Mapping Criteria of Nonlocality-Steerability in Qudit-Qubit Systems and Steerability-Entanglement in Qubit-Qudit Systems
纠缠、量子操纵和非定域性是不同的量子关联,它们是各种量子信息和量子计算应用背后的资源。然而,确定它们之间精确的数量关系的中心问题仍然没有得到解决。本文从量子关联的基本概念出发,给出了二分量子比特-量子比特系统中Bell非定域性与量子操纵之间的映射准则,以及二分量子比特-量子比特系统中量子操纵与量子纠缠之间的映射准则.精确的定量映射标准推导解析。这种映射标准与国家的形式无关。特别是,他们涵盖了几个以前著名的研究结果,这只是特殊情况下,在我们的简单的映射标准。
2018-10-24 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
Evolution of Entanglement in Groverian Search Algorithm: n-qudit System
纠缠在量子过程中起着至关重要的作用,特别是那些与量子信息和计算有关的量子过程。对于实系数qutrit系统,得到了一个由Grover搜索算法成功率定义的纠缠度量的解析表达式,计算结果与传统的基于熵的纠缠度量一致.纠缠措施进一步推广到量子(d-水平)系统与实系数。
2007-02-24 quant-ph
Entanglement dynamics under decoherence: from qubits to qudits
研究了退相干影响下任意维两体系统纠缠的时间演化。对于量子比特,我们确定了在不同的系统-环境耦合下,包括有限温度效应的精确纠缠衰减率。对于量子点,我们展示了如何获得衰减率的上界,并提出了各种状态的精确解。
2005-08-16 quant-ph
Bounds on entanglement in qudit subsystems
N个量子点(d维可区分量子粒子)的纯态中的纠缠可以通过指定其子系统的纠缠程度来表征。通过追踪其他N-m个量子点,得到m个量子点的一般混合子系统。研究了m量子混合态空间中的纠缠。我们证明了对于一个典型的N量子态,小于N/3量子态的子系统将有一个正的部分转置,因此是可分的或束缚纠缠的。此外,我们的数值结果表明,发现纠缠子系统小于N/3的概率下降指数的希尔伯特空间的维数。因此,纯态希尔伯特空间的大部分由高度纠缠态组成,其中多体纠缠至少包含纯态中三分之一的量子。
2002-09-17 quant-ph
An Experimentally accessible geometric measure for entanglement in $N$-qudit pure states
利用Bloch表示中的关联张量的范数,给出了$N$ -量子纯态的多体纠缠度量.我们计算了一类重要的$N$ -qutrit纯态,即一般GHZ态的这种测度。我们证明了这个测度具有一个好的纠缠测度所具有的几乎所有性质,包括单调性。最后,我们通过凸屋顶构造将该测度推广到$N$ -qudit混合态,并建立了它的各种性质,包括它的单调性。
2009-01-16 quant-ph
Teleportation of arbitrary $n$-qudit state with multipartite entanglement
提出了一种利用$n$广义Bell态的张量积态作为量子信道,忠实地传送任意$n$ -量子态的协议${\cal D}_n$.我们还提出了以两类$2n$ -量子纠缠态作为量子信道,忠实地传送任意$n$ -量子态的显式协议${\cal D}'_n$和${\cal D}''_n$,其中的量子纠缠态是我们构造的一种真正的纠缠态,不能约化为$n$量子纠缠态的TPS.
2006-12-15 quant-ph
A general dichotomization procedure to provide qudits entanglement criteria
我们提出了一个通用的策略,推导出纠缠的标准,其中包括执行从qudits到qubit的映射,保持各方的可分性和SU(2)旋转不变性。因此,可以应用著名的正部分转置准则来揭示量子点之间的量子关联的存在。我们讨论了一些使用所提出的策略检测纠缠态的例子。最后,我们展示了,使用我们的计划,一些方差为基础的纠缠证人可以从量子比特推广到高维自旋系统。
2015-08-07 quant-ph
Entanglement witnesses for $d \otimes d$ systems and new classes of entangled qudit states
我们为$d \ot d$系统(两量子)提供了一类新的纠缠见证.我们的构造推广了Jafarizadeh等人最近提出的基于半定线性规划的$d=3$和$d=4$的构造。此外,我们还提出了一种新的PPT纠缠态,它推广了Horodecki等人为$d=3$构造的纠缠态族.
2014-10-10 quant-ph
Nonlinear Improvement of Qubit-qudit Entanglement Witnesses
纠缠见证是一种重要的、实验上可应用的纠缠检测工具。本文对$2\otimes d$量子系统的任意纠缠见证进行了非线性改进。与现有的任何纠缠见证相比,改进的可分性判据只需要增加两次对局域观测量的测量。详细的例子来说明一般的,最佳的和不可分解的纠缠证人的非线性改进的效率。
2020-01-15 quant-ph
Entanglement and other quantum correlations of a single qudit state as a resource for quantum technologies
提出了一种将纠缠概念推广到描述单量子态量子关联性质的方法。讨论了新的信息和熵不等式,如次可加性条件、强次可加性条件和自旋为j的任意自旋态对应的单量子点的相对熵的单调性.提出了利用单量子态的量子关联(如纠缠)来发展量子计算和量子通信的新量子技术的设想。考虑了j = 3/2的qutrit和qudit的例子。
2014-09-15 quant-ph
Entangling power and operator entanglement in qudit systems
建立了一般有限维二体量子系统中幺正算符的纠缠势,并给出了基于冯诺伊曼熵的纠缠势与基于线性熵的纠缠势之间的关系.重要的是,我们证明了一般控制幺正算符作用在两个等维量子点上的纠缠功率与相应的算符纠缠成正比,如果采用线性熵作为表征纠缠度的量。本文讨论了量子比特上三种典型的量子门:SUM门、双SUM门和SWAP门的纠缠功率和算符纠缠。
2003-02-16 quant-ph
Resource and entanglement study of a hybrid qudit-qubit quantum algorithm for solving the integer programming problem
Universität Hamburg(汉堡大学);University of Tennessee, Chattanooga(田纳西大学查塔努加分校)
本研究对比混合qudit-qubit与纯qubit实现,发现前者资源需求大幅降低(qutrit约180倍、ququint约2220倍),并揭示算法产生多体纠缠,增加经典模拟难度。
2026-09-22 physics.comp-ph quant-ph
Qudit Entanglement
我们考虑D维量子系统的各种联合态的可分性,我们称之为“量子态”。“我们得到了两个主要结果:(i)两量子态的可分离性条件,它是最大混合态和最大纠缠态的混合物;(ii)N量子态的最大混合态周围可分离态的邻域大小的下限和上限。
2000-02-02 quant-ph
Entanglement sharing among qudits
考虑一个由n维量子粒子(qudits)组成的系统,假设我们想优化每对量子粒子之间的纠缠。关于纠缠的共享,人们可以问以下基本问题:系统中任意两个粒子之间的最小纠缠的最大可能值Emax(n,d)是多少?(Here我们把形成的纠缠度作为纠缠度的度量。)对于n=3和d=2,也就是说,对于三个量子比特的系统,答案是已知的:Emax(3,2)= 0.550。在本文中,我们首先考虑一个系统的d qudits和证明Emax(d,d)大于或等于1。然后我们考虑一个三粒子系统,有三个不同的d值。我们对三粒子情况的研究结果表明,随着维数d的增加,粒子可以分享更大比例的纠缠能力。
2001-08-28 quant-ph
Creating highly symmetric qudit heralded entanglement through highly symmetric graphs
本文利用线性量子网络图景将态对称性直接嵌入电路结构,提出生成N体N能级反对称单重态和对称Dicke态的qudit预告纠缠方案,为高维纠缠电路设计提供了系统化图形策略。
2024-04-08 quant-ph
Susceptibility of qudit-qudit entanglement to quantum noise: insights from the negativity rank
Duke University(杜克大学)
该研究以负性秩为工具,探究qudit-qudit纠缠对量子噪声的敏感性,明确了负性秩与噪声鲁棒性的关联,推导了APPT子空间噪声边界等紧界,拓展了对纠缠与量子设备实际环境关系的认知。
2026-10-09 quant-ph
Bloch vectors for qudits and geometry of entanglement
我们提出了三种不同的矩阵基,可以用来分解的密度矩阵的d-维量子系统,所谓qudits:广义Gell-Mann矩阵基,极化算子基,和Weyl算子基。这样的分解可以用矢量-布洛赫矢量,即众所周知的量子比特情况的推广-来识别,并且是用于与可测量的量进行比较和用于避免处理大矩阵的显式计算的方便表达式。我们考虑的各向同性的两个qudit状态的重要情况下,并分解它根据每个基础。研究了特殊参数化的两量子比特和两量子比特态的纠缠几何,特别是计算了纠缠的Hilbert-Schmidt测度,我们发现Weyl算符基是最佳的选择,因为它与所考虑的态的纠缠密切相关。
2007-06-12 quant-ph
Entanglement swapping between multi-qudit systems
我们将最初提出的两对量子比特的纠缠交换方案推广到由任意数量的量子比特组成的任意数量的系统的$q$。假设每个系统都是在$m_j$量子点的最大纠缠态中制备的,而不同的系统之间完全不相关。我们发现,当一组$\sum_{j=1}^q a_j$粒子(从每个$q$系统$a_j$粒子被测量)进行广义Bell型测量时,所得到的一组$\sum_{j=1}^q (m_j-a_j)$粒子将坍缩成最大纠缠态。
2002-01-19 quant-ph
Entanglement dynamics in finite qudit chain in consistent magnetic field
本文从Liouville-von Neumann方程出发,得到了描述任意含时外磁场中量子态或耦合量子态的封闭方程组。分析和数值研究了初始状态和磁场调制的动力学的依赖性。我们比较了双量子态中相对纠缠测度的动力学性质和置换粒子对称性。我们发现在两个耦合量子系统中存在保持纠缠的磁场调制。给出了2 ~ 6个四分位数或3个四分位数的有限链中纠缠度的解析公式。
2013-02-01 quant-ph
High-Dimensional Entanglement of Photonic Angular Qudits
我们提出了一种方法,用于产生纠缠光子态在高维中,所谓的量子点,利用量子相关的轨道角动量(OAM)纠缠光子,通过自发参量下转换产生。包含$N$角狭缝的衍射掩模放置在孪生光子的路径中,定义了$N^2$维的量子点空间,由OAM纠缠光子的替代路径跨越。我们用共现的方法量化了路径纠缠光子的高维纠缠,并给出了一个适用于纯态的解析表达式。我们报告的数值结果作为一个函数的角孔径的情况下,高维OAM纠缠和高维路径纠缠的情况下,产生的$N \times M$角狭缝的并发。我们的研究结果为制备和表征高维纠缠量子态提供了新的手段,这是量子模拟和量子信息协议的基础资源。
2021-10-14 quant-ph
Local Entanglement Is Not Necessary for Perfect Discrimination between Unitary Operations Acting on Two-Qudits by LOCC
近年来,利用局部操作和经典通信(LOCC)判别多部酉操作的问题引起了人们的广泛关注。关于这个问题的文献中的最新工作表明,当允许有限次数的运行时,两个多部酉操作总是可以通过LOCC完美区分。然而,在这些方案中,局域纠缠(一个纠缠态持有的一方)是必需的,这似乎意味着局域纠缠是必要的,以完美的区分酉操作LOCC。在这篇文章中,我们证明了在不利用任何纠缠的情况下,总是可以实现对作用在两个量子点上的两个么正操作之间的完美区分。因此,我们得出结论,局域纠缠是不必要的,以完美的区分酉操作作用在两个qudits的LOCC。
2007-09-08 quant-ph
Discrete Fourier-based Correlations for Entanglement Detection
我们介绍了两种形式的相关性的两个$d$ -水平(qudit)系统的纠缠检测。相关性可以通过实验上易于处理的两个局部测量设置来测量,并且它们的可分离边界由离散的基于傅立叶的不确定性关系来确定。它们对于估计Schmidt数的下界是有用的,以便澄清真正量子纠缠的产生。我们还提出了不可分割的条件,多量子系统与量子稳定剂形式主义的另一个作用的相关性的不可分割性问题。
2012-06-06 quant-ph
Error Correlations in Photonic Qudit-Mediated Entanglement Generation
本文提出无需光学开关的光子qudit纠缠生成协议,量化了同时生成纠缠对间的误差关联,并证明优化纯化方案可有效纠正此类关联误差,而所研究的量子纠错码表现较差。
2024-01-12 quant-ph
Quantum gates on hybrid qudits
我们引入量子混合门,作用于不同维度的量子点。特别是,我们开发了两个代表性的两量子混合门(SUM和SWAP)和多量子混合Toffoli和Fredkin门。我们将混合SUM门应用于产生纠缠,发现对于一定的初态,SUM门的算符纠缠等于它所产生的纠缠。我们还证明了在一定条件下,对于两个不同维数的量子点,混合和门在泡利群上充当自同构。最后,我们描述了一个物理实现的自旋系统的混合门。
2002-11-28 quant-ph
Native qudit entanglement in a trapped ion quantum processor
本文在捕获离子量子处理器中实验实现了维度高达5的原生两qudit纠缠门,通过推广光移门机制在单次操作中生成真正的qudit纠缠,且校准开销与维度无关。
2022-06-08 quant-ph
Qubit-qudit entanglement transfer in defect centers with high-spin nuclei
University of Konstanz(康斯坦茨大学)
研究提出在缺陷中心积累长寿命量子元间纠缠的方案,利用超精细相互作用的伊辛分量将纠缠转移到任意维度存储量子元,当\(d\)为2的整数幂时可确定性产生最大纠缠,适用于多个候选系统。
2026-07-10 quant-ph
Entanglement distance for arbitrary $M$-qudit hybrid systems
量子霸权的实现推动了对量子信息的强大媒介的需求。在这项任务中,更高维度的量子表现出显着的抗噪能力和增强的安全性,适用于量子密钥分发应用。然而,为了利用这种状态的优势,我们需要彻底描述它们的纠缠。在这里,我们提出了一种纠缠度,可以计算的$M$ -量子混合系统的纯态和混合态。纠缠措施是基于从一个适应的应用程序的Fubini研究度量的距离。这个措施是不变的地方酉变换,并有一个明确的可计算的表达式,我们得出。在$M$ -量子比特系统的特定情况下,该测量假设对无限接近状态之间的最小距离的障碍的物理解释。最后,我们通过度量张量的本征值分析来量化纠缠态的鲁棒性。
2020-03-11 quant-ph
Quantifying Bell nonlocality of a pure two-qudit state via its entanglement
National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学);Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所)
本文通过纠缠度提出新的下界和上界,量化纯两量子态的贝尔非局域性,并证明纠缠是贝尔非局域性的充要条件。
2023-08-16 quant-ph
Entanglement monogamy of multipartite higher-dimensional quantum systems using convex-roof extended negativity
我们提出用凸顶扩展负性(CREN)代替并发性来研究纠缠的一夫一妻制(MoE)。我们表明,所有已证明的MoE的关系,使用并发可以改写CREN。此外,我们表明,高维(量子)扩展的MoE的CREN不证伪的任何反例用于证伪量子扩展的MoE的并发性。我们进一步测试的CREN版本的MoE qudits通过考虑完全或部分相干的混合物qudit W类状态与真空,并表明,CREN版本的MoE qudits是满意的,在这种情况下。因此,CREN版本的Qudits的MoE是一个强猜想,没有明显的反例。
2008-11-13 quant-ph
Manipulating Multi-qudit Entanglement Witnesses by Using Linear Programming
介绍了一类新的纠缠见证,称之为约简型纠缠见证,它可以在$d_{_{1}}\otimes d_{_{2}}\otimes...\otimes d_{_{n}}$维的Hilbert空间中检测多量子纠缠态,包括PPT纠缠态.这项工作的新颖之处在于,可行区域变成凸多边形,因此这些EW的操作减少到线性规划,可以解决\emph{exactly}使用单纯形法。研究了这些进化树的可分解性和不可分解性,并指出其与进化树的特征值和最优性有着密切的关系。利用Jamiotakowski同构,得到了相应的可能正映射,包括文献\cite{Hall1}的广义约化映射.
2006-11-25 quant-ph
Entanglement Distribution and Quantum Teleportation in Higher Dimension over the Superposition of Causal Orders of Quantum Channels
可以探索多个光子自由度以产生高维量子态;通常被称为“qudits”。Qudits为量子通信提供了几个优点,包括更高的信息容量,噪声弹性和数据吞吐量,以及与传统的基于量子比特的通信系统相比,在不同传播介质(自由空间,光纤,水下)上的更低信息损失。然而,由于量子点在传输和检测上的困难,在文献中很少被利用。本文首次提出并建立了通过量子纠缠分布在两个因果序叠加的量子信道上传输经典信息的理论框架。我们第一次设计了2-qudit系统的量子开关操作,并建立了通过量子开关进行qudit纠缠分配的理论系统模型。结果表明,量子纠缠分布提供了相当大的增益保真度,即使在噪声的增加。
2023-03-19 cs.SY eess.SY quant-ph
Tripartite Entanglement in Qudit Stabilizer States and Application in Quantum Error Correction
考虑$n$量子点上的稳定器状态,每个维度$D$,其中$D$是素数或无平方整数,被分成三个相互不相交的集合或部分。推广Bravyi等人[J. Math. Phys. \textbf{47},062106(2006)]对量子比特(D=2)的结果,我们证明了直到三个部分上的局域么正态,态可以写成非纠缠单量子比特态、最大纠缠EPR对和三重GHZ态的张量积.我们采用这一结果,以获得一个完整的表征与稳定器纠错码,以及他们的互补信道的一类信道的属性。
2011-07-09 quant-ph
Collateral coupling between superconducting resonators: Fast and high fidelity generation of qudit-qudit entanglement
本文提出利用超导谐振器间经量子比特电容耦合产生的距离无关相互作用,实现快速高保真的量子比特-量子比特纠缠,并以更少操作生成高保真NOON态,方案还可推广至光学腔原子晶格系统。
2023-05-05 quant-ph
Semigroup of positive maps for qudit states and entanglement in tomographic probability representation
随机和双随机矩阵提供的自旋态(qudits)的正映射,形成半群与稠密相交的李群$IGL(n, \mathbb{R})$和$GL(n, \mathbb{R})$分别。量子态的密度矩阵可由作用于单形的双随机半群的轨道所确定的自旋断层图来描述。通过将随机映射和量子随机映射联系起来,引入了一类传递作用于量子态的正映射。最后,利用随机半群的性质,在层析概率表示的框架下,给出了两个量子比特的纠缠态和贝尔不等式。
2008-07-02 quant-ph
Entanglement of Multi-qudit States Constructed by Linearly Independent Coherent States: Balanced Case
多模纠缠相干态是线性光学量子计算和隐形传态的重要资源。本文引入了多量子点情况下重铸的广义平衡N模相干态。我们得到了这种平衡N模相干态双可分的充要条件,特别是对纯态和混合态的多量子比特和多量子三态,利用纠缠度研究了两体纠缠和三体纠缠的程度.与N-量子比特的情况不同,我们证明了存在违反一夫一妻不等式的量子态。利用宇称、位移算符和分束器,我们提出了一个产生偶数项叠加的N模纠缠相干态的方案。
2015-04-05 quant-ph
Construction of a qudit using Schrodinger cat states and generation of hybrid entanglement between a discrete-variable qudit and a continuous-variable qudit
我们表明,一个连续变量(CV)qudit可以构造使用准正交猫态的玻色子模式,当在每个猫状态的相位编码是适当的选择。利用构造的CV量子点和Fock态编码的离散变量量子点,提出了一种利用两个微波腔耦合超导磁通量子点来产生CV量子点和离散变量量子点混合最大纠缠态的方法.这个建议依赖于一个腔的Fock态的叠加的初始准备和另一个腔的猫态的初始准备。在准备好每个腔的初始状态之后,该提议仅需要两个基本操作,即,第一操作采用两个腔与Qutrit的色散耦合,而第二操作仅使用一个腔与Qutrit的色散耦合。纠缠态的产生是确定性的,并且操作时间随着每个量子点尺寸的增加而减少。此外,在整个操作期间,耦合器quutrit保持在基态,因此从quutrit的退相干显著减小。作为一个例子,我们进一步讨论了利用电路QED方法制备DV夸克态和CV夸克态混合最大纠缠态的实验可行性。该方案具有普遍性,可以通过两个微波或光学腔耦合到一个自然或人工三能级原子来实现同样的任务。
2022-08-28 quant-ph
Entanglement classes of permutation-symmetric qudit states: symmetric operations suffice
我们分析纠缠类的置换对称状态n qudits(即d级系统),相对于本地酉操作(LU等价)和随机本地操作和经典通信(SLOCC等价)。在这两种情况下,我们表明,搜索可以被限制到操作相同的本地操作行为的所有qudits,我们提供了一个明确的建设it.Stabilizers的状态的形式,一个粒子的操作保持排列对称性,提供一个粗粒度的分类纠缠类。我们证明了这样的单粒子算子的Jordan形式是SLOCC不变量。我们发现,作为这些类的代表,一组离散的纠缠态,广义的GHZ和W态的多粒子量子点的情况下。在后一种情况下,我们引入“激发态”作为d>2的W态的自然推广。
2013-08-16 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement and U(D)-spin squeezing in symmetric multi-quDit systems and applications to quantum phase transitions in Lipkin-Meshkov-Glick D-level atom models
对称多quDit(即,相同的$D$能级原子)系统的集体自旋算符产生U $(D)$对称性。我们探讨了SU(2)自旋相干态的任意$D$的推广及其对宇称(多分量薛定谔猫)的适应,以及NOON态的多模扩展。我们写的水平,一个和两个quDit约化密度矩阵的对称$N$ -quDit状态,表示在最后两种情况下集体U $(D)$ -自旋算子的期望值。然后我们用相应的约化密度矩阵的线性熵和冯诺伊曼熵计算了对称多量子态的能级和粒子纠缠。特别地,我们分析了$3$能级全同原子Lipkin-Meshkov-Glick模型的数值和变分基态。我们还将SU(2)自旋压缩的概念推广到SU $(D)$,并将其与两两$D$能级原子纠缠联系起来.压缩参数和纠缠熵是表征发生在这些相互作用$D$能级原子模型中的不同量子相位及其相应临界点的良好标记。
2021-04-21 math-ph math.MP quant-ph
Dynamics of Rényi entanglement entropy in diffusive qudit systems
我以前的工作[arXiv:1902.00977]研究了电荷守恒的局域量子线路中雷尼纠缠熵$R_α$的动力学。初始化的系统在一个随机的产品状态,它被证明,$R_α$与雷尼指数$α>1$增长不快于“扩散”(直到亚对数校正),如果电荷传输不快于扩散。证明仅针对量子比特或自旋$1/2$系统。在本文中,我将证明扩展到qudit系统,即,具有局部维数$d\ge2$自旋系统。
2020-12-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Lower Bound on Entanglement of Formation for the Qubit-Qudit System
Wootters [PRL 80,2245(1998)]导出了两量子比特系统中任意混合态的形成纠缠(纠缠)的封闭公式。在任何比两个量子比特更复杂的系统中,没有已知的封闭形式的表达式来表示任意混合态的量子数。本文通过对Wootters原始推导的一个比较直接的推广,得到了由一个qubit和一个qudit组成的系统(d能级量子系统,d ≥ 3)的任意混合态的模的一个封闭形式的下界.对于一个由量子比特和四元组(d = 3)组成的系统,详细推导了下限;然后很容易推广到d大于3。
2003-01-06 quant-ph
Entanglement swapping for partially entangled qudits and the role of quantum complementarity
本文研究了部分纠缠qudit的纠缠交换协议,探讨了量子互补性对纠缠分布的影响,并提出了更紧的纠缠上限猜想。
2025-10-22 quant-ph
Optical qudit-type entanglement creation at long distances by means of small cross-Kerr nonlinearities
纠缠是量子信息处理的重要资源,但其产生本身需要有限的物理资源。我们提出了一个方案,用于产生一个广泛的类纠缠qudit型光场模式在网站分开的噪声介质时,只有弱的光学非线性,在两个网站。该协议还基于利用弱探测场,在站点之间传输,并用于生成两个空间分离的场模式之间的量子关联。讨论了通过测量实现概率纠缠增强的思想,并提出了相应的方案,利用线性光学和光电探测器测量探测场态,而不需要分辨光子数。结果表明,该方案适用于存在退相干、光电探测器效率和暗计数受限以及非线性耦合常数不确定性的情况。
2012-02-08 quant-ph
Lower Bound of $l_{1}$ Norm of Coherence of Bipartite Qubit-Qudit System and its Application in the Detection of Entangled Tripartite Qudit-Qubit-Qudit System
量子相干和量子纠缠是量子信息理论的两大支柱。我们在这里研究这两个重要方面的量子力学之间的任何联系的可能性,同时研究的纠缠检测问题的检测两体高维纠缠态和多体纠缠态。为了达到这个目的,我们利用检测纠缠的准则,推导了二分量子比特-量子系统相干性的$L$范数的下界。利用可分性准则,我们进一步推导了可分二分量子比特-量子系统相干性的$l_{1}$范数的$U$上界。因此,我们发现,如果任何$l_{1}$范数的相干性的二分量子比特-量子双态系统是大于上界的$U$,那么给定的量子比特-量子双态纠缠。最后,利用$U$的上界,得到了可分三态相干性的$l_{1}$范数位于$2 \otimes d \otimes d$、$d \otimes 2 \otimes d$或$d \otimes d \otimes 2$维Hilbert空间中的上界$U_{1}$.我们证明了,如果任何三部分$qubit-qudit-qudit$或$qudit-qubit-qudit$或$qudit-qudit-qubit$系统的相干性的$l_{1}$范数大于所导出的上界$U_{1}$,则给定的三部分系统表示纠缠态.
2022-03-24 quant-ph
Strong monogamy of multi-party quantum entanglement for partially coherently superposed states
利用凸顶扩展负性平方(SCREN)证明了多方量子纠缠强一夫一妻不等式的有效性。我们首先考虑了一类广义W类态与真空部分相干叠加的多量子混合态,并给出了这类混合态的一些有用性质.我们证明了多量子纠缠的SCREN一夫一妻不等式对这类态成立。我们进一步证明了多量子纠缠的SCREN强单偶不等式对这类态也成立。因此,SCREN是一个很好的替代来表征多量子纠缠的一夫一妻制和强一夫一妻制特性。
2016-03-09 quant-ph
Entanglement for rank-2 mixed states
在最近的一篇论文中,Rungta et.等人[Phys.Rev.A,64,042315,2001]引入了一种混合态纠缠的度量,称为任意qudits对的I-并发。我们找到了一个精确的公式纠缠措施密切相关的I-并发,I-纠缠,所有的混合态的两个qudits不超过两个非零本征值。我们利用这个公式给出了量子比特和量子比特的二阶混合态的纠缠形成的一个严格的上界。
2002-03-18 quant-ph
Local unitary decomposition of tripartite arbitrary leveled qudit stabilizer states into $p$-level-qudit EPR and GHZ state
本文提出利用 Clifford 群外局域幺正和子系统相位矩阵,将任意维素数幂三体 qudit 稳定子态分解为 $p$ 能级 GHZ、EPR 与未纠缠 qudit。
2025-09-26 quant-ph
Hidden correlations and entanglement in single-qudit states
讨论了经典不可分系统和量子不可分系统中的隐关联的概念,以及对应于熵次可加性条件和熵强次可加性条件的互信息和条件信息等特征。给出了无子系统系统的Bayes公式的一个类似形式,研究了单量子态的冯诺伊曼熵和Tsallis熵的不等式,并以量子位和量子态为例讨论了它们的不等式.
2017-12-21 quant-ph
Qudit Isotopy
我们探索一个一般的图解框架来理解量子点和它们的编织,特别是它与纠缠的关系。这涉及到理解同位素在解释实现纠缠门的图以及一些标准量子信息协议中的作用。我们给量子泡利运营商$X,Y,Z$和评论他们的结构,无论是从代数和从一个图解的角度来看。我们解释替代模型的图解解释qudits及其转换。我们使用我们的图解方法来定义一个长距离纠缠的纠缠中继协议。我们的方法依赖于平面仿代数的研究中发现的代数和拓扑关系。总之,这项工作提供了新的平面对位代数理论和量子信息之间的桥梁,特别是在涉及纠缠的问题。
2016-02-24 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
A mirrored pair of optimal non-decomposable entanglement witnesses for two qudits does exist
针对双qudit态可分性判定中的纠缠见证结构问题,利用镜像纠缠见证概念,推翻已有猜想,证明存在成对不可分解最优纠缠见证且可推广至高维,揭示了纠缠见证的新结构。
2025-03-06 quant-ph
Estimating entanglement in a class of N-qudit states
讨论了在量子费舍尔信息中出现的正定密度矩阵的对数导数(或量子分数),并给出了它的精确表达式。然后,在量子Cramér-Rao不等式的背景下,研究了一类Werner型N量子态的参数估计问题.仅在两个量子比特的情况下,量子费舍尔信息估计误差的下界的最大值与可分性点一致。它被发现,另一方面,这样的最大值引起的普遍保真度是独立的系统大小。
2019-02-17 quant-ph
Separability and entanglement of n-qubits and a qubit with a qudit using Hilbert-Schmidt decompositions
Hilbert-Schmidt(HS)分解用于分析n量子位系统以及具有量子位的量子位系统。负的本征值,通过部分转置(PT)加局部酉变换(PTU)从整个系统的一个量子比特获得,用于指示不可分离性。给出了n量子比特和量子比特-量子比特系统完全可分性的一个充分判据。我们使用奇异值分解(SVD)来改进完全可分性准则。分析了一个量子比特系统和一个量子比特系统以及n个量子比特系统的纠缠和可分性的一般性质,重点是最大无序子系统(MDS)(即,密度矩阵ρ(MDS),对于该矩阵,在任何子系统上的追踪给出单位密度矩阵)。rho(MDS)不可分的一个充分条件是:对于一个量子比特和一个量子比特,rho(MDS)的本征值大于1/d,对于n个量子比特系统,rho(MDS)的本征值大于1/2^(n-1)。PTU变换对于奇数n不改变n量子比特MDS密度矩阵的特征值。因此,Peres-Horodecki准则没有给出任何关于这些密度矩阵的纠缠的信息,但是这个准则对于指示偶数n的不可分离性是有用的。利用所提出的方法分析了GHZ态、Braid纠缠态和W态与白噪声混合后纠缠和可分性的变化。分析了由概率为p(i)的8个GHZ密度矩阵混合而成的GHZ-对角密度矩阵的纠缠和可分性随这些概率的变化。在某些情况下,我们证明了Peres-Horodecki准则是充分和必要的。
2016-06-28 quant-ph
Entanglement in Higher-Radix Quantum Systems
纠缠是实现量子信息处理算法和量子通信协议的重要现象。虽然纠缠的量子态通常以基数2来描述,但基数更高的量子态也可以变得纠缠。在这项工作中,我们都介绍了部分纠缠,一个不存在的概念,为基数-2量子系统,并区分部分和最大纠缠内的非二进制量子信息处理系统。我们还开发和提出了更高的基数最大纠缠发生器电路,类似于著名的二进制量子系统的贝尔态发生器。由于更高维度的量子比特可以受到纠缠过程,导致部分或最大纠缠态,我们演示了如何更高的基数量子比特电路可以组成,以产生这些不同程度的部分量子纠缠。理论结果提供了一般情况下,基数大于2,并描述了基于一对基数-4 qudits的具体结果。
2019-06-02 quant-ph
Information diagrams in the study of entanglement in symmetric multi-quDit systems and applications to quantum phase transitions in Lipkin-Meshkov-Glick D-level atom models
University of Jaén(哈恩大学);University of Granada(格拉纳达大学)
本文利用信息图研究对称多量子比特系统中的纠缠,并应用于Lipkin-Meshkov-Glick模型中的量子相变分析,提出减少密度矩阵的秩作为序参量。
2021-11-29 math-ph math.MP quant-ph