Effect of repeated projective measurements on a two-qubit system undergoing dephasing
该研究针对纯退相两量子比特系统,分析重复投影测量下因系统-环境关联导致的环境态演化对纠缠动力学的作用,并与环境态重复重置的情况做对比。
2024-01-30 quant-ph
Repeated quantum game as a stochastic game: Effects of the shadow of the future and entanglement
本文研究无限次重复量子博弈,证明其可映射为随机博弈,并发现纯反应性策略的支撑集不可数无限,策略优劣取决于折扣因子与纠缠程度,且量子设定下以牙还牙可在高折扣因子时击败始终背叛策略。
2023-12-08 quant-ph
Two-qubit entanglement generation through non-Hermitian Hamiltonians induced by repeated measurements on an ancilla
与经典系统相比,量子系统的非厄米哈密顿动力学的实际实现是一个挑战,因为能量增益和耗散的过程是基于基本的厄米系统环境动力学,即保迹。最近,已经提出了一种用于工程非厄米哈密顿量的方案,该方案是作为对反相量子比特的重复测量的结果。主系统的诱导条件动力学由有效非厄米哈密顿量描述。在本文中,我们证明了这样的协议的有效性,将其应用到物理相关的多自旋模型,表明有效的非厄米哈密顿驱动系统的最大纠缠定态。此外,我们报告了一个新的配方来构建一个物理场景,其中由给定的非厄米哈密顿模型表示的物理系统的量子动力学可以被模拟。强调了这种方案的物理意义和广泛的潜在应用。
2020-09-21 quant-ph
Monitoring photon entanglement in coupled cavities
The Graduate School and University Center, The City University of New York(纽约市立大学研究生院与大学中心);Physics Department, New York City College of Technology, The City University of New York(纽约市立大学纽约城市学院物理系);Institut für Physik, Universität Augsburg(奥格斯堡大学物理研究所)
研究光子在耦合谐振腔中的动态,利用投影测量监测纠缠,分析N00N态的保真度和相位灵敏度,以及两谐振腔间纠缠的熵,并探讨单腔光子与量子比特的耦合演化。
2026-04-23 quant-ph
Noise induced loss of entanglement
分析了重复施加位翻转通道(I \otimes σ x)对二体量子位系统的解纠缠效应。结果表明,纠缠的损失率在所有态上并不均匀。最大纠缠态的纠缠度比小纠缠态的纠缠度减小得快。该分析也被推广到形式为n σ的噪声通道。
2003-08-08 quant-ph
Entanglement of Bipartite Quantum Systems driven by Repeated Interactions
我们考虑一个无相互作用的二分量子系统$\mathcal H_S^A\otimes\mathcal H_S^B$与一个由一系列相互作用的独立量子系统所模拟的环境进行重复的量子相互作用。进行交互使得环境片段首先与$\mathcal H_S^A$交互,然后与$\mathcal H_S^B$交互。即使二分系统没有相互作用,与环境的相互作用也会产生纠缠。我们表明,在短的相互作用时间的限制,环境中创建一个有效的相互作用哈密顿量之间的两个系统。这种相互作用的哈密顿量是明确计算,我们表明,它保持跟踪的顺序与$\mathcal H_S^A$和$\mathcal H_S^B$的连续相互作用。特别的物理模型进行了研究,其中的纠缠的演变可以明确计算。我们还展示了一系列例子的平衡和热化返回的性质。
2013-12-13 math-ph math.MP quant-ph
Efficient W state entanglement concentration using quantum-dot and optical microcavities
提出了一种利用量子点与微腔耦合的低纠缠W态的纠缠浓缩方案。该方案利用自旋宇称的量子非破坏性测量来构造奇偶校验门。与其他ECP不同的是,这种量子点与微腔耦合的低纠缠W态可以通过单光子的作用而被集中。可以重复整个协议以获得更高的成功概率。它可能在当前的量子信息处理中有用。
2012-06-25 quant-ph
Measurement induced entanglement and quantum computation with atoms in optical cavities
提出了一种利用光腔中的原子制备纠缠态并实现量子计算的方法。通过测量穿过腔的光的相位,原子的内部状态被纠缠。通过重复测量,可以确定地创建纠缠态,并且这种纠缠可以用于在存储在原子的不同内部自由度中的量子比特上实现门。该方法基于测量诱导动力学,比利用受控酉动力学的方案具有更高的保真度。
2003-07-21 quant-ph
Generation and stabilization of Bell states via repeated projective measurements on a driven ancilla qubit
提出了一种在两个非直接相互作用的量子比特中产生Bell态的协议,该协议通过重复测量连接到两个量子比特的中心附属物的状态来实现。发现了最佳测量速率,其最小化在目标量子位中稳定编码Bell状态的时间,这是有利的,以便减少与环境的可能相互作用的有害影响。纠缠的质量是根据并发度来评估的,量子比特态和目标Bell态之间的距离是由保真度来量化的。
2018-04-06 quant-ph
Infinitely Repeated Quantum Games and Strategic Efficiency
本文建立一般重复量子博弈概念并证明量子民间定理,揭示强纠缠下量子囚徒困境中经典 Pareto 最优与相互合作未必构成均衡,并给出具体均衡策略。
2021-11-27 cs.GT quant-ph
Efficient electronic entanglement concentration assisted with single mobile electron
我们提出了一个有效的纠缠浓度协议(ECP)的移动电子与电荷检测。该方案与其他ECP方案不同,它可以从一对纠缠度较小的态和一个移动电子以一定的概率得到一个最大纠缠对。在电荷检测的帮助下,它可以重复以达到更高的成功概率。它也不需要知道原始的少纠缠态的系数。所有这些优点使得该协议在当前的分布式量子信息处理中非常有用。
2012-02-13 quant-ph
A Purification Scheme and Entanglement Distillations
一个纯化方案,利用重复测量的行动(一部分的总)量子系统进行了简要的审查,并适用于几个简单的系统,以显示它如何使我们能够提取纠缠态作为目标纯态。该方案相当简单(例如,我们不需要准备特定的初始状态),并且显示出具有广泛的适用性和灵活性,并且能够实现最大保真度和非零产率。
2004-03-01 quant-ph
Dynamics of quantum entanglement in Gaussian open systems
在基于完全正量子动力学半群的开放系统理论框架下,我们给出了两个非耦合谐振子与热环境相互作用系统的纠缠动力学描述.利用Peres-Simon双模高斯态可分性的充分必要判据,我们用高斯输入态的协方差矩阵描述了纠缠的演化.对于环境温度的某些值,状态始终保持其初始类型:可分离或纠缠。在其他情况下,纠缠产生,纠缠突然死亡或纠缠的反复崩溃和复活发生。我们确定了渐近高斯最大纠缠混合态(GMEMS)及其相应的渐近最大对数负性。
2011-02-15 quant-ph
Continuous variable entanglement in open quantum dynamics
在基于完全正量子动力学半群的开放系统理论框架下,我们给出了两个非耦合谐振子与热环境相互作用系统的纠缠动力学描述.利用Peres-Simon双模高斯态可分性的充分必要判据,我们用高斯输入态的协方差矩阵描述了纠缠的演化.对于环境温度的某些值,状态始终保持其初始类型:可分离或纠缠。在其他情况下,纠缠产生,纠缠突然死亡或纠缠的反复崩溃和复活发生。我们还分析了表征量子态纠缠度的对数负性随时间的演化。
2011-02-11 quant-ph
Repeated Purification versus Concatenated Error Correction in Fault Tolerant Quantum Networks
纠缠分布是未来量子互联网的核心机制。然而,量子世界是一个有缺陷的环境。因此,成功的纠缠交换容易出错。量子态错误的发生可以使用纯化和纠错来减轻,在前一种情况下可以重复纯化和纠错,在后一种情况下可以级联纯化和纠错。重复的纯化将低保真度的量子比特合并成更高质量的量子比特,而级联纠错则建立在量子信息的冗余基础上。在本文中,我们深入研究和比较两种方案:重复纯化和级联纠错。我们考虑使用重复的净化和级联纠错,以减轻存在的故障,发生在远程网络节点之间的贝尔对建立。我们比较了它们的性能与重复或串联的数量,以达到量子网络中的一定保真度。我们研究他们的资源需求,即他们的工作记忆复杂度(例如,存储的量子位的数量)和操作复杂度(例如,操作次数)。我们的分析表明,级联纠错,与重复纯化,需要更少的迭代,并具有较低的操作复杂性比重复纯化,以达到高保真度的代价增加内存的要求。
2023-02-27 cs.ET quant-ph
Experimental Realization of a Measurement-Induced Entanglement Phase Transition on a Superconducting Quantum Processor
本文在具有线路中读出能力的超导量子处理器上实验实现了测量诱导的纠缠相变,通过改变投影测量率直接观察到体积律和面积律两种纠缠熵标度相,并用数据坍缩验证了临界行为,为近期量子计算机上的量子模拟提供了新资源。
2022-05-20 quant-ph
Efficient entanglement concentration for arbitrary less-entangled N-atom state
最近的一篇论文(Phys.Rev.A86,034305(2012))提出了一种借助于光子法拉第旋转的用于较少纠缠的$N$ -原子GHZ态的纠缠集中协议(ECP)。结果表明,最大纠缠原子态可以从两对纠缠度较小的原子态中提取出来。本文提出了一种改进的ECP方案,用于任意少纠缠N原子GHZ态,其中只有一对少纠缠原子态、一个辅助原子和一个辅助光子。此外,我们的ECP可以重复使用,以获得更高的成功概率。如果考虑到实际操作和不完美的检测,我们的协议更有效。这种ECP在当前的量子信息处理中可能是有用的。
2012-10-23 quant-ph
Single-copy entanglement detection
量子信息的主要挑战之一是对量子纠缠的可靠验证。传统的检测方案需要在大量相同制备的系统上重复测量。在处理大规模纠缠量子系统时,这在实践中很难实现。在这封信中,我们发展了一种新的方法,将验证作为一个决策过程,即纠缠被看作是量子系统回答某些“是非问题”的能力。我们发现,对于各种大的量子态,即使是一个单一的副本足以检测到纠缠的概率很高,通过使用本地测量。例如,$16$ -量子位$k$ -可产生状态的单个副本或$24$ -量子位线性簇状态的一个副本足以验证具有大于$95\%$置信度的纠缠.我们的方法适用于许多重要的状态,如集团状态或基态的局部哈密顿一般。
2018-03-06 quant-ph
Formation of Multipartite Entanglement Using Random Quantum Gates
研究了通过单量子比特门和双量子比特门的重复操作来形成多体量子纠缠。所产生的纠缠使用两种措施:平均二分纠缠和Groverian措施进行评估。量子寄存器的两种几何形状之间进行比较:一维链,其中两个量子比特门仅在最近的邻居之间局部应用,以及非局部几何形状,其中这种门可以在任何一对量子比特之间应用。更具体地说,我们使用随机单量子比特旋转和固定的双量子比特门(如受控相位门)的组合。结果表明,在非局域几何中,纠缠的产生速率更高。在这两种几何中,Groverian测度收敛到其渐近值的速度比平均的两体纠缠慢。这些结果预计将对未来量子计算机的不同几何结构产生影响,量子比特之间存在局域和非局域相互作用。
2007-08-26 quant-ph
Entanglement propagation and typicality of measurements in the quantum Kac ring
我们研究了量子版本的Kac环中纠缠的时间演化。我们的模型由两个自旋链和量子门组成,而不是经典的标记。门每次从每个环中取出一个量子比特作为输入,并使它们纠缠在一起。随后,旋转一个环。该协议在两个环之间产生了非平凡的纠缠,我们用纠缠熵来测量。纠缠演化的特征可以通过使用关于经典Kac环系综行为的知识来最好地理解。例如,这个量子多体系统的递归时间是链长度的两倍,“热化”只发生在比希尔伯特空间的维度小得多的时间尺度上。因此,该模型阐明了量子系统和经典系统中测量结果分布之间的关系:虽然在经典系统中,重复测量是在系统系综上进行的,但相应的结果是通过重复测量在适当叠加中制备的相同量子系统获得的。
2013-12-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental Certification of Sustained Entanglement and Nonlocality after Sequential Measurements
纠缠态是量子信息科学的基础。然而,当一个粒子通过投影(尖锐)测量被观察到时,二分纠缠被破坏了,因为它在大多数实验中都是典型的情况。在这里,我们的实验表明,如果不是尖锐的测量,一个执行许多顺序unsharp测量一个粒子,这是适当的选择取决于以前的结果,然后纠缠被保存,它是可能的,通过测量第二个粒子在任何步骤的序列揭示量子关联。具体地说,我们观察到,在偏振纠缠的光子对保持纠缠时,一个粒子进行三个连续的测量,其中每一个都可以用来违反CHSH不等式。这个原理验证实验证明了重复利用两个关键资源的可能性,纠缠和贝尔非定域性,在大多数量子协议中,它们在一次测量后就会被破坏。我们使用的协议,原则上适用于一个无界的测量序列,可以用于随机性提取。
2020-04-08 quant-ph
Optimal multi-photon entanglement concentration with the photonic Faraday rotation
最近的一篇论文(Phys.Rev.A \textbf{86},034305(2012))提出了一种纠缠集中协议(ECP),用于利用光子法拉第旋转从两对较少纠缠的多光子态中提取一对最大纠缠的多光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。本文针对任意少纠缠多光子GHZ态,提出了一种改进的ECP。在ECP中,我们只需要一对少纠缠的多光子态和一个辅助光子,整个浓缩过程只需要局域操作。此外,我们的ECP可以重复使用,以进一步集中的纠缠少的多光子态,并获得更高的成功概率。如果考虑到实际操作和不完美的检测,我们的协议更有效。这种ECP在当前的量子信息处理中可能是有用的。
2012-11-02 quant-ph
Optimal entanglement concentration for quantum dot and optical microcavities systems
最近的论文[Chuan Wang,Phys.Rev.A \textbf{86},012323(2012)]讨论了使用量子点和微腔耦合系统的部分纠缠电子的纠缠集中协议(ECP)。在他的论文中,每个处于部分纠缠态的双电子自旋系统都可以在辅助量子点和单个光子的帮助下集中。在本文中,我们将提出一个最佳的ECP这样的纠缠电子的帮助下,只有一个单光子。与Wang的方案相比,该方案最大的优点是在整个ECP过程中,单个光子只需要通过一个微腔,从而提高了在非理想微腔情况下的总成功概率。可以重复整个协议以获得更高的成功概率。在技术可行的情况下,该协议可能在当前的长距离量子通信中发挥作用。
2012-07-22 quant-ph
Metrology and multipartite entanglement in measurement-induced phase transition
本文通过 Quantum Fisher Information 在两种计量学场景下研究测量诱导相变,利用其标度行为揭示多体纠缠的相变,并在测量强度趋近临界值时发现非解析特征,为量子系统相变研究提供新见解。
2024-04-18 quant-ph
Entropic Continuity Bounds & Eventually Entanglement-Breaking Channels
在本文的第一部分,我们给出了一个建立Schur凹函数局部一致连续界的一般方法。我们的技术使用了一个特殊的关系,占优势和量子态之间的跟踪距离。也就是说,在这个距离上的$ε$ -球上,优序达到最小值。通过跟踪优化最小化器的路径作为距离$ε$的函数,我们得到了“优化流”的路径。这产生了一个新的证明Audenaert-Fannes连续性界的冯诺伊曼熵在一个普遍的框架,扩展到其他功能,包括$α$ -雷尼熵,我们获得新的界限的情况下$α> 1$。我们将这种技术应用于其他舒尔凹函数,如一定的随机图模型的连通分量的数量,以及随机变量的不同实现的数量。在第二部分中,我们考虑重复的相互作用系统,其中一个感兴趣的系统与一个序列的探针一次一个地相互作用。我们描述了哪些重复相互作用系统在经过许多步骤后打破了系统与未接触参考之间的任何初始纠缠。此外,当探针和它们与系统的相互作用是缓慢变化的(即绝热),我们分析了饱和的Landauer的界限,系统的熵变和探针的能量变化之间的不平等,在极限中的步骤的数量趋于无穷大和连续的探针之间的差异和它们之间的相互作用消失。该分析通过两次测量协议在细粒度级别进行,其中在每次相互作用之前和之后测量探针的能量。
2020-10-06 quant-ph
Some Entanglement Survives Most Measurements
本文研究非投影测量制备量子系统的局限性,证明在弱测量序列下,除非测量算符变为完全投影,否则系统与环境间某些纠缠必然保留,并给出相关结果。
2024-02-26 quant-ph
Dissipation, dephasing and quantum Darwinism in qubit systems with random unitary interactions
我们通过推广Zurek的退相干的原始量子比特模型和指针状态的建立来研究耗散和退相干对量子达尔文主义的影响(Zurek,Nature Physics 5,181 - 188(2009))。我们的模型允许系统和环境之间重复的多个量子比特-量子比特耦合,这些耦合由随机施加的两个量子比特量子操作来描述,这些操作引起纠缠、耗散和退相。研究了系统和环境的稳态量子比特态。它们表现出纠缠的产生、耗散和退相对这种特征量子现象的复杂影响。
2016-06-30 quant-ph
Efficient single-photon-assisted entanglement concentration for partially entangled photon pairs
我们提出了两个现实的纠缠浓度协议(ECP)的纯部分纠缠光子。一个部分纠缠光子对可以在一定概率下仅用一个辅助单光子集中成一个最大纠缠对,而传统的最大纠缠光子对至少需要两个部分纠缠对。我们的第一个协议是用线性光学实现的,第二个是用交叉克尔非线性实现的。与其他ECP相比,它们不需要知道初始状态的精确系数。利用线性光学,在目前的实验条件下是可行的。由于交叉克尔非线性,它不需要复杂的单光子探测器,并且可以重复使用以获得更高的成功概率。另外,第二种协议可以获得更高的纠缠转换效率,并且可能是目前为止最经济的一种。同时,这两种协议都具有操作量小、通信简单等优点,更适合于多光子系统的集中。所有这些优点使得这两种协议在当前的长距离量子通信中非常有用。
2012-02-10 quant-ph
Quantum physics cannot be captured by classical linear hidden variable theories even in the absence of entanglement
本文通过研究单个量子比特重复广义测量的量子轨迹,对比隐量子马尔可夫模型与双输出经典隐马尔可夫模型的时间关联能力,证明无纠缠时量子物理也无法被经典线性隐变量理论描述,指出非经典时间关联是量子技术的宝贵资源。
2023-10-20 quant-ph
Distributed variational quantum computing with deterministic entanglement tuning
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(韩国科学技术院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);Korea University(高丽大学)
针对分布式量子计算中通用门隐形传送开销大、保真度低的问题,提出基于确定性纠缠调控的分布式变分量子计算协议,仅用局域操作和经典通信调制预共享纠缠,实验验证了其在分子和格点模型基态能量估算中的有效性。
2026-09-11 quant-ph
Distributing entangled state using quantum repeater protocol: Trapped atomic ions in optomechanical cavities
研究了利用量子中继协议实现囚禁原子离子纠缠态的远距离分布。实际上,长距离被分成短的部分,然后在光机械腔中使用纠缠产生和纠缠交换技术,纠缠被分发。为了完成这项任务,我们在光机械腔中执行捕获的原子离子之间的相互作用,对捕获的离子进行适当的测量,并将Bell态测量作为一种众所周知的交换纠缠的方法。相应地,纠缠分布在目标离子之间,具有令人满意的成功概率和纠缠度值。计算了泵浦光的失谐量和振幅对纠缠度和成功几率的影响。随着失谐量的增加,纠缠度和成功概率的起伏减小。通过增加泵浦光的振幅,纠缠的极大值会重复出现更多次,成功几率会经历一个反转-恢复现象。
2021-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Protecting quantum entanglement from leakage and qubit errors via repetitive parity measurements
保护量子信息不受错误的影响是大规模量子计算的关键。量子纠错(QEC)将信息编码在多个量子比特的纠缠态中,并执行奇偶校验测量以识别错误而不破坏编码的信息。然而,传统的QEC不能处理来自量子位计算空间的泄漏。泄漏影响了基于捕获离子和超导电路的领先实验平台,这些平台在多层次物理系统中使用有效的量子位。我们研究了两个transmon纠缠态如何在重复的奇偶测量下演化,并演示了使用隐马尔可夫模型来检测泄漏,只使用QEC所需的奇偶测量结果的记录。我们显示了贝尔状态的稳定超过26个奇偶校验测量,通过使用后选择减轻泄漏,并使用保利帧变换校正量子比特错误。我们的泄漏识别方法计算效率高,因此与大型量子处理器中的实时泄漏跟踪和校正兼容。
2020-04-18 quant-ph
Quantum Entanglement in the Sachdev-Ye-Kitaev Model and its Generalizations
纠缠是量子物理中最重要的概念之一。综述了近年来利用大$N$可解模型理解多体系统量子纠缠的进展:Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型及其推广。本文采用三种不同的方法研究了SYK模型中的纠缠熵:精确对角化、本征态热化假设和路径积分表示。对于耦合SYK模型,纠缠熵在热值处呈现线性增长和饱和。饱和度与重力中的复制虫孔有关。最后,我们考虑了量子多体系统在重复测量下的稳态纠缠熵。传统的对称性破缺导致了测量诱导纠缠相变。
2022-03-03 cond-mat.str-el hep-th 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
Generation of entanglement and magic via continuous homodyne monitoring of a qubit pair
VIT-AP University(维特-阿普拉大学);Università di Bari(巴里大学);INFN, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所巴里分部);Université de Lorraine(洛林大学)
本研究通过连续零差监测两个量子比特,利用碰撞模型推导随机主方程,证明该监测能产生纠缠并增强量子魔力,且资源可通过光学相位调节。
2026-09-15 quant-ph
Improving Entanglement Resilience in Quantum Memories with Error-Detection-Based Distillation
School of Electrical Engineering, Korea University(韩国大学电气工程学院);Quantum Network Research Center, Korea Institute of Science and Technology Information(韩国科学技术信息研究院量子网络研究中心)
针对量子存储器纠缠退化问题,提出基于[[4,2,2]]量子误差检测码的纠缠蒸馏协议,结合存储阶段恢复策略,可延长存储寿命,为相关场景提供定量评估框架。
2026-09-03 quant-ph
Practical Entanglement Distillation Protocols with Quadratic Error Suppression
IBM Quantum, IBM Research Europe – Zurich(IBM量子,IBM欧洲苏黎世研究院)
针对模块化量子计算中模块间操作噪声高的问题,提出一种仅需每模块两个量子比特、利用高保真度本地操作和重复使用同一噪声模块间纠缠操作的实用小规模纠缠蒸馏协议,实现模块间误差的二次抑制。
2026-05-26 quant-ph
Quantum enhanced positioning and clock synchronization
各种各样的定位和测距程序都是基于通过空间重复发送电磁脉冲并测量其到达时间。本文表明,量子纠缠和压缩可以用来克服经典的功率/带宽的限制,这些程序,提高他们的准确性。频率纠缠脉冲可用于构建量子定位系统(QPS),执行时钟同步或进行测距(量子雷达):所有这些技术与使用经典光的类似协议相比都表现出类似的增强。量子纠缠和压缩已经在干涉测量、频率测量、光刻和算法的背景下被利用。在这里,将分析相对于固定的参考点阵列定位一方(比如Alice)的问题。
2001-06-01 quant-ph
Graph state generation with noisy mirror-inverting spin chains
我们研究了噪声对利用镜像反转自旋链的图态生成方案的影响。在该方案中,自旋链被反复用作纠缠总线(EB)来产生多体纠缠。我们考虑的噪声模型包括该EB的每个自旋暴露于独立的局部噪声,这降低了EB的能力。在这里,我们专注于量化它作为单量子位通道和作为两量子位纠缠门的中介的性能,因为这些是使用EB生成图形状态所必需的基本操作。特别地,对于单量子比特的情况,我们数值计算平均信道保真度以及信道是否变成纠缠破坏,即,消除了所传送的量子位可能与其他外部量子位具有的任何纠缠。我们发现,无论是局域衰变还是退相噪声都不会引起纠缠破缺。这是在对比本地的热和去极化噪声,我们确定一个临界长度和临界噪声耦合,分别在纠缠断裂发生。局部去极化噪声的临界噪声耦合被发现表现出幂律依赖于链长。对于两个量子比特,我们类似地计算平均门保真度,以及是否保持该门产生纠缠的能力。用于构建五量子比特线性簇状态和Greenberger-Horne-Zeilinger状态的这些噪声门的级联指示可以容忍用于图形状态生成的噪声水平受到严格约束。
2007-05-24 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
Entanglement Stabilization using Parity Detection and Real-Time Feedback in Superconducting Circuits
容错量子计算依赖于检测和纠正错误的能力,这在量子纠错码中通常通过投射测量多量子比特奇偶校验算子和通过对所观察到的错误伴随式进行条件化操作来实现。在这里,我们通过实验证明了使用辅助量子位来重复测量两个数据量子位的$ZZ$和$XX$奇偶校验算子,从而将它们的联合状态投影到相应的奇偶校验子空间中。通过应用反馈操作条件下的个人奇偶测量的结果,我们证明了实时稳定的贝尔状态的保真度$F\approx 74\%$在多达12个周期的反馈回路。我们还执行协议,使用泡利帧更新,并在对比的情况下,实时稳定,观察到一个稳定的下降,从周期到周期的保真度。在不降低保真度的情况下在多个反馈轮上稳定奇偶校验的能力为在比组成量子位的固有相干时间长得多的时间尺度上执行稳定器代码的可行性提供了强有力的证据。
2019-02-20 quant-ph
Anti-Zeno Effect for Quantum Transport in Disordered Systems
我们证明了在一定条件下,无序系统中的重复测量可以诱导量子反Zeno效应,从而增强量子输运。在重复测量下,用简单的模型确实显示了能量传递的增强。反芝诺效应的最佳测量间隔和能量转移的最大效率指定的相关的物理参数。由于环境作为系统上的频繁测量,消相干诱导的能量转移,这是最近讨论的光合复合物,可以解释在反芝诺效应。我们还发现了一个有趣的现象,即局域退相干或重复测量甚至可以促进非局域点之间的纠缠产生。
2010-10-21 physics.bio-ph quant-ph
Toward Hop-Independent Fidelity in Quantum Data Centers: Resource Requirements for Entanglement Purification
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
研究通过黑盒模型分析量子数据中心中多跳分发导致的保真度损失,比较不同纯化协议的资源需求,发现多副本纯化显著提升可行性与效率。
2026-07-31 quant-ph
Quantum Correlations in Mixed-State Metrology
我们分析了量子关联,如纠缠和不和谐,相位估计的效率,通过研究四个量子线路,可以很容易地实现使用NMR技术的影响。这些电路定义了一种重复单量子比特测量的标准策略,一种只允许经典相关的经典策略,以及两种允许非经典相关的量子策略。除了计算空间(量子位数)和时间(门数)要求外,我们还引入混合性作为实验的关键约束。我们比较了四种策略作为混合参数的函数的效率。我们发现,量子策略给出了N的平方根增强的标准策略相同数量的混合。这个结果甚至适用于具有非经典关联但没有纠缠的高度混合态。
2011-12-30 quant-ph
Distributed Compression and Multiparty Squashed Entanglement
我们研究了一个协议,其中多方使用量子通信将共享状态传输到接收方,而无需彼此通信。这个协议是一个多方版本的完全量子Slepian-Wolf协议的两个节点,并通过重复应用两个发送者协议而产生。我们描述的分布式压缩问题的可实现的速率区域上的界限。内界产生的表达我们的协议在其顶点和极端射线,等价地,在方面的不平等的可实现的速率区域。我们还证明了所有可能的分布式压缩率的基础上的多方挤压纠缠,多方纠缠的措施,一个外边界。
2008-02-05 cs.IT math.IT quant-ph
A nondestructive Bell-state measurement on two distant atomic qubits
本文提出并演示了一种对两个远距离原子量子比特的完整非破坏性贝尔态测量方案,通过光子偏振测量区分四种最大纠缠态,为探测纠缠衰减和稳定纠缠提供新途径。
2024-09-01 quant-ph
Entanglement structure in the volume-law phase of hybrid quantum automaton circuits
本文研究了在局域测量下,量子自动机电路弱监控体积律相位中的纠缠涨落和量子纠错。我们数值观察到,纠缠熵表现出强烈的涨落,其指数接近Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)普适类的“增长指数”,与以前研究的其他局域随机电路相同.我们还调查了动态生成的量子纠错码的纯化过程中,并表明,该模型具有不同的连续码的距离为两种类型的错误,表现出类似的次线性幂律缩放。我们给出了这些结果的解释,将它们映射到一个经典的粒子模型中的各种数量。我们证明了纠缠熵的次超前修正项和体积律相位中相邻码距的次线性幂律标度都是混合随机动力学的突现现象。最后,我们表明,这种经典的粒子动力学本身具有一种纠错能力,可以动态地产生一个经典的线性码。
2023-01-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Promoting quantum correlations in DQC1 model via post-selection
单量子比特确定性量子计算(DQC 1)模型是一种能够有效计算酉矩阵正规化迹的限制性量子计算模型。在这项工作中,我们分析的量子相关性命名为纠缠,贝尔的非局域性,量子不和谐,并考虑只有两个量子比特(辅助和控制)的DQC 1电路产生的相干性。对于标准DQC 1模型,只出现量子不和谐和相干。通过在电路中引入滤波器,我们净化了辅助量子比特,将其从完全混合态中取出,从而促进了量子比特之间的其他量子关联,例如纠缠和贝尔非定域性。通过对纯化过程的优化,我们得出结论,即使是很小的纯化也足以产生纠缠和Bell非定域性。平均而言,我们得到,重复应用纯化过程12次,辅助量子比特的纯度达到99%。在这种情况下,几乎达到最大纠缠态,这反过来,几乎最大限度地违反贝尔不等式。这一结果表明,通过简单的修改,DQC 1模型可以被提升为量子计算的通用模型。
2020-10-21 quant-ph
Predicting topological quantum phase transition from dynamics via multisite entanglement
本文通过淬火动力学中的Loschmidt回波、时间平均多体纠缠及其导数,以及耗散动力学中的块纠缠,识别二维Kitaev模型的拓扑量子相变并判断初态所属相。
2025-03-07 cond-mat.str-el quant-ph
Information Scrambling and Entanglement Dynamics of Complex Brownian Sachdev-Ye-Kitaev Models
本文研究复杂布朗 Sachdev-Ye-Kitaev 模型的信息扰乱与纠缠动力学,推导 scramblon 有效理论及纠缠速度的密度依赖,并揭示测量诱导转变的对称性。
2023-01-10 cond-mat.str-el quant-ph
Absence of measurement-induced entanglement transition due to feedback-induced skin effect
研究发现广义监测中的条件反馈会诱导量子趋肤效应,抑制纠缠增长,从而使开放边界多体系统不存在测量诱导纠缠相变,并可在囚禁离子等 NISQ 平台实验观测。
2024-07-03 cond-mat.str-el quant-ph
Sustainable entanglement production from a quantum field
我们提出了一个协议,通过该协议可以从量子场中反复提取纠缠。与先前的纠缠收获工作类似,我们称之为纠缠农业。它包括连续发送成对的未纠缠粒子通过光学腔。使用非微扰高斯方法,我们表明,在某些通用的情况下,该协议驱动器的腔场走向非热亚稳态。腔的这种状态使得通过腔发送的连续的未纠缠粒子对将可靠地出现显著的纠缠。我们计算收获过程的热力学方面,如能量和熵,以及超出少模近似的长期行为。对于可能的实验实现而言,重要的是这样一个事实,即腔的这种纠缠固定点状态在很大程度上独立于腔被制备的初始状态而达到。我们的研究结果表明,可靠的纠缠农业的基础上,这样一个固定的点状态应该是可能的,也在各种其他的实验设置,即与被纠缠的粒子替换为任意qudits和与腔替换为一个合适的水库系统。
2013-11-14 gr-qc quant-ph
Decoherence-free mechanism to protect long-range entanglement against decoherence
具有变程相互作用的量子自旋模型可以表现出短程模型所不具备的某些量子特性。通过考虑量子XYZ模型,其不同站点之间的相互作用强度呈指数或多项式变化,我们报告了在系统浴相互作用的存在和不存在的情况下,在动力学中的长程纠缠的创建。具体来说,在封闭的动力学,我们确定一个参数制度,系统应该开始其演变,使淬火后产生的状态可以产生一个高的时间平均纠缠具有低波动。在指数和幂律衰减中,它都发生在磁场较弱且z方向上的相互作用不为零的情况下。当系统的一部分反复与浴相互作用或与z方向的失相噪声一起附着到谐振子的集合时,我们观察到不与环境附着的子部分的长程纠缠在演化开始时随时间保持恒定,称为纠缠冻结,从而展示了一种保护长程纠缠的方法。我们发现,冻结纠缠内容在任何长度和冻结发生的时间称为冻结终端遵循互补关系的所有范围的相互作用。然而,我们发现,对于一个固定的纠缠范围,存在一个临界值的相互作用长度导致的最大冻结终端。
2020-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Phase magnification by two-axis countertwisting for detection noise robust interferometry
纠缠增强的原子干涉术具有超越标准量子极限并最终达到海森堡极限的潜力。然而,实验进展受到各种技术噪声源的阻碍,包括输出量子态检测中的噪声。检测噪声的影响可以在很大程度上通过利用回波方案来克服,其中在干涉仪序列之后重复产生纠缠的相互作用。在这里,我们提出了一个回声协议,使用两个轴的反扭曲作为主要的非线性相互作用。我们证明了该计划是强大的检测噪声和它的性能优于已经证明的单轴扭转回波计划。特别是,灵敏度保持海森堡标度在一个大的粒子数的限制。最后,我们表明,该协议可以实现与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体。因此,我们的研究结果概述了一个现实的方法来减轻量子增强干涉测量中的检测噪声。
2018-05-02 quant-ph