Practical route to entanglement-assisted communication over noisy bosonic channels
纠缠态在量子信息处理中有着巨大的优势，但损耗和噪声阻碍了它在实际应用中的应用。尽管几十年来人们已经知道，通过纠缠可以显著增强有损和有噪声的玻色子信道上的经典通信容量，但没有实用的编码和解码方案可用于实现任何纠缠使能的优点。在这里，我们报告结构化的编码和解码方案，这样的纠缠辅助通信的情况。具体来说，我们表明，纠缠双模压缩真空态的相位编码饱和的纠缠辅助经典通信容量在一个非常嘈杂的信道，克服了没有纠缠援助的隐蔽通信的基本限制。然后，我们构造接收机的离散相位调制下的最佳假设检验协议和连续相位调制下的最佳噪声相位估计协议。我们的研究结果为在射频和微波光谱范围内的纠缠辅助通信和传感铺平了道路。
2020-03-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Parameter estimation in a memory-assisted noisy quantum interferometry
我们证明了在退相干的$N$ -量子比特系统中，存储器是一个潜在的资源，用于减缓纠缠衰变。我们表明，这种效果可以用来保持量子干涉测量中的参数估计的亚散粒噪声灵敏度。我们计算了量子费舍尔信息，它为估计的精度设定了最终界限。我们还得到了这样一个嘈杂的干涉仪的灵敏度，当相位估计从测量的人口不平衡或从单体密度。
2014-05-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental ancilla-assisted phase-estimation in a noisy channel
精心设计的探针的可重复性可能会因其进化过程中出现的噪声过程而受到破坏。噪声负责改变探针的演化，使得探针很少或没有关于感兴趣的参数的信息，因此破坏任何可能测量的信噪比。在这里，我们展示了一个实验，其中引入的辅助改善了高噪声制度中的光学相位的估计。该优点是通过在初始化和测量状态下探针和辅助的相干耦合来实现的，其生成并且然后选择受噪声过程影响较小的总体配置的子集。
2017-07-27 quant-ph
Experimental demonstration of robust entanglement distribution over reciprocal noisy channels assisted by a counter-propagating classical reference light
我们通过实验证明了一种方案[Phys.Rev.A87，052325（2013）]，该方案用于在具有互易性的集体噪声信道上稳健地分布偏振纠缠光子对。虽然该方案利用了两个量子比特无退相干子空间的鲁棒性，但通过利用一半纠缠光子的前向传播和经典参考光的后向传播，实现了与信号光子的量子信道的透射率成正比的纠缠共享率。我们在实验上观察到了有效的共享率，同时在传输后保持了高纠缠态。我们还证明了这种保护方法适用于单光子任意偏振态的传输。
2016-07-25 quant-ph
Tomography-assisted noisy quantum circuit simulator using matrix product density operators
本研究利用量子过程层析成像（QPT）技术捕获真实NISQ设备的复杂噪声特性，并将其集成到矩阵乘积密度算子（MPDO）模拟器中，以更准确地评估噪声对量子算法的影响。
2025-08-11 quant-ph
Entanglement-Assisted Quantum Convolutional Coding
我们展示了如何保护量子信息流免受噪声量子通信信道引起的退相干。我们利用预共享纠缠和卷积编码结构，发展了一个理论的纠缠辅助量子卷积编码。我们的构造产生了一个Calderbank-Shor-Steane（CSS）纠缠辅助量子卷积码从两个任意的经典二进制卷积码。经典卷积码的速率和纠错特性直接决定了所得到的纠缠辅助量子卷积码的相应特性。我们解释如何从信息量子比特流、辅助量子比特和共享纠缠比特开始编码我们的CSS纠缠辅助量子卷积码。
2010-04-02 cs.IT math.IT quant-ph
Additive Classical Capacity of Quantum Channels Assisted by Noisy Entanglement
本文给出了在有噪声的量子信道中经典信息传输的容量公式，该信道由发送方进行可分离编码，接收方的预共享辅助信道提供有限的资源.而不是一个纯粹的状态，我们认为在一个混合的状态，纯化的“证人”的信号辅助对。因此，信号-见证相关限制了从信号-辅助相关可用的资源。我们的公式表征了不同形式的资源，包括嘈杂或有限的纠缠援助，经典通信的效用。在可分离编码的情况下，发送方的信号在多个信道使用中仍然允许纠缠，但我们的容量公式是可加的。特别地，对于广义协变信道，我们的容量公式具有简单的封闭形式。此外，我们的可加性容量公式上限的一般相干攻击的信息增益在各种双向量子密钥分发协议。对于高斯协议，公式的可加性表明集体高斯攻击是最强大的。
2017-05-19 quant-ph
Quantum error correction via less noisy qubits
已知的量子纠错方案通常仅能够利用有限类的经典纠错码。纠缠辅助的量子纠错是一种部分解决方案，它使得在二进制或四进制有限域上利用任何经典线性码成为可能。然而，已知的纠缠辅助方案需要无噪声量子比特来帮助纠正噪声量子比特上的量子错误，这可能是一个过于严格的假设。我们证明，一个更宽松和现实的假设是足够的，提出的编码和解码操作的量子比特的一种特定类型的量子错误可能会发生。在纠缠辅助中，我们的方案可以导入任何二进制或四进制线性码。如果初始量子比特是无噪声的，那么我们的代码就成为纠缠辅助代码，并且当底层经典代码是最大距离可分的时，量子Singleton绑定饱和。
2013-04-23 quant-ph
Linear Programming Bounds for Entanglement-Assisted Quantum Error-Correcting Codes by Split Weight Enumerators
Institute of Information Science, Academia Sinica（中央研究院資訊科学研究所）；Bell Laboratories, Nokia（诺基亚贝尔实验室）
本文利用分裂重量枚举器推导纠缠辅助量子码的线性规划界，改进了小型量子码最小距离界，证明两类量子稳定器码不存在，优化了短码的距离上下界。
2026-09-04 cs.IT math.IT quant-ph
Nonlocality-Assisted Enhancement of Error-Free Communication in Noisy Classical Channels
本文研究贝尔场景中非局域关联对噪声经典信道零错误通信的增强作用，构造出零错误容量为零的信道，借助极值非局域关联可实现1比特或log m比特无误传输，强调其多功能效用。
2025-04-18 quant-ph
Optimized noise-assisted simulation of the Lindblad equation with time-dependent coefficients on a noisy quantum processor
本文提出优化的退相干率控制噪声辅助模拟方案，将其扩展到含时系数 Lindblad 方程，并在仿真 IBMQ 器件上验证可大幅降低计算需求。
2024-02-12 physics.comp-ph quant-ph
Noisy intermediate scale quantum simulation of time dependent Hamiltonians
量子计算机有望帮助我们实现多体量子系统动力学的精确模拟。然而，目前NISQ设备的局限性使我们无法实现这一目标。最近提出了一种称为量子辅助模拟器的用于执行量子模拟的算法，该算法有望在当前的实验设备上实现。在这项工作中，我们扩展了量子辅助模拟器来模拟一类含时哈密顿的动力学。我们表明，量子辅助模拟器更容易实现，并且可以实现多量子位相互作用和具有挑战性的驱动协议，这是其他现有方法难以实现的。我们证明了这一点的IBM量子体验云量子计算机上的时间相关的哈密顿量的量子辅助模拟器相比，Trotterization和变分量子模拟的优越性能。此外，我们展示了模拟由10000个量子位组成的哈密顿动力学的能力。我们的研究结果表明，量子辅助模拟器是一个很有前途的算法，目前的量子硬件。
2021-08-15 quant-ph
Entanglement-enhanced quantum metrology in a noisy environment
量子精密测量克服了标准的精度限制，在科学技术中发挥着核心作用。实际上，它容易受到诸如退相干之类的缺陷的影响。在这里，我们证明了量子精密测量的噪声信道，使纠缠与辅助量子比特增强相位估计的量子费舍尔信息，但不是其他。我们的光子实验涵盖了各种类型的信道的噪声范围，包括两个随机交替的信道，使得每个噪声信道的辅助纠缠分别失败。我们已经模拟了噪声信道实现空间复用的双量子光子输入干涉仪。我们已经证明了纠缠辅助协议的优势，在相位估计实验中运行的单探针或多探针的方法。这些结果表明，与附属纠缠是一种有价值的方法，提供量子增强计量。我们的新方法，通过一个简单的线性光学干涉网络与易于准备的光子输入的纠缠辅助量子精密测量提供了一条通往实用的量子精密测量。
2018-01-29 quant-ph
Metrology-assisted entanglement distribution in noisy quantum networks
我们考虑高维纠缠态通过噪声信道分配给多方，以及随后使用随机局部操作和经典通信将这些状态概率转换为所需的目标状态。我们表明，这种状态转换协议可以增强嵌入式信道估计例程在没有额外的成本方面的副本的数量的分布式状态。我们的策略的定义特征是使用那些转换不成功的副本来估计噪声，从而可以抵消其对成功转换的副本的不利影响。虽然这个想法推广到各种更复杂的情况下，我们专注于现实的情况下，只有1000多份副本分发，并不要求各方同时处理多个副本。特别是，我们研究了所谓的一个成功的分支协议的性能，依次适用于单副本和自适应贝叶斯估计策略。最后，我们将我们的策略与更一般但不太容易实际实施的策略进行比较，这些策略涉及蒸馏和使用量子存储器同时处理多个副本。
2022-05-23 quant-ph
Zero-error channel capacity and simulation assisted by non-local correlations
香农的理论的零错误通信重新检查在更广泛的设置中使用一个经典的信道来模拟另一个确切的，并在各种资源的存在下，是所有类的非信号相关性：共享随机性，共享纠缠和任意的非信号相关性。具体地说，当被模拟的信道是无噪声的，这减少到零错误的信道容量，由各种类别的非信令相关性的帮助。当资源信道是无噪声的，它的结果是在“逆”的问题，模拟一个有噪声的信道正是由一个无噪声的，相关性的帮助。在这两种情况下，不同的辅助相关性的权力之间的“一次性”分离展出。这种类型的最引人注目的结果是纠缠可以帮助零错误通信，与具有渐近消失的错误的通信的标准设置形成鲜明对比，其中纠缠根本没有帮助。在渐近的情况下，共享的随机性被证明是一样强大的任意非信令相关噪声信道模拟，这是不正确的渐近零误差容量。对于援助的任意非信令相关性，线性规划公式的容量和模拟推导出，前者是相等的（非零无辅助容量的信道），以反馈辅助零错误容量最初由香农推导出上限的无辅助零错误容量。最后，一种非信令辅助容量和模拟之间的可逆性观察，反映了著名的“反向香农定理”。
2010-10-29 cs.IT math.IT quant-ph
Which verification qubits perform best for secure communication in noisy channel?
在安全量子通信协议中，使用2个或更多个相互无偏的基或特定形式的$n$ -量子位（$n\geq2$）纠缠态的集合制备的单个量子位的集合通常用于形成验证串，该验证串随后用于检测窃听的痕迹。形成验证串的量子位被称为诱饵量子位，并且存在可以用作诱饵量子位的大量不同量子态。在没有噪声的情况下，任何诱饵量子比特的选择都提供了同等的安全性。在本文中，我们研究了噪声环境（例如，在振幅阻尼、相位阻尼、集体失相和集体旋转噪声信道中），通过比较使用单量子比特态作为诱饵量子比特的诱饵量子比特辅助安全量子通信方案和使用纠缠态作为诱饵量子比特的方案，来分析和比较两种方案的优缺点。我们的研究表明，单量子比特辅助方案在某些噪声环境中表现得更好，而一些纠缠量子比特辅助方案在其他噪声环境中表现得更好。具体而言，单量子比特辅助方案在振幅阻尼和相位阻尼噪声信道中表现更好，而一些基于Bell态的诱饵方案在集体噪声存在下表现更好。因此，如果通信信道中存在的噪声的种类（即，信道的特性）是已知的或可测量的，那么本研究可以提供通过该信道实现安全量子通信方案所需的诱饵量子比特的最佳选择。
2015-08-21 quant-ph
Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States
当编码中允许局域操作和全局置换，发送者和接收者之间预先共享二分态时，给出了噪声量子信道上经典通信的容量公式.这个公式的两个端点是Holevo容量（没有纠缠辅助）和纠缠辅助容量（无限纠缠辅助）。更重要的是，我们表明，能力满足强逆属性，从而公式作为一个尖锐的分界线之间实现和无法实现的通信速率。我们证明了辅助容量和Holevo容量之间的差异是上界的预共享状态的形成的不和谐。作为例子，我们推导出解析的经典容量的各种量子信道的利益。我们的结果见证了经典通信中的随机排列的力量，只要纠缠援助可用。
2020-01-09 cs.IT math.IT quant-ph
Contextuality in entanglement-assisted one-shot classical communication
我们考虑纠缠辅助的一次性经典通信问题。在零差错状态下，纠缠可以按照Cuffalet等人的策略增加一类经典信道的一次性零差错容量，物理修订版信函104，230503（2010）中所述。该策略使用仅适用于投影测量的Kochen-Specker定理。因此，在噪声状态和/或测量的情况下，该策略不能增加容量。为了适应一般嘈杂的情况下，我们研究发送固定数量的经典消息的一次性成功概率。我们表明，准备上下文权力的量子优势在这项任务中，增加了一次成功的概率超过其经典的最大值。我们的治疗方法超出了Cuvedel等人的范围，包括例如Prevedel等人的实验实施方案，物理修订版信函106，110505（2011）。然后，我们展示了这个通信任务和相应的非本地游戏之间的映射。这种映射概括了与先前在零错误情况下提到的伪心灵感应游戏的联系。最后，在激励一个约束条件，我们术语上下文无关猜测，我们证明了上下文见证的噪声鲁棒noncontextuality不等式在R。Kunjwal，Quantum 4，219（2020）足以提高一次性成功概率。这为这些不等式和相关的超图不变量，加权最大可预测性，提供了一个操作意义。Kunjwal，Quantum 3，184（2019）.我们的研究结果表明，纠缠辅助一次性经典通信的任务提供了一个肥沃的土壤，研究的相互作用的Kochen-Specker定理，Spekkens上下文，贝尔非…
2022-10-12 cs.IT math.IT quant-ph
Machine-Learning-Assisted Pulse Design for State Preparation in a Noisy Environment
本文提出一种机器学习辅助的量子控制方法，利用深度强化学习和监督学习为耦合玻色子库的二能级系统设计抗噪声控制脉冲，并比较了两种算法在不同噪声强度下的性能优势。
2025-08-28 quant-ph
High-fidelity quantum teleportation through noisy channels via weak measurement and environment-assisted measurement
提出一种结合环境辅助测量与弱测量的量子隐形传态协议，在振幅阻尼信道中仅需单份纠缠态即可实现高达1的保真度，并在保真度与成功概率间取得平衡，优于原始及基于弱测量的概率隐形传态协议。
2023-04-11 quant-ph
Machine Learning Assisted Cognitive Construction of a Shallow Depth Dynamic Ansatz for Noisy Quantum Hardware
本研究提出一种结合再生机器学习与多体微扰理论的协议，在VQE框架内构建浅层动态拟设，减少量子测量次数并增强对硬件噪声的鲁棒性，推动量子计算化学的发展。
2023-10-12 quant-ph
Assisted metrology and preparation of macroscopic superpositions with split spin-squeezed states
本研究分析分裂自旋压缩态的条件态特性，提出可达到海森堡极限、优于标准方法的计量协议，验证其抗实际噪声的鲁棒性，并实现轻度压缩初态下自旋薛定谔猫态的条件制备。
2023-10-19 quant-ph
Zeeman-Splitting-Assisted Quantum Logic Spectroscopy of Trapped Ions
提出了一种基于磁$g$ -因子的量子逻辑方案来探测处于不同角动量态的原子和分子离子。状态相关的磁$g$因子意味着在给定的磁场中，电子态、转动态或超精细态可以通过它们的塞曼分裂来区分。驱动所选塞曼分裂的运动边带使得能够用辅助逻辑离子读出角动量的相应状态。作为一个证明的原理演示，我们表明，我们可以检测到一个${^{174}}$ Yb $^+$离子的基态电子状态使用${^{171}}$ Yb $^+$作为逻辑离子。此外，我们可以区分处于其基态电子态的${^{174}}$ Yb $^+$离子与处于亚稳态${^{2}}D_{3/2}$的$^+$离子。我们讨论了该方案对分子离子转动态检测的适用性。
2014-12-17 physics.atom-ph quant-ph
Semiclassical description of resonance-assisted tunneling in one-dimensional integrable models
在一维可积系统的框架下研究了共振辅助隧穿。我们提出了一个系统的配方，基于哈密顿范式，构建一维可积模型，表现出共振岛链结构与精确控制的大小和位置的岛屿。使用复杂的经典轨迹，沿着适当定义的路径在复杂的时间域中，我们构建了共振辅助隧穿过程的半经典理论。这种半经典的方法产生一个紧凑的解析表达式隧道诱导的能级分裂，这是发现在非常好的协议，通过数值对角化得到的确切分裂。
2013-11-01 quant-ph
Entanglement-assisted capacities of time-correlated amplitude-damping channel
我们计算了一个时间相关的振幅阻尼信道的信息容量，假设发送者和接收者共享先验纠缠。我们的分析结果表明，零容量的噪声信道可以传输信息，如果它有有限的记忆。容量随着存储器的增加而增加，达到完美存储器通道的最大值。
2013-07-20 quant-ph
Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime
量子计算的标准方法是基于通过添加“魔法”量子态来将经典可模拟和容错的操作集合提升为通用集合的思想。在这种情况下，我们开发了一个通用的框架来讨论可用的，非理想的魔术资源的价值，相对于那些理想的需要。我们挑出一个量，量子辅助魔术鲁棒性（QRoM），它通过基于准概率的方法来测量模拟理想资源与非理想资源的开销。这将最初为噪声中间尺度量子（NISQ）设备开发的错误缓解技术扩展到量子位被逻辑编码的情况。QRoM展示了如何添加噪声魔法资源，使人们能够提高量子线路的经典准概率模拟，并能够构建显式协议，在经典模拟和理想量子计算机之间进行插值。
2022-04-11 quant-ph
Activated zero-error classical communication over quantum channels assisted with quantum no-signalling correlations
我们研究了激活的量子无信令辅助零错误经典容量，首先允许从一些无噪声的前向通信信道的援助，后来偿还的帮助者的成本。该激活的通信模型将附加的前向无噪声信道视为通信的催化剂。首先，我们表明，一次性激活容量可以制定为一个半定规划，我们得出了一些惊人的性能，这种能力。我们进一步提出了一个充分条件下，一个嘈杂的通道可以被激活。其次，我们证明了一比特无噪声经典通信能够完全激活任何经典量子信道，以实现其渐近容量，或半定（或分数）包装数。第三，我们证明了任何量子信道的渐近激活容量不能超过其初始渐近容量。我们还证明了量子信道的渐近无信令辅助零差错容量不等于半定填充数，这与经典量子信道的情况不同。
2017-12-18 cs.IT math.IT quant-ph
Large quantum dot energy level shifts in anomalous photon-assisted tunneling
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Netherlands Organisation for Applied Scientific Research（荷兰应用科学研究组织）
研究发现量子点轨道能级分裂对顶部栅极电压有显著依赖性，导致异常光子辅助隧道测量，通过模型验证了线性栅极电压依赖性。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-state entanglement and normal-mode splitting in an atom-assisted optomechanical system with intensity-dependent coupling
本文从理论上研究了依赖强度耦合的单原子光力学系统中的二体和三体连续变量纠缠以及简正模分裂。所考虑的系统是由一个法布里-珀罗腔与一个薄的振动端镜和一个二能级原子在高斯驻波的腔模。首先导出了腔模结构引起的原子-场-镜耦合的一般形式的哈密顿量。然后，我们限制我们的治疗的第一个振动边带的机械谐振器，并推导出一种新的形式的三方原子场镜哈密顿量。我们发现，当光腔被强烈驱动时，可以在三部分系统的任何一对之间产生二分纠缠，并且由于纠缠共享，原子-镜纠缠是以牺牲光-机械纠缠和光-原子纠缠为代价有效地产生的。我们还发现，在这样的系统中，当Lamb-Dicke参数足够大时，可以同时观察到正常模式分裂成三个模式。
2011-12-18 quant-ph
Entanglement-assisted classical information capacity of the amplitude damping channel
本文计算了振幅阻尼信道的纠缠辅助经典信息容量，并将其与文献[6]中认为该信道的纠缠辅助经典信息容量的特殊互信息进行了比较。结果表明，它们之间的差异很小。此外，我们指出，利用部分对称性和密集编码方案的互信息的可扩展性，可以简化计算的纠缠辅助经典信息容量的非酉协变量子噪声信道。
2004-06-20 quant-ph
Entanglement-assisted concatenated quantum codes
提出了一种纠缠辅助级联量子码（EACQC），它是由两个量子码级联而成。这些EACQC显示出比标准级联量子码（CQC）的几个优点。与标准CQC不同，我们推导出了几类EACQC，它们可以克服纠缠辅助量子纠错码（EAQECCs）的非简并Hamming界.此外，一些EACQC具有更好的参数比最知名的标准量子纠错码（QECC）和EAQECC也被推导出来。特别是，几个催化EACQC具有更好的参数比最好的已知的QECC的相同的长度和净传输。此外，每个催化EACQC仅消耗一个或两个ebit。它还表明，EACQC使纠缠辅助量子通信可能，即使ebits是嘈杂的。最后，它表明，EACQC可以优于CQC的纠缠保真度在去极化信道中，如果ebits比量子比特的噪声小。此外，当ebits的错误概率充分低于量子位的错误概率时，EACQC的阈值错误概率大于CQC的阈值错误概率。因此，EACQC不仅在量子通信中具有竞争力，而且在容错量子计算中也具有应用价值。
2022-02-16 quant-ph
1/2+1/2>1 for quantum error correction
利用纠缠辅助的量子纠错技术可以使编码后的量子比特通过量子信道进行传输，其中一些量子信道是无噪声的。在这里，我们考虑一个更现实的实验方案，我们称之为部分噪声量子信道，其中，而不是完全没有噪声，只有一部分量子没有噪声。在这种情况下，我们通过一个明确的例子表明，两个半噪声通道比一个无噪声通道工作得更好，这是一种奇怪的现象，显示1/2+1/2>1。我们的例子也饱和了一个统一的量子单例界，对标准和纠缠辅助码也有效。此外，如具有半噪声信道的混合字母码所示，更高维度的物理量子可以改善部分噪声信道的性能，甚至优于无噪声信道。
2012-08-31 quant-ph
Carrier-Assisted Entanglement Purification
Aalborg University（奥尔堡大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
提出一种利用单拷贝纠缠态量子存储器和传输单量子比特的载子辅助纠缠提纯协议，通过分析噪声信道条件并采用多载子方案，使固定点保真度趋近于1，显著降低实验开销。
2026-10-09 quant-ph
A practically feasible entanglement assisted quantum key distribution protocol
给出了一个利用纠缠辅助的量子密钥分发方案。该方案需要最大纠缠的2量子比特态，但不需要任何量子存储。该方案在Eve的任何攻击下都是无条件安全的。在噪声不相关的对称噪声信道中，我们的方案在4态和6态情况下分别可以容忍高达26%和30%的误码率。这些值高于所有目前已知的两级状态方案，而不使用量子存储。
2003-07-30 quant-ph
Non-local games and communication complexity with noisy entanglement
Quantum Computing Research Centre（量子计算研究中心）；Hon Hai (Foxconn) Research Institute（鸿海（富士康）研究院）；Institute for Quantum Computing（量子计算研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
该研究分析四种噪声模型下非局域游戏与纠缠辅助通信复杂性，给出CHSH游戏值上界、并行重复定理等结果，证明带噪声与无噪声纠缠的通信复杂性分离及相关下界，回答了开放问题。
2026-09-07 quant-ph
One-Sided Device-Independent Quantum Key Distribution over Noisy Metropolitan Links: Noise Thresholds and Purification-Assisted Recovery
Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）
本研究提出抗噪声的1SDIQKD方案，通过引入噪声模型并结合纠缠纯化协议，提高了实际量子网络中的安全密钥率和效率要求。
2026-09-25 quant-ph
Resonance Assisted Tunneling in Floquet spin-J systems
本研究将RAT理论应用于多体量子受驱系统，识别共振相关本征态并计算准能劈裂，区分两种行为区域，量化理论失效的微扰强度阈值并给出半经典标度的解析表达式。
2025-09-03 quant-ph
Passive environment-assisted quantum communication with GKP states
本文提出利用GKP态控制分束器环境态，在任意低透射率下实现玻色子纯损耗信道的完美量子信息传输，并验证了少光子水平下有限能量约束的高保真通信可行性。
2025-04-12 quant-ph
The communication power of a noisy qubit
针对噪声破纠缠量子比特信道能否被噪声比特信道替代传输经典消息的问题，通过设计类似蒙提霍尔问题的游戏，证明经典策略无法确保避开炸弹，而量子NOT信道策略可确定性避弹并以非零概率获奖，揭示其不可替代性。
2025-02-13 quant-ph
Indistinguishability-assisted two-qubit entanglement distillation
提出一种基于空间局域操作与经典通信框架的高效纠缠提纯方法，利用全同量子比特空间重叠的不可区分性效应，推导了混合态最大纠缠提纯条件，并分析了热Gibbs态和Werner态下的提纯效果，为复合网络量子中继器铺路。
2023-05-19 quant-ph
Machine Learning assisted noise classification with Quantum Key Distribution protocols
提出一种结合经典机器学习与QKD协议的混合方法，通过分析量子比特误码率实现了对两种场景下量子噪声的高准确率分类，且在当前含噪量子计算时代易于实现。
2025-04-01 quant-ph
Quantum-Assisted Graph Domination Games
University of Kent（肯特大学）；University of Oxford（牛津大学）
本文研究了量子优势在环图1步支配游戏中，通过NISQ处理器实现策略推广和量子优势验证。
2025-11-19 quant-ph
Device-independent quantum reading and noise-assisted quantum transmitters
在量子读取中，光的量子态（发射器）被应用于读取经典信息。在存在噪声或足够弱的信号的情况下，量子读取可以通过增强的状态可重复性而优于经典读取。在这里，我们表明，增强的量子效率取决于发射机中存在的一种特定类型的量子相关性，不和谐的响应。不同的编码和发射器会产生不同的效率水平。考虑噪声量子探针，我们表明，压缩热发射机与非对称分布的场模式之间的噪声产生更高的量子效率相比，相干热量子态。噪声增强的量子优势是响应的不和谐的结果，该响应是在恒定压缩下增加的热噪声的非减函数，该行为导致增加的状态可重构性。最后，我们表明，对于非对称压缩热态，误差的概率，作为测量的量子Beskoff界，渐近消失，增加本地的热噪声在有限的整体压缩。因此，在固定的有限压缩，噪声，但强烈不协调的量子态与场模式之间的大噪声不平衡可以优于噪声的经典资源以及具有相同的有限水平的压缩的纯纠缠发射机。
2014-12-22 cond-mat.other math-ph math.MP
Entanglement required in achieving entanglement-assisted channel capacities
量子通信信道两端之间共享的纠缠已被证明是增加这些信道的量子和经典容量的有用资源。假设每个通道使用无限量的共享纠缠，推导出纠缠辅助容量。在本文中，边界上的最小量的纠缠所需的每一个使用的通道，以渐近地实现的能力。这是通过引入一类纠缠辅助量子码来实现的。量子比特信道类的代码示出，以实现量子纠缠辅助的信道容量时，每个信道的共享纠缠量，E = 1 - Q_E，提供。它还表明，对于非常嘈杂的信道，作为容量变得很小，所需的纠缠量收敛的经典和量子容量。
2002-05-19 quant-ph
Quantum-memory-assisted entropic uncertainty principle under noise
当粒子与量子记忆最大纠缠时，可以精确地预测粒子上两个不相容的可观测量的测量结果，如最近量化的[Nature Phys.6，659（2010）]。我们探讨的行为的不确定性关系的影响下，当地单位和nonunital噪声信道。单位噪声只会增加不确定性，而振幅阻尼非单位噪声则可以在长时间内惊人地减少不确定性。这种违反直觉的现象可以通过量子关联与局域测量后的最小缺失信息之间的不同竞争机制来证明。
2012-03-15 quant-ph
Disorder-assisted graph coloring on quantum annealers
我们正处于一个新时代的边缘，这个时代将由噪声中等规模的量子器件主导。这些新技术的典型例子是当今的量子退火机。在目前的工作中，我们调查在何种程度上由外部噪声源产生的静态无序不一定是有害的，但实际上可以帮助量子退火机实现更好的性能。特别是，我们分析了可以通过适当的嵌入在稀疏拓扑（即嵌合体图）上解决的图着色问题。我们表明，专门定制的无序可以提高退火过程的保真度，从而提高退火机的整体性能。
2019-03-17 quant-ph
Protecting Quantum Information with Entanglement and Noisy Optical Modes
我们结合主动和被动量子纠错技术来保护一组连续变量量子信息系统的光信息模式。我们的方法使用辅助模式，纠缠模式和规范模式（混合状态的模式），以帮助纠正一组信息模式的错误。由离线挤压器、无源光学器件、前馈控制、条件调制和零差测量组成的线性光学编码电路执行编码。其结果是，我们扩展了纠缠辅助算子稳定器形式主义的离散变量连续变量量子信息处理。
2008-07-23 quant-ph
Fraud detection in credit card transactions using Quantum-Assisted Restricted Boltzmann Machines
Quantum Technology Department, The Netherlands Organization for Applied Scientific Research, TNO, The Netherlands（量子技术系，荷兰应用科学研究院，荷兰）
本文提出利用量子辅助受限玻尔兹曼机进行信用卡欺诈检测，实验表明该方法在性能指标上优于经典方法，为金融系统故障检测提供了新途径。
2025-12-19 cs.LG quant-ph
Quantum-enhanced interferometry by entanglement-assisted rejection of environmental noise
利用光的量子态照明可以改善在诸如损耗、噪声和失相等严重不利条件下的传感和测量任务。先前的结果表明，实现给定精度所需的测量次数略有减少。在这里，我们比较了三种照明策略，估计在嘈杂的，有损干涉仪的相对相位。当包括一个共同的相位波动的噪声过程中，我们表明，使用纠缠探针实现了参数估计精度的优势，尺度与纠缠模式的数量。这项工作提供了一个理论基础，在实验上具有挑战性的条件下，使用高度多模纠缠态的光的实际测量任务。
2021-10-14 quant-ph
Noise-dependent optimal strategies for quantum metrology
我们表明，对于一些嘈杂的信道，最佳的纠缠辅助策略取决于噪声水平。我们注意到，平行纠缠策略和辅助策略之间存在非平凡的交叉--在前者中，探针都纠缠在一起，在后者中，探针与无噪音的辅助策略纠缠在一起，但不是在它们之间。这种转变可以通过以下事实来解释：可分离状态对噪声更具鲁棒性，因此在高噪声限制下是最佳的，但它们又被辅助状态所超越。
2018-02-15 quant-ph
Optimal noisy entanglement testing for ranging and communication
针对纠缠测试问题，提出基于相关-位移转换的LOCC测量设计，在噪声条件下渐近最优，可提升量子测距和纠缠辅助通信性能。
2023-12-22 quant-ph
Fast ZZ-Free Entangling Gates for Superconducting Qubits Assisted by a Driven Resonator
本文提出利用驱动高相干谐振器产生的RIP相互作用完全中和静态ZZ耦合，实现40纳秒CNOT门和140纳秒CZ门，且无ZZ、无额外噪声组件，误差可低于1e-4。
2023-11-02 quant-ph
Measurement-Assisted Quantum Communication in Spin Channels with Dephasing
我们提出了一个协议，用于对抗弱耦合到发送者和接收者量子比特的噪声自旋通道上的量子态传输中的退相效应。我们的协议，基于执行定期的全球测量的信道上，显着抑制有害的环境影响，并提供更高的可靠性比传统的无测量方法。我们的建议也可以作为一个强大的两量子比特纠缠门在遥远的自旋。我们的计划计数器任何来源的失相，包括那些建立良好的动态解耦方法失败。我们的协议是概率性的，考虑到量子测量的内在随机性，但它的成功概率可以通过适当调整测量的速率来最大化。
2015-10-22 cond-mat.str-el quant-ph
Path-Independent Quantum Gates with Noisy Ancilla
对于一个近乎孤立的量子系统的普遍控制来说，辅助系统往往是必不可少的。然而，辅助系统通常更容易受到环境噪声的影响，这限制了这种辅助量子控制的性能。为了解决这个挑战的辅助诱导退相干，我们提出了一个通用的框架，集成了量子控制和量子纠错，使我们可以实现强大的量子门弹性辅助噪声。介绍了容错量子门在辅助错误下的路径独立性判据。作为示例，为具有硬件高效设计的超导电路提供路径无关门。
2020-08-09 quant-ph
