Increasing Average Fidelity by Using Non-Maximally Entangled Resource in Teleportation of Superposed Coherent States
研究了利用非最大纠缠相干态作为量子信道传送叠加相干态的问题，研究了纠缠度对量子隐形传态质量的影响。我们证明了如果Van Enk和Hirota [Phys. Rev. A 64，022313（2001）]和H Prakash等人[Phys. Rev. A 75，044305（2007）]使用的最大纠缠相干态（MECS）被一个特殊的非最大纠缠相干态（NMECS）所取代，则量子隐形传态的平均保真度在小的相干振幅下明显增加。由于产生大相干振幅的叠加相干态是非常具有挑战性的，特定的NMECS似乎是一个很好的量子信道在小相干振幅的隐形传态的实际实施。
2011-07-13 physics.optics quant-ph
Maximally coherent mixed states: Complementarity between maximal coherence and mixedness
量子相干性是量子资源理论研究中的一个关键因素，也是量子技术设计和实现的主要促进因素。然而，量子相干性的丰富性受到环境噪声的严重限制，环境噪声由量子系统中的信息损失（以其纯度衡量）表示。在这项工作中，我们推导出量子系统的混合性对它所能拥有的量子相干性的限制。我们得到了一个分析的折衷之间的两个量，上限的最大量子相干性在一个系统中固定的混合。这就产生了一类量子态，“最大相干混合态”，其相干性在任何纯度保持操作下都不能进一步增加。对于上述类型的状态，量子相干性和混合性满足互补关系，这对于理解开放量子系统中资源和噪声之间的相互作用至关重要。
2015-05-28 quant-ph
Anomalies of weight-based coherence measure and mixed maximally coherent states
作为纠缠理论框架中最佳可分离近似（BSA）的类比，这里我们集中讨论最佳非相干近似的概念，并应用于表征和量化量子相干性。从分析和数值的角度来看，我们已经证明，基于权重的连贯性措施显示出一些不寻常的属性，与其他流行的连贯性量词形成鲜明对比。首先，通过推导量子比特态的封闭公式，我们已经表明，即使在这种最简单的情况下，基于权重的相干性测度也表现出丰富的（几何）结构。其次，我们证明了在这种相干测度下混合最大相干态的存在性，并讨论了混合最大相干态在高维希尔伯特空间中的特征。特别是，我们提出了几个重要的家庭MMCS获得的见解，从数值模拟。此外，它指出，在这项工作中的一些考虑可以推广到一般的凸资源理论和数值方法，以提高计算效率，寻找BSA也进行了讨论。
2020-05-11 quant-ph
Linear bosonic quantum channels defined by superpositions of maximally distinguishable Gaussian environments
利用两个最大可区分的等能单模高斯态的最小能量量子叠加，构造了一类作用于单个玻色子模的线性玻色子量子信道的系统-环境表示.量子信道还由对应于无源线性光学元件$U_{\text{BS}}$或双模压缩$U_{\text{TM}}$的系统和环境的幺正动力学定义。利用非经典距离的概念说明了初始环境叠加态随着约束能的增加而变得最非经典。当系统最初准备在一个相干态，应用的量子信道定义的$U_{\text{BS}}$的结果在一个非经典状态的环境能量约束的所有值。我们还讨论了量子信道的下列性质：1）相干系统可以容忍的最大噪声，超过该最大噪声，由$U_{\text{BS}}$定义的线性玻色子衰减器信道不能向系统赋予非经典相关，2）由$U_{\text{TM}}$定义的保相线性放大信道添加到相干系统的噪声，以及3）能量受限高斯态的闭凸包上迹范数收缩系数的一般下界。
2018-04-03 quant-ph
Maximal entanglement of nonorthogonal states: classification
得到了两体非正交纯态最大纠缠的一个充要条件，并将该条件应用于相干态的最大纠缠。构造了几类新的最大纠缠相干态，它们的极限导致了最大纠缠Bell类态。
2001-10-16 quant-ph
Coherent manipulation of a three-dimensional maximally entangled state
具有空间自由度的最大纠缠光子对是实现大容量量子计算和通信的一种潜在途径。然而，需要产生具有高质量、高亮度和良好可控性的这种纠缠态的方法。在这里，一个方案的实验证明，产生空间最大纠缠光子对的轨道角动量自由度，通过自发参量下转换在非线性晶体。与现有的后选择方法相比，该技术可以通过设计输入泵浦光直接调制下转换光子对的空间光谱。另外，通过预先准备输入泵浦态的相对相位，可以很容易地控制空间纠缠光子对之间的相对相位。
2018-12-13 physics.optics quant-ph
Gaussian private quantum channel with squeezed coherent states
传统的量子密钥分发（QKD）的目标是秘密地产生和共享以最大混合量子态形式隐藏的经典比特，私有量子信道（PQC）是利用共享的一次一密（one-time pad）秘密传输以最大混合态形式隐藏的单个量子态，称为高斯私有量子信道（GPQC）当该方案是在连续变量的制度。我们提出了一种压缩相干态增强的GPQC（GPQCwSC），它是仅含相干态的GPQC（GPQCo）的推广[Phys.Rev.A72，042313（2005）]。我们发现，GPQCwSC击败GPQCo上界可访问的信息。作为一个辅助的例子，它表明，压缩态比相干态在连续变量量子密钥分配的光束分裂攻击的优势。它还表明，压缩操作可以近似为两个不同的位移操作的叠加在小压缩制度。
2015-09-14 quant-ph
Noncommutative coherence and quantum phase estimation algorithm
利用量子力学中算符的非对易性概念，给出了一种量子相干性的度量。我们分析了这种非对易相干性的行为，并强调了它与传统的量子相干性的相似性和差异。最大非对易相干态与传统的最大相干态相差甚远。我们认为，量子相位估计算法的效率，一个重要的梯级的Shor因式分解算法，是潜在的非交换相干的措施。
2020-04-03 quant-ph
Atom Lasers, Coherent States, and Coherence:II. Maximally Robust Ensembles of Pure States
正如在Wiseman和Vaccaro [quant-ph/9906125]中所讨论的，远高于阈值的光学或原子激光的定态是具有随机相位的相干场态的混合，或者等效地，是数态的泊松混合。我们感兴趣的是，如果有任何一个，这些描述的$ρ_{ss}$，是更自然的。在前面的文章中，我们集中讨论了这样的描述是否是物理可实现的（PR）。在本文中，我们调查这些合奏的另一个相关方面，他们的鲁棒性。一个稳健的系综是指组成它的纯态在系统演化过程中长时间保持相对不变。我们在数值上确定最强大的合奏作为激光模型中的参数的函数：在激光模式中的玻色子的自能$χ$，和多余的相位噪声$ν$。我们发现，这些最强大的合奏PR合奏，或类似的PR合奏，这些参数的所有值。在理想激光极限（$ν=χ=0$）下，最稳定的态是相干态。随着相位噪声$ν$或相位色散$χ$的增加，最鲁棒的状态变得越来越振幅压缩。我们找到了这些状态的标度律。当相位扩散或色散变得如此之大，以至于激光输出不再是量子相干的时，最鲁棒的状态变得如此压缩，以至于它们不再具有明确定义的相干振幅。也就是说，激光输出的量子相干性表现在具有明确定义的相干振幅的最鲁棒的PR状态中。这支持了这样的想法，即鲁棒PR系综是激光模式状态的最自然的描述。它也有有趣的影响，特别是原子激光器，由于自相互作用的相位色散预计将是大的。
2001-12-22 quant-ph
Quantum teleportation of entangled coherent states
提出了一个简单的方案，实现了二体和多体纠缠相干态的量子隐形传态，成功几率为1/2。该方案是基于只有线性光学器件，如分束器和移相器，和双模光子数测量。利用分束器和相移器可以方便地实现由多体最大纠缠相干态描述的量子信道。
2001-04-03 quant-ph
The block-coherence measures and the coherence measures based on positive-operator-valued measures
本文主要研究了基于块一致性资源理论的块一致性测度和基于正算子值测度（POVM）的块一致性测度。引入了基于最大相对熵的块相干性测度、最大块非相干操作下的单次块相干代价和基于相干秩的块相干性测度，并得到了它们之间的关系。给出了最大块相干态的定义，并通过构造块非相干操作描述了确定性相干稀释过程。基于POVM相干性资源理论，利用已知的从块相干性度量构造POVM相干性度量的方法，以及最大POVM非相干操作下的一次性块相干性代价，提出了一种基于POVM的相干性度量.分析了在最大POVM非相干操作下，基于POVM的相干性测度与单次块相干代价之间的关系。
2021-08-10 quant-ph
Quantum Discord and Entanglement of Quasi-Werner States based on Entangled Coherent States
研究了最近用于量子比特量子隐形传态的四个二分纠缠相干态（ECS）所形成的Werner态的量子不和谐和量子纠缠.其中，两个基于最大ECS的量子态与完美Werner态完全相似，而其余两个基于非最大ECS的量子态被称为准Werner态，它们的量子不和谐和纠缠依赖于相干振幅和测量基。
2012-09-17 physics.optics quant-ph
One-Shot Coherence Dilution
量子资源的操纵和量化是量子物理学中的基本问题。在渐近极限，相干蒸馏和稀释已被提出通过操纵状态的无限相同副本。在非渐近设置，有限的数据大小的影响出现，并使用有限的资源的相干性操纵的实际相关的问题一直悬而未决。这封信建立了一次相干稀释理论，它涉及到使用最大非相干操作、退相协变非相干操作、非相干操作或严格非相干操作将最大相干态转换为任意量子态。我们介绍了几个具体的操作解释，估计单次相干成本-最大相干态忠实的相干稀释所需的最小数量的相干单调。此外，我们得到的渐近相干稀释结果与最大非相干操作，非相干操作，严格非相干操作作为特殊情况。我们的结果可以应用于分析利用相干性作为资源的量子信息处理任务，如量子密钥分发和随机数产生。
2018-09-29 quant-ph
Entropy squeezing for a qubit with the Schrödinger cat states
该手稿研究了薛定谔猫态中与腔场相互作用的量子位（二能级原子）的熵压缩。研究了光场薛定谔猫态对压缩的影响。我们的结果表明，熵压缩对薛定谔猫态的两个相干态的叠加特性不敏感。此外，还发现当量子比特初始接近其最大相干态时会产生熵压缩，并且初始处于最大相干态的量子比特会产生最佳压缩。这也说明原子相干性对原子压缩有显著的影响。另一方面，我们还讨论了熵压缩与初始光场强度的关系。
2017-10-24 quant-ph
Mixing of quantum states under Markovian dissipation and coherent control
给定等维Hilbert空间中任意两个量子态$ρ$和$σ$满足优化条件$ρ\succ σ$，总有可能用一个么正量子映射变换$ρ\mapsto σ$.事实上，任何这样的变换都可以仅仅借助于噪声操作来实现，即，通过访问最大混合辅助状态和酉变换，共同作用在系统辅助空间。在这里，我们研究了状态之间可能的转换（即，诱导的前序状态）时，一个限制的酉控制的量子系统单独和取代最大的混合ancillas与马尔可夫主方程，由单位Lindbladian表示。作为主要结果，我们找到了Lindbladian耗散具有与噪声操作相同的转换功率的充分必要条件，即，当且仅当$ρ\succ σ$时，任何变换$ρ\mapsto σ$都是可能的。
2019-04-26 quant-ph
Solitons in Maximally Entangled Two Qubit Phase Space
受复平面中广义圆下对称点的莫比乌斯变换的启发，引入了对应于对跖量子比特态的对称自旋相干态系统.这意味着最大纠缠自旋相干态基，在极限情况下，它减少到贝尔基。我们的对称镜像相干态的一个特殊性质是，对于复平面上的任何$ψ$值，它们都不会变得不纠缠。通过约化密度矩阵和并发行列式方法，证明了我们的基是最大纠缠的。此外，我们发现在这些状态中的自旋算符的平均值为零，因为它必须根据另一个完全纠缠态的操作定义。在此基础上计算了普适的单量子比特和双量子比特门，并导出了一些自旋系统的这些态的时间演化。我们发现，XYZ模型在两量子比特情形（H的Q符号）的平均能量呈现出规则的有限能量局域结构，并具有特征极值点，在最大纠缠的两量子比特相空间中表现为孤立子。推广到三个和更高的量子比特状态进行了讨论。
2011-07-06 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Teleportation of Superposition State for Squeezed States
提出了一种利用对称的50/50分束器和光电探测器实现任意两个等幅反相压缩真空态相干叠加态的隐形传态方案。结果表明，该量子隐形传态方案具有1/4的成功概率。最大纠缠态的SVS被用作实现隐形传态方案的量子信道。结果表明，如果初始量子信道处于纯的但不是最大纠缠的SVS，则通过纠缠集中，量子信道可以被蒸馏为最大纠缠的SVS.
2002-06-23 quant-ph
Distillation of maximally correlated bosonic matter from many-body quantum coherence
我们在对称化Fock空间（QCRTF）中构建了量子相干性资源理论，从而提供了一个信息理论框架，将离散变量（DV）和连续变量（CV）玻色子系统中的量子相干性分析联系起来.与传统的量子相干性资源理论不同，QCRTF可以独立于单粒子基础，并允许量化粒子数扇区内和之间的相干性。例如，QCRTF可以用这样一种方式来表述，即玻色-爱因斯坦凝聚体和海森堡-外尔相干态都不被认为是量子多体相干源，而自旋压缩态和正交压缩态是。利用QCRTF框架计算了粒子数守恒资源态和粒子数不确定资源态的最大关联玻色子态的最优渐近蒸馏率.特别是，我们展示了如何产生一个最大的玻色子相干性与渐近单位效率的状态的最大相关玻色子态的均匀叠加，只使用自由操作的QCRTF。
2020-09-21 quant-ph
Simple and maximally robust processes with no classical common-cause or direct-cause explanation
在因果关系相干叠加的直觉指导下，最近的工作提出了没有经典共因和直接原因解释的量子过程，也就是说，不能被写为量子共因和量子直接原因关系（CCDC）的概率混合物的过程。在这项工作中，我们分析了量子过程的最低要求，不承认CCDC的解释，并提出了“简单”的过程，我们证明是最强大的一般噪声。这些简单的过程可以通过制备最大纠缠态和应用身份量子信道来实现，因此不需要共因和直接因的明确相干混合，利用过程同时具有两种关系的可能性。然后，我们证明了，虽然所有的二分直接原因的过程是二分可分的运营商，存在的二分可分的过程是不是直接原因。这说明判定一个过程是否为直接原因过程的问题并不等同于纠缠证明，同时指出了纠缠方法在检测非经典CCDC过程时的局限性。我们还提出了一个半定规划层次，可以检测和量化的非经典CCDC鲁棒性的每个非经典CCDC过程。在其他结果中，我们的数值方法使我们能够表明，这里提出的简单过程可能也是最大限度地鲁棒性对白噪声。最后，我们探讨了二分直接原因过程和没有量子记忆的二分过程之间的等价性，提出了一个不能作为没有量子记忆的过程来实现的可分过程。
2021-09-02 quant-ph
Dynamics of entanglement for coherent excitonic states in a system of two coupled quantum dots and cavity QED
研究了单模腔场作用下两个耦合大半导体量子点（$R/a_{B}\gg 1$）系统中相干激子态的纠缠动力学。在奇相干态中制备的腔场可以产生最大纠缠相干激子态。当腔内没有光子时，两个量子点之间激子相干态的纠缠达到最大。利用激子两个子系统的纠缠度研究了零温环境对激子相干态纠缠的影响
2002-11-11 quant-ph
High photon number path entanglement in the interference of spontaneously downconverted photon pairs with coherent laser light
我们表明，下转换光子对和相干激光光子之间的量子干涉可以产生一个最大路径纠缠N光子输出组件，保真度大于90%的任意高的光子数。因此，简单的分束器操作可以将下转换光的2光子相干性转换为几乎最佳的N光子相干性。
2007-08-23 quant-ph
Optimal conclusive teleportation of quantum states
对量子的量子隐形传态进行了重新讨论。特别地，我们分析了量子信道对应于非最大纠缠态的情况，并表明该协议的成功与区分非正交量子态的问题直接相关。隐形传态通道可以看作是两个通道的相干叠加，其中一个是最大纠缠态，从而导致完美的隐形传态，另一个对应于生活在d维希尔伯特空间的子空间中的非最大纠缠态。第二个通道导致保真度降低的远距传送状态。我们计算的平均保真度的过程，并显示其最优性。
2003-03-31 quant-ph
Heralded Bell State of Dissipative Qubits Using Classical Light in a Waveguide
最大纠缠双量子比特态（Bell态）在量子技术中具有核心重要性。我们表明，通过强相干驱动和连续监测，可以在一维（1d）系统中实现两个本质开放量子位的最大纠缠态的预示性产生。与耗散导致退相干从而破坏量子效应的自然想法相反，在我们的一维系统中，连续测量和强干涉产生了一个纯态，两个开放量子比特之间具有完美的量子关联。虽然稳定状态是一个平凡的产品状态，具有零相干或并发，我们表明，通过仔细调整参数，贝尔状态可以产生系统的量子跳跃轨迹，预示着由反射光子。令人惊讶的是，这种最大纠缠态在强相干态输入-一种使系统稳定的经典态-中幸存下来。由于我们的量子位是一维连续的，这种利用经典相干光和光子探测产生最大纠缠态的简单方法可以作为量子网络的构建模块。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Secure Coherent-state Quantum Key Distribution Protocols with Efficient Reconciliation
研究了一个基于相干态和零差检测的量子密钥分发协议与一个形式化的纠缠纯化协议之间的等价性。在正式协议中可以提取的最大纠缠量子比特对对应于现实协议中的秘密密钥比特。更具体地说，我们定义了一个量子比特编码方案，允许正式协议产生一个以上的纠缠量子比特对每个相干态，或等效的现实协议，一个以上的秘密密钥位。利用量子层析技术估计了纠缠参数。我们分析的编码方案的属性，并探讨其应用的重要情况下的衰减通道。
2004-10-05 quant-ph
Maximally effcient quantum thermal machines fuelled by nonequilibrium steady states
热机的概念已经从经典的蒸汽机发展到最近提出的纳米量子系统作为工作流体。后者服从量子开放系统动力学，经常在非平衡条件下运行。然而，这种动力学在量子热机整体性能中的作用仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们分析和优化的效率和功率输出的两级量子热机燃料的非平衡稳态。在充电的第一阶段中，由一个qutrit或两个耦合的量子比特组成的量子工作流体连接到不同温度的两个储存器，这建立了在系统中存储各向异性的热流;第二阶段包括在有限时间内从机器提取功的相干驱动力;最后，关闭外部驱动器，机器进入新的循环。
2021-03-17 quant-ph
Coherent preorder of quantum states
量子相干性作为一种重要的量子资源，在量子信息处理中起着关键作用。它通常涉及对量子态族的操纵，而不是孤立的单个态。给定两对相干态$(ρ_1,ρ_2)$和$(σ_1,σ_2)$，研究如何确定是否存在严格非相干操作$Φ$使得$Φ(ρ_i) =σ_i,i = 1,2$ .这也是量子假设检验中的一个经典问题。本文给出了强非相干操作下相干前序的结构特征。在此基础上，提出了一种从二阶混合相干态到$q$能级最大相干态的相干蒸馏方法。此外，还提出了一种二秩混合态相干操作方案。
2020-11-10 quant-ph
Effect of Squeezing on the Atomic and the Entanglement Dynamics in the Jaynes-Cummings Model
研究了二能级原子与单模辐射场相互作用过程中光场从相干态到压缩相干态的Jaynes-Cummings相互作用动力学.适度压缩对相干光的影响是惊人的：光子数分布得到本地化，并在特定的压缩值达到最大。原子翻转可以在更长的时间内保持其结构。平均线性熵表明，在弱压缩下，原子在坍缩区和恢复区都有从光场中脱离的趋势。对于相干态或过度压缩相干态，这些性质是不存在的。我们还阐明了这些属性和光子统计的轻度压缩相干态之间的联系，这些国家有最小的方差，也是最大的次泊松。
2012-03-21 physics.atom-ph quant-ph
High-dimensional coherence to entanglement transduction under canonical noise
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，哈利法大学）；Institute of Automation and Electrometry SBRAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院自动化与电磁学研究所）
针对高维量子系统，建立相干性到纠缠转换的解析框架，分析相位阻尼、全局退极化噪声和独立振幅阻尼对转换的影响，揭示不同噪声的退化机制。
2026-06-16 quant-ph
Non-classicality criteria from phase-space representations and information-theoretical constraints are maximally inequivalent
我们考虑两个著名的标准定义的非经典的bipartite玻色子量子系统，第一个源于信息理论的概念和第二个从物理约束的量子相空间。因此，两组所谓的经典状态被挑出来：i）由所谓的经典-经典（CC）状态组成的集合C--局部可区分且不具有量子不和谐的可分离状态; ii）被赋予正P-表示（P-经典状态）的状态集合P--Glauber相干状态的混合物，例如，不能证明他们的维格纳函数是负的通过证明C和P几乎不相交，我们证明了这两个定义准则是极大不等价的。因此，他们提出的古典主义概念是完全不同的。特别是，一般的CC态在它们的P-表象中表现出量子性，反之亦然，几乎所有的P-经典态都有正量子不和谐，因此不是CC。考虑到P-经典态和CC态的不同应用，进一步阐明了这种不等价性。我们的研究结果表明，在自然界中，除了纠缠和量子不和谐所揭示的量子关联之外，还存在其他量子关联。
2012-06-28 quant-ph
Estimation on geometric measure of quantum coherence
我们研究了最近在[Phys. Rev. Lett.]中提出的量子相干性的几何度量。115，020403（2015）]。这一措施的下限和上限。对于一类重要的相干态--最大相干混合态，这些边界是紧的。讨论了这种测度下的量子相干性与混合性之间的折衷关系。
2017-03-13 quant-ph
Enhancement of spontaneous entanglement generation via coherent quantum feedback
研究了半无限一维光子波导中两个二能级辐射源（量子比特）的纠缠动力学。每个量子比特与波导的耦合是手性的，这取决于光的传播方向。波导的有限端由完美的反射镜终止，使得相干量子反馈被引入系统。我们证明了通过控制反馈的时间延迟可以保持量子比特之间的手征纠缠。此外，当时间延迟可以忽略时，量子比特-量子比特约化系统在强耦合区域内演化，量子比特几乎可以达到最大纠缠。我们还分析了一些相关参数的变化的协议的鲁棒性。
2020-03-04 quant-ph
Using and reusing coherence to realize quantum processes
相干叠加是量子力学的一个关键特征，它是量子技术优于经典技术的基础。最近，一致性被重新塑造为一种资源理论，试图以一种操作上明确界定的方式来确定和量化它。在这里，我们研究了如何在一个国家的相干性可以用来实现一个量子信道通过非相干操作，反过来，以评估其相干程度。我们引入了量子信道相干性的鲁棒性--当在恒定输出信道上计算时，它简化为状态的同名度量--并证明：i）它量化了实现该信道所需的最大相干态的最小秩; ii）如果在输出处恢复一些相干性，其对数量化了实现该信道的摊销成本; iii）其对数还量化了实现信道的许多独立副本的零误差渐近成本。我们还考虑了广义的问题，不完美的实现与任意资源状态。利用相干性的鲁棒性，我们发现在一般情况下，一个量子信道可以实现不采用最大相干的资源状态。事实上，我们证明了\textit{every}纯相干态的维数大于$2$，但弱，原来是一个有价值的资源，实现\textit{some}相干酉信道。我们说明了我们的研究结果的情况下，单量子比特酉通道。
2018-10-16 quant-ph
Quantifying Entanglement with Coherence
量子纠缠的量化是一项正在进行的工作，它对量子信息和计算的活跃领域具有重要意义。本文提出了一种两体纯态纠缠的度量，称之为纠缠相干性，它实质上是纠缠态在施密特基下的归一化相干性。对于最大纠缠态，它的值为1，对于可分离态，它的值为0，与希尔伯特空间的维数无关。因此，最大纠缠态也是在施密特基中最大相干的态。因此，量子纠缠和量子相干性是密切相关的。纠缠相干性与其中一个子系统约化态的统一熵密切相关。此外，它示出的纠缠相干性是密切相关的Wigner-Yanase倾斜信息的约化密度运营商的子系统之一，在一个有趣的方式。
2022-02-05 quant-ph
Maximal Coherence and the Resource Theory of Purity
量子相干性的资源理论研究了密度矩阵的非对角元素，而纯度的资源理论研究了所有偏离最大混合态的元素。我们建立了两个资源理论之间的直接联系，通过确定纯度为最大的一致性，这是可以实现的单一操作。使这个最大值饱和的状态确定了最大相干混合态的普遍家族。这些状态是最大不相干操作下的最佳资源，因此与量化相干性的方式无关。对于所有的基于距离的一致性量词的最大一致性可以被准确地评估，并显示出符合相应的基于距离的纯度量词。我们进一步证明了纯度限制了幺正操作所能产生的最大纠缠和不和谐，从而证明了纯度是量子信息处理的最基本资源。
2018-06-04 quant-ph
Steering of Quantum Walks through Coherent Control of High-dimensional Bi-photon Quantum Frequency Combs with Tunable State Entropies
量子漫步在诸如量子搜索、量子信息处理和纠缠传输等广泛的应用中是核心。获得对量子行走（QW）的持续时间和方向的控制对于实现专用处理至关重要。然而，在当前系统中，以可缩放格式实现是麻烦的。在片上器件中以光子的频率自由度编码的高维量子态对于大规模复杂量子系统的可扩展产生和可靠操纵是巨大的资产。这些状态，即量子频率梳（QFC）容纳在一个单一的空间模式的巨大信息，本质上是噪声容忍，并适合通过光纤传输，从而有望彻底改变量子技术。现有文献的目的是产生最大纠缠QFC激发的连续波激光器，无论是从非线性微腔或从波导的帮助下，过滤器阵列。最近已经从这样的QFC中证明了具有灵活深度/持续时间的QW。在这里，而不是最大纠缠QFC，我们产生的高维量子光子态与可调熵周期性极化的锂离子酸盐波导，利用一种新的脉冲激发和过滤方案。我们确认的QFC的生成与归一化熵从$\sim 0.35$到$1$通过执行量子断层扫描与高结晶度。这些状态可以成为非理想情况下几种量子计算和通信协议的良好测试平台，并使人工神经网络能够对未知的量子态进行分类。此外，我们实验证明了转向和相干控制的方向性的量子阱从这样的QFC与可调熵发起。我们的研究结果提供了一个新的控制机制，量子阱以及新的修改手段的联合概率分布。
2022-10-12 quant-ph
Coherent state transfer via highly mixed quantum spin chains
在许多量子信息处理体系结构中，自旋链已经被提出作为量子线。量子信息在短距离上的相干传输是由它们的内部动力学实现的，这驱动了在完美极化链中的单自旋激发的传输。考虑到在纯态下制备链的实际挑战，我们建议使用最初处于最大混合态的链。我们比较了纯态链和混合态链的传输特性，找到了相似之处，使纯态传输的实验研究通过混合态链的模拟，并展示了这些链中量子信息的完美传输协议。值得注意的是，混合态链允许使用不保留激发总数的哈密顿量，并且更容易从自然发生的磁偶极相互作用中获得。我们提出了使用固态核磁共振和金刚石中的缺陷中心的实验实现。
2010-11-02 quant-ph
Selection of Squeezed States via Decoherence
在开放量子系统的Lindblad理论框架下，计算了初始处于准自由态的阻尼量子谐振子的熵。最大可预测状态被确定为在足够长的时间之后产生最小熵增加的那些状态。一般来说，具有依赖于环境的扩散系数和摩擦常数的压缩参数的状态被挑选出来，但是如果摩擦常数比振子的频率小得多，则获得相干态（或热化相干态）作为优选的经典态。
2002-05-20 quant-ph
Coherent generation of the complete high-dimensional Bell basis by adaptive pump modulation
Bell基是一组最大纠缠的双光子态，是实现量子信息处理的重要前提，许多量子应用都需要对高维Bell基进行操作。虽然贝尔态可以通过使用巧妙的单光子量子门来创建，但它在更高维度上的实现复杂性显着增加。在这里，我们提出了一个精心设计的方法来表明，自适应泵浦调制使贝尔基在任意维希尔伯特空间的有效准备。实验上产生了一组完整的四维轨道角动量Bell态，得到了高的量子纠缠度。我们的策略可以简单地推广到制备更复杂形式的量子态，甚至利用其他物理自由度。此外，它可以促进在各种量子协议中使用高维纠缠，特别是那些需要量子密集编码的协议。
2020-05-31 quant-ph
Optimal spin- and planar-quantum squeezing in superpositions of spin coherent states
研究了原子（或自旋）相干态广义叠加态中自旋压缩和平面压缩的存在性。自旋压缩已被证明是一个有用的工具，在确定存在的纠缠在多体系统，如收集的二能级原子，以及作为一个指标，减少投影噪声和子散粒噪声限制的相位不确定性拉姆齐光谱，适用于测量相位$ϕ\sim 0$。另一方面，平面压缩状态显示减少投影噪声在两个方向上同时，并已被证明导致在测量相位，而不需要明确的先验知识的相位值的增强的相位测量精度。在本文中，我们证明了广义叠加态可以被参数化，以显示沿所有正交轴的自旋压缩和沿所有正交平面的平面压缩的所有值的$J>1/2$。最后，我们应用最大自旋和平面压缩态的量子精密测量。
2021-08-19 quant-ph
Coherent-state optical qudit cluster state generation and teleportation via homodyne detection
定义了一个赝数态的计算基，我们将一个大振幅相干态$|α|\gg\frac{d}{2π}$解释为一个量子点--一个$d$能级的量子系统--处于一个$d$赝数态的偶叠加态中。基于交叉克尔非线性效应的广义受控$Z$操作可以在最大纠缠态制备一对相干态量子点，但交叉克尔非线性效应对于大的$d$来说是很弱的.因此，通过对一组相干态重复应用广义受控- $Z$操作，可以制备相干态光学量子团簇态。因此，我们提出了一个光量子隐形传态作为一个简单的演示团簇态量子计算。
2010-12-29 physics.optics quant-ph
Maximal steady-state entanglement in autonomous quantum thermal machines
提出一种由化学势偏压驱动的三量子比特自主量子热机，可确定性生成最大纠缠暗态，并推广至 $2n-1$ 量子比特以生成 $n$ 体 W 态。
2025-01-06 quant-ph
Analysis of light-wave nonstaticity in the coherent state
研究了静态环境中处于相干态的非静态量子光波的特性。它示出的波的形状周期性地变化，作为其特有的性质的非静态的一种表现，如一个非静态波的福克状态分析的情况下。当波在正交空间中位移最大时，波的演化图形中就会出现一个腹部，而当波在振荡过程中每次通过平衡点时，就会出现一个节点。就这样，腹部和结节依次出现。虽然这种波型的变化伴随着电能和磁能的周期性变化，但总能量是守恒的。求积的波动也根据时间上的波变换以规则的方式变化。虽然所得的时变不确定性积总是大于（或至少等于）其量子力学允许的最小值（$\hbar/2$），但当波构成腹部或节点时，它是最小的。这里所展示的非静态光波的异常特征的机制可以通过维格纳分布函数在相空间中的挤压形状轮廓的旋转来解释。
2021-11-12 quant-ph
Quantifying Superpositions Between Quantum Evolutions
量子力学允许物质的不同状态之间的相干叠加。这种性质是量子系统中发生的主要非经典现象的原因。除了态之外，量子演化之间也可能存在相干叠加。我们在这里描述这样的叠加。资源理论框架的发展，以量化叠加存在于任意量子演化。除了表征之外，该框架还将叠加视为量子资源。这个资源可以被用来执行某些量子任务，否则是不可能的。我们确定了最大的资源丰富的演变，并展示了如何使这些可以实现任意的量子操作和超级操作。我们还讨论了叠加的作用，表现出非经典的行为存在于进化中，例如，a-因果关系，时间贝尔相关性，和不确定的时间和因果顺序。
2019-09-01 quant-ph
High-dimensional entanglement certification: bounding relative entropy of entanglement in $2d+1$ experiment-friendly measurements
纠缠--联合量子系统中各方之间的相干相关--在二维两方情况下是很好理解和可量化的。更高（>2）维的纠缠系统在扩展各种量子信息应用的能力方面有希望。尽管这种系统的效用，量化高维纠缠的方法是更有限的和实验上的挑战。我们回顾纠缠认证方法和大量的-往往是困难的-测量需要应用它们。我们提出了一种新的认证方法，其测量要求与子系统尺寸线性缩放（缩放与系统尺寸的平方根），它只需要一个单一的复杂的测量。该认证方法对任何最大相关态的纠缠的相对熵设置下限，从而认证系统纠缠。一个下限也显示了任何最大相关状态的存在下的噪声-预期的实验情况。我们讨论所有需要的测量实验实现。
2022-10-19 quant-ph
Improving the probabilistic quantum teleportation efficiency of arbitrary superposed coherent state using multipartite even and odd j-spin coherent states as resource
提出利用多体偶奇j自旋相干态作为纠缠资源，通过重复GHZ态测量实现任意叠加相干态的高效概率量子隐形传态，显著提升平均保真度与成功概率。
2023-05-10 quant-ph
Uncertainty Relations and Entanglement for PQ-deformed Supersymmetric Coherent States
本文提出了具有双参数量子群结构的形变量子振子超对称扩展，引入了pq形变超对称相干态，并证明其费米子与玻色子纠缠及坐标动量不确定关系具有非经典非最小特性。
2025-07-08 quant-ph
Orthonormal bases of extreme quantumness
本研究提出基于平均反相干度与Wehrl熵的自旋态正交归一基量子性度量，识别出极端量子性的正交测量基，揭示其对称性并对应多体系统对称子空间的极值纠缠基。
2024-01-17 quant-ph
Entanglement Generation and Stabilization by Coherent Collisions
本文提出利用流动电子的重复相干碰撞耗散性地驱动两个远程自旋量子比特进入纠缠稳态，并证明在碰撞频率高于退相干速率时纠缠可稳定存在。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum teleportation with partially entangled joint measurements induced by coherent errors
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Korea University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项工科大学）
研究探讨了贝尔态测量中相干误差对量子态传输性能的影响，提出通过恢复部分纠缠测量来实现单位保真度传输的策略，并推导了测量纠缠与信道纠缠之间的定量关系。
2026-10-05 quant-ph
Transferring quantum entangled states between multiple single-photon-state qubits and coherent-state qubits in circuit QED
提出了一种将n个单光子态（SPS）量子比特的最大纠缠态或部分纠缠态转移到n个相干态（CS）量子比特上的方法，该方法采用2n个微波腔耦合到超导通量量子比特上. SPS量子比特的两个逻辑态在这里由真空态和腔的单光子态表示，而CS量子比特的两个逻辑态用腔的两个相干态编码。由于只使用一个超导量子阱作为耦合器，电路结构大大简化。状态转移的操作时间并不随量子位数的增加而增加。当系统的耗散可以忽略时，由于不需要测量，量子态可以以确定性的方式转移。此外，在整个操作过程中，耦合器qutrit的较高能量的中间能级不被激发，因此来自qutrit的退相干被极大地抑制。作为一个具体的例子，我们数值证明，高保真传输的两个SPS量子比特到两个CS量子比特的贝尔状态是可以实现的，在当今的电路QED技术。最后，值得注意的是，当耗散可以忽略时，可以通过执行逆操作将n个CS量子比特的纠缠态转移回n个SPS量子比特。这个方案是相当普遍的，并且可以通过使用天然或人造原子来耦合2n个微波或光学腔来完成相同的任务。
2021-07-09 quant-ph
Optimal continuous variable quantum teleportation protocol for realistic settings
我们展示了最佳的设置，允许爱丽丝传送相干态给鲍勃给予最大的保真度（效率）时，考虑到两个现实的假设。第一个是说，在任何连续变量隐形传态协议（CVTP）的实际实现中，Alice和Bob都必须共享非最大纠缠态（双模纠缠压缩态）。第二个假设爱丽丝的池可能的相干态被传送到鲍勃不覆盖整个复杂的平面。通过调整原CVTP中的三个参数，即分束器的透射率和位置和动量的位移实现了隐形传态的最佳策略。协议中的这些微小变化目前很容易实现，正如我们所展示的，对于Alice的各种可能的输入状态池，性能有了相当大的提高。
2015-02-04 quant-ph
Topological quantum buses: coherent quantum information transfer between topological and conventional qubits
我们提出的计算总线设备，使量子信息之间的拓扑和传统的量子比特相干传输。我们描述了一个具体的实现这样的拓扑量子总线之间的拓扑量子比特在马约拉纳线网络和传统的半导体双量子点量子比特。具体而言，该设备通过使用Aharonov-Casher效应结合辅助超导通量量子位来测量这两个不同量子位的联合（费米子）奇偶性，以便于测量。这样的奇偶性测量，连同将阿达玛门应用于两个量子比特的能力，允许人们产生拓扑和常规量子比特最大纠缠的状态，并在拓扑和常规量子系统之间传送量子态。
2011-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
On the coherent extension of some Fano-type learning bounds
Institute for Quantum Computing and Department of Physics, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所和物理系）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文通过信息论方法建立学习准确性的下界，将量子纠缠与经典学习联系起来，提出了一种适用于无限维量子系统的纠缠操作任务。
2026-04-19 quant-ph
Maximally Nonlinear and Nonconservative Quantum Circuits
本文提出一种基于关联矩阵的算法，用于求解最大非线性电路（含约瑟夫森结和量子相位滑移）的保守能量与非保守功率，无需拉格朗日量，通过变换得到哈密顿量，并处理耗散、噪声及辅助元件，实现完整正则坐标。
2024-12-18 physics.class-ph quant-ph
