Algebraic metrology: Pretty good states and bounds
我们研究量子精密测量使用李代数方法的一类哈密顿量,包括本地和最近邻相互作用哈密顿量。使用这个李代数公式,我们确定并构建高度对称的状态,承认海森堡标度在没有噪声的情况下,在精度,并调查其性能存在噪声。为此,我们进行了数值标度分析,并推导出上界的量子费舍尔信息。
2015-08-25 quant-ph
Pretty good state transfer via adaptive quantum error correction
我们研究了量子纠错(QEC)在实现一类$1$ -d自旋哈密顿量的量子态转移中的作用.我们将状态转移问题重新定义为在底层量子信道上的信息传输问题,提出了一种自适应QEC协议,该协议实现了很好的状态转移。使用自适应恢复和近似QEC代码,我们获得了明确的分析和数值结果的保真度的传输理想和无序$1$ -d海森堡链。在无序链的情况下,我们研究了跃迁振幅的分布,这反过来又量化了潜在的量子信道中的随机噪声。我们的分析有助于我们适当地修改QEC协议,以确保很好的状态转移小的无序强度,并表明一个阈值,超过该阈值QEC并没有帮助提高状态转移的保真度。
2018-11-08 quant-ph
The pretty bad measurement
针对量子态鉴别问题的输局变体,研究者定义了pretty bad measurement,证明其与pretty good measurement在各自任务中均优于盲猜,并将其应用于量子态异常检测以规避差量子比特。
2025-05-20 quant-ph
Haar-random and pretty good measurements for Bayesian state estimation
本文研究Haar随机基和pretty good measurement在贝叶斯态估计中的应用,推导了纯态均匀系综的平均保真度边界,发现unitary 2-design能有效近似Haar随机酉算子,并利用Petz recovery map证明单次更新可提供良好的贝叶斯均值估计。
2024-06-05 math-ph math.MP quant-ph
The Limits of Quantum State Transfer for Field-Free Heisenberg Chains
在一维海森堡链中,我们证明了不存在耦合强度集合使得在不添加磁场的情况下,演化在链的两端之间完美地转移量子态。为了代替完美传输,我们考虑了一系列实现高质量传输的选择,无论是在有限的时间内,还是通过“相当好”的传输,其中一个人等待很长时间,希望任意接近完美传输。在试图工程任意准确的传输,我们探索一种新的范式,有利于时间估计实现任何目标的准确性$ε$的传输。
2022-07-15 quant-ph
Violation of Bell inequality for thermal states of interaction qubits via a multi-qubit Heisenberg model
研究了多量子位海森堡模型中量子位热态对贝尔不等式的违反,并讨论了热态对温度和外磁场的影响。与纠缠态不同,这种破坏不能通过增加温度或磁场来实现。发现破坏的阈值温度小于纠缠的阈值温度。我们还考虑了一个现实的腔QED模型,这是一个特殊的情况下,多量子比特海森堡模型。
2002-02-27 quant-ph
Teleportation via thermally entangled state of a two-qubit Heisenberg XX chain
我们发现,利用两量子比特海森堡XX链的热纠缠态作为资源,可以实现比任何经典通信协议更好的保真度的量子隐形传态。然而,具有更大量的热纠缠的热状态不一定产生更好的保真度。它取决于两量子比特海森堡XX模型的谱中可分态和最大纠缠态之间的混合量。
2002-05-03 quant-ph
Thermal Entanglement between Alternate Qubits of a Four-qubit Heisenberg XX Chain in a Magnetic Field
研究了在均匀磁场B作用下,四比特海森堡XX链中两个交替量子比特的纠缠。研究发现,当B接近于零时,交替量子比特之间不存在热纠缠。在一定范围内,磁场可以诱导出反铁磁和铁磁纠缠。在零温附近,随着磁场B的增加,纠缠度经历了两次突变。这是由于基态的变化。这种新的性质可以作为量子纠缠开关。系统中的各向异性也会导致两个交替量子比特之间的纠缠。
2005-01-10 quant-ph
Analytical results for entanglement in the five-qubit anisotropic Heisenberg model
在不使用Bethe Answer的情况下,我们求解了五量子比特各向异性海森堡模型的本征值问题,并给出了两个最近邻量子比特纠缠和混合的解析结果。对于零(有限)温度的情况,纠缠在Delta=(Delta>1)处达到最大值,Delta是各向异性参数。相反,对于零(有限)温度的情况,混合度在Delta=1(Delta>1)处取其最小值。
2004-07-29 quant-ph
Quantum teleportation via two qubit Heisenberg XY chain - Effects of anisotropy and magnetic field
本文研究了各向异性对两量子比特Heisenberg XY链在热平衡时的纠缠度的影响,该纠缠度可作为标准量子隐形传态的传输资源.我们证明了通过调节外部磁场强度超过某个临界强度所产生的非零热纠缠是一种有用的资源。我们还考虑了通过两个两量子比特海森堡XY链的纠缠隐形传态。
2004-07-17 quant-ph
Teleportation via thermally entangled state of a three-qubit Heisenberg XX ring
我们考虑了利用三比特海森堡XX环的热纠缠态作为资源的量子隐形传态。我们的研究揭示了量子纠缠的有趣的方面,而不是由状态的成对热并发反映。特别是,两个不同的W态对的混合物,导致相同的并发,可以产生非常不同的平均隐形传态能力。
2003-02-12 quant-ph
Three-qubit Thermal Entanglement via Entanglement Swapping on Two-qubit Heisenberg XY chains
本文利用Zukowski { \it et al.}的纠缠交换方案,研究了三量子比特类GHZ热态的产生. [Ann. N. Y. Acad. Sci. { \bf 755},91(1995)]到三对双量子位海森堡XY链。通过分析量子纠缠态作为Karlsson { \it et al.}的量子隐形传态协议中的资源时的量子隐形传态保真度,研究了三量子比特纠缠态的质量. [Phys.Rev.A { \bf 58},4394(1998)]。我们发现,即使在原来的两个量子比特状态的热噪声被放大的纠缠交换过程中,我们仍然能够实现非经典的各向异性海森堡XY链在越来越高的温度下,通过调整外部磁场的强度。这对量子计算机的固态实现具有积极意义。
2005-06-20 quant-ph
Entanglement Creation and Storage in Two Qubits Coupling to an Anisotropic Heisenberg Spin Chain
研究了两个自旋量子比特同时耦合到各向异性海森堡XXZ自旋链环境中时纠缠度的时间演化。如果磁场大于临界值,则可以产生两个自旋量子比特的纠缠,并且纠缠是时间的周期函数。如果两个自旋量子比特处于Bell态,即使在磁场很大的情况下,纠缠也可以以相对大的值存储。
2010-06-15 quant-ph
Entanglement teleportation via thermally entangled states of two-qubit Heisenberg XX chain
最近,纠缠隐形传态已在物理学评论Lett。84,4236(2000)。本文研究了两量子比特海森堡XX链的两个热纠缠态的纠缠隐形传态。我们建立了量子纠缠隐形传态所需满足的条件。对于某一固定强度的交换耦合,所需的最小热纠缠量是磁场和温度的函数。
2002-05-15 quant-ph
Quantum teleportation via a two-qubit Heisenberg XXZ chain-effects of anisotropy and magnetic field
研究了在非均匀磁场作用下通过两量子比特海森堡XXZ链实现的量子隐形传态。我们首先考虑了纠缠态的隐形传态,然后重点研究了不同条件下的隐形传态保真度。各向异性和磁场的影响,均匀和不均匀的,进行了讨论。我们还发现,尽管纠缠隐形传态确实需要纠缠的量子信道,但最小纠缠的非零临界值并不总是必要的。
2008-08-18 quant-ph
Magnetic field effects on the optimal fidelity of standard teleportation via the two qubits Heisenberg XX chain in thermal equilibrium
研究了外磁场作用下含磁性杂质的两量子比特海森堡XX链,计算了通过热平衡态实现标准量子隐形传态的最佳保真度.研究发现,磁性杂质和外加磁场的共同作用可以无限制地提高纠缠和量子隐形传态的临界温度。揭示了两种临界温度之间的关系。
2003-12-15 quant-ph
Achieving Heisenberg Scaling on Measurement of A Three-Qubit System via Quantum Error Correction
在多体量子系统中,观测者所能获得的量子费舍尔信息易受退相干的影响。因此,量子增强计量学,如海森堡标度,通常无法实现。通过两种不同的方法,我们证明了在一定的近似下,通过周期性的量子纠错修正,我们可以在一个三量子比特的Tavis-Cumming模型中实现海森堡标度化.本文还讨论了任意原子数情形的推广。
2022-12-02 quant-ph
The swap operation in the two-qubit Heisenberg XXZ model-effects of anisotropy and magnetic field
本文研究了非均匀磁场作用下两量子比特各向异性XXZ模型中的交换操作。我们建立了交换操作可行的各向异性参数的范围。分析了非均匀场引起的交换误差。
2008-08-19 quant-ph
Towards the Heisenberg limit in microwave photon detection by a qubit array
使用解析可解模型,我们表明,基于量子位阵列的探测器可以实现在检测单光子的基本海森堡极限。在超导量子比特的情况下,这为重要的微波范围内的量子传感和通信开辟了新的机会。
2021-06-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Heisenberg limited measurements with superconducting circuits
我们描述了一个包含在单模腔中的N个超导量子比特的组件。在色散状态下,腔场和每个量子位之间的相关性导致量子位之间的有效相互作用,可以用于动态地生成最大纠缠态。只有集体操作,我们展示了如何创建最大纠缠的量子态,以及如何使用这些状态,以达到海森堡极限的量子比特偏置控制参数(门电荷的电荷量子比特,外部磁通量的rf-SQUID)的确定。
2006-04-17 quant-ph
Anisotropy and Magnetic Field Effects on the Genuine Multipartite Entanglement of Multi-Qubit Heisenberg {\it XY} Chains
研究表明,对于两量子比特海森堡XY模型,通过调节外部磁场超过某个有限的临界强度,各向异性和磁场可以一起用于产生任何有限温度下的纠缠。这个有趣的结果来自于使用Wootters并发度的分析,Wootters并发度是两个量子比特状态的纠缠的可计算度量。最近,Mintert { \em et al.}提出了Wootters并发多体状态的推广。这些MKB并发具有数学性质,使人们能够理解这种特征行为的起源。本文首先利用MKB共存研究了各向异性和磁场对四量子比特海森堡XY链多体热纠缠的影响。我们表明,该模型表现出的特征行为类似于双量子比特模型。此外,我们表明,这可以再次理解使用相同的数学属性。接下来,我们证明了六量子比特海森堡XY链也具有使其具有特征行为所必需的性质。最重要的是,可以直接测量纯态的多体MKB共存。这可能为我们的猜想提供了实验验证,即对于任何偶数量子比特的海森堡XY链,通过施加足够大的磁场,总是可以在任何有限温度下获得非零的真正的多体纠缠。
2007-05-03 quant-ph
Qubit flip game on a Heisenberg spin chain
我们研究了一个量子版本的硬币翻转游戏中使用的控制参数的海森堡模型中的哈密顿。此外,我们通过引入辅助自旋来扩展这个游戏,这些辅助自旋可以用来改变系统的行为。我们表明,一个球员知道的复杂结构的系统用于实现游戏可以使用这些知识,以获得更高的平均回报。
2011-08-02 quant-ph
Time-local Heisenberg-Langevin equations and the driven qubit
利用时间定域Heisenberg-Langevin方程导出了受驱动玻色子系统与玻色子环境相互作用的时间定域主方程。由于系统与环境相互作用的线性度丧失,驱动量子比特的扩展失败了-除了弱激发。我们发现,一个报告的时间本地主方程的驱动量子位是不正确的。作为一个推论,我们的演示,我们还发现奇怪的渐近行为的“重新包装”的时间局部动力学驱动到一个远离平衡的稳定状态的系统:密度算子变得稳定,而与时间相关的系数振荡(周期性奇点)永远。
2016-05-09 quant-ph
Designing pretty good state transfer via isospectral reductions
我们提出了一个算法来设计网络,具有相当好的状态转移(PGST),这是感兴趣的高保真度的信息传输在量子计算。迄今为止,PGST网络的实现主要依赖于非常特殊的网络几何形状或施加的条件,如超越现场电位。然而,最近显示[Eisenberg等人,arXiv:1804.01645],PGST通常在网络的本征向量和其特征多项式$P$的因子$P_{\pm}$满足某些条件时出现,其中$P_{\pm}$对应于在输入和目标站点上具有$\pm 1$奇偶性的本征向量。我们结合这一结果与所谓的等谱减少的网络,以获得$P_{\pm}$从一个维度减少形式的哈密顿。配备的知识的因素$P_{\pm}$,我们展示了如何各种设置可以配备PGST通过适当的调整$P_{\pm}$。在展示了一种设计网络的方法之后,我们进一步展示了如何操纵所获得的网络,以便它们允许量子比特的鲁棒存储。在此,我们依赖于紧凑的局域态的概念,这是一个小的子域上本地化的哈密顿量的本征态,其振幅完全消失在这个域之外。这样的状态是自然的候选人存储的量子信息,我们展示了如何某些哈密顿具有相当好的状态转移的单站点激发可以配备紧凑的本地化状态,使他们的转移是可能的。
2019-08-06 math-ph math.MP quant-ph
Learning Hamiltonians in the Heisenberg limit with static single-qubit fields
Duke University(杜克大学)
该研究提出了一种利用静态单量子比特场在海森堡极限下学习量子哈密顿量的新方法,克服了传统方法对多量子比特操作和频率强度的限制,通过数学证明和实验验证实现了最优缩放。
2026-01-15 quant-ph
Local quantum Fisher information and local quantum uncertainty in two qubit Heisenberg XYZ chain with Dzyaloshinskii Moriya interactions
本文研究了z方向上具有Dzyaloshinskii Moriya(DM)相互作用的两量子比特Heisenberg XYZ自旋链模型中的局域量子费舍尔信息和局域量子不确定性。在这里,我们表明,DM相互作用和自旋相互作用沿x,y,z轴可以增加和保持本地量子费舍尔信息和本地量子不确定性。由于热涨落的存在,局域量子费舍尔信息和局域量子不确定度随温度的升高而降低。它们在非常低的温度下等于1,并且只有在达到所需温度后才开始衰变。
2020-05-01 quant-ph
Thermal entanglement in three-qubit Heisenberg models
研究了三比特海森堡模型中的两两热纠缠,得到了纠缠度的解析表达式。我们发现反铁磁$XXZ$模型和具有各向异性参数$Δ\ge 1$的铁磁$XXZ$模型都不存在热纠缠。详细讨论了热纠缠存在的条件、简并度的作用以及磁场对热纠缠和量子相变的影响。具体地说,我们发现磁场可以在反铁磁$XXX$模型中诱导纠缠,但不能在铁磁$XXX$模型中诱导纠缠.
2001-10-26 quant-ph
Optimal teleportation via thermal entangled states of a two-qubit Heisenberg Chain
研究了在Dzyaloshinsky-Moriya(DM)各向异性反对称相互作用下,通过两量子比特海森堡XXX链的热态实现基于Bell测量的最优隐形传态,得到了最优幺正变换.给出了输出态和量子态保真度的显式表达式,并与标准协议的输出态和量子态保真度进行了比较。结果表明,在该方案中,量子隐形传态的保真度总是较大的,并在零温度下达到单位保真度。DM相互作用可以在有限温度下提高隐形传态的保真度,而不是在标准协议中的相互作用的效果。其他类型的各向异性的情况下也进行了讨论。
2009-05-30 quant-ph
Transport of Entanglement Through a Heisenberg-XY Spin Chain
利用Heisenberg-XY自旋哈密顿动力学研究了自旋链的纠缠动力学。在时间演化态中,从没有纠缠的初始态和恰好一对最大纠缠的量子比特开始,解析地计算了两量子比特纠缠的各种度量。链末端的一对量子比特之间的可定域纠缠捕获了链上纠缠传输的本质特征,并且它显示了无纠缠的初始状态与具有一对最大纠缠量子比特的初始状态之间的差异。
2004-09-08 quant-ph
Simulating of X-states and the two-qubit XYZ Heisenberg system on IBM quantum computer
两个量子比特的密度矩阵是最近在IBM量子器件上模拟的Bell对角态的自然推广,它们是X形的。我们推广了已有的结果,提出了一个用于模拟一般两量子比特X态的量子线路,并在同一个量子器件上实现了它,研究了它在扩展参数空间的几种取值下的纠缠.我们还表明,它们的X形是近似鲁棒的噪声量子门。为了进一步物理激励这项研究,我们调用两个自旋海森堡XYZ系统,并表明,对于广泛的初始状态,它会导致动态密度矩阵,这是X-状态。由于这个哈密顿量的对称性,我们表明,只有两个量子比特,可以模拟这个系统的动力学在IBM量子计算机上。
2022-01-20 quant-ph
Achieving Heisenberg limit in the phase measurement through three-qubit graph states
研究了一般三比特态的平均量子费舍尔信息(RMQFI)的倒数$χ^2$,并将图态和超图态作为特例,用于识别真正的多方纠缠,其特征为$χ^2 <1$ .我们证明了最对称的图形状态和GHZ状态具有最低的RMQFI值,导致最高的统计速度,这两个状态达到海森堡极限的相位灵敏度。与GHZ状态不同,图状态具有相同的RMQFI值,用于通过不同参数进行测量,这是超图状态共享的属性。三个量子比特图和超图态可以违反贝尔不等式,如$F_Q > N$。GHZ态和最对称图态都具有最高的并发度等于3和最大的QFI值。
2022-08-16 quant-ph
Thermal entanglement in the two-qubit Heisenberg XYZ model
研究了温度T下处于热平衡的两量子比特一维XYZ海森堡链的纠缠。我们得到了该系统的纠缠度随哈密顿量和T参数变化的解析表达式。我们表明,依赖于耦合常数之间的关系,它是可能的,以增加系统的纠缠量增加其各向异性。我们还用数值方法证明了对于所有的耦合常数,纠缠都是温度T的单调递减函数,证明了我们必须至少在z方向上有一个外部磁场,才能得到纠缠随温度T增加的行为.
2004-09-03 quant-ph
Quantum Steering vs Entanglement and Extracting Work in an Anisotropic Two-Qubit Heisenberg Model in Presence of External Magnetic Fields with DM and KSEA Interactions
该研究分析非均匀磁场及 DM、KSEA 相互作用下两量子比特 Heisenberg XYZ 热平衡模型,比较量子操控与 concurrence,并量化功提取和理想效率。
2023-09-26 quant-ph
Thermal entanglement in a two-qubit Heisenberg XXZ spin chain under an inhomogeneous magnetic field
研究了在非均匀磁场\emph{b}作用下两量子比特海森堡\emph{XXZ}自旋链的热纠缠.我们证明了基态纠缠与\emph{z} -分量$J_{z}$的相互作用无关。随着$J_{z}$的增加,在固定温度下的热纠缠增强。严格证明了对于任意温度的\emph{T}和$J_{z}$,纠缠关于零非均匀磁场是对称的,临界非均匀磁场$b_{c}$与$J_{z}$无关.临界磁场$B_{c}$随$|b|$的增大而增大,但系统所能达到的最大纠缠值变小。
2005-09-02 quant-ph
Pairwise Entanglement and Local Polarization of Heisenberg Model
通过研究有限量子比特情形下的海森堡XX模型,讨论了基态的两两纠缠和局域极化。结果表明:基态是由总自旋最小为0(对偶数比特)或1/2(对奇数比特)的微态组成的,局域极化(LP)与微态在基态中的几率有密切关系,LP越强几率越小,相同的LP对应相同的几率,基态的两两纠缠在所有本征矢中最大.我们发现当量子比特数较小时,态的简并会降低两两纠缠度,奇偶量子比特链之间的纠缠度有很大的差别;当量子比特数较大时,量子比特数对两两纠缠度的影响消失,极限值约为0.3424。
2006-11-18 quant-ph
Pretty-good simulation of all quantum measurements by projective measurements
该研究证明d维量子系统中加常数可见度去极化噪声后,任意POVM都可通过无辅助系统的随机投影测量模拟,限制了POVM的渐近优势,还将结果应用于量子基础问题并得到电路编织相关结论。
2025-01-16 math-ph math.MP quant-ph
The effect of acceleration parameter on thermal entanglement and teleportation of a two-qubit Heisenberg XXX model with Dzyaloshinski-Moriya interaction in non-inertial frames
在非惯性系中研究了具有Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的两量子比特海森堡XXX模型作为量子信道时的热纠缠和隐形传态性质.我们发现,随着加速度或温度的增加,量子态的热纠缠和隐形传态的保真度减小,即在非惯性系中,量子纠缠隐形传态将退化.此外,我们的结果还表明,在非惯性系中,与反铁磁情况相反,DM相互作用对铁磁情况下的平均保真度有促进作用,但会受到加速度参数的阻碍,并且它们的影响可以被抵消.
2021-12-20 quant-ph
Preparation of an arbitrary two-qubit quantum gate on two spins with an anisotropic Heisenberg interaction
我们考虑两步法[A. R. Kuzmak和V.M. Tkachuk,Phys. Lett. A 378(2014)1469]用于制备具有各向异性海森堡相互作用的两个自旋上的任意量子门。第一步,系统在一段时间内演化。在第二步中,我们对每个自旋单独施加脉冲磁场。给出了SWAP、iSWAP、$\sqrt{SWAP}$和纠缠门的实现条件。最后,我们考虑了这种方法在光晶格中超冷原子物理系统上的实现。
2018-09-19 quant-ph
Local strategies are pretty good at computing Boolean properties of quantum sequences
Indian Institute of Technology, Madras(印度马德拉斯理工学院);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Indian Statistical Institute(印度统计研究所);Unitary Foundation(Unitary基金会)
研究证明在极端内存限制下,局部测量策略能有效计算量子序列的布尔属性。
2026-03-05 quant-ph
Thermal entanglement and teleportation in a two-qubit Heisenberg chain with Dzyaloshinski-Moriya anisotropic antisymmetric interaction
研究了在Dzyaloshinski-Moriya(DM)各向异性反对称相互作用下两量子比特Heisenberg链的热纠缠以及利用两个独立的Heisenberg链作为量子信道时的纠缠隐形传态.结果表明,DM相互作用可以激发量子纠缠和隐形传态保真度。输出纠缠度随输入纠缠度的增加而线性增加,详细给出了输出纠缠度随温度、DM相互作用和自旋耦合常数的变化关系。当DM相互作用关闭且温度较低时,通过反铁磁自旋链可以更好地实现纠缠隐形传态。然而,DM相互作用的引入可以使铁磁自旋链成为一个更好的量子信道用于隐形传态。无论是反铁磁自旋链还是铁磁自旋链,都需要模型中热态的最小纠缠来实现纠缠隐形传态。
2007-03-02 quant-ph
Separability conditions and limit temperatures for entanglement detection in two qubit Heisenberg XYZ models
研究了两量子比特海森堡XYZ链在磁场作用下的一般混合态的纠缠,并利用不同的判据对其进行了检测。分析了无序和von Neumann熵准则所隐含的精确可分性条件和较弱的条件。随后的极限温度纠缠在不同的XYZ模型的热态,然后检查和比较的极限温度的平均场型近似的破环解。后者虽然一般较低,但在某些情况下也可能高于缠结的确切极限温度,表明破链并不一定需要缠结。还讨论了温度升高时纠缠态的折返。
2016-09-27 quant-ph
Quantum correlation in three-qubit Heisenberg model with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的三量子比特XXZ模型中的两两热量子不协调.我们发现,DM相互作用可以使反铁磁系统中的量子不和谐增加到一个固定值,而在铁磁系统中,DM相互作用先使量子不和谐减小到最小值,然后再使其增加到一个固定值。观察到量子不和谐的突变,这表明基态的突变。动力学成对的热量子不和谐也被认为是。结果表明,无论初始值如何,热不和谐在渐近极限处消失,而热纠缠在有限时刻突然消失。
2011-08-05 quant-ph
Efficiency Enhancement up to Unity in a Generalized Quantum Otto Engine: Comparative Analysis with Conventional Quantum Otto Engine Utilizing a Two-Qubit Heisenberg XXZ Chain
本研究提出广义量子奥托循环,利用双量子比特海森堡XXZ链,通过非平衡和不对称耦合实现100%效率,超越传统循环,并给出实验方案。
2025-03-27 quant-ph
Heisenberg-limited qubit readout with two-mode squeezed light
我们展示了如何使用双模压缩光来指数增强基于腔的色散量子比特测量。我们的计划,使真正的海森堡有限缩放的测量,至关重要的是,不限于小色散耦合或不切实际的长测量时间。它涉及将一个量子比特分散地耦合到两个腔,并利用联合腔正交体(所谓的量子力学自由子系统)动力学中的对称性。我们讨论了该计划的基本缩放及其对缺陷的鲁棒性,以及在电路量子电动力学的现实实现。
2015-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal and ground-state entanglement in Heisenberg XX qubit rings
研究了具有磁场的Heisernberg $XX$量子比特环中的热态和基态纠缠。研究结果表明,对于偶数环,最近邻量子比特间的两两纠缠与交换作用常数的符号和磁场的符号无关。作为一个例子,我们研究了四量子比特模型中的纠缠,发现在没有磁场的情况下,该模型的基态是一个四体最大纠缠态,用$N$ -纠缠度量。
2002-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heisenberg-limited atom clocks based on entangled qubits
我们提出了一个量子增强的原子钟协议的基础上组顺序较大的格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)状态,实现了最好的时钟稳定性允许的量子理论的对数校正。与这样的级联的GHZ状态的激光相位的同时询问实现了相位估计算法的非相干版本,其使得能够进行海森堡限制的操作,同时将拉姆齐询问时间延长到激光噪声极限之外。我们比较了新的协议与国家的最先进的审讯计划,并表明纠缠允许一个显着的量子增益的稳定性短的平均时间。
2013-10-22 quant-ph
Local quantum uncertainty of a two-qubit XY Heisenberg model with different Dzyaloshinskii-Moriya couplings
本研究探讨了具有不同方向 DM 相互作用的双量子比特 Heisenberg XY 链的 LQU,发现 DM 参数和耦合系数 $J$ 可调控相关性,且 x 轴参数影响大于 z 轴,调整方向可提升相关性。
2022-09-30 quant-ph
Control of a qubit state by a soliton propagating through a Heisenberg spin chain
我们证明了通过海森堡自旋链传播的非线性磁孤立子激发(孤子)可以作为一个强大的工具,能够相干控制量子比特的状态。物理问题由涉及孤子和量子比特之间的相互作用的哈密顿量描述。我们证明了在一定的条件下,一般的哈密顿量可以映射到一个量子比特二能级系统的矩阵元素依赖于孤子参数。我们考虑了一个亮孤子和一个暗孤子的作用依赖于驱动的非线性波函数。我们考虑了一个局部相互作用限制在链中最接近量子位自旋的位置。我们计算了所有情况下感兴趣的物理量的表达式,并分析了它们在某些特殊限制下的行为。
2022-04-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement in a 3-spin Heisenberg-XY chain with nearest-neighbor interactions, simulated in an NMR quantum simulator
研究了具有最近邻Heisenberg-XY相互作用的三自旋链在不同初态下的纠缠演化。在一个NMR实验中,我们从初始的可分离的伪纯态开始,通过模拟最近邻XY相互作用在一个3自旋线性链的核自旋量子比特产生多体纠缠态。为了模拟XY相互作用,我们遵循Zhang等人[Phys.Rev.A72,012331(2005)]的代数方法。利用XY哈密顿量的幺正演化产生了端量子比特之间的Bell态。为了生成W态和GHZ态,在XY哈密顿量的幺正演化之后,分别对第二个和所有三个量子比特施加单个量子比特旋转。
2011-09-09 quant-ph
Mutual information and swap operation in the two-qubit Heisenberg model with Dzyaloshinskii-Moriya anisotropic antisymmetric interaction
研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)各向异性反对称相互作用的两量子比特海森堡模型中的互信息和交换操作。结果表明,这种量子信道的互信息I对初始条件敏感,并随温度的升高而减小。DM相互作用可以导致更高的互信息,特别是对于铁磁情况。输入态的纠缠质量不能增强量子信道的互信息。当DM相互作用较大时,对于非纠缠输入态,互信息最大为2,而对于最大纠缠输入态,互信息最大为1。它还表明,交换操作可以实现某些类型的DM耦合。建立了交换操作可行的DM耦合条件。
2008-08-20 quant-ph
Even-Odd Effects of Heisenberg Chains on Long-range Interaction and Entanglement
强耦合海森堡链通过其多体基态提供了一个重要的量子通信通道。然而,有效相互作用的性质和调解长程纠缠的能力对于相反奇偶性的链有显著不同。在这里,我们对比了偶数和奇数大小的链与外部量子位耦合时的特性。在这两种情况下都会出现额外的奇偶效应,这取决于附加量子位的位置。一些惊人的结果包括(i)最大纠缠的出现和(ii)Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用连接到偶数链的量子比特,以及(iii)任何奇偶校验的链都有能力调解量子比特纠缠,这种纠缠不受距离的影响。
2010-07-23 quant-ph
Sudden death, birth and stable entanglement in a two-qubit Heisenberg XY spin chain
考虑粒子布居弛豫引起的退相干效应,研究了海森堡XY相互作用中两量子比特在外加磁场作用下的纠缠特性。研究发现,对于特定的初态,纠缠演化过程中会出现纠缠突然死亡(ESD)和突然诞生(ESB)现象。详细讨论了外加磁场和自旋环境对静电放电和静电自旋波的影响。结果表明,通过调节自旋链的各向异性参数、外加磁场以及与环境的耦合强度,可以控制纠缠度.特别是,我们发现,存在一个临界各向异性常数,在此之上ESB消失,而ESD出现。同样值得注意的是,稳定的纠缠,这是独立于不同的初始状态的量子比特,即使在存在退相干发生。
2008-08-31 quant-ph
Heisenberg uncertainty for qubit measurements
关于最近在维也纳[Erhard等人,Nature Phys.8,185(2012)]和多伦多[Roxard等人,Phys.Rev.Lett. 109,100404(2012)]包括违反海森堡误差-扰动关系的主张。相比之下,我们已经提出并证明了一个海森堡型关系的联合测量的位置和动量[物理。111,160405(2013)]。为了解决明显的冲突,我们在这里制定了一个新的一般权衡关系的量子位测量误差,使用相同的概念,我们在位置动量的情况下。我们证明了一对+/-1值的可观测量A,B的近似联合测量中的组合误差从下到上由一个度量A和B的不相容程度的量紧密有界。违反海森堡的说法被证明是失败的,因为它是基于错误和干扰的不适当的措施。最后,我们展示了如何提到的实验可以直接用来测试我们的误差不等式。
2014-01-18 quant-ph
Influence of Dephasing on the Entanglement Teleportation via a two-qubit Heisenberg XYZ system
研究了存在内禀退相干的各向异性两量子比特海森堡XYZ系统的纠缠动力学。研究了该系统对量子隐形传态协议${\cal T}_0$和纠缠隐形传态协议${\cal T}_1$的有效性。结果依赖于初始条件和系统的参数。对于乘积初态和最大纠缠初态,增大自旋轨道相互作用参数$D$会增大退相效应,从而降低量子隐形传态的渐近纠缠和保真度.我们表明,XY和XYZ海森堡系统提供了一个最小的资源纠缠,需要实现有效的隐形传态。我们还发现,在某些特殊情况下,存在一些不受内禀退相干影响的最大纠缠态。因此,通过选择合适的参数,并采用这些最大纠缠鲁棒态中的一个作为资源的初始态,就有可能实现量子隐形传态协议${\cal T}_0$和量子纠缠隐形传态${\cal T}_1$.
2010-03-14 quant-ph