Intraparticle entanglement-based Random Access Code protocols: Contextuality-enabled quantum advantage and implications
Indian Institute of Science Education & Research (IISER), Mohali（印度科学教育研究学院（Mohali））；Korea Research Institute of Standards & Science (KRISS)（韩国标准科学研究院）；S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Raman Research Institute (RRI)（拉曼研究所）；Bose Institute（玻色研究所）
研究通过单粒子内部纠缠实现随机访问码协议的量子优势，并建立量子违反贝尔不等式与成功概率增强之间的定量关系。
2026-07-01 math-ph math.MP quant-ph
One-shot entanglement-assisted quantum and classical communication
我们研究了纠缠辅助的量子和经典通信在一个单一的使用的量子信道，它本身可以对应于一个有限数量的使用信道与任意相关的噪声。我们得到了相应的单次容量的特征，通过建立上界和下界的两个平滑熵量的差异。在无记忆信道的情况下，上界和下界收敛到相应容量的已知单字母公式，在渐近许多使用它的限制下。我们的结果意味着表征一次性纠缠辅助容量的两个平滑熵量的差作为互信息的一次性模拟，因为它简化为互信息，在渐近的无记忆的情况下，通道的输出和系统净化其输入之间的关系。
2011-10-28 quant-ph
General theory of environment-assisted entanglement distillation
我们研究了任意两体态中辅助的一次性纠缠。这就产生了另一个有趣的结果，即描述了两体纯态的一次性纠缠。这一结果被证明是强于通过专门的单次散列绑定到纯态。最后，我们展示了一次性结果如何产生[Smolin et al.，A 72，052317（2005）]。
2013-03-15 quant-ph
On optimal entanglement assisted one-shot classical communication
用于发送一个经典比特的噪声经典信道的一次成功概率是可以经由信道的单次使用发送比特的最佳概率。Prevedel等人（PRL 106，110505（2011））最近表明，对于特定信道，如果使用信道的各方共享纠缠量子态，则该量可以增加。我们完全描述了最佳的纠缠辅助协议的半径的一组运营商与通道。这个特征可以用来构造最佳的纠缠辅助协议从给定的经典信道，并证明这种协议的限制。作为一个例子，我们证明了Prevedel等人的协议对于两量子比特纠缠是最优的。我们还证明了一些简单的上界的改进，可以从量子和无信号相关性。
2012-12-22 quant-ph
Observation of Quantum Oscillations in the Photo-assisted Shot Noise of a Tunnel Junction
我们报告的低频电流波动的隧道结放置在非常低的温度偏置的时间依赖性的电压$V(t)=V(1+\cos 2πνt)$的测量。我们观察到由交流激励产生的过量噪声表现出作为直流偏置的函数的量子振荡，其周期由$hν/e$给出，其中$e$是单个电子的电荷，这是正常导体中电的量子性质的直接结果。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the quantum no-signalling assisted zero-error classical simulation cost of non-commutative bipartite graphs
利用量子无信号关联，用一个通道精确地模拟另一个通道，这是最近的研究。非交换二分图的一次性无信令辅助经典零错误模拟成本已被公式化为半定规划[Duan和Winter，IEEE Trans. Inf. Theory 62，891（2016）]。在我们的工作之前，对于一般非交换图的一次性（或渐近）无信号辅助零错误经典模拟成本是否是乘法（分别是）是未知的。添加剂）或不添加。在本文中，我们解决这些问题，并给出了一个一般的充分条件的一次性模拟成本的乘法性和非交换二部图，其中包括所有已知的情况下，如极值图和经典量子图的渐近模拟成本的可加性。应用这个条件，我们展示了一个大类的所谓的\emph{cheapest-full-rank graphs}的渐近零误差模拟成本给出的一次模拟成本。最后，我们通过构造一类特殊的量子比特-四元组非交换二部图，证明了单次模拟代价的乘法性。
2016-05-17 quant-ph
Non-asymptotic assisted distillation of quantum coherence
我们的特点是操作任务的环境辅助蒸馏量子相干性下不同的自由操作集时，只有一个有限的供应的副本，一个给定的状态。我们首先精确地评价了单次辅助的可压缩相干性，并在其上引入了一个光滑熵的半定规划界。我们证明了在2维和3维的所有系统的约束是紧的，这使我们能够获得可计算的表达式的一次蒸馏率，建立一个分析表达式的最佳可实现的保真度的辅助蒸馏的任何有限数量的副本，并完全解决问题的渐近零误差辅助蒸馏的量子比特和qutrit系统。我们的表征表明，在相干性的资源理论中的所有相关的自由操作集具有完全相同的权力，在一次辅助相干蒸馏的任务，并进一步解决了一个猜想，在3维的辅助相干性的可加性。
2018-10-16 quant-ph
High-Fidelity, Single-Shot, Quantum-Logic-Assisted Readout in a Mixed-Species Ion Chain
我们使用一个共同捕获的离子（$^{88}\mathrm{Sr}^{+}$）同情地冷却和测量的量子态布居的存储量子比特离子的不同的原子物种（$^{40}\mathrm{Ca}^{+}$）在低温，表面电极离子阱。部分地由于这里所示的低运动加热速率，通过使用共享运动作为量子态总线，可以将存储离子的状态布居转移到辅助离子，并且以96（1）%的平均精度测量。该方案可用于量子信息处理器中，以减少不可测量存储量子比特中光子散射引起的误差。
2017-06-15 physics.atom-ph quant-ph
One-Shot Manipulation of Dynamical Quantum Resources
我们开发了一个统一的框架来描述动态量子资源在资源量词方面的一次性变换，建立了一般资源理论中精确和近似变换的普遍条件。我们的框架涵盖了所有动态资源表示为量子信道，包括那些具有特定结构-如盒子，组装，和测量-从而立即适用于广泛的物理设置。对于特别重要的操作任务的蒸馏和稀释，我们表明，我们的条件成为必要和充分的广泛类的重要理论，使这些任务的准确表征，并建立一个精确的操作问题和资源单调之间的连接熵的分歧。我们通过考虑明确的应用程序来验证我们的结果：量子通信，在那里我们获得精确的表达式，一次量子容量和模拟成本辅助无信令，分离性保持，和积极的部分转置保持代码;以及非局部性，上下文，和测量不兼容性，在那里我们提出了一些相关的资源措施的操作应用。
2021-08-05 quant-ph
A hypothesis testing approach for communication over entanglement assisted compound quantum channel
研究了存在纠缠时复合量子信道上的通信问题。传统上，这样的信道被建模为条件概率分布的集合，其中发送方和接收方都不知道信道被用于传输，除了它属于该集合的事实。我们提供了近最佳的可验证性和逆界的量子假设检验发散的单次量子设置。我们还考虑的情况下，知情的发送者，显示一个一次性的可验证性的结果，收敛适当的渐近和独立同分布。设置.我们的可验证性证明在精神上与它的经典对应物相似。为了达到我们的结果，我们使用了基于位置的解码技术，以及一种新的方法来构建两个投影仪的联合，这可以是独立的兴趣。我们给出了投影仪联盟在检验复合量子假设问题上的另一个应用。
2018-04-02 cs.IT math.IT quant-ph
A one-shot achievability result for quantum state redistribution
我们研究了单次情形下纠缠辅助量子态重分布的问题，并给出了一个新的量子通信可解性结果。我们的界限是根据最大相对熵和假设检验相对熵。我们使用凸分裂和基于位置的解码技术来达到我们的结果。我们证明了我们的结果是Berta，Christandl，Touchette（2016）中得到的结果的上界。
2018-03-05 cs.IT math.IT quant-ph
Remarks on entanglement assisted classical capacity
研究了纠缠辅助信道容量的最优信号系综的性质。得到了纠缠辅助信道容量与无辅助信道一次性容量之间的关系。用简单的方法重新推导了纠缠辅助信道容量的数据处理不等式、凸性和可加性。
2003-05-09 quant-ph
Cavity-assisted single-shot $\textit{T}$-center spin readout
Rice University（莱斯大学）；Smalley-Curl Institute, Rice University（斯莫利-柯尔研究所，莱斯大学）
针对光学接口固态自旋量子信息处理的高保真自旋读出需求，提出两种腔耦合单个$\textit{T}$中心电子自旋的单次读出理论方案，经实际参数计算两种方案均能在10μs内实现超99%的读出保真度。
2026-09-15 quant-ph
Limiting one-way distillable secret key via privacy testing of extendible states
本文通过隐私测试与k-可扩展态的最大通过概率及最大保真度关系，结合k-不可扩展性资源理论，为量子态单向可蒸馏密钥和信道前向辅助私有容量建立了更紧的可高效计算上界。
2025-11-06 cs.IT math.IT quant-ph
A note on quantum entropy inequalities and channel capacities
研究了量子熵不等式。用几种方法得到了一些量子熵不等式。对于纠缠破坏信道，我们证明了纠缠辅助的经典容量是由$\log d$定义的上界。得到了纠缠辅助容量和单次无辅助容量之间的关系。这种关系表明，纠缠辅助信道容量的上限由$\log d$和一次性无辅助经典容量的总和。
2002-12-25 quant-ph
Entanglement-assisted capacities of compound quantum channels
研究了复合量子信道上纠缠辅助量子通信的通用量子码。在这种设置中，发送方和接收方不知道将用于通信的特定信道，而只知道从其中选择信道的集合。我们调查不同的变化的问题：不知情的用户，知情的接收者，知情的发送者，和反馈援助。我们推导出所有相应的信道容量的单字母公式。我们的证明是基于单次解耦边界和光滑熵的性质。
2017-03-06 cs.IT math-ph math.IT
Activated zero-error classical communication over quantum channels assisted with quantum no-signalling correlations
我们研究了激活的量子无信令辅助零错误经典容量，首先允许从一些无噪声的前向通信信道的援助，后来偿还的帮助者的成本。该激活的通信模型将附加的前向无噪声信道视为通信的催化剂。首先，我们表明，一次性激活容量可以制定为一个半定规划，我们得出了一些惊人的性能，这种能力。我们进一步提出了一个充分条件下，一个嘈杂的通道可以被激活。其次，我们证明了一比特无噪声经典通信能够完全激活任何经典量子信道，以实现其渐近容量，或半定（或分数）包装数。第三，我们证明了任何量子信道的渐近激活容量不能超过其初始渐近容量。我们还证明了量子信道的渐近无信令辅助零差错容量不等于半定填充数，这与经典量子信道的情况不同。
2017-12-18 cs.IT math.IT quant-ph
One-shot Multiparty State Merging
我们提出了一个协议，用于执行状态合并时，多方共享一个单一的副本的混合状态，并分析了纠缠成本的最小和最大熵。我们的协议允许速率区域的角点之间的插值，而不需要分时，这是一个原始的，这是不可用的单次设置。我们还比较了我们的协议，以更天真的策略，反复应用一个单一的一方合并协议的时间，通过执行一个详细的分析所需的利率合并的盗用状态的变体。最后，我们分析了多方合并，我们称之为分裂转移的变化，通过考虑两个接收器和许多额外的帮手共享一个混合状态。我们给出了一个协议进行分裂转移，并将其应用于问题的辅助纠缠蒸馏。
2010-11-09 cs.IT math.IT quant-ph
Coherence-assisted single-shot cooling by quantum absorption refrigerators
近年来，热力学向量子领域的扩展受到了广泛的关注。当前研究的一个主要目标是找到可以通过量子力学效应增强的热力学任务。考虑到这一目标，我们探索了由三个量子位组成的吸收式制冷机的有限时间动力学。这种有限时间冷却的目的是尽可能快地达到低温，随后提取冷粒子以将其用于信息处理目的。我们表明，量子动力学固有的相干振荡可以被利用来达到比稳态更冷的温度，其数量级更少，从而提供了一个快速的低熵量子比特源。这种效应表明，量子热机可以超越经典热机，让人想起其他领域的量子优势，并适用于广泛的技术重要场景。
2015-12-09 quant-ph
Complex-valued 3D atomic spectroscopy with Gaussian-assisted inline holography
本文提出高斯分解辅助的同轴全息方法，实现稀疏三维原子样品吸收与相移的单次同时测量，并以微米级分辨率和百kHz级精度完成$^{87}$Rb D2线光谱及三维光位移场传感。
2024-12-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Entanglement-assisted capacity regions and protocol designs for quantum multiple-access channels
我们解决了纠缠辅助（EA）的量子多址接入信道的经典容量区域与任意数量的纠缠。作为一个例子，我们考虑了玻色子热损耗多址信道，并求解了由发送者-接收者双模压缩真空态组成的纠缠源所实现的一次性容量区域。EA容量区域严格大于没有纠缠辅助的容量区域。以双模压缩真空态为源，相位调制为编码，设计了实用的接收协议，实现了纠缠的优势。给出并分析了四种基于光参量放大器的实用接收机设计。在大噪声背景的参数区域，接收器可以使每个发送器的同时速率优势为82.0%。由于量子隐形传态和超密集编码的存在，我们对EA经典通信的结果可以直接推广到EA量子通信，其速率只有原来的一半。我们的工作提供了一个独特而实用的网络通信场景，其中纠缠可以是有益的。
2021-04-03 cs.IT math.IT quant-ph
On the near-optimality of one-shot classical communication over quantum channels
本文研究了在几种网络场景中，经典信息通过量子信道的一次性传输问题。我们考虑了点到点量子信道、量子多址信道、有态量子信道和量子广播信道的纠缠辅助和无辅助情况。我们表明，可以使用先前工作中引入的基于位置的解码策略[Anshu，Jain和Warsi，2017]来近似最优地表征可以在这些场景中传输的通信量。在这个过程中，我们提供了一个简短而基本的证明，证明了纠缠辅助的量子信道编码在量子假设检验发散方面的逆（在[Matthews and Wehner，2014]中获得）。我们的证明具有额外的效用，它自然地扩展到上面提到的各种网络场景。此外，我们的可并行性结果都不需要同时解码策略，这是量子香农理论中一个重要的开放问题。
2018-04-25 quant-ph
Zero-error channel capacity and simulation assisted by non-local correlations
香农的理论的零错误通信重新检查在更广泛的设置中使用一个经典的信道来模拟另一个确切的，并在各种资源的存在下，是所有类的非信号相关性：共享随机性，共享纠缠和任意的非信号相关性。具体地说，当被模拟的信道是无噪声的，这减少到零错误的信道容量，由各种类别的非信令相关性的帮助。当资源信道是无噪声的，它的结果是在“逆”的问题，模拟一个有噪声的信道正是由一个无噪声的，相关性的帮助。在这两种情况下，不同的辅助相关性的权力之间的“一次性”分离展出。这种类型的最引人注目的结果是纠缠可以帮助零错误通信，与具有渐近消失的错误的通信的标准设置形成鲜明对比，其中纠缠根本没有帮助。在渐近的情况下，共享的随机性被证明是一样强大的任意非信令相关噪声信道模拟，这是不正确的渐近零误差容量。对于援助的任意非信令相关性，线性规划公式的容量和模拟推导出，前者是相等的（非零无辅助容量的信道），以反馈辅助零错误容量最初由香农推导出上限的无辅助零错误容量。最后，一种非信令辅助容量和模拟之间的可逆性观察，反映了著名的“反向香农定理”。
2010-10-29 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Channel Simulation and the Channel's Smooth Max-Information
我们研究了量子信道模拟的一般框架，即一个量子信道使用不同类的码模拟另一个量子信道的能力。首先，我们证明了半定规划给出了无信令辅助码下的最小模拟误差和单次量子模拟代价。其次，我们引入了信道的平滑最大信息，它可以看作是量子信道的互信息的一次性推广。我们提供了一个精确的操作解释的信道的平滑最大信息作为一次性量子模拟成本下无信令辅助码，这显着简化了信道模拟的研究，并提供了见解和边界的情况下纠缠辅助码。第三，我们推导出信道的平滑最大信息的渐近均分性质;即，它在独立同分布的渐近极限下收敛于信道的量子互信息。这意味着量子反向香农定理在无信号相关的存在。最后，我们探讨各种量子信道的模拟成本。
2019-10-01 quant-ph
Classical communication cost of a bipartite quantum channel assisted by non-signalling correlations
本文研究非信号关联辅助下双体量子信道的双向经典模拟成本，通过非信号超信道给出 one-shot 与渐近界、SDP表述及 seesaw 算法，并验证界的有效性与紧致性。
2025-05-11 quant-ph
The Quantum Reverse Shannon Theorem based on One-Shot Information Theory
量子反向香农定理指出，任何量子信道都可以通过无限量的共享纠缠和等于信道的纠缠辅助经典容量的经典通信量来模拟。在本文中，我们提供了一个新的证明这个定理，这是以前证明的贝内特，Devetak，哈罗，肖尔，和冬季。我们的证明有一个清晰的结构是基于两个最近的信息理论的结果：一次量子态合并和后选择技术的量子信道。
2011-09-21 quant-ph
Quantum channels from association schemes
本文提出了从缔合方案研究量子信道的方法。这是通过将方案的$(0,1)$ -矩阵解释为信道的Kraus算子来完成的。在单次零误差信息论的框架下，我们给出了相对非交换（混淆）图，或等价的图算子系统的各种独立数的界和封闭公式.我们使用伪循环结合方案作为一个例子。在这种情况下，我们表明，酉纠缠辅助的独立数增长至少二次方快，相对于矩阵的大小，比独立数。后一个参数由Beigi和Shor引入，作为单次香农容量的推广，类似于相应的图论概念。
2013-01-07 cs.IT math.IT quant-ph
Critical quantum metrology assisted by real-time feedback control
该研究用贝叶斯推断分析临界量子计量学，证明非自适应策略在有限先验下无法利用临界增强，并提出实时反馈控制的自适应策略可在少次测量和较大先验不确定性下实现亚散粒噪声精度。
2022-11-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
One-Shot Triple-Resource Trade-Off in Quantum Channel Coding
我们分析了一个任务，其中经典和量子信息同时通过一个嘈杂的量子信道进行通信，与有限数量的共享纠缠辅助。我们推导出直接和逆边界的一次容量区域，表示的光滑条件熵和容错。证明是基于随机部分解耦定理，这是一个推广的解耦定理。这两个边界匹配的渐近极限无限多次使用的无记忆通道，并与以前的结果由Hsieh和Wilde。各种通信任务的直接和逆界得到的推论，无论是一次性的和渐近的情况。
2023-02-11 quant-ph
Superadditivity of Zero-Error Capacity in Noisy Classical and Perfect Quantum Channel Pairs
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）；Department of Physics of Complex Systems, S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心复杂物理系）
该研究展示了在噪声经典和完美量子信道并行使用时，零误差容量的超加性现象，并揭示了量子优势源于Kochen-Specker上下文性。
2026-02-09 quant-ph
Entanglement-assisted tomography of a quantum target
我们研究了量子层析重建的效率，其中正在调查的系统（量子目标）是间接监测，通过观察量子探针的状态，已被散射的目标。特别是，我们专注于通过探测量子比特的一维散射，与海森堡型相互作用的量子比特的状态层析成像。通过直接评估相关的量子Cramér-Rao界限，我们比较了通过采用纠缠辅助策略所能获得的精度效率与当纠缠资源不可用时所能获得的精度效率。即使子散粒噪声的精度水平是无法达到的，我们表明，量子相关性发挥了重要作用的估计。还执行与通过量子目标的直接估计（不通过探针）可获得的准确度水平的比较。
2012-03-01 quant-ph
A Generalization of Kochen-Specker Sets Relates Quantum Coloring to Entanglement-Assisted Channel Capacity
本文介绍了Kochen-Specker（KS）集的两种推广：投影KS集和广义KS集。然后，我们使用投影KS集的特征色数严格大于量子色数的所有图。在这里，量子色数是通过基于图着色的非局部博弈定义的。我们进一步表明，从这两个量之间的分离的任何图，可以构建一个经典的通道，其中纠缠援助增加了一次性零错误容量。作为一个例子，我们展示了一个新的家庭的经典信道的指数增长。
2012-07-24 math.CO quant-ph
No-Signalling Assisted Zero-Error Capacity of Quantum Channels and an Information Theoretic Interpretation of the Lovasz Number
研究了无信号关联辅助下的量子信道的单次零差错经典容量，以及用无噪声经典信道精确模拟指定信道的逆问题.量子无信号相关性被视为两个输入和两个输出完全正的和保迹映射，具有强制设备不能发出信号的线性约束。这两个问题导致简单的半定方案（SDP），只依赖于克劳斯运营商空间的通道。特别是，我们证明了零误差经典模拟成本正是给定信道的Choi-Jamiolkowski矩阵的条件最小熵。零误差经典容量由一个看起来相似但不同的SDP给出;渐近零误差经典容量是这个SDP的正则化，一般来说我们不知道任何简单的形式。然而有趣的是，对于经典量子信道的类，我们表明，渐近容量是由一个更简单的SDP，这与阿拉姆哈罗提出的分数包装数的半定推广相一致。这最终导致著名的洛瓦兹$\vartheta$函数的操作解释的图形作为零错误的经典容量的图辅助量子无信号相关性，洛瓦兹数的第一个信息论解释。
2015-12-09 cs.IT math.CO math.IT
Inequalities and separations among assisted capacities of quantum channels
我们展示了离散无记忆量子信道，其量子容量由双向经典通信$Q_2$辅助，超过其无辅助的单次Holevo容量$C_H$。这些通道可以被认为具有数据输入和输出，以及部分影响的控制输入和部分揭示数据在从输入到输出的途中经历的一组酉演变中的哪一个的控制输出。信道被设计为使得数据的演变可以通过1）控制输出和2）与控制输入纠缠的参考系的经典协调处理来精确地推断，而不是单独从这些资源中的任一个来推断。因此，双向经典侧信道允许校正数据的噪声演化，从而大大增加容量。同一信道族提供了由经典反馈辅助的经典容量$C_B$和由经典反馈辅助的量子容量$Q_B$都超过$C_H$的示例。一个相关信道，其数据输入在与控制输入交互之前经历去相位，具有严格小于其$C_2$的经典容量$C=C_H$，该经典容量由独立经典通信辅助。
2004-06-14 quant-ph
One-shot quantum state exchange
量子态交换是两个用户在渐近设置中交换他们各自的量子信息的量子通信任务。在这项工作中，我们考虑一个一次性版本的量子态交换任务，其中用户持有初始状态的单个副本，他们通过纠缠辅助的本地操作和经典通信交换他们的初始状态的部分。我们首先推导出执行此任务所需的最小纠缠量的下限，并提供初始状态的条件，使协议成功的纠缠成本为零。基于这些结果，我们揭示了两个反直观的现象，在这个任务中，这使得它不同于传统的交换操作。一种是用户如何处理自己的对称信息以降低纠缠代价。另一个结果表明，在此任务之后，用户有可能获得额外的共享纠缠。
2019-05-29 quant-ph
Entanglement-assisted private communication over quantum broadcast channels
我们考虑量子广播信道上的纠缠辅助（EA）私人通信，其中有一个发送者和多个接收者。我们将接收者分为两个集合：解码集合和恶意集合。解码集和恶意集可以是不相交的，或者可以具有有限的交集。为了简单起见，我们说一方Bob可以访问解码集，另一方Eve可以访问恶意集，Eve和Bob都可以访问与Alice的预共享纠缠。该任务的目标是让Alice将经典信息可靠地传递给Bob并安全地对抗Eve，而Bob可以利用与Alice的预共享纠缠。在这个框架中，我们建立了一个下界的一次性EA私人容量。当存在将解码集合的状态映射到恶意集合的状态的量子信道时，这样的广播信道被称为降级。我们建立了一个上界的一杆EA私人容量方面的平滑的最小和最大熵，这样的渠道。在大量独立信道使用的限制下，我们证明了退化量子广播信道的EA私有容量由单字母公式给出。最后，我们考虑两个具体的例子退化的广播信道，并找到他们的能力。在第一个例子中，我们考虑的情况下，鲍勃的实验室的一部分是由夏娃妥协。我们表明，该协议的能力是由条件量子互信息的量子广播信道，因此，我们提供了一个操作的解释，动态对应的条件量子互信息。在第二个例子中，Eve和Bob可以访问广播信道的互斥输出集。
2018-08-08 quant-ph
Efficient quantum phase estimation with adaptive entanglement-assisted Hadamard test
School of Mathematical Sciences, Fudan University（复旦大学数学科学学院）；QICI Quantum Information and Computation Initiative, School of Computing and Data Science, The University of Hong Kong（香港大学计算与数据科学学院量子信息与计算倡议中心）；Shanghai Key Laboratory for Contemporary Applied Mathematics（当代应用数学上海市重点实验室）
提出自适应纠缠辅助Hadamard测试算法，通过迭代细化参考相位实现更强放大，抑制系统性偏差，以设备重启次数为成本度量，在近期量子处理器上高效估计高精度量子相位。
2026-10-02 quant-ph
Bounds on entanglement assisted source-channel coding via the Lovasz theta number and its variants
我们研究了零错误纠缠辅助源信道编码（边信息存在下的通信）。适应Beigi的技术，我们表明，这样的编码需要存在一组向量满足正交条件相关的适当定义的图形$G$和$H$。这样的向量存在当且仅当$\vartheta(\overline{G}) \le \vartheta(\overline{H})$，其中$\vartheta$表示Lovász数。我们也得到了类似的不等式的相关Schrijver $\vartheta^-$和Szegedy $\vartheta^+$数。这些不等式重现了几个已知的界，也导致了新的结果。我们提供了一个下界的纠缠辅助成本率。我们证明了纠缠辅助的独立数是有界的Schrijver数：$α^*(G) \le \vartheta^-(G)$。因此，我们能够反驳的猜想，一次性纠缠辅助零错误的能力是等于整数部分的Lovász数。Beigi引入了一个量$β$作为$α^*$的上界，并提出了是否存在$β(G) = \lfloor \vartheta(G) \rfloor$的问题。我们的回答是肯定的，并证明了一个相关量等于$\lceil \vartheta(G) \rceil$。我们证明了最近在Tsirelson猜想的背景下引入的一个量$χ_{\textrm{vect}}(G)$等于$\lceil \vartheta^+(\overline{G}) \rceil$。在附录中，我们调查…
2014-08-07 math.CO quant-ph
Semidefinite programming strong converse bounds for classical capacity
研究了量子信道中无信令（NS）和正部分转置保持（PPT）码辅助下的经典通信问题，给出了在给定传输速率下的最优成功概率和单次$ε$错误容量的半定规划（SDP）形式.在此基础上，我们得到了一般量子信道在纠缠辅助码和无辅助码下的改进的SDP有限块长逆界。此外，我们得到了两个SDP强逆界的经典容量一般量子信道：对于任何代码的速率超过任何两个界限的信道，成功的概率指数快速消失的信道使用的数量增加。特别是，应用我们的有效计算的界限，我们推导出一个改进的振幅阻尼通道的经典容量的上限。我们还建立了一类新的量子信道的经典和私有容量的强逆性质。最后，我们研究了零错误设置，并提供了有效的可计算的上界一般量子信道的单次零错误容量。
2018-07-12 quant-ph
Quantifying resource in catalytic resource theory
我们考虑一个一般的资源理论，允许使用免费资源作为催化剂。我们表明，在一个给定的状态中包含的“资源”的量，在渐近的情况下，等于该状态的资源的正则化的相对熵，然后产生一个简单的操作意义，这个数量。长期以来，任何资源理论都在寻找这样的答案，因为国家在信息处理任务中的有用性与国家一开始拥有的资源量直接相关。虽然我们需要在我们的资源理论框架中放置一些假设，但它仍然足够普遍，并且包括纠缠，相干性，不对称性，非均匀性，纯度，上下文，稳定剂计算的量子资源理论和随机性提取的经典资源理论作为特例。由于我们的资源理论框架包括纠缠理论，我们的结果还意味着为了擦除纠缠态中包含的所有纠缠而必须局部注入的噪声量等于纠缠的正则化相对熵，解决了[Groisman et al.，物理学修订版A。72：032317，2005]。在证明主要结果的过程中，我们还量化了在一次设置（其中只有一个状态的单个副本）中的状态中包含的资源量，根据平滑的最大相对熵。我们的一次性结果采用了最近开发的凸分裂引理技术。
2017-08-06 quant-ph
One-shot entanglement distillation beyond local operations and classical communication
我们研究了在不同量子操作下的一次性纠缠蒸馏任务，这些量子操作扩展了局域操作和经典通信（LOCC）的集合。建立一个一般的形式主义，它允许一个简单的比较，他们的确切可实现的性能，我们与这些类的操作下的蒸馏保真度与一个家庭的纠缠单调和蒸馏率与一类平滑熵量的基础上的假设检验相对熵。然后，我们精确地计算了几类量子态的一次性纠缠，并揭示了它们的操作中的许多简化。我们特别证明了任何纯态的$\varepsilon$ -错误单次可分离纠缠在从单向LOCC到保持分离性操作或保持状态集的部分正转置操作的所有操作下都是相同的，并且可以作为二次约束线性规划精确计算。我们建立了类似的操作等价的各向同性和最大相关状态的蒸馏，减少了相关数量的线性或半定的程序的计算。我们还表明，所有考虑的操作集实现相同的性能，在环境辅助的纠缠蒸馏从任何状态。
2019-10-14 math-ph math.MP quant-ph
Quantum-assisted tracer dispersion in turbulent shear flow
本文提出一种量子辅助生成算法，利用参数化量子电路生成湍流速度联合概率密度函数，并通过经典方法与真实量子设备验证，为量子计算机在复杂湍流输运参数化中的应用奠定基础。
2025-06-17 physics.flu-dyn quant-ph
