Implementation of space-division multiplexed entanglement-based quantum cryptography over multicore fiber
本文在19芯多芯光纤中实验实现空分复用的纠缠量子密钥分发，利用SPDC光子对动量相关性将偏振纠缠光子对送入不同纤芯，并在411米传输后评估6芯与12芯配置的密钥率提升。
2024-01-09 physics.optics quant-ph
Experimental space-division multiplexed polarization-entanglement distribution through 12 paths of a multicore fiber
量子技术的发展和广泛应用在很大程度上依赖于量子通信信道的纠缠度。空分复用（SDM）增强了经典电信中的信道容量，并有可能将这一想法转移到使用当前基础设施的量子通信中。在这里，我们展示了一个SDM的偏振纠缠光子超过411米长的19芯多芯光纤分布偏振纠缠光子对通过多达12个通道同时进行。多路复用传输的质量由每对相对芯的高偏振可见度和CHSH贝尔不等式违反来证明。我们的分配方案在24小时内显示出高稳定性，无需任何主动偏振稳定，并且可以毫不费力地适应更多的通道。该技术增加了量子信道容量，并允许基于单个纠缠光子对源的多用户量子网络的可靠实现。
2021-11-16 physics.optics quant-ph
Mode-Wise Entanglement of Gaussian States
我们解决了一个多模纯高斯态的分解相对于一个二分司的模式。对于任何这样的划分，状态总是可以表示为一个产品状态，包括纠缠的双模压缩态和单模局域态在每一边。因此，态的纠缠特性可以按模式来理解;也就是说，一侧的给定模式只与另一侧的一个对应模式纠缠，因此总的二分纠缠是模式纠缠的总和。这种分解一般不适用于所有的混合高斯态。然而，结果可以扩展到一个特殊的家庭的“各向同性”的状态，其特征在于相空间协方差矩阵与一个完全退化的辛谱。
2003-01-16 quant-ph
Fibre based hyperentanglement generation for dense wavelength division multiplexing
纠缠态是量子信息科学和相关新兴技术的关键资源。光子系统提供了大范围的可利用的纠缠自由度，如频率，时间，偏振和空间模式。超纠缠光子同时利用多个自由度来增强量子信息协议的性能。在这里，我们报告了一个完全导波的方法产生偏振和能量-时间超纠缠光子在电信波长。此外，通过将源的宽带发射光谱解复用成五个标准电信信道对，我们证明了符合光纤网络标准，并将量子信道的有效比特率容量提高了一个数量级。在所有的通道对，我们观察到违反了广义贝尔不等式超过27个标准偏差，强调我们的方法的相关性。
2019-08-09 quant-ph
Multipartite entanglement, quantum-error-correcting codes, and entangling power of quantum evolutions
我们调查的平均二体纠缠，在所有可能的部门的多体系统，作为一个有用的措施多体纠缠。我们揭示了这样的措施和量子纠错码之间的连接，推导出一个公式的编码状态的平均纠缠码的重量分布。量子演化的多体纠缠功率也进行了研究。
2004-01-27 quant-ph
Entanglement and the Power of One Qubit
“一个量子比特的幂”指的是一个计算模型，它只能访问量子信息的一个纯比特，以及完全混合状态的n个量子比特。这个模型虽然没有纯态量子计算机那么强大，但能够比任何已知的经典算法以指数级的速度执行某些计算任务。一个这样的任务是以固定精度估计可以在量子线路中有效实现的么正算子的归一化迹。我们表明，这种类型的电路通常会导致纠缠态，我们调查的纠缠量可能在这样的电路，作为衡量的乘负。我们表明，乘法负性是有界的常数，独立于n，所有的二分司的n+1量子比特，因此成为，当n是大的，一个消失的小部分的最大可能的乘法负性大致相等的划分。这表明纠缠的全局性质是量子计算的一个比纠缠的大小更重要的资源。
2005-05-27 quant-ph
Locally Accessible Information and Distillation of Entanglement
对于给定的系综，发现了局域可及信息与最终平均纠缠之间的一种新的互补关系。它还表明，在一些众所周知的蒸馏协议，这种互补关系是最佳满足。我们讨论了有趣的权衡之间的本地可访问的信息和纠缠的一些状态。
2004-03-18 quant-ph
Tightening the eavesdropping accessible information for continuous variable quantum key distribution protocols that involve non-maximally entanglement
这篇论文被撤回了。
2012-07-17 quant-ph
Quantum MAC: Genuine Entanglement Access Control via Many-Body Dicke States
本文提出了一种量子真正的纠缠访问控制（EAC）策略，通过多体Dicke态解决多体纠缠资源的竞争问题，实现公平节点选择、隐私保护并避免经典网络信令委托。
2023-12-11 quant-ph
Semantic Security with Unreliable Entanglement Assistance: Interception and Loss
针对拦截或损耗导致的不可靠纠缠辅助场景，提出两种对应模型，推导其在最大错误准则和语义安全约束下的可达速率，以振幅阻尼信道为例验证了拦截模型下时分复用的局限性及被动模型下速率区域的优越性。
2024-11-27 cs.IT math.IT quant-ph
Computable limits of optical multiple-access communications
量子信道上的通信速率可以通过纠缠、超加性现象或纠缠辅助来提高。超可加性是指通过多个通道使用的输入纠缠而提高的容量。然而，当无限的纠缠援助是可用的，信道使用之间的纠缠变得不必要-纠缠辅助（EA）的单发送器和单接收器信道的容量是添加剂。我们概括的EA容量的加性一般多址信道（MAC）的总通信速率。此外，对于建模为相位不敏感的玻色子高斯MAC的光通信，我们证明了最佳的总速率是通过高斯纠缠实现的，因此可以有效地评估。为了衡量纠缠的优势，我们提出了可计算的外部边界的容量区没有纠缠援助。最后，我们制定了EA版本的最小熵猜想，这导致相位不敏感的玻色高斯MAC的容量区域的可加性，如果它是真的。可计算的极限证实了纠缠在光多址通信中的提升。
2021-10-04 quant-ph
Managing the Three-Party Entanglement Challenge
本文介绍多方量子纠缠的挑战，重点阐述解决3量子比特纠缠度量问题的当前理解，即将态空间划分为GHZ和W两个独立扇区。
2022-07-11 quant-ph
Faithful entanglement sharing for quantum communication against collective noise
我们提出了一个经济的设置忠实纠缠共享集体噪声。它由偏振分束器、半波片、偏振无关波分复用器和移频器组成。在多光子系统中，由噪声信道引起的每个光子的偏振态上的任意量子比特误差可以被拒绝，而无需诉诸于额外的量子比特、快速偏振调制器和非破坏性量子非破坏性检测器。它的成功概率原则上是100%，与噪声参数无关，可以直接应用于任何基于纠缠的单向量子通信协议。
2012-10-15 quant-ph
Optimized quantum entanglement network enabled by a state-multiplexing quantum light source
提出利用状态复用量子光源优化波分复用纠缠网络，通过双泵浦氮化硅微环生成多信道光子对，以六个波长连接四用户，节省一半信道并实现1946.9 bps安全密钥率。
2025-02-27 quant-ph
Collective multipole-like signatures of entanglement in symmetric N-qubit systems
利用SO（3）不可约球张量表象，给出了对称多量子比特态集体类多极量子关联的一个强有力的理论。这个系统的任意二分分裂导致一个家庭的不等式检测纠缠，涉及这些张量的平均值表示的总系统角动量算子。这个理论的影响的量子性质的多极子相关的所有订单的迪克状态推导。一组选定的例子说明了这些集体测试。这种测试检测宏观原子系综中的纠缠，其中单个原子是不可访问的。
2007-06-22 quant-ph
Nonadditivity of quantum and classical capacities for entanglement breaking multiple-access channels and butterfly network
我们分析了量子网络的基元是纠缠打破。我们证明了量子多址信道和量子蝴蝶网络的量子和经典容量区域的超可加性。由于这种效应在高噪声下特别明显，因此他们认为量子信息效应在偶尔具有高噪声率的网络中可能特别有用。据我们所知，目前的影响提供了第一个定性的边界之间的超可加性的二部和多部系统。
2010-05-18 quant-ph
Accessible nonlinear entanglement witnesses
纠缠的验证是表征用于量子计算和通信应用的源和设备的重要工具。在绝大多数实验中，为了证明量子态中纠缠的存在，使用了纠缠见证（EW）。EW可以从可用的测量结果构建，并且不需要对整个密度矩阵（全层析成像）进行重建，这对于高维系统特别有价值。我们提供了一种方法来构建{ \it可访问的非线性EWs}，其中包括两个重要的属性。首先，他们改善线性EW的意义上，每个非线性EW检测到更多的纠缠态比它的线性对应，因此允许验证纠缠没有关键依赖于已经找到了“正确的”线性证人。第二，可以使用与评估原始线性见证完全相同的数据来评估它们。这允许重新分析已发表的实验数据，以加强有关纠缠验证的声明，而无需执行额外的测量。这些特定的性质使得可访问的非线性EW对于当前实验中的实现具有吸引力，因为它们还可以增强纠缠验证的统计意义。
2012-03-06 quant-ph
Experimental entanglement of 25 individually accessible atomic quantum interfaces
量子接口将量子存储器中的静止量子比特与光传输信道中的飞行光子量子比特连接起来，构成了未来量子互联网的关键要素。量子界面的纠缠是实现量子网络的关键步骤。通过光子干涉的预示检测，在这里，我们产生多路复用原子量子存储器阵列中的25（或9）个可单独寻址的量子接口之间的多体纠缠，并确认真正的22（或9）partite纠缠，分别。实验上实现的大量量子界面纠缠是实现量子网络、长距离量子通信和多体量子信息处理的重要一步。
2018-11-18 quant-ph
Generating accessible entanglement in bosons via pair-correlated tunneling
我们考虑一个包含对关联隧穿的扩展Bose-哈伯德模型。我们证明了一个最小的四模式实现这个模型表现出对相关的制度，除了莫特绝缘体和超流制度。我们提出了一个低复杂度的变分子空间的系统的基态的对相关制度，我们发现，在纯对隧道极限的数值精确。此外，我们提出了一个无参数的高保真度模型波函数，定性地捕捉到的基态在对相关制度的功能。虽然可操作的纠缠消失深处莫特绝缘体和超流制度，由于粒子数守恒，我们发现，在纯粹的对关联隧道极限的可访问的纠缠熵增长与粒子数的几何。此外，我们证明，在应用程序的幺正分束器操作，对相关的基态被转换成一个状态与完全可访问的纠缠，不受超选择规则。
2019-08-26 quant-ph
Efficient quantum entanglement distribution over an arbitrary collective-noise channel
本文提出了一种在任意集体噪声信道上的有效的量子纠缠分布。该方案的基本思想是量子通信双方首先在光纤中传输受噪声影响较小的频率自由度上的纠缠态。双方共享光子对后，通过增加一些操作和设备，将光子对的频率纠缠转换为偏振纠缠，成功概率为100%。最后，利用偏振无关波分复用器和消除频率相干性的量子频率上转换，可以得到最大纠缠的偏振态。与传统的纠缠纯化协议相比，该方案在原理上是确定性的。令人惊讶的是，集体噪音带来了额外的优势。
2010-05-01 quant-ph
Actively switchable non-degenerate polarization entangled photon pair distribution in a dense wave-division multiplexing
我们在一个商用的8信道密集波分复用器（DWDM）中实现了非简并偏振纠缠光子对分布。这项工作的一个有前途的点是，纠缠光子对是通过自发参量下转换在一个单一的II型周期性极化KTiOPO 4晶体中，没有通常的后选择。另一个很有前途的优点是我们可以主动控制并随意切换DWDM中不同通道对之间光子对的分布。由于源的发射带宽有限，不同通道对之间没有串扰。在每个通道对中的Bell型干涉测量中大于90%的高原始可见性和2.63+/-0.08的CHSH不等式S参数证明了我们的源的高纠缠。我们的工作对构建量子通信网络有一定的帮助。
2013-01-22 quant-ph
Entanglement and local information access for graph states
我们精确地计算了一类图态的多体纠缠度，包括d维团簇态（d = 1，2，3），Greenberger-Horne-Zeilinger态以及一些相关的混合态.我们考虑的纠缠度量是连续的，“离可分态的距离”度量，包括相对熵，所谓的几何度量和纠缠的鲁棒性。我们还表明，对于我们的类的图状态这些纠缠值给出了一个操作的解释，作为最大数量的图状态区分本地操作和经典通信（LOCC），以及提供一个紧密的约束下LOCC解码的固定字母的经典容量。
2007-07-04 quant-ph
Multicore fiber-based quantum access network
提出了一种基于多芯光纤的量子接入网络，用于扩展量子密钥分发（QKD）网络中的用户数量。MCF用作馈线光纤，单芯单模光纤（SSMF）用作分支光纤。由于接入网络对成本敏感，因此在MCF和SSMF中将量子信号（QS）与经典信号（CS）集成以节省部署成本。由于量子密钥分配的集成性，自发拉曼散射（SRS）和核间串扰（ICXT）是量子密钥分配的主要损伤源。为了减轻噪声，我们提出了一个核心和波长分配方案（CWAS），一个专用的核心的MCF被用来发送量子点和量子点的波长被设置为低于上行信号的波长。此外，我们表明，波长时分复用（WTDM）是适合的量子系统，需要支持大量的量子用户，因为WTDM可以实现更高的安全密钥速率（SKR）比时分复用（TDM），并需要较低的成本比波分复用（WDM）。最后，对所提出的量子接入网络进行了实验验证。实验结果与我们的分析是一致的。实验结果表明，在不同的实验条件下，受激喇曼散射的量子误码率（QBER）都有明显的提高，从而验证了CWAS的优越性。此外，SKR的特性证明了接收机的数量对使用WTDM的QSs的性能有很大的影响。
2019-05-15 quant-ph
Quantum code division multiple access based continuous-variable quantum key distribution
本文提出基于量子码分多址（q-CDMA）的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）系统，通过混沌编码与同步分离多用户量子态，分析正交分量关系及密钥生成率，数值结果显示其可显著提升双用户密钥生成率。
2025-02-13 eess.SP quant-ph
Experimentally accessible lower bounds for genuine multipartite entanglement and coherence measures
实验量化纠缠和相干性对量子资源理论具有重要意义。然而，由于量子态层析成像需要随着量子比特数量呈指数增长的测量，因此很难基于实验实现的多体态的全部信息来量化纠缠和相干性。幸运的是，已经发现了其他方法，可以直接测量实验态的保真度，而不需要量子态层析成像。在这里，我们提出了一个基于量子数的方法来获得实验上可访问的真正的多体纠缠和相干性的措施的下界。一方面，该方法适用于真实的多体纠缠度量，包括凸顶扩展负性、纠缠度、G-纠缠度和真实多体纠缠的几何度量。另一方面，该方法还提供了可观察的下界的凸屋顶的$l_{1}$规范的一致性，几何措施的一致性，和形成的一致性。此外，所有的下界都是基于所选纯态和目标态之间的保真度，我们得到了几个实际实验态的下界作为我们的结果的例子。
2020-05-12 quant-ph
Tradeoff between extractable mechanical work, accessible entanglement, and ability to act as a reference system, under arbitrary superselection rules
超选择规则（SSR）限制了由量子态表示的机械和量子处理资源。然而，使用参考系破坏潜在的对称性可能会违反SSR。我们表明，有一个二元系统之间的能力，做机械功，并作为一个参考系。此外，对于一个二分系统在一个全球对称的纯态，我们发现一个三元系统的能力做本地机械工作，它的能力做"逻辑工作“，由于其可访问的纠缠，它的能力，作为一个共享的参考系。
2007-11-08 quant-ph
Entanglement-Assisted Capacity of Quantum Multiple-Access Channels
我们发现了量子多址接入信道（QMAC）的纠缠辅助（EA）容量区域的正则化公式。我们说明了容量区域计算的集体相位翻转通道，承认一个单字母表征的例子。在此过程中，我们提供了一个基于包装参数的EA编码定理的第一性原理证明。我们观察到，Holevo-Schumacher-Westmoreland定理可以从我们的EA协议的修改。我们评论的存在一个家庭层次结构的协议，为多方的情况下，一个单一的接收器，在类比的两方的情况下。在这种方式中，我们涉及到几个以前的结果QMAC。
2010-11-10 quant-ph
BCS-like Modewise Entanglement of Fermion Gaussian States
我们表明，相对于任何二分模式，纯费米子高斯态显示相同类型的结构，在其纠缠的模式BCS波函数，即，纠缠双模压缩费米子态的张量积。我们表明，这种结构适用于更广泛的一类“各向同性”的混合费米子状态，我们得到的必要和充分条件模式纠缠。
2004-12-16 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement assisted random access codes
（n，m，p）随机访问码（RAC）允许以消息的接收机能够以大于1/2的概率p猜测原始$n$比特中的任何一个的方式，在m比特消息中编码n比特。在量子RAC（QRAC）中，一个传输n个量子比特。介绍了原始纠缠辅助随机存取码（ERAC）的完整集合，其中允许各方共享两个量子比特的单线态。它表明，通过这些级联，可以建立任何n一个（n，1，p）ERAC。对于n>3，QRAC仅在各方另外共享经典随机性（SR）时存在。我们表明，ERACs优于最好的已知的QRAC不仅在成功概率，但也在协议的准备阶段所需的通信量。ERACs的性能上界给出，并显示限制QRAC。
2010-06-14 quant-ph
Complementarity between entanglement-assisted and quantum distributed random access code
协同通信任务，如随机存取码（RAC）采用量子资源，在提高信息处理能力超越经典的限制表现出巨大的潜力。RAC的两种量子变体，即量子随机存取码（QRAC）和纠缠辅助随机存取码（ERAC），在许多任务中表现出同等的威力。然而，确实存在一种方法优于另一种方法的具体情况。在这篇文章中，我们研究了一个家庭的$3 \rightarrow 1$分布式RAC \cite{network}，并提出了一般结构的QRAC和ERAC。我们证明，根据所寻求的输入的功能，如果QRAC达到最大的成功概率，那么EAAC未能做到这一点，反之亦然。此外，一个三方贝尔型不等式与EAAC变体揭示了真正的多方非局部性所表现出的协议。最后，我们的实验实现的$3 \rightarrow 1$分布式QRAC，实现更高的成功概率比最大可能的ERACs的一些任务。
2017-05-30 quant-ph
Mode Entanglement in Fermionic and Bosonic Harmonium
本文首次解析研究N-Harmonium系统中的模式纠缠，发现超选择规则显著减少物理可访问纠缠，甚至完全消失，需重新评估其他费米子和玻色子系统中的纠缠。
2024-01-29 quant-ph
Entanglement Accessibility Measures for the Quantum Internet
我们定义了度量和措施，以表征在量子互联网中的复杂网络故障的可访问的量子纠缠的比率。复杂网络故障模拟了量子互联网中的一组量子节点和一组纠缠连接变得不可用的情况。复杂故障可以涵盖量子存储器故障、物理链路故障、窃听活动或任何其他随机物理故障场景。在这里，我们定义了术语纠缠可达性比，纠缠可达性比的累积概率，纠缠可达性比的概率减少，域纠缠可达性比，发生系数。所提出的方法可以应用于任意拓扑的量子网络，以提取相关的统计信息，并处理量子互联网中的量子网络故障场景。
2020-03-11 cs.NI quant-ph
An entanglement-based quantum network based on symmetric dispersive optics quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）是未来信息安全的关键技术。开发简单有效的多用户间QKD建立方法对于拓展QKD在通信网络中的应用具有重要意义。本文提出了一种对称色散光学量子密钥分发（DO-QKD）方案，并在此基础上实现了一个基于纠缠的量子网络，实验中终端用户通过波分复用和空分复用共享一个宽带纠缠光子对源。产生的纠缠光子对的宽光谱被分成16个频率共轭通道的组合。每个通道组合中的光子对通过无源分束器支持具有8个用户的全连接子网。最终，它表明，基于纠缠的QKD网络超过100个用户可以支持在这种架构中的一个纠缠光子对源。它在大用户数局域量子网络的应用中具有很大的潜力。
2020-01-14 quant-ph
High-Dimensional Pixel Entanglement: Efficient Generation and Certification
光子提供了在其光谱、空间和偏振自由度中携带大量信息的潜力。虽然最先进的经典通信系统通常旨在通过波长和空间模分复用来最大化这种信息承载能力，但基于多模纠缠的量子系统通常具有低状态质量，长测量时间和有限的编码能力。同时，纠缠认证方法通常依赖于危及安全性的假设。在这里，我们证明了光子的高维纠缠在横向的位置动量自由度的记录质量，测量速度和纠缠维数，而不作任何假设的状态或通道。使用一个定制的宏像素的基础上，精确的空间模式测量，和修改后的纠缠见证，我们证明了高达94.4%的19维状态空间，纠缠在高达55个本地尺寸，和纠缠的形成高达4 ebits的状态的量子数。此外，我们的测量时间显示出比以前的最先进的演示提高了两个数量级以上。我们的研究结果为噪声鲁棒量子网络铺平了道路，使单光子的信息承载能力饱和。
2020-12-23 quant-ph
Experimental realization of secure multi-party computation in an entanglement access to network
为了构建一个具有许多最终用户的量子网络，关键是要有一种具有成本效益的方式来在不同的网络端分发纠缠。我们演示了一个纠缠接入网络，其中昂贵的资源，在电信波长和核心通信信道的纠缠光子源，是由许多最终用户共享。使用这种具有成本效益的纠缠接入网络，我们报告的实验演示的安全多方计算协议，隐私保护的安全和问题，基于网络量子密码学。
2015-08-05 physics.optics quant-ph
Quantum Internet: from Medium Access Control to Entanglement Access Control
本文针对量子互联网中的多体纠缠资源，提出了一种分布式纠缠访问控制协议，可联合提取 EPR 对并唯一确定收发节点身份，同时避免经典网络信令开销并支持节点匿名性。
2022-05-24 cs.NI quant-ph
Beyond the entanglement of qubit pair in a mixed state
给定一个由二能级粒子（量子比特）组成的多体量子系统，人们可能会也可能不会访问所有的子系统。如果我们一次只能接触到两个量子比特，那么我们能知道多量子比特系统的纠缠和两个纠缠之外的剩余相关吗？两量子比特状态的代数分析得出了N量子比特状态子系统之间纠缠分布的一夫一妻约束以及判断状态是否具有多体纠缠的标准。这封信中报道的一夫一妻制约束是众所周知的纠缠度量之间的关系，例如N-量子比特纯态的一个纠缠，两个纠缠和三个纠缠。
2021-11-15 quant-ph
All-optical switching of photonic entanglement
未来的量子光学网络将需要能够以最小的损耗和增加的带内噪声高速路由纠缠光子，最重要的是--不干扰光子的量子态。在这里，我们提出了一个全光开关，满足这些要求，并在单光子水平上表征其性能。它具有200 ps的开关窗口，120：1的对比度，1.5 dB的损耗，并且在开关光子的纠缠态保真度（< 0.002）方面没有引起可测量的退化。作为其能力的原理证明，我们使用该开关从双通道时分复用纠缠光子流中解复用单个量子信道。此外，由于这种类型的开关耦合了时间和空间自由度，因此它提供了一种重要的新工具，可以在单个光子上编码多量子位量子态。
2011-06-28 quant-ph
Space-division multiplexed quantum key distribution exploiting multi-plane light conversion for few-mode fibers
TU Dresden（德累斯顿工业大学）；Fraunhofer IIS（弗劳恩霍夫应用研究促进协会IIS研究所）
研究利用多平面光转换实现少模光纤的空分复用量子密钥分发，通过单独单模光纤选择性激发模式，经MPLC分离到不同端口，演示了空间复用BBM92 QKD方案，给出复用链路量子误码率，为相关量子网络架构提供支持。
2026-07-24 physics.optics quant-ph
Entanglement Access Control for the Quantum Internet
量子纠缠是建立量子互联网纠缠网络结构的关键因素。在这里，我们定义了一种方法来实现量子互联网中的受控纠缠访问。所提出的模型定义了量子网络用户不同级别的纠缠可访问性。路径代价由量子节点间的纠缠度和纠缠路径的纠缠连接概率的综合判据决定，揭示了可用纠缠路径的数目与端节点的纠缠可达保真度和可靠性之间的关系.该方案为实验量子互联网中的纠缠访问控制提供了一个有效的模型。
2019-05-01 cs.IT math.IT quant-ph
Certified quantum supremacy in entanglement-assisted prepare-measure random-access-code
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
研究在 n→l 随机访问码框架下的纠缠辅助制备-测量通信游戏，通过分析技术得出 4→l、5→l 等情况下的最优量子成功概率，展示量子优越性，验证爱丽丝酉操作，还扩展了 n→n - 2 情况的量子优势证明。
2026-07-14 quant-ph
Widening the sharpness modulation region of an entanglement-assisted sequential quantum random access code: Theory, experiment, and application
序列量子随机存取码（QRAC）通过适当地调制测量锐度，允许两个或多个解码器以比最佳经典界更高的成功概率获得期望的消息。在这里，我们提出了一个纠缠辅助顺序QRAC协议，可以使设备无关的任务。通过放宽等清晰度和相互无偏的测量限制，我们扩大了清晰度调制区域从一个一维的间隔到一个二维三角形。然后，我们证明了我们的计划实验，并得到超过27个标准偏差以上的经典界限，即使两个解码器进行近似投影测量。我们使用观察到的成功概率来量化顺序QRAC，测量锐度，测量偏差和测量不兼容性之间的联系。最后，我们表明，我们的协议可以应用于顺序设备无关的随机性扩展和我们的测量策略可以提高解码整个输入字符串的成功概率。我们的研究结果有助于加深对量子关联、量子测量和量子信息处理之间关系的理解。
2021-04-30 quant-ph
Ultrafast time-division demultiplexing of polarization-entangled photons
最大化量子信道的信息传输速率是实现量子通信的关键。时分复用是一种方法，其最终速率需要能够在超快时间尺度上操纵和检测单光子，同时保持它们的量子相关性。在这里，我们演示了解复用的训练的脉冲单光子使用时间到频率转换，同时保持其偏振纠缠与合作伙伴的光子。我们的技术将具有2.69 ps间隔的脉冲训练转换为具有307 GHz间隔的频率梳，其可以使用衍射技术来解决。我们的工作使量子信息的超快多路复用与商业上可用的单光子探测器。
2014-10-16 physics.optics quant-ph
Channel Capacities versus Entanglement Measures in Multiparty Quantum States
对于两个子系统的量子态，纠缠度量与通信任务的能力有关--高纠缠态提供了更高的传输经典信息和量子信息的能力。然而，我们表明，这是没有更多的情况下，在一般情况下：量子容量的多访问信道，在量子网络中的通信的动机，没有任何关系，真正的多方纠缠措施。随着揭示多接入信道容量的结构丰富性，这给了我们一个工具来分类多方量子态从它在量子网络中的有用性的角度来看，这是不能可视化的已知多方纠缠措施。
2009-09-16 quant-ph
Experimentally accessible non-separability criteria for multipartite entanglement structure detection
最近提出了用偏序集来描述量子态的复可分性结构。在这项工作中，我们解决的问题，如何有效地确定这些结构的未知状态。我们提出了一个实验访问和可扩展的迭代方法，确定，坚实的统计理由，充分的条件，对于某些分区的不可分离性。此外，我们提出了一个算法来确定最小的分区（那些不承认进一步分裂）与实验观察一致。我们在20量子位IBM量子计算机上通过推断4量子位Smolin和8量子位W态的结构来实验测试我们的方法。在第一种情况下，我们的结果表明，虽然状态的保真度是低的，但它仍然表现出从理论预期的分区结构。在W态的情况下，我们在设备上的不同运行中获得了非常不同的结果，其范围从不可分离的状态到系统中几乎没有纠缠的非常碎片化的最小分区。此外，我们的工作表明，信息完整的POVM测量的实用目的，目前NISQ设备的适用性。
2021-10-08 quant-ph
An efficient numerical method for calculating the entanglement of formation of arbitrary mixed quantum states of any dimension
本文提出了一种共轭梯度法，用于计算希尔伯特空间中任意二分划分的任意维混合量子态的纠缠度。发展的梯度所使用的算法，其影响的最佳分解所需的状态的数量，以及共轭梯度最小化的方式已经适应这个特定的问题进行了概述。我们发现，该算法表现出线性收敛一般的混合状态，它正确地再现了已知的结果对量子比特和各向同性状态。最后，给出了该程序的一个应用实例：计算了两个量子态的Psi+ Bell态在其中一个量子态受到各种退相干通道作用时的纠缠度. qutrit的结果与qubit的结果进行了对比：对于这里考虑的退相干类型，qutrit纠缠似乎比qubit纠缠更鲁棒。
2003-02-06 quant-ph
Quantum spread spectrum multiple access
我们描述了一种量子多址接入方案，它可以将单独的单光子信道合并到同一条路径上，我们提出了一种分插复用器，它可以将单个光子插入或提取到承载所有其他用户量子比特的光纤中。该系统遵循码分多址的原理，码分多址是一种广泛用于蜂窝网络的扩频技术。
2014-11-27 quant-ph
Mean field analysis of reverse annealing for code-division multiple-access multiuser detection
我们评估了典型的ARA性能的CDMA多用户检测的统计力学的副本方法。首先，我们考虑的甲骨文的情况下，初始候选解是随机生成的原始信号在初始状态的固定分数。在预言情形中，如果我们为合适的初始候选解做好准备，ARA可以避免或减轻一阶相变。我们通过量子蒙特卡罗模拟验证了我们的理论分析。避免一级相变的理论结果与数值结果一致。接下来，我们考虑的实际情况下，我们准备常用的算法获得的初始候选解决方案。我们表明，实际的算法可以超过阈值，以避免一阶相变。最后，我们用实际算法得到的初始候选解来测试ARA的性能。在这种情况下，ARA不能避免一阶相变，即使初始候选解超过阈值，以避免一阶相变。
2021-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Access Control Threatened by Quantum Entanglement
本文首次揭示经典访问控制系统直接适配到量子环境时，会因量子纠缠违反Mermin不等式而出现安全破坏，并提出多种新的量子访问控制模型，严格分析其安全性、灵活性与效率。
2025-07-03 cs.CR cs.OS quant-ph
Experimentally accessible bounds on distillable entanglement from entropic uncertainty relations
纠缠不仅是许多量子技术的燃料，而且在基础物理学的一些最深刻的开放问题中也起着关键作用。在单量子水平上控制量子系统的实验可能会揭示这些难题。然而，测量，甚至绑定，纠缠实验已被证明是一个突出的挑战，特别是当准备的量子态混合。我们使用熵的不确定性关系的两体系统，推导出可测量的纠缠下界。我们展示这些界限，将它们应用到物理模型实现冷原子实验。导出的纠缠边界依赖于仅在两个不同的基地的测量，一般适用于任何量子模拟平台。
2021-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Genuine N-partite entanglement and distributed relationships in the background of dilation black holes
随着信息任务的复杂化，二体纠缠和三体纠缠已经不能满足我们的需要，我们需要更多的纠缠粒子来处理相对论性的量子信息。本文研究了Dirac场在玻色子黑洞背景下的真实N体纠缠和分布关系。给出了弯曲时空中包含所有物理可达和不可达纠缠的一般解析表达式。我们发现，可达N-体纠缠随着黑洞光子数的增加而表现出不可逆的退相干，不可达N-体纠缠则随着可达模式与不可达模式的相对数目从零开始单调或非单调增加，这与其中不可达纠缠仅单调增加的二分和三分纠缠的情况形成鲜明对比。在弯曲时空中，我们还发现了N体纠缠可达性和不可达性之间的两种分布关系。这些结果使我们对霍金辐射有了新的认识。
2022-05-07 gr-qc quant-ph
Wavelength division multiplexed and double-port pumped time-bin entangled photon pair generation using Si ring resonator
报道了一种利用半径为10 μm的硅环形腔实现时分复用的通信波段时间仓纠缠光子对源。该紧凑型谐振器具有两个插入端口和两个分出端口。通过连续激光泵浦一个插入端口，我们证明了在电信C波段的两个波分复用的时间仓纠缠光子对的有效产生，它们从一个分出端口出来，然后通过波长滤波器分裂成信号光子和空闲光子。谐振器结构增强了用于对生成的四波混频。此外，我们演示了双端口泵浦，其中两个反向传播的泵浦光注入从两个下降端口同时产生纠缠。我们成功地观察到高度纠缠的输出从两个下降端口。令人惊讶的是，在每个下降端口的计数率甚至增加了两倍的单口泵送。这种观察的可能机制进行了讨论。我们的技术允许有效地使用硅环谐振器，并扩大其功能的各种应用。
2017-02-09 physics.optics quant-ph
Theory of quantum comb enhanced interferometry
University of Southern California（南加州大学）
本文发展了量子梳的设计与分析理论，针对双梳干涉测量，提出了四种具有可扩展量子优势的协议，并发现其中三种协议对少数梳齿的损耗具有异常鲁棒性。
2026-05-21 physics.optics quant-ph
Entanglement-assisted capacity regions and protocol designs for quantum multiple-access channels
我们解决了纠缠辅助（EA）的量子多址接入信道的经典容量区域与任意数量的纠缠。作为一个例子，我们考虑了玻色子热损耗多址信道，并求解了由发送者-接收者双模压缩真空态组成的纠缠源所实现的一次性容量区域。EA容量区域严格大于没有纠缠辅助的容量区域。以双模压缩真空态为源，相位调制为编码，设计了实用的接收协议，实现了纠缠的优势。给出并分析了四种基于光参量放大器的实用接收机设计。在大噪声背景的参数区域，接收器可以使每个发送器的同时速率优势为82.0%。由于量子隐形传态和超密集编码的存在，我们对EA经典通信的结果可以直接推广到EA量子通信，其速率只有原来的一半。我们的工作提供了一个独特而实用的网络通信场景，其中纠缠可以是有益的。
2021-04-03 cs.IT math.IT quant-ph
