Joint Measurability and Temporal Steering
昆蒂诺等等(Phys. Rev. Lett. 113,160402(2014))和Uola et.等(Phys. Rev. Lett. 113,160403(2014))最近建立了非联合可测量性和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向之间的内在关系。他们表明,一组测量结果是不相容的(即,当且仅当其可用于转向的演示时。在本文中,我们证明了这个结果的时间模拟,即,当且仅当一组测量表现出时间转向时,该组测量是不兼容的。
2015-03-25 quant-ph
Cracking the invisible cloak by using the temporal steering inequality
隐形斗篷提供了一种在波的探测下隐藏物体的方法。一个完美的斗篷引导入射波通过斗篷外壳没有任何扭曲。在大多数情况下,一些重要的量子自由度,例如电子自旋或光子极化,在设计斗篷时没有考虑。在这里,我们建议使用这些自由度的时间转向不等式来检测隐形斗篷的存在。
2015-04-16 quant-ph
Hierarchy in temporal quantum correlations
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向是介于纠缠和Bell非定域性之间的一种中间量子关联。它的时间模拟,时间转向,最近被证明在量子信息和开放量子系统中有应用。在这里,我们表明,有三个时间量子相关性之间存在着一个层次:时间的不可分割性,时间转向,和宏观现实主义。假设时间不可分离性可以用于定义量子因果关系的度量,类似地,时间转向的量化可以被视为直接原因的较弱度量,并且可以用于区分量子网络中的直接原因和共同原因。
2018-08-06 quant-ph
Quantum temporal steering in a dephasing channel with quantum criticality
我们研究了量子时间转向(TS),即,Einstein-Podolsky-Rosen转向的时间模拟,在退相通道中,该退相通道由自旋1/2 \textit{XY}链包围的中心自旋半体建模,其中发生量子相变。TS参数$S_{\text{TS}}$和TS权重$W_{\text{TS}}$用于表征TS动态。我们解析地得到了$S_{\text{TS}}$对退相干因子的依赖关系。数值计算结果表明,当\textit{XY}链接近临界点时,$S_{\text{TS}}$和$W_{\text{TS}}$链受到明显的抑制.考虑到量子信道的重要性,我们提出了一个新的概念,\textit{TS weight power},以量化的量子信道的能力,在主导TS行为。这个新的量使我们能够通过耦合系统中TS的量子关联来指示环境的量子临界性。
2018-04-14 quant-ph
Hierarchy and robustness of multilevel two-time temporal quantum correlations
量子转向是指可以归类为纠缠和贝尔非定域性之间的中间关联。每个呈现Bell非定域性的态也呈现量子操纵,每个呈现量子操纵的态也是纠缠的。在低维的情况下,类似的层次关系已经观察到这些相关性的时间对应物之间。在这里,我们研究了一般的多级量子系统的时间相关的层次。我们证明了相同的层次结构,随着时间的推移,两个定义的状态。为了比较不同类型的时间相关性,我们表明,贝尔非局域性和纠缠的时间对应物可以量化的时间非局域性鲁棒性和时间纠缠鲁棒性。我们的数值结果表明,在相反的时间转向,时间非局部性表现出来,我们需要的初始状态是不是在一个完全混合状态。
2021-06-05 quant-ph
Quantum steering as a witness of quantum scrambling
量子信息加扰描述了局域信息到全局信息的去局域化,其形式为在所有可能的自由度上的纠缠。加扰的自然量度是三重互信息(TMI),其用其状态表示来量化给定量子信道的离域信息的量,即,Choi州。在这项工作中,我们表明,量子信息扰频也可以见证量子比特系统的时间量子转向。我们可以这样做,因为在Choi态和时间量子关联中使用的伪密度矩阵形式之间存在基本等价性。特别是,我们提出了一个数量作为一个加扰证人,时间转向称为时间导向权重的措施的基础上。我们证明了加扰见证酉量子比特信道的数量消失时,信道是非加扰。
2021-09-03 quant-ph
Effect of Local Channels on Quantum Steering Ellipsoids
在量子导向椭球(QSE)的图像中,研究了局域保迹单量子比特信道对双量子比特态的影响。局部增强的量子关联现象在这幅图中是可视化的。我们严格证明了$B$侧两量子比特不协调态可以通过量子比特$B$上的保迹通道从经典态局部制备当且仅当$B$的QSE是非径向线段.对于具有高维QSE的态,当QSE的形状类似于长棍面包时,通常会出现量子关联局部增强的现象。在此基础上,我们发现了一类纠缠态,其量子不和谐可以通过局域振幅阻尼通道来增加。进一步,我们发现局域量子信道并不增加量子位$A$或量子位$B$的QSE的大小,对于针形QSE态,以及具有更高维QSE的Bell对角态.
2014-11-27 quant-ph
Benchmarking Quantum State Transfer on Quantum Devices using Spatio-Temporal Steering
量子态转移(QST)提供了将任意量子态从一个系统发送到另一个系统的方法。这种概念对于将量子信息传输到量子存储器、量子处理器和量子网络中至关重要。QST的标准基准是准备状态和接收状态之间的平均保真度。在这项工作中,我们提供了一个新的基准,揭示了非经典的QST的时空转向(STS)的基础上。更具体地说,我们表明,在STS的本地隐藏状态(LHS)模型可以被看作是经典的状态转移策略。因此,我们可以量化的非经典QST过程的时空可操纵性的测量。然后,我们将时空可操纵性测量技术应用于基准量子设备,包括IBM量子体验和QST任务下的QuTech量子启发。实验结果表明,时空可操纵性随着电路深度的增加而降低,并且这种降低与噪声模型一致,噪声模型指的是QST过程中的误差积累。此外,我们提供了一个量来估计信号效应可能导致门错误或固有的非马尔可夫效应的设备。
2021-04-13 quant-ph
Experimental simulation of quantum temporal steering beyond rotating-wave approximation
描述开放系统的动力学通常从微扰理论开始,并涉及各种近似,如玻恩近似、马尔可夫近似和行波近似(RWA)。然而,近似方法可能会引入或多或少的不完整性,在描述浴行为。在这里,我们考虑一个量子信道,它是由一个量子比特(一个两能级系统)与玻色子浴相互作用建模的。与传统的作品,我们实验模拟的系统浴相互作用,而不适用玻恩,马尔可夫,和行波近似。据我们所知,这是第一个实验模拟的量子信道没有任何上述近似,通过使用线性光学器件。这些结果不仅揭示了反向旋转项的影响,而且更准确地描述了量子信道的动力学过程。此外,我们实验研究了量子时间操纵(TS)的动力学,即,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向的时间模拟。实验和理论结果吻合良好,并表明反向旋转项显着影响TS动力学。当一个人将TS与密码协议的安全性单配地关联时(例如,BB84),我们的实验测试表明,基于RWA的信道将提供夸大的安全持续时间,而他们实际上是不安全的非RWA信道的情况下。这意味着进行RWA可能会对量子密钥分发的安全性造成风险。我们的研究结果有望在安全量子通信和未来有趣的TS研究中有有用的应用。
2017-04-01 quant-ph
Geometric picture for SLOCC classification of pure permutation symmetric three-qubit states
本文利用规范量子操控椭球刻画SLOCC不等价的纯置换对称三量子比特态,给出两类态对应的不同椭球几何特征并探讨体积单配性关系。
2022-08-05 quant-ph
Temporal steering of entanglement decay with single-shot control
Raman Research Institute(拉曼研究所);QuSyn Technologies(QuSyn科技有限公司);School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学促进协会物理科学学院);Department of Physics and Astronomy, University of Calgary(卡尔加里大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文学系)
研究通过单次局部酉操作的时机来调控开放量子系统纠缠衰减轨迹,开发含时框架并推导解析条件,实验实现类关联阻尼机制演示相关转变,确立时间调控为退相干控制范例及展示操作优势。
2026-07-08 quant-ph
Detecting basis-dependent hardware errors through spatio-temporal quantum steering
National Cheng Kung University(国立成功大学);Center for Quantum Frontiers of Research & Technology (QFort), National Cheng Kung University(国立成功大学量子前沿研究与技术中心);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
提出利用时空量子导引的NSIT条件检测基依赖硬件错误,通过统计假设检验区分统计涨落与真实错误,并在超导处理器和IonQ设备上验证。
2026-06-16 quant-ph
Protection of quantum steering ellipsoids in non-Markovian environments
Lanzhou University(兰州大学)
本文研究了非马尔可夫环境中量子引导椭球体的保护机制,发现束缚态形成对引导几何特性有重要影响,并提出量子蓄水池工程作为保护和控制量子引导的新策略。
2026-09-14 quant-ph
Temporal steering of entanglement decay with single-shot control
Raman Research Institute(拉曼研究所);QuSyn Technologies(QuSyn科技有限公司);School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学促进协会物理科学学院);Department of Physics and Astronomy, University of Calgary(卡尔加里大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文学系)
研究开放量子系统中纠缠衰减问题,通过开发含时开放系统框架,利用单次局部酉操作的时机操控纠缠衰减轨迹,推导ESD解析条件并证明协议最优,实验实现相关机制及转变,确立时间操控为退相干控制范例。
2026-07-08 quant-ph
Experimental verification of the steering ellipsoid zoo via two-qubit states
本文通过高保真两比特光子态实验验证了量子转向椭球动物园,证明其能表征纠缠、单向EPR转向、量子失谐及转向不完全性,并展示可用二十面体十二顶点重建椭球。
2024-03-15 quant-ph
Experimental verification of multidimensional quantum steering
量子转向使一方能够与另一个远程方通信,即使发送方不受信任。量子系统的这些特征不仅为量子信息科学提供了直接应用,而且对于区分量子资源和经典资源在概念上也具有重要意义。虽然在几个实验中已经展示了操纵的具体例子,但量子操纵尚未被证明适用于更高维的系统。在这里,我们介绍了一种简单的方法来实验证明两种不同类型的量子转向:爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向和单系统(SS)转向(即,时间转向),对于维数(d)直到d=16。前者揭示了两体系统之间的可操纵性,而后者则表现在单个量子对象中。我们使用多维转向证人验证EPR转向的偏振纠缠对和SS转向的单光子。测量证人和最大值之间的比率,实现经典的模仿观察到增加与$d$ EPR和SS转向。所设计的方案为进一步研究真正的大维度多体操纵及其在量子信息处理中的潜在应用提供了一种新的方法。
2017-12-29 quant-ph
Classical light steering leading to quantum-like security
我们展示了如何单系统转向可以表现出的经典光,一个功能起源于叠加在经典光学,也使纠缠和贝尔违反经典光束。单系统转向是量子域中爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向的时间模拟,能够控制远程系统的状态,因此可以连接到两个远程方之间的密钥生成的安全性。当在两个不同的时间进行位移宇称测量时,我们推导出了单模相干态的转向准则。利用经典相空间中的细粒度不确定性关系,计算了Bennett-Barnard 1984(BB84)协议在高斯克隆攻击下的安全界,得到了一个理想的类量子密钥速率.
2016-06-27 quant-ph
Observation of Full Hierarchy of Temporal Quantum Correlations with a Superconducting Qubit
本研究通过操控超导量子比特观测到时间量子相关的完整层级结构,并展示了其动力学(如时间导引的突然死亡与复苏)可作为量子比特基准测试的独特度量,应用于因果结构识别、非马尔可夫性检测及量子密钥分发安全界限。
2025-05-02 quant-ph
Volume monogamy of quantum steering ellipsoids for multi-qubit systems
量子转向椭球可以用来可视化两个量子比特的状态,从而提供了一个概括的布洛赫图像的单量子比特。最近,一个单配关系的转向椭球体的体积已经推导出纯3量子比特状态,并显示出比著名的Coffman-Kundu-Wootters(CKW)不等式更强。我们首先证明了这种体积一夫一妻关系和随机局域操作和经典通信(SLOCC)下的纯3-量子比特状态的分类之间的密切联系。然后,我们表明,这种一夫一妻制关系并不适用于一般的混合3量子比特状态,并推导出一个较弱的一夫一妻制关系,这样的状态。我们还证明了纯4量子比特态的体积单偶关系,并将我们的3量子比特不等式推广到n量子比特。最后,我们研究了噪声对量子转向椭球的影响,发现当任意两个量子比特态暴露于任意局域噪声时,其体积不增加。这意味着,对于给定的一类多量子比特态,任何体积一夫一妻关系在加入局部噪声的情况下仍然有效。我们研究这定量的实验相关的例子各向同性噪声。
2016-10-07 quant-ph
Quantum correlations of two-qubit states with one maximally mixed marginal
我们研究了具有单个最大混合边缘的两量子比特态的纠缠度、CHSH非定域性、完全纠缠分数和对称可扩展性。在这组国家,转向椭球形式主义最近强调了一个有趣的家庭所谓的“最大肥胖”的国家。这些被发现有极端的量子相关特性,是显着的转向椭球图片和一般的两个量子比特状态的研究。
2014-08-29 quant-ph
Witnessing non-Markovianity with Gaussian quantum steering in collision model
本文利用全光学碰撞模型模拟非马尔可夫连续变量高斯信道,提出以高斯量子导引量化信道非马尔可夫性,并通过调节分束器反射率揭示该度量因导引不对称性而依赖于具体导引场景。
2024-05-02 quant-ph
Probing hierarchy of temporal correlation requires either generalised measurement or nonunitary evolution
时间操纵和Leggett-Garg不等式的破坏是探讨量子力学中宏观实在假设破坏的两种不同方法。它示出在这里,酉演化和投影测量的两种类型的时间相关性导致类似的结果。然而,如果它们中的任何一个是松弛的,则可以表现出它们的不等价性,即,通过使用广义测量或噪声演化,如我们在这里使用相关示例所示。
2016-11-17 quant-ph
Spatio-temporal entanglement of twin photons: an intuitive picture
我们用经典的波包描述了双光子纠缠态的时空特性。这幅图预测了晶体输出时它们的时间和横向空间分离之间的精确关系。通过双光子关联和纠缠的施密特维数分析,经典参数所描述的时空耦合以精确的方式确定了量子纠缠的时空结构。
2014-01-28 physics.optics quant-ph
Monogamy of quantum steering in exciton--cavity optomechanical system
Mohammed V University in Rabat(拉巴特穆罕默德五世大学);Ibnou Zohr University(伊本·祖赫尔大学)
本研究在混合激子-腔光力系统中建立并验证高斯导引的CKW型一夫一妻不等式,揭示温度、时间演化对导引特性的影响,为可控量子关联及多体量子资源操控提供了新途径。
2026-10-14 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Protecting temporal correlations of two-qubit states using quantum channels with memory
在两量子比特纯纠缠态上,通过对Leggett-Garg不等式(LGI)和时间操纵不等式(TSI)的违反所表现出的量子时间关联在退相干通道下一般是不增加的.我们研究了退相干通道的作用,如振幅阻尼,相位阻尼和去极化通道时,部分记忆的方式,使两个连续使用的通道是时间相关的。我们表明,时间相关性证明了违反上述时间不等式可以保护对退相干使用记忆的效果。
2018-08-30 quant-ph
Quantum discord and steering in top quarks at the LHC
本文研究LHC顶夸克中的量子失谐与量子导引,证明二者可被高显著性测量或重建,并可作为超出标准模型CP破坏物理的非对称见证。
2023-06-05 hep-ex hep-ph hep-th
Time delocalization and causality across temporal quantum reference frames
Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Atominstitut, TU Wien(维也纳工业大学原子研究所)
本文研究了在不同时间参考框架下,时间去局域化与因果性之间的关系,提出了一种在关系动力学中建模干预的方法,以描述不定因果顺序的量子现象。
2026-03-09 quant-ph
Quantum direct cause across the Cherenkov threshold in circuit QED
研究了用超导电路模拟量子比特加速所引发的切伦科夫辐射。通过对辐射几率的分析,我们证实了切伦科夫速度阈值的存在,这意味着模拟超光速量子比特运动是可能的。一个问题立即出现了:这样的运动与因果关系原理相容吗?为了解决这个问题,我们进行了因果关系测试的模拟系统的基础上最近发展的概念的时间量子相关性,伪密度矩阵和时间量子转向。结果表明,即使在弱耦合条件下,单模近似也不成立。
2021-09-03 quant-ph
The temporal picture for Bloch electron dynamics in homogeneous electric fields
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Institute of Semiconductor Physics, NASU(乌克兰国家科学院半导体物理研究所)
研究了在均匀电场中布洛赫电子的动力学,揭示了电子从真实质量到有效质量的转变过程,以及其在超强电场下的行为特性。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric oscillator in a Kerr medium: evolution of coherent states
研究了相干态在参量振荡器和非线性Kerr介质作用下的时间演化。我们利用相互作用的图片表示,并使用一个确切的时间演化算子的时间无关的部分的哈密顿量。我们近似的相互作用的图片哈密尔顿在这样一种方式,使它的一个成员的李代数。由于振子频率的时间依赖性,相应的时间演化算子表现得像压缩算子。我们分析了不同哈密顿参数下的概率幅和自关联函数,发现我们的近似结果与收敛的数值计算结果吻合得很好。
2015-03-03 quant-ph
Quantifying Quantumness of Channels Without Entanglement
打破纠缠、不兼容或非定域性的量子信道被如此定义,因为它们分别对于基于纠缠、单侧设备无关或设备无关的量子信息处理是无用的。在这里,我们表明,这种突破渠道与宏观现实主义的补充测试,即,时间可分性、信道不可操纵性、时间不可操纵性和时间贝尔不等式。为了证明这一点,我们首先定义了一个steerability-breaking通道,这是概念上类似于纠缠和nonlocality-breaking通道,并证明它是相同的不相容性-breaking通道。一个层次的量子非破坏通道的推导,类似于现有的时间和空间量子关联的层次关系。然后,我们引入了时间相关性破坏通道的概念,解释了它们与标准破坏通道的关系,并证明了以下结果:(1)时间不可分性可以探测非纠缠破坏通道的鲁棒性度量. (2)非可转向性破坏信道可以通过信道转向来量化。(3)时间可操纵性和非宏观实在性可分别用于区分最大纠缠态的单位可操纵性破缺通道和非定域性破缺通道。最后,通过实验实现了一个二维去极化信道作为原理验证的例子,证明了利用时间量子关联的非破坏信道的层次关系
2022-12-16 quant-ph
Temporal Entanglement in Quantum Field Theory
Department of Mathematics, City St George’s, University of London(伦敦大学城市圣乔治学院数学系)
本文提出一种分支点扭场方法计算时间熵,探讨时间依赖性对形式因子计算的影响,并指出时间熵与空间熵均能反映理论的通用信息,如质量谱。
2026-09-01 hep-th quant-ph
Detecting and quantifying non-Markovianity via quantum direct cause
本文研究了两种非马尔可夫性见证方法,通过反例证明其优于迹距离等度量,并基于伪密度矩阵与Choi矩阵的关系推广其以总量化不可分过程中的量子记忆,突出了开放系统动力学中弱与强量子直接因的区别。
2025-06-29 quant-ph
Probing the Non-Classicality of Temporal Correlations
在纠缠量子系统上的类空分离测量之间的相关性比任何经典相关性都强,并且是许多量子技术的核心。然而,在实践中,类空分离往往不能保证,我们通常面临的情况下,测量有一个潜在的时间顺序。在这里,我们的目标是提供一个公平的比较经典和量子模型的时间相关性的一个单一的粒子,以及类时分离的相关性的多个粒子。我们使用因果建模的方法来表明,在理论和实验中,量子关联优于他们的经典对应时,允许平等的,但有限的通信资源。这为量子关联在类时分离场景中的作用提供了更清晰的图像,类时分离场景在量子信息处理的基础和实践方面发挥着重要作用。
2017-11-14 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement in Time
虽然空间量子相关性已经得到了非常详细的研究,但对时间过程所表现出的真正的量子相关性却知之甚少。利用量子梳形式,时间上的过程可以映射到量子态上,关键的区别是时间相关性必须满足因果序,而它们的空间对应物则不受同样的约束。在这里,我们利用这种等价性,并使用多体纠缠理论的工具,提供一个全面的图片的相关性的结构(因果有序)时间量子过程可以显示。首先,专注于在两个时间点探测的过程的情况下-这可以等效地描述由三方量子态-我们提供了必要的,以及在不同的分裂的二分纠缠的存在的充分条件。接下来,我们将这些场景与先前研究的量子存储器,纠缠破坏超级通道和量子转向的概念联系起来,从而为时间量子过程中的纠缠提供物理解释,并确定其创建所需的资源。此外,我们构造了W型和GHZ型真正的多体纠缠两个时间过程的显式例子,并证明了时间过程中真正的多体纠缠可以是一种涌现现象。最后,我们表明,真正的纠缠过程在多个时间存在任何数量的探测时间。
2021-06-17 quant-ph
Indefinite causal order with fixed temporal order for electrons and positrons
我们提供了一个分析的不确定因果秩序的相对论性量子力学的基础上的电子-正电子图片的费曼涉及负能量电子在时间上向后移动。我们表明,真正实现的范例量子开关,但在这里违反了一些因果关系的不平等和固定的时间顺序,成为可能在极端的外部电磁场条件下,允许存在封闭的类时曲线。
2022-03-02 physics.hist-ph quant-ph
Mesoscopic Regimes of Temporal Entanglement in Ergodic Quantum Systems
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所);Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC(西班牙国家研究委员会基础物理研究所);Barcelona Supercomputing Center(巴塞罗那超级计算中心);Max-Planck-Institut fur Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究通过无限量子ising链的影响功能探讨了相互作用量子系统的时间相关性,发现可积分动力学由准粒子图景描述,而通用ergodic哈密顿动力学表现出偏离随机电路普遍性的显著偏差,揭示了通用哈密顿动力学丰富的时间结构及现有随机电路范式的局限性。
2026-05-08 cond-mat.stat-mech quant-ph