Quantum Key Distribution with Qubits Encoded in Qutrit
提出了一种新的基于三维量子态的单向量子密钥分发协议。量子位保存了必须在合法用户之间共享的经典位信息。Alice发送这样一个qutrit给Bob，Bob在那里解码其中一个qubit，并沿着随机泡利基测量它。该方案比标准BB84协议在更长的传输距离上具有更高的安全密钥速率。
2012-02-02 quant-ph
Comparison of Qubit and Qutrit like Entangled Squeezed and Coherent States of Light
光的压缩态是量子光学的重要研究课题之一，它是由光学非线性相互作用产生的。本文重点研究了由分束器、相移器和交叉克尔非线性效应产生的类量子比特纠缠压缩态。此外，我们还研究了双模量子比特和类量子比特ESS的Wigner函数。我们将证明双模ESS的Wigner函数的峰距是纠缠敏感的，可以作为纠缠的见证。与量子比特的情况一样，ESS也满足一夫一妻不等式，并与量子比特和纠缠相干态的结果进行了比较。
2016-05-28 quant-ph
Decoherence and quantum steering of accelerated qubit-qutrit system
讨论了单参数加速量子比特-量子三重态系统中不同尺寸子系统之间的双向可操纵性。研究了由于混合和加速参数引起的退相干，对于整个系统和qutrit，它随着混合参数的增加而增加，而对于qubit，它则随着混合参数的增加而减少。非经典的相关性量化使用本地量子不确定性，它增加在大的值的加速参数。研究了每个子系统相互操纵的可能性，其中操纵不等式的行为预测了量子比特具有很大的操纵量子比特的能力。当量子比特被加速时，可操纵性的程度逐渐衰减。然而，当qutrit或两个子系统加速时，它突然衰变。示出了qutrit/qubit在小/大加速度值处消失的可操纵性程度。可操纵性程度之间的差异取决于初始状态设置和加速子系统的大小。
2022-03-01 quant-ph
Information processing using three-qubit and qubit-qutrit encodings of noncomposite quantum systems
研究了一维方阱中粒子实现的七能级系统的量子信息性质。讨论了七能级系统的三量子比特或量子比特-四量子比特系统的编码特点。我们使用三量子比特编码的系统，以调查次可加性和强次可加性条件的粒子的热状态。采用量子比特-四元组编码，提出了一种计算比特串奇偶校验的单量子比特算法。所得结果表明了多级系统在实现量子信息处理方面的潜在资源。
2016-12-01 quant-ph
Measurement-induced disturbance and thermal negativity of qutrit-qubit mixed spin chain
我们研究了量子比特-量子比特混合自旋链中基于测量诱导扰动的量子关联[S. Luo，Phys. Rev. A，77，（2008）022301]。我们还比较了MID和用负度测量的热纠缠，并说明了它们的不同特性。
2011-03-02 quant-ph
Enhancing entanglement, local and non-local information of accelerated two-qubit and two- qutrit systems via weak-reverse measurements
讨论了利用弱反向测量恢复和保护加速2-qubit和2-qutrit系统纠缠的可能性。加速部分纠缠态比加速最大纠缠态更容易受到保护。与2-qubit系统相比，qutrit系统中的加速编码局域信息具有更强的鲁棒性，并且即使在更大的加速度下也能保持不变。同时，量子比特系统中的非加速信息不受局域操作的影响。对于较大的加速度值，弱反向测量可以在加速度信息扩展的情况下改善相干信息。
2016-07-17 quant-ph
On the generation of random ensembles of qubits and qutrits Computing separability probabilities for fixed rank states
针对有限维复合量子系统概率特性的计算，讨论了随机混合态的产生问题。特别地，我们考虑量子比特和量子数对的随机Hilbert-Schmidt和Bures系综的生成，并计算相应的概率，以找到一个可分离的状态之间的固定秩的状态。
2017-08-25 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用，我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后，还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
Optical implementation of the encoding of two qubits to a single qutrit
我们已经设计了一个光学方案，最近提出的协议编码两个量子比特到一个qutrit。在该协议中，Alice将两个量子比特的任意纯乘积状态编码为一个qutrit的状态。然后，鲍勃可以无错误地恢复两个编码量子比特状态中的任何一个，但不能同时恢复两个。我们已经成功地实现了这个计划的实验使用空间模式编码。每个量子比特（qutrit）由一个可以通过两（三）个独立光纤传播的光子表示。我们从理论上提出了两个一般化的原始协议。我们已经发现了一种概率操作，它能够同时检索两个量子位，平均保真度超过90%，并且我们已经提出了对原始编码变换的扩展，以将N个量子位编码为一个（N+1）维系统。
2006-03-20 quant-ph
On Fault Tolerance of Circuits with Intermediate Qutrit-assisted Gate Decomposition
本文研究了在中间qutrit辅助门分解中引入容错的挑战，解析推导了qubit-qutrit与仅qubit分解的级联级别数及门数准则，并证明在特定噪声下qubit-qutrit分解在量子加法器中表现更优。
2023-09-12 quant-ph
Sum Uncertainty Relations: Uncertainty Regions for Qubits and Qutrits
利用量子比特和量子数的方差和测不准关系，研究了量子比特和量子数的测不准区域的概念，通过考虑两个非对易的Pauli-like观测量作用在二维量子比特Hilbert空间上的和测不准关系，比较了量子比特（2能级系统）和量子数（3能级系统）的测不准区域.我们发现量子比特的物理有效不确定区域小于量子比特的不确定区域。这意味着在测量作用于四分之一希尔伯特空间的二维子空间上的不相容的Pauli-like可观量时，可以实现更高的精度。我们讨论了三能级原子系统的Lambda，V和Cascade类型的稳定态中的约化不确定性的含义。此外，我们构造了一个两量子比特的置换对称态，对应于一个三能级系统，并表明，在减少的总和不确定性值-或等价地，增加的qutrit系统{的不确定性区域是一个结果的量子纠缠在两量子比特系统。我们的研究结果表明，不确定区域可以作为一个尺寸的见证。
2021-01-27 quant-ph
Maximally entangled mixed states for qubit-qutrit systems
考虑了在（i）固定谱和（ii）固定纯度的条件下，X型量子比特-四元组密度矩阵纠缠度的最大化问题.在第一种情况下，问题的解决，而在后者中，部分解决方案是通过施加额外的谱约束，如秩亏和退化，这使得半定规划处理手头的优化问题。尽管技术动机的假设，我们提供了强有力的数值证据表明，纯度$P$的三重简并X状态达到最高的纠缠负访问任意量子比特qutrit密度矩阵相同的纯度，从而表征一个稀疏的家庭可能的量子比特qutrit最大纠缠混合状态。
2016-12-05 quant-ph
How to encode the states of two non-entangled qubits in one qutrit?
提出了一种新的量子编码方案。该方案涉及的量子态，舒马赫的压缩不适用。它表明，两个量子比特可以编码在一个单一的qutrit在这样一种方式，一个可以忠实地重建一个量子比特的状态。关于这两个量子比特中的哪一个要被重构的决定可以在编码发生很久之后做出。该方案成功的平均概率为2/3。
2003-03-27 quant-ph
A priori probability that a qubit-qutrit pair is separable
我们扩展到任意耦合的量子比特对（二态量子系统）和量子比特对（三态量子系统）我们早期的研究（quant-ph/0207181），这是关于纠缠量子系统的最简单的实例，量子比特对。正如在那个分析中--同样是基于数字（准蒙特卡罗）积分的结果，但现在在一个更高维的空间（35-d vs. 15-d）--我们检验了一个猜想，即Bures/SD（统计可分离性）任意配对的量子比特和量子比特可分离的概率（非纠缠）有一个简单的精确值，u/（v Pi^3）= >.00124706，其中u = 2^20 3^3 5 7和v = 19 23 29 31 37 41 43（连续素数的乘积）。在量子位-量子位的情况下，这远小于Bures/SD概率的推测值8/（11 Pi^2）= 0736881。反过来，这两种解释都依赖于这样的解释，即可分离态的SD体积呈现出某些显著的形式，包括“原始”数。我们还估计了可分量子比特-量子三重态边界的SD面积，并初步计算了一般量子比特-量子比特-量子比特和量子三重态-量子三重态的Bures/SD可分概率.
2003-04-18 quant-ph
Spin tomography and star-product kernel for qubits and qutrits
利用不可约张量算子技术，我们建立了不同形式的自旋断层图像之间的关系。量化器和反量化器运营商提出了简单的明确的形式，并指定为低自旋状态。星积的内核的量子比特和qutrits和它的连接与一个通用的公式被发现。
2009-04-07 quant-ph
Poincare series for local unitary invariants of mixed states of the qubit-qutrit system
本文研究了第一方为量子比特，第二方为量子三粒子的二分量子系统的混合态。忽略总相位因子，系统的局部么正变换群是SU（2）和SU（3）的直积G。我们计算了系统混合态集上G-不变多项式函数代数的简单分次Poincare级数，并构造了几个低次不变量。
2006-05-01 quant-ph
Generalized qubit portrait of the qutrit state density matrix
推广了量子比特画像方法，得到了量子态层析概率分布和密度矩阵的新不等式。提出了一种基于qudit肖像法的新的熵不等式的构造方法。它可以应用于任意非负厄米矩阵的情况，包括多体量子态的密度矩阵。
2013-06-13 quant-ph
Disentanglement in qubit-qutrit systems
研究了$(2 \times 3)$维系统的{ \it纠缠突然死亡}（ESD）现象.对于$2 \times 2$系统，某些纠缠纯态和混合态的负性在有限时间内消失。而局部等价的纯态则渐近地做到这一点。在这个系统中，两个高能级到最低能级的衰变之间的干扰进一步增加了ESD的丰富性。
2007-10-11 quant-ph
Implementation of the quantum Fourier transform on a hybrid qubit-qutrit NMR quantum emulator
量子傅里叶变换（QFT）是几种量子算法的关键组成部分，因此QFT的Qdit特定实现是实现基于Qdit的量子计算机的重要一步。本文提出了一种基于广义Hadamard和广义控制相位门的混合量子点QFT电路分解方法，该方法可以在NMR中使用选择性旋转实现。我们在NMR量子模拟器上实验实现了混合量子比特QFT，该模拟器使用四个量子比特来模拟耦合到两个量子比特的单个量子比特。
2015-03-23 quant-ph
Triangle geometry for qutrit states in the probability representation
我们用与人造量子比特态相关的概率来表示量子比特态的密度矩阵的矩阵元素。我们证明了量子比特态和可观测量的量子统计在形式上等价于经典系统的统计，该系统具有三个随机向量变量和三个经典概率分布，并服从本研究中发现的特殊约束。量子比特态的布洛赫球几何被映射到量子比特的三角形几何。本文研究了量子至上主义图景中描述量子比特态的Malevich平方的三重性以及自旋为1的量子比特态的平方面积不等式。我们用确定量子态密度矩阵的概率的线性变换来表示量子态的量子信道。
2018-04-13 quant-ph
Entangled qutrits violate local realism stronger than qubits - an analytical proof
在Kaszlikowski [Phys. Rev. Lett. { \bf 85}，4418（2000）]，已经数值地示出了对于两个最大纠缠的$N$维（$3 \leq N$）量子对象的局部实在性的违反比对于两个最大纠缠的量子比特的更强，并且随着$N$而增长。在本文中，我们提出了这一事实的分析证明N=3。
2001-03-17 quant-ph
Entanglement sudden death in qubit-qutrit systems
我们证明了量子比特-量子三重态系统中存在纠缠猝死（ESD）现象，即纠缠在有限时间内完全消失。特别是，ESD显示发生在这样的系统中，最初准备在一个参数类的纠缠混合状态，然后进行本地退相噪声。与以前的结果一起，这证明了ESD的存在，在所有的量子系统中，严格定义的混合态纠缠措施已被确定的一些状态。我们猜想ESD存在于所有制备在适当的二分态的量子系统中。
2007-07-30 quant-ph
Dynamics of entanglement for a two-parameter class of states in a qubit-qutrit system
研究了在各种耗散通道的影响下，混合量子比特-量子阱系统中一类双参数态的纠缠动力学。结果表明，纠缠猝死（ESD）是一种普遍现象，它通常发生在与各种噪声信道相互作用的量子比特-量子态系统中，而不仅仅是其他人观察到的退相和去极化信道的情况。只有在特定的噪声信道下，初始纠缠态才能避免ESD。此外，环境以非常不同的方式影响系统的纠缠和相干性。
2012-07-06 quant-ph
Qubit-Qutrit ($2 \otimes 3$) quantum systems: An investigation of some quantum correlations under collective dephasing
我们重新审视集体退相条件下的量子比特-量子三重态量子系统，并回答了一些迄今为止文献中还没有提出和解决的问题。特别是，我们研究了非平凡的{ \it时不变}纠缠和{ \it冻结}纠缠动力学的这种维希尔伯特空间的现象的可能性。有趣的是，我们发现对于量子比特-量子态系统，这两种特殊的特性是共存的，也就是说，我们不仅观察到某些量子态的时不变纠缠，而且我们还发现了许多量子态在衰变一段时间后冻结纠缠的证据。据我们所知，这两种现象在一维Hilbert空间中的存在性迄今尚未发现。所有以前的研究表明，如果有纠缠的冻结动力学，那么就没有时不变的纠缠，反之亦然。此外，我们还研究了某些态族的局域量子不确定性和其他相关性，并讨论了有趣的动力学。我们的研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统的类似研究的扩展。
2019-05-14 quant-ph
Simplified construction of $n$-qubit controlled phase gates and physical realization
我们证明了在第三层量子比特的帮助下，可以从$2n-4$双量子比特条件交换门、单量子比特控制相位门和两个单量子比特操作构造n量子比特相位门。与以前的方案不同，我们的方案使用辅助水平“暴露”一些状态的qutrit-qubit控制的相位门，而不是使用它来“隐藏”状态的条件动力学。附加级别的数目和单qutrit操作的数目都不需要随着$n$而增加。我们提出了一种腔QED中所需基本门的物理实现方法，并表明与以前的方法相比，总的门时间可以大大减少。
2012-07-19 quant-ph
Stationary state entanglement and total correlation of two qubits or qutrits
研究了在集体退相影响下两个局域驱动量子比特定态的互信息和纠缠。结果表明，在定态下，两个量子比特的互信息和纠缠都随局域外驱动场作用时间$γ{T}$的变化而呈现阻尼振荡.这意味着我们可以通过调节驱动场的作用时间来同时控制两个量子比特定态的纠缠和总关联。我们还考虑了集体退相对量子纠缠的影响，得到了定态纠缠的充分条件。
2005-04-29 quant-ph
Realization of the Werner-Holevo and Landau-Streater quantum channels for qutrits on quantum computers
在IBM量子计算机上实现了量子比特的Landau-Streater（LS）和Werner-Holevo（WH）量子信道。这些通道对应于quutrit与其环境之间的相互作用，其导致全局酉协变quutrit变换违反最大$p$ -范数的乘法性。我们的LS和WH通道的实现是基于将qutrit态嵌入到两个量子比特的状态中，并使用单量子比特和两个量子比特的CNOT门来实现特定的相互作用。我们采用标准的量子门，因此开发的算法适合任何量子计算机。我们在5量子位和20量子位计算机以及模拟器上运行我们的算法。我们量化的实施渠道的质量比较他们的行动在不同的输入状态与理论预测。整体效率通过在20量子位计算机上实现的理论和实验Choi状态之间的保真度来量化。
2019-08-14 quant-ph
Generation and sudden death of entanglement in qubit-qutrit systems in depolarizing noise
研究了在整体、集体、局域和多局域去极化噪声影响下的量子比特-量子三重态混合系统的纠缠动力学。结果表明，去极化噪声可以用来诱导纠缠。在系统与环境的每一次耦合下都存在一个临界点，在这个临界点上所有的态都是同等纠缠的。此外，可以看出，当仅量子位耦合到其局部环境或系统耦合到多局部或全局环境时，不会发生ESD。这对于各种量子信息处理任务是一个重要的结果，因此需要进一步的研究。
2013-11-25 quant-ph
Quantum Zeno effect: a qutrit controlled by a qubit
Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文提出利用量子芝诺效应通过量子比特控制量子三态，实现纠错、cNOT门及密集编码与传送。
2023-07-10 quant-ph
Entanglement of simultaneous and non-simultaneous Accelerated Qubit-Qutrit systems
在这篇文章中，我们研究了非惯性系中由两个不同维子系统组成的复合系统的纠缠行为。特别地，我们考虑一个复合系统的量子比特（二维）子系统，和qutrit，（三维）子系统。在两个子系统同时或不同时加速的情况下，对纠缠度进行了量化。纠缠随子系统加速度的增加而衰减，一般情况下，纠缠的衰减率随被加速子系统维数的增加而增加。这些结果对于构建由不同维度节点组成的加速量子网络具有重要意义。
2015-02-16 quant-ph
Determining the parity of a permutation using an experimental NMR qutrit
我们提出了最近提出的量子算法的NMR实现，以找到一个排列的奇偶校验。在量子计算的通常量子比特模型中，加速需要纠缠的存在，因此不能通过单个量子比特来实现。另一方面，由于量子上下文的存在，quutrit在性质上比qubit更量子，并且单个quutrit可以用于计算。我们用氘原子核在液晶中取向作为实验材料。这是第一次实验性地利用单个qutrit来执行计算任务。
2014-06-19 quant-ph
Davies maps for qubits and qutrits
研究了与热库弱耦合的N能级量子系统的动力学行为.对于任何固定的熔池温度，都存在一个自然的参考状态：系统的平衡态。在系统的所有量子操作中，Davies映射是唯一的，它们保持平衡态，满足细致平衡条件，属于一个半群。给出了三维量子比特Davies映射集的一个完整刻画。我们对这些映射进行了分析，找出了它们的最小输出熵.还提供了qutrits的Davies映射的特征。
2009-12-01 quant-ph
Freezing dynamics of entanglement and nonlocality for qutrit-qutrit ($3 \otimes 3$) quantum systems
我们研究了qutrit-qutrit量子系统的非平凡时不变纠缠和纠缠冻结动力学现象的可能性。我们没有发现纠缠不随时间变化的证据，但是，我们观察到量子态在衰减一段时间后纠缠冻结。有趣的是，量子态是变化的，而它们的纠缠保持不变。我们发现无退相干子空间和量子态衰变子空间的共同作用促进了这一现象。这项研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统观察到的类似现象的扩展。我们研究非局部性的一个特定的家庭的国家，并找到某些情况下，国家仍然保持纠缠，但他们可以松散的非局部性在有限的时间或保持非局部的所有时间。
2018-10-02 quant-ph
Determining quantum correlations in bipartite systems - from qubit to qutrit and beyond
我们提倡离散$d$能级量子系统的性质在$d=2$和$d\geq 3$之间的阶跃变化.量子比特系统，或包含量子比特子系统的多体系统，在它们的相对简单性方面是例外的。在评估qutrits和其他更高维qudits的量子相关性度量时，人们面临着复杂性的一步。有越来越多的论点导致这样的结论：最近发现了用于推广Peres-Horodecki的PPT准则\cite{sko}、量子比特和更高次量子比特的状态空间的几何变化的不通过定理（所谓的“广义布洛赫球”不再是球），二分系统相关矩阵对角化的有限可能性，处理正交投影仪的相关族的集合的更困难的方式。
2016-09-30 quant-ph
Maximal LELM Distinguishability of Qubit and Qutrit Bell States Using Projective and Non-Projective Measurements
许多量子信息协议利用最大纠缠的两粒子态，或贝尔态，其中信息存储在两个粒子之间的相关性中，而不是它们各自的属性。检索以这种方式存储的信息意味着区分不同的贝尔状态，然而众所周知的不去定理确定投影线性演化和局部测量（LELM）检测方案只能可靠地区分四个量子比特贝尔状态中的三个。我们建立最大的qutrit贝尔态的玻色子通过投影LELM测量，只有三个9贝尔态可以区分。接下来，我们扩展到非投影测量的情况。我们通过证明一般的LELM测量不能可靠地区分所有四个量子比特Bell态来加强不通过定理。我们还建立了最多五qutrit贝尔态可以区分与广义LELM测量。
2019-04-05 quant-ph
Correlation Dynamics of Qubit-Qutrit Systems in a Classical Dephasing Environment
我们研究了混合量子比特-量子数系统在独立和共同的经典退相环境中的经典关联和量子关联的时间演化。我们的讨论涉及到马尔可夫动力学的负性，量子不和谐，量子不和谐的几何测量和经典相关的比较分析。对于独立环境的情形，我们证明了量子比特态的经典退相干与量子退相干之间的突变现象。在共同环境的情况下，我们已经证明，量子和几何不和谐的动力学可能在一定的时间间隔内完全相互独立，尽管它们最终趋于一致。
2012-02-02 quant-ph
Entanglement dynamics of a qubit-qutrit system in non-inertial frames
在非惯性系中研究了在整体和多局域退相干的影响下，退相干对量子比特-量子三重态系统的影响。结果表明，在非惯性系中，在整个退相干范围内，只要存在退相和位-trit相位翻转通道，纠缠猝死（ESD）都可以避免。然而，在相位翻转和位三重翻转通道的情况下，ESD行为被视为更高水平的退相干。不考虑由Unruh效应引起的纠缠退化，对于退相环境没有ESD发生。此外，翻转通道对混合系统的纠缠度也有类似的影响。
2011-11-03 quant-ph
Broadcast of a restricted set of qubit and qutrit states
不可克隆定理禁止将一个未知状态分配给多个接收者。然而，如果发送者知道状态，并且状态是从有限的可能性集合中选择的，则可以使用称为远程状态准备的过程来广播状态。在这里，我们研究了一个远程状态准备协议，可以用来发送量子比特的状态，局限于布洛赫球的赤道，到任意数量的接收器。纠缠的代价小于使用隐形传态来完成同样的任务。我们提出了一些关于这个任务的变化，概率发送一个未知的量子位状态到两个接收器，发送不同的量子位状态到两个接收器，并发送qutrit状态到两个接收器。最后，我们讨论了这些协议的一些应用。
2022-04-21 quant-ph
Beyond Qubits : An Extensive Noise Analysis for Qutrit Quantum Teleportation
本文系统分析了qutrit量子隐形传态中四种量子噪声及其组合的影响，发现相位翻转保真度最高，相关振幅阻尼比不相关情形性能提升两倍，并建议在噪声不可避免时于信道态中施加相同噪声以获得更优保真度。
2023-09-21 quant-ph
Experimental Realization of Two Qutrits Gate with Tunable Coupling in Superconducting Circuits
基于量子比特的量子线路已经被广泛研究。在许多情况下，这样的量子比特实际上是由多级系统组成的，但只有两个状态用于计算目的。虽然这种策略具有符合常见二元逻辑的优点，但在某种意义上，它浪费了这些内在多维系统的大希尔伯特空间中的现成资源。超越量子位的量子计算（例如，使用量子位或量子位）因此已经被讨论并且被认为在某些情况下比其量子位对应物更有效。然而，基于量子计算的基本要素之一，二量子量子门，仍然是一个重大的挑战。在这项工作中，我们提出并证明了一个高效的和可扩展的两个quutrit量子门超导量子线路。利用一个可调谐耦合器控制两个量子点之间的交叉克尔耦合，我们的方案通过将施加到耦合器上的简单脉冲与单量子点操作相结合，实现了保真度为89.3%的两个量子点条件相位门。我们进一步使用这样的二qutri门，以95.5%的保真度制备两个qutri的EPR态。我们的计划利用了一个可调qutrit-qutrit耦合与一个大的开：关比。因此，它提供了高效率和低的qutrits之间的串扰，因此是友好的放大。我们的工作是迈向可扩展的基于量子力学的量子计算的重要一步。
2023-02-06 quant-ph
Stationary entanglement and nonlocality of two qubits or qutrits collectively interacting with the thermal environment: The role of Bell singlet state
研究了两个量子比特在同一热环境中集体相互作用时的稳态纠缠和稳态非定域性。我们假设两个量子比特初始处于Werner态或类Werner态，发现热环境可以使两个量子比特成为稳态非定域。详细给出了环境的平均热光子数与两量子比特纠缠度和非定域性之间的解析关系。结果表明，Bell单重态的分数在公共热库增强两个量子比特纠缠的现象中起着关键作用。此外，我们还发现，只要Bell单重态在初始态中所占的比例不小于2/3，零温热库中两个量子比特的集体衰变就可以产生一个稳定的最大纠缠混合态.这为在囚禁离子、量子点、约瑟夫森结等物理系统中制备最大纠缠混合态提供了一条可行的途径。对于两个量子在零温度下集体耦合到热库的情形，我们发现集体衰变可以导致两个量子在最大混合态的纠缠.两量子态的集体衰变也可以从初始的负的部分转置束缚纠缠态诱导出可纠缠态。
2008-07-25 quant-ph
Quantum correlations of qubit-qutrit systems under general collective dephasing
对于二体量子系统和多体量子系统的集体退相，大多数研究都集中在一个非常特殊的磁场方向上，即z方向。然而，在实际情况中，随机场总是存在着微小的涨落，因此有必要考虑更一般的场的方向。我们将这个问题推广到量子比特-量子数系统，研究了某些特定量子态的纠缠和局域量子不确定性的关联动力学。我们发现，某些量子态表现出冻结动力学纠缠和局域量子不确定性。我们分析了系统的渐近态，并找到了系统存在非零纠缠和局域量子不确定性的条件。我们的研究结果是相关的离子阱实验，并可以与目前的实验装置进行验证。
2020-10-08 quant-ph
A superconducting qutrit link beyond the qubit limit
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本文实现了一种超导qutrit链路，通过微波通道连接两个独立封装的节点，利用transmon的天然三能级结构进行高维量子通信，实现了高于量子比特基准的态转移保真度和纠缠特性。
2026-10-06 quant-ph
On the local and non-local content of bipartite qubit and qutrit correlations
使用Elitzur、Popescu和Rohrlich [Phys. Lett. A \textbf{162}，25（1992）]。这项工作的重点是分布，可以通过单副本冯诺依曼测量二分量子系统。对于纯双量子比特态Psi（theta）=cos（theta）|00>+sin（theta）|11>，其中cos（θ）>=sin（θ），发现相应概率分布的局部内容位于1-sin（2* θ）和cos（2* θ）之间。对于家庭Psi（gamma）=（|00>+|11>+gamma*| 22>）/sqrt（2+gamma^2），发现gamma>2的非零局域含量。
2008-04-08 quant-ph
Environment generated quantum correlations in bipartite qubit-qutrit systems
研究了在相位阻尼和振幅阻尼噪声存在下量子比特-量子数系统的纠缠动力学和量子不和谐。考虑了边际系统与环境的单向耦合和双向耦合。纠缠猝死在任何情况下都是不可避免的，但所需的时间跨度取决于耦合的方式。另一方面，量子不和谐的动力学强烈地依赖于环境的性质和耦合边缘系统的希尔伯特空间的维数。我们表明，冻结和不变性的量子不和谐，如以前在文献中报道的，仅限于一些特殊的情况。最重要的是，我们注意到，在某些特定的耦合下，环境的存在可以保证非经典关联的产生。
2016-12-21 quant-ph
Multiplex-controlled phase gate with qubits distributed in a multi-cavity system
提出了一种多路控制相位门的实现方法，其中n个量子比特分布在n个不同的腔中，n-1个控制量子比特同时控制一个目标量子比特。这种多量子比特门是通过使用n个qutrit（三能级自然或人工原子）放置在n个不同的腔中，这些腔与辅助qutrit耦合来实现的。在这里，量子位的两个逻辑状态由放置在腔中的qutrit的两个最低能级表示。我们表明，这种n量子比特控制的相位门可以实现只使用2n+2个基本操作，即，所需的基本操作的数量仅随量子位的数量n线性增加。由于每个基本操作都采用量子-腔或量子-脉冲共振相互作用，因此当量子比特数不多时，可以快速实现门。数值模拟结果表明，利用电路QED系统可以高保真地实现由分布在三个不同腔体中的三个量子比特组成的三量子比特控制相位门。这一方案具有很强的普适性，适用于原子、NV中心、量子点或各种超导量子点分布在不同腔中的物理系统。最后，这种方法可以应用于实现一个多量子位控制的相位门与原子使用一个腔。详细讨论了用原子和一个腔实现三量子比特受控相位门的方法。
2018-06-12 quant-ph
Relevant multi-setting tight Bell inequalities for qubits and qutrits
在著名的论文[J. Phys. A：Math.Gen.37，1775（2004）]中，D. Collins和N. Gisin首次提出了一个与Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式相关的三阶贝尔不等式（简称CG不等式）.受他们的启发，我们得到了与CHSH不等式和CG不等式相关的多集紧贝尔不等式.此外，我们将文献[Phys.Rev.A79，012115（2009）]中的方法推广到高维系统，构造了量子比特的贝尔不等式.基于推广的方法，我们首次给出了一个两量子态的三设置紧贝尔不等式，该不等式被非最大纠缠态极大地破坏，并与Collins-Gisin- Linden-Massar-Popescu不等式相关.
2009-02-20 quant-ph
Measurement Device Independent Quantum Private Query with Qutrits
提出了一种带量子数的测量设备无关量子私有查询（MDI QPQ）.比较了量子比特和量子比特在MDI QPQ中的数据库安全性和客户端隐私性。在某些情况下，我们观察到qutrit将为数据库提供比qubit更好的安全性。然而，当涉及到客户的隐私问题时，我们必须采取额外的措施，以防止客户流失。因此，我们得出结论，虽然在量子密钥分发（QKD）的情况下，更高的维度提供了更好的安全性，但在QPQ的情况下，这并不明显。
2018-08-24 quant-ph
Hardware-Efficient Erasure Qubits With Superconducting Transmon Qutrits
University of Massachusetts-Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；University of Maryland（马里兰大学）
本文提出一种利用超导传输门三量子比特作为擦除量子比特的高效硬件方案，通过检测主控量子比特的退相干误差，实现了超过500微秒的逻辑量子比特寿命，并展示了双用途辅助量子比特在擦除检测和奇偶校验中的应用。
2026-04-09 quant-ph
Decoherence and entanglement degradation of a qubit-qutrit system in non-inertial frames
在非惯性系中，研究了在整体、局域和多局域退相干的影响下，退相干对量子比特-四重态系统的影响。我们证明了在非惯性系中，当存在振幅阻尼、去极化和相位阻尼通道时，纠缠猝死是可以避免的。然而，由于Unruh效应，纠缠度下降。结果表明，对于较低的退相干，去极化通道的纠缠退化更严重相比，振幅阻尼和相位阻尼通道。然而，当退相干参数较大时，振幅阻尼通道会严重降低混合系统的纠缠度。此外，对于Rob的任何加速度值，都没有看到ESD。
2011-01-20 quant-ph
Entanglement Universality of TGX States in Qubit-Qutrit Systems
我们证明了量子比特-四元组（$2\times 3$）系统的所有态（混合态或纯态）都与我们明确给出的真广义X（TGX）态的一个紧致子集（称为EPU-极小TGX态）具有保纠缠么正等价性.因此，对于任何可由一般态实现的光谱纠缠组合，存在具有相同光谱和纠缠的EPU最小TGX态。我们使用I-并发度量纠缠，并给出了一个明确的公式，它为所有$2\times 3$最小TGX状态（一个更一般的设置比EPU-最小TGX状态）无论是混合或纯，产生其最小的平均值在所有的分解。我们还给出了一个更一般的家庭称为最小超广义X（SGX）状态的可计算的I-并发公式，并给出最小SGX状态及其所有子集的最佳分解。
2022-08-02 quant-ph
Immunity, Improving and Retrieving the lost entanglement of accelerated qubit-qutrit system via local Filtering
讨论了通过局部滤波免疫和改善加速系统纠缠度的可能性。纠缠的最大界依赖于加速子系统和过滤子系统的维数。如果小维子系统被加速，而大维子系统被过滤，则可以得到长寿命的纠缠。此外，如果对较大的子系统进行加速，则通过对任意子系统进行滤波，滤波后的子系统的纠缠上界都大于初始态的纠缠上界;对于任意加速子系统，纠缠总是随着大维子系统的滤波强度的增大而增大.
2016-03-04 quant-ph
Quantum Image Representation Methods Using Qutrits
量子图像处理是近年来量子计算领域的一个热点。以前所有将图像表示为量子态的方法都是使用量子比特定义的。文献中提出了一种使用qutrits的量子图像表示（QIR）方法。受量子比特方法和量子比特具有更高的状态空间的启发，本文提出了基于量子比特的多QIR方法。描述了表示所需的三进制量子门，然后给出了五种基于量子的QIR方法的实现细节。所有的方法都在软件中进行了仿真，并提供了示例电路。
2022-10-31 quant-ph
Qutrit randomized benchmarking
三进制量子处理器提供了优于传统量子比特技术的显著计算优势，利用了量子比特（三层系统）中的量子信息的编码和处理。为了评估和比较这种新兴量子硬件的性能，必须有适用于高维希尔伯特空间的鲁棒基准测试方法。我们展示了扩展的行业标准的随机基准（RB）协议，开发和广泛使用的量子位，适用于三进制量子逻辑。使用超导五象限处理器，我们发现一个单象限门失真低至$2.38 \times 10^{-3}$。通过交错RB，我们发现，这种quutrit门误差在很大程度上是由本地（量子位类）门保真度的限制，并采用同步RB充分表征串扰误差。最后，我们将循环基准测试应用于一个二阶CSUM门，并获得了$0.82$的二阶工艺保真度。我们的研究结果表明，基于RB的工具，以表征获得的整体性能的QUTRIT处理器，和一般的方法来诊断控制错误，在未来的QUTIT硬件。
2020-08-20 quant-ph
