Neutrinos, mixed bosons, Quantum Reference Frames and entanglement
本文研究混合粒子态的量子参考系描述,提出可在量子框架下定义经典上模糊的静止系,并揭示涉及混合粒子反应中一种新的参考系依赖纠缠及其现象学意义。
2022-06-10 hep-th quant-ph
Gravity entanglement, quantum reference systems, degrees of freedom
我们讨论了引力介导的纠缠效应的物理解释。我们展示了如何用量子参考系来解读它。我们精确地指出了调节纠缠的单一引力自由度。我们澄清为什么纵向和横向自由度之间的区别是无关的结果的解释。我们讨论LOCC定理和解释的效果之间的关系,其不同的相关性,分别为,量子引力和量子信息社区,和兴奋的原因所提出的前景检测。
2022-07-07 gr-qc quant-ph
Entanglement-assisted communication in the absence of shared reference frame
Alice想要将参数的值传达给Bob,而她与Bob不共享参考系。她能用什么物理物体来完成这项任务?她应该把这个值编码成两个物理向量之间的角度,比如两个自旋之间的角度吗?她能从使用纠缠中受益吗?我们在这里解决这些问题,并表明两个量子比特的纠缠态有三个参数是不变的参考系的变化。我们还计算了平均信息增益,当这些参数中的每一个用于通信。我们将结果与可分态的特殊情况进行了比较,发现纠缠增强了信息增益。
2019-05-02 quant-ph
Tradeoff between extractable mechanical work, accessible entanglement, and ability to act as a reference system, under arbitrary superselection rules
超选择规则(SSR)限制了由量子态表示的机械和量子处理资源。然而,使用参考系破坏潜在的对称性可能会违反SSR。我们表明,有一个二元系统之间的能力,做机械功,并作为一个参考系。此外,对于一个二分系统在一个全球对称的纯态,我们发现一个三元系统的能力做本地机械工作,它的能力做"逻辑工作“,由于其可访问的纠缠,它的能力,作为一个共享的参考系。
2007-11-08 quant-ph
Optimal reference states for maximum accessible entanglement under the local particle number superselection rule
全局守恒律隐含着超选择规则(SSR),它限制了对任何给定状态的可能操作。施加局域操作和经典通信(LOCC)的附加约束禁止量子系统在空间分离的站点之间的转移。在粒子守恒的情况下,这对局部粒子数施加了SSR。也就是说,在每个位置上固定粒子数的子空间之间的凝聚力是不可接近的,因此任何状态都等价于它在这些子空间上的投影。SSR下的可达纠缠小于(或等于)在SSR的情况下可用。辅助系统可以用作参考系,以增加可访问的纠缠量。我们研究了局域粒子数不确定性与可达纠缠之间的关系,并考虑了从某些系统中恢复纠缠的最佳参考态。特别是,我们推导出最佳的辅助状态提取纠缠的一个共享粒子,并使一般系统的最佳步骤。
2009-01-19 quant-ph
Quantum entanglement from random measurements
我们表明,沿随机局域方向测量的平方相关的期望值是一个标识符的量子纠缠在纯态,可以直接实验评估,如果两个副本的状态是可用的。因此,纠缠可以被不共享公共参考系的各方检测到,并且其本地参考系,如偏振器或Stern-Gerlach磁体,仍然未知。此外,我们还表明,在每次实验运行中,从宏观参考只访问一个量子比特就足以识别纠缠,违反了贝尔不等式,实际上观察到所有的现象与宏观参考。最后,我们提供了一个独立的状态纠缠见证仅仅在随机相关性方面,并强调如何收集的数据为一个单一的随机测量设置每一方可靠地检测纠缠。这是唯一可能的,由于利用随机性,并应找到实际应用中的实验确认多光子纠缠或空间实验。
2015-10-12 quant-ph
Entanglement detection with bounded reference frames
量子实验通常假设存在完美的、经典的参考系,这允许以任意精度指定测量设置(例如,在自旋测量中Stern Gerlach磁体的取向)。如果参考系是“有界的”(即量子系统本身,具有有限数量的自由度),则只能达到有限的精度。利用自旋相干态作为有界参考系,我们找到了纠缠自旋系统违反局域实在论所需的最小尺度。对于自旋为1/2的粒子的复合系统,尺寸非常小的参考系足以满足这种破坏;然而,要看到宏观纠缠自旋的这种破坏,参考系的尺寸必须至少比自旋的尺寸大二次方。这种参考系的不可用性为日常经验中不遵守违反局部实在论提供了一种可能的解释。
2009-12-14 quant-ph
Entanglement assisted alignment of reference frames using a dense covariant coding
我们提出了一个程序的灵感来自密集编码,这使得一个高效的连续性质的信息传输。该过程要求发送者和接收者共享最大纠缠态。我们通过量子系统处理对齐参考系或三面体的具体问题。我们找到了最佳的协变测量,并计算相应的平均误差,它具有非常简单的封闭形式。简要讨论了这一过程与量子比特上的酉变换估计的联系。
2004-04-28 quant-ph
Reliable experimental quantification of bipartite entanglement without reference frames
在实验室条件之外简单可靠地检测和量化纠缠对于未来的量子信息技术至关重要。在这里,我们解决这个问题,提出了一种方法,用于生成表达式,可以执行这一任务之间的两方谁不共享一个共同的参考系。这些参考系独立的表达式只需要简单的本地测量,这使我们能够实验测试他们使用现成的纠缠光子源。我们表明,这些表达式的值提供的状态的并发的界限,并通过实验证明,这些界限是更可靠的比从状态层析成像得到的值,因为表征实验误差是更容易在我们的设置。此外,我们将这个想法应用于其他量,例如Renyi和冯诺伊曼熵,这些量也比从断层重建状态直接从原始数据计算更可靠。这突出了我们的方法对于需要纠缠的实际量子信息应用的相关性。
2014-11-03 quant-ph
Entanglement transference and non-inertial quantum reference frames
University of Waterloo(滑铁卢大学);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所);Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢大学天体物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(基础物理研究所)
研究量子参考系中纠缠与相干的转换关系,发现非惯性参考系中可通过增加相干资源抵消纠缠退化。
2026-06-08 gr-qc hep-th quant-ph
Experimental demonstration of robust entanglement distribution over reciprocal noisy channels assisted by a counter-propagating classical reference light
我们通过实验证明了一种方案[Phys.Rev.A87,052325(2013)],该方案用于在具有互易性的集体噪声信道上稳健地分布偏振纠缠光子对。虽然该方案利用了两个量子比特无退相干子空间的鲁棒性,但通过利用一半纠缠光子的前向传播和经典参考光的后向传播,实现了与信号光子的量子信道的透射率成正比的纠缠共享率。我们在实验上观察到了有效的共享率,同时在传输后保持了高纠缠态。我们还证明了这种保护方法适用于单光子任意偏振态的传输。
2016-07-25 quant-ph
Entanglement and Disentanglement, Probabilistic Interpretation of Statevectors, and Transformation between Intrinsic Frames of Reference
我们研究基于两个假设的量子理论:在孤立宏观系统的内禀参照系中,(i)系统没有全局运动,也不与任何其他系统纠缠,(ii)系统外系统的态矢量的时间演化满足薛定谔方程。在辅助参照系中研究了微观系统与宏观系统之间的碰撞型相互作用过程。在将辅助参考系中得到的两个系统的状态向量变换到宏观系统的内在参考系中时,上述第一个假设要求状态向量的不连续变化。一个概率的解释给出了不连续变化的状态向量。对于微观系统,理论中给出的密度矩阵等于通常量子力学中给出的约化密度矩阵。
2006-09-12 quant-ph
Experimental test of photonic entanglement in accelerated reference frames
电磁场的量子化成功地为粒子物理学的标准模型的发展铺平了道路,并为量子技术奠定了基础。然而,物理学家试图将引力纳入量子理论的框架,但引力仍然是一个难题。量子光学的实验技术直到最近才达到研究受引力场影响的量子系统所需的精度和成熟度。在这里,我们报告的实验中,一个真正的量子态的纠缠光子对暴露在一系列不同的加速度。我们测量的纠缠见证$g$值范围从30毫克到30克-自由落体以及在旋转离心机-从而得出了一个上限的均匀加速度对光子纠缠的影响。我们的工作代表了第一个量子光学实验,在这个实验中,纠缠在测地线运动以及加速度a>>g = 9.81 m/s^2的加速参考系中得到了系统的检验。
2016-08-08 quant-ph
Entanglement-asymmetry correspondence for internal quantum reference frames
在规范理论和量子引力的量子化中,关键是不要把杆或钟等参考系当作理想化的外部经典关系,而是当作内部量子子系统。例如,在Page-Wootters形式主义中,量子系统S的演化由S和量子时钟的静态联合态描述,其中S的时间依赖性来自于对时钟值的调节。在这里,我们考虑(可能是不完美的)内部量子参考系R的任意紧凑的对称群,并表明,有一个精确的定量之间的对应关系的纠缠量在RS的不变状态和相应的条件状态S的不对称量。令人惊讶的是,无论用于限制参考系的相干态系统的选择如何,这种二元性都完全成立。平均在所有条件状态的不对称性,我们得到一个简单的表示理论表达式,承认不完美的量子参考系的质量,量子速度限制不完美的时钟,并在一个统一的方式典型的不对称性的研究。我们的结果揭示了纠缠在完全对称量子世界中建立不对称性的作用。
2022-12-28 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement and Symmetry: A Case Study in Superselection Rules, Reference Frames, and Beyond
本文集中讨论了超选择规则(SSR)施加的约束的一个特殊例子:当双方(Alice和Bob)无法区分他们拥有的某些量子对象时,该约束适用。这在诸如液体NMR的系综量子信息处理的背景下自然出现。我们讨论了如何SSR的对称群可以应用,并显示如何提取的纠缠可以计算分析在某些情况下,与最大的二分纠缠在一个系综的N贝尔状态对缩放为log(N)N到无穷大。我们讨论了在其他超选择规则下,无约束纠缠的渐近(N >> 1)恢复的明显不一致性,并证明了当对称群SSR应用于多个副本的正确概念被使用时,不一致性消失.接下来,我们讨论参考系的背景下,这SSR,显示的关系,工作的冯Korff和肯普[物理。93,260502(2004)]。参考系的作用可以看作是混合态纠缠中激活作用的模拟。我们还讨论了蒸馏的类比:存在这样的状态,即一个副本可以作为另一个副本的不完美参考系。最后,我们提出了一个更强的操作约束的例子,操作必须是非集体的,以及对称的。即使在这个更强的约束下,我们仍然表明,贝尔非局域性(因此纠缠)可以证明为一个系综的N贝尔状态对,无论有多大N。这最后一项工作是Mermin [Phys.Rev.D22,356(1980)]的工作的推广。
2006-12-21 quant-ph
Demonstrating genuine multipartite entanglement and nonseparability without shared reference frames
多体非定域性是一个非常重要的研究课题,它是许多量子信息协议的重要资源。然而,通过违反贝尔不等式在实践中证明它是困难的。特别是,标准的实验设置需要远距离方的参考系的对准,这在实践中可能是具有挑战性的或不可能的。在这项工作中,我们研究了违反某些贝尔不等式,即Mermin,Mermin-Klyshko和Svetlichny不等式,没有共享的参考系,当各方共享Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态。此外,我们分析了这些违规行为如何表现出真正的纠缠和非局域性的多体特征。对于3,4和5方,我们表明,它是可能违反这些不平等的概率很高,当各方选择他们的测量从三个泡利运营商,只定义相对于他们的本地帧。此外,违反的概率,违反的数量,增加时,每一方选择他们的测量从四个运营商描述的顶点的四面体。我们还考虑了需要多少个随机选择的测量方向才能以高概率违反贝尔不等式。我们看到,所获得的违反水平也足以证明真正的多体纠缠和不可分性。最后,我们分析表明,选择从两个测量设置每一方是足够的,以证明最大程度的真正的多体纠缠和不可分性的确定性时,各方的参考系是在一个方向上对齐,使他们不同的只是在围绕一个轴的旋转。
2015-04-02 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
The sum of entanglement and subsystem coherence is invariant under quantum reference frame transformations
该研究揭示量子参考系变换下纠缠与子系统相干性的权衡及和的守恒规律,明确任意量子参考系下贝尔不等式违反都对应特定量子资源,深化量子参考系的信息论认知。
2025-10-29 quant-ph
The Bose-Marletto-Vedral proposal in different frames of reference and the quantum nature of gravity
本研究围绕BMV实验的空间纠缠观测展开,证明广义相对论线性区的狭义相对论不变性要求引力势所有分量非经典以保证不同惯性系下纠缠描述的一致性,同时发现加速系与静止系中的纠缠可能存在差异。
2024-06-20 gr-qc quant-ph
Measuring concurrence in qubit Werner states without aligned reference frame
真并发度是多体纠缠的一个标准量化因子,它的检测和量化仍然是一个理论和实验上的难题。尽管已经对多体纠缠的检测做出了许多努力(例如,使用纠缠见证)测量多体纠缠的程度通常需要关于量子态的密度矩阵的精确形状的一些知识。这种密度矩阵的实验重建可以通过全状态断层摄影来完成,这相当于使远距离方共享公共参考系和良好校准的设备。虽然这种假设通常是隐含在理论工作中,建立一个共同的参考系,以及在实验情况下对齐和校准测量设备从来没有琐碎的任务。因此,是否可以放宽具有共享参考系和校准设备的要求是一个有趣且重要的问题。在这项工作中,我们从理论和实验两方面研究了广义Greenberger-Horne-Zeilinger态在没有共享参考系和校准设备的情况下在单个量子比特上随机选择测量的真正并发。我们提出了真正的并发和所谓的非局部体积,最近推出的非局部性指标之间的关系。
2021-05-13 quant-ph
Constructing monotones for quantum phase references in totally dephasing channels
对量子操作的限制导致了资源理论。对于与两方之间的群G相关联的变换,完全缺乏共享的参考系等效于实际上在两方之间具有不变通道和对应的超选择规则。与不存在参考系相关联的资源被称为“帧性”或“不对称性”。“我们证明了纯二分态的任何纠缠单调都可以被适配为相位不变通道的纯态框架单调[等价于U(1)超选择规则],并通过凸屋顶扩展扩展到混合态的情况。作为应用,我们构造了一般有限维Hilbert空间的U(1)框架的并发单调族.此外,我们研究了类似于形成纠缠的混合态的“形成框架”。在一个量子比特的情况下,我们表明,它可以表示为一个解析函数的并发类似于伍特斯公式的纠缠形成。我们的研究结果突出了纠缠和框架资源理论之间的深层联系。
2011-08-17 quant-ph
Characterizing multipartite entanglement with moments of random correlations
实验检测多体纠缠通常需要一些适当选择的局部量子测量,这些测量相对于先前共享的公共参考系对齐。然而,后者可能是一个具有挑战性的先决条件,例如基于卫星的光子量子通信,使得替代检测策略的发展是可取的。避免经典参考系的分布的一种可能性是利用随机均匀分布的设置来执行多个局部测量。在这项工作中,我们遵循这样的治疗,并表明,一个改进的检测和表征的多体纠缠是可能的,通过结合不同顺序的统计矩。为此,我们利用的设计,这是伪随机过程,允许链接到普通的参考系独立的纠缠标准。我们的方法的优势,说明在各种情况下,从两个量子比特,其次是更多涉及的多方方案。
2018-12-17 quant-ph
Are right angles special? The optimal primitive reference frame
我们考虑最小的可能的方向参考系允许和确定最好的一个可以做在保存量子信息在各种情况下。我们发现,对于保持一个单一的自旋状态,两个正交的自旋是最佳的原始参考系,并在一个产品的状态做大约22%,以及一个无限大小的经典框架。通过在参考系中加入少量的纠缠,这可以提高到2(2/3)^5 = 26%。在不同的纠缠保持标准下,发现了非常相似的最佳参考系,然而这次是针对以87度的最佳角度对准的自旋。在这种情况下,保留了24%的负性。对经典极限进行了数值计算,结果表明,在纠缠保持的条件下,90度是非单调选取的,对于L = 3的自旋,最佳峰值角为96.5度。
2011-07-12 quant-ph
Quantum Entanglement and Special Relativity: A Possible Solution to the Paradox?
证实贝尔不等式违反的量子纠缠的演示表明,在一定条件下,超距作用是可能的。这一结果似乎与因果关系的相对论原理相矛盾,相对论原理认为,在任何参考系中,结果永远不会先于其原因。通过对纠缠光子对的贝尔实验的数值分析,我们展示了两个惯性参考系中的观测者如何对两个事件之间的因果关系产生分歧。一个观察者声称事件1是事件2的原因,而另一个则声称事件1是事件2的结果。我们提出的解决方案是,在纠缠系统中,人们可以找到成对的“纠缠事件”具有对称的因果关系。每一个事件都可以作为原因或结果,这取决于观察它们的参照系。
2018-10-29 quant-ph
Quantum Reference Frames in Quantum Circuits: Perspective Dependent Entangling Cost and Coherence Entanglement Trade Offs
Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University(卡塔尔量子计算中心,科学与工程学院,哈马德·本·哈利法大学)
本文研究了量子电路中量子参考框架的视角依赖性纠缠成本与相干纠缠权衡,通过三量子比特模型展示QRF作为本地相干与纠缠的无损转换器,并在IBM平台实现实验验证。
2025-12-14 quant-ph
Orbital angular momentum spectrum and entanglement in a rotating accelerated reference frame
该研究分析了旋转加速参考系中的轨道角动量谱与纠缠特性,发现加速度主要影响纠缠维度、旋转主要影响 OAM 模式最高阶,并将结论推广到所有稳态轨迹。
2024-05-07 gr-qc quant-ph
Decoherence as a sequence of entanglement swaps
标准的半经典模型的退相干不考虑明确的经典信息所需的指定系统-环境边界。我表明,这些信息可以表示为一组有限的参考本征值,必须由任何观察者编码,包括任何设备,能够区分系统从它的环境。当以这种方式考虑系统识别所需的信息时,退相干可以被描述为系统的参考和指针组件与它们各自的环境之间的纠缠交换序列。这样做消除了半经典模型所需的本体边界的先验假设的需要。
2019-02-02 quant-ph
Quantum-mechanical description of entanglement between photon's polarization and momentum
矢量光束中光子的偏振态与其动量纠缠已被公认。这里的量子描述是先进的极化,显示纠缠的动量。这是通过表明,琼斯矢量在每个值的动量发挥作用的偏振波函数的意义上说,泡利矩阵表示的笛卡尔分量的偏振在当地的参考系的琼斯矢量的定义。横截性条件的约束指定局域参考系所要求的单位矢量是一个规范自由度,它决定了极化与动量的纠缠,具有可观测的效应。
2017-01-14 physics.optics quant-ph
Is nonclassicality-breaking the same thing as entanglement-breaking?
非经典性和纠缠是涉及连续变量系统的量子信息过程的基本概念。很长一段时间以来,人们一直直观地认识到这两个概念密切相关。相当感兴趣的一个方面是在噪声信道的作用下状态的这些属性的行为。受纠缠破坏通道概念的启发,我们以自然的方式定义了非经典破坏通道的概念。我们表明,非经典打破的概念基本上是等价的-在一个明确定义的意义上的短语“本质上”-的概念纠缠打破,就玻色子高斯通道而言。这是尽管事实上,纠缠打破的概念需要参考一个二部系统,而非经典打破的定义没有这样的参考。我们的分析依赖于我们的分类渠道到非经典为基础的,对纠缠为基础的,类型的规范形式。我们的结果使人们对非经典性和纠缠之间的密切关系的直观理解更近了一步。
2013-06-24 quant-ph
Self-error-rejecting quantum state transmission of entangled photons for faithful quantum communication without calibrate reference frames
我们提出了一种无需附加光子和校准参考系的两方偏振纠缠传输方案。该方案对信道随机噪声和参考系不稳定性具有较好的鲁棒性,并将其推广到多方Greenberger-Horne-Zeilinger状态传输。此外,两方和多方纠缠传输的成功概率,在原则上,提高到统一时,使用主动偏振控制器。该协议具有结构简单、易于实现、保真度高、效率高等特点,在长距离量子通信和分布式量子网络中具有重要的应用价值。
2018-09-01 quant-ph
Another Comment on ``Quantum Entanglement and Nonexistence of Superluminal Signals''
我们认为quant-ph/9801014中的声明在修订版中仍然站不住脚。证明中的谬误是对不克隆和隐形传态定理的误解,它们不涉及时间和参考系。
1998-03-12 quant-ph
Fidelity and Entanglement of Random Bipartite Pure States: Insights and Applications
本研究探究了 Haar 随机 bipartite 纯态相对于固定参考量子态的保真度与纠缠,发现其分布非均匀且依赖参考态纠缠,不同维度下狭窄纠缠范围内平均保真度为 $\frac{1}{d^2}$,乘积态保真度分布可用于分布式量子计算设备基准测试。
2024-05-22 quant-ph
Unified framework for quantumness -- coherence, discord, and entanglement
从操作的角度来看,量子性表征了物理过程中无法用牛顿物理学解释的奇异行为。有几种广泛使用的量子性度量,包括相干性、不和谐性和纠缠性,每一种都被证明是特定情况下的基本资源。有证据表明,这三项措施之间存在着根本的联系。然而,这些量子仍然被不同地看待,这种联系尚未得到阐明。在这里,我们介绍了一个通用的框架,定义一个统一的量子与操作的动机建立在干涉测量的能力。在局域测量、弱参考系自由测量和强参考系自由测量的不同情况下,量子性分别表现为相干、不和谐和纠缠。我们的研究结果还阐述了这三个措施是如何相关的,以及它们如何相互转化。这个框架可以进一步扩展到其他场景,并作为一个通用的量子度量。
2017-06-15 quant-ph
Relational entanglement entropies and quantum reference frames in gauge theories
本文证明在格点规范理论中通过量子参考系定义规范不变子系统可实现纠缠面因子分解,得到可蒸馏的关系纠缠熵,并构建了统一的区域代数与相对熵层级。
2025-06-30 gr-qc hep-lat hep-th
Measuring the quality of a quantum reference frame: the relative entropy of frameness
在不存在用于与群G相关联的变换的参考系的情况下,在G的作用下非不变的任何量子态可以充当缺失的参考系的表征。我们在这里介绍一种新的衡量这种令牌的质量的方法:框架的相对熵。这被定义为感兴趣的状态和最近的G不变状态之间的相对熵距离。不像纠缠的相对熵,这个量是直接计算,我们发现它是精确地等于G-不对称性,引入的瓦卡罗等人的frameness的措施。它示出提供一个上限之间的相互信息的组元素编码到令牌和组元素,可以从它提取的测量。在这个意义上,它量化了令牌成功模拟完整参考系的程度。我们还表明,尽管从纠缠理论的暗示性类比,正规化的相对熵的框架是零,因此不量化的令牌和一些标准形式的量子参考系之间的相互转换率。最后,我们展示了这些调查如何产生一种新的方法来界定纠缠的相对熵。
2009-07-14 quant-ph
Multiple fidelities and joint numerical range
School of Computer Science and Technology, Guangdong University of Technology(广东工业大学计算机学院)
通过联合可分数值范围的几何结构,研究基于多重保真度的纠缠检测有效性,推导出检测的充要条件,并揭示不可扩展乘积基等典型现象。
2026-05-23 quant-ph
Time-resolved measurement of photon states using two-photon interference with photons from short-time reference pulses
为了充分利用光子的能量-时间自由度进行光学量子信息处理,需要在极短的时间尺度上控制和表征光子的量子态。对于超出可用探测器的时间分辨率的测量,在短时间参考脉冲中与光子的双光子干涉可能是可行的替代方案。本文导出了单光子输入态与参考光子的聚束统计的时间测量算符。它示出的参考脉冲的脉冲形状的影响,可以表示在选择的带宽内的测量可以被视为一个理想的投影上的本征态的时间的光谱滤波器。对于全量子层析成像,时间相干性可以通过使用在两个不同时间的参考脉冲的叠加来确定。此外,能量-时间纠缠可以基于在检测时间对之间的相干性中观察到的二乘二纠缠来评估。
2011-06-01 quant-ph
Quantum information with single fermions: teleportation and fermion-boson entanglement conversion
虽然单玻色子纠缠被认为等同于标准的非全同粒子纠缠,但费米子纠缠的使用受到宇称超选择规则的限制。然而,我们表明,在第二量子化的框架内,本地模式发挥量子比特的作用,与普通纠缠的类比成立:两个纠缠的无自旋费米子模式可以用来传送一个单一的本地费米子模式,并执行标准的密集编码。费米子的纠缠浓度和稀释是可能的。通过讨论与量子参考系的联系以及无自旋费米子纠缠与无自旋玻色子纠缠之间的转换,阐明了我们结果的意义。
2008-07-05 quant-ph
Entanglement characterization using quantum designs
我们详细介绍了一种基于随机测量的关联函数矩的统计方法,用于独立于参考系的多体纠缠的检测和表征。我们首先讨论了相应的时刻可以评估与设计,从群和纠缠理论的链接方法。然后,我们说明了所提出的框架的优势,重点是多方的情况。我们讨论了一个条件,真正的多体纠缠为三个量子比特的特征,我们证明了标准,允许歧视的$W$型纠缠为任意数量的量子比特。
2020-09-11 quant-ph
Quantum reference frames and particle mixing
针对混合粒子静止系定义问题,本文研究量子参考系的必要性与涌现,并分析参考系依赖纠缠对混合介子及中微子测量的影响。
2025-02-19 hep-ph hep-th quant-ph
System-time entanglement in a discrete time model
基于演化系统与参考量子钟系统之间的量子关联,我们提出了一个离散量子演化模型。提供了用于该模型的量子线路,其在恒定哈密顿量的情况下能够仅根据$n$时间量子比特和$n$控制门来表示在$2^n$时间步长上的演化。然后,我们引入了系统时间纠缠的概念,作为衡量可区分的量子演化,基于系统和参考时钟之间的纠缠。这个量为零的稳定状态,是最大的系统跳跃到一个新的正交状态在每个时间步。在导致循环演化的恒定哈密顿量的情况下,它是对不同能量本征态的扩展的度量,并且满足熵能量-时间不确定性关系。混合态的演化也进行了研究。分析表达式的基本情况下的量子比特时钟,以及在两个状态之间的演化的连续限制,提供。
2016-06-28 quant-ph
Relativistic effect of entanglement in fermion-fermion scattering
基于一个典型的量子电动力学过程$e^+e^-\rightarrowμ^+μ^-$,研究了在不同惯性运动系下散射粒子间纠缠熵的性质。通过对Wigner旋转的显式计算,发现散射粒子的纠缠熵是Lorentz不变量。我们还研究了运动标架中散射粒子自旋自由度之间的纠缠行为。这个量随不同的惯性参考系而变化,不表现为洛伦兹不变量。
2017-12-18 hep-th quant-ph
Electron-hole entanglement in the Fermi sea
I.引言(序,激子纠缠,光子纠缠)纠缠基础(量子与经典相关,贝尔不等式,纯态的纠缠测度,混合态的纠缠测度,粒子守恒,相位参考)如何纠缠自由粒子(自由玻色子,自由费米子)IV.自旋与轨道纠缠V.通过噪声测量的纠缠检测(隧道机制,超越隧道机制,全计数统计)VI.失相导致的纠缠损失VII.量子纠缠压倒泵浦VIII.电子空穴湮灭隐形传态IX。三量子比特纠缠X.实验性攻毒
2017-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient use of quantum resources for the transmission of a reference frame
我们提出了一个协变协议,用于传输参考帧编码的$N$自旋,实现灵敏度$N^{-2}$不需要一个预先建立的参考系,不使用发送器和接收器之间的纠缠。该协议利用了等价表示的使用,这在以前的文献中被忽略了。
2004-08-24 quant-ph
Entanglement quantification with randomized measurements is maximally difficult
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫大学)
本文研究了通过随机测量方案量化纠缠的效率,确定了最少测量设置数,并证明了纠缠认证涉及最困难的不变量,揭示了不变量的层次结构。
2026-04-16 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
Optimized state independent entanglement detection based on geometrical threshold criterion
给出了快速检测未知任意量子态纠缠的实验方法。这些方法是基于纠缠标准,使用可访问的相关性和相关互补的原则。我们的第一个方案基本上建立了纯态的施密特分解,只有很少的测量,而不需要共享的参考系。第二种方案采用决策树来加速纠缠检测。我们使用数值模拟分析的方法的性能,并验证他们的实验为两个,三个和四个量子比特的各种状态。
2013-08-29 quant-ph
Quantifying resources for Page-Wootters mechanism: Shared asymmetry as relative entropy of entanglement
最近,量子钟的所谓Page-Wootters机制引起了一些关注。在使用更现代的技术来探索该机制的各种提议中,一些人选择使用量子信息视角,定义并使用信息度量来量化量子系统作为其他量子系统的参考系的能力。在这项工作中,我们探索了基于不对称性资源理论的提议,称为相互或共享不对称性,在这里感兴趣的情况下,这实际上相当于相干理论的方法:由$U(1)$紧群描述的量子参考系。我们将文献中关于共享不对称性和Page-Wootters机制的一些结果推广到更一般的情况,最终阐明了一个定理,该定理将二分态$ρ_{SR}$的共享不对称性与\textit{internal states} $ρ_M$在希尔伯特空间$\mathcal{H}_S\otimes\mathcal{H}_R$的电荷扇区上的纠缠的相对熵联系起来.利用这一结果,我们重新解释了Page-Wootters机制与纠缠的关系,也为进一步的研究开辟了一些途径。
2021-08-02 quant-ph
Role of entanglement in two-photon imaging
在成像系统中使用纠缠光子可以表现出任何其他双光子源无法模仿的效果,无论两个光子之间的相关性强度如何。我们考虑一个双光子成像系统,其中一个光子用于探测远程(透射或散射)对象,而另一个作为参考。我们讨论了在这样的设置中的纠缠与相关的作用,并证明纠缠是实现分布式量子成像的先决条件。
2001-10-31 quant-ph
Analysis of the time-energy entanglement of down-converted photon pairs by correlated single photon interference
下转换光子对的时间-能量纠缠特别难以表征,因为光子到达时间的直接测量受到光子探测的时间分辨率的限制。在这里,我们探讨了另一种可能性的时间相干性的双光子波函数使用单光子干涉弱相干光的特征。具体地说,该方法利用下转换产生真空和双光子态的相干叠加的事实,使得与弱相干光干涉后的光子对的符合计数率由来自下转换的双光子波函数与由弱相干参考定义的乘积波函数的叠加给出。通过观察频率相关的干涉图案,可以在单光子干涉中使用的参考脉冲的带宽内重建双光子波函数的振幅和相位。因此,相关的单光子干涉提供了下转换过程中产生的纠缠双光子波函数的直接映射。
2012-10-01 quant-ph
Quantum Entanglement of Moving Bodies
我们研究了运动标架中的量子信息和量子纠缠的性质。我们证明了在洛伦兹变换下,两个粒子的自旋和动量之间的纠缠可以互换,使得一对粒子在一个参考系中以自旋纠缠而不是动量纠缠,在另一个参考系中可能以自旋纠缠为代价以动量纠缠.类似地,动量之间的纠缠可以在洛伦兹变换下转移到自旋。虽然自旋和动量纠缠都不是洛伦兹不变量,但波函数的联合纠缠是洛伦兹不变量。
2002-12-07 quant-ph
Absorption capacity of separable noise: Bell-mixing thresholds on entanglement and teleportation
Stony Brook University(石溪大学)
研究贝尔混合线中噪声状态的可分离性与量子隐形传态优势的阈值,通过Möbius映射给出吸收容量与阈值的闭式解,并推广到纯态参考、噪声演化及一般可分离噪声的下界。
2026-07-16 quant-ph
Nonlocal nonstabilizerness for slightly entangled quantum many-body states
School of Physics, Beihang University(北京航空航天大学物理学院)
研究轻微纠缠量子多体状态的非局域非稳定性,提出施密特参考态框架,通过排序后的施密特谱直接构建取代局部酉变换上的高度非凸优化,支持非局域稳定器雷尼熵推测,表明该框架能有效获取弱纠缠多体状态的非局域非稳定性。
2026-08-07 quant-ph
High-performance source of indistinguishable polarization-entangled photons with a local oscillator reference for quantum networking
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University of North Dakota(北达科他大学)
本文提出一种紧凑的自由空间极化纠缠光子源,具有局部振荡器参考,实现了高纠缠度和高干涉可见度,为量子网络提供了一种可扩展的平台。
2026-04-14 physics.optics quant-ph