期的分区结构。在W态的情况下，我们在设备上的不同运行中获得了非常不同的结果，其范围从不可分离的状态到系统中几乎没有纠缠的非常碎片化的最小分区。此外，我们的工作表明，信息完整的POVM测量的实用目的，目前NISQ设备的适用性。
2021-10-08 quant-ph
Exploiting Spatial Diversity in Earth-to-Satellite Quantum-Classical Communications
本研究首次探讨了利用空间多样性缓解地球到卫星量子通信中衰减问题，通过理论分析和数值模拟证明了多地面站与卫星多接收孔径组合能提升纠缠分布效率。
2025-03-03 eess.SP physics.optics quant-ph
Entangled Qubits in a non-Gaussian Quantum State
我们实验产生和断层特征的混合，真正的非高斯二分连续变量纠缠态。通过在2个$\times$二维量子比特子空间中测试纠缠，纠缠量子比特被定域在密度矩阵中，一方面证明了态的可分离性，另一方面也有助于估计蒸馏方案的效率和检验蒸馏方案的适用性.在我们的例子中，纠缠量子比特以非对称的方式排列在密度矩阵中，即不同光子数态组成的不同量子比特之间存在纠缠，尽管纠缠态在交换模式下是对称的。
2011-06-15 quant-ph
Heralded qudit-based high-dimensional entanglement generation for hybrid photon-emitter system by waveguide-mediated scattering
本文提出一种基于波导介导散射的预示式方案，通过输入端口选择在混合光子-发射体系统中生成4维及更高维的多量子dit最大纠缠，无需辅助量子dit且具有鲁棒保真度，可推广至一般d维n量子dit纠缠态。
2025-04-13 quant-ph
Bounding entanglement dimensionality from the covariance matrix
该研究推广了协方差矩阵准则以界定两体系统纠缠的施密特数，适用于测量受限的多体系统，推导出的简洁准则比保真度方法检测范围更广，可为冷原子系统高维纠缠实验检测提供支持。
2024-01-21 quant-ph
Dissociation and annihilation of multipartite entanglement structure in dissipative quantum dynamics
我们研究了经历耗散演化的多体系统纠缠结构的动力学。我们的特征的过程导致一个特定形式的输出系统纠缠，并提供了一个配方，通过级联的特定线性映射与纠缠打破操作识别。我们说明我们的方法的适用性，考虑本地和全球的去极化噪声一般多量子比特状态。观察到受到这些噪音的系统的典型纠缠行为的差异：在局部噪音的情况下，最初真正的纠缠通过一个接一个地分裂粒子而解离，而在全局噪音的情况下，存在纠缠聚集的中间阶段。我们还分析了最终的演化阶段时，湮灭的纠缠化合物最终发生。
2013-12-26 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement signatures of a percolating quantum system
本研究揭示渗流无序晶格上有限密度自由费米子的纠缠特性，通过典型、退火和淬火纠缠熵捕捉几何与电子关联，展现几何与量子纠缠的相互作用。
2024-06-28 cond-mat.dis-nn quant-ph
Multimode entanglement of light and atomic ensembles via off-resonant coherent forward scattering
发展了光在具有任意角动量的偏振原子系综中的相干前向光的散射的量子理论处理。研究了弱辐射场与多能级原子跃迁相互作用的相干前向散射。基于有效哈密顿量的概念和海森堡形式，我们讨论了传播光的偏振斯托克斯分量的量子涨落和散射原子的集体自旋涨落的耦合动力学。我们表明，在相干前向散射的过程中，这种动力学可以描述在原子样品中产生的极化激元型自旋波。我们的工作给出了一个一般的例子，纠缠过程中的集体量子态的光和原子的角动量，以前只考虑的情况下，自旋1/2原子的系统。我们使用开发的一般形式主义，以测试的适用性自旋1/2近似建模的量子非破坏测量原子具有较高的角动量。
2005-02-24 quant-ph
Quantum logic and entanglement by neutral Rydberg atoms: methods and fidelity
基于中性里德伯原子的偶极-偶极相互作用的量子门和量子纠缠是基础物理和量子信息科学的重要研究内容。Rydberg介导的纠缠协议的精确性和鲁棒性是限制其在实验和未来工业中应用的关键因素。通过探索中性原子的里德伯相互作用，有各种方法可以产生纠缠门，每种方法都有自己的优点和缺点。在这些协议的基础和技巧进行审查，特别注意可实现的保真度和鲁棒性的技术问题和有害的先天因素。
2022-12-13 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Entangled Photons from Small Quantum Dots
讨论了小量子点旋转栅门的能级方案及其在双光子纠缠产生中的应用。由于单电子能级的大的能量分裂，只有一个单电子能级和一个单空穴能级可以与导带和价带中的能级共振。这导致一个模型有九个不同的水平，这是分裂的库仑相互作用。我们表明，光学选择规则是不同的平坦和高大的圆柱对称点，以及这如何影响质量的纠缠产生的双激子状态的衰变。模型中考虑了载流子隧穿效应和谐振腔效应。
2002-10-24 quant-ph
Spin entanglement using coherent light and cavity-QED
讨论了一种在高Q微腔中，通过探测与两个量子点发生色散相互作用并经历了自旋选择性三电子跃迁的法拉第旋转的强相干光，在两个相距较远的单电子掺杂量子点之间产生概率纠缠的方案.为了评估T. D. Ladd等人[New J.Phys.8，184（2006）]中描述的两个远距离量子点，需要理解由量子点自旋与材料的核自旋的超精细相互作用以及由不相同的量子点所施加的限制。通过在近似框架内解析计算贝尔态产生的保真度，证明了这种方法的可行性。的保真度进行了评估，为广泛的参数和不同的脉冲长度，产生信号和退相干之间的权衡，以及一组最佳的参数。研究了克服非全同量子点对保真度影响的策略，并讨论了核自旋所施加的时间尺度，表明利用远距离量子点可以有效地产生纠缠。在这种情况下，由于轻空穴过渡的影响变得重要，必须包括在内。该计划进行了讨论，以及为两侧腔，其中必须小心与反射光携带自旋信息。近似方法的有效性进行了检查一个更详细的半经典模拟，其中包括trion形成。
2008-04-08 quant-ph
Entanglement as Difference: Reduction-induced Minimal Partial Entropy Difference
College of Optoelectronics Engineering (College of Weather Modification), Chengdu University of Information Technology（成都信息工程大学光电工程学院（大气科学学院））
针对二部混合态量子纠缠度量计算复杂或适用受限的问题，提出偏Von Neumann熵的归约诱导变分方法，实现任意二部态纠缠的直观量化与简便计算，并通过对比验证其优越性。
2026-09-22 quant-ph
Quantifying Electron Entanglement Faithfully
纠缠是现代物理学中最吸引人的概念之一。与其抽象的数学基础形成鲜明对比的是，它的实践方面是，然而，显着欠发达。即使对于只有两个轨道或两个位置的系统，也没有可靠的纠缠度量。利用实际多电子系统的自旋对称性，我们成功地导出了电子轨道间纠缠的相对熵的封闭公式。它在量子科学中的广泛适用性被证明：（i）在第二次量子革命的背景下，通过引入决定性的费米子超选择规则，量化了真实的物理纠缠;（ii）得到了自由电子链中长距离纠缠的解析描述，完善了Kohn定域性原理;（iii）证实了推广的哈伯德模型中的键级波相位，（iv）通过轨道变换可以使普通分子键结构的量子复杂性边缘化，从而使零资历波函数ansatzes合理化。
2022-07-07 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Time-bin entanglement in the deterministic generation of linear photonic cluster states
本文理论研究了利用Λ型电子系统描述的单个量子发射器确定性生成时间-频率纠缠光子序列的策略，通过数值模拟展示了线性簇态的生成，并提出稳定器生成器期望值作为评估量子特性的更优指标。
2024-07-10 quant-ph
