Joint measurability, steering and entropic uncertainty
在量子理论中，测量不相容的概念与相应的经典观点形成鲜明对比，在经典观点中，所有的物理可观测量都是联合可测量的。研究量子场景中两个或多个测量的结果是否可以从经典的角度来感知，或者它们仍然表现出非经典的特征，是很有意义的。显然，可交换的可观测量可以联合使用投影测量和他们的统计结果可以辨别经典。然而，这种简单的思想协会的兼容性的测量与交换性原来是有限的扩展框架，其中通常的概念，尖锐的投影值测量的自伴观测得到扩大，包括非尖锐的测量构成正算子值的措施（POVM）的广义观测。最近有一个研究活动的浪潮，通过非尖锐的可观测量的联合可测性来获得新的物理见解。在这里，我们探索了当鲍勃的纠缠量子存储器仅限于记录联合可测量的POVMs的结果时（爱丽丝系统的）一对离散可观测量的熵不确定性关系。在联合可测性制度，与爱丽丝的测量结果相关联的熵的总和-条件的结果登记在鲍勃的结束-受到约束，以服从一个熵转向不等式。在这种情况下，鲍勃的不可操纵性反映了他无法以更好的精度预测爱丽丝的一对非对易观测值的结果，即使它们共享纠缠态。作为进一步的结果，量子优势设想的安全证明在密钥分发的建设失去了，当鲍勃的测量被限制到联合可测性制度。
2014-12-02 quant-ph
Quantum theory realises all joint measurability graphs
尖锐的量子可观测量的联合可测性是成对确定的，因此可以在图中捕获。我们证明了相反的情况：任何顶点表示清晰的可观测性，而边表示联合可测量性的图都是由量子理论实现的。这使我们表明，使用Neumark膨胀并不总是可能将不清晰的可观测量变成具有相同联合可测性关系的清晰可观测量，突出了更大希尔伯特空间教堂中的警告。
2014-03-18 quant-ph
Tight steering inequalities from generalized entropic uncertainty relations
我们建立了熵的不确定性关系，爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向，和联合可测性之间的一般连接。具体地说，我们从任何熵的不确定性关系，后者满足两个自然属性构造督导不等式。得到了基于Rényi熵的转向不等式。在许多情况下，使用最大熵和最小熵，这些结果是紧密的。考虑到转向测试与两个噪声测量，我们的不等式准确地恢复噪声阈值的可操纵性。这是任何一对量子位2-结果测量的情况，以及任何维度中的相互无偏基础对的情况。这表明，易于评估的量（如熵）可以最佳地见证转向，尽管它们是底层统计数据的粗粒度表示。
2018-12-19 quant-ph
Optimal quantum violation of Clauser-Horne-Shimony-Holt like steering inequality
我们研究了最近提出的Einstein-Podolsky-Rosen转向不等式[arXiv- 1412.8178（2014）]。类似于贝尔非定域的Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式，在最简单的情况下，即，2个缔约方，每个缔约方2个测量，每个测量2个结果，这种新提出的不平等已被证明是必要的和足够的指导。本文利用测量不相容性（非联合可测性）与操纵的等价性，在量子理论中找到了这个不等式的最佳违反量。有趣的是，最优违反量与CHSH不等式的最优量子违反相匹配，即，Cirel'son量。我们进一步研究了在不同的二分量子态下这个不等式的最优破坏。令人惊讶的是，我们发现不同的$2$ -量子比特纯纠缠态的最佳违反量是不同的，这不是所有其他现有的转向不等式的情况。
2015-03-16 quant-ph
Unsharp measurements and joint measurability
我们给出了一个概述的联合unsharp测量的非对易观测值使用正算子值的措施（POVM）。研究了在存在Bob纠缠量子记忆的情况下，Alice的非对易观测量对的熵不确定关系中POVM的联合可测性所起的作用。我们表明，鲍勃应该记录的结果不兼容（非联合可测）POVM在他的量子存储器，以击败熵的不确定性界。换句话说，除了存在纠缠的Alice-Bob状态之外，在Bob端实现不兼容的POVM是必要的，以击败不确定性界，从而以更高的精度预测非交换可观测量的结果。我们还探讨了联合可测性的影响{ \em validate}的矩矩阵构造从平均成对相关的三个二分法的非交换量子比特观测。我们证明，当且仅当使用兼容的POVMs时，可以实现经典可接受的矩矩阵--该矩矩阵确定所有三个二分可观测量的结果是否存在合法的联合概率分布。
2015-05-16 quant-ph
Several Trade off Features of Quantum Steering in Distributed Scenario
在目前的工作中，我们解决的问题，如何二分导向违反发生在多部系统（其中每个子系统的Hilbert空间维数限制为2）的基础上减少成对量子比特系统的二分导向不等式的最大违反。我们已经推导出了一个权衡关系，这是满足这些成对的二分最大的指导违反，这在物理上可以理解为提供限制子系统之间的分配转向。对于一个三量子比特系统，不可能所有的量子比特对都违反操纵不等式，一旦一对量子比特最大限度地违反操纵不等式，其他两对量子比特都必须遵守操纵不等式。我们还提出了三重态中存在的真正纠缠与其约化态的最大二分转向违反之间的互补关系。
2019-04-03 quant-ph
Diagnosing steerability of a bipartite state with the nonsteering threshold
在目前的工作中，一个传统的量，平均保真度，被引入作为转向参数。从Alice到Bob的转向和联合可测性的定义出发，给出了设计线性转向准则的一般方案。对于Bob侧的一组给定测量，定义所谓的非转向阈值以量化检测转向的能力。如果测量的平均保真度超过该阈值，则表明Alice和Bob共享的状态从Alice到Bob是可操纵的，并且Alice执行的测量也被验证为不兼容。在一般方案中，讨论了如何设计最佳标准提供了两种不同的情况下：（a）找到最佳的测量在鲍勃的一侧时，状态是未知的和（b）找到最佳的测量为爱丽丝时，状态和测量在鲍勃的一侧是给定的。
2020-06-30 quant-ph
Quantum Resource Control for noisy EPR-steering with qubit measurements
我们演示了如何量子最优控制可以用来增强量子资源的双向单向协议，特别是EPR转向与量子位测量。转向是相关的单侧设备无关的密钥分配，其现实的实现需要嘈杂的情况下的研究。到目前为止，主要的情况下，不完善的检测效率已被认为是在这里，我们看看动态噪声的影响，负责消相干和耗散。为了建立优化，我们将转向问题映射到等价的联合可测性问题，并从该上下文中采用量子资源理论鲁棒性单调。其优点是，与任意对噪声量子比特测量的不兼容性（因此可操控性）已经通过解析表达式完全表征，该解析表达式可以转化为具有精确梯度的可计算成本函数。此外，最近已经说明了使用这些单调的动态损失的不相容性。我们演示了资源控制数字使用一个特殊的基于梯度的软件，显示，特别是，在幼稚的控制与成本函数选择为一个特定目标的保真度的优势。随后，我们用一个简化的双变量方案说明了控制景观的复杂性。这些结果有助于从理论上理解量子信息协议在现实实现中的局限性，也为相当抽象的量子资源理论的实际应用铺平了道路。
2015-10-26 quant-ph
Exact Incompatibility-Breaking Criterion for Unital Qubit Channels
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
该研究推导了单位量子比特信道的精确不相容性破坏判据，通过操控-联合可测性对应关系得到两量子比特态的相关边界，还为非单位量子比特信道构造父POVM并给出充分条件。
2026-07-31 quant-ph
Almost Quantum Correlations are Inconsistent with Specker's Principle
恩斯特·斯派克认为量子理论的一个特殊特征是特别基本的，即锐测量的成对联合可测性意味着它们的全局联合可测性（https：//vimeo.com/52923835）。到目前为止，斯佩克原理似乎还不能从所有一般概率理论中挑出量子理论。特别是，它对实验统计的著名推论，一致排他性原理，并不排除被称为几乎量子的相关集合，它严格大于量子相关集合。在这里，我们表明，与流行的信念相反，斯派克的原则不能满足任何理论，产生几乎量子相关。
2018-08-17 quant-ph
Quantum Steering on IBMQ
我们利用现代量子计算机，通过对开放量子系统环境的测量，对开放量子系统的量子操纵进行了实验研究。在三个IBMQ处理器上，我们将一个量子位区分为开放系统，并遵循碰撞模型方法与多个环境进行成对相互作用。不同的测量策略导致不同的开放系统的状态系综，这是重建使用状态层析成像。在所产生的装配转向量量化的帮助下，asemifirm程序。我们在实验模拟中成功地观察到了量子操纵的存在，并且可以区分所选量子器件的不同性能质量和噪声水平。
2022-01-31 quant-ph
Implementation of pairwise longitudinal coupling in a three-qubit superconducting circuit
我们提出了“trimon”，一个多模超导电路实现三个量子位与所有到所有的纵向耦合。这种始终开启的交互使得能够简单地实现形成通用集合的广义受控非门。此外，三个量子位中的两个被保护免受Purcell衰变，同时保持可测量性。我们展示了两个量子位之间的高保真状态交换操作，并表征了所有三个量子位与相邻transmon量子位的耦合。我们的结果为多量子比特体系结构提供了一个新的范例，并可应用于量子纠错、量子模拟和量子退火。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
On compatibility of binary qubit measurements
本研究通过布尔超立方体函数及其傅里叶变换，完整几何表征任意有限无偏二元量子比特测量的联合可测量性，给出有偏情况必要条件，转化为紧导引不等式，提出二阶锥规划方法并证伪现有猜想。
2024-07-10 quant-ph
Quantum steering ellipsoids and quantum obesity in critical systems
本文提出用量子肥胖（QO）这一解析可计算的量子关联度量来观测量子相变特征，并通过局域滤波操作增强其临界行为，为表征量子临界系统提供新方法。
2023-12-19 quant-ph
Quantum contextuality and joint measurement of three observables of a qubit
互补性通过两个不相容的观测量来表现，而量子上下文性只能通过至少三个观测量之间的联合测量来揭示。通过将unsharp测量和联合测量到一个现实的模型中，我们重新建立了一个不平等由于梁，Spekkens，和怀斯曼严格的非上下文的假设为基础。因此，它的破坏明确地指出了二能级系统的量子背景。最大违反是由三个三重联合可测的观测量，两两联合测量的不兼容的方式。给出了一个量子比特的三个无偏观测量的三重联合可测性的充要条件。
2013-12-23 quant-ph
Quantum measurement incompatibility in subspaces
我们考虑高维量子测量集合的不相容性的特征问题。我们在子空间中引入度量不相容的概念。也就是说，从一组不相容的测量开始，考虑通过投影到任何固定维度的严格子空间上获得的测量集。我们确定了子空间中不相容性的三种可能形式：（i）不可压缩不相容性：在每个子空间中变得相容的测量，（ii）完全可压缩不相容性：在每个子空间中保持不相容的测量，以及（iii）部分可压缩不相容性：在某些子空间中相容而在另一个子空间中不相容的测量。对于每个类，我们讨论明确的例子。最后，我们提出了这些想法的一些应用。首先，我们表明，联合可测性和共存是两个不兼容的概念在最简单的情况下的量子比特系统。其次，我们强调了我们的结果的量子操纵测试的影响。
2021-02-26 quant-ph
Anisotropic invariance and the distribution of quantum correlations
我们报告发现了两个新的不变量的三量子比特状态，类似于3-纠缠，是不变的局部酉变换和置换的当事人。这些量有一个直接的解释，成对自旋相关的各向异性。应用包括纯三比特态的两两量子关联测度的普适排序;各向异性、3-缠结和Bell非定域性的折衷关系;贝尔不等式、Einstein-Podolsky-Rosen操纵不等式、几何不协调和远程态制备的保真度的强单偶关系（包括任意三方状态的结果）;以及量子秘密共享的统计和参考系独立形式。
2017-01-25 quant-ph
Quantifying randomness with measurement incompatibility
Uppsala University（乌普萨拉大学）；KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究制备与测量场景中测量不相容性与经典窃听者能力的权衡，利用广义鲁棒性通过半定规划限制窃听者策略，给出从不相容测量生成随机性协议，还推广到伊芙有量子记忆的场景，揭示导引性与随机性生成紧密联系。
2026-07-10 quant-ph
Witnessing Quantum Incompatibility Structures in High-Dimensional Multimeasurement Systems
针对高维多测量场景中复杂量子不相容结构难以见证的问题，提出改进的量子态判别协议，通过分解相容结构并利用噪声鲁棒性界定不相容性，推导出理论界限并实验验证了其在量子导引等领域的应用。
2024-11-16 quant-ph
Experimental Verification of Anisotropic Invariance for Three-Qubit States
我们通过制备和测量偏振路径纠缠的三量子比特态，实验测试了最近预测的纯三量子比特态的各向异性不变性。这些性质不需要对齐的参考系，并且可以通过对任何两个量子位的测量来确定。他们有几个应用，如一个普遍的排序成对的量子相关性，强一夫一妻制关系的贝尔不等式和量子转向，和贝尔非定域性与3-缠结的互补关系，其中一些我们也测试。结果表明，各向异性不变性，加上三个量子比特布洛赫矢量长度，可以提供一个强大的和完整的不变量集，这种状态下的局域幺正变换。
2018-11-21 quant-ph
