Measuring Entanglement in a Photonic Embedding Quantum Simulator
测量纠缠是一项要求很高的任务，通常需要对量子系统进行全面的断层扫描，涉及到随着参与方数量呈指数级增长的大量可观测量。最近，有人提出，增加一个辅助量子比特将允许有效测量并发，实际上任何与反线性操作相关的纠缠单调。在这里，我们报告这样一个设备的实验实现-嵌入量子模拟器-在光子学，编码的纠缠动力学的二分系统成三方之一。我们表明，二分并发可以有效地提取测量的两个观测值，而不是15，没有完整的断层信息。
2016-03-01 quant-ph
Detecting high-dimensional entanglement in cold-atom quantum simulators
本文提出一种仅需两个基测量和飞行时间膨胀的方法，用于在冷原子晶格系统中限制纠缠谱宽度，实现高维纠缠认证，并通过数值模拟验证其对噪声的鲁棒性，可支持多达八个原子。
2024-02-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Doubling the size of quantum simulators by entanglement forging
量子计算机在化学和物理系统的模拟方面很有前途，但当今量子处理器的有限能力只能进行小规模的，通常是近似的模拟。在这里，我们提出了一种方法，经典纠缠锻造，利用经典资源来捕获量子相关性，并将可以在量子硬件上模拟的系统大小增加一倍。将一些计算转移到经典的后处理，使我们能够在IBM Quantum处理器的5个量子位上表示10个自旋轨道，以迄今为止最准确的模拟计算水分子的基态能量。我们讨论了经典纠缠锻造的适用性条件，并提出了一个路线图缩放到更大的问题。
2021-04-20 quant-ph
Multipartite-Entanglement Tomography of a Quantum Simulator
多体纠缠层析术，即相对于不同的集体算符计算的量子费舍尔信息（QFI），允许充分表征具有变程耦合的横向场中量子伊辛链的相图。特别是，它认识到相位源于远程反铁磁耦合，自旋压缩也共享的能力。此外，QFI定位的量子临界点，无论是零和非零质量间隙。在这种情况下，我们还将有限大小的幂律指数的QFI模型的临界指数，找到一个信号的共形不变性的故障在深长程制度。最后，考虑了有限温度对多体纠缠的影响，以及最终对相稳定性的影响。鉴于目前实现的模型与捕获的离子和潜在的可测量的QFI，我们的方法产生了一个有前途的战略，探测远程物理在可控的量子系统。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
$Q$-Deformed Rainbows: a Universal Simulator of Free Entanglement Spectra
提出一种位置依赖XX耦合与磁场的自旋链，可高保真重现任意自由费米子关联与纠缠谱单粒子能量，基态以$q$-形变单态表述，为量子技术与凝聚态物理提供通用纠缠谱模拟器。
2023-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement in a 3-spin Heisenberg-XY chain with nearest-neighbor interactions, simulated in an NMR quantum simulator
研究了具有最近邻Heisenberg-XY相互作用的三自旋链在不同初态下的纠缠演化。在一个NMR实验中，我们从初始的可分离的伪纯态开始，通过模拟最近邻XY相互作用在一个3自旋线性链的核自旋量子比特产生多体纠缠态。为了模拟XY相互作用，我们遵循Zhang等人[Phys.Rev.A72，012331（2005）]的代数方法。利用XY哈密顿量的幺正演化产生了端量子比特之间的Bell态。为了生成W态和GHZ态，在XY哈密顿量的幺正演化之后，分别对第二个和所有三个量子比特施加单个量子比特旋转。
2011-09-09 quant-ph
Boson-mediated quantum spin simulators in transverse fields: XY model and spin-boson entanglement
自旋与长波玻色子模的耦合是设计长程自旋-自旋相互作用的重要手段，并且已经在各种平台上实现，例如光学腔中的原子和捕获的离子。到目前为止，大多数实验的重点是实现远程伊辛模型，但推广到其他自旋模型是非常可取的。在这项工作中，我们探索了一个以前没有意识到的连接之间的实现XY模型的非共振驱动的单边带玻色子激发（即~单束Mølmer-Sørensen方案）和玻色子介导的Ising模拟器。特别地，我们证明了这两种方案在适当定义的旋转坐标系下具有相同的有效哈密顿量，并通过截断Magnus级数和数值模拟分析了突现有效XY自旋模型.除了XY自旋-自旋相互作用可以从朴素的伊辛自旋-自旋耦合常数非微扰重整化之外，我们还发现了一个有效的横向场，它依赖于玻色子的热能，以及其他自旋-玻色子耦合，这些耦合导致自旋-玻色子纠缠在任何时候都不会消失。在玻色子介导的横场伊辛模拟器的情况下，我们讨论了从横场伊辛类到XY类自旋行为的交叉作为场强的函数。
2016-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Measuring entanglement without local addressing in quantum many-body simulators via spiral quantum state tomography
Nihon University（日本大学）；Aoyama Gakuin University（青山学院大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Waseda University（早稻田大学）
本文提出一种高效量子态重构方法，无需局部地址化即可测量量子多体态的纠缠特性，如纠缠熵，在多种实验条件下均表现优异。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Measuring Holographic Entanglement Entropy on a Quantum Simulator
量子模拟在许多经典计算机难以模拟的领域有着广泛的应用前景。为了解决量子化学、凝聚态物理和高能物理等领域的问题，人们建造了各种不同平台的量子器件。本文报道了一个通过模拟全息纠缠熵来模拟量子引力的实验。在一个六量子比特的核磁共振量子模拟器上，通过测量理想张量态上的纠缠熵，证明了反德西特/共形场论（\adscft）对应的一个关键结果--Ryu-Takayanagi公式.我们实验制备的六量子比特态的全态层析保真度为85.0%，如果考虑退相干引起的信号衰减，保真度达到93.7%.我们的实验作为探索\adscft对应关系的基础模块，模拟更复杂的张量网络状态。作为通过量子信息处理研究\adscft的初步实验尝试，我们的工作开辟了在量子模拟器上探索量子引力现象的新途径。
2019-04-11 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Photonic Implementation of Quantum Gravity Simulator
该研究通过光子平台模拟量子引力现象，验证了引力中介的非局域性，并揭示了路径信息编码与擦除的重要性。
2022-07-04 quant-ph
Entanglement Hamiltonian Tomography in Quantum Simulation
纠缠是量子多体物理的重要组成部分，在量子模拟器的封闭系统动力学中表征和量化纠缠是当今中尺度量子器件时代的一个突出挑战。在这里，我们讨论了一个有效的层析重建约化密度矩阵和纠缠自旋系统的光谱协议。关键的一步是一个参数化的约化密度矩阵的纠缠哈密顿量只涉及准本地少体条款。该分析适合于少量随机测量，并且可以独立验证。这种解释是由猝灭动力学中的共形场论和基态的Bisognano-Wichmann定理提出的。该协议不仅为量子模拟器中的这些理论提供了测试平台，而且还适用于这些制度之外。我们使用数值模拟的有效性和效率的协议的长距离伊辛模型在一维。此外，通过分析来自$10$和$20$离子量子模拟器的数据[Brydges \textit{et al.}，Science，2019]，我们展示了对猝灭动力学中纠缠谱演化的测量。
2020-10-06 quant-ph
Benchmarking highly entangled states on a 60-atom analog quantum simulator
本研究利用60原子模拟里德堡量子模拟器，在超越经典精确计算的高纠缠区间开展保真度基准测试与混合态纠缠估算，提出适配的近似经典算法与纠缠估算器，验证其性能比肩顶尖数字量子器件，为量子纠缠能力评估提供新范式。
2023-12-05 physics.atom-ph quant-ph
AdS/CFT Correspondence with a 3D Black Hole Simulator
本文构建非均匀耦合费米子晶格模拟器，复现三维黑洞对 Dirac 场的作用，验证 BTZ 黑洞的二维 CFT 纠缠熵描述，并推广到一大类三维黑洞。
2023-12-07 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Practical verification protocols for analog quantum simulators
模拟量子模拟有望成为近期量子器件的重要应用。这些设备的验证没有比较已知的模拟结果将是一个重要的任务，因为系统的大小增长超出了制度，可以模拟经典。我们介绍了一套实验驱动的模拟量子模拟器的验证协议，讨论了它们对各种误差源的敏感性和它们对更大系统尺寸的可扩展性。我们证明了这些协议的实验使用两个量子比特的捕获离子模拟量子模拟器和数值上使用的模型多达五个量子比特。
2021-03-03 quant-ph
A practical, unitary simulator for non-Markovian complex processes
随机过程在定量科学中无处不在，因为它们因难以模拟和预测而臭名昭著。在这封信中，我们提出了一个单一的量子模拟器的离散时间随机过程，需要更少的内部存储器比任何经典的模拟在整个模拟。模拟器的内部内存需求与以前最好的量子模型相同。然而，与以前的模型相比，它只需要一个（小）有限维希尔伯特空间。此外，由于模拟器在整个过程中统一操作，因此避免了任何不必要的信息丢失。我们提供了一个逐步建设模拟器的一大类随机过程，从而直接打开实验实现与当前的量子计算平台的可能性。结果示出了一个示例过程。
2018-07-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
QuantumSkynet: A High-Dimensional Quantum Computing Simulator
使用经典计算机来模拟量子计算已经成功地帮助研究量子算法和电路，这些算法和电路太复杂而无法进行分析。目前量子计算模拟器的实现仅限于二能级量子系统。最近在高维量子计算系统中的进展已经证明了利用多能级叠加和纠缠工作的可行性。这些进步允许系统的维度数量的敏捷增加，同时保持量子纠缠，实现更高的信息编码，并使量子算法不易受退相干和计算错误的影响。在本文中，我们介绍了QuantumSkynet，一个新的高维云的量子计算模拟器。该平台允许模拟基于qudit的量子算法。我们还提出了一个统一的推广的高维量子门，这是可用于在QuantumSkynet模拟。最后，我们报告的模拟和他们的结果为基于量子的版本的Deutsch-Jozsa和量子相位估计算法使用QuantumSkynet。
2021-06-30 quant-ph
Predicting Topological Entanglement Entropy in a Rydberg analog simulator
本研究提出基于含时关联拟设的变分方法，结合t-VMC技术，在里德堡原子模拟器上研究量子自旋液体的动态制备，证实拓扑序存在并揭示其拓扑纠缠熵特征与RVB态的差异。
2024-06-28 cond-mat.other physics.comp-ph quant-ph
Randomised measurements of a disorder-induced entanglement transition in a neutral atom quantum processor
Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）；QuEra Computing（QuEra计算公司）
研究利用随机测量技术在中性原子量子处理器中探测 disorder 引起的纠缠相变，展示可编程 disorder 对纠缠动态的影响。
2026-04-27 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Double-well ultracold-fermions computational microscopy: Wave-function anatomy of attractive-pairing and Wigner-molecule entanglement and natural orbitals
“自下而上”的费米子的多体物理的方法最近已经证明了精确的数量和站点解析的制备与可调谐的粒子间相互作用的单阱，SW，和双阱，DW，纳米尺度的约束通过操纵超冷费米子原子与光镊创建。这些实验模拟了一个模拟器映射到必要的微观哈密顿量，接近实现费曼的量子模拟器的愿景，“将做与自然完全相同的事情”。在这里，我们报告准确的基准配置相互作用计算显微镜解决方案的哈密顿量，揭示了光谱的演变，波函数解剖，和纠缠特性的相互作用费米子在整个参数范围内，包括交叉从SW到DW的限制和可控的能量不平衡之间的井。我们展示了吸引力的配对和形成排斥，高度相关，超冷维格纳分子，以及在自然轨道表示。与测量结果的一致性肯定了今后对超冷分子的深入了解，并打开了对纳米簇和凝聚态物质相和超冷原子量子信息的尺寸依赖性演化的访问。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body entanglement and topology from uncertainties and measurement-induced modes
我们提出了普遍的量子纠缠和拓扑结构的特点，通过虚拟纠缠模式波动到存在的子系统测量。对于一般的相互作用系统和广泛的守恒量，这些模式引起的统计不确定性对应于纠缠熵。因此，测量诱导模式提供了直接可观察的路线纠缠和它的标度律。此外，在拓扑系统中，测量引起的边缘模式引起量化和非解析的不确定性，提供了容易获得的拓扑签名。我们的工作提供了一个急需的直接方法来探测新兴的量子模拟器的性能，实现纠缠和拓扑状态。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Efficient simulation of noisy entanglement generation
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Consiglio Nazionale delle Ricerche（光子学与纳米技术研究所，意大利国家研究委员会）；Leonardo Innovation Labs – Quantum Technologies（莱昂纳多创新实验室 - 量子技术）
本文通过解析推导纠缠生成协议的成功概率、输出态和保真度，并集成到SeQUeNCe模拟器中，实现高效、真实的量子网络仿真，计算时间减少60%以上。
2026-06-18 quant-ph
Simulation of Quantum Entanglement and Quantum Teleportation for Advanced Networks
针对现有量子网络仿真器未考虑纠缠生成与分发实验层面因素的不足，研发自主量子网络仿真器，实现Barrett-Kok协议纠缠生成及单量子比特隐形传态仿真，分析保真度影响因素并给出提升策略，填补实际保真度仿真的空白。
2025-03-21 quant-ph
A Brief Overview of Bipartite and Multipartite Entanglement Measures
量子纠缠度的测量是量子计算和量子信息理论领域的一个重要课题。最近，一些作者通过实验证明了嵌入量子模拟器，使用它来有效地测量两量子比特纠缠。在这里，我们将回顾一些措施的纠缠，用于纯态和混合态。此外，我们还报道了有效的二体和多体纠缠度量。
2018-10-06 physics.app-ph quant-ph
Stabilizer Tensor Networks: universal quantum simulator on a basis of stabilizer states
本研究整合张量网络与tableau形式，推广了Clifford电路模拟方法，通过引入Clifford门、非Clifford门和测量的更新规则实现通用量子电路模拟，并探讨了该框架对张量网络表示能力及量子资源性质的启示。
2024-04-09 quant-ph
Multipartite entangled states in dipolar quantum simulators
在量子比特的集合中可扩展地产生多体纠缠态是量子设备的一个基本功能，因为这种状态是纠缠的基础研究以及应用任务的重要资源。在这里，我们专注于具有偶极相互作用的量子位的$U(1)$对称哈密顿量--一个在几个最先进的量子模拟平台上实现的晶格自旋模型的模型，包括具有共振相互作用的里德伯原子阵列。利用精确模拟和变分模拟，我们从理论上证明了这种晶格自旋哈密顿量所产生的非平衡动力学与单轴扭转模型，即最简单的具有$U(1)$对称性的相互作用集体自旋模型的非平衡动力学具有相同的基本特征.由偶极哈密顿量控制的演化产生了级联的多体纠缠态--自旋压缩态、薛定谔猫态和相干自旋态的多分量叠加。调查系统的$N=144$量子位，我们观察到这些状态的纠缠功能直接相关的度量，即可扩展的自旋压缩在演化时间${\cal O}(N^{1/3})$的完全可扩展性;和海森堡缩放的灵敏度的自旋宇称的猫状态达到时间${\cal O}(N)$的全球旋转。我们的研究结果表明，最先进的量子模拟平台，如里德伯原子阵列的本地哈密顿动力学，可以作为一个强大的多体纠缠源。
2022-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Experimental construction of a symmetric three-qubit entangled state and its utility in testing the violation of a Bell inequality on an NMR quantum simulator
本研究在NMR量子模拟器上实验构建对称三量子比特纠缠态，并利用该态与最大不相容测量展示对Sliwa分类中第26号紧致贝尔不等式的最大违背。
2022-06-26 quant-ph
Intrinsic phonon effects on analog quantum simulators with ultracold trapped ions
线性Paul阱最近被用来模拟具有长程自旋-自旋耦合的横场伊辛模型。我们研究了声子产生（从初始声子基态）对自旋态几率和自旋纠缠的内在影响。虽然人们通常认为声子效应是良性的，因为它们在纯伊辛模型中不起作用，但当向模型中加入横向场时，它们可以发挥重要作用。我们利用系统的量子时间演化算符的多体因式分解、绝热微扰理论和截断自旋-声子希尔伯特空间中薛定谔方程的精确数值积分以及声子自由度的追踪来研究这个问题。我们发现，适度的声子产生往往使不同自旋态的几率表现出与静态自旋哈密顿量不同的行为。在声子产生较小的情况下，自旋动力学状态概率收敛到静态自旋哈密顿预测，代价是减少自旋纠缠。我们展示了声子的产生如何严重阻碍了在受挫自旋系统中观察到的扭结转变时，离子的数量增加。我们的许多结果也对Penning阱中的量子模拟有意义。
2012-09-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hidden Quantum Criticality and Entanglement in Quench Dynamics
纠缠在基态临界点附近表现出普遍的行为，在那里相关性是长程的，热力学熵是零。另一方面，量子猝灭赋予广泛的能量并导致熵的积累，因此预期在长时间内没有临界行为。在这项工作中，我们提出了一个新的范式在淬火动力学的可积自旋链，表现出基态的有序-无序相变在临界线。具体来说，我们考虑淬火沿临界线显示的熵和指数衰减的相关性的体积定律的行为;然而，我们表明，量子临界性隐藏在高阶相关性，并通过措施，如互信息和对数负变得明显。此外，我们展示了不相交区域之间的Rényi互信息的尺度不变性，作为真正的临界行为的进一步证据。我们把新出现的普遍性归因于软模的有效温度的消失，尽管淬火。我们的结果是服从实验实现不同的量子模拟器平台上，特别是里德伯模拟器。
2022-02-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Thermodynamic Probes of Multipartite Entanglement in Strongly Interacting Quantum Systems
提出基于ergotropy的热力学框架，通过可控淬灭或局部测量评估强相互作用量子系统的多体纠缠，适用于多种物理模型和含噪量子电路。
2025-11-05 quant-ph
Experimental Quantum Simulation of Entanglement in Many-body Systems
我们采用核磁共振（NMR）量子信息处理器来模拟XXZ自旋链的基态，并测量其NMR模拟的纠缠或伪纠缠。所观察到的小尺寸系统的伪纠缠已经显示出奇异性，这是一个签名，这是定性类似于在量子相变，包括无限阶临界点的临界极限。实验结果表明，利用量子模拟器研究多体系统中的量子关联是一种成功的方法。
2011-07-25 quant-ph
Sorting of quantum states with respect to amount of entanglement included
讨论了量子态的正则Schmidt分解，并给出了在量子计算模拟器中的实现。特别讨论了Schmidt系数空间的字典序半序在量子态空间中的半序关系。相应的排序算法由量子态组成的POSET制定和他们的计算机实现正在测试中。
2009-03-11 quant-ph
Correlated Pair Creation with Positive- and Negative-Frequency Oscillators in a Trapped-Ion Quantum Simulator
Rice University（莱斯大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
该研究在囚禁离子量子模拟器中，通过调控双模量子Rabi模型的频率符号，实现关联对产生，构建双模参量放大器并产生多种纠缠态，还提出了可在现有平台实现的方案。
2026-10-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum information scrambling in a trapped-ion quantum simulator with tunable range interactions
在各态历经的多体量子系统中，局域编码的量子信息在时间演化的过程中变得不可接近于局域测量。这种“混乱”的概念目前引起了强烈的研究兴趣，需要深入了解多体动力学，如混沌和热化过程。在这里，我们提出了第一个实验演示的量子信息扰乱10量子比特的陷阱离子量子模拟器代表一个可调的远程相互作用的自旋系统，通过估计出的时间有序的扰动（OTOC）通过随机测量。我们还分析了退相干在我们的系统中的作用，通过比较我们的测量数值模拟和测量雷尼纠缠熵。
2020-08-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Detector Readout of Analog Quantum Simulators
量子模拟的一个重要步骤是测量模拟模型的多体关联。对于由有限个量子比特和腔组成的实际量子模拟器，与热力学极限下的理想多体系统相比，测量装置会对模拟器产生强烈的反作用，从而影响关联函数的准确读出.在这里，我们计算耦合到模拟量子模拟器的探测器的读出。我们表明，可靠的表征的多体相关性的模拟器可以实现时，耦合算子服从威克定理。我们的结果说明了两个例子：一个模拟器的谐振子和一个模拟器的自由电子气体。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Practical measurement-device-independent entanglement quantification
纠缠的鲁棒估计是验证量子系统实现的关键。一方面，标准纠缠测量的评估，无论是使用量子断层扫描还是使用定量纠缠见证，都需要完美的测量实现。另一方面，独立于测量设备的纠缠见证者（MDIEW）可以使用不可信的测量设备来证明所有纠缠态的纠缠。我们表明，MDIEW也可以用来量化纠缠根据标准的纠缠措施，并提出了一个实用的方法来获得这样的证人只使用实验数据。
2018-11-30 quant-ph
Entanglement and quantum discord dynamics of two atoms under practical feedback control
本文研究了在实际反馈控制下，两个全同原子与单模腔共振耦合的动力学行为，着重讨论了探测效率问题。由于探测效率低，纠缠在有限时间内消失。反直觉地，渐近纠缠和量子不和谐可以通过检测的低效率而增加。当没有光子从原子中发射出来时，探测噪声触发控制场产生纠缠和不和谐。此外，纠缠动力学也会发生突变。
2011-04-08 quant-ph
Quantifying Coherence and Entanglement via Simple Measurements
相干和纠缠是量子系统的基本特性，有望为不久的将来的量子计算机，传感器和模拟器提供动力。然而，它们的实验检测是具有挑战性的，通常需要完全重建系统状态。我们表明，可以提取定量界的相对熵的相干性和相干信息，相干和纠缠量词分别，由有限数量的纯度测量。该方案很容易实现与当前的技术来验证量子计算在大规模寄存器，而无需进行昂贵的状态层析成像。
2017-07-31 quant-ph
Boiling Quantum Vacuum: Thermal Subsystems from Ground-State Entanglement
在某些特殊情况下，例如在黑洞附近或在均匀加速的坐标系中，真空涨落似乎会产生有限温度的环境。这种效应目前还没有实验证实，可以解释为在未观察到的区域追踪真空模式后量子纠缠的表现。在这项工作中，我们确定了一类实验上可访问的量子系统，其中热密度矩阵出现真空纠缠。我们发现，嵌入在$D$维带隙狄拉克费米子真空，无论是在晶格或连续低维子系统的约化密度矩阵，具有热形式相对于一个低维狄拉克哈密顿。引人注目的是，我们发现真空纠缠甚至可以合谋使零温度下的带隙系统的子系统表现为热的无隙系统。我们提出了在冷原子量子模拟器中观察真空纠缠诱导热态的具体实验。
2022-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Solving diner's dilemma game, circuit implementation, and verification on IBMQ simulator
食客困境是经济学和博弈论中最有趣的问题之一。在这里，我们用量子规则解决了n（玩家数量）=4的问题，并且我们能够消除帕累托最优和纳什均衡点之间的用餐者困境。我们发现量子策略，使每个食客的最大收益，而不影响其他人的收益和策略。我们使用叠加和纠缠的量子原理，它比任何经典策略都优越。我们提出了游戏的电路实现，在IBM量子模拟器上设计，并验证了量子模型中的策略。
2020-11-16 quant-ph
Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum Memories
本研究使用开源模拟器SeQUeNCe，通过构建SPDC源和AFC吸收型量子存储器等模型，模拟了Argonne-Chicago量子网络中两个量子存储器间的纠缠生成，并分析了保真度与生成速率的变化，扩展了模拟器的硬件模拟能力。
2022-12-17 quant-ph
Observing Quantum Correlation Dynamics in Tunable Superconducting Bose-Hubbard Simulators
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究通过超导玻色-哈伯德三能级数组中的双粒子量子行走，探讨了量子相关性动力学，发现相互作用强度U影响纠缠传播和量子相关性，揭示了相互作用在塑造量子动力学中的作用。
2026-03-25 quant-ph
Q2NS Demo: A Quantum Network Simulator Based on ns-3
University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）
Q2NS基于ns-3构建，实现了量子网络与经典信号的协同仿真，提供模块化架构和可视化工具，展示其在量子通信场景中的模拟能力。
2026-04-02 cs.NI quant-ph
Security of entanglement-based quantum key distribution with practical detectors
我们证明了基于纠缠的量子密钥分配协议的无条件安全性，该协议使用对多种光模式做出响应的探测器，并且无法区分一个光子和两个或更多个光子。即使使用这种实用的检测器，源中的任何缺陷也会自动检测为错误率或双击率的增加。
2008-04-06 quant-ph
Practical limitations in optical entanglement purification
纠缠纯化协议在纠缠系统的分布中起着重要的作用，它是各种量子信息处理应用所必需的。我们考虑了光探测器的效率和带宽，信道损耗和模式失配对光纠缠纯化协议的影响。我们得到必要的检测器和模式匹配的要求，以方便实际操作这样的计划，而不必诉诸破坏性的符合类型的示威。
2005-11-30 quant-ph
Faster-than-Clifford Simulations of Entanglement Purification Circuits and Their Full-stack Optimization
本文提出复杂度为 $\mathcal{O}(1)$ 的纠缠纯化电路模拟算法，并联合优化纯化电路与前向纠错，以提升第二代量子中继器性能。
2023-07-12 cs.ET quant-ph
Spatial entanglement of bosons in optical lattices
纠缠是量子信息处理的基本资源，在低温下自然发生在多体系统中。纠缠的存在，特别是它与系统分区大小的缩放，是量子多体态复杂性的基础。在多体系统中纠缠的定量估计是一个重大挑战，因为它需要全状态层析成像，在系统大小上按指数缩放，或者假设未经验证的系统特性，如其哈密顿量或温度。在这里，我们采用最近开发的方法来确定严格的低纠缠边界从容易获得的测量和应用它们的实验中的超冷相互作用玻色子在光晶格约$10^5$网站。然后，我们研究的行为的空间纠缠的网站时，穿越超流-莫特绝缘体过渡和温度变化时。这构成了第一个严格的实验大规模纠缠量化在一个可扩展的量子模拟器。
2013-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Practical scheme for non-postselection entanglement concentration using linear optical elements
我们报道了一个实用的非后选择纠缠浓缩方案，其中一个最大纠缠Bell态光子对由两对部分（或非最大）纠缠光子产生。由于该方案仅建立在线性光学元件上，并且不需要光子数分辨探测器，因此它在需要双光子Bell态的各种量子信息协议的实验实现中具有直接的应用。
2007-08-03 quant-ph
An Extensible Quantum Network Simulator Built on ns-3: Q2NS Design and Evaluation
本文提出Q2NS，一个基于ns-3的模块化量子网络模拟器，通过统一接口支持多种量子态表示，验证其在真实场景中的高效性和灵活性，为量子互联网研究提供灵活可扩展的仿真平台。
2026-03-03 cs.NI quant-ph
Simple Quantum State Encodings for Hybrid Programming of Quantum Simulators
特别是稀疏的量子态可以用简单的经典数据结构有效地编码。我们展示了使用经典数据库对量子态进行编码的可行性，并提出了进一步优化量子模拟的方法，以更简单的“半量子”电路为目标。
2022-04-23 quant-ph
Entanglement cost in practical scenarios
我们量化了任意二分态的一次性纠缠成本，这是两个遥远的当事人创建一个单一的副本的状态，以有限的精度，使用本地操作和经典通信所需的最小数量的单态。与传统分析不同，这种分析涉及具有实际意义的情况，在这种情况下，资源是有限的，只能大致实现转型。此外，它揭示了两个著名的纠缠度量，即施密特数和纠缠的形成之间的基本关系。利用这个关系，我们能够恢复通常的表达式的纠缠成本作为一种特殊情况。
2011-03-03 quant-ph
Probing entanglement entropy via randomized measurements
纠缠是多体量子系统的关键特征，在实验室中开发新的工具来探测它是一个突出的挑战。测量量子系统不同分区的熵提供了一种探测其纠缠结构的方法。在这里，我们提出并实验证明了一种新的协议，用于测量熵，基于随机测量之间的统计相关性。我们的实验，进行了一个陷阱离子量子模拟器，证明了系统动力学的整体相干特性，并揭示了其部分之间的纠缠的增长-无论是在没有和存在的混乱。我们的协议代表了一个通用的工具，用于探测和表征工程量子系统在实验室中，适用于任意量子态高达几十个量子比特。
2019-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement Swapping in Quantum Switches: Protocol Design and Stability Analysis
本文研究了量子交换机中纠缠交换的协议设计与稳定性分析，提出了能稳定量子交换机并使未完成纠缠请求数量以高概率有界的调度协议，其中按需协议经量子网络离散事件模拟器验证具备高计算效率、高保真度与低延迟。
2023-05-22 cs.NI quant-ph
Measurement-induced two-qubit entanglement in a bad cavity: Fundamental and practical considerations
描述了在坏腔极限下两个量子比特耦合到腔场的纠缠产生方案。通过测量穿过腔的场的振幅，可以概率地建立纠缠自旋单重态。讨论了基本的限制和实际的测量方案，并分析了量子比特中的耗散过程和不均匀性的影响。基于测量的协议提供了用于选择具有与量子比特退相干率线性缩放的不保真度的状态的标准。
2012-02-22 quant-ph
Measuring out-of-time-order correlators on a nuclear magnetic resonance quantum simulator
在对凝聚态系统和引力系统的研究中，最近出现了无序相关器（OTOC）的概念。它不仅在研究强相互作用量子系统与引力系统之间的全息对偶中起着关键作用，而且在诊断多体量子系统的混沌行为和表征信息置乱中也起着重要作用。基于OTOC，我们发现三个不同的概念--量子混沌、全息对偶和信息置乱--是密切相关的。尽管其理论重要性，但OTOC的实验测量相当具有挑战性，到目前为止，当地运营商还没有OTOC的实验测量。本文报道了在核磁共振量子模拟器上对伊辛自旋链局域算符的OTOC的测量。我们观察到OTOC在可积和不可积的情况下表现不同。基于最近发现的OTOC与多体系统中纠缠熵增长之间的关系，我们从测量的OTOC中提取了纠缠熵，它清楚地表明，对于可积模型，信息熵随时间振荡，而对于不可积模型，信息熵随时间混乱.利用测量的OTOC，我们还得到了测量相关传播速度的蝶形速度的实验结果。我们的实验为利用量子模拟器研究多体量子系统中的量子混沌、全息对偶和信息置乱等现象奠定了基础。
2017-07-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
