Partial-state fidelity and quantum phase transitions induced by continuous level crossing
全局态保真度不能表征连续能级交叉引起的量子相变，因为它在每个交叉点附近都是坍缩的。本文以各向同性Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型和反铁磁一维Heisenberg模型为例，说明了部分态保真度可以作为这种能级交叉QPT的信号。扩展到热力学极限，我们引入了部分态保真度磁化率，并研究了它的标度行为。部分态保真度磁化率的最大值类似于LMG模型的$N$和海森堡模型的$N^3$。
2008-05-28 quant-ph
Bounding entanglement dimensionality from the covariance matrix
该研究推广了协方差矩阵准则以界定两体系统纠缠的施密特数，适用于测量受限的多体系统，推导出的简洁准则比保真度方法检测范围更广，可为冷原子系统高维纠缠实验检测提供支持。
2024-01-21 quant-ph
Partial coherence and quantum correlation with fidelity and affinity distances
任何物理学理论的一个基本任务是以一种有意义的方式量化某个物理量。在本文中，我们证明了保真度距离和亲和距离满足强收缩性，相应的资源量词可以用来刻画一个大类的资源理论。在“自由态”的凸性和“选择性自由操作”下自由态的封闭性两个假设下，我们的资源理论一般框架包括纠缠、相干、部分相干和叠加等量子资源理论。在部分相干理论中，我们证明了二分态的保真度部分相干等于混合量子态鉴别（QSD）任务的最小错误概率，反之亦然，这补充了[Xiong and Wu，J. Phys. A：Math. Theor. 51，414005（2018）]。我们还计算了$(2,n)$二分X态的保真度部分相干性的解析表达式。最后，我们在部分连贯理论的框架下研究了关联连贯。我们表明，部分相干的二分态，相对于一个子系统的本征基，实际上是量子相关的措施。
2019-01-15 quant-ph
Optimal partial estimation of quantum states from several copies
我们推导了在N个相同的量子比特上进行部分测量后，平均估计保真度和量子比特态的平均保真度之间的最佳折衷的解析公式。我们还推测解析表达式的最佳保真度权衡的情况下，部分测量N个相同的副本的d-水平系统。
2006-06-13 quant-ph
Quantum Gate Fidelity in Terms of Choi Matrices
利用Choi矩阵计算和比较了量子信道的量子门保真度，得到了新的结果。我们扩展了最近的工作，表明存在非对偶对的量子信道具有相等的门保真度，通过提供一个明确的表征所有这样的通道。我们使用我们的表征表明，当维度为2（或3，在稍强的假设下）时，两个通道的门保真度相等，当且仅当它们的差等于一些酉映射及其对偶的差--当维度为4或更大时，这一事实已被证明是错误的。我们还提出了一个公式的最小门保真度的通道中的一个很好的研究规范的压缩其Choi矩阵。因此，接下来有几种新的方法来限制和近似最小门保真度，包括一个简单的半定程序来计算量子比特通道。
2011-11-07 quant-ph
Bounding quantum capacities via partial orders and complementarity
量子容量是众所周知的难以计算的基本量，并且可以表现出令人惊讶的特性，例如超可加性。因此，大量的文献致力于寻找这些能力的紧密和可计算的界限。通过对量子信道的量子容量和私有容量以及量子态的单向可解纠缠和私有密钥等几个容量的操作性上界，我们增加了一个新的观点.这些界限通常是用涉及补充信道或状态的容量数量来表述的。作为获得这些界限的工具，我们讨论了量子信道和态的偏序，例如噪声较小和能力较大的序。我们的界限有助于进一步了解不同的能力之间的相互作用，因为他们给操作的限制，超加性和能力之间的差异，在信息理论性质的互补通道或状态。它们也可以被用来作为一种新的方法，对数字边界的能力，讨论了一些例子。
2022-02-23 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Process Fidelity Bounds from Sets of Input States
我们研究了量子过程保真度的边界问题，给出了目标态和过程对一组纯输入态的作用之间的保真度的边界。我们制定的问题作为一个半定规划，并证明凸的最小过程保真度作为输出状态的误差的函数。我们的特点所需的条件，唯一地确定一个过程中没有错误的情况下，并推导出一个下界，其保真度的限制，小错误的任何一组输入状态满足这些条件。然后，我们考虑一组输入状态的一维投影形成一个对称的正算子值测度（POVM）。我们证明了这样的集合的最小保真度是有界的平均输出状态误差的线性函数。最小非正交对称POVM包含$d+1$态，其中$d$是希尔伯特空间维数。我们的界限适用于这些国家提供了一个有效的方法来估计的过程保真度，而不使用全过程层析成像。
2018-05-11 quant-ph
A lower bound on the fidelity between two states in terms of their Bures distance
保真度是量子信息理论中一个基本的、普遍存在的概念。Fuchs-van de Graaf不等式处理上下边界保真度。本文给出了两态之间量子保真度的一个下界。
2014-08-11 math-ph math.MP quant-ph
A lower bound on the fidelity between two states in terms of their trace-distance and max-relative entropy
保真度是量子信息理论中一个基本的、普遍存在的概念。Fuchs-van de Graaf不等式处理上下边界保真度。本文根据两态的迹模距离和最大相对熵给出了两态间量子保真度的一个下界。
2014-12-02 math-ph math.MP quant-ph
Telecloning of qudits via partially entangled states
利用部分纠缠纯态作为量子信道，研究了$d$维纯量子态的量子遥克隆过程。这个过程有效地混合了最佳通用对称克隆和量子隐形传态。结果表明，它是可能的，以概率的方式使用明确的状态歧视和量子态分离计划实现通用的对称telecloning。它也表明，其他策略，如最小误差歧视，导致减少的副本的保真度和某些部分纠缠的最大施密特秩的纯态导致的平均遥克隆保真度总是高于最佳保真度的测量和制备的量子态。我们还讨论了非最大施密特秩的部分纠缠纯态的情况。这里给出的结果对于任意维数的单个输入量子态的任意数量的副本都是有效的。
2017-12-02 quant-ph
Experimental Quantum Cloning with Prior Partial Information
当关于待克隆的状态的先验部分信息可用时，它可以以比通用量子克隆更高的保真度被克隆。我们利用核磁共振技术，通过报道第一个实验性的最优量子态依赖克隆，实验验证了克隆保真度和先验信息之间的这种有趣的关系。我们的实验可能进一步对许多量子信息处理协议产生重要影响。
2004-05-17 quant-ph
Fidelity Between Partial States as Signature of Quantum Phase Transitions
介绍了量子相变的部分态保真度方法。我们考虑一个超导晶格与磁性杂质插入在其中心，并期待在部分（无论是一个网站或两个网站）量子态之间的保真度。在量子相变点附近，我们观察到对应于杂质位置及其附近的两个单点部分态之间的保真度突然下降。在两个位置状态的情况下，只要两个电子位置中的一个位于杂质处，而另一个位于晶格中的其他位置，保真度就揭示了过渡点。我们还确定了乌尔曼混合状态的几何相位，最近引入的热相变线附近的系统状态本征矢量的结构变化的研究，并发现它是平凡的，无论是一个和两个网站的部分状态，除了当一个电子网站是在杂质。这意味着系统的部分状态本征向量并不显著地有助于增强的状态可重构性在该量子相变的点周围。最后，我们使用保真度分析的总金额内包含的相关性的复合系统，表明，即使是最小的两个网站的状态，它的特点是在附近的量子相变点的突然定量变化。
2007-08-26 cond-mat.str-el quant-ph
End-to-End Fidelity and Rate Analysis for Zero-Added-Loss Multiplexing
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文针对基于光谱岛的零附加损耗复用（ZALM）开展端到端保真度与速率分析，涵盖多类损耗，以解决传统方案的效率-保真度权衡问题。
2026-10-14 quant-ph
Experimental estimation of quantum discord for polarization qubit and the use of fidelity to assess quantum correlations
我们解决了由一对偏振量子比特组成的系统的熵量子不和谐的实验测定。我们比较了全部和部分断层扫描的结果，发现这两个决定是统计上兼容的，部分断层扫描导致去极化状态的不和谐值较小。尽管事实上，我们的国家很好地描述，在保真度方面，由家庭的去极化或相位阻尼状态，他们的熵不和谐可能是很大的不同，从这些类别的状态预测，这样，没有可靠的估计程序超出层析成像可以有效地实施。我们的结果，加上缺乏一个通用的两量子比特状态的熵不和谐的解析公式，表明量子不和谐的估计是一个固有的噪声过程。此外，我们质疑使用保真度作为品质因数来评估量子相关性。
2013-05-21 quant-ph
Easier randomizing gates provide more accurate fidelity estimation
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Photonic Inc.（光子公司）；Keysight Technologies Canada（是德科技加拿大公司）；Department of Physics, University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Applied Math and Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Lab（劳伦斯伯克利国家实验室应用数学与计算研究部）；Quantinuum；Keysight Technologies Canada Inc.（是德科技加拿大公司）
本研究通过实验和理论分析，展示了使用单量子位泡利门进行随机化能有效减少系统误差，提高量子门保真度估计的准确性。
2025-12-31 quant-ph
Bounding the Sample Fluctuation for Pure States Certification with Local Random Measurement
本文研究基于随机局域Haar测量的纯态认证方案，推导出与具体估计器无关的样本涨落界限，揭示算符复杂度与量子算法效率的内在关系，并指出长程纠缠纯态局域认证的根本障碍。
2024-10-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Simple proof of the quantum benchmark fidelity for continuous-variable quantum devices
连续变量量子隐形传态和存储器的实验成功标准是对于高斯分布的相干态集，超过经典的测量和准备方案所达到的平均保真度的极限。我们提出了一个简单的证明的经典极限的基础上熟悉的概念的状态通道的对偶性和部分换位。本方法使我们能够产生一个量子域标准与一组给定的测量结晶度。
2011-04-06 quant-ph
Average fidelity between random quantum states
本文分析了混合量子态空间中各种概率测度：Hilbert-Schmidt测度、Bures（统计）测度、纯态空间上部分迹诱导的测度和自然测度下N维随机密度矩阵之间的平均保真度。在某些情况下，明确的概率分布的保真度。所获得的结果可用于衡量量子信息处理方案的质量。
2004-12-02 quant-ph
Fidelity threshold for long-range entanglement in quantum networks
我们提出了一种在有噪声的量子网络中产生长程纠缠的策略。我们考虑一个立方晶格，它的键是两个量子比特的部分纠缠混合态，量子操作可以完美地应用在节点上。与为一维或二维规则晶格设计的协议相反，我们发现，如果键的保真度高于临界值，则可以在任意距离的量子比特之间创建纠缠，而与系统大小无关。因此，我们证明了本地资源的恒定开销，加上有限保真度的连接，足以在嘈杂的网络中实现长距离量子通信。
2010-01-18 quant-ph
High-fidelity all-microwave CZ gate with partial erasure-error detection via a transmon coupler
RIKEN Center for Quantum Computing（理化学研究所量子计算中心）；The University of Tokyo（东京大学）；Inamori Research Institute for Science（稻盛科学研究所）
本文提出并实验演示了一种基于固定频率 transmon 耦合器和多路径耦合的全微波 CZ 门方案，通过色散频移诱导几何相位实现高保真门操作，同时抑制残余 ZZ 相互作用，并利用门后耦合器状态测量实现部分擦除错误检测，以支持擦除感知的量子纠错。
2025-11-09 quant-ph
A high-fidelity noiseless amplifier for quantum light states
噪声是克隆或放大任意量子态的代价。与线性相位不敏感放大器相关的量子噪声只能通过放松确定性操作的要求来避免。在这里，我们提出了实验实现的概率无噪声线性放大器，能够放大相干态的最高水平的有效增益和最终状态保真度曾经达到。这种高保真放大方案基于光子加法和减法的序列，其特征在于显著的放大和低失真，通过增强部分重叠的量子态之间的区分或通过恢复在有损信道上传输的信息，可以成为量子通信和计量学的必要工具。
2010-04-20 quant-ph
Low-Depth and Noise-Resilient Quantum State Preparation for Partial Differential Equations via Virtual Rz
Nikon Corporation（尼康公司）
针对NISQ和早期FTQC硬件，提出了支持虚拟Rz的低深度量子态制备电路，可实现高理想与噪声保真度，优于精确态制备基线。
2026-08-19 quant-ph
Process fidelity estimation of linear optical quantum CZ gate: A comparative study
我们提出了一个系统的比较不同的方法的保真度估计的线性光量子控制Z门实现的双光子干涉的部分偏振分束器。我们已经利用了一个线性保真度估计的基础上的蒙特卡罗抽样技术，以及一个非线性估计的基础上极大似然重建的一个完整的量子过程矩阵。此外，我们还计算了由两个相互无偏基的平均量子态量子数决定的量子门保真度的下限。为了探测各种制度的操作的门，我们引入了一个可调延迟线之间的两个光子。这使我们能够从高保真操作转移到光子变得可区分的状态，并且该方案的成功概率显着取决于输入状态。我们详细讨论了可能影响门保真度估计的系统效应。
2014-03-19 quant-ph
"Partial" Fidelities
对于d维的有限维希尔伯特空间上的密度算子对，ω，ρ，我称k-保真度为|ω ^1/2 ρ ^1/2|. k-曲率在ω，ρ中是共同凹的。这遵循将它们表示为线性函数上的infima。对于k = 0已知的属性的保真度和转移概率再现。偏序等价性刻画了以自然方式偏序的等价类。
2000-03-27 math-ph math.MP quant-ph
Efficient experimental estimation of fidelity of linear optical quantum Toffoli gate
提出了N比特控制Z门量子过程保真度的一个有效可测下界。这个界限是由N个部分共轭乘积基的平均输出态密度决定的。我们的方法的一个明显的优势是，只有与产品状态的结晶需要测量，同时保持测量的总数远远小于什么是必要的全量子过程层析成像。作为应用，我们用这种方法对三量子比特线性光量子Toffoli门的量子过程保真度F进行了实验估计，发现F>=0.83。我们还通过从输入的乘积态制备GHZ型三量子比特纠缠态证明了门的纠缠能力。
2013-10-16 quant-ph
Permutation Invariant Optimization Problems in Quantum Information Theory: A Framework for Channel Fidelity and Beyond
University of Cambridge（剑桥大学）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）
本文提出利用排列不变性减少量子信息中半定规划指数缩放问题的计算方法，通过Schur-Weyl对称性建立优化框架，并用于计算信道保真度的高效下界，提出对称seesaw算法及开源Python包。
2026-04-29 quant-ph
Recovering quantum information through partial access to the environment
我们调查的可能性，纠正错误发生在一个多部系统通过反馈机制，获取信息的部分访问环境。当处理相关误差时，这种部分控制方案可能是有用的。事实上，在这种情况下，收集本地信息就足以决定执行哪种全局恢复。然后，我们将该方案应用于去偏振和相关误差，并通过纠缠保真度来量化其性能。
2011-01-19 quant-ph
Experimental continuous variable cloning of partial quantum information
量子变换的保真度与待变换状态的先验部分信息密切相关。我们说明了这个有趣的一点，提出并证明了优越的克隆相干态与先前的部分信息。更具体地说，我们提出了两个简单的变换，高斯假设下最佳克隆对称高斯分布的相干态以及相干态与已知的相位。此外，我们实现了第一次接近最佳的状态依赖克隆计划依赖于简单的线性光学和前馈。
2008-05-02 quant-ph
Qumode-Based Quantum Image Storage with Entropy-Guided Frame Indexing and Fidelity-Preserved Retrieval
本文提出一种基于连续变量光子系统与qumode的量子图像存储框架，利用delta演化机制和冯·诺依曼熵引导帧索引实现高效存储与可扩展检索，并通过Strawberry Fields仿真验证了保真度保持特性。
2025-07-04 quant-ph
Hacking Quantum Networks: Extraction and Installation of Quantum Data
我们研究了量子黑客问题，这是从量子网络中提取量子信息并将其安装在仅部分访问的量子网络上的过程。这个问题概括了当代物理学的一个中心话题--从经历混乱动力学的系统中恢复信息，例如黑洞研究中的Hayden-Preskill协议。我们发现，一个适当的准备部分纠缠探测态通常可以超过一个最大纠缠的量子黑客。此外，我们证明，找到一个最佳的解码器，这个更强的任务是等价的海登-普雷斯利类型的协议，并提供大型网络的最佳黑客保真度的分析公式。在两个用户的情况下，鲍勃试图破解爱丽丝的数据，我们发现，最佳保真度增加与鲍勃的黑客空间相对于爱丽丝的用户空间。然而，如果第三方中立方Charlie同时访问计算机，则针对Alice的最佳黑客保真度会随着Charlie的用户空间维度而下降，从而在没有经典攻击的情况下，在高维多用户场景中使有针对性的量子黑客无效。当应用于黑洞信息问题时，有限的黑客保真度意味着黑洞作为信息镜的反射率衰减。
2021-06-18 quant-ph
Effects of partial measurements on quantum resources and quantum Fisher information of a teleported state in a relativistic scenario
在自由狄拉克场模所经历的Unruh效应存在的情况下，我们讨论了单量子位和双量子位量子态的隐形传态，这些量子态由权参数$θ$和相位参数$ϕ$表示。研究了部分测量（PM）和部分测量反转（PMR）对隐形传态的量子资源（QR）和量子费舍尔信息（QFI）的影响.特别是，我们讨论的QFI，量子相干性（QC），以及相对于PM和PMR强度的保真度的最佳行为，并检查Unruh噪声对最佳估计的影响。研究发现，在单比特情形下，相位参数的最优估计发生时的PM（PMR）强度，与单比特态的隐形传态保真度和质量控制达到最大值时的PM（PMR）强度相同.另一方面，将结果推广到两量子比特的隐形传态，我们发现在两量子比特的隐形传态中，权重参数中的编码信息比单量子比特的隐形传态更好地抵抗Unruh噪声。然而，提取编码在相位参数中的信息在单量子比特隐形传态中比在两量子比特隐形传态中更有效。
2020-05-11 quant-ph
Bridging quantum and classical computing for partial differential equations through multifidelity machine learning
Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
通过多保真度机器学习校正量子计算的低保真度结果，提升偏微分方程求解的准确性与实用性
2025-12-04 cs.LG quant-ph
Decoherence time maximization and partial isolation for open quantum harmonic oscillator memory networks
本文研究开放量子谐振子网络作为量子存储器，通过优化直接能量耦合参数最大化退相干时间，并利用屏蔽系统实现部分隔离以延长高保真下的存储时长。
2025-03-26 cs.SY eess.SY math.OC
