Single-Step Hybrid CV-DV Transfer of Multipartite W States Using Cat-State Qubits
William and Mary（威廉与玛丽学院）
该研究提出了一种利用猫态量子比特进行多粒子W态单步混合连续变量-离散变量转移的方案，通过超导磁通量子三态实现高保真度的量子态转移。
2026-01-03 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement of Superpositions
我们研究了真实的多体纠缠如何在叠加态的分量之间分配。推导了通常的多体负性和真正的多体纠缠负性的解析上下界。这些界限是紧的详细的例子。
2014-09-16 quant-ph
Repeater-enhanced distributed quantum sensing based on continuous-variable multipartite entanglement
纠缠是量子增强应用的独特资源。当用于感测时，分布式量子传感器之间的共享纠缠使得在估计量子传感器网络的全局参数时的测量灵敏度能够获得实质性增益。然而，在纠缠分布中发生的损失很快就消耗了纠缠量子传感器相对于提供本地量子资源的传感器所享有的测量灵敏度优势。在这里，我们提出了一种可行的方法来克服纠缠分布损失，并表明纠缠量子传感器所实现的测量灵敏度击败了最佳本地资源所提供的测量灵敏度。我们的方法依赖于无噪声线性放大器（NLA）作为量子中继器。我们表明，与构建量子中继器以抑制量子密钥分发的无中继器约束的突出挑战不同，基于NLA的分布式量子传感量子中继器是可以通过现有技术实现的。因此，分布式量子传感将成为受益于量子中继器的第一个应用实例。
2018-10-22 quant-ph
Locally accessible information from multipartite ensembles
我们提出了一个普遍的Holevo-like上界的局部可达信息的任意多部集成。这个界允许我们分析LOCC下一组正交态的不可约性。我们还推导出了分布式密集编码的容量的上界与多部接收机和多部的。
2007-11-25 quant-ph
Distributed quantum dense coding with two receivers in noisy environments
我们研究了噪声信道在经典信息传输中的影响，通过多体态作为多个接收器和两个接收器之间的分布式量子密集编码协议的衬底。这种情况与具有一个或多个天线和单个接收器的情况有本质的不同。我们得到了一个上界的多部容量收紧的情况下，协变噪声信道。我们还建立了真正的多体纠缠的共享状态和分布式密集编码使用该状态的能力之间的关系，无论是在无噪声和嘈杂的情况下。具体地说，我们发现，在多个接收器和两个接收器的情况下，相应的广义Greenberger-Horne-Zeilinger状态具有更高的密集编码能力相比，一个显着的分数具有相同的多体纠缠的纯态。
2014-12-19 quant-ph
Second order nonlinearity induced multipartite entanglement in a hybrid magnon cavity QED system
我们提出了一个在混合磁振子-腔QED系统中产生两体和三体纠缠的方案。两个宏观的钇铁石榴石（YIG）球通过磁偶极相互作用耦合到单模微波腔中，而腔中的光子是通过泵浦场诱导的双光子过程产生的。利用平均场论，我们证明了在两种情况下，二阶非线性可以导致腔光子与磁振子模之间的强二体纠缠，$δ_c δ_{m}=2g^2$和$δ_c=-δ_{m}$。对于后一种情况，我们也证明了产生两个磁振子模之间的二分纠缠和腔光子与两个磁振子模之间的三分纠缠的可能性。结合这两个条件，我们进一步推导出第三个条件，即，$δ_m^2-ϕ^2+2g^2=0$，其中当两个磁振子模具有不同的共振频率时，可以实现三重纠缠。
2022-06-30 quant-ph
Hybrid of Gradient Descent And Semidefinite Programming for Certifying Multipartite Entanglement Structure
本文提出一种结合半正定规划与梯度下降的高效算法，通过考察凸集内多面体探索多体量子系统的纠缠结构，显著提升了纠缠检测性能并深化了对复杂量子结构的理解。
2024-12-21 quant-ph
Distributed Encoding and Decoding of Quantum Information over Networks
在多体量子系统中，量子信息的编码和解码是量子纠错不可或缺的环节，也是分布式量子信息处理中的多方任务（如量子秘密共享）的关键。为了定量地描述用于编码和解码的多体量子变换的非定域性质，我们分析了在由网络连接的空间分离的多体量子系统中编码和解码量子信息的纠缠代价.该分析概括了以前的研究的纠缠成本制备二分和多分量子态和实施二分量子变换的纠缠辅助本地操作和经典通信（LOCC）。我们确定的条件下，各方能够编码或解码量子信息在分布式量子系统中的确定性和准确性，当各方之间的量子通信被限制在一个树形拓扑网络。在我们的分析中，我们减少了多方的任务，实现编码和解码的顺序应用程序的一次性零错误量子态分裂和合并的双方。而编码和解码是彼此相反的任务，我们的研究结果表明，在编码和解码之间的纠缠成本的定量差异，产生由于量子态合并和分裂的差异。
2019-04-01 quant-ph
Structure of multipartite entanglement in random cluster-like photonic systems
量子网络是分布式各方之间信息通信的自然场景，也是分布式量子计算的有前途方案的舞台。基于测量的量子计算是一个突出的例子，说明了量子网络如何被用来实现一个强大的量子信息处理范例，量子网络体现为一类特殊的多体态，称为簇态。在这里，我们分析随机生成的集群状态，以解决出现的多部相关性作为一个函数的边缘密度在一个给定的底层图形。我们发现，最广泛的多体纠缠并不对应于集群中的最高数量的边缘。我们将分析扩展到更高的维度，发现类似的结果，这表明在随机簇态的纠缠共享中建立小世界结构，这可以用于工程更有效的量子信息载体。
2017-07-21 quant-ph
Relating spin squeezing to multipartite entanglement criteria for particles and modes
基于一阶矩和二阶矩的纠缠见证以自旋压缩准则的形式存在，用于从集体测量中检测粒子纠缠，并以修正的不确定关系的形式存在，用于检测模式纠缠或转向。通过揭示它们之间的对应关系，我们表明，计量有用的自旋压缩揭示多模纠缠对称自旋态分布到可寻址的模式。我们进一步推导出紧密的状态独立的多体纠缠的自旋压缩系数的界限，并指出它们的连接到广泛使用的纠缠标准，依赖于状态的极化。我们的结果是相关的国家的最先进的实验中，对称纠缠态分布到一些可寻址的模式，如分裂自旋压缩玻色-爱因斯坦凝聚体。
2022-01-20 quant-ph
Analysis of Multipartite Entanglement Distribution using a Central Quantum-Network Node
研究了在量子网络中通过中心节点分配多体纠缠态的性能（速率和保真度）。具体地说，我们考虑的情况下，多体纠缠态首先在本地制备的中心节点，然后通过量子隐形传态传输到网络的终端节点。作为我们的第一个结果，我们提出了领先的顺序的解析表达式和下限的速率和保真度，在这一类特定的多体纠缠态，即Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态，分布。我们的保真度的解析表达式准确地说明了存储在量子存储器中时单个量子比特遇到的时间相关的去极化噪声，使用蒙特卡罗模拟进行了验证。作为我们的第二个结果，我们比较的情况下，中央节点是一个纠缠交换机和GHZ状态是由终端节点以分布式的方式创建的性能。除了这两个结果，我们概述了如何在物理上实现基于心灵传输的计划，使用被困离子或氮空位中心的钻石。
2023-02-06 quant-ph
Scalable & Noise-Robust Communication Advantage of Multipartite Quantum Entanglement
本研究针对多发送方单接收方分布式计算场景，利用GHZ纠缠态实现通信开销随发送方数量n减少(n-1)比特的可扩展量子优势，且协议具备白噪声鲁棒性，为实验实现该量子通信优势提供了可能。
2024-09-24 quant-ph
Spatially distributed multipartite entanglement enables Einstein-Podolsky-Rosen steering of atomic clouds
分布式量子增强协议的一个关键资源是空间分离模式之间的纠缠。然而，在超冷原子系统的空间分离区域之间的非局域纠缠的鲁棒产生和检测仍然是一个挑战。在这里，我们使用自旋混合在一个紧密限制的玻色-爱因斯坦凝聚体，以产生一个纠缠态的不可分辨粒子在一个单一的空间模式。我们的实验表明，这种本地纠缠可以空间分布的原子云的自相似膨胀。空间分辨的自旋读出被用来揭示一种特别强的量子相关形式，称为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向膨胀云的不同部分之间。基于Einstein-Podolsky-Rosen操纵的强度，我们构造了一个见证者，它证明了真正的五体纠缠。
2017-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multipartite controlled-NOT gates using molecules and Rydberg atoms
Northeast Normal University（东北师范大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；The University of Nottingham（诺丁汉大学）；Yanbian University（延边大学）
本文提出了一种基于非传统里德堡泵浦机制的混合系统，实现高保真度的受控不门，通过分子和里德堡原子的内部结构与强偶极子-偶极子相互作用，实现了二到一和一到二的门配置，展示了高保真度的量子信息处理平台。
2026-03-31 quant-ph
Multipartite secure state distribution
我们引入了一个秘密的多体纠缠态在现实世界中的量子本原分布。我们表明，在噪声量子信道（和噪声控制操作）的存在下，任何状态选择从一组两个着色图状态（CSS码字）可以创建高保真度，而它仍然是未知的所有各方。这是通过盲目的多体纠缠纯化，我们在本文中介绍，或通过多体纠缠纯化的扩大状态，这提供了一个替代方案的基础上标准的通道纯化和隐形传态的优势。因此，为各方提供了他们选择的用于分布式安全应用的秘密资源。
2005-05-20 quant-ph
Randomness Certification from Multipartite Quantum Steering for Arbitrary Dimensional Systems
本文提出利用可信方与不可信方之间的多体纠缠生成任意维度系统的安全随机数，证明两种测量设置下多体量子导引是随机性认证的充要资源，并在实验态上验证可提取更多随机性。
2023-07-05 quant-ph
Multipartite entanglement in 2 x 2 x n quantum systems
在局域滤波操作下，我们对2 × 2 × n（n ≥ 4）量子系统中的多体纠缠态进行了分类.我们发现，存在9个本质上不同的状态类，它们产生了一个五级半序结构，包括著名的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）和W类的3量子比特。特别地，从一个最大纠缠态可以确定性地制备出所有的2 × 2 × n态，并讨论了纠缠交换等应用.
2004-01-07 quant-ph
Genuine multipartite correlations in Dicke Superradiance
对多体系统中关联结构的透彻理解对于大多数量子信息处理应用的成功是必不可少的。然而，随着多分区大小的增加，这个问题很快就变得重要起来。考虑到这一动机，在本文中，我们提出了一个详细的研究，真正的多体关联（GMCs）的Dicke模型的超辐射。我们计算所有真正的$k$ -particular关联与任意激发的Dicke状态，并使用这些结果来表征多体关联的演变过程中的超辐射动力学。非平凡的影响，在迪克状态的相关性分布在多个部分之间的方式被发现，表现出强烈的有限尺寸效应。我们还采用编织的概念来分类多组分相关性如何与系统中的粒子数成比例。
2019-11-11 quant-ph
Local Distinguishability of Multipartite Orthogonal Quantum States
我们考虑一个量子系统的一个副本，准备在两个正交的纯态之一，纠缠或以其他方式，并分布在任何数量的当事人。我们证明，它是可能的，以确定这两个国家的系统是在通过本地操作和经典的通信。我们概述的协议是完全可靠和完全通用的-它将正确区分任何两个正交状态100%的时间。
2000-07-26 quant-ph
When is a Genuine Multipartite Entanglement Measure Monogamous?
量子通信任务中的一个关键问题是如何量化量子资源并将其分配给多方。因此，纠缠被广泛地探索。然而，真正的纠缠仍然缺乏研究。真正的多方纠缠措施很少，到目前为止，它是否是一夫一妻制还不清楚。在这项工作中，我们探讨了真正的多体纠缠测度（GMEM）的完全一夫一妻制，首先，我们根据[Phys. Rev. A 101，032301（2020）]中提出的统一/完全多体纠缠测度，研究了统一/完全GMEM的框架。我们找到了一种从任意给定的统一/完全多体纠缠测度导出统一/完全GMEM的方法，证明了任意统一/完全GMEM都是完全单偶的，而任意给定的完全多体纠缠测度导出的完全GMEM都是紧完全单偶的，只要给定的完全多体纠缠测度是紧完全单偶的.此外，在此框架下检查以前的GMEM。事实证明，真正的多方并发不是一个很好的候选人作为GMEM。
2022-02-10 quant-ph
Multipartite entanglement for continuous variables: A quantum teleportation network
我们证明了对于任意多个粒子和任意非零压缩，利用线性光学方法，在$N$粒子间分布的{ \it one}单模压缩态足以产生真正的$N$ -粒子纠缠态.从这个$N$ -partite纠缠态，通过正交测量$N-2$模式，任何两个$N$当事人之间的二分纠缠可以“蒸馏”，这使得量子隐形传态具有实验确定的保真度比任何经典方案都要好。
2000-06-19 quant-ph
Multipartite Quantum Eraser
研究了多体系统中的动力学纠缠分布。初始态是一个最大纠缠的二能级原子和一个单光子场。接下来，一系列原子被发送，一次一个，并与场相互作用。我们表明，信息最初只存储在现场的方式，现在分布在各方的全球系统。我们得到了相应的互补关系的解析形式。我们表明，这种动力学可能会导致量子擦除现象提供的探针原子的测量进行的基础上，最大限度地提高了能见度。该过程可以在微波腔中用现有技术实现。
2012-10-27 quant-ph
Dynamics of a multipartite hybrid quantum system with beamsplitter, dipole-dipole, and Ising interactions
本文研究由量子比特对和振荡器对组成的混合二部量子系统，推广双 Jaynes-Cummings 模型引入分束器、偶极-偶极和 Ising 相互作用，利用解析解发现 Ising 相互作用能显著影响纠缠突然死亡与复活并缩短死亡持续时间。
2023-08-03 quant-ph
Physical model for the generation of ideal resources in multipartite quantum networking
我们提出了一个物理模型来产生自旋- $s$粒子的多体纠缠态，这些粒子在分布式量子信息处理中有重要的应用。我们的协议是基于一个过程中，移动自旋诱导远程散射中心之间的相互作用。因此，主要优势在于对静止和良好分离的旋转的管理。在可生成的状态中，存在一类$N$ -量子比特单线态，其允许以可扩展和可控的方式进行最佳量子远程克隆。我们还展示了如何准备Aharonov，W和Greenberger-Horne-Zeilinger状态。
2011-07-24 quant-ph
Multipartite state generation in quantum networks with optimal scaling
我们引入了一个中继器方案，以有效地分配量子网络中的多体纠缠态的最佳缩放。该方案允许生成图形状态，如2D和3D集群状态的大小不断增长或GHZ状态在任意距离，与每个节点/通道是独立的距离恒定的开销。该方法是真正的多部，是基于测量为基础的实现多部散列，纠缠净化协议，操作上的一个大的合奏连同本地合并/连接的基本积木。我们分析了该方案的性能在本地或全球存储是有限的设置，并将其与基于纠缠对的分布的二分和混合方法进行比较。我们发现，多部的方法提供了一个存储的优势，这导致在某些参数制度更高的效率和更好的性能。我们将我们的方法推广到任意网络拓扑结构和不同的目标图状态。
2018-06-29 quant-ph
Generating multipartite entangled states of qubits distributed in different cavities
基于腔的大规模量子信息处理（QIP）需要大量的量子比特，将所有量子比特置于单个腔中会遇到腔衰减率增加、量子比特-腔耦合强度降低等基础和实际问题。因此，未来的QIP很可能需要由大量腔体组成的量子网络，每个腔体托管并耦合到多个量子位。在这项工作中，我们提出了一种方法来制备一个$W$类纠缠态的空间分离的多个量子比特在不同的腔，这是连接到一个耦合器量子比特。由于没有腔光子被激发，在纠缠制备过程中由腔衰减引起的退相干被大大抑制。该方案只需要一个耦合器量子比特和一个操作步骤，并且不需要使用经典脉冲，从而大大降低了工程复杂度并大大简化了操作。作为实验实现的一个例子，我们进一步给出了一个数值分析，这表明，高保真的$W$态的产生使用三个超导相位量子位，每个嵌入在一个一维传输线谐振器是可行的，在目前的电路QED技术。该提议是相当普遍的，可以应用于其他类型的量子比特，如超导通量量子比特，电荷量子比特，量子点，氮空位中心和原子完成相同的任务。
2014-10-12 quant-ph
Ancilla-assisted nondestructive discrimination of distributed GHZ-class states
Centre for Quantum Science and Technology, Siksha O Anusandhan Deemed to be University（锡卡奥阿努桑丹认定大学量子科学与技术中心）
提出可扩展的辅助量子比特协议，利用GHZ辅助态和局域幺正操作，在不消耗系统态的情况下严格判别多方GHZ类态，并解析了噪声影响，通过Qiskit验证可行性。
2026-09-09 quant-ph
Multipartite entangled states with two bosonic modes and qubits
我们从理论上研究了不同相位的耦合常数在原子和两个腔模动力学中的作用，观察到原型或混合Bell，W，GHZ和集群状态的确定性产生。通常诱导偶极-偶极相互作用（远离共振）在适当选择这些相位的情况下在特定的量子位对之间被抑制。我们评估的产生时，被认为是不完善的，如耗散环境和时间精度误差。我们显示违反本地现实主义的产生的集群状态下，这样的缺陷，即使接近弱耦合制度。
2010-07-20 quant-ph
Characterizing multipartite entanglement with moments of random correlations
实验检测多体纠缠通常需要一些适当选择的局部量子测量，这些测量相对于先前共享的公共参考系对齐。然而，后者可能是一个具有挑战性的先决条件，例如基于卫星的光子量子通信，使得替代检测策略的发展是可取的。避免经典参考系的分布的一种可能性是利用随机均匀分布的设置来执行多个局部测量。在这项工作中，我们遵循这样的治疗，并表明，一个改进的检测和表征的多体纠缠是可能的，通过结合不同顺序的统计矩。为此，我们利用的设计，这是伪随机过程，允许链接到普通的参考系独立的纠缠标准。我们的方法的优势，说明在各种情况下，从两个量子比特，其次是更多涉及的多方方案。
2018-12-17 quant-ph
Multipartite entanglement of random states of qubits
Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；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）；ENEA (National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development)（意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局）；Università degli Studi di Roma La Sapienza（罗马第一大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马一分部）；Institute of Nanotechnology (NANOTEC) - CNR, Rome unit（CNR纳米技术研究所（罗马分部））；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Center for Theoretical Physics (CFT), Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
研究随机量子比特态的多体纠缠特性，比较海拉典型态与哈达玛态的纯度分布，发现哈达玛态在平均纠缠度上更高，且超图态在寻找最大多体纠缠态中尤为相关。
2026-05-11 quant-ph
Continuous-variable measurement-device-independent multipartite quantum communication
研究了一种与连续变量测量设备无关的多方量子通信协议。该协议利用分布式连续变量Greenberger-Horne-Zeilinger态，实现了量子密码会议和量子秘密共享。分析了该协议抵抗纠缠克隆攻击和相干攻击的安全性。纠缠克隆攻击是一种实用的个体攻击，相干攻击是Eve能够实现的最优攻击。仿真结果表明，相干攻击可以大大降低密钥速率。比较了不同的纠缠攻击，并讨论了最佳相干攻击。
2016-01-25 quant-ph
All-Photonic Quantum Repeater for Multipartite Entanglement Generation
分布式量子计算和量子秘密共享等量子网络应用为未来的量子网络提供了一种新的资源。长距离纠缠的产生和分布对于在全连接网络中利用量子技术至关重要且不可避免。两体纠缠在长距离上的分布已经取得了一些进展，而多体纠缠在长距离上的分布仍然没有解决。在这里，我们报告了一个二维量子中继协议的产生长距离的多体纠缠与全光子框架，以填补这一空白。该协议在不同网络用户数下的传输距离较长。随着扩展用户数量的效率和灵活性的提高，我们预计我们的协议可以作为未来量子网络的重要构建模块。
2022-12-10 quant-ph
Distributing Multipartite Entanglement over Noisy Quantum Networks
量子互联网旨在利用网络化的量子技术，即通过在遥远的节点之间分配二分纠缠。然而，节点之间的多方纠缠可以使量子互联网能够用于通信，传感和计算的额外或更好的应用。在这项工作中，我们提出了一个算法，用于在具有噪声量子中继器和不完美量子存储器的量子网络的不同节点之间产生多体纠缠，其中链路是纠缠对。我们的算法是最佳的GHZ态与3量子比特，同时最大化最终状态的保真度和纠缠分发率。此外，我们确定的条件，产生这种同时最优的GHZ状态与更高数量的量子比特，以及其他类型的多体纠缠。我们的算法也是一般的意义上说，它可以同时优化任意参数。这项工作开辟了在噪声量子网络上最佳生成多体量子关联的途径，这是分布式量子技术的重要资源。
2023-02-06 quant-ph
Experimental Verification of Multipartite Entanglement in Quantum Networks
多体纠缠态是广泛的量子信息处理任务的基本资源。特别是在量子网络中，参与方在执行给定的分布式任务之前，必须能够验证纠缠是否存在。在这里，我们设计和实验证明了一个协议，允许网络中的任何一方检查源是否正在分发一个真正的多体纠缠态，即使在不可信的当事人的存在。该协议仍然是安全的，可以防止源和其他方的不诚实行为，包括利用系统的不完善性。我们使用偏振纠缠光子在三方和四方环境中演示了验证协议，突出了其在现实光子量子通信和网络应用中的潜力。
2016-11-15 quant-ph
Local orthogonality as a multipartite principle for quantum correlations
近年来，利用信息原理来理解量子关联已经非常成功。不幸的是，到目前为止所考虑的所有原理都有一个二分公式，但本质上的多分原理，尚未被发现，是再现量子关联所必需的。在这里，我们引入本地正交性，一个内在的多部原则，说明涉及相同的本地测量的不同结果的事件必须是排他性的，或正交的。我们证明，它是等价于没有信号在双方的情况下，但更多的限制超过两方。利用这种非等价性，证明了某些两体超量子关联在分布于多个两体之间时确实违反了局域正交性。最后，我们展示了它的多部特征如何揭示任何二部原理都无法实现的相关性的非量子性。我们相信，局部正交性是理解无信号和量子关联的关键因素。
2014-02-28 quant-ph
Configuration of separability and tests for multipartite entanglement in Bell-type experiments
在任意维空间上，我们得到了各种混合可分-不可分$n$ -粒子密度算子的紧二次不等式。这种方法使我们能够真正推导出一个紧二次不等式，作为在各种Bell型相关实验中对完全$n$ -partite纠缠的测试，这些实验可能不被识别为量子比特的集合，例如，那些涉及由不完整的探测器测量的光子。当两个观测量精确对易时，一个更强的二次不等式可以证明$n$ -体纠缠。
2002-11-20 quant-ph
Locally undetermined states, generalized Schmidt decomposition, and an application in distributed computing
多粒子量子态不能由它们的所有真子集的约化态唯一确定，它们表现出某种继承的“高阶”关联。本文通过给出一个纯多体态局部不可定的充分必要条件，并精确刻画了与它共享同一组约化态的所有纯态，详细阐述了这个问题.有趣的是，纯态的局部可定性与Schmidt分解的广义概念密切相关.此外，我们发现，局部待定状态有一些分布式计算中著名的一致性问题的应用。具体地说，给定一些物理上分离的智能体，当它们之间的通信是不可靠的，无论是经典的还是量子的，并且不允许它们使用局部辅助量子系统时，则存在一个完全正确且完全容错的协议，当且仅当它们共享一个先验的局部未确定的量子态。
2008-08-29 quant-ph
Fundamental limitation on quantum broadcast networks
在复杂的量子网络上分发纠缠的能力是迈向量子互联网的重要一步。近年来，人们在理论上做了大量的工作，主要集中在通过由两体量子信道组成的简单量子网络来分配两体纠缠。然而，有许多量子信息处理协议是基于多体纠缠而不是二体纠缠。虽然多体纠缠可以通过二体信道的网络来分发，但更自然的方式是使用更通用的网络，即包括量子广播信道的量子广播网络。在这项工作中，我们提出了一个一般的框架工作，推导出GHZ状态或多体私人状态可以分布在任意量子广播网络的不同的缔约方之间的速率的上限。我们的上界是根据多体压缩纠缠来写的，对应于最近导出的界的推广[K。Azuma等人，国家通信7，13523（2016）]。我们还讨论了如何可以通过将聚合量子中继器协议与图论概念相结合来获得下界。
2017-05-18 quant-ph
Multipartite Entanglement Analysis From Random Correlations
量子纠缠通常是通过一组排列良好、精心选择的测量来揭示的。然而，在许多实验条件下，例如在多方量子网络内的通信中，沿着信道的噪声或参考系的波动方向可能会破坏分布式状态的质量。在这里，我们表明，即使是强的波动，仍然可以获得详细的信息，状态和纠缠使用随机测量。所有测量结果或测量结果子集之间的相关性，特别是它们的分布，提供了关于一个状态的纠缠结构的信息，也使得能够见证真正的多体纠缠。只要纠缠产生的速率足够高，这种方法就能克服任何类型和强度的局域酉噪声。
2020-06-10 quant-ph
Absolutely Secure Distributed Superdense Coding: Entanglement Requirement for Optimality
超密集编码利用纠缠作为一种资源，通过量子信道安全地传递经典信息。当超密集编码的容量达到Holevo界时，超密集编码是最优的。我们表明，最优性，最大的纠缠是一个必要的跨越的bipartition的爱丽丝和鲍勃，但既不需要绝对的，也不需要真正的多体纠缠。与以前的方案，它可以传输偶数或奇数位的信息，我们已经证明了一个广义的密集编码协议使用真正的多体纠缠GHZ态发送任意的信息位。GHZ态以不同Pauli算子的本征基表示，具有唯一的奇偶校验模式，这使得我们能够制定一种安全检查技术来确保协议的绝对安全性.我们表明，这种方法同样适用于一个场景中，资源信息分布在空间上分离的各方。最后，通过优化发送给Bob的量子比特数，我们构造了一种分布式的密集编码方法，完全描述了多对一方之间的绝对安全的单向量子通信。
2021-11-01 quant-ph
A flying Schrödinger cat in multipartite entangled states
薛定谔的猫起源于著名的思想实验，它质疑宏观物体的反直觉量子叠加。作为一种自然的延伸，几个“猫”（准经典物体）可以被制备成相干的量子叠加态，这被称为多体猫态，表现出宏观上不同物体之间的量子纠缠。在这里，我们提出了一个高度可扩展的方法来确定性地创建飞行的多体薛定谔猫态，通过反射相干态光子从微波腔包含超导量子比特。我们对最多四个光子模的猫态进行了全量子态层析，证实了它们之间存在量子纠缠。我们还通过一个联合的量子态层析成像观测到了离散变量态（量子比特）和连续变量态（飞行的多体猫）之间的混合纠缠。我们的工作展示了一个重要的实验控制方法在微波区，并提供了一个使能步骤，实现一系列的量子精密测量和量子信息处理协议的基础上猫态。
2022-03-25 quant-ph
Automated discovery of high-dimensional multipartite entanglement with photons that never interacted
University of Tübingen（蒂宾根大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
本文提出了一种无需直接光子相互作用或预共享纠缠的自动发现高维多分区纠缠方法，利用从未相互作用的光子实现远程节点间的复杂纠缠。
2026-01-05 quant-ph
Activation of genuine multipartite entanglement: Beyond the single-copy paradigm of entanglement characterisation
多方共享的纠缠对不同类型纠缠的表征提出了复杂的挑战。最基本的见解之一是，一些混合态可以在多体系统的每一个可能的切割中表现出纠缠，但可以通过相对于不同分区可分离的状态的混合来产生。为了区分真正不能产生的状态与混合这种可分割的状态，创造了真正的多体纠缠这个术语。所有这些考虑都起源于一个范例，在这个范例中，只有一个状态的副本被分发并在本地执行。相比之下，量子技术的进步引发了一个问题，即当同一状态的多个副本变得可本地访问时，这种情况会如何变化。在这里，我们表明，多个副本解锁真正的多体纠缠从部分可分离的状态，即，为了观察这种效果，可能需要分割可分离状态的混合物，甚至来自不可分离的集合，以及甚至多于两个的副本。有了这些发现，我们将真正的多体纠缠的概念，在多个副本的范例和猜想一个严格的层次结构的可激活状态和渐近崩溃的层次结构。
2022-04-20 quant-ph
Testing Genuine Multipartite Nonlocality via an Inflated Network with Multi-copy Entangled States
International Quantum Academy（国际量子科学院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学信息科学与技术学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院）；School of Mathematical Sciences, Capital Normal University（首都师范大学数学科学学院）；Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences（马克斯·普朗克科学研究所）
提出一种基于多拷贝真正多体纠缠态膨胀量子网络的噪声鲁棒方法，在Svetlichny双可分离模型下测试每拷贝的真正多体非局域性，将Gisin定理推广到任意多方，并实验验证了广义GHZ和W态的真正三方非局域性。
2026-06-07 quant-ph
GHZ extraction yield for multipartite stabilizer states
假设$|Ψ>$是分布在三个远程方之间的任意稳定器状态，使得每一方持有几个量子位。令$S$是$|Ψ>$的稳定子群。我们表明，$|Ψ>$可以被本地幺正转换成一个集合的单态，GHZ状态，和本地单量子比特状态。单态和GHZ的数目由$S$的某些子群的维数决定。对于任意数目的$m$，我们找到了一个公式的最大数目的$m$ -particular GHZ态，可以提取$|Ψ>$的本地酉。与早先介绍的措施的多方相关性的连接。给出了一个不可分解的四方稳定态的例子。这些结果是来自一个一般的理论框架，允许一个研究相互转换的多体稳定状态的本地Clifford群运营商。作为一个简单的应用，我们研究了二维晶格模型中的三方纠缠，可以精确地解决稳定剂形式主义。
2005-04-27 quant-ph
Multipartite entanglement verification resistant against dishonest parties
未来的量子信息网络将可能由量子和经典代理组成，这些代理能够以各种方式与可信和不可信方进行通信，并将计算任务安全地委托给不可信的大型量子计算服务器。多体量子纠缠是这样一个网络的基本资源，因此，它是必要的，以一种有效的方式，即使在存在多个不诚实的当事人提供强有力的保证，研究验证多体纠缠源的可能性。在这项工作中，我们展示了量子网络的代理如何以最少的资源对多体纠缠源进行分布式验证，尽管如此，这仍然可以抵抗任何数量的不诚实方。此外，我们提供了一个紧密的权衡之间的安全性和源产生的状态和理想的最大纠缠态之间的距离的水平。最后，通过增加可信公共随机源的资源，进一步为量子网络中的所有诚实方同时提供安全保证。
2012-11-06 quant-ph
Distribution of quantum coherence in multipartite systems
研究了多部系统中相干性的分布。我们使用一种新的相干性测度熵的性质和度量的性质，基于量子詹森-香农发散。度量属性允许的相干性被分解成各种贡献，这产生于本地和内在的相干性。我们发现，作为量子态参数的函数，相干性的各种贡献之间存在着权衡关系。在二分系统中，连贯性存在于单个站点或分布在站点之间，这些站点以互补的方式做出贡献。在更复杂的复杂系统中，相干性的特征可以相对于量子态的参数表现出更微妙的变化。在XXZ海森堡模型的情况下，相干性从一夫一妻制的性质变成了一夫多妻制的性质。这使我们能够定义连贯性的可分享性，从而导致连贯性的一夫一妻制关系。
2016-04-23 quant-ph
Multipartite entanglement theory with entanglement-nonincreasing operations
本文通过引入允许任意小纠缠增加的操作，扩展多方纠缠资源理论，证明转换率由二体纠缠熵决定，并实现三体纠缠向二体类比的约化。
2025-05-22 quant-ph
Enhancing teleportation via noisy channels: effects of the induced multipartite entanglement
该研究探究噪声信道下量子隐形传态与诱导多体纠缠的关系，发现产生更多GHZ型多体纠缠的信道能更好保护隐形传态保真度，表明多体关联可作为隐形传态额外资源。
2024-04-14 quant-ph
Scalable and modular generation of multipartite entangled states through memory-enhanced fusion
针对大规模多体纠缠态生成的挑战，本文提出利用光子互连实现内存增强的纠缠态融合，通过异步制备和单光子干涉成功创建并验证了远程量子内存模块间的四体W态纠缠，为分布式量子信息处理铺路。
2025-04-30 quant-ph
Scalable creation of long-lived multipartite entanglement
我们展示了基于可扩展方法的多体纠缠的确定性生成。四个量子比特被编码在$^{40}$ Ca $^+$中，存储在微结构分段的保罗陷阱中。这些量子比特通过激光驱动的成对门操作顺序纠缠。在这些之间，量子位寄存器通过离子穿梭操作动态地重新配置，其中离子晶体被分离和合并，并且离子被移入和移出固定的激光相互作用区。由三个成对纠缠门组成的序列产生四离子GHZ态$\vertψ\rangle=\tfrac{1}{\sqrt{2}}\left(\vert 0000\rangle+\vert 1111\rangle\right)$，并且全量子态层析显示Bell态保真度为94.4（3）\%。我们分析了这种态的退相干，并对空间分布的组分采用动态退耦合，使其在1.1~ s的存储时间内保持69（5）%的相干性.
2017-07-12 quant-ph
Witnesses of Genuine Multipartite Entanglement and Nonlocal Measurement Back-action for Raman-scattering Quantum Systems
University of South-Eastern Norway（挪威东南大学）
本文提出适用于W态的纠缠见证方法，通过违反数统计不等式验证多粒子纠缠，并通过拉曼散射光子检测实现，同时提出非局域测量反作用的不等式测试量子相干性。
2026-03-02 quant-ph
Deterministic multipartite entanglement via fractional state transfer across quantum networks
提出基于波包整形的分数量子态传输协议，在分布式量子架构中实现快速确定性的 Bell 态和多体 W 态制备，数值模拟表明其在当前实验平台上可行并分析了退相干影响。
2024-10-17 quant-ph
Photonic multipartite entanglement conversion using nonlocal operations
我们提出了一个简单的设置在量子网络的限制访问的多体纠缠态的转换。该计划使用非本地操作，使准备的状态是不等价的本地操作和经典的通信，但最重要的是不需要完全访问的状态。它基于一个灵活的线性光转换门，使用光子，非常适合扩展网络中的分布式量子计算和量子通信。为了说明该门的基本工作原理，我们重点讨论了将一个四比特纠缠团簇态转换成其他局域不等价的四比特态，如GHZ态和对称Dicke态.我们还展示了如何门可以被纳入扩展的图状态网络，并可以用来产生变量纠缠和量子关联没有纠缠，但非零量子不和谐。
2016-11-09 quant-ph
