Distinguishing multipartite orthogonal product states by LOCC with entanglement as a resource
近年来,利用纠缠作为资源,通过局域操作和经典通信(LOCC)来区分正交乘积态已成为研究的热点。张某等人提出了使用纠缠来区分$\mathbb{C}^m\otimes \mathbb{C}^n$ \cite{Zhang016}中的某些类别的正交乘积状态的协议。本文研究了多体正交积态的局部可区分性,并提供了一个实用的解决方案。我们的方法依赖于一类特殊的本地不可区分的多体产品介绍王等。利用纠缠态作为实现量子测量的资源,通过LOCC建立了一个完全区分多量子态的协议。
2018-07-29 quant-ph
Entanglement manipulation and distillability beyond LOCC
当一个量子系统被分配给空间上分离的各方时,很自然地要考虑当各方使用经典通信(LOCC)执行局部量子操作时系统如何演变。然而,LOCC通道的结构非常复杂,留下许多重要的物理问题没有解决。在本文中,我们考虑了基于LOCC类的不同弛豫的广义纠缠资源理论。研究了非纠缠信道下各种纠缠度量的行为,以及新引入的双重非纠缠和PPT保持信道类。为了更好地理解LOCC束缚纠缠的本质,我们研究了这些广义资源理论中的纠缠蒸馏问题。我们首先表明,与LOCC不同,一般的非纠缠地图可以被超激活,在这个意义上,同一个非纠缠地图的两个副本仍然可以纠缠。在单拷贝水平上,我们证明了每个NPT纠缠态可以转换成一个LOCC-可替换的状态,使用通道,都是双重非纠缠,并具有PPT Choi表示,每个状态可以转换成一个LOCC-可替换的状态,使用属于任何家庭的多面体,近似LOCC的操作。然后,我们转向随机可转换的多体纯态,并表明,任何两个国家可以相互转换的任何多面体近似的一组可分离的渠道。最后,作为$k$ -正映射的模拟,我们引入并分析了一组$k$ -非纠缠通道。
2019-08-11 quant-ph
Entanglement manipulation of multipartite pure states with finite rounds of classical communication
我们研究了C语言中基于多轮经典通信($LOCC_{\mathbb{N}}$)的局部操作的纯状态变换。Spee,J.I. de Vicente,D.绍尔温湾Kraus,arXiv:1606.04418(2016).在这里,我们首先提出的一些证明的细节,并通过$LOCC_{\mathbb{N}}$,这需要一个概率的步骤,推广建设的状态转换的例子。然而,我们也提出了明确的SLOCC类的例子,其中任何可分离的转换可以实现的协议,其中每一步都是确定性的(所有-det- $LOCC_{\mathbb{N}}$)。这样的变换可以被认为是二分变换的自然推广。此外,我们提供了纯状态转换的例子,这是可能的,通过可分离的转换,但不是通过$LOCC_{\mathbb{N}}$。我们还分析了一个有趣的真正多方效应,我们称之为锁定或解锁其他各方的权力。这意味着一方可以阻止或允许其他方实施LOCC转换。此外,我们研究了限制在$LOCC_{\mathbb{N}}$的最大纠缠集,并展示了如何容易计算的限制$LOCC_{\mathbb{N}}$的一些纠缠措施的界限可以得到。
2017-01-31 quant-ph
Deterministic LOCC transformation of three-qubit pure states and entanglement transfer
给出了三量子比特纯态确定性局域操作和经典通信(LOCC)变换可能性的一个充要条件。该条件表明,三量子比特纯态是一个由五个已知的纠缠参数和一个新的参数所参数化的偏序集,这五个参数分别是文献[18]中的共点$C_{AB}$、$C_{AC}$、$C_{BC}$、纠缠$τ_{ABC}$和第五个参数$J_{5}$,而另一个新的参数是纠缠荷$Q_{e}$ .偏序集的阶由从一个状态到另一个状态的确定性LOCC变换的可能性定义。从这个意义上说,目前的条件是尼尔森工作的扩展[20]到三量子比特纯态。我们还阐明了由确定性LOCC变换引起的纠缠的转移和耗散规律。此外,给出了三量子比特纯态间任意确定性LOCC变换的最小测量次数。
2012-12-05 quant-ph
The Power of LOCCq State Transformations
纠缠非增操作下的可逆态变换产生了纠缠度量。众所周知,要得到一个简单的两体纯态纠缠的操作度量,需要用到渐近局域操作和经典通信。对于二分混合态和多分纯态,可能需要更强大的运算类。为此,\cite{BPRST01}定义了更强大版本的状态变换(或可约性),即LOCCq(具有次线性量子通信量的渐近LOCC)和CLOCC(具有催化作用的渐近LOCC)。在本文中,我们表明,{ \em LOCC状态转换是唯一的强大的渐近LOCC状态转换}的多体纯态。我们首先将纠缠赌博的概念从两方推广到多方:任何纯的多方纠缠态都可以转化为一个由某对当事人共享的EPR对,并且任何不可约的$m$ $(m\ge 2)$当事人纯态都可以用来创建任何其他状态(纯态或混合态),只使用本地操作和经典通信(LOCC)。然后我们使用这个工具来证明结果。我们提到了一些应用程序的多体纠缠赌博多体可分割性和多体最小纠缠生成集的特征。最后,我们讨论了推广这一结果的混合状态,通过定义类的{ \em猫可分解的状态}。
2002-12-17 quant-ph
Purification and time-reversal deny entanglement in LOCC-distinguishable orthonormal bases
基于时间可逆性和纯性,我们给出了一个简单的证明,证明了一个能被LOCC完全区分的完全正交纯态族中不可能包含任何纠缠态。我们的结果确实是关于某些状态和过程的形状,并且在具有时间反演的任意分类概率理论中是有效的。从纠缠的资源理论的角度来看,我们的结果可以解释为,自由过程可以区分一个完整的正交家庭中的状态,只有当状态本身都是自由的。
2019-02-01 quant-ph
LOCC protocols for entanglement transformations
通过局域操作和经典通信,我们构造了实现两体纯态的概率性和确定性纠缠变换的协议。本文给出了一个关于纯压缩变换的新条件。
2002-09-27 quant-ph
Dynamic LOCC Circuits for Automated Entanglement Manipulation
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));The University of Hong Kong(香港大学)
本文提出动态LOCCNet框架,用于高效设计LOCC协议,提升纠缠提纯和分布式态鉴别的性能。
2025-09-09 quant-ph
LOCC protocols with bounded width per round optimize convex functions
我们从使用LOCC协议来区分多个多体量子态的任务开始,目标是优化正确识别状态的概率。我们提供了两种不同的方法来表明,在每一步中的许多测量结果是足够的接近最佳的歧视概率。在第一种方法中,应用于$d_{\rm loc}$ -dim本地系统的最佳LOCC协议的每个测量被具有至多$2d_{\rm loc}^2$结果的测量所取代,而不改变成功的概率。在第二种方法中,我们将任何LOCC协议分解为多个“苗条协议”的凸组合,其中应用于$d_{\rm loc}$ -dim本地系统的每个测量最多具有$d_{\rm loc}^2$结果。为了最大化LOCC中的任何凸函数(包括状态判别概率或状态变换保真度),在凸分解中,最优协议可以被最佳瘦协议代替,而不使用共享随机性。对于这两种方法,每次测量的结果数量的界限与全局维度、参与方数量、协议深度、测量位置的深度无关,并且适用于具有无限轮的LOCC协议,并且“测量压缩”可以“自上而下”完成--与LOCC协议中的后续操作无关。第二种方法可以推广到实现具有多个结果的LOCC仪器:如果仪器具有$n$粗粒度最终测量结果、用于$i=1,...,n$的全局输入维度$D_0$和全局输出维度$D_i$(以第$i$结果为条件),则可以将仪器作为不超过$R=\sum_{i=1}^n D_0^2 D_i^2 - D_0^2 + 1$瘦协议的凸组合来获得;换句话说,共享随机性的$\log…
2019-04-24 quant-ph
General approach to quantum channel impossibility by local operations and classical communication
我们描述了一个一般的方法来证明不可能实现的量子信道的本地操作和经典通信(LOCC),即使有无限数量的回合,并发现这往往可以证明通过求解一组线性方程组。该方法还允许设计一个LOCC协议来实现的通道,只要这样的协议存在于任何有限数量的回合。也许令人惊讶的是,分析LOCC通道的计算费用并不比LOCC测量的计算费用大得多。我们应用该方法的几个例子,其中两个提供了数值证据表明,一组量子信道,不LOCC是不封闭的,存在的通道,可以实现LOCC无论是在一轮或三轮的边界上的所有LOCC信道的集合。虽然每一个LOCC协议都必须实现一个可分离的量子信道,但是确定一个给定的信道是否是可分离的是一个非常困难的任务。幸运的是,我们的方法的应用程序不需要事先知道的信道是可分离的。
2016-12-11 quant-ph
Entangled pure state transformations via local operations assisted by finitely many rounds of classical communication
我们考虑一般的纯$n$ -量子比特状态和任意维度和任意多个子系统的一般类纯状态。我们描述了这些状态,可以达到从其他一些状态通过本地操作辅助的多轮经典通信($LOCC_{\mathbb{N}}$)。对于具有$n>3$的$n$量子比特,我们证明了这组状态的测度为零,这意味着如果限制到$LOCC_{\mathbb{N}}$的实际情况,最大纠缠集一般是满测度的。此外,我们确定了一类状态,任何$LOCC_{\mathbb{N}}$协议可以实现通过串联的确定性步骤。然而,我们发现,在一般情况下存在的状态转换,需要一个概率的步骤内的协议,这突出了两部和多部LOCC之间的差异。
2017-01-31 quant-ph
The source and accessible entanglement of few-body systems
纠缠是克服空间上分离的各方局限于经典通信(LOCC)辅助的本地操作的自然限制的资源。最近,两类新的可操作的纠缠度量,源和可达纠缠,任意多体态被引入。源纠缠度量通过LOCC可以从多少个状态获得感兴趣的状态,而可访问纠缠度量通过LOCC可以从手头的状态到达多少个状态。在这里,我们考虑纯二体以及多体状态,并推导出明确的公式的源纠缠。此外,我们得到了明确的公式为整个类的源纠缠措施的特点,通过LOCC生成一个给定的两体纯态的简单性。此外,我们还展示了如何用数值方法计算可达纠缠。对于一般的四比特态,我们首先推导出这些态之间LOCC变换存在的充分必要条件,然后推导出它们的可达纠缠和源纠缠的显式公式。
2015-08-11 quant-ph
Comment on "Entanglement transformation between two-qubit mixed states by LOCC" [Phys. Lett. A 373 (2009) 3610]
论文[Phys. Lett. 373(2009)3610]由D.- C. Li通过局域操作和经典通信分析了两个量子比特混合态之间的转换。我们证明了[Phys. Lett. #20373;不完整。因此,将Nielsen定理推广到混合态仍然是一个悬而未决的问题。
2010-09-15 quant-ph
Quantum states with the same entanglement and local unitary equivalence
Universidad Carlos III de Madrid(马德里卡洛斯三世大学);Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT)(数学科学研究所)
本文指出LOCC可互转换性不等同于LU等价,并给出充分条件:对于具有完全纠缠维数(以Schmidt数向量量化)的多体态,LOCC互转换性仅在LU等价下成立。
2026-09-21 quant-ph
No-Flipping as a consequence of No-Signalling and Non-increase of Entanglement under LOCC
对于任意量子力学态,不存在通用非门是对物理系统允许的操作的基本约束。通过使用单个非门可以翻转的状态的最大集合是位于布洛赫球的大圆上的状态的集合。本文首先利用超光速通信是不可能的这一事实,然后利用“LOCC下纠缠不增加”的原理,证明了普适精确翻转操作的不可能性。有趣的是,任何大圆的状态的精确翻转并不违反这两个原则,正如预期的那样。
2006-04-14 quant-ph
Optimizing LOCC Protocols on Product Stiefel Manifold
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州))
提出将固定轮次LOCC协议的物理约束嵌入乘积施蒂费尔流形,转化为无约束黎曼优化问题,通过纠缠蒸馏验证了协议保真度匹配PPT上界,并展示了自适应通信轮次的操作优势及双向处理下相干信息的超可加性。
2026-06-24 quant-ph
Local Transformations of Multiple Multipartite States
理解多体纠缠是至关重要的,因为它是物理学中广泛现象的基础。通过经典通信辅助的局域操作(LOCC)的状态变换的研究允许人们定量分析纠缠,因为它在希尔伯特空间中引入了偏序。然而,已经表明,对于具有固定局部尺寸的系统,这种顺序通常是微不足道的,这阻止了多体态彼此之间关于任何纠缠度量的关系。为了得到一个非平凡的偏序,我们研究了LOCC的一个物理扩展:多态LOCC。在这里,人们认为同时LOCC变换作用于有限数量的纠缠纯态。我们研究多部和二部多状态变换。在多部的情况下,我们证明,可以改变随机LOCC(SLOCC)类的个人初始状态,仅适用于本地酉(LU)。我们表明,通过将纠缠从一个状态转移到另一个状态,可以执行在单拷贝情况下不可能的状态转换;提供多体纠缠催化的例子;并展示改进的概率协议。在二分的情况下,我们确定了许多非平凡的LU变换,并表明源纠缠是不加性的。这些结果表明,多状态LOCC具有比单状态LOCC更丰富的景观。
2021-06-09 quant-ph
Strong monotonicity in mixed-state entanglement manipulation
在局域操作和经典通信(LOCC)条件下,纠缠单调性不增加,这对量子纠缠操控的限制比通常的单调性更强,因为通常的单调性在LOCC条件下不会平均增加。我们提出了LOCC下混合态纠缠操纵的新的强单调性。这些结果与由量子态构造的算符的可分解性和1-正性有关,揭示了纠缠态的几何特征。这些都是下界的负性或广义的纠缠鲁棒性。
2006-05-09 quant-ph
Local Transformations Requiring Infinite Rounds of Classical Communication
在本文中,我们研究了通过局域量子操作和经典通信(LOCC)来实现特定任务所需的通信轮数。我们发现,类的LOCC操作变得严格更强大,因为更多轮的经典通信是允许的。具体地,对于每个$n$,总是存在不可能在$n-2$轮中实现的$n$轮协议。此外,我们表明,某些纠缠变换是可能的,当且仅当该协议使用无限(无界)轮数。有趣的是,从单个多体状态确定性地提取二体纠缠所需的轮数可以相对于提取的纠缠量强烈不连续。
2011-05-17 quant-ph
LOCC distinguishable orthogonal product states with least entanglement resource
本文分别在$\mathbb{C}^n\otimes\mathbb{C}^{4}~(n>4)$和$\mathbb{C}^n\otimes\mathbb{C}^{5}~(n\geq 5)$中构造了$2n-1$局部不可分辨正交乘积态。此外,还分别构造了$\mathbb{C}^n\otimes\mathbb{C}^{2l}~(n\geq 2l>4)$中的一组具有$2(n+2l)-8$元素的局部不可区分正交乘积态和$\mathbb{C}^n\otimes\mathbb{C}^{2k+1}~(n\geq 2k+1>5)$中的一类具有$2(n+2k+1)-7$元素的局部不可区分正交乘积态.这几类量子态分别通过局域操作和经典通信(LOCC)利用合适的$\mathbb{C}^2\otimes\mathbb{C}^2$最大纠缠态来区分。
2019-08-09 quant-ph
Devising local protocols for multipartite quantum measurements
我们提供了一种设计协议的方法,用于实现多方量子测量时,各方仅限于本地操作和经典通信(LOCC)。对于每个有限整数轮数$r$,该方法在对于所考虑的测量存在$r$ -轮协议的每种情况下都成功,并且该方法的失败具有直接含义,即所考虑的测量不能由LOCC实现,无论允许多少轮通信,包括当允许轮数为无限时。事实证明,这种方法显示-通常相对容易-LOCC对于许多例子的不可能性,包括以前不知道的情况,以及第一次证明没有纠缠的非定域性的例子。
2016-04-01 quant-ph
Composability of partially entanglement breaking channels via entanglement assisted local operations and classical communication
我们考虑了通过局域操作和经典通信(LOCC)从有限数量的纠缠中获得的量子信道的可组合性。我们证明了任何$k$ -部分纠缠破缺通道都可以由Schmidt数为$k$的纠缠态通过单向LOCC构成。从纠缠辅助构造中,我们可以得到部分纠缠破缺通道的另一种定义。
2013-07-10 quant-ph
Analysis of Entanglement Measures and LOCC Maximized Quantum Fisher Information of General Two Qubit Systems
纠缠被广泛研究,揭示了量子系统之间的非经典关联的奥秘。在二分的情况下,存在用于量化纠缠的公知的度量,诸如并发、纠缠的相对熵(REE)和负性,其不能通过局部操作来增加。研究发现,对于两个量子比特的非最大纠缠态的集合,比较这些纠缠度量可能会导致不同的纠缠排序。另一方面,量子费舍尔信息(quantum Fisher information,QFI)虽然不是一种纠缠度量,在局域操作下也不是单调的,但由于它能够检测多体纠缠,因此近年来受到了广泛的关注,其中纠缠是焦点。在这项工作中,我们重新讨论了一般两个量子比特态的状态排序问题。通过生成1000个随机量子态,并基于每个量子比特的局部广义旋转进行优化,我们计算了每个状态的最大QFI。我们将最大化的QFI与并发性、REE和负性进行比较,并获得新的状态排序。我们发现,有对状态具有相等的最大化的QFI,但不同的值的并发,REE和负,反之亦然。
2015-04-29 quant-ph
Entanglement and Causal Relation in distributed quantum computation
在本论文中,我们研究了分布式量子计算中的纠缠和经典通信两个不同的方面。在第一部分中,我们通过引入一个新的概念,量子计算的量子网络编码,分析了在给定的量子网络资源上的可实现计算。我们考虑一种网络设置,其中网络的每个边缘的量子通信被限制为发送一个量子比特,但经典通信是不受限制的。具体来说,我们分析了可实现的$k$ -量子比特酉操作在一定类别的网络,称为集群网络。我们表明,任何两个量子比特的幺正操作是可实现的蝴蝶网络和圣杯网络,这是基本的原始网络的网络编码。我们还获得了在集群网络上酉操作的概率可实现性的充分必要条件。在第二部分中,我们研究了DQC中的资源权衡。首先,我们证明了局域态鉴别所需的纠缠可以通过增加经典通信的轮数而被更少的纠缠所取代。其次,我们开发了一个新的框架,确定性的联合量子操作的输出和输入之间的因果关系的本地操作没有预定义的因果顺序,称为“经典通信”没有预定义的因果顺序(CC*)。证明了局部运算和CC*(LOCC*)等价于可分运算(SEP).这一结果表明,纠缠辅助LOCC实现SEP可以模拟LOCC* 没有纠缠。我们还研究了LOCC* 和另一种确定性联合量子操作的形式主义之间的关系,而无需基于量子过程形式主义假设预定义的因果顺序。因此,我们通过使用LOCC* 构造了非LOCC SEP的示例。
2022-02-14 quant-ph
Evaluable multipartite entanglement measures: are multipartite concurrences entanglement monotones?
为了量化多体量子系统的纠缠特性,我们讨论了系统构造量在局域操作和经典通信(LOCC)下的单调性。所谓的广义多体并发如果在LOCC下是单调的,则可以作为合法的纠缠度量。本文给出了它们单调性的一个充要条件。
2006-08-04 quant-ph
Strong bounds on required resources for quantum channels by local operations and classical communication
给定一个协议${\cal P}$,该协议通过多轮的局部操作和经典通信(LOCC)实现多体量子信道${\cal E}$,我们构造了一个替代的LOCC协议,该协议不需要多于${\cal P}$的多轮局部操作和不超过一个固定的、恒定数目的结果,每个局部测量和每一轮的结果都是相同的。然后,我们得到另一个上限的数量的结果,在某些条件下,改善了第一个。后一个界限表明,对于作为所有量子信道的凸集的极值点的LOCC信道,各方可以将其各自局部测量中的结果数量限制为不超过其局部希尔伯特空间维度$d_α$的平方,这表明LOCC所需的资源与所有量子信道的集合的凸结构之间可能存在联系。我们的结果的数量上的界限,表明只需要恒定的资源,每轮,独立的回合数$r$,包括当该数字是无限的,是一个鲜明的对比,指数$r$依赖性,在唯一以前公布的界限,我们知道。如果一个下界是已知的产品运营商的数量需要代表的渠道,我们得到一个下界的轮数需要实现给定的通道LOCC。最后,我们表明,当量子信道是不需要的,但只有一个给定的任务被确定性地实施,那么不超过$d_α^2$的结果需要为每个本地测量方$α$。
2019-04-24 quant-ph
Mode-entanglement of Gaussian fermionic states
研究了n模n体高斯费米子态的纠缠。首先,我们确定了一个合理的定义的GFS的可分性,并推导出一个标准形式的混合状态,任何状态可以通过高斯局部酉(GLU)映射。由于标准型是唯一的,两个GFS在GLU下等价当且仅当它们的标准型一致。然后,我们研究了一类重要的本地操作辅助经典通信(LOCC)。这些是纠缠理论的核心,因为它们允许部分排序状态中包含的纠缠。然而,我们发现,没有非平凡的高斯LOCC(GLOCC)。也就是说,任何GLOCC转换都可以通过GLU完成。为了深入了解n模n部GFS的各种纠缠特性,我们研究了更丰富的高斯随机LOCC类。我们的特点高斯SLOCC类的纯态,并推导出他们明确的少模状态。此外,我们考虑了某些费米子LOCC,并展示了如何识别纯n模n部GFS的最大纠缠集(MES),即,状态的最小集合具有这样的性质,即任何其他状态都可以通过费米子LOCC从该集合内的一个状态获得。我们也将这些发现推广到纯m-模式n-部(m> n)的情况。
2017-12-20 quant-ph
Entanglement cost of discriminating noisy Bell states by local operations and classical communication
纠缠态可以通过局域操作和经典通信(LOCC)来实现量子态的鉴别。例如,贝尔状态是必要的(和足够的),以完美地区分一组三个或四个贝尔状态的LOCC。在本文中,我们考虑的任务LOCC歧视的状态的嘈杂贝尔系综,其中一个给定的系综所获得的状态通过混合的贝尔状态与任意两个量子比特的状态与非零概率。证明了Bell态是LOCC最佳区分所必需的,即使系综一般不包含任何最大纠缠态,在特定情况下不包含任何纠缠态。
2021-10-01 quant-ph
Efficient quantum repeater in perspectives of both entanglement concentration rate and LOCC complexity
量子纠缠是许多重要的量子信息处理任务不可或缺的资源。但是,由于量子信道中的噪声,在实际中很难在长距离上分布量子纠缠。量子中继器是解决这一挑战的一个方案,它可以延长纠缠分发的距离。在该方案中,经典通信和本地操作的时间消耗在时间效率方面占有重要地位。基于这一观察,我们不仅从最佳纠缠集中率的角度,而且从局域操作和经典通信的复杂性的角度,利用基本的量子中继器方案。首先,我们考虑了两个双量子比特纯态的情况。我们构造了一个具有最优纠缠集中率和较少的本地操作和经典通信消耗的协议。我们还找到了一个标准的投影测量,以达到最佳的概率。其次,我们利用的情况下,两个一般的纯态的准备和一般的测量被认为是。我们得到了一个成功的测量操作产生一个最大纠缠态的概率的上限,而无需任何进一步的本地操作。
2017-10-08 quant-ph
Increasing Entanglement by Separable Operations and New Monotones for W-type Entanglement
局域操作和经典通信(LOCC)类属于许多量子通信方案中的重要测量场景。虽然LOCC属于更一般的可分离操作(SEP)类别,但两者之间的确切差异仍然是一个具有挑战性的开放问题。在这篇文章中,我们试图更好地理解LOCC的结构及其与SEP的关系,通过比较它们各自从一个$N$ -量子比特W-类态(即$\sqrt{x_0}\ket{00...0}+\sqrt{x_1}\ket{10...0}+...+\sqrt{x_n}\ket{00...1}$形式)的副本中提取EPR纠缠的能力。在转换成功概率方面,我们能够量化两个类之间高达37%的差距。我们的工作涉及到构造新的解析纠缠单调的W类状态,可以增加平均可分离操作。此外,我们能够表明,作为最一般的量子测量的子集,LOCC操作的集合是不封闭的。
2012-10-16 quant-ph
Strict entanglement monotonicity under local operations and classical communication
纠缠单调性被定义为在局域操作和经典通信(LOCC)下平均不增加的纠缠的凸度量。在这里,我们称之为严格纠缠单调(SEM),如果它严格减少平均下LOCC。我们证明了,对于任何凸屋顶的扩展纠缠单调性,它在纯态上是由约化态的函数给出的,如果该函数是严格凹的,那么它是SEM。此外,我们还证明了非凸屋顶结构定义的纠缠度的负性和相对熵也是SEM。此外,如果压缩纠缠可以通过某种最佳扩张得到,那么它也是一个SEM。我们的结果表明,纠缠是严格减少的平均下LOCC。
2019-04-02 quant-ph
Nonlocal Entanglement Transformations Achievable by Separable Operations
对于多体量子系统的操纵,众所周知,所有经典通信(LOCC)辅助的局部操作构成可分操作类的真子集。最近,Gheorghiu和Griffiths发现LOCC和一般的可分操作对于两体纯态之间的转换同样强大。在这封信中,我们将这种比较扩展到混合态,并表明在一般情况下,可分离操作严格强于LOCC时,将混合态转换为纯纠缠态。我们的发现的一个显着的后果是纠缠单调的存在下,可能会增加可分离操作。
2008-11-26 quant-ph
Deterministic Local Conversion of Incomparable States by Collective LOCC
确定性LOCC下纯二体纠缠态的不可比性是一个非常奇怪的现象。通过集体LOCC,我们找到了两种可能的方法来获得与给定输入态无法比拟的所需纯纠缠态。第一种是通过低维的最大纠缠态提供一些纯纠缠或使用更少量的纠缠,第二种是通过两个单独不可比的对的集体操作。令人惊讶的是,我们能够从有限个$2\times 2$纯纠缠态中仅通过确定性LOCC实现任意施密特秩的最大纠缠态。通过上述过程,我们为状态不可比的$3\times3$系统的情形提供了一般理论,其中不可比性似乎是最困难的。
2005-06-24 quant-ph
Structure of quantum measurements implementable with one round of classical communication
Universität Siegen(锡根大学);Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
研究单轮经典通信下LOCC实现的量子测量分类,区分自适应与非自适应策略,并探讨信息方向和大小对态区分成功率的影响。
2026-03-30 quant-ph
Alternative method for deriving nonlocal multipartite product states
我们只能在具有本地操作和经典通信(LOCC)的协议中执行有限轮的测量。在本文中,我们提出了一组产品的状态,这需要无限轮的测量,以区分这组给定的状态完美的LOCC。因此,我们可以得出结论,这些状态集是局部不可区分的。更准确地说,给定任何多部LOCC不可区分集,其中每个局部系统不能从非平凡测量开始,然后在这些状态附加任意选择两个非正交状态后,我们得到另一个LOCC不可区分集。可以看出,一些参与方可以执行一些非平凡的测量。因此,这些集合与以前构造的集合大不相同。这一结果在一定程度上拓宽了对无纠缠非定域性的认识。
2019-02-21 quant-ph
Entanglement and swap of quantum states in two qubits
假设两个相距遥远的Alice和Bob共享一个纠缠态$ρ_{AB}$,他们希望通过局域操作和经典通信(LOCC)交换$ρ_{AB}$的子系统.通常,该LOCC任务(即,$ρ_{AB} \to Vρ_{AB} V$的LOCC变换,其中$V$是交换算子)在确定性上是不可能的,但在概率上变得可能。本文在正部分转置(PPT)操作的框架下,研究了最优概率与纠缠量的关系,并数值计算了两个量子比特中概率最小的一类状态.
2015-06-05 quant-ph
All Entanglements in a Multipartite System
对于多体系统,我们整理出所有可能的纠缠,每个纠缠都在一组子系统中。每个纠缠可以用广义的纠缠相对熵来度量,在可逆局域操作和经典通信(LOCC)下,广义相对熵是平均守恒的。在此基础上,我们推导出了由所有类GHZ态组成的集合中的任意纯态所满足的不同纠缠度的不等式。
2002-09-12 quant-ph
Rates of asymptotic entanglement transformations for bipartite mixed states: Maximally entangled states are not special
研究了两体混合态纠缠变换的局域操作和经典通信(LOCC)的渐近速率。我们分析了不同跃迁速率之间的关系,得到了这些跃迁的简单的上、下界。在从一个混合状态到另一个混合状态的转变中,不可逆性的量对于不同的目标状态可以是不同的。这样,我们就自然地得到了纠缠的渐近操纵中不可逆性的“量”的概念。我们调查的行为,这些转化率为不同的目标状态。我们证明了在LOCC条件下,最大纠缠态的渐近跃迁率并没有特殊的地位。在这个过程中,我们得到了对于所有的最大关联态,形成纠缠是可加的。这使我们能够在2x2的最大关联态的渐近纠缠操纵中显示不可逆性。我们表明,可能的不平等的可分割的纠缠下LOCC和操作下保持部分换位的积极性,是有关的行为的过渡(下LOCC)可分离的目标状态。
2005-11-09 quant-ph
A class of unambiguous state discrimination problems achievable by separable measurements but impossible by local operations and classical communication
本文考虑了Hilbert空间$\cal{H}$描述的多体系统中任意数目的无限类量子态判别问题。限制考虑的措施,只对$\cal{H}$,我们找到了最佳的全球测量为每个元素的这个类,实现最大可能的成功概率$1/2$在所有情况下。这种测量结果是可分离的和唯一的,并且通过我们最近发现的局部量子操作和经典通信(LOCC)的必要条件,很容易证明任何有限轮LOCC协议都是不可能的。我们还表明,相当一般地,如果输入状态被限制在位于$\cal{H}$,那么任何LOCC测量上的扩大希尔伯特空间是有效地相同的LOCC测量$\cal{H}$。因此,我们的LOCC的必要条件直接表明,一个更高的成功概率是可实现的,对于这些问题中的每一个使用一般可分离的测量相比,这是可能的任何有限轮LOCC协议。
2014-12-03 quant-ph
Local indistinguishability and LOCC monotones
本文提出了一种利用局域操作和经典通信(LOCC)检验多体正交态集合的不可约性的方法。它基于LOCC下纠缠不增加的原理。该方法源自Ghosh \emph{et al.}(Phys. Rev. Lett. \textbf{87},5807(2001)(quant-ph/0106148)),尽管我们处理{ \emph pure}态。在二分的情况下,我们的方法是可操作的,虽然我们不知道它是否总是可以检测到本地不可分割性。我们应用我们的方法表明,一个任意的完全多体正交基是不可区分的,如果它包含至少一个纠缠态。我们还表明,概率区分是可能的充分的基础,当且仅当所有的向量是产品。我们采用我们的方法来证明本地不可分割性在一个非常有趣的例子类似于“非局域性无纠缠”。
2002-06-04 quant-ph
Tight asymptotic bounds on local hypothesis testing between a pure bipartite state and the white noise state
本文研究纯双体态与完全混合态在单向、双向 LOCC 及可分 POVM 下的非对称渐近态辨识,给出 Hoeffding 界与三阶 Stein 型误差指数,并揭示两轮通信可达到可分操作最优性能而单向 LOCC 不能。
2016-09-27 quant-ph
State transformations within entanglement classes containing permutation-symmetric states
本文研究多体置换对称纯态在LOCC下的可转换性,发现一般对称态孤立,但特定族具有丰富局域稳定子,可识别可转换类,同时揭示普遍存在的转换障碍,并刻画了局域对称性。
2023-09-05 quant-ph
Optimal entanglement manipulation via coherent-state transmission
我们推导出一个最佳的约束任意纠缠操纵的基础上传输的脉冲在相干态在一个有损的信道,其次是本地操作和无限的经典通信(LOCC)。这是基于一个定理,通过局部单位量子比特通道将LOCC减少到局部滤波。我们还提出了一个基于分束器和量子非破坏(QND)测量光子的最佳协议。即使我们用光子探测器取代QND测量,该协议也优于已知的纠缠产生方案。
2011-08-13 quant-ph
Simultaneous Measurement and Entanglement
我们研究的情况下出现的两个空间分离的观察者,爱丽丝和鲍勃,试图确定一个量子态采样从几种可能性。特别是,我们研究他们的策略,最大限度地提高猜测他们的状态正确的概率,以及他们的信息增益有关it.It是已知的,有情况下,允许爱丽丝和鲍勃使用LOCC提供了一个改进的情况下,他们必须同时进行测量。类似地,如果Alice和Bob可以使用Bell对,他们有时可以改善他们的结果。我们展示了如何LOCC允许爱丽丝和鲍勃区分两个产品状态之间的最佳状态,并发现一个LOCC几乎总是比一个贝尔对区分产品状态更有帮助。
2022-01-25 quant-ph
Asymptotic Convertibility of Entanglement: A General Approach to Entanglement Concentration and Dilution
考虑了任意两体纯态序列通过局域操作和经典通信(LOCC)的渐近可转换性。我们采用了信息谱的方法来解决的情况下,每个元素的序列不一定是在一个二分纯态的张量功率。我们推导出LOCC可转换的一个序列到另一个序列的谱熵率的纠缠的必要条件和充分条件。基于这些结果,我们还对已知的关于一般纯态序列的最佳纠缠浓度和稀释率的结果提供了简单的证明。
2017-01-31 quant-ph
Experimental Activation of Bound Entanglement
纠缠态是量子信息和通信技术中的重要资源之一。到目前为止,纠缠已经被探索并应用于QICT,这是纯粹的和可解释的纠缠。然而,还有另一种类型的纠缠,称为“束缚纠缠”,这是不能通过本地操作和经典通信(LOCC)。我们证明了实验的“激活”的束缚纠缠举行的四量子位Smolin状态,释放其不可压缩的纠缠的形式,与辅助的两个量子位纠缠和LOCC的帮助。我们预计,它开辟了一条道路,一类新的QICT应用,利用更一般的类纠缠比以往任何时候,包括绑定纠缠。
2011-11-26 quant-ph
Schmidt decomposition of mixed-pure states for (d,infinity ) systems and some applications
摘要本文给出了描述有限维系统与无限维系统相互作用的纯态的有限Schmidt分解的一个简单推导。特别是,在这样的系统中的最大纠缠纯态的特点。引入了混合纯态的概念,给出了混合纯态的可分性和纠缠性的判别准则,并在纯态空间上适当地采用了LOCC等价和LOCC半序的概念。特别地,一个Nielsen定理被推广到了纯(d,无穷)态的情形.在原子物理学的背景下,自旋轨道纠缠的概念正在从数学的角度进行讨论。关键词:量子纠缠,施密特分解,混合纯态,LOCC半序,自旋轨道纠缠
2018-03-26 quant-ph
Entanglement of minimal dimension and a class of local state discrimination problems
VIT-AP University(维特-AP大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
本文构造了无法通过LOCC完美鉴别的小规模双派正交纯态集,证明最小维度纠缠态可提升鉴别能力,且此类态集在任意两量子比特希尔伯特空间中均存在。
2026-03-30 quant-ph
Entanglement, discord and the power of quantum computation
我们表明,即使当它们被应用到非纠缠态,并没有产生纠缠时,产生纠缠的能力是必要的执行的二分量子门。从一个简单的例子开始,我们证明了要执行这样的门双本地的本地操作和经典通信(LOCC)应该补充共享纠缠。我们的研究结果指出,量子不和谐的变化,这是一个衡量量子的相关性,即使在没有纠缠,作为失败的LOCC实现的门的指标。
2011-01-11 quant-ph
Some properties of n-party entanglement under LOCC operations
Nielsen充分描述了局部操作和经典通信的两方量子协议,这些协议以概率1将纯全局初始状态转换为纯全局最终状态。目前的工作认为,Nielsen的表征n方协议的推广。它提出了一个全面的推广只有当部分尼尔森的结果。这里给出的结果也适用于不生成最终状态的协议,它考虑任意混合初始状态而不是纯状态和任意n的n方协议。在这个非常一般的设置中,本地操作和经典通信永远不会减少优序中本地混合态的预期谱。换句话说,局部状态只能在预期中变得更纯(弱)。该证明也提供了对Nielsen的改进。尼尔森的描述中的“如果”部分并不具有普遍性。这是通过研究三个量子比特的纠缠来证明的。它表明,人们可以找到一个系统的纯态的三个量子比特下是不等价的酉局部操作,但定义的所有子部分的系统,具有相同的光谱的局部混合态。局域么正操作下纯态的等价性和LOCC操作下三个量子比特系统的可达性都不能用局域混合态的谱的性质来表征。
2012-02-15 quant-ph
Are quantum correlations symmetric ?
据我们所知,所有已知的二体纠缠度量在交换子系统下都是对称的。我们问,如果纠缠措施,是不对称的可以存在。一个相关的问题是是否存在不能通过LOCC交换的状态。我们表明,在一般情况下,不能交换状态LOCC。这使得我们可以构造纠缠的非对称性度量,以及一个表征量子态纠缠量非对称性的参数。我们提出了纠缠不对称性的渐近度量,并证明了纠缠不对称性不为零的态必然包含束缚纠缠。
2005-12-23 quant-ph
A resource theory of entanglement with a unique multipartite maximally entangled state
纠缠理论被表述为一种量子资源理论,其中自由操作是局域操作和经典通信(LOCC)。这定义了两体纯态之间的偏序,使得识别最大纠缠态成为可能,这在应用中是最相关的状态。然而,在多方制度中,情况发生了急剧变化。不仅存在着不等价的纠缠形式,使得最大纠缠态不存在,而且最近的研究结果表明LOCC导致了一个平凡的有序性:几乎所有的纯纠缠多体态都是不可比的(即它们之间的LOCC变换几乎是不可能的).为了应付这个问题,我们考虑替代资源理论,其中我们放松类LOCC的操作,不产生纠缠。我们考虑两种可能的理论取决于资源是否对应于多体纠缠或真正的多体纠缠(GME)状态,我们表明,他们都是不平凡的:没有不等价的形式的纠缠存在于他们,他们诱导一个有意义的偏序(即每一个纯态是transformable更弱的纠缠纯态)。此外,我们还证明了GME的资源理论存在唯一的最大纠缠态--广义GHZ态,并且通过允许的自由操作,广义GHZ态可以转化为任意其它态.
2019-07-17 quant-ph
Distilling entanglement from arbitrary resources
通过局域操作和经典通信(LOCC),得到了从任意给定的噪声和任意关联纠缠源中提取单态的最佳速率的一般公式.我们的公式,通过采用量子信息谱方法获得,减少到Devetak和Winter导出的,在特殊情况下的i.i.d. resource.证明依赖于所谓的“散列界”的一次性版本,这反过来又提供了一般LOCC下的一次性纠缠的界限。
2010-10-15 quant-ph
Useful states and entanglement distillation
在单向和双向LOCC条件下,我们得到了混合态纠缠度的一般上界。在这两种情况下,上限都是基于将状态凸分解为“有用”和“无用”的量子态。所谓“有用”,我们指的是一种状态,它的纠缠度是非负的,并且等于它的相干信息(因此由一个单字母的、易处理的公式给出)。另一方面,“无用”状态是不可否认的,即,它们的纠缠度为零。我们证明了在这两种情况下的可压缩纠缠是凸的分解。因此,仅由有用态的贡献就可以得到一个纠缠度的上界,它等于有用态相干信息的凸组合。对输入状态的所有这些分解进行优化,得到我们的上界。在单向LOCC设置中,有用状态和无用状态分别由可降解和不可降解状态给出,而在双向LOCC设置中,有用状态和无用状态分别由最大相关和PPT状态给出。我们还说明了如何我们的方法可以扩展到量子信道。解释我们的上限作为一个凸屋顶的扩展,我们表明,它减少到一个特别简单的,非凸优化问题的类的各向同性状态和维尔纳状态。在单向LOCC设置中,这种非凸优化产生量子比特去极化通道的量子容量的上限,该上限严格地比先前已知的去极化参数的大值的界限更紧。在双向LOCC条件下,非凸优化得到了各向同性态和Werner态纠缠的PPT-相对熵。
2017-11-13 quant-ph