Thermodynamics and the Measure of Entanglement
我们指出热力学和纠缠之间的形式对应。通过将它们应用到以前的工作中,我们证明了纠缠熵是纯态纠缠的唯一度量。
1997-09-11 quant-ph
Probabilistic Entanglement Distillation: Error Exponents via Postselected Quantum Hypothesis Testing Against Separable States
College of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology(北京化工大学信息科学与技术学院)
本文研究了在近非纠缠操作下的概率纠缠纯化误差指数,通过后选择量子假设检验与分离态集的联系,推导了解析特征并建立了纠缠稀释与成本之间的关系。
2026-07-29 quant-ph
Uniqueness of Entanglement Measure and Thermodynamics
我们应用Giles提出的热力学公理化方法导出了一个唯一的两体纯态纠缠度量。这意味着量子信息理论中的纠缠局域操作和热力学中的态绝热变换具有相同的基本数学结构。我们讨论了我们的结果可能的扩展到混合和多方状态。
2001-12-21 quant-ph
Quantifying entanglement in quantum thermodynamics via separability constraints
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University(帕德博恩大学光子量子系统研究所)
本文通过限制非平衡动力学至分离态,量化量子系统中因纠缠导致的热量和功,探讨纠缠对热力学的影响,验证了其在量子电池和制冷器中的应用。
2026-10-27 quant-ph
Probabilistic teleportation and entanglement matching
隐形传态可以理解为通过量子信道发送和提取量子信息。本文指出,为了通过部分纠缠的量子信道获得最大概率的精确隐形传态,发送者(Alice)只需要对该信道进行满足“纠缠匹配”的测量.同时给出了接收方(Bob)采用一般演化提取量子信息的最优策略。
1999-10-06 quant-ph
Deterministic and probabilistic entanglement swapping of nonmaximally entangled states assisted by optimal quantum state discrimination
从量子态鉴别的角度分析了任意Schmidt秩的部分纠缠纯态的纠缠交换。结果表明,标准的确定性ES协议与最优的最小错误策略。在这种情况下,由交换产生的状态的纠缠量通常低于所涉及的量子信道可实现的最大值。在这方面,我们表明,ES协议可以提高诉诸最佳的最大置信度(MC)的歧视策略的概率。此外,我们表明,成功的概率实现纠缠高于规定的值,从标准的确定性ES可以通过应用顺序MC测量增加。
2014-02-06 quant-ph
Probabilistic generation of entanglement in optical cavities
我们提出通过测量光腔的透射率来产生纠缠。在探测到反射光子的条件下,腔中的原子对被制备成最大纠缠态。成功的概率取决于腔参数,但即使是中等质量的腔,也可以以很高的概率产生高质量的纠缠态。
2003-02-04 quant-ph
Second law of the information thermodynamics with entanglement transfer
本文提出了一个新的不等式:$W_{\mathrm{ext}}\le-ΔF-k_{B}TΔE_{F}$,该不等式适用于只利用Helmholtz自由能和形成纠缠的测量和反馈控制的量子过程.正的量$-ΔE_{F}$表示在测量期间通过相互作用$\hat{U}_{SP}$从系统$S$到探针$P$的纠缠转移量。新不等式比Sagawa-Ueda不等式[Phys. Rev. Lett. 100 080403(2008)]。新的不等式具有明确的物理意义:在上述过程中,我们从热力学系统中提取的功比传统热力学系统中的上界大了测量所提取的纠缠量。
2013-07-01 quant-ph
Entanglement and thermodynamical analogies
我们给出了形成纠缠的一些新性质。特别地,我们得到了形成纠缠的一个加性下界。随后,我们发展了系综的局域正交性概念,使得混合态的可压缩纠缠等于形成纠缠。然后,我们考虑纠缠处理域内的物理类比。特别是,我们利用类比纠缠--能量。在这个方案中,总纠缠,即一个状态的本地准备所需的单态对的数量对应于内能,而自由纠缠定义为可以从状态恢复的对的数量(可压缩纠缠)是自由能的对应物。特别是,它将我们引向纠缠的“温度”问题。我们还提出了一个寻找给定纠缠的代表态的方案,该方案可以看作是Jaynes最大熵原理的一个模拟。
1998-05-22 quant-ph
Thermodynamics of bipartite entanglement
本文综述了二体纠缠的物理结构。通过与Giles提出的热力学公理化公式的比较,表明对于有限维系统,这两种理论在形式上是不等价的。用同样的方法证明了纯量子态的渐近极限的完全等价性。对于混合状态的不同方法获得第二定律描述适用于两个不同的类的操作,PPT保持和渐近非纠缠操作。
2016-04-08 quant-ph
Entanglement Production in Non-Equilibrium Thermodynamics
定义并分析了一般量子力学耗散系统演化过程中纠缠产生的概念。虽然为了实现量子效率,最小化熵产生是重要的,但是在量子信息处理中,最大化纠缠的变化率是重要的。在文中详细描述的特定假设下,得到了熵和纠缠产生之间的定量关系。我们将这些应用到两个初始纠缠量子比特之间的相关性的退相和衰减过程中。主方程的处理以及更高的希尔伯特空间分析。我们的形式主义是非常普遍的,并包含作为特殊情况下,许多报告的个别实例的纠缠动力学,例如,最近发现的概念的突然死亡的纠缠。
2007-06-21 quant-ph
Multipartite entanglement measures based on the thermodynamic framework
Shijiazhuang Tiedao University(石家庄铁道大学);Shaanxi Normal University(陕西师范大学)
本文基于热力学框架提出新的多体纠缠度量,通过区分GHZ和W态及检测四体星量子网络态验证其有效性。
2026-01-30 quant-ph
Thermodynamical Detection of Entanglement by Maxwell's Demons
量子关联或纠缠现在被认为是量子信息处理中某些任务不可或缺的物理资源,经典关联态对此没有用处。除了信息处理,还有什么物理过程可以利用纠缠?在这篇文章中,我们证明了纠缠和它在热力学中的有用性之间确实有一个更基本的关系。我们推导出一个不等式,表明我们可以通过纠缠系统比通过经典相关的热浴提取更多的工作。我们还分析了作为一个热机的过程中的工作平衡,与热力学第二定律。
2005-02-04 quant-ph
Minimal energy cost of thermodynamic information processes only with entanglement transfer
我们提出了最小的能量成本的测量和信息擦除,仅使用亥姆霍兹自由能和纠缠的形成。形成的纠缠以差分的形式出现,表示过程中存储器上的纠缠转移量;测量的代价由纠缠增益给出,而信息擦除的代价由可用纠缠的损失给出。将本函和Rev. E 88,042143(2013)放在一起,我们可以仅根据形成的纠缠来描述第二定律的违反和恢复;信息过程热力学对传统热力学第二定律的超额功和信息过程的总代价都由形成纠缠给出,且前者小于或等于后者。
2013-11-06 quant-ph
Entanglement Theory and the Second Law of Thermodynamics
纠缠是量子理论基础的核心,也是量子信息科学的新资源。纠缠理论建立了一些基本定律,例如在局域操作下纠缠不增加,这些定律支配着它的操纵,并旨在从它们中得出热力学第二定律的形式类比。然而,虽然在第二定律中,熵唯一地决定了一个状态是否可以从另一个状态中获得,但在局域操作下对纠缠的操纵表现出基本的不可逆性,这阻止了这种秩序的存在。在这里,我们表明,一个可逆的纠缠理论和严格的热力学关系时,可以建立考虑所有非纠缠变换。熵在第二定律中的作用在纠缠基本定律中被纠缠的渐近相对熵所取代。我们展示了这种新方法对一般资源理论和量子信息理论的有用性。
2008-10-14 quant-ph
Post-selection induced deterministic and probabilistic entanglement with strong and weak interactions
提出了一种方案,纠缠两个系统,没有相互作用,通过使用辅助粒子在马赫-曾德尔干涉仪,通过适当的后选择的粒子,然后由一个子系统上的条件反馈纠缠。对于强相互作用,这个过程是确定性的。对于较弱的相互作用,只有成功的概率降低,但输出仍然是最大纠缠态。
2015-08-28 quant-ph
Probabilistic Inequalities and Upper Probabilities in Quantum Mechanical Entanglement
本文分析了Bell型纠缠态和GHZ纠缠态联合几率的存在性。然后,我们提出了使用非单调上概率作为一种工具,以获得一致的上下文隐变量的联合上概率。最后,我们表明,对于没有错误的极端例子,GHZ状态允许定义的联合上概率是一致的强相关性。
2010-10-15 quant-ph
Non-standard entanglement structure of local unitary self-dual models as a saturated situation of repeatability in general probabilistic theories
我们研究了纠缠结构,量子复合系统的结构。在一般概率论中,即使我们对局部系统作了合理的假设,其结构也不是唯一确定的。在本文中,我们研究的可能性,标准纠缠结构可以唯一确定的测量过程的可重复性和饱和的情况称为自对偶。令人惊讶的是,自对偶性不能确定标准的纠缠结构,即使我们附加局域么正对称性假设。本文证明了量子复合系统的无限结构的存在性,使得它是具有局域么正对称性的自对偶系统。此外,我们还证明了量子复合系统的一种结构的存在性,使得该结构中的非正交态是完全可区分的。此外,作为一个副产品,我们得到了一个充分条件,实现检测的纠缠特性与有限数量的参数化最小化。
2022-05-27 quant-ph
From single-particle physical distributions to probabilistic measures of two-particle entanglement
反演方法制定提取纠缠相关的信息在一个一维系统中的两个粒子的相互作用,从可测量的单粒子的位置和动量分布函数。该方法是基于壳状扩展这些范数-1测量量的产品状态从一个参数正交完整的集合。从这些逐点展开推导出的数学约束受到我们的谐波约束和相互作用海森堡模型的基本物理的限制。基于这些精确结果,我们介绍了一个近似的优化方案,不同的粒子间的相互作用,并讨论它从熵相关措施的角度来看。
2017-01-30 quant-ph
Unifying typical entanglement and coin tossing: on randomization in probabilistic theories
众所周知,纯量子态通常几乎是最大纠缠的,因此具有接近最大混合的子系统。我们考虑这是否对更一般的概率理论是正确的,而不仅仅是对量子理论。我们推导出一个公式的预期纯度的子系统在任何概率理论,这个数量是明确定义的。它适用于纯量子态中的典型纠缠、经典概率论中的抛硬币和后量子理论中的随机化;简单的推广产生了(反对称)量子子空间中的典型纠缠。该公式精确、简单,只包含系统的自由度和信息容量。它使我们能够以一种仅依赖于基础理论的粗糙性质的方式来概括统计物理学的论点。公式的证明将几个随机化概念推广到一般概率理论。这包括纯度的推广,有助于最近的努力,找到适当的广义熵措施。
2012-11-12 quant-ph
Thermodynamic Signatures of Genuinely Multipartite Entanglement
两体纠缠理论与热力学有着深刻的相似之处。在这封信中,我们将这种联系扩展到多体量子系统,其中纠缠以不同的形式出现,真正的纠缠是最奇特的。我们提出的热力学量,捕捉签名的多体纠缠态的纠缠。这些量不是熵,而是用能量来定义的--特别是可以存储在量子电池中的全局和局部可提取功(各向异性)之间的差异。这些量中的一些足以作为真实性的可靠度量,并在某种程度上区分不同类别的真正纠缠态。随着仔细检查这些措施的属性,我们比较他们与其他现有的真正的措施,并认为他们可以在更好的意义上服务的目的。此外,我们的方法的一般性允许定义合适的功能的各向异性捕获签名的$k$ -不可分离性,定性的不同表现形式的纠缠在多体系统。
2022-07-20 quant-ph
Hierarchies of Gaussian multimode entanglement from thermodynamic quantifiers
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员机构);NextQuantum Innovation Research Center, Department of Physics and Astronomy, Seoul National University(首尔大学物理与天文学系下一代量子创新研究中心)
该研究通过热力学量化器提出多模纠缠的分层结构,利用ergotropic间隙量化纠缠,并为多模纠缠提供了可计算的实验框架。
2026-02-21 quant-ph
Entanglement and the Thermodynamic Arrow of Time
我们在热力学时间箭头的背景下讨论了量子纠缠。我们回顾了相关性在熵减事件中的作用,证明了两个热力学态之间的转换构成了一种新型的纠缠见证,这种见证不是定义为可分离态和纠缠态之间的状态空间中的分离平面,而是依赖于状态的局部初始性质的物理过程。扩展Partovi的工作,我们考虑一个一般的纠缠多体系统,允许大逆转的热力学时间箭头。我们描述了一个层次的箭头,所产生的不同的相关性允许在一个量子态和检查这些功能的背景下,麦克斯韦的恶魔。我们详细研究了三个量子位的情况,并提出了一些简单的实验演示可能与少量的量子位。
2010-02-01 quant-ph
Thermodynamical analogues in quantum information theory
量子信息理论的第一步是确定纠缠是一种有价值的资源。下一步是学习如何有效地利用这些资源。我们学习如何有效地利用纠缠应用类似的物理概念。这些概念包括可逆性,熵,以及密集量和广泛量之间的区别。我们讨论了其中的一些类似物,并展示了它们如何导致纯态纠缠的测量。我们还问这些类似物是否比类似物更多,并注意到,通常,纠缠熵是量子熵。
2001-07-05 quant-ph
Utilizing probabilistic entanglement between sensors in quantum networks
针对星形量子传感网络中纠缠概率生成且保真度有限的问题,本文利用量子 Fisher 信息比较协议,给出纠缠使用、存储与提纯的条件及经典传感更优的保真度阈值。
2024-07-22 quant-ph
Heralded Two-Photon Entanglement from Probabilistic Quantum Logic Operations on Multiple Parametric Down-Conversion Sources
一个理想的受控非门,然后是投影测量,可以用来识别其两个输入量子比特的特定贝尔态。当输入的量子比特是独立的贝尔态的每个成员时,这些投影测量可以用于将后选择的纠缠交换到剩余的两个量子比特上。在这里,我们应用这种策略来产生预示的双光子偏振纠缠使用贝尔状态,源自独立的参数下转换源,和一个特定的概率受控非门,是从线性光学元件构造。由此产生的实现与Sliwa和Banaszek [quant-ph/0207117]的早期提议密切相关,并且可以根据熟悉的量子信息协议直观地理解。还讨论了通过从独立的周期性量子存储器件中存储和释放这些预示的对来产生双光子纠缠的“伪需求”源的可能性。
2003-03-18 quant-ph
Thermodynamic Limits, Non-commutative Probability, and Quantum Entanglement
我们构造了一个严格的量子测量模型。负温度放大器(如激光器)的两态模型被带到经典热力学极限。在极限情况下,它成为一种遵守量子力学随机公理的经典测量仪器。因此,我们从确定性薛定谔方程的程序类似于经典统计力学的概率。这就需要准确地界定“宏观”的概念。'
2005-07-02 quant-ph
Geometry and Entanglement of Two-Qubit States in the Quantum Probabilistic Representation
采用一种新的基于概率单纯形的量子比特和量子态的几何表示来描述两个量子比特的密度矩阵的可分性和纠缠特性。Peres-Horodecki正部分转置(ppt)准则和并发不等式被表述为引入的概率分布呈现纠缠所必须满足的条件。一个四电平系统,其中一个或两个状态是不可访问的,被认为是一个例子,应用详细的概率方法在一个明确的形式。通过量子比特纠缠态定义了两个量子比特纠缠态的马列维奇平方的三个三角形的面积,并计算了三个三角形面积之和的临界值。我们总能找到平方面积之和的区间,这就为用概率检验系统的纠缠提供了可能。
2018-08-24 quant-ph
Protocols for entanglement transformations of bipartite pure states
我们提出了一个一般性的理论框架,确定性和概率纠缠变换的两部分纯态通过本地操作和经典通信。这个框架统一并大大简化了以前的工作。给出了“纯压缩”变换的一个必要条件。最后,建设性的协议,以实现概率和确定性纠缠变换。
2003-04-09 quant-ph
Scalable quantum simulation of pulsed entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in optomechanics
我们展示了一个完整的,概率量子动力学模拟的标准非线性哈密顿的光学力学,包括在有限温度下的退相干。预测了光脉冲与振荡器的鲁棒纠缠,以及光学和力学系统之间的强量子操纵。重要的是,我们的概率量子模拟方法使用正P技术,这是可扩展到大希尔伯特空间。
2013-12-23 quant-ph
Quantum probabilistic teleportation via entangled coherent states
利用形成纠缠研究了真空环境中纠缠相干态的纠缠,提出了一种利用纠缠相干态概率传送相干叠加态的方案,其中Alice发送的经典信息量被限制在1比特以内.考虑了光子耗散引起的退相干的影响。结果表明,在某些情况下,消相干可以提高概率隐形传态的平均保真度。
2003-12-11 quant-ph
Are the laws of entanglement theory thermodynamical?
我们认为,从表面上看,纠缠理论满足法律等效于热力学,如果该理论可以通过添加一定的束缚纠缠态作为一个免费的资源在纠缠操纵可逆的。在合理的假设下,我们证明了一般情况下并非如此,并讨论了这对纠缠热力学的影响。
2002-12-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement and Disentanglement, Probabilistic Interpretation of Statevectors, and Transformation between Intrinsic Frames of Reference
我们研究基于两个假设的量子理论:在孤立宏观系统的内禀参照系中,(i)系统没有全局运动,也不与任何其他系统纠缠,(ii)系统外系统的态矢量的时间演化满足薛定谔方程。在辅助参照系中研究了微观系统与宏观系统之间的碰撞型相互作用过程。在将辅助参考系中得到的两个系统的状态向量变换到宏观系统的内在参考系中时,上述第一个假设要求状态向量的不连续变化。一个概率的解释给出了不连续变化的状态向量。对于微观系统,理论中给出的密度矩阵等于通常量子力学中给出的约化密度矩阵。
2006-09-12 quant-ph
Entanglement-swapping in generalised probabilistic theories, and iterated CHSH games
本文研究广义概率理论中的纠缠交换,引入迭代CHSH博弈衡量非经典关联保持能力,并构造出在任意轮数后仍达到CHSH值4的GPT,回应了量子理论最优性问题。
2024-09-02 quant-ph
Hopf algebra, thermodynamics and entanglement in quantum field theory
霍普夫代数的量子变形描述了量子场论的框架,即它的特征在于存在无穷多个正则对易关系的酉不等价表示。由此我们导出了量子场论的热性质,其中熵起着非幺正时间演化的生成元的作用。量子真空的纠缠似乎对与环境的相互作用是鲁棒的:在无限体积极限下,它不能“解开结”。
2002-07-08 quant-ph
Thermodynamic Work Gain from Entanglement
我们表明,纠缠可以用来提取热力学功超越经典相关通过反馈控制的基础上测量的一部分复合系统。由于纠缠的净工作增益由存储器可访问的子系统之间的互信息内容的变化确定。
2013-10-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Faster Communication Using Probabilistic Swapped-Bell-States Analysis
在这篇文章中,一个程序称为概率交换贝尔状态分析(PSBA)的建议。使用这个过程,两个通信伙伴可以在大的空间距离上传输(二进制编码)信息。这个过程是不寻常的,因为在信息编码期间或之后都没有使用经典的通信信道。为了使这成为可能,纠缠交换被用作传输通道。比特的编码通过在多个光子对上执行(或不执行,视情况而定)纠缠交换来实现,而解码通过交换的纠缠的统计检测来实现。如果PSBA程序能够在科学界的反驳下维持下去,它将成为一种比光更快地传输信息的技术方法。PSBA过程似乎与无通信定理相一致,因为PSBA并不操纵(和传送)特定的状态从一个(纠缠)粒子到另一个粒子以进行通信,而是使用纠缠交换的统计信息编码。
2014-08-11 quant-ph
Comment on "Entanglement and the Thermodynamic Arrow of Time" and Correct Reply on "Comment on "Quantum Solution to the Arrow-of-Time Dilemma"" of David Jennings and Terry Rudolph
最近David Jennings和Terry Rudolph发表了两篇论文,作为对Maccone的论文“时间之箭困境的量子解决方案”的回应。在这些论文中,作者假设热力学第二定律与量子系统无关。遗憾的是,这些论文没有得到Maccone的相关回复。原因如下。Maccone和上述作者都使用热力学定律和类热力学术语来描述非热力学系统,例如三量子比特的微观系统。然而,系统(量子或经典)的大尺寸也不是系统成为宏观系统的足够条件。宏观系统也必须是混沌的,并且与其环境/观察者有小的混沌相互作用,导致退相干(去相关)。我们证明,对于相关的热力学宏观量子系统没有异议出现。
2013-04-30 quant-ph
Unitary Transformation in Probabilistic Teleportation
我们提出了一种概率隐形传态的通用变换,该变换基于不同的纠缠匹配系数$K$对应不同的么正演化,为实验提供了更灵活的演化方法。通过对基于Bell基和广义Bell基测量的两种概率隐形传态的分析,提出了一种一般的成功隐形传态概率,该概率不仅取决于传输信道的纠缠度和测量方法,还与隐形传态过程中的幺正变换有关。
2012-09-09 quant-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
Probabilistic Quantum Teleportation
考虑了一种利用非最大纠缠态作为共享资源的未知量子比特的广义量子隐形传态方案。如果不求助于本地过滤或纠缠集中,使用标准的贝尔状态测量和经典通信,就不能以单位保真度和单位概率传送状态。我们表明,使用非最大纠缠测量可以传送一个未知的状态与单位保真度,虽然降低了概率,因此概率隐形传态。我们还给出了一个利用非最大纠缠态的广义纠缠交换协议。
2002-10-01 quant-ph
Entanglement Spectrum and Entanglement Thermodynamics of Quantum Hall Bilayers at nu=1
研究了总填充因子nu=1时双层量子霍尔系统的纠缠谱。在层间相干相小于临界值的层间分离,纠缠谱显示出惊人的相似性,相应的单层系统的能量谱周围的半填充。到非相干相的过渡可以按照低的纠缠水平。最后,我们描述了这两种类型的光谱之间的连接,在一个有效的温度导致的关系的纠缠熵这是在完全类似的正则热力学。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermodynamics of N-dimensional quantum walks
$N$维量子步行者的位置和硬币态之间的纠缠导致一个热力学理论。在这个热力学中,熵与手征演化的约化密度算子相关联,在位置上进行部分跟踪。从渐近约化密度矩阵可以定义热力学量,如渐近纠缠熵,温度,Helmholz自由能等。我们详细研究了$2$维量子行走的情况下,在两个不同的初始条件:一个不可分的硬币位置的初始状态,和一个可分离的。所得到的纠缠温度作为系统的参数和初始条件的函数。
2014-08-22 quant-ph
Advantage of flexible catalysis for entanglement and quantum thermodynamics
Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院基础技术研究研究所)
研究灵活催化在纠缠和量子热力学中的能力,发现其比标准催化更强大,能实现确定性转换和提高成功概率。
2026-06-08 quant-ph
Entanglement and intra-molecular cooling in biological systems? - A quantum thermodynamic perspective
我们讨论了纠缠在生物系统中存在的可能性。我们的论点集中在这样一个事实,即生物系统是热力学开放驱动系统远离平衡。在这样的系统中,可以发生纠错,这可以保持纠缠,尽管有高水平的去相干。我们还讨论了在分子水平冷却(经典或量子)的可能性。
2009-10-05 q-bio.BM quant-ph
Landauer's erasure, error correction and entanglement
以麦克斯韦妖的形式给出了经典纠错和量子纠错,并从热力学角度分析了它们的效率。我们解释如何兰道尔的信息擦除原则适用于这两种情况。然后,通过将这一原则扩展到纠缠操纵,我们重新推导了纯化程序的上限,从而将“纠缠不局部增加”原则与热力学第二定律联系起来。
1999-12-20 quant-ph
The necessity of entanglement and the equivalency of Bell's theorem with the second law of thermodynamics
我们证明,无论是魏格纳的形式的贝尔不等式,以及形式的热力学第二定律,体现在Carathéodory的原则,可以从相同的简单的实验和统计力学假设结合整数的平凡行为。这表明贝尔定理只是第二定律的一个伪装得很好的陈述。它还表明纠缠是量子理论完全符合第二定律的必要条件,因此建立在Wiesniak,Vedral和Brukner \cite{Marcin-Wiesniak:2008fv}的结果之上,他们表明纠缠是与第三定律保持一致的必要条件。
2012-04-28 quant-ph
Experimental entanglement-enhanced work extraction based on a Maxwell's demon
纠缠理论和热力学之间的关系是非常紧密的:量子纠缠的热力学理论,以及热力学热力学定律和纠缠现象学之间严格的形式联系的建立是目前开放的研究领域。在这一探索中,一个有趣的问题体现在从量子信息载体体现的工作介质中提取功的过程中纠缠所扮演的角色。在这项工作中,我们实验解决的问题“是否有任何内在的优势,为工作提取使用的纠缠工作介质?".通过解决工作提取协议的基础上密切联系的麦克斯韦的守护进程的范例的机制,并实施适当设计的多光子光学干涉仪,我们实验证明了这些任务所提供的二分和真正的多分纠缠的内在优势。我们突出了这种测试的独特性,通过比较它们的性能标准测试的多光子状态资源的不可分割性。我们的工作有助于建立光子系统作为信息热力学实验平台的持续努力。
2016-01-25 quant-ph
Optimal entanglement swapping in quantum repeaters
我们将量子中继器链中的最优纠缠交换方案问题描述为一个马尔可夫决策过程,并给出了不同中继器大小下的解决方案。基于此,我们能够证明,通常使用的“加倍”方案进行概率分布的纠缠量子比特对在量子中继器的概率纠缠交换并不总是产生最好的可能的原始速率。专注于这个数字的优点,不考虑额外的概率元素的错误抑制,如纠缠蒸馏更高的“嵌套水平”,我们的方法表明,2的幂数的段在量子中继器理论中没有特权的位置;最好的方案可以构建任何数量的段。此外,经典的通信可以包括到我们的计划中,我们展示了这是如何影响不同数量的段的原始等待时间,再次确认在一些相关的参数制度的“非加倍”的最优性。因此,我们的方法提供了一个相当一般的物理设置中的量子中继器的最小可能的等待时间。
2021-09-02 quant-ph
Fundamental trade-off relation in probabilistic entanglement generation
Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo(东京大学信息理工学系研究科)
该研究通过量子过程叠加推导出纠缠生成的普遍权衡关系,并展示了如何利用量子开关实现该原则,提出了一种新的纠缠生成控制方法。
2026-01-20 quant-ph
Quantum Thermodynamics and Quantum Entanglement Entropies in an Expanding Universe
我们从两个不同的角度研究了空间渐近平坦的Robertson-Walker时空。首先,利用冯诺伊曼熵,我们计算了时空中编码信息引起的纠缠产生。然后,根据时空中标量场的量子热力学,计算出粒子产生的熵。我们表明,这两个熵的一般行为是相同的。因此,纠缠可以应用于宇宙的常规量子热力学。同时,利用这些熵,我们可以恢复一些关于时空参数的信息。
2016-10-03 gr-qc quant-ph
Entanglement in a Quantum Mixed-Spin Chain
研究了一般混合自旋链中任意自旋$S$和1/2自旋的纠缠。磁化率决定了纠缠热态的特征温度,证明了纠缠的存在。特征温度几乎与相互作用$J$和混合自旋$S$成正比。在磁化率的基础上得到了负性的界。研究发现,实际固体中的量子纠缠对宏观磁性有很大的影响。同时,纠缠度可以用物理可观测量来定量评价。
2006-05-06 quant-ph
Using Temporal Entanglement to Perform Thermodynamical Work
在这里,我们调查的时间纠缠的影响系统的能力,以执行crackical工作。我们表明,虽然量子版本的Jarzynski等式仍然满足,即使在存在时间纠缠,在自由能的扩展中的个人的物理工作时刻,事实上,敏感的真正的量子关联。因此,虽然量子功的单个矩可以比经典功大(或小),但当它们都组合在一起成为自由能(的指数)时,总效应消失,使Jarzynski等式保持不变。这是否是一个偶然的巧合还有待观察,但它肯定有助于解释为什么热力学热力学定律碰巧如此强大,以至于独立于底层的微观物理。我们讨论了这一结果与空间纠缠的物理证据之间的关系,并探讨了它与“时间的量子箭头”之间的微妙联系。
2012-04-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement distillation rates exceeding the direct transmission bound
该研究实验演示了通过对称分配损耗来提高无噪声线性放大的成功概率,从而提升纠缠蒸馏速率,为可扩展量子中继器和高效长距离量子通信奠定关键基础。
2025-03-27 quant-ph