S-QGPU: Shared Quantum Gate Processing Unit for Distributed Quantum Computing
本研究提出一种基于共享量子门处理单元S-QGPU的分布式量子计算架构，通过集中共享通信量子比特等资源，有效降低系统成本，提升资源利用率与突发远程门操作的支持能力。
2024-10-01 quant-ph
Resource requirements of private quantum channels and consequence for oblivious remote state preparation
香农在著名的著作中指出，n比特的共享密钥是必要的，并且足以以信息理论上安全的方式传输n比特的经典信息。Ambainis、Mosca、Tapp和de Wolf在quant-ph/0003101中考虑了一种更一般的设置，称为专用量子信道，其中需要传输的不是经典信息，而是量子态，并且只允许单向通信。他们表明，在这种情况下，2n比特的共享密钥是必要的，足以传输n比特状态。我们考虑最一般的设置，其中我们允许所有可能的组合，即我们让输入被传输，发送的消息和共享资源是经典/量子的。我们开发了一个通用框架，通过该框架，我们能够在所有这些情况下显示通信/共享资源的严格界限，这包括Shannon和Ambainis等人的结果。作为我们的论点的结果，我们还表明，在单向不经意的远程状态准备协议中，用于传输n量子比特纯态，通信的熵必须是2n，并且共享资源的纠缠度量必须是n。这推广了Leung和Shor的结果，在共享资源最大纠缠的特殊情况下，例如EPR对，通信长度上显示出相同的界，从而解决了他们的论文中提出的关于没有最大纠缠共享资源的协议的一个公开问题。
2006-08-10 quant-ph
Local control of remote entanglement
我们解决了纠缠产生的问题。我们重点研究了两个非交互方$A$和$C$通过与第三方$B$的交互来控制共享的纠缠。我们表明，对于某些物理模型，它是可能的，有一个渐进的完全控制的纠缠共享的$A$和$C$通过改变参数的哈密顿本地站点$B$。我们提出了一个例子，不同的模型（命题）的物理情况下，导致不同的描述系统$B$，导致产生不同数量的纠缠。最后，我们讨论了程序的局限性。
2006-11-24 quant-ph
Remote state preparation by multiple observers using a single copy of a two-qubit entangled state
本文研究顺序网络中多个 Bob 利用一份纠缠态依次进行远程态制备，证明在共享量子关联下最多 6 个 Bob 可超过经典保真度界限，并提出非赤道态系综的新协议。
2024-02-21 quant-ph
Remote Implementation of Quantum Operations
共享纠缠在一定条件下允许远程实现量子操作。我们修正和扩展了最近的量子系统的遥控的理论结果，以及通过线性光学元件远程操纵光子量子比特的实验结果。
2005-09-08 quant-ph
Remote preparation for single-photon state in two degrees of freedom with hyper-entangled states
远程态制备（RSP）提供了一种基于先前共享的纠缠在两个远程节点之间传输量子信息的有用方法。本文研究了任意单光子态在两个自由度上的RSP。利用超纠缠作为共享资源，我们的第一个目标是远程制备偏振和频率自由度的单光子态，第二个目标是重建偏振和时间仓自由度的单光子态。在RSP过程中，发送器将根据要传送的状态的知识来旋转光子的每个DoF中的量子态。通过对发送者光子的偏振进行投影测量，可以在接收者的量子系统中远程重建两个自由度中的原始单光子态。这项工作展示了长距离量子通信的新能力。
2021-03-13 quant-ph
Remote information concentration using a bound entangled state
提出了量子远程克隆的逆过程--远程信息集中。在该方案中，最初来自单个量子比特的量子信息，但现在分布到三个空间分离的量子比特中，通过初始共享的纠缠态远程集中回到单个量子比特，而不执行任何全局操作。这种纠缠态是一种可解锁的束缚纠缠态，我们分析了它的性质。
2000-08-17 quant-ph
Minimum cbits for remote preperation and measurement of a qubit
我们证明了如果Alice和Bob共享一个ebit的纠缠，那么从Bloch spehere上的赤道或极地大圆中选择的一个量子比特可以用一个cbit从Alice到Bob远程准备。我们还证明了在一个任意量子比特上的任何单粒子测量都可以用一个ebit的共享纠缠和一个cbit的通信来远程模拟。
2000-07-27 quant-ph
Derivation and experimental test of fidelity benchmarks for remote preparation of arbitrary qubit states
远程态制备（RSP）是在远程位置制备量子态而不实际传输状态本身的行为。使用最多两个经典比特和一个共享的最大纠缠态，理论上可以远程制备任何量子比特态，并且具有完美的保真度。然而，在任何实验实现中，目标状态和输出状态之间的平均保真度都不可能是完美的。为了让RSP实验证明真正的量子优势，它必须超过可比较的经典协议的最佳阈值。在这里，我们研究的保真度可实现的RSP协议缺乏共享纠缠，并确定在几种不同的情况下的平均保真度的最佳值。我们实现了一个实验方案，用于确定性远程制备任意光子偏振量子比特，制备178个不同的纯量子比特态和混合量子比特态，平均保真度为0.995。我们的实验实现的平均结晶度超过我们推导出的经典阈值时，经典的协议不平凡地允许完美的RSP。
2009-09-30 quant-ph
Remote state preparation using non-maximally entangled states
我们提出了一个方案，在接收者知道$θ$的情况下，利用最小经典比特和先前共享的非最大纠缠态，可以远程制备任何纯量子比特$|ϕ=\cosθ|0+\sinθe^{i\varp hi}|1$.有几种方法可以用来检查必要的纠缠资源和可实现的保真度之间的权衡。
2004-10-25 quant-ph
The power of a shared singlet state, compared with a shared reference frame
我们证明了在某些量子通信任务中，共享单态（SSS）可以取代共享参考系（SRF），即需要两个远程参与者估计发送给他们的两个粒子状态的某些参数的任务。这表明，任务特定的资源价值可能会有一些不同的共同价值，根据他们的交换可能性。
2019-08-28 quant-ph
Entangling remote qubits through a two-mode squeezed reservoir
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与工程中心）；Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（西班牙国家研究委员会基础物理研究所）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与工程中心，原子研究所，维也纳科技大学）
本研究展示了一种通过量子关联光子库自主纠缠远程超导量子比特的新方法，并利用该平台直接认证双模压缩，为量子网络提供了新平台。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Generating remote entanglement via disentangling operations
空间分离系统之间的共享纠缠是实现量子信息处理的重要资源，包括远距离量子密码和隐形传态。虽然存在用于混合分布式纠缠量子态的纯化协议，但不清楚如何将纠缠最佳地分布到远程位置。在这里，我们描述了一个确定性协议，用于在远程位置之间生成最大纠缠态，该协议仅使用量子位的本地操作，并且不需要分离方之间的经典通信。该过程可以在纠缠被“激活”之前提供对退相干的保护，并且可以用于量子密钥分发。
2017-08-28 quant-ph
Remote Creation of Quantum Coherence via Indefinite Causal Order
量子相干性是量子计算和量子通信中的主要资源。利用最大纠缠态、局域操作和经典通信，可以在远程产生任意量子比特态的量子相干性。然而，如果有噪声信道作用于共享资源的一侧，则不可能远程创建完美的量子相干性。在这里，我们提出了一种方法，通过使用纠缠态和不确定的因果顺序，在一个遥远的位置创建量子相干性。我们表明，这是特别的叠加两个完全去极化的通道，两个部分去极化的通道和一个完全去极化的通道以及一个单一的运营商。我们发现，当通道的不确定因果顺序作用于纠缠对的一半时，共享态失去了纠缠，但可以保持非零的量子不协调。这一发现本身可能有一些有趣的应用，其中不和谐可以作为一种资源来消耗。我们的结果表明，不确定的因果顺序以及少量的量子不和谐可以作为一种资源，在没有纠缠的情况下，创造非零的量子相干性。
2023-02-08 quant-ph
Optimizing scheme of probabilistic remote preparation state
提出了一种新的利用非最大纠缠态作为共享资源的广义远程态制备协议。与以往方案不同的是，测量基的参数不仅依赖于制备状态，还依赖于量子信道的状态。本协议的优点在于，通过构造一组合适的相互正交的测量基，提高了成功概率。值得注意的是，成功的概率是由爱丽丝的测量决定的。如果爱丽丝的测量是适当的，远程准备可以成功地实现以最大的概率。
2013-08-08 quant-ph
Quantum Remote Implementation of Hybrid Operations on Hyperstates Using Hyperentangled States
Indian Institute of Science Education & Research (IISER) Mohali（印度科学教育研究学院）；Jaypee Institute of Information Technology（贾伊皮斯信息技术学院）
研究利用超纠缠态实现量子远程控制，提出同时利用两比特超纠缠态的偏振和空间自由度的QRIO协议，通过线性光学元件等构建协议，分析测量误差影响并评估成功概率，结果显示该方案对混合量子通信等有应用潜力。
2026-07-17 quant-ph
Parity measurement of remote qubits using dispersive coupling and photodetection
宇称测量是许多纠缠产生和量子纠错方案的关键步骤。我们提出了一种用于两个远程量子比特的非破坏性奇偶校验测量的协议，即，没有直接相互作用的宏观分离的量子位。量子比特被分散地耦合到单独的谐振器，谐振器辐射到共享的光电探测器。该方案是确定性的意义上说，没有基本的成功概率的约束。与以前的建议相比，我们的协议解决了数字分辨光电探测器可用，但量子位谐振器耦合是时间无关的，只有色散的情况。
2015-10-07 quant-ph
Generation of field mediated three qubit entangled state shared by Alice and Bob
提出了一种利用Alice控制的腔体中的两个原子（量子比特A1和A2）与Bob（B）控制的远程实验室中的一个原子纠缠产生共享三重纠缠态的方案.这种纠缠是通过囚禁原子与两个腔共享的双模压缩光场相互作用产生的。所提出的方案是文献[W.儿子，M。S. Kim，J. Lee，and D. Ahn，J.Mod.Opt.49，1739（2002）]，其中检查了使用二分连续变量状态纠缠两个远程量子比特的可能性。当整体负性检测三原子混合态的自由纠缠时，束缚纠缠则由态算符的纯态分解计算的负性检测。通过三原子混合态的选择性部分换位计算的部分负性检测了量子比特对A1B、A2B和A1A2的两两纠缠。发现三原子的纠缠是类W纠缠，没有产生类GHZ量子关联。
2009-01-22 quant-ph
Remote preparation of continuous-variable qubits using loss-tolerant hybrid entanglement of light
在网络的远程节点之间传输量子信息是一种关键能力。这种传输可以通过远程状态准备来实现，其中双方共享纠缠，并且发送方完全了解要通信的状态。在这里，我们演示了使用不同信息编码的异构节点之间的这样一个过程，即，粒子状离散变量光学量子比特和波动状连续变量量子比特。利用光的混合纠缠作为共享资源，我们制备了任意的相干态叠加，通过对遥远的离散编码节点的测量来控制。利用量子态层析技术对远程制备态进行了表征，得到了负维格纳函数。这项工作展示了一种新的能力，桥梁离散和连续变量平台。
2018-09-27 quant-ph
Deterministic joint remote state preparation with a non-maximally entangled channel
针对最大纠缠信道退化问题，提出直接利用非最大纠缠态并借助辅助量子比特实现确定性联合远程态制备的方案，成功概率保持100%，并推广至高维情形。
2023-05-09 quant-ph
Witnessing entanglement of remote particles with incomplete teleportation
提出一种基于不完全隐形传态的方法，使两方无需预先对齐坐标系即可通过局部测量见证任意维度共享态的纠缠，并适用于资源受限实验室的远程可观测量测量。
2024-05-30 quant-ph
Remote predictability of quantum measurement outcomes
University of Gdańsk（格但斯克大学）；Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute（哈里什-钱德拉研究所，霍米·巴巴国立学院）；Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）
研究揭示了非局部预测性在量子测量中的表现，表明纯纠缠态和某些经典相关态可超越局部限制，而最大纠缠态在特定测量下实现完美非局部预测。
2026-07-13 quant-ph
Optimal exploitation of the resource in remote state preparation
研究了具有共享量子态和一比特经典通信的远程态制备（RSP）的传输效率。继[B。Daki等人，Nat.Phys.8，666（2012）]，该协议的编码和解码策略分别限于投影测量和酉算子的物理相关类别。结果表明，与以前的论点相反，二次保真度以及线性保真度可以是一个有效的品质因数来量化的TE的RSP。然后，在完全优化的情况下，其中包括编码参数的最大化以及解码参数的有意义的最大化，在线性和二次重复性方面的协议的TE进行评估。结果表明，在这种情况下，TE标度与资源状态的平方相关矩阵的两个最大的特征值之和为零，只有产品状态。这种方法成功地量化的资源状态参数方面的协议的性能，并提供了一种手段来比较任何两个资源状态的RSP的有用性。
2020-06-07 quant-ph
Entanglement enabled telescopic arrays in the presence of decoherence
我们认为量子增强的直接检测干涉测量，以增加望远镜的分辨率。提出了一种利用远程望远镜共享的非理想纠缠态测量干涉可见度函数的方案。我们展示了可见度测量中的误差，以及遥远物体的强度分布中的误差如何取决于共享量子资源的纠缠程度。我们确定，这些错误是足够小，在广泛的资源状态，使我们的技术在实际环境中可行。
2017-05-15 quant-ph
Loss-tolerant quantum enhanced metrology and state engineering via the reverse Hong-Ou-Mandel effect
在远端方之间制备高度纠缠的量子态是量子通信的主要挑战[1-8]。在这种情况下特别有希望的是N 00 N态，其是在两个不同位置之间离域的纠缠N光子波包，提供仅受不确定原理限制的测量灵敏度[1，10-15]。然而，这些状态非常容易丢失，使得很难在远程位置之间共享它们，也很难将它们重新组合以利用干扰效应。在这里，我们通过利用Hong-Ou-Mandel效应的反向版本[16]来解决这一挑战，以制备由有损光通道连接的两方之间共享的高保真双光子N 00 N状态。此外，我们证明了增强的相位灵敏度可以在两个遥远的位置直接利用，并且我们远程制备相干态的叠加，称为薛定谔猫态”[17，18]。
2016-01-16 quant-ph
Implementation of bipartite or remote unitary gates with repeater nodes
我们提出了一些协议来实现两个远程方之间的中继器节点的帮助下，各种类的二分酉操作。我们还提出了一个协议，以实现一个单量子位幺正的参数确定的远程方的帮助下，多达三个中继节点。假设相邻节点之间由噪声光子通道连接，可以相当准确地实现局部门，而存储器的退相干是显著的。幺正通常是量子网络中更大计算或通信任务的一部分，为了减少网络其他系统中的退相干量，我们专注于节省实现幺正的总时间（包括纠缠准备时间）的目标。我们回顾了一些以前研究的协议，实现二分酉使用本地操作和经典的通信和事先共享纠缠，并将它们应用到没有事先纠缠的中继节点的情况。我们发现，使用分段纠缠相邻节点之间的协议往往需要更少的总时间相比，准备纠缠的两个端节点之间的第一，然后执行先前已知的协议。对于一般的二分酉，随着中继节点数量的增加，总时间可以接近从一个端节点到另一个端节点的直接信号传输的时间成本。我们还证明了一些下界的总时间时，有少量的中继节点。讨论了其在基于位置的密码学中的应用。
2016-08-19 quant-ph
Spin Grouping in Ring Cavity and its Protection on Entangled States Transfer
本文研究环形腔耦合自旋阵列在低激发下的自旋分组现象，利用该机制保护跨组相干性，并通过动力学寻址实现远程自旋对之间纠缠态的确定性转移，为可扩展量子信息处理提供新方案。
2025-06-03 quant-ph
Quantum information transfer using weak measurements and any non-product resource state
关于未知量子态的信息可以编码在属于完全本征基的投影子的弱值中。我们提出了一个协议，使一方-鲍勃-远程确定弱值对应于弱测量由另一个空间上分离的一方-爱丽丝。弱值的特定集合包含编码在Alice寄存器上的量子态的完整信息，其在前述弱测量中扮演预选系统状态的角色。因此，Bob可以从这些弱值确定量子态，这也可以被称为远程状态确定或远程状态层析成像。双方之间共享的非产品二分资源状态和经典的通信，他们之间的组合是必要的，使这个统计计划的成果。值得注意的是，任何已知维度的纯量子态的信息传递甚至可以利用在Bob端处的单个测量设置来实现低维度和纯度的资源状态。保留字：远程状态确定;量子通信;非经典相关;弱价值观;量子资源态;量子隐形传态量子密钥分发。
2022-02-24 physics.app-ph quant-ph
Remote quantum entanglement between two micromechanical oscillators
纠缠是量子理论的一个基本特征，它允许不可分割的量子相关在遥远的各方之间共享，是量子网络的关键资源。特别重要的是在远程对象之间分配纠缠的能力，这些对象也可以作为量子存储器。这在以前已经通过使用诸如热原子蒸气和冷原子蒸气、单个原子和离子以及固态系统中的缺陷等系统来实现。实际的通信应用需要几个有利特征的组合，例如特定的工作波长、高带宽和长存储器寿命。在这里，我们介绍了一个纯粹的微机械固态平台的形式，基于芯片的光机械谐振器的纳米结构的硅梁。我们创建并演示了两个微机械振荡器之间的纠缠，这两个微机械振荡器跨越两个芯片，相隔20厘米。纠缠的量子态分布在一个设计的波长接近1550纳米的光场。因此，我们的系统可以直接纳入一个现实的光纤量子网络中的传统的光通信波段。我们的研究结果是基于硅光子学的大面积量子网络发展的重要一步。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Remote entanglement need not be the bottleneck for modular trapped-ion quantum computing
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Oxford（牛津大学）；Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院林肯实验室）
研究模块化囚禁离子量子计算中远程纠缠瓶颈问题，综合单光子预示等成果构建架构，缩小与本地门性能差距，预计贝尔对保真度达99.9%，使远程纠缠不再是瓶颈，将限制转移到本地操作。
2026-07-31 physics.atom-ph quant-ph
Passive quantum interconnects: multiplexed remote entanglement generation with cavity-assisted photon scattering
Nanofiber Quantum Technologies, Inc. (NanoQT)（纳米光纤量子技术有限公司）；Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）
提出一种基于腔辅助光子散射的时分和波分多路远程原子-原子纠缠生成协议，通过解析和数值建模实现高保真度（0.999）和高生成率（2×10^5 s⁻¹），优于双光子干涉协议。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum interference between photons from an atomic ensemble and a remote atomic ion
量子信息分发的进展可能需要在混合量子网络中共享纠缠。许多纠缠协议需要在网络的各个节点之间产生不可区分的光子。这在混合环境中是具有挑战性的，因为在不同系统中产生的单光子的光谱和时间特性通常存在很大差异。在这里，我们第一次展示了由单个原子离子和原子系综产生的光子之间的量子干涉，它们位于不同的建筑物中，并通过光纤连接。囚禁离子是量子计算和模拟的主要候选者，具有良好的物质到光子的转换。中性原子系综中的里德伯激发作为光子量子比特的存储和操作的界面具有很好的效率。我们对这两个不同系统产生的光子之间的高可见度干涉的测量是建立混合量子网络的重要组成部分。
2019-07-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
