An Upper Bound of Fully Entangled Fraction of Mixed States
我们研究了量子态的完全纠缠分数。对于任意二部系统,得到了一个上界。这个上界只依赖于状态的Frobenius范数。
2016-05-27 quant-ph
On fully entangled fraction of arbitrary $d\otimes d$ quantum states
Ludong University(鲁东大学);China University of Petroleum(中国石油大学);Beijing Information Science and Technology University(北京信息科技大学);Capital Normal University(首都师范大学)
本文研究了任意 $d\otimes d$ 量子态的完全纠缠分数,推导了上界并给出了示例以展示结果的优势。
2026-02-25 quant-ph
Multipartite fully entangled fraction
完全纠缠分数是对二体态的定义,它与二体最大纠缠态密切相关,具有明确的实验和理论意义。在本文中,我们将其推广到多体情况,我们称之为多体完全纠缠分数(MFEF)。MFEF测量状态与GHZ状态的接近程度。除了非常特殊的状态外,MFEF的解析表达式很难得到,然而,我们证明了,任何状态的MFEF都是由有限阶多项式方程组确定的。因此,可以有效地数值计算MFEF。
2015-06-15 quant-ph
On Estimation of Fully Entangled Fraction
研究了任意混合态的完全纠缠分数。新的上界的FEF。这些上界是对FEF值估计的补充。对于弱混合量子态,给出了一个与FEF精确值非常接近的上界。
2010-01-26 quant-ph
Entanglement sharing via qudit channels: Nonmaximally entangled states may be necessary for one-shot optimal singlet fraction and negativity
我们考虑的问题,建立纠缠态的最佳单态分数和负性的两个远程双方之间的每一个使用一个嘈杂的量子信道和跟踪保存LOCC的假设下,双方不共享先验相关。我们证明了对于任意有限维$d\geq3$中的量子信道族,只有在适当的非最大纠缠态下,才能获得最佳单态分数和纠缠负性.我们进一步表明,精确计算量子比特通道的单次最佳单态分数的公式的推广在高维中一般不成立。我们的结果的一个后果是,在所有有限维的纠缠态的顺序可能不会保持跟踪下保持LOCC。
2018-03-20 quant-ph
Extraction of entanglement from quantum fields with entangled particle detectors
本文研究两个初始纠缠的 Unruh-DeWitt 粒子探测器与量子标量场作用后的纠缠变化,发现初始弱关联的探测器可提取更多纠缠,而充分纠缠的探测器仅发生退化,并证明引力冲击波时空中能在更大间距下增强弱纠缠探测器的初始纠缠。
2022-12-24 gr-qc hep-th quant-ph
On the Efficient Extraction of Entangled Resources
University of Naples Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
本文提出了一种多项式时间启发式算法,用于在量子互联网中高效提取远程节点的纠缠资源,解决了NP难的理论问题。
2026-01-29 quant-ph
Work extraction processes from noisy quantum batteries: the role of non local resources
本研究揭示了在量子电池功提取中,非局域恢复操作比非局域纠缠态更能有效减轻噪声影响,从而提升功的提取量。
2023-09-05 quant-ph
The fully entangled fraction as an inclusive measure of entanglement applications
除了最简单的两个量子比特纯态的情况外,描述所有情况下的纠缠都是一个困难的问题,甚至理解与纠缠有关的相关实验量也很困难。然而,为了量化状态的量子信息处理重要性,可能不需要量化状态的纠缠。在局域幺正操作的作用下,量子态的完全纠缠分数与量子态的保真度有着直接的关系。在两个量子比特的情况下,我们指出,完全纠缠的分数也可以与其他重要的量子信息任务,如密集编码,纠缠交换和量子密码学的本地幺正操作的作用下最大化的量子数相关,以这种方式提供这些纠缠应用的包容性措施。对于两个量子比特系统的完全纠缠分数有一个简单的已知的封闭形式的表达,我们建立了这个量的上下界的并发。这种方法很容易扩展到更复杂的系统。
2002-08-01 quant-ph
Comparison of quantum discord and fully entangled fraction of two classes of $d\otimes d^2$ states
一般态的量子性是量子信息理论中许多应用的源泉,研究能在态的性质中发现其踪迹的测度是一个有趣的问题。本文研究了两类二体态的量子不和谐和完全纠缠分数,并比较了它们的行为。这些类是对$d\otimes d$ Werner态和各向同性态的补充,在这个意义上,每个类都具有与相应的补充类状态相同的纯化。我们的结果表明,最大纠缠混合态也是最大不协调态,从而推广了众所周知的事实,即所有最大纠缠纯态也有最大量子不协调。此外,还发现Werner态或各向同性态的可分性-纠缠边界在相应的互补态的量子不和谐图中表现为一个拐点。
2016-04-23 quant-ph
Information locking and its resource efficient extraction
本文研究多体量子信息锁定协议,构造一类局部不可区分正交态集合,在保证任意k≤m-1方合作仍无法完全提取信息的同时,显著减少完全提取所需纠缠态数量,且节省量随方数线性增长。
2023-07-11 quant-ph
Plasmonic Nanoantennas for Efficient Control of Polarization-Entangled Photon Pairs
我们提出了一种基于单量子点驱动的十字形等离子体纳米天线的偏振纠缠光子对的新光源。纳米天线与金属镜的集成克服了微腔和基于微腔的架构的典型的自发发射(SE)增强和提取效率之间的基本折衷。在1.55 μ m处具有非常高的纠缠光子提取效率(~90%),在330 nm的宽光谱范围内具有很大的SE增强(~90),所提出的设计将为可靠的非经典光集成光源铺平道路。
2012-06-22 physics.optics quant-ph
Dynamics and extraction of quantum discord in a multipartite open system
我们考虑一个多体系统,由两个互不相互作用的量子比特组成,每个量子比特嵌入一个单模漏腔中,然后连接到一个外部玻色子库。最初,我们将两个量子比特置于纠缠态,而腔和库的光子为零。在这个六体量子系统中,我们研究了量子不和谐从量子比特到腔和库的转移。我们表明,这种转移也发生时,腔没有纠缠。此外,我们讨论了如何量子不和谐可以提取腔和传输到遥远的系统通过旅行泄漏光子,使用输入输出理论。
2011-06-24 quant-ph
Bell nonlocality and fully-entangled fraction measured in an entanglement-swapping device without quantum state tomography
我们展示了一个有效的实验程序的基础上纠缠交换,以确定贝尔非局域性测量Horodecki等人。A 200,340(1995)]和Bennett等人[Phys.Rev.A54,3824(1996)]的任意两量子比特偏振编码态的完全纠缠部分。的非局部性措施对应于违反的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)在所有测量设置优化的量。通过同时使用给定状态的两个副本,我们只直接测量六个参数。我们的方法既不需要15个参数的完整量子态层析成像,也不需要连续扫描通常的CHSH不等式测试中双方使用的测量基,每个优化步骤中有四个测量。我们分析了任意两量子比特态的Bell非定域性和其他纠缠见证(包括完全纠缠分数和非线性熵见证)的测量程度如何能够估计其纠缠。特别是,我们测量了这些证人,并估计了各种两量子位维尔纳态的负性。我们的方法对于基于纠缠交换的量子通信协议特别有用。
2016-09-30 quant-ph
General no-go theorem for entanglement extraction
我们研究了在什么情况下可分二体系统A-B可以或不能通过与双局域纠缠源$\text{S}_1$ - $\text{S}_2$的局域相互作用而纠缠。我们得到的相互作用哈密顿耦合A与$\text{S}_1$和B与$\text{S}_2$必要的A和B纠缠的一般形式的限制。我们能够推广和提供非微扰的洞察力,以前的几个不去定理的纠缠收获量子场使用这些一般性的结果。我们还讨论了通信在纠缠提取过程中的作用,建立了真正的纠缠提取和通信辅助纠缠生成之间的区别。
2022-01-26 gr-qc hep-th quant-ph
A solid-state entangled photon pair source with high brightness and indistinguishability
高质量纠缠光子对的产生一直是现代量子通信和量子计算的一个重要目标。迄今为止,最广泛使用的纠缠光子对是由自发参量下转换产生的,这是一个本质上具有概率性的过程,因此属于低对产生率的范围。相比之下,半导体量子点可以通过级联辐射衰减过程生成触发的纠缠光子对,并且不会受到源亮度和多对生成之间的任何基本权衡的影响。然而,同时具有高的光子提取效率,高程度的纠缠保真度和光子不可逆性的源尚未报道。在这里,我们提出了一个纠缠光子对源,具有高亮度和不可分辨性,通过确定性地嵌入GaAs量子点的宽带光子纳米结构,使Purcell增强发射。我们的源产生纠缠光子对,记录对收集概率高达0.65(4)(单光子提取效率为0.85(3)),纠缠保真度为0.88(2),不可逆性为0.901(3)和0.903(3),这立即为推进量子光子技术创造了机会。
2019-03-04 quant-ph
Upper Bound on Singlet Fraction of Two Qubit Mixed Entangled States
我们证明了使用纠缠混合双量子比特态作为资源来实现最大可能的单重态分数的可能性。为此,我们建立了一个严格的上限上的单重态分数,并表明,在\cite{Verstraete}中获得的最大单重态分数没有达到所获得的上限上的单重态分数。有趣的是,我们发现所需的上限实际上可以使用本地过滤操作来实现。
2014-03-28 cs.IT math.IT quant-ph
Bloch theory of entangled photon generation in non-linear photonic crystals
提出了非线性光子晶体中布洛赫波参量下转换和相位匹配的量子力学描述。我们讨论了一维布拉格结构的理论,给出了计算下转换发射强度和方向的方法。我们通过明确的分析预测的发射幅度和方向从一个一维的结构,由交替层的Al0.4Ga0.6As和空气的讨论。我们表明,该发射是适合的偏振纠缠光子的提取。
2005-05-10 quant-ph
Entanglement sharing through noisy qubit channels: One-shot optimal singlet fraction
最大纠缠态--量子信息处理的一种资源--只能通过无噪声的量子信道来共享,而实际上信道是有噪声的。我们在此提出:给定一个有噪声的量子信道,对于单信道使用和局部迹保持操作,共享纠缠的最大可达纯度(用单重态分数测量)是多少?我们找到了一个精确的公式的最大单重态分数可达到的量子比特信道,并给出了一个明确的协议,以实现最佳值。该协议区分了单位信道和非单位信道,并且不需要本地后处理。特别地,最佳单重态分数通过传输适当的纯纠缠态的一部分来实现,当且仅当信道是酉的时,该纯纠缠态是最大纠缠的。最佳单重态分数的线性函数也被证明是一个上界的混合态对偶的信道的可压缩纠缠。
2018-07-14 quant-ph
Universal covariant quantum cloning circuits for qubit entanglement manipulation
我们考虑了通用协变量子克隆器或量子处理器电路对量子比特的纠缠操纵能力。我们调查它用于克隆一个成员的二分或真正的三分纠缠态的量子比特。我们发现,对于两体纯纠缠态,存在着非平凡的纠缠行为,而对于GHZ纠缠态,存在着部分提取两体纠缠的可能性。
2009-11-23 quant-ph
Local extraction of EPR entanglement from classical systems
具有大振幅的相干态传统上被认为是经典行为的最佳量子力学近似。在这里,我们认为,远离经典,相干态实际上是高度纠缠的。我们证明了这一点,表明在相干态的不可分辨的玻色子的一般系统可以用来纠缠,通过本地相互作用,两个空间上分离和可区分的非相互作用的量子系统。纠缠也可以以同样的方式从数态或它们的任何其他非平凡叠加中提取出来。
2006-06-28 quant-ph
Hacking Quantum Networks: Extraction and Installation of Quantum Data
我们研究了量子黑客问题,这是从量子网络中提取量子信息并将其安装在仅部分访问的量子网络上的过程。这个问题概括了当代物理学的一个中心话题--从经历混乱动力学的系统中恢复信息,例如黑洞研究中的Hayden-Preskill协议。我们发现,一个适当的准备部分纠缠探测态通常可以超过一个最大纠缠的量子黑客。此外,我们证明,找到一个最佳的解码器,这个更强的任务是等价的海登-普雷斯利类型的协议,并提供大型网络的最佳黑客保真度的分析公式。在两个用户的情况下,鲍勃试图破解爱丽丝的数据,我们发现,最佳保真度增加与鲍勃的黑客空间相对于爱丽丝的用户空间。然而,如果第三方中立方Charlie同时访问计算机,则针对Alice的最佳黑客保真度会随着Charlie的用户空间维度而下降,从而在没有经典攻击的情况下,在高维多用户场景中使有针对性的量子黑客无效。当应用于黑洞信息问题时,有限的黑客保真度意味着黑洞作为信息镜的反射率衰减。
2021-06-18 quant-ph
Entangled photon pairs from quantum dots embedded in a self-aligned cavity
我们介绍了一个可扩展的光子平台,使纠缠光子对从半导体量子点的有效产生。我们的系统,这是基于自对准的量子点-微腔结构,消除了光刻和纳米加工的复杂步骤的需要。我们的实验表明,收集效率为0.17结合Purcell增强高达1.7对发射过程。我们利用我们的设备的潜力来产生在时间仓中纠缠的光子对,达到最大纠缠态的保真度为0.84(5)。所实现的对收集效率是4倍大于国家的最先进的设备,理论上支持对提取效率接近0.5是一个有前途的候选人的时间仓,偏振和超纠缠光子对的明亮的光源的实施在一个简单的方式。
2020-10-18 quant-ph
Absolute fully entangled fraction from spectrum
全纠缠分数(FEF)是密度矩阵的一个有效数字。在二分$ d \otimes d $量子系统中,阈值FEF $ > 1/d $对量子信息处理任务具有重要意义。像可分性一样,FEF的值也与底层希尔伯特空间的整体基的选择有关。具有其FEF $ \le 1/d $的状态可以在另一个全局基础上给出值$ > 1/d $。全局基的变化对应于对量子态的全局么正作用。在本工作中,我们发现在任意整体幺正作用下,存在FEF小于$ 1/d $的量子态,全球基础上的任何选择。我们调用超平面分离定理来划分的状态,其FEF可以增加到超过$ 1/d $通过全球单一的行动。与此相联系,我们探讨了量子比特中纯三方系统的边缘。我们观察到,在参数的一些限制下,即使两方合作(通过在其组合系统上的统一行动),他们也无法突破FEF阈值。研究进一步扩展到包括一些类的混合三量子比特和三qutrit系统。此外,我们的工作有关的$ k- $复制非定域性和隐形传态的影响进行了研究。
2022-07-25 quant-ph
On-demand semiconductor source of entangled photons which simultaneously has high fidelity, efficiency, and indistinguishability
量子光学和可扩展光子量子技术的一个突出目标是开发一种源,每次发射一个且只有一个纠缠光子对,同时具有高纠缠保真度,提取效率和光子不可分割性。利用相干双光子激发单个InGaAs量子点与Purcell因子高达11.3的环形布拉格光栅牛眼腔耦合,同时产生了态保真度为0.90(1)、对产生率为0.59(1)、对提取效率为0.62(6)、光子不可逆性为0.90(1)的纠缠光子对。我们的工作将在高效率多光子实验和固态量子中继器中开辟许多应用。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Teleportation with a Mixed State of Four Qubits and the Generalized Singlet Fraction
最近,我们提出了一个明确的协议${\cal E}_0$,用于使用真正的四量子比特纠缠态忠实地传送任意两个量子比特态[Phys. Rev. Lett. { \bf 96},060502(2006)]。在这里,我们表明,${\cal E}_0$与任意四量子比特混合态资源$Ξ$是等价的广义去极化双通道的概率由最大纠缠的资源组件。这些是根据我们的四量子比特纠缠态定义的。定义了广义单重态分数${\cal G}[Ξ]$,并举例说明了它的物理意义.我们认为,为了以比经典可能的更好的平均保真度传送任意两个量子比特状态,我们必须要求${\cal G}[Ξ] > 1/2$。另外,我们推测当${\cal G}[Ξ] < 1/4$时,没有纠缠可以被传送。结果表明,要确定$Ξ$对${\cal E}_0$的有用性,有必要分析${\cal G}[Ξ]$。
2006-07-17 quant-ph
Extraction of genuine tripartite entanglement from the vacuum
我们证明和表征提取真正的三方纠缠从真空的周期性腔场。也就是说,三个探测量子系统(探测器)可以通过与一个公共量子场的相互作用,在没有因果联系的情况下变得两部分和三部分纠缠。我们通过使用一个干扰器-检测器模型来做到这一点,该模型放弃了对微扰理论的需要,而是精确求解。我们发现,提取三方纠缠是相当容易的,比二分。作为第二个结果,我们还比较了一个周期性的空腔,具有狄利克雷边界条件。我们发现,使用前一种情况更容易实现两部和三部纠缠的提取。
2014-11-15 quant-ph
Experimental Extraction of Secure Correlations from a Noisy Private State
我们报告实验产生的噪声纠缠四光子状态,表现出安全的密钥内容和可分离的纠缠,最近建立的私人状态的量子理论的标志性特征之间的分离。隐私分析,充分的断层重建的准备状态的基础上,被利用在一个证明的原理密钥生成。的劣势蒸馏为基础的战略,以提取的关键是暴露的实施纠缠蒸馏协议的生产状态。
2011-01-31 quant-ph
Experimental Test of Sequential Weak Measurements for Certified Quantum Randomness Extraction
量子非定域性提供了一种产生随机数的安全方法:它们的不可预测性是内在的,只需观察测量结果的统计数据就可以证明,而无需假设它们是如何产生的。为了做到这一点,纠缠对的产生和测量违反了贝尔不等式的结果统计。然而,经过一次投影量子测量后,纠缠被完全破坏,不能再使用。这一事实对采用投影测量时从每个量子态产生的随机数的数目提出了上限。相反,通过使用弱测量,可以保持和重新利用一些纠缠,并且弱测量序列可以从单个状态中提取无限数量的随机性,如Phys. Rev. A 95,020102(R)(2017)中所预测的那样。我们研究了这些弱测量的可行性,分析了它们应用于量子态中的缺陷的鲁棒性,然后使用基于偏振纠缠光子对的光学装置对其进行测试。我们表明,弱测量是可实现的,但只能在接近理想的条件下,才能提高随机生成的性能。
2021-08-03 quant-ph
Nondestructive Verification of Entangled States via Fidelity Witnessing
评估噪声纠缠态系综的质量是量子信息处理的核心任务。通常,这是通过测量并因此销毁多个副本来完成的,从这些副本中,可以采用状态层析成像或保真度估计来表征状态。在这里,我们提出了几种方法来直接区分两组不同的状态,例如,如果它们的保真度高于或低于某个阈值。结果证明,这明显更有效,并且重要的是保持了已验证状态的完整性。我们利用辅助纠缠或更大尺寸的系综,在那里我们对整个系综进行操作,但只测量信息集中的一小部分。对于某些国家的家庭,我们证明,这样的方法甚至可以优于最佳的方法,集体直接测量一个固定的部分合奏。
2023-02-10 quant-ph
Remote-Sensing Quantum Hyperspace by Entangled Photon Interferometry
尽管在过去的十年里,利用量子纠缠从超空间中提取与未来相关的或超光速(FTL)信息的想法通常被驳斥,但在本文中,我们表明最初的“延迟选择量子擦除实验”,第一次由Yoon-Ho Kim,R. Yu,S.P. Kulik,Y.H. Shih,由Marlan O. Scully & Druhl在1982-1999年的研究中,仍然具有隐藏的拓扑性质,这些性质可能被以前的分析所忽略,并且原则上禁止从信号粒子的延迟选择中提取未来相关或实时信息。我们表明,这样的属性可以被删除,从过去,现在或未来时空的某些超曲面的量子级信息可以被实时收集,而不会导致任何悖论或违反因果关系。
2011-01-21 quant-ph
Work Extraction and Energy Storage in the Dicke Model
我们研究工作提取迪克模型实现使用简单的酉循环变换,同时考虑到一个非最佳的酉协议,并创建初始状态的精力充沛的成本。通过分析纠缠的作用,我们发现,当考虑到创建状态的能量成本时,高度纠缠的状态可能是能量存储效率低下的。这样令人惊讶的结果,尽管事实上,手头的模型的临界性可以明显地提高工作的提取。虽然使用多体系统的工作提取的优势,我们的研究结果表明,纠缠不一定有利于能量存储的目的,当考虑非最佳的过程。我们的工作表明了更好地理解量子系统的非平衡热力学及其子部分之间的相关性之间的复杂互连的重要性。
2016-05-20 quant-ph
Robust one-sided self-testing of two-qubit states via quantum steering
纠缠双量子比特态是构建量子通信网络的核心构件。它们的准确验证对于网络的运行至关重要,特别是对于不可信的网络。在这项工作中,我们研究了两个量子比特纠缠态的自测试通过操纵不等式,与抗噪声的鲁棒性分析。更精确地说,利用倾斜的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式及其一般形式构造了操纵不等式,验证了一般的两量子比特纠缠态.该研究提供了一个很好的鲁棒性界,使用本地提取映射和数值半定规划方法。特别地,在解析方法中构造了最优局部提取映射,从而得到了理论上的最优鲁棒性界。为了进一步提高单侧自测试的鲁棒性,我们提出了一族三个测量设置的引导不等式。结果表明,三组转向不等式在带噪声的鲁棒自检验方面优于两组转向不等式。此外,为了构造一个实用的验证协议,我们阐明了我们的协议在单侧设备无关的情况下的样本效率。
2022-10-21 quant-ph
Causality in quantum teleportation: information extraction and noise effects in entanglement distribution
量子隐形传态是可能的,因为纠缠允许定义本地系统的非交换属性和远程系统的相应非交换属性之间的精确相关性。本文分析了最大纠缠所能达到的精确因果关系,并将结果应用于作用于纠缠分配信道的效应向传送输出态的转移。特别是,它示出了如何在分发给发送者的纠缠系统上执行的测量提供关于传送状态的信息,同时将相应的反作用传送到传送的量子态。
2002-05-15 quant-ph
Entanglement witness operator for quantum teleportation
纠缠态作为隐形传态资源的能力与完全纠缠部分的性质有关。我们表明,一组状态与他们的完全纠缠分数所需的阈值进行隐形传态是凸的和紧凑的。这一特性使得厄米见证算子的存在,其测量可以区分用于执行隐形传态的未知状态。我们提出了一个这样的证人运营商的例子,说明它为不同类别的国家。
2011-11-18 quant-ph
Nonmaximally entangled states can be better for quantum correlation distribution and storage
为了实现许多量子信息协议,必须在两个相距遥远的参与者之间预先建立纠缠。在实际应用中,纠缠子系统在分发和存储过程中不可避免的与环境的相互作用会导致纠缠度的退化。本文研究了局域振幅噪声中两量子比特纠缠态的退相干。我们发现,存在一组部分纠缠态,比最大纠缠态更强大的剩余量子关联测量的并发,完全纠缠分数,和量子不和谐。这一结果表明,在振幅阻尼下,非最大纠缠态在量子关联分布和存储方面的性能优于最大纠缠态。还得到了一个值得注意的结果,即量子关联单调下的态序可以通过局域保迹映射和完全正映射来反转。
2013-09-20 quant-ph
Teleportation criteria based on maximum eigenvalue of the shared $d\otimes d$ dimenional mixed state: Beyond Singlet Fraction
本研究推导了基于最大本征值的$d\otimes d$维NPT纠缠态隐形传态检测判据,该判据实验测定难度低于全态层析重构,并通过两类量子系统进行了验证。
2021-01-10 quant-ph
Efficient quantum key distribution scheme with nonmaximally entangled states
提出了一种有效的基于纠缠的量子密钥分发方案。发送者随机选择两个等价的非最大纠缠态之一的光子对,并将每对光子的序列发送到接收者。它们独立地从各种碱基中选择,但具有显著不同的概率,从而减少了丢弃数据的比例,并且实现了效率的显著提高。然后,我们表明,这样一个精致的数据分析保证我们的计划对有偏见的窃听策略的安全性。
2001-01-11 quant-ph
Generation and Confirmation of a (100x100)-dimensional entangled Quantum System
纠缠的量子系统具有从根本上推翻经典世界观的特性。通过扩展纠缠态的维度来增加其复杂性,可以实现新的自然基本测试,而且还可以实现真正的量子信息处理新协议。在这里,我们提出了一个(100 × 100)维纠缠量子系统的创建,使用光子的空间模式。对于它的验证,我们开发了一种新的非线性标准,推断纠缠维数的全球状态,仅使用其子空间相关的信息。这允许非常实用的实验实施以及纠缠维数信息的高效提取。在量子密码学和其他协议中的应用是非常有前途的。
2014-03-21 physics.optics quant-ph
Entangled Unruh-DeWitt detectors amplify quantum coherence
本研究采用非微扰方法探究纠缠Unruh-DeWitt探测器与量子场的相互作用,发现其可在降低纠缠的同时放大量子相干性,揭示了两种量子资源的本质差异与互补性。
2025-06-17 quant-ph
On fully entangled fraction and quantum conditional entropies for states with maximally mixed marginals
本文研究了完全纠缠分数(FEF)与量子条件熵(QCE)在具有最大混合边际的量子态中的关系,获得了多类双量子比特与双量子迪特态的边界及判定条件,并应用于 $k$-拷贝非定域性、可操纵性、功提取及熵不确定关系。
2025-03-06 quant-ph
Non Abelian structures and the geometric phase of entangled qudits
在这项工作中,我们解决了一些重要的拓扑和代数方面的两量子态下的局部酉操作。投射不变子空间和演化与表征su(d)李代数及其表示的公共元素相联系。特别是,根和权重原来是自然的数量参数化循环演化和分数阶段。然后,这个框架被用来重铸陪集贡献的几何相位的形式,推广了通常的类似于一个单一的量子位的公式。
2014-06-17 quant-ph
Quantum Entangled Fractional Topology and Curvatures
我们提出了一个双自旋量子力学模型,外加磁场作用于Poincaré-Bloch球,揭示了一类新的拓扑能带,其Chern数为每个自旋的一半-1/2。这种分数拓扑结构背后的机制是在北极的双自旋产物态和接近南极的最大纠缠态。每个自旋的分数陈氏数可以通过磁极处的磁化强度来测量。我们研究了一个精确的协议,自旋动力学的时间反映了朗道-齐纳物理与能带交叉效应。我们显示了蜂窝晶格上的双自旋系统和拓扑双层模型之间的对应关系。这些模型描述了半金属与周围的纠缠区域的节环。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Fractional quantum Hall states with variational Projected Entangled-Pair States: a study of the bosonic Harper-Hofstadter model
本文针对玻色型Harper-Hofstadter模型,利用变分无限投影纠缠对态(iPEPS)避免虚假有限尺寸效应,识别分数量子霍尔态并表征其体关联指数衰减与手性边缘模特性。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The quantum-advantage resource in multimode OPA light: Identification, optimization, extraction
Texas A&M University(德州农工大学)
提出混合多模高斯态中量子复杂性资源的概念,通过凸优化和光子数统计定量表征量子优势,并优化脉冲OPA生成和提取数千个纠缠压缩模。
2026-06-18 quant-ph
Impact of the Hawking Effect on the Fully Entangled Fraction of Three-qubit States in Schwarzschild Spacetime
本文研究 Schwarzschild 时空中 Hawking 效应对三量子比特 Dirac 场态 FEF 的影响,发现其对 X 型态可正可负、对类 W 态仅为正向作用。
2024-12-04 gr-qc quant-ph
Quantum thermodynamic advantage in work extraction from steerable quantum correlations
本文设计了一个双方功提取博弈,利用量子关联的可操纵性作为关键资源,证明了可操纵场景下可提取功的比率随系统维度增加而提升,从而确立了量子热力学优势。
2025-09-11 quant-ph
Experimental entanglement-enhanced work extraction based on a Maxwell's demon
纠缠理论和热力学之间的关系是非常紧密的:量子纠缠的热力学理论,以及热力学热力学定律和纠缠现象学之间严格的形式联系的建立是目前开放的研究领域。在这一探索中,一个有趣的问题体现在从量子信息载体体现的工作介质中提取功的过程中纠缠所扮演的角色。在这项工作中,我们实验解决的问题“是否有任何内在的优势,为工作提取使用的纠缠工作介质?".通过解决工作提取协议的基础上密切联系的麦克斯韦的守护进程的范例的机制,并实施适当设计的多光子光学干涉仪,我们实验证明了这些任务所提供的二分和真正的多分纠缠的内在优势。我们突出了这种测试的独特性,通过比较它们的性能标准测试的多光子状态资源的不可分割性。我们的工作有助于建立光子系统作为信息热力学实验平台的持续努力。
2016-01-25 quant-ph
High-precision nonlocal temporal correlation identification of entangled photon pairs for quantum clock synchronization
在量子信息的许多应用中,纠缠光子对的高精度非局域时间相关识别是测量远程独立时间尺度之间时间偏移的关键。第一个非局部相关识别是在2009年报道的,它通过迭代快速傅里叶变换(FFT)及其逆算法提取时间偏移。该算法的峰值识别阈值限制了最小识别分辨率,从而限制了时偏计算精度。本文提出了一种改进的直接互相关提取算法,从分辨力和精度两个方面提高了辨识的精度。实现了低至1 ps的灵活分辨率,这仅取决于时间标记设备的最低有效位(LSB)分辨率。可达到的精度主要取决于单光子探测器的固有定时抖动,所获得的对速率和采集时间,并且在4.5 s的采集时间处已经实现了亚皮秒精度(0.72 ps)。这种高精度的非局域测量实现为基于纠缠的量子时钟同步、测距和通信等领域的应用提供了坚实的基础。
2020-12-16 quant-ph
A diode nanocavity for fast, efficient and tunable emission of highly entangled photon pairs and Fourier-transform-limited single photons
Institute of Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University Linz(林茨约翰内斯·开普勒大学半导体与固态物理研究所)
研究旨在解决半导体量子点在光子量子技术应用中面临的效率与噪声权衡问题,通过基于量子点嵌入p-i-n二极管圆形布拉格光栅谐振器的可调谐纳米光电器件,实现高效、可调谐的纠缠光子对和单光子发射,为半导体量子光子学提供可行平台。
2026-07-14 physics.optics quant-ph
Concealed Quantum Information
研究了利用部分纠缠纯态实现的隐形传态方案。我们发现,属于量子信道的信息可以同时分布到发送方系统和接收方系统中。因此,为了完成隐形传态过程,需要执行“明确的非正交量子态鉴别”和“量子信息提取“过程。这个一般的计划允许一个设计的策略隐藏的隐形状态的未知信息。此外,我们还证明了即使两体量子信道处于最大纠缠状态,隐形传态和“隐藏量子信息“的过程也可以概率地进行。
2007-08-29 quant-ph
Energy cost of entanglement extraction in complex quantum systems
从复杂的量子系统中提取纠缠的能量成本是多少?换句话说,给定一个量子系统的状态,提取m个EPR对需要多少能量?这是一个重要的问题,特别是对于真空通常是高度纠缠的量子场论来说。在这里,我们建立了一个理论来理解纠缠提取的能量成本。首先,我们将其应用于一个玩具模型,然后定义纠缠温度,它将能量成本与提取的纠缠量联系起来。接下来,我们给出了一个物理参数,以找到一些凝聚态和量子场系统中纠缠提取的能量成本。这些量子场论的能量成本取决于空间维度,例如,在一维中,它随着提取的EPR对的数量呈指数增长。接下来,我们概述了一些限制一般量子系统中提取纠缠的能量成本的方法。最后,我们用矩阵乘积态数值计算了反铁磁海森堡和横场伊辛模型的纠缠温度。
2017-11-17 quant-ph
On-demand generation of entangled photons pairs in the telecom O-band from nanowire quantum dots
本文利用位点可控纳米线量子点实现电信O波段按需高保真纠缠光子对源,测得85.8%保真度与12.5%首镜效率。
2025-02-19 quant-ph
Maximally entangled and GHz-clocked on-demand photon pair source
我们提出了一个1 GHz时钟,最大纠缠和按需的光子对源的基础上液滴蚀刻GaAs量子点使用双光子激发。通过采用这些GaP微透镜增强的器件,结合它们的显著亮度、高达$0.95 \pm 0.01$的原始纠缠度和高达$0.93 \pm 0.01$的后选择光子不变性,示出了基于量子中继器的远程量子纠缠分发方案的适用性。全面调查的一套完整的偏振选择性双光子的相关性,以及时间分辨Hong-Ou-Mandel干涉促进创新的方法,确定数量,如光子提取和激发效率,以及纯退相直接-反对常用的间接技术。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall quant-ph