Tight lower bound to the geometric measure of quantum discord
Dakic、Vedral和Brukner [Physical Review Letters \tf{105},190502(2010)]给出了二分量子态中量子不和谐的几何度量,作为该态与最接近的经典量子(或零不和谐)态的距离,并导出了两量子比特态的显式公式。此外,S.Luo和S.Fu [Physical Review A \tf{82},034302(2010)]获得了一般二分态的这种几何测度的一般形式,并建立了下界。本文给出了一般二分态量子不协调几何测度的严格下界,它优于S.Luo和S. Fu的结果。
2012-01-30 quant-ph
Tight bounds from multiple-observable entropic uncertainty relations
该研究利用基于局部测量联合香农熵的熵不确定关系,分析二部与多粒子系统的可加性,提出两类熵不等式,证明可加性仅对两可观测量EUR成立,并将其应用于二部及三量子比特系统。
2024-01-31 quant-ph
Bell monogamy relations in arbitrary qubit networks
在大型量子比特网络中同时违反多个贝尔不等式之间进行权衡的计算要求很高。我们提出了一个图论的方法来有效地产生贝尔一夫一妻制关系的任意安排的量子比特。所有的关系得到的二分贝尔不等式是紧的,只有一个单一的贝尔一夫一妻制关系的杠杆。这一特点是独特的二部贝尔不等式,因为我们表明,没有有限的一组这样的基本一夫一妻制关系的多部不等式。尽管如此,我们的方法可以得到许多多部不等式的紧一夫一妻关系,如显式例子所示。
2018-11-20 quant-ph
Negative eigenvalues of partial transposition of arbitrary bipartite states
两量子比特态的部分转置最多有一个负本征值,所有本征值都位于[-1/2,1]中。在本文中,我们推广了Sanpera等人[A.桑佩拉河Tarrach和G. Vidal,Phys. Rev. A 58,826(1998)]到任意的两方国家。我们证明了一个$m\otimes n$态的部分转置不可能有多于(m-1)(n-1)个负本征值。低维态的研究表明,这一结果的紧密性和明确的例子已提供$mn\le 9$。证明了部分转置的所有特征值都在[-1/2,1]范围内。一些可能的应用进行了讨论。
2013-05-03 quant-ph
Maximal gap between local and global distinguishability of bipartite quantum states
我们证明了一个严格的和接近最佳的下限的有效性本地量子测量(没有经典通信)在区分任何两个二分量子态。我们的结果意味着,例如,任何两个正交的量子态的$n_A\times n_B$二分量子系统可以通过本地测量的错误概率不大于$\frac12 \left(1 - \frac{1}{c \min\{n_A, n_B\}} \right)$,其中$1\leq c\leq 2\sqrt2$是一个通用的常数,和我们的绑定尺度可证明最佳的局部尺寸$n_A,n_B$。在数学上,这是通过显示与局部测量相关联的可重构性范数$\|\cdot\|_{LO}$满足该$\|\cdot\|_1\leq 2\sqrt2 \min\{n_A,n_B\} \|\cdot\|_{LO}$来实现的,其中$\|\cdot\|_1$是迹范数。
2021-10-08 quant-ph
Tight Bell inequalities from polytope slices
本文推导了多种双分贝尔不等式,并分析了不同情形在量子违反程度、抗噪声性和检测漏洞关闭效率方面的性能,为量子通信提供了新的理论支持。
2023-07-12 quant-ph
Adaptive State Fidelity Estimation for Higher Dimensional Bipartite Entanglement
建立了一种二分高维系统量子态保真度的自适应估计方法。该方法采用状态验证算子,该算子由局部POVM算子构造,并在计算基础上适应测量统计。利用该方法,我们构造了稳定Bell纠缠态的态验证算子。在计算基础上引入误差算子,可以在较少的测量配置下估计Bell型纠缠态的态保真度的上、下界。这些界限可以比在[Bavaresco等人,Nature Physics(2018),14,1032~1037],如果除了计算基础中的测量之外,还构建了一个以上的局部POVM测量。
2020-09-16 quant-ph
Tight bounds on the concurrence of quantum superpositions
基于{ \it并发度}研究了量子态叠加的纠缠度。给定一个任意维的二分纯态,写为另外两个这样的状态的量子叠加,我们发现简单的不等式有关的状态,其组件的并发。我们推导出一个精确的表达式的并发时,组件状态是双正交的,并提供优雅的上限和下限在所有其他情况下。对于量子比特,我们的上限比先前在[Phys. Rev. Lett. 97,100502(2006).]
2007-05-31 quant-ph
Maximum observable correlation for a bipartite quantum system
二分量子系统的两个分量之间的最大可观测相关性是联合密度算符的一个性质,并且通过对相应分量进行特定测量来实现。对于纯态,它对应于在相应的施密特基中进行对角测量。更一般地说,它示出的最大相关性的特征可以在一个“相关基础”的联合密度算子,它定义了相应的(非退化)的最佳测量。确定了两量子比特系统自旋测量的最大符合率为(1+s)/2,其中s是自旋相关矩阵的谱范数,并给出了一般二分系统n值测量的上界.结果表明,最大符合率不大于可计算的纠缠交叉范数测度,并给出了一个更严格的上界。最佳状态歧视和纠缠界限的连接进行了简要讨论。
2006-09-11 quant-ph
Bounds on quantum conference key agreement in pair-entangled networks
Heinrich Heine University Düsseldorf(杜塞尔多夫海因里希·海涅大学);Technical University of Braunschweig(布伦瑞克工业大学)
研究了近-term量子网络中会议密钥协议的任务,基于双纠缠态源连接的节点,在局部操作且不需要量子记忆的条件下,推导出依赖于网络拓扑和源纠缠度的可蒸馏会议密钥上界,并证明这些上界在某些特定情况下的紧性。
2026-05-18 quant-ph
Bipartite qutrit local realist inequalities and the robustness of their quantum mechanical violation
不同于通常用于二分qutri系统的局部实在不等式(称为Collins-Gisin-Linden-Massar-Popescu或CGLMP不等式),我们通过推广Wigner最初为二分qubit单态制定的论点,制定了一组新的二分qutri的局部实在不等式。这种处理假设存在的整体联合概率分布在潜在的随机隐变量空间的测量结果属于相关的非线性可观测量,满足局部性条件,并产生可测量的边际概率。这样的广义Wigner不等式(GWI)不能通过棒化任何两个结果而归结为Bell-CHSH型不等式,并且对于使用由六端口分束器定义的非对称观测量以及自旋- $1$分量观测量的二分四重态各向同性态和单重态都违反了量子力学(QM)。然后,通过将GWI的QM违规与CGLMP不等式获得的QM违规进行比较,探讨GWI在这些情况下的功效。这种比较是通过将白噪声中的单重态和各向同性quutrit状态。结果表明,对于六端口分束器观测量,单重态GWI的QM破坏比CGLMP不等式的QM破坏更稳健,而对于各向同性态CGLMP不等式的QM破坏更稳健.另一方面,对于自旋- $1$分量观测量,GWI的QM破坏对于所考虑的两种状态类型都更鲁棒。
2017-09-15 quant-ph
Multi-orbital bosons in bipartite optical lattices
研究了二维二分光晶格中的相互作用玻色子。通过专注于政权的前三个激发带是近简并的,我们得到一个三轨道紧束缚模型,它捕获了最相关的功能的能带结构。此外,我们还导出了相应的广义玻色-哈伯德模型,并在不同的情况下数值求解了它,包括有和没有限制陷阱。特别是发现亚晶格间的杂化对相图有很大的影响,在陷阱中,可以使凝聚相均匀地出现在同一个Mott绝缘平台上。
2012-08-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise, delocalization, and quantum diffusion in one-dimensional tight-binding models
超弹道输运作为一种异常扩散行为,近年来在实验上得到了广泛的研究,但对它的认识还不够深入。本文研究了一维紧束缚模型中白噪声(Markov近似)对量子扩散的影响,该模型具有大小为L的周期、无序和准周期区域,它们分别附着在两个理想晶格的两端,其中波包初始位于子晶格的中心.我们发现,在某些完全局域化的系统中,诱导噪声可以使系统离域到理想的扩散相。这种可控系统可以用来研究无序和白噪声的相互作用,以及探索奇异的量子相位。
2017-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Designing lattice structures with maximal nearest-neighbor entanglement
本文研究了二分一维格和二维格以及非二分二维格最近邻并发的数值优化问题。这些系统中描述的紧束缚哈密顿的框架,同时使用遗传算法进行并发的优化。我们的结果表明,优化的晶格结构的并发性是相当高的比非优化系统。在一维链的情况下,当系统开始二聚化时,即它经历结构相变(Peierls畸变)时,并发性最大化。这一结果与纠缠在量子相变附近是最大的或表现出奇异性以及量子纠缠不能在多个对象之间自由共享(单配性)的观点是一致的。此外,在二维二分和非二分格的并发的优化实现时,结构分解成更小的子系统,这是安排在几何上可区分的配置。这种行为又与一夫一妻制有关。
2008-11-03 quant-ph
Tight detection efficiency bounds of Bell tests in no-signaling theories
无信号理论可以包含比经典关联更强的非定域关联,但受到无信号条件的限制,它加深了我们对量子理论的理解。原则上,这些理论的非定域性可以通过贝尔检验来验证。然而,在实践中,低效率的检测器可能会使贝尔测试不可靠,这被称为检测效率漏洞。在这项工作中,我们几乎紧密的下限和上限的检测器效率的要求,证明非局部性的无信号理论,通过设计一个一般类的贝尔测试。特别是,我们展示了两种情况下的紧界:双方的情况下,多方的情况下,有大量的缔约方。在某种程度上,这些严格的效率界限量化了无信号理论的非局部性。此外,我们的研究结果表明,检测器的效率可以任意低,即使是贝尔测试与双方,通过增加测量设置的数量。我们的工作也揭示了探测器效率的要求,显示非局域性的量子理论。
2016-07-15 quant-ph
Quantum superballistic diffusion in presence of white noise
作为一种不寻常的反常扩散行为,(瞬态)超弹道输运还没有得到很好的理解,但最近已被实验观察到。本文计算了在一维紧束缚模型中,在马尔可夫近似下的白噪声效应对量子扩散的影响,该模型中的无序准周期区域的大小为L,两端都连接在完美晶格上.在这里,我们展示了白噪声对最初位于子晶格中心的波包的传播的影响。我们发现阈值的白噪声强度,超过该阈值的量子超扩散不会发生。我们预测,从我们的数值研究,量子超扩散指数可以调谐的强度施加白噪声。因此,我们可以手动将噪声应用于系统,以将其驱动到所需的扩散速率。
2016-03-13 cond-mat.other quant-ph
Exact Bethe ansatz spectrum of a tight-binding chain with dephasing noise
我们构造了任意二分格点上的紧束缚模型与虚相互作用强度的哈伯德模型之间的精确映射。在一维情况下,应用Bethe近似方法可以得到精确的多体Liouvillian谱。我们发现,无论是非平衡稳态和主导衰变模式描述的弛豫在后期的哈伯德模型的η-配对对称性。我们发现耗散系统中任意k点关联函数的时间演化与相应哈伯德模型的k粒子态之间存在着显著的关系。
2016-09-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Entanglement and secret-key-agreement capacities of bipartite quantum interactions and read-only memory devices
二分量子相互作用对应于在存在浴的情况下两个量子系统之间可能发生的最一般的量子相互作用。在这项工作中,我们确定了两个量子系统之间的纠缠产生和秘密密钥协商的二分相互作用的能力的界限。我们的上界的纠缠产生能力的二分量子相互作用是由一个量称为双向max-Rains信息。我们的上界的秘密密钥协商能力的两体量子相互作用是由一个相关的量称为双向最大相对熵的纠缠。我们还得到更严格的上界的能力,二分相互作用遵守一定的对称性。观察到存储器设备的读取是一种特殊的二分量子相互作用,我们利用我们的边界从双向设置提供我们介绍的任务,称为窃听存储单元的私人读取的能力的界限。给定一组点对点量子窃听信道,私人读取的目标是编码器从这些信道形成码字,以便与控制信道的一个输入和一个输出的一方建立密钥,而被动窃听者可以访问信道的一个输出。我们推导出窃听存储单元的私人读取容量的下限和上限。然后,我们扩展这些结果,以确定可实现的速率为两个遥远的当事人之间的纠缠的产生有一致的访问控制点到点的通道,这是一种特殊的二分相互作用。
2020-01-27 cond-mat.other cs.IT math.IT
Lower bounds on distances between a given quantum channel and certain classes of channels
在有限维情形下,利用量子互信息和纠缠相对熵的紧连续界,得到了从一个给定的量子信道到可降解、不可降解和纠缠破坏信道集合的钻石范数距离的紧的,在某种意义上是较低的估计.作为一个辅助结果,建立了从一个给定的二分态到所有可分态集合的迹范数距离的下界。
2017-05-11 math-ph math.MP quant-ph