Bipartite separability and non-local quantum operations on graphs
本文研究了由图产生的二分量子态的可分性问题。早些时候,它被证明的程度标准是熟悉的正部分转置标准的可分离性的图论对应,虽然有纠缠态的正部分转置的程度标准失败。在这里,我们引入了部分对称图和度对称图的概念,通过使用著名的部分转置图的概念和度标准,分别。因此,我们提供了从部分对称图中产生的维度为$m \times n$的二分可分状态类。我们确定部分不对称的图形,缺乏部分对称的属性。我们开发了一个组合的过程,从一个给定的部分对称图创建一个部分不对称图。我们表明,这种组合操作可以作为一个纠缠产生器所产生的部分对称图的混合状态。
2016-07-28 math-ph math.CO math.MP
Separability criterion for bipartite states and its generalization to multipartite systems
引入一组对称算符,实现了二分和多分量子态的可分性判据。每一个对称算子,表示为一个对称矩阵,只有两个非零元素,和他们的任意线性组合被发现是纠缠证人。利用这些对称算符,Wootters的两量子比特态可分性判据可以推广到任意维的二体和多体系统。
2012-12-01 quant-ph
Optimal Continuous- to Discrete-Variable Bipartite Entanglement Conversion
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文提出两种最优方案,利用本地操作和经典通信将连续变量双粒子纠缠转换为离散变量纠缠,通过二进制测量在有限测量轮次内实现高效率纠缠生成。
2026-03-13 quant-ph
Entanglement of Bipartite Gaussian States: a Simple Criterion and its Geometric Interpretation
Werner和Wolf在Phys.Rev.Lett. 86(16)(2001)给出了玻色连续变量二分高斯混合量子态可分的一个非常简洁的充分必要条件。然而,这一条件在实践中难以实施。在这封信中,我们提出了一个更简单的条件,只涉及计算辛矩阵的威廉姆森对角化的协方差矩阵的状态下考虑。在我们的建设的主要工具是观察,证明在以前的工作中,维格纳变换是协变的辛或反辛线性变换。我们还给出了一个几何解释,我们的条件的正交投影的“量子斑点”。
2022-10-15 math-ph math.MP math.SG
Entanglement in the symmetric subspace: mapping multipartite to bipartite states
Istituto Nazionale di Ottica - Consiglio Nazionale delle Ricerche (INO-CNR)(意大利国家光学研究所-意大利国家研究委员会);University of Tsukuba(筑波大学);Center for Artificial Intelligence Research (C-AIR)(人工智能研究中心);LENS(欧洲纳米科学实验室)
提出一种将N量子比特对称态映射为高局域维两体对称态的技术,通过保持可分性并建立边界秩与施密特秩的联系,推导纠缠度量下界,揭示纠缠对称子空间的存在。
2026-06-03 quant-ph
Realignment Entanglement Criterion for Continuous Bipartite Symmetric Quantum States
利用泛函分析技术,应用重排列准则研究了二分非高斯态的可分性。相对于基于矩的无穷多个不等式,给出了一个不等式形式的重排列准则。本文给出了对称高斯态通过光子相减或光子相加制备的非高斯态不可分离的充要条件。得到了非高斯态在热噪声和振幅阻尼环境中演化的纠缠判据。
2012-12-23 quant-ph
Local sum uncertainty relations for angular momentum operators of bipartite permutation symmetric systems
我们证明了Hofmann和Takeuchi~[Phys.Rev.A { \bf 68},032103(2003)]提出的二分系统角动量算符的基于方差的局域和不确定关系(LSUR)的破坏,反映了偶量子比特的$N$ -量子比特对称态的相等二分态的纠缠.我们建立了一对一的联系,违反LSUR与负的协方差矩阵[物理。A,{ \bf 364},203(2007)]的置换对称$N$量子比特状态的两量子比特简化系统。
2022-08-08 quant-ph
Generation of families of spectra in PT-symmetric quantum mechanics and scalar bosonic field theory
本文解释了PT对称量子力学哈密顿量$H=p^2+x^2(ix)^ε$、$H=p^2+(x^2)^δ$和$H=p^2-(x^2)^μ$的谱族产生的系统性。此外,它对比所得到的结果与那些发现的玻色子标量场,特别是在一维,突出的相似性和差异的量子力学的情况下。它表明,家庭的频谱的数量可以推导出的非连续对斯托克斯楔形显示PT对称的数量。为此,使用WKB近似的简单参数,这些参数意味着特征值是实数。然而,在大多数情况下,确定的结果是目前只能获得数字,并不是所有的特征值在每个家庭可能是真实的。在所使用的近似,它说明了量子力学和场理论的情况下之间的差异在于可访问的区域中的本征函数呈指数衰减的数量。本文回顾并实现了复分析和PT对称量子理论中的著名技术。
2012-04-20 hep-th math-ph math.MP
Dynamics of entanglement of bosonic modes on symmetric graphs
研究了一般有限对称图上初始解纠缠高斯态的动力学性质。作为具体的例子,我们得到的平均场图的任意大小的动态特性。就像链可以通过它们的自然动力学来传输纠缠一样,这些图可以用来存储纠缠。我们还考虑了两种具有纠缠共享特性的正多面体。
2006-11-23 quant-ph
Entanglement of bosonic modes in symmetric graphs
代表玻色子模或粒子相互作用的二次哈密顿量的基态和热态总是高斯态。我们调查的情况下,这些状态的纠缠特性的相互作用表示的谐波力沿对称图,即1,2和3维矩形晶格,平均场集群和柏拉图固体的边缘。我们确定的纠缠形成(EoF)作为相互作用强度的函数,计算在每种情况下的最大EoF,并比较这些值与\cite{wolf}中发现的边界是有效的任何二次哈密顿量。
2005-08-10 quant-ph
Environment-assisted bosonic quantum communications
我们考虑了一个量子中继器,它被两个参与者用来执行从纠缠分发(交换和蒸馏)到量子隐形传态和量子密钥分发的几个连续变量的量子通信协议。这些协议的理论被适当地扩展到一个非马尔可夫模型的退相干特征相关的高斯噪声在玻色子环境中。在最坏的情况下,二分纠缠是完全失去了在中继,我们表明,各种协议可以重新激活的援助经典(可分离)的相关性在环境中。事实上,在临界量以上,这些相关性能够保证较弱形式的纠缠(四分的)的分布,它可以被中继定位成可被各方利用的较强形式(二分的)。我们的发现得到了原理验证实验的证实,在该实验中,我们首次表明,环境中的记忆效应可以大大提高量子中继器的性能,远远超出量子和私人通信的单中继器范围。
2020-03-20 physics.optics quant-ph
No-signaling principle and quantum brachistochrone problem in $PT$-symmetric fermionic two- and four-dimensional models
费米子系统与玻色子系统有几个不同之处,特别是时间反演算符$T$是奇数,即$T^2=-1$。对于$PT$对称玻色子系统,无信号原理和量子最速线问题已经得到了一定程度的研究,但这两个问题都存在争议。在本文中,我们应用的基本方法提出的玻色子系统{ \it费米子}的二维和四维$PT$对称的哈密顿量,并获得了一些令人惊讶的结果:我们发现-在对比玻色子的情况下-无信号原理是支持二维费米子哈密顿量,但是,$PT$对称性被打破。此外,我们发现,从一个给定的初始状态,自旋向上,到一个给定的最终状态,自旋向下的演化所需的时间是一个常数,独立的参数的哈密顿量,在本征值约束。也就是说,它不能像玻色子那样被优化。然而,我们确实也发现了一种维度依赖性:这里考虑的四维$PT$对称费米子哈密顿量再次支持无信号原理,但$PT$对称性被破缺并不重要。然而,如果纠缠度守恒,对称性就被破坏了。在四维系统中,正交态之间的演化时间取决于哈密顿量的参数,结论是它可以再次优化,并在某些情况下接近零。然而,如果我们要求纠缠守恒,这两个状态之间的转换时间就变成了与二维情况下相同的常数,这与埃尔米特情况下发生这种转换的最小时间相吻合。
2018-08-14 hep-th math-ph math.MP
Entanglement monotones and transformations of symmetric bipartite states
纠缠作为一种资源理论的研究的主要目标是找到决定一个量子态何时可以或不能通过局域操作和经典通信转换成另一个量子态的条件。这通常是通过纠缠单调或转换证人。一般情况下,对于任意量子态,这些量子量都不能计算,但是考虑对称态的类是有用的,可以找到它们的封闭形式的表达式。著名的维达尔单调的凸屋顶计算的所有各向同性状态,我们展示了这种方法可以推广到其他纠缠措施和其他类型的对称性。我们还提出了必要和充分条件,确定当一个纯二分态可以确定性地转换成一个维尔纳状态或各向同性状态。
2017-01-18 quant-ph
Optimal Control of Bipartite Quantum Systems
本文利用量子最优控制理论和基于Schmidt分解的约化控制系统方法,研究了受快速局域酉控制的封闭二分量子系统,给出了双量子比特及耦合量子三态系统在时间最优生成与稳定纠缠态问题上的显式解析解。
2024-05-30 math.OC quant-ph
Quantum computing with rotation-symmetric bosonic codes
这里介绍的玻色子旋转码是一类基于相空间旋转对称性的玻色子纠错码。我们提出了一个通用的量子计算方案适用于这一类的一个子集-数相码-其中包括众所周知的猫和二项式码,等等。在我们的方案中的纠缠门是代码不可知的,可以用来接口不同的旋转对称编码。除了一套通用的操作,我们提出了一个基于远程传输的纠错方案,允许恢复完全在软件中跟踪。以猫和二项式码为例,我们计算了平均门的同步损失和失相噪声下的误差校正,数值计算表明,误差校正方案是接近最佳的无错辅助和理想的测量。最后,我们提出了一个基于级联数相码和Bacon-Shor子系统码的容错、通用量子计算方案。
2019-09-06 quant-ph
Rotation-time symmetry in bosonic systems and the existence of exceptional points in the absence of $\mathcal{PT}$ symmetry
研究了激光泵浦下开放玻色子系统的对称性。描述这些系统的非厄米哈密顿算子仅在特殊情况下可以是宇称时间(${\cal{PT}}$)对称的。表现出这种对称性的系统的特征在于实值的能量谱,并可以显示异常点,在那里发生了破坏性的转变。我们证明,有一个更一般的对称类型,即,旋转时间(${\cal{RT}}$)对称性。我们观察到,${\cal{RT}}$对称的非厄米哈密顿量表现出实值的能量谱,可以通过对称性破缺奇异。为了计算所研究的玻色子non-diagonalisable哈密顿量的频谱,我们应用基于玻色子代数的对角化方法。最后,我们列出了一个通用的一套规则,允许立即识别或构造${\cal{RT}}$ -对称哈密顿。我们相信,我们的研究结果的${\cal{RT}}$对称类玻色子系统和他们的谱奇异性可以导致新的应用程序的启发的${\cal{PT}}$对称系统。
2020-11-19 quant-ph
Subspace controllability of bipartite symmetric spin networks under global control
我们考虑一类自旋网络,其中某个集合中的每个自旋通过伊辛耦合与一组中心自旋相互作用,并且控制同时作用于所有自旋。这是一种常见的情况,例如在钻石的NV中心,我们专注于多达两个中心自旋的物理情况。由于网络的置换对称性,系统不是全局可控的,但它显示了底层希尔伯特空间的不变子空间。如果系统在每个子空间上都是可控的,则称系统是子空间可控的。我们刻画了这类系统的不变子空间和动力李代数,并证明了在任何情况下的子空间能控性。
2019-03-04 quant-ph
Projective squeezing for translation symmetric bosonic codes
针对平移对称玻色编码计算精度受压缩水平限制的问题,提出投影压缩方法,推导压缩水平与投影概率的解析关系,给出具体实现方案并通过数值验证其可缓解光子损耗影响。
2025-05-19 quant-ph
Relativistic quantum entanglement in a bipartite charged scalar system
研究利用连续变量可分性判据分析中心对称库仑势作用下两带电标量介子系统,严格证明相对论情形存在纠缠而非相对论情形可分。
2025-07-23 quant-ph
Symmetric extension of bipartite quantum states and its use in quantum key distribution with two-way postprocessing
我们研究了哪些二分量子态允许对称扩展,并将结果应用于双向后处理的量子密钥分发协议中的噪声阈值分析。我们发现,允许对称扩张的状态可以分解为允许纯对称扩张的状态的凸组合。对于一个具有纯对称扩展的态,它的非零本征值必须等于其中一个子系统的非零本征值。虽然这并不能完全表征在所有维度上具有纯对称扩展的状态集,但它是两个量子比特的完整表征。给出了一个表征具有(混合或纯)对称扩张的两量子比特态的简化公式。对某些特殊类给出了证明。对于多比特Bell对角态,利用态的对称性简化了对称扩张,并将其表示为半定规划。然后分析了具有双向优势蒸馏步骤的量子密钥分发。对于常用的重复码优势提取,无法提取出超出当前已知噪声阈值的秘密密钥可以解释为无法打破对称扩展。更一般的线性优势蒸馏计划进行了分析,但对于这些计划的分析,我们发现,他们容忍严格的噪声比重复代码的优势蒸馏之前,他们未能打破对称扩展。结果表明,没有其他的线性优势蒸馏方案可以达到噪声阈值为27.6%的六状态协议,这是通过重复代码的优势蒸馏。
2011-03-03 quant-ph
All-optical Quantum State Engineering for Rotation-symmetric Bosonic States
通过量子光学实现连续变量量子信息处理为构建下一代可扩展容错信息处理器提供了一个有前途的平台。为了实现量子计算优势和容错,非高斯资源是必不可少的。在这项工作中,我们提出并分析了一种方法来产生各种非高斯态,使用相干光子减法从双模压缩态,然后光子数分辨测量。所提出的方法提供了一种很有前途的方法来产生旋转对称态,通常用于量子纠错与二项式码和截断薛定谔猫码。我们认为有害的影响,如检测效率低下和损失的国家工程协议的实验缺陷。我们的方法可以很容易地实现与当前的量子光子技术。
2021-05-23 quant-ph
Multimode rotationally symmetric bosonic codes from group-theoretic construction
Indian Institute of Science Education and Research Mohali(印度科学教育研究所穆哈利分校);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Waterloo(滑铁卢大学)
基于群论框架,提出一族多模旋转对称玻色子码,通过线性光学实现完整Pauli群,在抑制退相位噪声方面优于单模及早期多模构造,并支持任意维度的qudit编码。
2026-03-25 quant-ph
Separability criteria and entanglement witnesses for symmetric quantum states
我们研究了对称二分量子态的可分性,并表明单个相关测量足以检测任何具有非正部分转置的二分对称态的纠缠。我们还讨论了纠缠条件和纠缠证人的状态与一个积极的部分转置。
2009-12-17 quant-ph
Quantum error mitigation for rotation symmetric bosonic codes with symmetry expansion
本文提出将对称扩展量子误差缓解方法从测量前推广到态制备阶段,仅用一个辅助量子比特和两个受控旋转门即可虚拟制备旋转对称玻色码态,并显著抑制光子损失,提升近期玻色量子计算精度。
2025-06-02 quant-ph
Unconstrained Capacities of Quantum Key Distribution and Entanglement Distillation for Pure-Loss Bosonic Broadcast Channels
本文研究了单发送多接收纯损耗玻色子广播信道下的量子密钥分发和纠缠分发。我们确定了无约束的容量区域的蒸馏的二分纠缠和秘密密钥之间的发送者和每个接收者,只要他们被允许任意的公共经典通信。我们的研究结果的一个实际意义是,容量区域表现出极大地提高了使用一个天真的分时策略,这已经在以前展示的网络QKD系统可实现的速率。我们展示了一个简单的例子,广播QKD协议克服了点对点策略的限制。因此,我们的结果是打开基于网络通道的量子通信技术新框架的重要一步。
2017-06-21 quant-ph
A measure of tripartite entanglement in bosonic and fermionic systems
我们描述了一个有效的理论标准,适合于任何混合的三玻色子或费米子状态的三方纠缠的评价,基于粒子纠缠的概念,为二分系统的相同的粒子。我们的方法可以量化系统中的量子关联的可访问量,而不会违反任何局部粒子数超选择规则。三重负性的推广在这里适用于一些相关的系统,包括连续时间的量子行走的全同粒子(玻色子和费米子),并与其他标准最近提出的文献。我们的研究结果表明纠缠动力学依赖于量子统计:玻色子聚束导致少量的量子关联,而费米-狄拉克统计允许更高的纠缠值。
2011-05-20 quant-ph
Symmetric and asymmetric discrimination of bosonic loss: Toy applications to biological samples and photo-degradable materials
我们考虑基于对称和非对称假设检验的玻色子损失的量子歧视。在这两种方法中,纠缠资源能够在低光子数的情况下优于任何基于相干态发射器的经典策略。在对称的情况下,我们考虑培养基中细菌生长的低能量检测。假设细菌浓度的指数增长律和样品的光学transmittance的比尔-朗伯定律,我们发现,使用纠缠允许一个相对于使用相干态实现更快的增长检测。还通过假设指数光降解模型来研究这种性能,其中通过增加照射在样品上的光子的数量来降低浓度。这项调查,然后扩展到经典信息的读出适当设计的光降解光存储器。
2018-11-26 cond-mat.other physics.bio-ph physics.optics
Entanglement in Bipartite Quantum Systems with Fast Local Unitary Control
本文研究具有快速局域酉控制的双体量子系统,通过构造奇异值上的约化控制系统证明其与原系统等价,进而证明原系统可控、可镇定并推导量子速度极限,同时涵盖费米子与玻色子情形。
2024-01-13 math.OC quant-ph
Experimental demonstration of the dynamics of quantum coherence evolving under a PT-symmetric Hamiltonian on an NMR quantum processor
本研究在NMR量子处理器上实验验证了最大纠缠双体态中PT对称哈密顿量下量子相干性的动力学,发现破缺相中全局相干性指数衰减而局域和总相干性冻结,实验结果与理论预测吻合。
2022-01-13 quant-ph
Tripartite and bipartite entanglement in continuous-variable tripartite systems
我们研究了一个非对称和两个完全对称的高斯连续变量系统的三体和二体纠缠特性。我们对待纯态,并能够找到解析解,使用未耗尽的泵近似的哈密顿模型,和标准的分束器的关系,混合输出的光学参量振荡器的模型。我们的两个对称系统表现出完美的三方关联,但只有在无限压缩的非物理极限。对于更现实的压缩参数,所有三个系统表现出三方和二分纠缠。我们的结论是,没有一个输出是完全类似于GHZ或W状态,但有参数区域,它们产生的T状态介绍Adesso \etal的输出状态的定性差异,不同的相互作用参数表明,连续变量三分量子信息系统提供了一个通用性没有发现在二分系统。
2015-10-15 quant-ph
Performance of Rotation-Symmetric Bosonic Codes in a Quantum Repeater Network
本文研究旋转对称玻色编码在基于腔QED的量子中继器网络中的性能,对比其与猫码的表现,通过密钥数量化系统性能,确定固定距离密钥交换所需站点数与资源开销。
2023-08-30 quant-ph
Entanglement and permutational symmetry
研究了置换对称量子态的可分性。我们发现,对于二分对称系统的大部分相关的纠缠标准相吻合。然而,我们提供了一种方法来产生的例子绑定纠缠态的对称系统中,为二分和多分的情况下。这些状态揭示了束缚纠缠的本质。
2009-05-12 quant-ph
The Structure of Bipartite Quantum States - Insights from Group Theory and Cryptography
本论文主要研究二分量子态的结构。第一部分利用酉群和对称群的表示理论分析了量子态的谱。特别地,它示出了如何导出一个二分量子态和它的约化态的光谱之间的一对一的关系,和Kronecker系数的对称群。在第二部分中,重点研究了两体量子态的纠缠。利用经典密码学中纠缠蒸馏和密钥协商的相似性,提出了一种新的纠缠度量--“压扁纠缠”。
2006-04-25 quant-ph
Characterizing the entanglement of symmetric many-particle spin-1/2 systems
分析自旋为1/2的多粒子系统中的纠缠特性通常是困难的,因为系统的希尔伯特空间随着组成粒子的数量$N$呈指数增长。幸运的是,当系统的态具有足够的对称性时,研究多粒子纠缠仍然是可能的。在本文中,我们提出了一个实用的方法,有效地计算各种二体纠缠的措施,在对称子空间的状态和执行这些计算$N\sim 10^3$。通过考虑所有可能的二分分裂,我们构造了对称大系统中多尺度纠缠的图像。特别是,我们通过将动态生成的自旋压缩态与已知的参考态(例如,GHZ和Dicke态)和具有近最大二分熵的新态族。我们量化的纠缠度和粒子损失的鲁棒性之间的权衡,强调实质性的纠缠不一定是脆弱的。
2003-05-12 quant-ph
Decompositions of unitary evolutions and entanglement dynamics of bipartite quantum systems
我们描述了任意维二分量子系统幺正演化李群的分解。分解是基于一个递归过程,系统地使用李群SO(n)的对称空间的Cartan分类。由此产生的酉演化的因式分解清楚地显示了每个因子的局部性和纠缠性。
2006-03-07 quant-ph
Multiple quantum exceptional, diabolical, and hybrid points in multimode bosonic systems: II. Nonconventional PT-symmetric dynamics and unidirectional coupling
Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学)
研究了多模玻色子系统中非常规PT对称动力学和单向耦合下的量子例外、魔鬼和混合点特性及高阶退化现象。
2025-12-15 quant-ph
Some aspects of the interplay between bipartite correlations and quantum channels
本论文探讨了量子信道和相关性(经典和量子类型)的表现方式,并研究了这两个方面在各种物理环境中的相互作用。量子信道代表了量子力学所允许的所有可能的状态演化,而关联是复合系统的内在(非局域)性质。有四个主要问题得到解决(i)初始系统浴关联在开放量子系统的子系统动力学中所起的作用,(ii)两量子比特X态的关联计算,(iii)非高斯纠缠在对称局部噪声衰减器和放大器信道下的鲁棒性,以及最后,(iv)单模玻色高斯信道的非经典性破缺与纠缠破缺之间的联系。
2016-04-27 quant-ph
Constructing symmetric topological phases of bosons in three dimensions via fermionic projective construction and dyon condensation
最近,有相当多的研究不破坏任何对称性的玻色子的间隙对称相位。即使没有对称性破缺,玻色子仍然可以处于许多奇异的新物质态,例如短程纠缠的保序平凡(SPT)相和长程纠缠的富序拓扑(SET)相。众所周知,非相互作用的费米子拓扑绝缘体是受时间反演对称性和U(1)费米子数守恒对称性保护的SPT态。本文利用费米子射影构作方法,构造了具有时间反演对称性和玻色子数守恒U(1)对称性的玻色子的三维奇异相。我们首先构造了一个代数玻色绝缘体,它是一个具有U(1)无隙规范场的对称玻色态。然后,我们得到了许多带隙的玻色子态,不打破时间反演对称性和玻色子数守恒通过适当的双子凝聚。我们通过计算它们的激发态的允许电荷和磁荷,以及这些激发态的统计和对称变换性质来识别构造态。这使得我们能够证明我们构造的态可以是平凡的SPT态(即具有对称性的玻色子的平凡莫特绝缘体)、非平凡的SPT态(即玻色子拓扑绝缘体)和SET态(即分数玻色子拓扑绝缘体)。在非平凡的SPT态中,基本双介子(携带零电荷但单位磁荷)和基本双子(携带单位电荷和单位磁荷)分别是费米子和玻色子。在SET状态中,固有激发可以携带分数电荷。
2013-10-14 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Bosonic Cyclic Codes: Trading Stabilizers for Gaussian Non-Clifford Phase Gates
Cornell University(康奈尔大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Maryland(马里兰大学);NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学)
提出玻色子循环码,通过牺牲单光子丢失的可检测性来换取容错逻辑相位门,实现误差保护与可控性的权衡,并推广了猫码和二项式码。
2026-06-09 quant-ph
Nonlocal correlations for bosonic fields in black hole quantum atmosphere
Jan Długosz University in Czȩstochowa(琴斯托霍瓦扬德热伊大学);Czȩstochowa University of Technology(琴斯托霍瓦理工大学)
研究探讨了黑洞量子大气对玻色子双粒子系统非局域量子关联的影响,通过测量诱导非局域性(MIN)分析热力学和几何特性,发现非局域关联在事件视界有限距离处显著退化,进一步消失。
2026-04-27 quant-ph
Multipartite entanglement in the diagonal symmetric subspace
本研究聚焦多体多能级量子系统对称子空间的纠缠特性,证明特定参数下对角对称态无束缚纠缠,提出将多体对角对称态映射为高维两体对称态的构造性算法,可简化分析并推导偶数N≥4时的纠缠特性。
2025-02-20 quant-ph
Sculpting out quantum correlations with bosonic subtraction
本文提出了一种从N分最大对称态(M < N)中提取M分玻色子关联的方法。我们还提出了一个实验性的光子设置来实现它,可以与目前的技术。
2019-02-21 quant-ph
quantum interference in bosonic and fermionic matter-wave amplification
我们研究了两种类型的物质波混合实验中的量子干涉效应:一种是初始物质波在独立的Fock态中制备(I型),另一种是每个粒子在同一相干叠加态中制备(II型)。在第一类实验中,玻色子的对称波函数导致相长量子干涉并表现出终态激励,而费米子的反对称波函数导致相消量子干涉并抑制了物质波混合。在第二类实验中,相干叠加态导致了玻色子和费米子的相长量子干涉和增强的物质波混合,而与它们的量子统计无关。
2002-10-25 quant-ph
$\mathcal{PT}$-Symmetric Spin--Boson Model with a Continuous Bosonic Spectrum: Exceptional Points and Dynamics
Zhejiang University(浙江大学);Nanjing University(南京大学)
研究具有连续玻色子谱的$\mathcal{PT}$-对称非厄米自旋-玻色子模型,通过投影法分析静态性质发现仅有一个奇异点,并利用Dirac-Frenkel变分原理揭示动力学中$\mathcal{PT}$对称性对退相干和振荡行为的调控。
2026-06-17 quant-ph
Performance of rotation-symmetric bosonic codes in the presence of random telegraph noise
研究了连续变量系统中随机电报噪声对玻色模式的影响,发现旋转对称玻色(RSB)码在非马尔可夫噪声下表现出随码对称性线性增长的非马尔可夫性,且在同时存在损耗和退相位时仍能保持稳健的纠错性能。
2025-07-14 quant-ph
Local preservation of no-signaling in multiparty PT-symmetric evolutions
违反无信号原理可能发生在PT对称演化中,也就是说,源自关于宇称和时间反转对称的哈密顿量的演化,二分纠缠态。这种违反可以通过使用非常规的内积来避免。我们表明,即使在形式主义,利用传统的物理状态矢量之间的狄拉克内积,它是可能的,以获得本地保存的无信号的原则对应于PT对称的非厄米哈密顿与实本征值,多方纠缠态的演化的实例,其二部版本仍然违反了原则。这种现象已经可以通过使用Greenberger-Horne-Zeilinger状态来证明。有趣的是,广义W态不支持这样的局部保留无信号。
2020-10-22 quant-ph
Optimality of Gaussian Discord
在这封信中,我们利用最近解决的玻色子最小输出熵的猜想,以显示高斯不和谐的最优性,使计算的量子不和谐的二分高斯态可以限制到本地高斯测量。我们证明了这样的最优性的一个大家庭的高斯态,包括所有的双模压缩热态,这是最典型的高斯态在实验中实现。我们的家族还包括其他类型的高斯态,并在适当的限制下跨越它们的整个集合,在那里它们成为高斯通道的Choi矩阵。结果,我们完全刻画了量子光学和量子信息中一些最重要的玻色子态所具有的量子关联。
2014-11-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Hamiltonians of Bipartite Walks
在本文中,我们介绍了一个离散的量子行走模型称为二分行走。二部行走包括许多已知的离散量子行走模型,如弧反转行走,顶点面行走。对于量子行走的转移阵,有一个与之相联系的哈密顿量,我们将研究二分行走的哈密顿量。设$S$是反对称矩阵。我们主要对形式为$iS$的哈密顿量感兴趣。我们证明了当且仅当二部图的邻接矩阵是可逆的时,Hamilton算子可以写成$iS$.我们证明了弧反转行走和顶点面行走是二部行走的特殊情况。通过哈密尔顿算子,二部游动现象导致连续游动现象。我们详细展示了如何使用二分行走的路径,以构建通用的完美状态转移连续行走。
2022-07-04 math.CO quant-ph
Symmetric Laplacians, Quantum Density Matrices and their Von-Neumann Entropy
我们证明了一个简单图的(归一化)对称拉普拉斯算子可以从驻留在二分希尔伯特空间(一部分对应于顶点,另一部分对应于边)的纯二分量子态的部分迹中获得。这表明对称拉普拉斯的冯诺依曼熵的解释作为一个衡量两个部分之间的纠缠存在的状态。然后,我们研究了连通图的广义Rényi- $p$熵的极值。具体地说,我们证明了(1)完全图达到最大熵,(2)$2$ -正则图:a)在所有$k$ -正则图中达到最小Rényi-$2$熵,b)在所有连通图中处于最小Rényi-$2$熵的$\log 4/3$和最小Von Neumann熵的$\log4\sqrt{2}/3$之内,c)达到的Von Neumann熵小于星形图.点$(2)$与应用于(归一化)组合拉普拉斯算子的类似工作形成鲜明对比,其中已表明星形图几乎总是达到最小冯诺依曼熵。在这项工作中,我们发现,星图达到最大熵在极限的顶点数增长没有限制。关键词:对称;拉普拉斯;量子;熵;界;雷尼
2017-03-06 cs.IT math.IT quant-ph
Hardy-type paradoxes for an arbitrary symmetric bipartite Bell scenario
本文将 Hardy 悖论推广到任意对称双体 Bell 场景,提出两种构造,并证明基于蕴含传递性失效(FTI)的表述在成功度上优于现有方案,且对零概率约束的不完美实现具有鲁棒性。
2024-03-14 quant-ph
Schmidt number criterion via general symmetric informationally complete measurements
本研究提出一种基于通用对称信息完备测量所得关联矩阵迹范数的施密特数判据,可有效量化任意局域维度两体态的纠缠维度,且经示例验证其性能优于多种现有判据。
2024-12-13 quant-ph
Comparison of quantum discord and relative entropy in some bipartite quantum systems
研究高维二体系统中的量子关联对量子计算的发展至关重要。我们提出相对熵作为关联的距离度量,可以通过从量子态到最近的经典-经典态的距离来度量。特别地,我们建立了相对熵与由正交投影测量得到的量子不和谐量词之间的关系。我们证明了对于对称的X态密度矩阵,量子不协调等于相对熵。在文章的最后,我们给出了X-态的各种例子,如双量子比特和量子比特-四重态。
2016-04-10 quant-ph
Symmetric Extension of Two-Qubit States
量子密钥分发使用公共讨论协议来建立共享密钥。在探索这类协议的极限时,底层二分态$ρ_{AB}$的对称可扩展性的性质起着重要的作用。如果存在三分状态$ρ_{ABB'}$,则二分状态$ρ_{AB}$是对称可扩展的,使得$AB$边缘状态与$AB'$边缘状态相同,即$ρ_{AB'}=ρ_{AB}$。对于对称可扩展状态$ρ_{AB}$,公共讨论协议的首要任务是打破这种对称可扩展性。因此刻画所有具有对称扩张的二分量子态是非常重要的。我们证明了一个简单的解析公式,即两量子比特态$ρ_{AB}$允许对称扩张当且仅当$\tr(ρ_B^2)\geq \tr(ρ_{AB}^2)-4\sqrt{\det{ρ_{AB}}}$。考虑到对称扩张问题与量子边际问题之间的密切关系,我们的结果也为具有重叠边际的量子边际问题提供了第一个解析的充分必要条件.
2014-01-03 quant-ph
Analytical expression of Genuine Tripartite Quantum Discord for Symmetrical X-states
研究二体和多体系统中的经典关联和量子关联对于量子信息理论的发展至关重要。在三分系统中采用的量词中,真正的三分量子不和谐(GTQD),估计所有子系统之间共享的量子相关量,起着关键作用,因为它代表了二分系统中使用的量子不和谐的自然扩展。在本文中,我们推导出一个解析表达式的GTQD的三量子比特系统的特征在于一个子类的对称X-状态。我们的方法已经过测试GHZ和最大混合状态再现预期的结果。此外,我们相信,这里开发的程序构成了一个有效的指导方针,以调查在更一般的多体系统中的不和谐形式的量子关联。
2014-11-17 quant-ph