Long-time Protection of Nonlocal Entanglement
我们调查如何非本地纠缠,确定违反了贝尔不等式,可能会在进化过程中得到保护。我们的系统由两个量子比特组成,每个量子比特嵌入一个独立演化的玻色子库中,最初处于纠缠混合态。我们证明了贝尔不等式的违反可以与激发态的单量子比特布居以这样一种方式联系起来,通过适当地选择结构化环境,产生足够高的布居捕获值,可以相应地实现对非局域纠缠的长时间保护。
2008-10-15 quant-ph
Entanglement protection of high-dimensional states by adaptive optics
我们研究了自适应光学(AO)在保护高维光子轨道角动量(OAM)纠缠态不受相干性相位畸变影响方面的潜力。我们证明,AO是能够减少OAM模式之间的串扰,因此,纠缠衰减以及光子损失。对高维贝尔不等式的AO稳定的输出状态的测试表明,传输的纠缠允许安全通信,即使在强闪烁制度。
2018-10-09 quant-ph
Entanglement generation and protection by detuning modulation
介绍了一种基于失谐调制的双量子比特系统与玻色子模耗散相互作用的稳态纠缠产生和保护方案。该协议是一个全局寻址方案,只需要控制整个系统。我们描述了一个后选择过程,将寄存器态投影到最大纠缠态的子空间上。我们还概述了如何我们的建议可以实现在电路量子电动力学设置。
2006-11-20 quant-ph
Protection of entanglement for a two-qutrit V-type open system on the basis of system-reservoir bound states
本文研究了一个独立与耗散库相互作用的V型原子系统的纠缠长时间保护机制。它表明,保护过程是专门有关的束缚态的形成系统水库能谱。结果表明,通过向库中引入其他V型量子态,以及通过操纵与V型原子衰变通道相关的自发产生的干涉,系统-库束缚态的有界程度得到了很好的控制.
2018-07-23 quant-ph
Protection of Entanglement in the presence of Markovian or Non-Markovian Environment via particle velocity : Exact Results
在分析的基础上,研究了当量子系统处于马尔可夫或非马尔可夫环境中时,粒子速度对纠缠的保护作用的物理机制。特别是粒子速度的影响,检查在纠缠突然死亡(ESD)和纠缠复苏(ROE)现象。即使粒子快速运动,如果在零速度下发生,ESD现象也不会消失。然而,非零纠缠的时域$0 \leq t \leq t_*$随着速度的增加而变得越来越大。在零速度下发生ROE现象时,即使很小的速度也可以使这种现象不发生,但纠缠在时间上的振荡行为仍然保持不变。对于比较大的速度,振荡行为的振幅变得非常小。在这种情况下,纠缠可以通过粒子速度来保护。比较了速度对纠缠的保护和失谐量对纠缠的保护。
2017-03-27 quant-ph
Creation and protection of entanglement in systems out of thermal equilibrium
我们研究了两个量子辐射体与一个处于热平衡状态下的稳态电磁场相互作用时纠缠的产生。在两个量子比特的情况下,我们表明,平衡的情况下,允许产生稳定的纠缠态,这是无法达到热平衡,实现没有任何进一步的外部作用的两个量子比特。我们首先给出了一个简单的物理解释的现象在一个特定的情况下,然后我们报告了一个详细的调查的依赖性的纠缠动力学的各种物理参数。讨论了亚辐射和超辐射效应,并指出了初始两量子比特态在纠缠产生和保护动力学方面的质的差异。
2014-12-12 quant-ph
Protection of entanglement between two two-level atoms
研究了两个极化二能级原子在真空电磁涨落弱相互作用中纠缠的动力学演化。我们发现,对于初始Bell态$ψ^{\pm}$,原子间纠缠的衰减速率就是超辐射自发发射速率,它不仅依赖于原子的自发发射速率,而且依赖于另一个原子的存在对自发发射速率的调制.结果表明,在边界存在的情况下,横向极化原子间的纠缠可以得到很长时间的保护。指出当处于初始Bell态$ψ^{-}$的两个原子放置得足够近时,它们之间的纠缠也可以得到保护。
2017-07-12 quant-ph
Dynamics of spatially indistinguishable particles and entanglement protection
我们提供了一个一般的框架,它允许一个获得的动态$N$ noninteracting空间不可区分的粒子局部耦合到分离的环境。该方法是通用的,适用于玻色子和费米子以及任何类型的系统-环境相互作用。然后,它被应用于研究两个相同的量子比特在范式马尔可夫噪声,如相位阻尼,去极化和振幅阻尼的动力学。我们发现,相同量子比特的空间不变性是系统的一个可控的内在属性,它保护了量子纠缠免受有害噪声的影响。
2020-08-17 quant-ph
Spin-echo entanglement protection from random telegraph noise
我们分析了本地自旋回波程序,以保护两个非相互作用的量子比特之间的纠缠,每一个受到纯粹的失相随机电报噪声。对于超导量子比特,这个简单的模型捕捉到了耦合到设备上的超导杂质效应的特征。给出了纠缠动力学的解析表达式。与在单量子比特动力学中已经观察到的噪声的非高斯性质相关的特殊特征也发生在量子比特-杂质耦合强度与随机电报过程的切换速率之间的比率$g=v/γ$以及脉冲之间的间隔$Δt$的适当值的纠缠动力学中。我们发现,回声过程可以延迟纠缠的消失,取消纠缠恢复和暗周期的动力学结构,并诱导出特殊的平台行为。
2014-08-28 quant-ph
Dynamics and protection of entanglement in n-qubit systems within Markovian and non-Markovian environments
我们提供了一个系统的成对纠缠动力学的分析研究,包括任意数量的量子比特耗散到一个共同的和非马尔可夫环境的弱耦合和强耦合制度。在后一种情况下,观察到由于环境的记忆深度而导致的成对纠缠的复苏。光子泄漏到连续态被认为是耗散的来源。我们发现,对于初始的Werner态,环境会洗掉两两纠缠,但是一系列的非选择性测量可以保护相关的纠缠。另一方面,通过限制初始处于单激发叠加中的量子比特的数量,可以在初始处于激发态和基态中的量子比特之间产生稳定的纠缠。最后,我们确定了纠缠态的稳态分布与系统中量子比特总数的关系。
2016-03-08 quant-ph
Entanglement protection in higher-dimensional systems
纠缠量子系统与其环境之间不可避免的耗散相互作用导致系统中存在的量子关联的退化。这可能导致纠缠在有限时间内消失,称为纠缠猝死(ESD)。在这里,我们考虑一个初始纠缠的量子比特quutrit系统和耗散噪声,导致ESD,并提出了一组本地幺正操作,当应用于量子比特,quutrit,或两个子系统在消相干过程中,导致ESD被加速,延迟,或完全避免,这取决于它的应用时间。这些本地幺正的物理实现讨论的背景下,原子系统。这种ESD操纵的模拟结果,提出了两个不同类别的初始纠缠量子比特qutrit系统。给出了将此格式推广到qutrit-qutrit系统的一个公式。这种技术的纠缠保护在噪声环境中进行了比较与其他相关技术,如弱测量反转和动态去耦。
2022-07-21 quant-ph
Entanglement engineering and topological protection by discrete-time quantum walks
离散时间量子游走是单粒子量子动力学可控工程的一个强大而通用的平台,由于其在量子信息科学中的算法应用而引起了人们的特别关注。即使在它们最简单的一维结构中,它们也显示出复杂的拓扑现象,这可以用于拓扑量子相变的系统研究[1]。由于所需资源的数量呈指数级增长,迄今为止,大多数量子阱的实验实现仅限于单个粒子,只有少数实现涉及相关量子对。本文研究了量子游走在二体玻色子系统纠缠的受控动力学工程中的应用。我们表明,量子行走可以采用的过渡模式纠缠,量子粒子的不可分割性起着关键作用,与可区分的粒子的纠缠的标准类型。我们还表明,通过仔细剪裁量子阱中的步骤,以及量子步行者的初始状态,可以通过拓扑保护来保持纠缠内容。量子阱诱导的强“自旋-轨道”耦合是实现纠缠工程和纠缠保护的潜在机制。我们预计这里报告的结果可用于拓扑相中量子相关性的受控模拟。
2012-11-07 quant-ph
Entanglement Protection of Classically Driven Qubits in a Lossy Cavity
能够操纵单量子系统的量子技术目前正在发展中。在量子领域的众多嫁妆中,纠缠是新量子革命的基本资源之一。在这种情况下,一个是面临的问题,保护纠缠时,系统状态被操纵。本文研究了经典驱动场对玻色子环境中两量子比特间纠缠产生的影响。我们讨论了经典场对两个(不同)量子比特之间纠缠产生的影响,以及在何种条件下它在保护初始态纠缠不受环境诱导的衰减方面具有建设性作用。特别地,在类似量子比特的情况下,我们定位系统希尔伯特空间的一个静止子空间,其特征在于状态不依赖于环境属性以及经典驱动场。因此,我们能够确定的条件,以实现最大的纠缠定态后,与环境的瞬态相互作用。我们表明,总体而言,经典驱动场具有建设性的作用,在强耦合制度的纠缠保护。我们还证明了可因子化的初始态可以被驱动到纠缠态,甚至在与环境相互作用后可以被驱动到纠缠稳态。
2021-07-31 quant-ph
Entanglement protection and generation under continuous monitoring
两个量子系统之间的纠缠是量子信息的一种资源,但耗散通常会破坏它.本文考虑两个没有直接相互作用的量子比特,我们表明,即使在开放系统动力学破坏任何初始纠缠的情况下,仅仅对环境的监测可以通过过滤量子比特的状态来保持或创造纠缠.虽然我们研究的系统非常简单,但我们可以展示由于监控而具有纠缠保护或纠缠出生,死亡,重生的例子。
2012-02-09 math.PR quant-ph
Quantum state preparation via engineered ancilla resetting
本研究提出一种结合周期性量子重置的协议,通过引导哈密顿量实现系统与辅助系统耦合,以制备无阻挫母哈密顿量基态,发现辅助系统纠缠能加速收敛且存在最优重置时间,并对噪声具有鲁棒性。
2024-03-26 quant-ph
Entanglement purification and protection in a superconducting quantum network
高保真度的量子纠缠是量子通信和分布式量子计算的关键资源,可以实现量子态隐形传态、密集编码和量子加密。然而,通信信道中的任何退相干源都会降低纠缠保真度,从而增加纠缠态协议的错误率。纠缠纯化提供了一种方法来减轻这些非理想性,通过蒸馏不纯的状态到更高保真度的纠缠态。在这里,我们演示了两个远程超导量子节点之间共享的贝尔对的纠缠纯化,该节点由一个中等损耗的1米长的超导通信电缆连接。我们使用一个净化过程,以纠正通过电缆传输所造成的主导振幅阻尼误差,与分数增加保真度一样大的$25\%$,实现了更高的阻尼误差。纯化达到的最佳最终保真度是$94.09\pm 0.98\%$。此外,我们使用动力学解耦和拉比驱动来保护纠缠态不受局部噪声的影响,将有效量子比特退相时间增加了4倍,从$3~\rm μs$到$12~\rmμs$。这些方法证明了在超导量子通信网络中产生和保持非常高保真纠缠的潜力。
2022-01-25 quant-ph
Decoherence of Single-Excitation Entanglement over DLCZ Quantum Networks Caused by Slow-Magnetic-Field Fluctuations and Protection Approach
本研究针对慢磁场涨落未被现有量子中继协议考虑的问题,构建含该噪声的自旋波模型并通过实验验证其会引发单激发纠缠退相干,提出方案将纠缠寿命从约135毫秒提升至约1.7秒。
2023-06-10 quant-ph
Decoherence control: Universal protection of two-qubit states and two-qubit gates using continuous driving fields
利用局部静态场和振荡场构造了一种场配置,以实现对两量子比特态的通用(但低阶)保护。也就是说,如果与环境的截止频率相比,驱动场频率足够大,则可以保护两个量子比特状态免受任意系统-环境耦合。同样重要的是,我们证明了可以构建驱动场来保护两量子比特纠缠门不受退相干的影响,而不需要假设任何特定形式的系统-环境耦合。利用非马尔可夫主方程,我们进一步证明了我们的连续动态退耦场在保护纠缠方面的有效性,以及受保护的双量子比特门在产生纠缠方面的优异性能.这一结果对目前利用通用动态退耦脉冲序列进行纠缠保护的研究具有一定的补充作用。
2011-10-30 quant-ph
Evolution of tripartite entangled states in a decohering environment and their experimental protection using dynamical decoupling
我们开始了不同类别的三重纠缠态,即最大纠缠GHZ和W状态和${\rm W \bar{W}}$状态的实验保护的任务,使用动态解耦。这些状态是在一个三量子比特的NMR量子信息处理器上创建的,并允许在自然噪声的NMR环境中演化。在状态演化过程中的每个时刻,使用负性作为纠缠度量来监测三体纠缠。结果发现,W状态是最强大的,而GHZ型的国家是最脆弱的自然退相干存在于NMR系统。${\rm W \bar{W}}$态是GHZ类的,但以类似于W态的方式存储纠缠,令人惊讶的是,它比GHZ态更鲁棒。通过将主要噪声通道视为独立作用于每个量子比特的不相关相位阻尼通道以及广义振幅阻尼通道,可以最好地对实验数据进行建模。利用动态解耦,我们能够实现GHZ态纠缠的有效保护。W状态的状态保真度有微小的改善(其已经对自然系统退相干具有鲁棒性),而${\rm W \bar{W}}$状态在保真度和对退相干的保护方面显示出显著的改善。
2018-02-06 quant-ph
Dynamic entanglement in oscillating molecules and potential biological implications
我们证明了纠缠可以持续重现振荡的双自旋分子,耦合到一个热和嘈杂的环境中,没有静态纠缠可以生存。该系统代表了一个非平衡量子系统,通过振荡运动驱动,防止达到其(可分离的)热平衡状态。环境噪声与驱动运动一起,通过周期性地重置系统,发挥了建设性的作用,即使它会像往常一样破坏纠缠。作为一个组成部分,本简单的机制支持这样的观点,即纠缠也可以存在于暴露于热环境和高水平的去相干的系统中,这是我们所期望的,例如生物系统。我们的研究结果进一步表明,纠缠在分子机器和环境之间的热交换中起着重要作用。我们的模型与捕获离子的实验模拟是在目前最先进的量子技术的范围内。
2009-10-31 quant-ph
Geometric Protection of Bipartite Entanglement in Hopf-Linked Quantum Rings
Government Arts College(政府艺术学院);Ramakrishna Mission Residential College(罗摩克里希那传教士住宿学院)
通过精确对角化未展开的3D库仑相互作用,研究深度互锁Hopf链接量子环中两个相互作用电子的二分纠缠界限,发现一种精确的连续空间对称性几何隔离正宇称Bell态,防止经典相互作用驱动的局域化,但高阶Schrieffer-Wolff变换表明这种几何保护存在根本界限,定义了不可逆纠缠坍缩的临界相互作用阈值。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation and protection of steady-state quantum correlations due to quantum channels with memory
我们提出了一个通过连续使用相关的量子信道产生和保持两量子比特稳态量子关联的方案。不同类型的噪声信道的记忆,如振幅阻尼,相位阻尼,去极化信道已被考虑。一些分析或数值结果。详细讨论了具有记忆的通道对量子关联动力学的影响。结果表明,在具有记忆的振幅阻尼通道中,两个相互独立的量子比特之间可以产生稳态纠缠。此外,我们还比较了两量子比特系统在纠缠态下的纠缠动力学和量子不和谐动力学。我们发现,纠缠动力学突然消失,而量子不和谐只显示在渐近极限。在$μ\rightarrow1$的极限下,两个量子比特的量子关联可以长时间保持。
2016-04-14 quant-ph
Entanglement creation and distribution on a graph of exchange-coupled qutrits
我们提出了一个协议,允许创建和分发纠缠,导致两个遥远的当事人(爱丽丝和鲍勃)最终共享一个二分贝尔状态。所考虑的系统是由SU(3)交换算子耦合的三层对象(qutrits)的图。该协议开始于第三方(查理)在非纠缠状态下编码两个晶格点,并允许时间下的幺正演化。Alice和Bob在给定的时刻对各自的量子进行投影测量,以一定的概率得到最大纠缠Bell态.我们还考虑了两个进一步的协议,一个基于简单的重复和其他基于连续的测量和有条件的重置,并表明,创建一个贝尔状态之间的爱丽丝和鲍勃的累积概率趋于统一。
2005-12-14 quant-ph
Average entanglement dynamics in open two-qubit systems with continuous monitoring
我们提出了一个全面的实现量子轨道理论的描述纠缠动力学的马尔可夫开放量子系统的两个量子比特。我们引入平均并发度来表征系统中的纠缠,并推导出一个确定性的演化方程,它取决于从环境中读取信息的方式。这种方法的灵活性被用来解决量子信息中的两个实际问题:纠缠保护和纠缠估计。我们确定一般的物理情况下,纠缠保护协议的基础上,本地监控的环境可以实现。此外,我们有条不紊地发现解开的系统动力学提供分析紧边界的未监控的纠缠在系统中的任何时候。我们的结论是显示的纠缠度的选择的方法的独立性。
2014-04-07 quant-ph
Protection of quantum information and optimal singlet conversion through higher dimensional quantum systems and environment monitoring
我们研究如何在局域耗散的量子系统中保护量子信息。我们表明,结合使用三能级系统,环境监测和本地反馈可以完全和确定性地保护任何可用的量子信息,包括纠缠最初由不同的各方共享。这些结果可以代表量子通信协议中的资源和/或距离的增益,例如量子中继器和隐形传态以及量子存储器的时间。最后,我们表明,监测本地环境物理实现了最佳的单态转换协议,经典的纠缠渗流必不可少的。
2010-04-12 quant-ph
Topological Protection of Photonic Path Entanglement
最近出现的光子拓扑绝缘体打开了大门,使用的鲁棒性的拓扑保护的运输(起源于领域的凝聚态物理)在光学器件和量子模拟。同时,光子网络中的量子行走已经被证明可以为某些算法(如玻色子采样)带来指数加速。在这里,我们从理论上证明了光子拓扑绝缘体可以鲁棒地保护量子信息通过光子网络的传输,尽管存在的无序。
2016-05-06 physics.optics quant-ph
Two-photon edge states in photonic topological insulators: topological protection versus degree of entanglement
拓扑绝缘体结合了体中的绝缘特性和沿边缘的无散射传输,即使在存在缺陷和无序的情况下也支持无耗散的单向能量和信息流。利用光子学工具设计量子哈密顿量的可行性,结合纠缠光子的可用性,提出了在光学量子计算和信息处理中使用拓扑保护纠缠态的有趣可能性。然而,虽然作为两个拓扑保护的单光子状态的产物而构建的双光子状态从它们的单光子“父母”继承了完全保护,但是高度的不可分离性可能导致双光子状态在传播通过无序之后迅速恶化。我们确定的物理机制,有助于在拓扑光子晶格中的纠缠态的脆弱性,并提出明确的指导方针,最大限度地提高纠缠,而不牺牲拓扑保护。
2020-11-20 physics.optics quant-ph
Critical slowing down and entanglement protection
我们考虑量子器件$D$与量子多体环境$R$的相互作用,该环境在$T=0$处具有二阶相变。根据Kibble-Zurek机制,利用$R$经历的临界减速的描述,我们探索了在配置中冻结环境的可能性,使得其对设备的影响显着降低。在这个框架内,我们专注于磁畴形成典型的自旋模型中的临界行为,并提出了一种策略,允许一个保护$D$的不同组件之间的纠缠环境的不利影响。
2019-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
The effective protection protocol of single photon state from photon loss and decoherence
我们设计了一个有效的协议来保护单光子纠缠不受光子丢失和退相干的影响。该协议只需要一些辅助单光子和线性光学元件。通过该方案的实施,可以有效地减少光子的损失,并以一定的概率将纠缠度较小的单光子态恢复到最大纠缠态。此外,编码在单光子态的偏振信息可以被完美地包含。该协议在现有的实验条件下可以实现。由于单光子纠缠在量子通信中的重要性,该协议在当前和未来的量子信息处理中具有重要的应用价值。
2016-05-31 quant-ph
Silicon T centre hyperfine structure and memory protection schemes
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);Photonic Inc.(Photonic公司);Thayer School of Engineering, Dartmouth College(达特茅斯学院塔克工程学院);Leibniz-Institut für Kris(莱布尼茨危机研究所)
本研究确定了硅T中心的氢超精细耦合张量,并提出保护其内存量子比特免受退相干的方案,为实现实用T中心量子网络提供关键支持。
2025-12-18 quant-ph
Phase-noise protection in quantum-enhanced differential interferometry
双传感器耦合差分干涉测量是在强相位噪声环境下进行精密测量的一种有效方法。然而,DI仅使用经典资源进行研究和实现。在这里,我们推广的情况下纠缠探测态的差分干涉理论。我们证明,对于完全相关的干涉仪和任意大的相位噪声的存在下,子散粒噪声的灵敏度-海森堡极限-仍然是可能的一类特殊的纠缠态在理想的无损方案。这些态属于无退相干的子空间,在这个子空间中纠缠被被动地保护。我们的工作为充分利用纠缠在强相位噪声下的精确测量铺平了道路。
2014-09-05 quant-ph
Generation and protection of Maximally Entangled State between many modes in an optical network with dissipation
我们提出了一个三腔网络模型,每个腔中有两个模式和一个非线性介质,通过自相位和交叉相位调制过程产生克尔型相互作用。我们有两个主要目标。第一种方法是从系统的基态出发,生成多粒子最大纠缠态(MES)。我们在没有耗散和有耗散的情况下解决这个问题。第二,我们要保护MES免受退相干。在研究MES时,我们分析了不同的二体和多体纠缠度量。我们还研究了避免能级交叉(ALC)的影响,确定的临界行为的纠缠措施,从而表明,量子关联作为这种现象的证人。我们的研究结果为在腔QED环境中实现最大纠缠态的产生和保护提供了量子工具。
2016-10-03 quant-ph
Generating remote entanglement via disentangling operations
空间分离系统之间的共享纠缠是实现量子信息处理的重要资源,包括远距离量子密码和隐形传态。虽然存在用于混合分布式纠缠量子态的纯化协议,但不清楚如何将纠缠最佳地分布到远程位置。在这里,我们描述了一个确定性协议,用于在远程位置之间生成最大纠缠态,该协议仅使用量子位的本地操作,并且不需要分离方之间的经典通信。该过程可以在纠缠被“激活”之前提供对退相干的保护,并且可以用于量子密钥分发。
2017-08-28 quant-ph
Cryptography without Long-Term Quantum Memory and Global Entanglement: Classical Setups for One-Time Programs, Copy Protection, and Stateful Obfuscation
本文利用仅支持经典查询的预言机与半量子令牌,在无长期量子存储器和全局纠缠条件下构造半量子 OTP、RAM 混淆,并进一步实现长命一次性程序与复制保护。
2025-05-13 cs.CR quant-ph
Continuous-variable entanglement dynamics in Lorentzian environment
研究了双模连续变量量子系统与两个独立结构库相互作用的非马尔可夫纠缠动力学。我们推导出一个解析表达式的纠缠的形成没有执行马尔可夫和长期的近似。我们观察到各种定性的功能,如纠缠突然死亡,动力学的产生,并保护两种类型的洛伦兹谱密度,假设两种模式最初激发的双光束状态。我们的定量分析表明,这些情况下,不同的水库频谱,环境温度和初始纠缠量的这些定性特征显着不同。
2022-02-13 quant-ph
Non-Markovian Protection and Thermal Fragility of Quantum Resources in a Spin-1/2 Ising-Heisenberg Diamond Chain
研究自旋-1/2 Ising-Heisenberg菱形链在非马尔可夫振幅阻尼与随机电报噪声下的量子关联动力学,比较Concurrence与不确定性诱导非定域性,并揭示温度、磁场和自旋耦合对量子资源保护的影响。
2025-06-15 quant-ph
Decisional Monogamy-of-Entanglement for Coset States and Applications to Unclonable Cryptography with Correlated Challenges
NTT Research(NTT研究所);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
该研究强化了相关挑战安全定义,证明其隐含先前SDE概念,构造了满足条件的相关UPO,首次实现了点函数等的plain模型复制保护,解决了相关开放问题。
2026-10-02 cs.CR quant-ph
Entanglement Structure and Information Protection in Noisy Hybrid Quantum Circuits
本文研究含噪混合量子电路中时间不相关与相关噪声对纠缠和信息保护的影响,揭示KPZ涨落主导的标度规律,并以稳定子数值模拟验证。
2024-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum discord protection from amplitude damping decoherence
纠缠态是许多量子信息过程的重要资源。然而,现在已经知道,一些量子特征可以通过量子不和谐来实现,量子不和谐是量子相关的一种广义度量。在本文中,我们研究了振幅阻尼退相干对量子不协调,或者更具体地说,熵不协调和几何不协调的影响。我们还表明,协议部署弱测量和量子测量逆转可以有效地保护量子不和谐的振幅阻尼退相干,使两个远程方之间的量子关联分布在嘈杂的环境。
2015-08-05 quant-ph
Protecting entanglement from correlated amplitude damping channel using weak measurement and quantum measurement reversal
基于弱测量的量子技术,我们提出了一个保护纠缠不受相关振幅阻尼退相干影响的方案。通过与无记忆振幅阻尼通道的结果对比,我们发现记忆效应在抑制纠缠突然死亡和在严重退相干情况下保护纠缠方面起着重要作用.此外,我们发现即使在关联振幅阻尼通道下,弱测量和量子测量反转的结合也能使初始纠缠得到极大的放大。潜在的机制可以归因于弱测量的概率性质。
2016-02-05 quant-ph
A High-Dimensional Quantum Blockchain Protocol Based on Time- Entanglement
Çanakkale Onsekiz Mart University(恰纳卡莱十八三月大学);Maltepe University(马尔泰佩大学)
本研究提出基于时间纠缠和高维量子编码的区块链协议,利用量子相关性生成密钥,实现安全验证与抗篡改功能。
2025-12-23 quant-ph
Coherent Generation and Protection of Anticoherent Spin States
University of Liège(列日大学)
该研究提出了一种生成和保护反相干自旋态的协议,通过旋转和压缩脉冲循环以及动态去耦技术,提升相干性保护效果,应用于量子传感和纠缠研究。
2025-11-12 quant-ph
Entanglement Signature of Hinge Arcs, Fermi Arcs, and Crystalline Symmetry Protection in Higher-Order Weyl Semimetals
纠缠谱(ES)中$1/2$模的存在已被证明是物质的带隙拓扑相的边界态的强有力的量子信息签名,例如,拓扑绝缘体和拓扑超导体,其中有限的体隙允许我们在$1/2$模式和边界状态之间建立清晰的对应关系。在这里,我们研究了最近提出的高阶外尔半金属(HOWSM),其中散装支持无间隙高阶外尔节点和边界支持铰链弧和费米弧。我们发现,明确识别高阶边界态的目标最终促使我们充分利用纠缠汉密尔顿量的本征量:ES以及施密特矢量(纠缠波函数,缩写。EWF)。我们证明,虽然铰链弧和费米弧有助于$1/2$模式,对应于铰链弧和费米弧的EWF分别位于虚拟铰链和表面的分区。此外,我们还可以通过各种不同的破缺配分来确定保护边界态的最小晶体对称性。因此,对于HOWSM等无带隙拓扑相,我们可以结合ES和EWF来普遍识别边界状态和潜在的对称性要求。虽然HOWSM是无间隙相位的典型例子,但我们的工作揭示了物质无间隙拓扑相位中纠缠签名的一般理论。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Noise assisted quantum coherence protection in hierarchical environment
本文研究了利用噪声对耦合到分级环境中的量子系统的相干性保护。作为一个例子,我们解决了Jaynes-Cummings(JC)模型的经典和量化噪声的存在。主方程推导超出马尔可夫近似,其中的记忆效应的影响,从两个噪声被考虑在内。更重要的是,我们发现相干保护的性能敏感地依赖于两种噪声的非马尔可夫性质。通过分析相干保护的数学机制,我们证明了一个记忆时间较长的非马尔可夫噪声引起的退相干可以被另一个记忆时间较短的马尔可夫噪声抑制。最后,作为展望,我们尝试分析了原子-腔纠缠与原子相干性之间的联系,并讨论了寻找所需噪声的可能线索。本文的结果表明了利用噪声进行相干保护的可能性,为设计噪声辅助的相干保护方案开辟了一条新的途径。
2022-03-29 quant-ph
Creation, Characterization, and Manipulation of Quantum Entanglement in a Photonic System
在这篇论文中,我们报告了光子系统中量子纠缠的产生、表征和操纵的理论和实验研究。我们研究了量子纠缠的两个不同方面:第一部分,我们讨论了基于SPDC的偏振纠缠光子源的制备和表征的实验方法。我们提供了一个回顾性的研究,比较不同的纠缠措施的非最大纠缠的两个量子比特纯态,并将这种分析扩展到高维系统。在第二部分中,我们研究了振幅阻尼通道存在时两量子比特系统的纠缠动力学,并提出了一种基于局域么正操作的方案来保护纠缠不发生纠缠猝死。我们将退相干的研究扩展到量子比特-量子阱和量子阱-量子阱纠缠系统,并提出了一种更高维系统的纠缠保护方案。
2022-12-20 quant-ph
Protecting Quantum Superposition and Entanglement with Photonic Higher-Order Topological Crystalline Insulator
高阶拓扑绝缘体作为一种新发现的非平凡材料和结构,具有超越体-边界对应的拓扑相。在这里,我们提出了一个实验观察光子高阶拓扑晶体绝缘体和它的拓扑保护量子叠加和纠缠在一个二维晶格。通过飞秒激光自由写入绝缘体结构,并利用单光子成像技术直接测量其演化动力学,我们能够观察到C_4和C_2光子晶格对称性中拓扑角态的明显特征。特别地,我们提出并实验验证了利用单光子叠加态激发光子晶格的拓扑角态,并研究了拓扑对纠缠光子态的量子纠缠的保护作用.单光子动力学和受保护的纠缠揭示了一种内在的拓扑保护机制,将多体量子态与扩散诱导退相干隔离开来。高阶拓扑晶体绝缘体、内建叠加态产生、单光子成像和量子纠缠的出现,将拓扑、材料和量子物理联系在一起,为更广泛地研究高阶拓扑和拓扑增强在真正量子领域的应用打开了大门。
2020-06-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Detecting and protecting entanglement through nonlocality, variational entanglement witness, and nonlocal measurements
针对CHSH不等式无法完全覆盖所有纠缠态的问题,提出变分纠缠见证与非定域测量框架,在保留量子纠缠的同时提升检测可靠性,推动量子技术发展。
2024-12-16 quant-ph
Experimental protection against evolution of states in a subspace via a super-Zeno scheme on an NMR quantum information processor
在核磁共振量子信息处理器上,我们实验证明了量子态在一维和二维两个量子比特子空间中的冻结演化。状态演化被冻结,并且使用超级芝诺序列成功地防止了状态从其子空间泄漏到正交子空间,超级芝诺序列包括一组由预先选择的时间间隔间断的反相射频(rf)脉冲。我们证明了该方案的有效性,通过保留不同类型的状态,包括可分离和最大纠缠态的一维和二维子空间的两个量子比特。通过在几个时间点进行全状态层析成像来跟踪实验密度矩阵的变化。我们使用的保真度措施的一维情况下和泄漏(分数)到正交子空间的二维情况下,作为定性指标,估计相似的密度矩阵在稍后的时间,最初准备的密度矩阵。对于纠缠态的情况,我们另外计算了一个纠缠参数来表示在不同时刻纠缠的存在。我们的实验表明,super-Zeno计划是能够成功地限制状态演化的一维或二维子空间被保护。
2014-11-26 quant-ph
Effective protection of quantum coherence by non-Hermitian driving
本文研究了非厄米驱动对二体系统中量子相干性的影响。被厄米相互作用破坏的动力学局域化的恢复是非厄米驱动恢复量子相干性的一个证据。此外,随着非厄米驱动强度的增大,两个子系统之间的纠缠也随之衰减,这为非厄米驱动对量子相干性的保护提供了又一证据.这一现象背后的物理机制是准本征值具有最大虚值的准本征态对非厄米系统动力学的控制。我们的发现建立了相互作用和耗散量子系统中量子相干性的恢复机制,这与从多体物理到量子信息的各个领域的实验高度相关。
2021-04-06 quant-ph
Quantum coherence and entanglement preservation in Markovian and non-Markovian dynamics via additional qubits
本文研究了通过在零温度热库中加入非相互作用的量子比特,单量子比特与热库相互作用时保持量子相干性的问题。此外,我们扩展了这个方案,以保持两个和三个遥远的量子比特之间的量子纠缠,其中每个相互作用的耗散水库独立。在长时间限制下,我们得到了两个和三个量子比特的相干测度和并发度随附加量子比特数目的解析表达式。据观察,通过增加每个库中的额外量子比特的数量,初始相干性和各自的纠缠在马尔可夫和非马尔可夫机制中都得到了完全保护。有趣的是,即使在储层的个别不同行为下,也会发生缠结的保护。
2017-03-11 quant-ph
Robust transmission of non-Gaussian entanglement over optical fibers
我们展示了如何在大范围的连续变量非高斯态的纠缠可以保持对退相干的远程量子通信通过光纤。为此,我们通过无退相干子空间和量子动力学解耦来应用保护。后者通过在光纤内以规则间隔$Δ$插入移相器来实现,其中$Δ$大致是光纤中的光速与浴高频截止的比率。使用玻色子-玻色子模型的系统浴相互作用的二氧化硅纤维的相关参数的详细估计,和$Δ$被发现是毫米的顺序。
2006-05-17 quant-ph
Quantumness protection for open systems in a double-layer environment
本文研究了由单模腔网络耦合到一个公共库构成的双层环境中二能级原子系统(量子比特)的动力学行为。由量子态扩散(QSD)方程可以得到动力学的一般精确主方程。研究了原子在各种外部环境中的量子性,包括相干性和纠缠性。结果表明,通过调节腔网络的参数可以控制量子度的保持和产生。此外,通过幺正变换,有效的模型可以深刻地揭示结果的物理基础。我们的工作提供了一个有趣的建议,在保护开放系统的量子在一个双层环境中包含玻色子模式的框架。
2019-05-20 quant-ph
Volume-law protection of metrological advantage
Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学和量子信息研究所);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理系);Qilimanjaro Quantum Tech(基利马扎罗量子技术)
该研究通过散乱机制保护计量优势,证明在粒子损失时,剩余子系统大小超过N/2可恢复完整量子 Fisher 信息。
2026-02-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of entangled states and error protection from adiabatic avoided level crossings
我们考虑了一维双阱中$N$自相互作用粒子的环境影响动力学。两个主题处理。首先,我们考虑二能级系统纠缠态的产生。我们表明,通过动态地改变阱偏置,我们可以动态地产生最大纠缠态,从最初的未纠缠的产品状态。然后通过求解主方程来计算由于常见类型的环境影响而导致的纠缠退化。然而,我们也表明,纠缠生产是不受影响的,如果系统环境耦合的类型,诱导“运动窄”。作为我们的第二个但相关的主题,我们构建了一个不同的主方程,它无缝地将量子信息的错误保护/检测动力学与首先产生错误的环境耦合结合起来。在这两个主题中使用绝热避免交叉计划。
2002-02-04 hep-ph quant-ph