On the negativity of the Wigner function as a measure of entanglement under quantum polarization converter devices
研究了量子偏振转换器件中非高斯态纠缠的度量--维格纳函数的负性的行为。我们比较分析了这个量与其他措施的纠缠在一个系统中的双模相干态的叠加。我们发现,(WF)可以被识别为一个量化的非高斯纠缠。
2021-01-22 quant-ph
Whole-device entanglement in a 65-qubit superconducting quantum computer
产生大尺度纠缠的能力是噪声中尺度量子(NISQ)器件中量子信息处理能力的重要来源。本文研究了在现有的超导量子器件上制备大数量量子比特纠缠量子态的可能性。我们在IBM Quantum 65-qubit $\textit{ibmq_manhattan}$设备和53-qubit $\textit{ibmq_rochester}$设备上准备了本征图状态,并应用了量子读出错误减轻(QREM)。检测到跨越每个完整设备的连接纠缠图,表明每个设备的整体上的二分纠缠。QREM的应用被证明增加了所有测量中观察到的纠缠,特别是,在$\textit{ibmq_rochester}$内发现的纠缠量子比特对的检测数量从总共58个连接对中的31个增加到56个。这项工作的结果表明,在两个最大的超导设备的日期完全二分纠缠。
2021-10-04 quant-ph
Detection loophole in measurement-device-independent entanglement witness
每一个纠缠量子态都存在一个纠缠见证。假设所涉及的测量设备是完美的,则纠缠见证算子的期望值的负性保证了相应状态的纠缠,即,所执行的测量实际上构成了所考虑状态的见证算子。在现实情况下,有两种可能的测量方法可以使过程偏离理想的过程。首先,可能执行错误的测量,其次,虽然测量算子被正确地实现,但是检测过程是有噪声的。纠缠见证者倾向于这两种缺陷。为了解决第一个问题,引入了与测量设备无关的纠缠见证者的概念。我们分析了“检测漏洞”的背景下,测量设备独立的纠缠证人,处理不精确的测量的第二个问题。我们获得了与测量设备无关的纠缠见证场景中的纠缠见证函数的上限,在该上限以下,对于给定的非理想探测器效率,可以保证纠缠,这可能涉及丢失事件和暗计数。
2020-04-20 quant-ph
Sequential measurement-device-independent entanglement detection by multiple observers
违反贝尔不等式证明了底层态必须以设备无关的方式纠缠,尽管可能存在一些不违反这种不等式的纠缠态。另一方面,对于每一个纠缠态,都可以找到一个称为纠缠见证的厄米算符,它可以通过依赖于器件的方法,通过一些局域测量来检测纠缠。这些方法对有损检测器来说是非常脆弱的。为了避免这些困难,测量设备无关的纠缠见证的基础上提出了一个半量子非局域博弈,原来是对有损检测器的鲁棒性。我们在这里使用这样一个独立于测量设备的纠缠见证来检测纠缠的情况下,纠缠对的一半是由一个单一的观察者,而另一半是与多个观察者执行测量顺序,独立,并保持尽可能多的纠缠。有趣的是,我们发现,成功的观察者谁可以检测纠缠测量设备无关,无论是相等的和不相等的锐度因子,是高于标准和贝尔不等式的纠缠检测方法,反映了其鲁棒性。分析了有序共享态的纠缠度。与其他情况不同,我们的研究还表明,在这种测量设备无关的情况下,纠缠接近最大值的状态,保持纠缠,直到两个连续的观察者,即使他们测量急剧。
2019-11-11 quant-ph
Device-independent demonstration of genuine multipartite entanglement
量子系统中的纠缠可以通过适当的纠缠见证所规定的测量来实验证明。然而,在实际设备中的测量的实施和它们的精确的理论建模之间的不可避免的失配通常导致不希望的假阳性纠缠检测的可能性。这种情况下,可以避免使用最近开发的设备无关的纠缠证人(DIEWs)的真正的多体纠缠。类似于贝尔不等式,DIEW仅假设在每个子系统上局部执行一致测量。不需要对测量设备进行精确描述。在这里,我们报告了一个实验测试的DIEW上多达6纠缠40Ca+离子。我们还证明了真正的多方量子非局域性之间的检测漏洞关闭多达六方。
2013-03-11 quant-ph
Effects of dipolar coupling on an entanglement storage device
量子计算需要有效的长期存储设备来保存量子态。这种存储设备的一个有吸引力的候选者是连接到公共耗散环境的量子位。共同的环境在这些量子位系统中产生了持续的纠缠。因此,这些系统有效地作为纠缠的存储设备。然而,共同环境的存在通常需要量子位的物理接近,因此导致量子位之间的直接偶极耦合。在这项工作中,我们研究了偶极耦合对环境诱导纠缠的总体影响,使用最近提出的波动调节的量子主方程[A。Chakrabarti和R. Bhattacharyya,Phys.Rev.A97,063837(2018)]。我们发现,非世俗的偶极耦合的结果在减少纠缠,因此存储设备的效率较低。我们还讨论了有效存储的性能,减轻了不利影响的偶极耦合上存储的纠缠。
2022-07-22 quant-ph
Swapping Intra-photon entanglement to Inter-photon entanglement using linear optical devices
我们提出了一个奇怪的协议,用于交换路径和偏振自由度的单个光子之间的光子内纠缠到两个空间分离的光子之间的光子间纠缠,从来没有相互作用。这是通过使用一个实验装置,包括三个合适的马赫-曾德尔干涉仪以及一些分束器,偏振旋转器和检测器。使用相同的设置,我们还演示了一个有趣的量子态传输协议,在Alice和Bob之间对称。重要的是,贝尔基歧视是不需要在交换和状态转移协议。我们的建议可以使用线性光学器件来实现。
2020-12-27 quant-ph
Device-independent entanglement quantification and related applications
我们提出了一种通用的方法来量化两部和多部纠缠在一个设备无关的方式,这意味着我们把一个下界的纠缠量存在于一个系统中的基础上观察到的数据,但独立于任何量子描述所采用的设备。我们得到的一些界限,如Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式或Svetlichny不等式,被证明是紧的。此外,与设备无关的纠缠量化可以作为许多任务的基础。我们特别表明,我们的方法提供了一个严格的方式来构建维证人,提供了新的见解的问题是否绑定纠缠态可以违反贝尔不等式,并可用于构建设备独立的纠缠证人涉及任意数量的当事人。
2013-05-14 quant-ph
Entanglement generation and degradation by passive optical devices
研究了损耗对连续变量纠缠光的干涉产生和传输的影响,重点研究了高斯态。基于吸收介质器件的量子态变换理论,利用相对熵测度对纠缠量进行了量化。计算了纠缠的上界和到可分高斯态集合的距离。与距离测度相比,该界可以大大高估纠缠度。特别是,它们没有显示出纠缠随着平均光子数的增加而急剧减少,就像距离测量一样。
2001-03-30 quant-ph
Measurement-device-independent entanglement and randomness estimation in quantum networks
检测由多方组成的量子网络中的纠缠是构建量子通信和计算网络的重要步骤之一。我们考虑一种情况,即用于本认证的测量设备未被表征。在这种情况下,众所周知,通过使用量子态作为测量设备的输入,可以检测任何纠缠态(称为测量设备无关的纠缠见证的情况)。在这里,我们超越了纠缠检测,并提供了估计量子网络中纠缠量的方法。我们还考虑了随机性认证的任务,并表明随机性可以在各种情况下进行认证,包括单部实验或只使用可分离状态的设置。
2017-05-01 quant-ph
Implementation of a Measurement-Device-Independent Entanglement Witness
纠缠态是量子信息处理的重要资源,在量子计算和量子通信等许多领域都有应用。传统的纠缠见证方法依赖于理想化的测量实现,由于检测不完善,可能会错误地将可分离态推断为纠缠态。受时移攻击思想的启发,我们构造了一种对传统纠缠见证过程的攻击,并证明了一个可分态可以被错误地识别为纠缠态。为了弥补这种检测漏洞,基于最近提出的一种与测量设备无关的纠缠见证方法,我们设计并实验验证了一种与测量设备无关的纠缠见证,用于多种两量子比特态的检测.通过新方案,我们证明了纠缠见证可以在没有检测漏洞的情况下实现。
2014-04-16 quant-ph
Measurement-Device-Independent Entanglement Witnesses for All Entangled Quantum States
证明纠缠的问题是量子信息处理应用的核心。求助于标准的纠缠见证者需要人们完全信任在纠缠态上执行的测量的实现,这可能是一个不合理的假设。受F. Buscemi [Phys. Rev. Lett. 108,200401(2012)],我们引入了测量设备无关的纠缠见证(MDI-EWs)的概念,它允许人们证明所有纠缠量子态与不可信测量设备的纠缠。我们将展示如何系统地获得这样的MDI-EWs从标准的纠缠证人。我们的建设导致MDI-EW是损失容忍,并可以与当前的技术实施。
2013-02-11 quant-ph
Detection devices in entanglement-based optical state preparation
我们研究了探测器件在基于纠缠态制备中的应用。特别是,我们考虑光学探测设备,如单光子灵敏度探测器,单光子分辨率探测器和探测器级联(重点是现实探测器的性能)。我们为这些设备的使用开发了一个广泛的理论。在基于纠缠的状态准备中,我们对子系统进行测量,因此我们需要这些测量的可测量性的精确界限(这与,例如,断层摄影,其中使用相同状态的集合来确定概率分布等)。为此,我们引入了置信度的准备,这也可以用来量化的性能检测设备在基于纠缠的准备。我们给出了一个一般的表达式为任意大小的探测器级联的检测到两个光子。我们发现,与一般的信念相反,级联并没有提供一个实际的优势,探测器与单光子分辨率在基于纠缠态的准备。
2001-02-20 quant-ph
Device-independent and semi-device-independent entanglement certification in broadcast Bell scenarios
本文在广播贝尔场景中强化贝尔非局域性激活,证明双量子比特态可产生真三体非局域性,并利用半定规划实现Werner态在几乎整个纠缠范围内的设备无关认证,同时扩展EPR导引至广播场景,为相关协议奠定基础。
2023-05-13 quant-ph
Semi-device independent random number expansion without entanglement
通过检验两个系统之间的经典相关破坏,可以在不使用经典统计方法的情况下对随机数进行扩展和验证。本文提出了一种新的无纠缠随机数扩展协议,该协议的随机性仅由二维量子见证破坏来保证。此外,我们只假设协议中使用的系统的维数有一个紧界,整个协议可以被看作是一个半设备无关的黑盒场景。与基于纠缠的设备无关随机数扩展协议相比,该协议更易于实现和测试。
2011-08-06 quant-ph
Exploiting quantum parallelism of entanglement for a complete experimental quantum characterization of a single qubit device
我们提出了第一个完整的实验量子层析表征的单量子比特设备实现了一个单一的纠缠输入状态。纠缠输入态在被测器件上量子并行地扮演着所有可能的输入态的角色。该方法可以简单地扩展到任何n量子比特设备,只需将整个实验设置复制n次。
2002-10-31 quant-ph
Resource-efficient measurement device independent entanglement witness
实验测量方案的不完善可能导致错误地识别或高估量子系统中的纠缠。最近的解决方案是定义对测量缺陷具有鲁棒性的方案-测量设备独立的纠缠见证(MDI-EW)。在这里,我们介绍了一种新的方法MDI-EW,它显着降低了实验的复杂性,适用于广泛的物理系统。该方案不需要预先描述量子态,无检测环洞,对经典通信具有鲁棒性,适用于所有纠缠量子比特态。我们专注于光子纠缠,实验产生和测试二分Werner态,改变纠缠从最大纠缠Bell态,过去的非局域态的约束,并下降到1/3的可分离的约束。我们见证了纠缠下降到接近0.4的纠缠态分数。这些结果可能是特别感兴趣的设备无关的量子随机数生成。
2015-10-05 quant-ph
Self-testing of Pauli observables for device-independent entanglement certification
我们提出了自我测试协议,以证明存在的泡利测量的最大纠缠态的局部尺寸$2^n$ $n\in\mathbb{N}$的张量积。这提供了在任意高维度上的信息完整测量的自测试。然后,我们表明,这可以用于设备无关的认证的所有二分纠缠态的纠缠利用连接到测量设备无关的纠缠证人和量子网络。这项工作扩展了一个更紧凑的平行工作在同一主题,并提供了所有需要的技术证明。
2018-12-03 quant-ph
On witnessing arbitrary bipartite entanglement in a measurement device independent way
实验检测给定两体系统任意态的纠缠对于探索量子信息的许多领域是至关重要的。但是,如果认为态的制备过程是忠实的,则这种检测应该以与设备无关的方式进行,以避免将可分离态检测为纠缠态。最近开发的以独立于测量设备的方式检测二分纠缠的方案[Phys. Rev. Lett { \bf 110},060405(2013)]确实需要关于状态的信息。在这里,通过使用Auguisiak et al.的两量子比特态的通用纠缠见证方案[Phys.Rev.A { \bf 77},030301(2008)],我们以测量设备无关的方式提供了一种两量子比特态的通用检测方案。我们提供了一套通用的证人运营商检测NPT-ness(负下部分转置)的状态在测量设备无关的方式。我们猜想对于PPT(positive under partial transpose)纠缠态,不存在这样一个普适的纠缠见证.我们还分析了一些实验方案的鲁棒性,这些实验方案在输入(来自裁判)以及参考文献[Phys. Rev. Lett { \bf 110},060405(2013)]中设想的测量算子中的噪声的影响下,以独立于测量设备的方式检测纠缠。
2017-01-11 quant-ph
A device for feasible fidelity, purity, Hilbert-Schmidt distance and entanglement witness measurements
提出了一种通用的测量装置模型,该装置能够直接测量两个一般不相关混合态的保真度、重叠度、纯度和Hilbert-Schmidt距离等常用量子态特性。此外,对于两个关联的混合态,测量实现了Werner可分性判据的纠缠见证。为了确定这些可观测量,只需要估计一个参数-干扰的可见性。讨论了在腔QED、囚禁离子和电磁感应透明实验中的实现。
2001-08-27 quant-ph
Noisy quantum input loophole in measurement-device-independent entanglement witnesses
纠缠见证是一种有效的方法,可以在实验室中局部检测纠缠,而无需事先知道完整的密度矩阵。然而,可分离的状态可以被错误地指示为纠缠在这样的检测中存在错误的测量或检测器中的损失。独立于测量设备的纠缠见证者(MDI-EWs)即使在错误的测量和特定类型的有损检测器下也不会检测到假纠缠。在使用MDI-EW忠实地检测纠缠的情况下,一个关键的假设是产生“量子输入”的准备设备是完美的,并且在它们的传输期间没有噪声,“量子输入”是附加到要检测其纠缠的量子态的输入。在这里,我们放松了这些假设,并提供了一个通用的框架来研究噪声对量子输入的影响,调用均匀和非均匀噪声模型。在均匀噪声映射上,我们得到了保持MDI-EW特征的充分条件。我们发现,在非均匀和纠缠噪声的背景下,假纠缠检测是可能的,即使是MDI-EW。我们还研究了局域噪声的各种范例模型,并找到了在Werner态类中揭示纠缠的条件。
2020-12-16 quant-ph
Local marginals ameliorate device independent witnessing of genuine entanglement
我们考虑的问题,确定真正的多体纠缠的存在,通过破坏Mermin的贝尔型不等式(MI)。虽然MI的破坏不能证明真正的非定域性的存在,但只要破坏严格大于$2\sqrt{2}$,就可以证明真正的三方纠缠。在这里,我们表明,MI足以作为真正的纠缠见证,即使当它的值是$2\sqrt{2}$,如果至少有两个本地的边缘分布是不完全随机的本地希尔伯特空间维数的至少一个子系统是2。因此,本地边缘足以作为半设备独立的真正的纠缠见证。这在某种意义上是有趣的,因为复合系统的局部属性可以帮助识别其全局属性。此外,分析从Mermin多项式构造的另一个量,我们表明,真正的纠缠认证任务的相关MI违反等于$2\sqrt{2}$,实际上可以完全设备无关。
2017-01-28 quant-ph
Device-independent entanglement-based Bennett 1992 protocol
在本文中,我们提出了一个新的连接Bennett 1992协议和一个贝尔不等式。这使我们能够将通常的测量和测量协议扩展到其基于纠缠的公式。我们利用最近的结果在设备无关的量子密钥分发的框架提供了一个简单的,模型无关的,新的协议的安全性证明。实际执行该计划所需的最低效率是迄今报告的最低效率。
2012-10-05 quant-ph
Measurement-device-independent quantification of irreducible high-dimensional entanglement
纠缠维数的证明在量子系统的表征中具有重要意义。最近,有人指出高维态的量子关联可以用一系列低维态来模拟。这样的问题可能会使现有的表征协议变得不可靠--观察到的纠缠可能不是真正的高维纠缠。在这里,我们引入了不可约纠缠的概念,以捕获其维度,这是不可分解的低维纠缠系统的序列。我们证明了这个新的功能可以检测到一个测量设备无关的方式与纠缠见证协议。为了证明这种技术的实用性,我们将其应用于一个三维二体态的实验,结果证明了(至少)三维不可约纠缠的存在。
2020-06-19 quant-ph
Testing Quantum Devices: Practical Entanglement Verification in Bipartite Optical Systems
本文提出了一种测试量子信息处理器件(如量子存储器、隐形传态器件、信道和量子密钥分发协议)量子行为的方法。量子行为的测试可以被描述为有效纠缠的验证。必要的可分性准则制定的期望值的矩阵结合部分转置映射。我们的方法旨在减少纠缠验证的资源。一个特定的协议的基础上相干态和零差检测被用来说明该方法。一个可能的测试存储器的量子性质使用两个非正交的信号状态自然出现。此外,根据斯托克斯算子对测量过程的仔细检查揭示了涉及相位参考光束的量子密钥分发的安全威胁。
2008-03-06 quant-ph
Device-independent witnesses of genuine multipartite entanglement
我们考虑的问题,确定是否真正的多体纠缠产生的实验中,而不依赖于所观察到的系统或测量进行的表征。我们提出了一个n部不等式,该不等式满足于所有通过测量可分量子态产生的关联,但它可以被n部纠缠态,如GHZ态所破坏。与传统的纠缠见证相反,这个不等式的违反意味着状态不是独立于希尔伯特空间维度和测量算子的可分的。然而,违反这个不等式并不意味着真正的多方非定域性。我们更一般地展示了如何识别真正的三方纠缠在一个设备无关的方式可以通过半定规划来解决的问题。
2011-09-05 quant-ph
Closing loopholes of measurement-device-independent nonlinear entanglement witnesses
本文研究测量设备无关非线性纠缠见证(MDI-NEWs)在检测漏洞和额外量子输入噪声两类实验故障下的响应,给出保证纠缠的效率界限,并识别出仍可保证纠缠的噪声类型,同时比较其与线性对应方法的鲁棒性。
2022-03-14 quant-ph
Optomechanical devices, entanglement and teleportation
本文研究连续变量系统,探讨光学机械装置中激光场与宏观机械振子通过辐射压力的相互作用,分析量子 teleportation 的优化问题,并预测机械模式与输出场 Stokes 侧带之间的稳健纠缠。
2026-05-13 quant-ph
Tripartite entanglement detection through tripartite quantum steering in one-sided and two-sided device-independent scenarios
在目前的工作中,我们研究了在两种类型的部分设备无关的情况下,由每一侧的两个局部二分测量产生的量子关联的三方量子操纵:$1$侧设备独立场景,其中一方执行不可信测量,而其他两方执行可信测量,以及$2$侧设备独立场景,独立场景,其中一方执行可信测量,而其他两方执行不可信测量。我们证明了三方转向在$2$侧设备无关的情况下是弱于三方转向在$1$侧设备无关的情况下,通过使用两个家庭的量子相关。也就是说,这两个家庭的量子关联在$2$侧设备无关的框架检测三方纠缠通过三方转向为一个更大的区域比在$1$侧设备无关的框架。结果表明,在$2$ -sideddevice-independent场景中,三重转向意味着$2\times 2 \times 2$量子系统中存在真正的三重纠缠,即使关联并不表现出真正的非定域性或真正的转向.
2018-07-18 quant-ph
Quantifying Multipartite Quantum Entanglement in a Semi-Device-Independent Manner
我们提出了两种半器件无关的方法,能够量化未知的多体量子纠缠实验,其中必须事先知道的唯一信息是量子尺寸,起关键作用的概念是非退化的贝尔不等式。具体地说,利用多体贝尔不等式的非简并性,我们得到了目标量子态纯度的有用信息。结合目标态和纯产物态之间的最大重叠的估计和纠缠的几何测度的连续性,我们将证明,纯度的信息允许我们给出这种纠缠测度的下限。此外,我们发现,上述结果的不同组合也转换为相对熵的纠缠下界。作为演示,我们将我们的方法应用于具有MABK不等式的五体量子比特系统,并证明了当Bell值大于3.60时,可以得到有用的纠缠几何度量下界,当Bell值大于3.80时,可以得到纠缠相对熵的下界,其中Tsirelson界为4.
2020-09-18 quant-ph
Measurement-device-independent quantification of entanglement for given Hilbert space dimension
我们解决的问题有多少纠缠可以证明从所观察到的相关性和知识的希尔伯特空间维度的测量系统。我们关注的情况下,这两个系统是已知的量子位。对于几种相关性(尽管不是所有相关性),可以证明与状态层析成像相同的纠缠量,但假设较少,因为没有对测量进行任何假设。我们还给出了量子密钥分发的安全性证明,而无需对测量值作任何假设。我们讨论了这种情况下探测器效率低下如何影响纠缠量和量子密钥分发(QKD)的安全性。
2016-04-26 quant-ph
The Schmidt number of a quantum state cannot always be device-independently certified
量子基础和量子信息理论面临的最大挑战之一是描述纠缠与贝尔不等式违反之间的关系。众所周知,在特定的情况下,这两个可以表现出不同的行为,从限制贝尔场景中纠缠量子态的局部隐变量模型,到最大违反贝尔不等式不符合最大纠缠。本文提出了一个简单的证明,证明了存在量子态,其纠缠度(用施密特数测量)不能对任意数量的拷贝进行与设备无关的连续测量.而更大的问题是:\textit{can the presence of entanglement always be device-independently certified?}仍然开放,我们提供的证据表明,量化纠缠设备独立并不总是可能的,甚至超出了标准的贝尔场景。
2020-03-31 quant-ph
Device-independent detection of genuine multipartite entanglement for all pure states
我们发现,真正的多体纠缠的所有多体纯态在任意有限维可以检测到在一个设备无关的方式,采用二分贝尔不等式的状态,确定性地产生从初始状态通过本地操作。这导致了一个有效的计划,为大类的多体状态,相关的量子计算或凝聚态物理,包括集群状态和基态的阿弗莱克-肯尼迪-利布-田崎(AKLT)模型。对于集群状态,真正的多体纠缠的检测仅涉及对恒定数量的系统的测量,其开销与系统大小呈线性关系,而对于AKLT模型,开销是多项式的。在所有情况下,我们的方法显示出对实验缺陷的鲁棒性。
2018-09-07 quant-ph
Experimental Entanglement Quantification for Unknown Quantum States in a Semi-Device-Independent Manner
本文提出基于非简并贝尔不等式的半设备无关方法,仅利用实验概率分布和量子维度先验知识即可量化未知量子态纠缠,并在qutrit-qutrit和三量子比特系统上实验验证了形成纠缠、蒸馏纠缠及几何纠缠度量。
2020-10-19 quant-ph
Certification of Genuine Multipartite Entanglement with General and Robust Device-independent Witnesses
真实的多体纠缠是最强的纠缠类型,是量子信息处理的重要资源。检测真正的多体纠缠的标准方法,例如,纠缠见证、状态层析成像或量子态验证需要希尔伯特空间维度的全部知识和测量设备的精确校准,这通常难以在实验中获得。克服这些问题的最根本的方法是完全基于实验中收集的测量结果的Bell相关性来检测纠缠,即设备无关(DI)。然而,这是很难证明真正的纠缠的实际多体状态,用这种方式,甚至更难以量化,由于难以识别最佳的多体贝尔不等式和协议容忍状态杂质。本文利用二分贝尔不等式,探索了一种通用的、鲁棒的DI方法,该方法可以应用于任意有限维的各种实际多体量子态.我们的方法使我们既可以证明真实的多体纠缠的存在,并量化它。几个重要的类纠缠态的测试与此方法,导致真正的纠缠态的检测。我们还证明了真正的多体纠缠在弱纠缠GHZ态,从而表明该方法同样适用于较低的标准状态。
2021-08-29 quant-ph
Device-Independent Test for Genuine Multipartite Entanglement
我们研究了真实多体纠缠(GME)的先验检测概率。即使一个人不知道的基础上,其中一个国家是由一个源,如何一个通道去相干它或关于非常工作的检测器使用,我们发现,它是可能的,以合理的高概率检测GME在一个可行的方式。我们表明,通过一定的可分性标准,GME可以检测到的测量设备无关的方式。我们的方法提供了几个应用程序时,例如状态层析成像是不可能的或过于苛刻,是一种工具,以调查多粒子量子密码协议的安全问题。
2013-01-28 quant-ph
Weak randomness in device independent quantum key distribution and the advantage of using high dimensional entanglement
我们表明,在设备无关的量子密钥分发协议的随机性的隐私是至关重要的。对于次线性测试样本大小,即使窃听者最轻微的猜测概率也会完全危及安全性。我们表明,利用测试样本和测量选择的组合攻击,即使是线性大小的测试样本和其他设备独立的安全考虑,也会损害安全性。我们显式地推导出检索安全性所需的样本大小作为随机性质量的函数。我们证明,利用真正的高维系统的功能,可以减少这种弱点,并提供设备独立的安全性更强大的弱随机性源。
2013-09-11 quant-ph
Entanglement verification with realistic measurement devices via squashing operations
量子信息科学中的许多协议和实验都是用量子比特的简单测量来描述的。然而,在实际的实现中,精确的描述是更困难的,并且使用更复杂的可观测量。问题是,如果考虑到现实模型和简化模型之间的差异,简化描述中的纠缠主张是否仍然成立。我们表明,一个积极的纠缠声明仍然有效,如果一定的正线性映射连接的两个描述-一个所谓的挤压操作-存在,那么纠缠量的下限也是可能的。我们将我们的结果仅使用阈值探测器的光子的偏振测量,并推导出程序下,多光子事件可以忽略不计。
2009-09-23 quant-ph
Entanglement transformation at dielectric four-port devices
量子通信方案广泛使用介质四端口器件作为构建光学量子信道的基本元件。由于因果关系的原因,介电常数必然是频率的复函数,因此介电常数是噪声量子信道的典型示例,其中量子相干性将不被保留。基于唯象电动力学的量子化,我们构造了输出量子态到输入量子态之间的变换,而不加频率限制。完全变换的量子态的知识使我们能够计算输出量子态中包含的纠缠。我们将该方法应用于量子通信中的一些典型例子。
2000-10-13 quant-ph
Entanglement criterion independent on observables for multipartite Gaussian states based on uncertainty principle
量子纠缠的局域测不准关系(LUR)判据是最近发展起来的,它依赖于所选择的观测量。本文应用不确定原理,给出了一个多体高斯态的纠缠判据,该判据用最小优化计算机程序实现,且与粒子数无关。
2018-01-09 quant-ph
Device-independent Certification of One-shot Distillable Entanglement
本文提出首个可操作的设备无关纠缠认证协议,通过经典交互测试未表征纠缠源,在容忍噪声的条件下认证剩余量子态具有大量一次性可蒸馏纠缠,从而实现对现实纠缠源的测试与基准化。
2019-03-26 quant-ph
Device-independent certification of multipartite entanglement using measurements performed in randomly chosen triads
我们考虑通过在随机选择的三元组中进行局部测量来证明非Bell局部相关性的问题,即,三个相互无偏的基础上,一个多体格林伯格-霍恩-蔡林格状态。我们的主要兴趣在于调查的可行性,使用这些相关性,以证明多体纠缠在一个设备无关的设置。与以前的作品相比,我们的数值结果的八分方案表明,如果每个三元组是随机的,但根据Haar措施统一选择,一个总是(除了可能为一组措施零)发现贝尔不等式违反相关。事实上,其中相当一部分甚至足以以与设备无关的方式揭示各种高阶纠缠。特别是,对于三方和四方的特定情况下,我们的结果-从半定规划-表明,这些随机产生的相关性总是揭示,即使在存在不可忽略的白噪声量,真正的多体纠缠这些国家拥有。换句话说,提供本地校准可以进行到良好的精度,一个设备独立的认证,真正的多体纠缠包含在这些国家,在原则上,也可以在实验情况下进行,而无需共享一个全球参考系。
2020-08-29 quant-ph
Device-Independent Certification of Multipartite Distillable Entanglement
该研究提出一种设备无关方法,用于认证量子网络中多部分态的可蒸馏纠缠,无需依赖组件的物理实现。
2024-09-06 quant-ph
Possible realization of entanglement, logical gates and quantum information transfer with superconducting-quantum-interference-device qubits in cavity QED
我们提出了一个方案,通过将超导量子干涉器件(SQUID)放置在微波腔中,实现两个量子比特的最大纠缠态、受控相移门和SWAP门。我们还展示了如何将量子信息从一个SQUID量子比特转移到另一个SQUID量子比特。该方案不需要在SQUID和腔之间传递量子信息,只需要虚激励腔场,从而大大放宽了对腔的品质因数的要求。
2014-03-17 quant-ph
Semi-device-independent certification of entanglement in superdense coding
超密集编码是量子信息科学中的一种典型协议,其采用量子通信信道来更有效地发送经典信息。正如我们在这里所展示的,它可以被理解为准备和测量实验的一个特殊情况,这种情况因其基本和实际应用而引起了越来越多的关注。制定超密集编码作为一个准备和测量方案,使我们能够提供一个半设备独立的纠缠证人,显着提高了以前的测试。此外,我们还展示了如何适应我们的结果到自我测试的最大纠缠态,也提供了一个半定的程序制定允许有效地优化,任何共享的量子态,成功的概率在超密集编码协议。
2021-03-22 quant-ph
Entanglement of particles versus entanglement of fields: independent quantum resources
该研究针对量子纠缠概念的认知矛盾,在第一、第二量子化框架下分析不同纠缠定义,通过实例证明粒子纠缠与场纠缠是可独立存在的不同量子现象,为量子技术利用两类独立纠缠资源提供了理论支撑。
2023-05-03 quant-ph
Entanglement, coherence and charging process of quantum batteries
量子设备是可以探索量子现象的系统,例如纠缠或相干,以提供与经典对应物相关的一些增强性能。特别是,量子电池是使用纠缠作为其在充电中的高性能的主要元素的设备。在本文中,我们探讨了量子电池的性能及其与充电过程中产生的纠缠量的关系。通过使用两个和三个电池的一般方法,我们的研究结果表明,纠缠不是量子电池的主要资源,其中存在非平凡的相关性-相干性权衡作为这种量子器件的高效率的资源。
2020-10-31 quant-ph
Genuine multipartite entanglement is not necessary for standard device-independent conference key agreement
Inria, ENS de Lyon(法国国家信息与自动化研究所,里昂高等师范学院);University of York(约克大学);University of Bristol(布里斯托大学);King's College London(伦敦国王学院)
本文提出了一种无需多体纠缠的设备无关会议密钥协议,通过单次联合贝尔不等式违反实现与双体协议串联相同的安全速率。
2025-11-27 quant-ph
Quantum bounds on multiplayer linear games and device-independent witness of genuine tripartite entanglement
在这里,我们研究多人线性游戏,XOR游戏的自然推广到多个结果。我们推广了最近提出的一个有效的可计算的界限,在一个游戏矩阵的范数,2-玩家游戏的量子值与$n$球员的线性游戏。作为一个例子,我们将著名的CHSH博弈的推广的量子值绑定到$n$参与者和$d$结果。我们还应用该约束以一种简单的方式表明,任何非平凡的功能盒,这可能导致平凡化的通信复杂性在多方的情况下,不能实现在量子力学。然后,我们提出了一个系统的方法来获得真正的三方纠缠的设备独立的证人。
2015-11-17 quant-ph
Exploring Bell inequalities for the device-independent certification of multipartite entanglement depth
为设备无关的表征开发的技术允许人们在不假设其内部工作的任何知识的情况下证明量子系统的某些物理特性。然而,这种认证往往依赖于雇用满足特定利益财产的独立于设备的证人。在这项工作中,我们考虑了一个单参数族的多体,两个设置,两个结果的贝尔不等式,并证明了它们在多大程度上适用于设备无关的认证真正的多体纠缠(以及因此的纠缠深度)存在于某些众所周知的多体量子态中,包括具有不平衡权重的广义Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态,平衡GHZ态和$W$态的高维推广。作为我们研究的一个副产品,我们发现,与成熟的结果相比,提供琐碎的量子比特测量是允许的,全相关贝尔不等式也可以用来证明弱纠缠非平衡重量GHZ态的非定域性。此外,基于GHZ佯谬,我们还证明了如何构造双设置、双输出的贝尔不等式,以证明各种图态的纠缠深度,包括环图态、全连通图态和一些线性图态等.
2019-07-02 quant-ph
Fault-Tolerant One-Shot Entanglement Generation with Constant-Sized Quantum Devices in the Plane
University of Copenhagen(哥本哈根大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文提出一种在平面中利用常规模量子设备生成远距离纠缠的协议,该协议在局部随机Pauli噪声下能稳定生成高保真度的贝尔对,且操作时间恒定。
2026-04-07 quant-ph
Detecting genuine multipartite entanglement in steering scenarios
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向是介于纠缠和贝尔非局域性之间的一种量子非局域性形式。EPR操纵是用于量子密钥分发的资源,其仅在一侧上是设备独立的,因为当一方的设备未被表征而另一方的设备被完全表征时,其证明二分纠缠。在这项工作中,我们引入了两种类型的真正的三方EPR-转向,并推导出两个转向不等式来检测它们。在一个半设备无关的情况下,只有两个方面的尺寸被假定,违反这些不等式之一的相关性也证明了真正的三方纠缠。已知当且仅当Alice的测量设置不兼容时,Alice可以向Bob演示二分EPR转向。我们证明,量子关联也可以检测三方EPR转向从爱丽丝到鲍勃和查理,即使查理的测量设置是兼容的。
2016-09-28 quant-ph
Entanglement generation in continuously coupled parametric generators
我们研究了一个紧凑的纠缠源。该器件由一对线性耦合的非线性波导组成,通过简并参量下转换进行工作。对于输入端的真空态,利用广义压缩方差和对数负性来量化输出光束的非经典性和纠缠度。讨论了器件在不同动力学状态下的压缩和纠缠产生。
2003-02-03 quant-ph
Towards practical device-independent quantum key distribution with spontaneous parametric downconversion sources, on-off photodetectors and entanglement swapping
设备无关的量子密钥分发(DIQKD)保证了密钥的无条件安全性,而不需要对所使用的设备的内部工作方式进行假设。它使用贝尔不等式的无漏洞违反来实现。在实践中实现DIQKD的主要挑战是检测漏洞问题,这是固有的光子测试贝尔不等式在有损信道。我们重新审视Curty和Moroder [Phys.Rev.A84,010304(R)(2011)]的提议,使用基于线性光学的纠缠交换中继(ESR)来解决这个问题。我们考虑纠缠源和光电探测器的现实模型;更确切地说,(a)基于具有无限高阶多光子分量和多模光谱结构的脉冲自发参量下转换(SPDC)源的偏振纠缠态,以及(b)具有非单位效率和非零暗计数概率的开关光电探测器。我们表明,基于ESR的计划是强大的对上述缺陷,并使积极的关键率在距离远大于什么是可能的,否则。
2016-01-13 quant-ph