Exclusion reshapes the operational manifestation of preparation contextuality
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Department of Physics and Center for Quantum Frontiers of Research and Technology (QFort), National Cheng Kung University(国立成功大学物理系与量子前沿研究与技术中心(QFort))
本文研究了在无奇偶约束下,排除替代检索任务如何改变准备上下文性的操作表现,发现排除在量子领域具有优势,而检索则没有。通过引入POREC码,证明了在素数符号大小m下,经典和非准备上下文编码提供了紧致的非上下文界限,而首个非平凡情况下的精确量子位最优解违反了这一界限。
2026-05-09 quant-ph
Multi-object operational tasks for measurement incompatibility
本文提出多对象量子子信道区分和排除博弈形式的测量不相容性多对象操作任务,证明资源性对象对的可用性,通过两类量化器乘法量化其优势,并将结果扩展至一般概率理论。
2024-12-20 quant-ph
Quantum complementarity: A novel resource for unambiguous exclusion and encryption
本文提出η-无歧义排除任务,首次为量子互补性给出操作性定义,并证明测量互补性等价于加密优势,且互补性可解释为测量不相容与量子导引的强形式。
2023-09-21 cs.IT math.IT quant-ph
Exclusion Statistics as a Thermodynamic Resource in Quantum Heat Engines
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
本文发现量子热机的最大功率受限于载流子统计,玻色子工作介质比费米子具有更高的通用极限,并通过Haldane分数排斥统计实现连续调控,揭示排斥统计是一种可独立调谐的热力学资源。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exclusion Principle for Quantum Dense Coding
我们表明,量子态的经典容量,其执行密集编码的能力量化,尊重不相容原则,在任何维度的任意纯或混合三方状态。这表明,没有两个二分态,这是一个共同的三分量子态的约化状态可以有同时的量子优势在密集编码。排除原理对噪声具有鲁棒性。这一原则也适用于任意数目的当事方。这个不相容原理与多体态中纠缠的内容和分布无关。我们还发现了任意维数下多方量子态的多端口经典容量的严格单偶关系。在两个接收者和一个接收者的情况下,我们证明了如果其中两个希望独立地向一个接收者发送经典信息,那么相应的密集编码容量满足一夫一妻关系,类似于量子关联。
2012-04-18 quant-ph
Projective robustness for quantum channels and measurements and their operational significance
最近,在[arXiv:2109.04481(2021)]中引入了量子态的投影鲁棒性。结果表明,投影鲁棒性是一种有用的资源单调性,可以全面地描述概率协议的能力和限制,操纵量子资源的确定性。本文将投影鲁棒性推广到量子信道和测量的任意凸资源理论。首先,我们介绍了量子信道的投影鲁棒性,并证明了它在任意自由量子过程下都满足一些好的性质,特别是亚乘性和超乘性。此外,我们使用的投影鲁棒性的渠道,给出下界的错误和开销在任何渠道资源蒸馏。同时,我们证明了信道的投影鲁棒性量化了给定信道在同时区分和排除固定状态系综方面优于所有自由信道的最大优势。其次,我们定义了量子测量的投影鲁棒性,并证明了它精确地量化了给定测量在同时区分和排除两个固定态系综时相对于所有自由测量的最大优势。最后,在基于测量不相容的信道资源设置下,证明了量子信道的投影鲁棒性与测量不相容的投影鲁棒性是一致的.
2021-11-25 quant-ph
Higher-order incompatibility improves distinguishability of causal quantum networks
本研究证明高阶量子理论中不相容量子测试仪的可区分性表现更优,通过两方量子梳区分博弈验证,并推广了量子态区分相关的早期资源理论结论。
2024-10-10 quant-ph
Operational Advantage of Quantum Resources in Subchannel Discrimination
量子资源理论研究的中心问题之一是为给定的资源提供操作意义,表征物理任务,其中资源可以提供比所有无资源状态更明显的优势。我们表明,这总是可以实现所有凸资源理论。我们特别建立,任何资源状态,使一个优势,在一个通道的歧视任务,允许严格更大的成功概率比任何状态,没有给定的资源。此外,我们发现,广义鲁棒性措施作为一个确切的量词的最大优势,使给定的资源状态在一类子信道歧视问题,提供了一个普遍的操作解释这个基本的资源量词。我们还考虑了更广泛的子通道歧视的任务,并表明,广义的鲁棒性仍然作为操作优势量化的几个著名的理论,如纠缠,连贯性,魔术。
2020-05-05 quant-ph
Every quantum helps: Operational advantage of quantum resources beyond convexity
该研究解决了非凸量子资源的有用性问题,通过为广义鲁棒性度量提供两种操作解释,证明在一般资源理论中任何量子资源态在信道判别任务中均具有定性和定量的优势。
2024-04-23 quant-ph
Robustness as a thermodynamic currency: work advantages and preparation costs of nonclassical states
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
研究揭示了非经典态的鲁棒性在热力学中的优势与成本,通过制备和提取功的对比,展示了量子资源在热力学任务中的应用。
2026-03-04 quant-ph
Gottesman-Knill Limit on One-way Communication Complexity: Tracing the Quantum Advantage down to Magic Resources
Indian Statistical Institute(印度统计研究所);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);HUN-REN Institute for Nuclear Research(匈牙利研究与教育网络核物理研究所);Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈瑞斯昌德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员机构);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Indian Institute of Technology Goa(果阿印度理工学院)
研究证明,使用素维量子系统进行单向通信协议可通过经典系统模拟,揭示魔法资源是量子优势的关键因素,并展示最小魔法资源在通信协议中的高效应用。
2026-04-12 quant-ph
General quantum resources providing advantages in work-extraction tasks
University of Bristol(布里斯托大学);CSIC‐Universitat de València(西班牙科学研究中心-瓦伦西亚大学)
本研究在热力学中提出一项功提取任务,可认证态和通道的通用量子资源,还能单侧设备无关地认证量子纠缠,其应用的异常能流等价于测量不相容性,为量子优势研究提供新方向。
2026-08-27 quant-ph
Resources for bosonic quantum computational advantage
本研究将玻色子量子计算转化为连续变量采样计算,推导出复杂度依赖非高斯星秩的经典模拟算法,并基于缺乏被动可分性定义了非高斯纠缠,阐明了挤压、非高斯性与纠缠等计算资源间的相互作用。
2023-04-04 quant-ph
Nonlocal Advantages of Quantum Imaginarity
本文建立了任意两量子比特态中量子虚数性与非局域性的联系,基于互补关系引入量子虚数性的非局域优势(NAQI),证明其蕴含量子可导引性但反之不成立,并研究了三量子比特纯态中NAQI的排除性质。
2024-11-06 quant-ph
Robustness- and weight-based resource measures without convexity restriction: Multicopy witness and operational advantage in static and dynamical quantum resource theories
本文通过引入非线性多拷贝见证和信道区分/排除任务的操作解释,在无凸性限制的一般量子资源理论中表征了广义鲁棒性和资源权重,证明了这些度量在传统凸QRTs范围之外的有效性。
2024-04-23 quant-ph
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
On the Fundamental Resource for Exponential Advantage in Quantum Channel Learning
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
本研究揭示了在量子信道学习中,少量纠缠和足够辅助量子比特对实现指数优势的不同作用。
2026-02-25 quant-ph
Resources of the advantage in quantum illumination: Discord and entanglement
Physics Department, College of Sciences, Shiraz University(设拉子大学理学院)
研究最大混合边缘态中量子照明优势与纠缠和失谐的关系,发现更高失谐和更高纠缠分别是更高优势的必要和充分资源。
2026-10-07 quant-ph
Experimental observation of impossible-to-beat quantum advantage on a hybrid photonic system
量子资源在某些通信和计算任务上优于经典资源。值得注意的是,在某些情况下,量子优势无法使用假设的后量子资源来改善。具有此属性的一类任务可以使用图论来挑选。在这里,我们报告的实验观察到的不可能拍量子优势的四维量子系统定义的偏振和轨道角动量的单光子。结果显示了量子优势的原始证据,并与使用后量子资源所允许的最大优势相兼容。
2012-03-05 quant-ph
Quantum-advantage resource of a two-mode Gaussian state: Analytical theory of convex optimization and a Galois no-go for the closed-form solution
Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
针对双模混合高斯态,提出首个经证书验证的量子复杂度资源提取方案,并严格证明该问题不存在封闭形式解。
2026-07-02 quant-ph
Quantum Advantage in Resource Estimation
Tufts University(塔夫茨大学)
本文提出通过测量模拟误差实现量子资源估算的指数级量子优势,并提供相应算法以减少量子算法运行时间。
2025-12-01 quant-ph
Advantage of utilizing nonlocal magic resource in Haar-random circuits
South China University of Technology(华南理工大学);State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, South China University of Technology(发光材料与器件国家重点实验室,华南理工大学)
研究揭示了在Haar随机电路中魔法资源与bond维度的标度关系,指出纠缠并非非局部魔法资源增长的驱动力。
2025-11-30 quant-ph
The power of noisy quantum states and the advantage of resource dilution
本文证明纠缠稀释及其他量子资源理论中的资源稀释能提高量子态对局部噪声的韧性,揭示了噪声量子态在量子信息处理中相对于纯态的罕见优势。
2023-07-03 quant-ph
Nonclassical resource for continuous variable telecloning with non-Gaussian advantage
本文研究连续变量远程克隆中的非经典资源,证明光子减除产生的非高斯共享态能超越高斯态获得更高克隆保真度,并提出正交分量非经典性度量及线性光学实现方案。
2024-07-02 quant-ph
Quantum Advantage over Wirings of Nonsignaling Boxes in Multipartite Networks
研究量子纠缠测量在多体网络中相对于非信号非局域资源的线路连接的优势,通过四体行为证明纠缠测量能实现线路连接无法实现的任务,并推广到K+2体。
2026-06-07 quant-ph
All coherent measurements provide observational ergotropic advantage
University of Technology Sydney(悉尼科技大学);Macquarie University(麦考瑞大学);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
本文建立测量相干性与功提取优势的定量联系,证明相干性是正优势的充要条件,并给出上下界,从资源理论角度表征其热力学价值。
2026-09-17 quant-ph
A Study in Thermal: Advantage framework for resource engines
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Jagiellonian University(雅盖隆大学)
本研究形式化引擎资源理论,基于不同热操作限制构造树态推导热机运行下界,完整描述半局域热操作下的热机特性,推进了量子热机框架的发展。
2026-08-20 quant-ph
Quantum key distribution with finite resources: Taking advantage of quantum noise
我们比较了BB84和六态协议的ε安全密钥的可实现速率上的不同噪声场景的效果。我们研究的情况下,量子噪声被故意添加,并调查有限的密钥速率显着的好处。我们将我们的结果与已知的经典噪声和渐近密钥速率的情况进行比较,即在无限多个信号的限制下。作为一个补充的解释,我们表明,在现实的假设下,这是一个真正的信道不完全专用于窃听器的噪声,密钥速率显着增加。
2011-12-23 quant-ph
Quantum Proper Scoring Rules: Convex Duality, Bregman Risk, and the Coherence Gap
Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy(费曼量子中心,物理与天文学院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文将正确评分规则推广到量子领域,通过算子凸生成器定义量子价值泛函,并建立完整对偶理论。推导了量子态重构的极小极大最优界限,证明了量子Cramér-Rao-McCarthy界,量化了量子资源在预测任务中的经济价值。
2026-11-03 quant-ph
Measurements as a roadblock to near-term practical quantum advantage in chemistry: resource analysis
量子计算设备的最新进展引起了人们对混合量子经典算法的关注,如变分量子本征求解器(VQE),作为化学中实用量子优势的潜在途径。然而,目前还不清楚,即使在没有设备错误的情况下,这样的算法是否可以实际上实现量子优势的系统的实际利益。我们已经进行了详尽的分析,以估计使用VQE计算小有机分子和相关系统的燃烧能所需的量子位数和测量次数,以达到实验值的化学准确度。我们考虑几个关键的现代改进VQE,包括低秩因子分解的哈密顿量。我们的研究结果表明,虽然这些技术是有用的,他们将不足以实现实际的量子计算优势,我们的分子集,或类似的分子。这表明,可能需要利用量子相干性的算子估计的新方法,例如增强的Likestive函数[arxiv:2006.09350,arxiv:2006.09349]。
2022-08-26 quant-ph
Geometric and Resource-Theoretic Characterisation of Non-Stabiliserness in Quantum Algorithms
Technical University of Applied Sciences Regensburg(雷根斯堡应用技术大学);FI CODE, Universität der Bundeswehr München(德国联邦国防军慕尼黑大学 FI CODE);Siemens AG, Foundational Technologies(西门子股份公司 基础技术)
本文通过结合非稳定性熵资源理论与量子态演化几何,研究量子算法中非稳定性资源的利用效率,揭示非稳定性对经典优化的影响,为构建算法量子优势提供新方法。
2026-05-12 quant-ph
Evaluating the Advantage of Adaptive Strategies for Quantum Channel Distinguishability
最近,用于量子策略的非对称可扩展性的资源理论由[Wang等人,Phys. Rev. Research 1,033169(2019)]。资源理论的基本对象是量子策略对,它是量子信道的推广,提供了一个框架来描述任意的量子相互作用。在本文中,我们提供了半定规划特征的一次操作量在这个资源理论。然后,我们应用这些半定的程序来研究的优势,所赋予的自适应策略的歧视和广义振幅阻尼通道的可扩展性蒸馏。我们发现,有显着的差距,可以完成与适应性战略与非适应性战略。
2021-11-18 quant-ph
Fisher information universally identifies quantum resources
我们表明,无论是经典的,以及量子定义的Fisher信息忠实地识别资源丰富的量子态在一般的量子资源理论,在这个意义上说,他们总是可以区分状态和没有一个给定的资源。这表明,所有的量子资源赋予的优势,在计量学,并建立了费舍尔信息作为一个通用的工具来探测量子态的足智多谋。我们提供了这种优势的程度上的界限,以及一个简单的标准来测试是否不同的资源是有用的估计酉编码参数。最后,我们扩展的结果表明,费舍尔信息也能够识别量子操作的动力学资源。
2021-04-05 quant-ph
Relative Quantum Resource Theory and Operational Applications in Subchannel Discrimination
本文提出相对量子资源理论,通过定义资源相对于特定凸集的相对优越性及状态不足的新框架,在子信道判别任务中量化相对优势与劣势,扩展了量子资源理论的操作解释。
2024-12-26 quant-ph
Strong supremacy of quantum systems as communication resource
我们研究了$d$级随机存取码($d$-RAC)的任务,并考虑了将经典的$d$级符号串(dits)编码到维数$d'$严格小于$d$的量子系统中的可能性.我们表明,恢复一个(随机选择的)dit从编码字符串的平均成功概率可以大于在最好的经典协议中获得的任务。我们的结果是有趣的,因为我们知道从Holevo的定理(最近从弗伦克尔-韦纳的结果[Commun. Math.Phys.340,563(2015)]),存在其中量子资源被证明与经典资源相比没有优势的通信场景。我们的协议的一个显着特点是,它建立了一个更强的量子优势相比,现有的量子$d$ -RAC,其中$d$级的量子系统被证明是优于其经典的$d$级的同行。
2017-03-06 quant-ph
Quantum Resource Complementarity in Finite-Dimensional Systems
该研究提出量子信息资源约束(QIRC),证明隐形传态、克隆、相干计量三类任务的资源满足$\ell^2$范数互斥关系,揭示其在保对称幺正下守恒、退相干下收缩的特性,建立量子信息几何、对称与热力学的关联。
2025-06-13 math-ph math.MP quant-ph
Number of quantum measurement outcomes as a resource
近年来,量子测量的源理论研究取得了丰硕的成果。在这里,我们调查的测量结果的数量作为一种资源。我们把资源的鲁棒性看作是一个半正定规划。它的双重问题证实,如果一个测量不能被一组较小数量的结果模拟,存在一个状态歧视任务,它可以优于整个后一组。在一定条件下,得到了该优势的一个饱和上界。我们还表明,可能的任务,以揭示优势不仅限于国家歧视,可以更普遍。
2020-05-06 quant-ph
Every entangled state provides an advantage in classical communication
我们研究了利用噪声纠缠作为量子信道的经典通信资源。特别地,我们感兴趣的问题是,对于任何纠缠态,包括束缚纠缠态,是否存在一个量子信道,其经典容量可以通过提供状态作为额外的资源来增加。我们部分地回答了这个问题,显示,对于任何纠缠态,存在一个量子存储通道的反馈辅助经典容量的产品编码,可以通过使用状态作为资源增加。使用不同的(无记忆)信道构造,我们还提供了一个充分的熵条件的优势,在经典的通信(无反馈和一般的编码),从而提供了一个例子的状态,是不可比拟的单向本地操作和经典的通信(LOCC),但可以提供一个优势,在经典容量的一些量子信道。由于可分态在经典通信中不能提供优势,我们的条件也提供了熵纠缠见证。
2018-10-26 quant-ph
Is entanglement a unique resource in quantum illumination?
众所周知,以双模压缩真空态作为初始纠缠二分态的量子照明与经典相干态照明相比,在错误概率上获得了$6$ dB的量子优势。纠缠是唯一的资源负责的量子优势?我们利用压缩运算来探讨这个问题。最后,我们得出结论,这个问题的答案是否定的。
2021-12-08 quant-ph
Quantum discord as a resource in quantum communication
随着量子技术从原则问题转向实践问题,了解获得有形量子优势的局限性非常重要。在量子通信领域,量子不和谐捕捉到了退相干环境的破坏性影响。这是量化量子通信中量子相干性的优点的量子不和谐的结果。这建立了量子不和谐作为量子通信过程的资源。我们讨论了这一进展,得出了一个定量关系的产量的全量子Slepian-Wolf协议中存在的噪声和量子不和谐的状态。讨论了量子不和谐在噪声隐形传态、超密集编码、纠缠蒸馏和量子态合并中的意义。这些结果导致开放的问题之间的权衡量子纠缠和不和谐的选择最佳的量子态,以获得明显的量子优势在嘈杂的量子协议。
2012-10-16 quant-ph
Quantum Advantage for Shared Randomness Generation
共享相关随机变量是许多信息理论任务的资源,例如隐私放大,同时消息传递,秘密共享等等。在这篇文章中,我们表明,要建立这样一种称为共享随机性的资源,量子系统提供了一个优于经典系统的优势。准确地说,我们表明,适当的,但固定的测量共享的两个量子位的状态可以产生相关性,不能从任何可能的两个经典位的状态。在资源理论的设置中,量子系统的这一特征可以被解释为赢得两个玩家合作游戏的优势,我们称之为“非垄断社会补贴”游戏。结果表明,导致所需优势的量子态必须具有量子不和谐形式的非经典性。另一方面,当通过噪声信道在两方之间分配这种共享随机性的源时,具有零容量以及具有严格小于1的经典容量的量子信道比完美经典信道执行得更有效。这里提出的协议是噪声鲁棒的,因此应该可以用最先进的量子设备实现。
2021-10-22 quant-ph
Twin-beam advantage in quantum LiDAR under correlated noise
Sapienza Università di Roma(罗马第一大学)
研究在相关噪声环境下,使用双光束纠缠态和零差探测实现目标距离与速度联合估计,发现纠缠在相关干扰下提供超越局部压缩的鲁棒性优势。
2026-06-17 quant-ph
Qubit Quantum Metrology with Limited Measurement Resources
量子资源,如纠缠,可以降低参数估计过程的不确定性,超出经典可能的范围。这种现象是很好地描述了无噪声系统与渐近许多测量资源的量子Cramer-Rao界,但没有一般的描述存在的制度有限的测量资源。我们解决这个问题,通过定义一个贝叶斯量词的不确定性,适合有限资源的制度,并通过开发一个数学描述的参数估计过程,使用量子位探针,以估计它们引起的旋转角度。我们模拟的量子比特估计方案在有限的资源使用一个单一的类的探测状态的政权。我们发现,在无噪声系统中,量子比特之间的纠缠总是降低估计的不确定性,然而,量子优势减少的估计中使用较少的量子比特。我们还发现,强退相噪声的存在完全消除了量子优势,无论使用的量子位探针的数量。
2021-08-05 quant-ph
Graph States as a Resource for Quantum Metrology
通过使用高度纠缠态,量子精密测量保证了经典测量无法达到的精度。不幸的是,这样的状态可能非常容易受到噪声的影响,并且在现实条件下保持量子优势是该领域的巨大挑战。在这项研究中,我们调查的实用性图形状态的量子精密测量。图态是许多量子信息的自然资源,在这里,我们描述了任意图态的量子费舍尔信息(QFI)。然后我们构造了近似达到Heisenberg极限的图态族,我们称之为捆绑图态。我们证明了捆绑图状态保持量子优势后,受到iid退相或有限擦除。这表明,这些图形状态是鲁棒量子精密测量的良好资源。我们还量化了可用作量子精密测量资源的n量子位稳定剂状态的数量。
2020-03-02 quant-ph
Information and coherence as resources for work extraction from unknown quantum state and providing quantum advantages
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
研究揭示了相干性作为从未知量子态中提取功的关键资源,通过观测ergotropy分析展示了量子优势的来源。
2026-02-26 quant-ph
Exponential Communication Complexity Advantage from Quantum Superposition of the Direction of Communication
在通信复杂性中,许多远距离方的任务是计算其输入的分布函数,同时最小化它们之间的通信量。众所周知,利用量子资源,例如纠缠和量子信道,可以显著降低某些任务的通信复杂度。在这项工作中,我们研究的作用的量子叠加的方向的通信作为一种资源的通信复杂性。我们提出了一个三方的通信任务,这样的叠加允许通信中的指数节省,相比单向量子(或经典)通信的优势也持有当我们允许有界错误概率的协议。
2016-09-09 quant-ph
All sets of incompatible measurements give an advantage in quantum state discrimination
某些量子测量不能同时进行,即它们是不兼容的。在这里,我们表明,在适当选择的量子态歧视任务中,每一组不兼容的测量提供了一个优势。这是证明了不兼容性的鲁棒性,一组测量容忍多少噪音成为兼容之前的量化器,有一个操作解释的优势,在一个最佳选择的歧视任务。我们还表明,如果我们采取资源理论的角度来看,测量不兼容性,那么猜测概率在歧视这种类型的任务形成了一个完整的一组单调的完全特征的偏序的资源理论。最后,我们利用先前已知的测量不相容性和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向之间的关系,也涉及后者与量子态歧视。
2019-01-03 quant-ph
Quantum advantage in a unified scenario and secure detection of resources
本研究提出一个统一三方通信任务,证明单qubit通信可实现量子优势且优于cbit(即使共享随机性),并连接半设备无关性以安全检测通信的量子性,且维度增加时优势分离增大。
2025-02-28 quant-ph
Quantum-enhanced distributed network sensing using multiple quantum resources
Hunan Normal University(湖南师范大学);Zhengzhou University of Light Industry(郑州轻工业大学)
本文提出了一种理论方案,通过整合三种量子资源(量子催化、纠缠和压缩)来实现量子增强的分布式网络传感,展示了在多相估计中利用这些资源所带来的性能优势。
2026-05-19 quant-ph
Quantum Energetic Advantage before Computational Advantage in Boson Sampling
Quandela SAS(Quandela公司);Eidgenössische Technische Hochschule Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究通过分析玻色采样问题的能量成本,证明了量子计算在能量效率上优于经典计算,即使在经典算法仍更快的模式中,这一优势在计算优势出现前即可显现。
2026-01-12 quant-ph
An Operational Framework for Nonclassicality in Quantum Communication Networks
Aliro Technologies, Inc.(阿里罗科技有限公司);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文提出一种操作框架,用于在资源受限的量子网络中实现通信优势,通过计算经典网络的输入输出概率线性界限,利用变分量子优化方法最大化非经典性违例,发现纠缠和量子通信对非经典性有不同贡献。
2026-03-24 quant-ph
On the importance of scalability and resource estimation of quantum algorithms for domain sciences
量子信息科学界已经看到了跨越科学领域的新算法发展的激增。这些发展已经证明了多项式或更好的计算和空间复杂性的改进,激励了该领域的进一步研究。然而,尽管最近取得了进展,但许多工作未能提供对算法可扩展性或所需量子资源的定量估计-例如,逻辑量子比特数、错误阈值等--以实现高度追求的“量子优势”。“在本文中,我们讨论了几种量子算法,并激发了这种估计的重要性。通过例子和简单的缩放假设下,我们近似的计算期望的未来量子设备的高能物理模拟算法,以及它如何比较其经典的模拟。我们断言,一个标准的蜡烛是必要的索赔量子优势。
2022-05-02 quant-ph
Quantum advantage for distributed computing without communication
理解量子纠缠作为一种资源在各种信息处理任务中所扮演的角色是量子信息理论的关键目标之一。本文提出了一种新的研究量子纠缠的视角:节点间无通信的函数分布式计算。为了使这种方法形式化,我们提出了身份游戏。令人惊讶的是,尽管没有信号,我们得到的非局部量子策略击败经典的在赢得概率的身份游戏起源于某些二分和多分功能。此外,我们表明,对于大多数的功能,访问一般的非信号资源,提高成功概率的两倍相比,经典的,输出的数量足够大。
2014-10-02 quant-ph
Demonstrating an unconditional separation between quantum and classical information resources
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Simons Institute for the Theory of Computing, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校西蒙斯理论计算研究所);Quantinuum
本文展示了一种无条件的量子优势,通过在Quantinuum的H1-1离子阱量子计算机上实现计算任务所需的信息资源,证明经典算法需要大量内存,而量子系统仅需12个量子比特。
2026-05-13 quant-ph