Realization of a binary-outcome projection measurement of a three-level superconducting quantum system
二元结果测量允许确定多能级量子系统是否处于某个状态，同时保持所有正交状态之间的量子相干性。在本文中，我们探讨了不同制度的色散读出的三能级超导量子系统耦合到一个微波腔，以实现二进制输出测量。通过对系统的第一和第二激发态设计相同的腔频移，我们实现了对基态的强投影二值测量，保真度为$94.3\%$ .与标准微波控制和低噪声参量放大相配合，该方案能够实现泄漏误差的量子非破坏检测，并可用于创建兼容的测量集，以揭示超导电路的上下文性质。
2016-08-18 quant-ph
Demonstration of optimal non-projective measurement of binary coherent states with photon counting
量子态鉴别是量子测量理论中的一个核心问题，其应用范围从量子通信到量子计算。用于状态鉴别的典型测量范例涉及最小错误概率或具有最小不确定结果概率的明确鉴别。或者，一个最佳的非决定性测量，一个非投影测量，实现最小的误差为一个给定的非决定性的概率。这种更一般的测量包括用于状态鉴别的标准测量范例，并且为量子信息和通信提供了更强大的工具。在这里，我们实验证明了最佳的非决定性测量的歧视二元相干态使用线性光学和单光子探测。我们的演示使用相干位移操作的基础上的干涉，单光子探测，和快速反馈，准备最佳的反馈策略的最佳非投影量子测量具有高保真度。这种广义测量使我们能够以最佳的方式从最小误差过渡到二进制相干态的明确测量。作为一种特殊的情况下，我们使用这个一般的测量来实现相位相干态的最佳最小误差测量，这是在平均功率约束下的通信的最佳调制。此外，我们提出了一种混合测量，利用二进制最佳的非决定性测量与顺序，明确的状态消除，实现更高的维度相干态的非决定性测量。
2022-07-25 quant-ph
Finite-size security proof of binary-modulation continuous-variable quantum key distribution using only heterodyne measurement
连续变量量子密钥分发（CV-QKD）具有与现有光通信技术兼容等诸多实用优势。使用外差测量的实现是特别有吸引力的，因为它消除了对远程本地振荡器对的主动锁相的需要，但是具有离散调制的CV QKD的完全安全性仅针对使用零差测量的协议被证明。在这里，我们提出了一个全外差CV-QKD协议与二进制调制，并证明其安全性对一般攻击的有限密钥制度。虽然用外差测量替换零差测量会天真地预期在速率-距离曲线中产生3 dB的惩罚，但我们的证明仅以1 dB的惩罚实现了关键速率。
2022-08-25 quant-ph
Device independent witness of arbitrary dimensional quantum systems employing binary outcome measurements
设备无关维见证（DW）是一种显着的方式来测试的尺寸的量子系统在一个测量和测量的情况下施加最小的假设的内部特征的设备。然而，随着维数的增加，实现数据仓库的主要障碍出现了由于许多结果量子测量的要求。在这篇文章中，我们提出了一个新的变种广泛研究的通信任务（随机访问码），并采取其平均收益的DW。所提出的DW适用于任意大的量子系统，只采用二进制结果测量。
2019-01-04 quant-ph
Optimal Binary Codes and Measurements for Classical Communication over Qubit Channels
我们提出了在一般噪声量子比特量子信道上优化二进制经典通信的构造性方法，包括错误概率和经典容量泛函。在表明最佳测量总是与正交投影相关联之后，我们通过相干向量表示构造了可实现的转移概率的参数化。然后，我们能够以一种可以通过标准，高效的数值算法解决的形式重写问题，并提供对解决方案形式的见解。
2014-01-08 quant-ph
Self-testing of binary Pauli measurements requiring neither entanglement nor any dimensional restriction
对于任何量子信息处理协议来说，表征从未知提供者接收的量子设备是重要的首要任务。自测试协议是为了在一组最小假设下从观察到的统计数据中验证量子分量而设计的。在这里，我们提出了一个自我测试协议，用于验证二进制泡利测量采用违反Leggett-Garg不等式。基于时间相关性的场景不需要纠缠，这是一种昂贵且脆弱的资源。此外，与以前提出的自我测试协议的准备和测量的情况下，我们的方法既不需要尺寸的限制，也不需要其他严格的假设类型的测量。我们进一步分析了这一迄今为止尚未探索的自我测试测量域的鲁棒性。
2021-05-25 quant-ph
Proposed experiment to test fundamentally binary theories
从根本上说，二元理论是非信号理论，其中许多结果的测量是通过从二元测量中选择来构建的。它们构成了量子理论的一个合理的替代方案，而且从未被任何实验直接证伪过。在这里，我们表明，从根本上二元理论是实验测试与目前的技术。为此，我们确定了一个可行的贝尔型实验对纠缠qutrits。此外，我们证明了，对于任何n，量子n-ary相关基本上不是（n-1）-ary。为此，我们引入了一个家庭的不平等，基本上（n-1）元理论，但违反量子n元相关。
2017-09-05 quant-ph
On compatibility of binary qubit measurements
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；University of Geneva（日内瓦大学）
本研究通过布尔超立方体函数及其傅里叶变换，完整几何表征任意有限无偏二元量子比特测量的联合可测量性，给出有偏情况必要条件，转化为紧导引不等式，提出二阶锥规划方法并证伪现有猜想。
2024-07-10 quant-ph
Near optimal discrimination of binary coherent signals via atom-light interaction
通过对原子态的非破坏性测量，研究了通过偶极耦合与相干态纠缠的弱相干态的鉴别。这样，测量和鉴别相干光态的问题就转移到寻找合适的原子-光相互作用和原子测量上。我们表明，该方案使我们能够达到一个错误的概率非常接近Helstrom的限制，最终的量子极限区分二进制量子态，通过简单的Jaynes-Cummings相互作用场和辅助优化的光原子耦合和投影测量的原子状态。此外，由于测量对于光状态是非破坏性的，因此可以通过随后的测量从测量后的光状态中提取通过一次测量未检测到的信息。
2018-04-19 quant-ph
Quantum teleportation of cat states with binary-outcome measurements
针对标准连续变量隐形传态在部分平台不适用的问题，提出基于分束器操作和二元结果测量的猫态量子隐形传态协议，适用于多种平台，多次测量可获近完美保真度并讨论了最优参数。
2025-08-22 quant-ph
Optimal quantum state discrimination via nested binary measurements
提出了一种计算任意N个量子态的最佳鉴别成功概率的方法，该方法基于任意N个结果的测量分解为嵌套的两个结果的测量序列.通过这种方式，可以在连续的步骤中执行测量算子的优化，首先优化最深嵌套级别处的二进制测量，然后移动到更高级别处的二进制测量。在第一步优化之后，我们得到了最大成功概率的解析表达式，并在量子比特的N= 3，4个状态的特定情况下检查了其形式。在这种情况下，与以前的建议不同，我们能够提供一个紧凑的表达式的成功概率的任何一组状态，其数值优化是直接的，从而获得的结果突出了一些鲜为人知的特点的歧视问题。
2017-01-11 quant-ph
Two-sequential Conclusive Discrimination between Binary Coherent States via Indirect Measurements
最近在Loubenets和Namkung [arXiv：2102.04747]中引入的$N$ -顺序结论性状态鉴别的一般场景可以提供在存在噪声的情况下可实现的多体量子通信。在本文中，我们提出了一个新的实验方案，通过Jaynes-Cummings相互作用模型中的间接测量实现二元相干态之间的顺序结论性区分。我们发现，如果平均光子数小于1.6，则对于我们的两个顺序状态鉴别方案，最佳成功概率大于Fields，Varga和Bergou [2020，IEEE Int. Conf. Quant.工程补偿]。我们还证明了，如果平均光子数几乎等于1.2，那么最佳成功概率几乎接近Helstrom界。
2021-06-28 quant-ph
Entanglement swapping for generalized non-local correlations
我们考虑一组黑盒子的纠缠交换的模拟，这些黑盒子具有与相对论一致的最一般的非定域关联（包括比量子理论中任何可达到的关联都强的关联）。在尝试纳入这一现象，我们考虑扩大对象的空间，不仅包括相关的盒子，但“耦合器”，这是一个类似的盒子的测量纠缠本征态在量子理论。令人惊讶的是，我们发现，没有耦合器存在两个二进制输入/二进制输出盒，因此，没有类似的纠缠交换这样的盒子。
2005-08-16 quant-ph
All the self-testings of the singlet for two binary measurements
自测试是指仅基于所观察到的输入-输出统计来唯一地（直到局部等距）表征量子设备中包含的状态和测量的可能性。在两个量子比特单态的基本情况下，自测试已经不是唯一的：两个已知的标准（CHSH不等式的最大违反和Mayers-Yao相关性）是不等价的。不知道有多少标准。在本文中，我们发现了一整套标准的理想自我测试的单重态的两个测量和两个结果的每一边：它符合所有的极值点的量子集，可以通过测量单重态。
2016-02-26 quant-ph
Efficient correlation-based discretization of continuous variables for annealing machines
Saitama University（埼玉大学）；Fujitsu Limited（富士通有限公司）；DXR laboratory Inc.（DXR实验室有限公司）
专门用于组合优化问题的退火机器已经开发出来，一些公司提供使用这些机器的服务。这种专用机器只能处理二进制变量，其输入格式是二次无约束二进制优化（QUBO）公式。因此，离散化是必要的，以解决问题的连续变量。然而，有一个严格的限制，对这种机器的二进制变量的数量。虽然在以前的研究中的简单的二进制扩展需要许多二进制变量，我们需要减少这样的变量的数量在QUBO公式由于约束。我们提出了一种离散化方法，涉及使用连续变量的相关性。我们数值计算表明，所提出的方法减少了必要的二进制变量的数量在QUBO制定没有显着损失的预测精度。
2023-01-18 cs.LG quant-ph
A synchronous game for binary constraint systems
最近，W.斯洛夫斯特拉证明了量子关联的集合不是封闭的。通过给出一个具有完美量子近似策略但不具有完美量子策略的同步博弈的例子，证明了同步量子关联的集合不是封闭的，这就隐含了他的结果.我们还展示了一个图的量子独立数和量子近似独立数是不同的。我们证明了同步量子近似关联和同步量子空间关联的新特征。我们解决了Dykema和第二作者的同步逼近问题，这产生了一个新的等价的Connes的嵌入问题的同步相关。
2017-07-04 math.OA quant-ph
Quantum interferometry with binary-outcome measurements in the presence of phase diffusion
在量子增强干涉测量中，最佳的测量方案和有效的数据处理是非常重要的。在这里，我们证明，对于一般的二进制结果测量，最简单的数据处理的基础上反转的平均信号可以饱和的Cramér-Rao界。该想法通过二元结果零差检测、奇偶光子计数（即，奇偶检测）和零-非零光子计数，这些方法在相干光马赫-曾德尔干涉仪中实现了超分辨干涉条纹和散粒噪声限制的灵敏度。在这些二元结果测量相扩散的作用进行了研究。我们发现，扩散降低条纹分辨率和可实现的相位灵敏度。我们的分析结果证实，零-非零计数可以产生比奇偶校验检测的灵敏度稍好，如在最近的实验中所示。
2014-07-09 physics.optics quant-ph
Super-resolution and super-sensitivity of quantum LiDAR with multi-photonic state and binary outcome photon counting measurement
本文提出以多光子态作为马赫-曾德尔干涉仪量子LiDAR的输入态，结合二元结果光子计数测量，在无损耗和有损耗条件下均实现了超越相干态和偶相干叠加态的分辨率与相位灵敏度增强，展示了MPS作为量子传感非经典资源的潜力。
2024-04-03 physics.optics quant-ph
Robust Measurement for the Discrimination of Binary Coherent States
区分两个非正交状态是安全有效通信的基本要素。非正交相干态的量子测量可以增强信息传输，超越传统技术的限制。我们展示了一种基于优化的单次测量与光子数分辨（PNR）检测有限数分辨率的二进制状态歧视的战略。该策略实现了对噪声和缺陷的高度鲁棒性，同时可扩展到高速率，并且原则上允许在实际情况下超过量子噪声限制（QNL）。这些特征使得该策略与高带宽通信和量子信息应用固有地兼容，从而在现实条件下提供优于QNL的优势。
2018-07-13 physics.optics quant-ph
Lower Bounds on the Communication Complexity of Binary Local Quantum Measurement Simulation
我们考虑通信复杂性场景下的量子测量的经典模拟问题。Regev和Toner（2007）提出了一种2比特协议，该协议模拟了由任意状态上的二元投影量子测量产生的一个特定的关联函数，并且特别地不保持局部平均值。模拟其他关联函数使用有界通信的协议，或保持本地平均值的问题，已被提出作为一个开放的。在本文中，我们解决它的负面影响：我们表明，任何这样的协议必须有无限的通信执行的一些子集。特别是，我们表明，对于任何协议，存在输入的随机变量描述的通信位数具有任意大的方差。
2013-10-08 cs.IT math.IT quant-ph
Indirect Measurement for Optimal Quantum Communication Enhanced by Binary Non-standard Coherent States
众所周知，Helstrom束缚可以通过推广相干态的形式来改进。因此，设计一种能达到改进的Helstrom束缚的量子测量对新型量子通信具有重要意义。在这篇文章中，我们分析表明，改进的Helstrom限制可以实现由正交的非标准薛定谔猫态的投影测量。此外，我们数值计算表明，改进的Helstrom界限几乎可以实现的Jaynes-Cummings模型的基础上的间接测量。由于Jaynes-Cummings模型描述了光与二能级原子之间的相互作用，我们强调本文中考虑的间接测量具有实验实现的潜力。
2021-12-04 math-ph math.MP quant-ph
Robust Self-Testing of Multiqudit Supersinglet Slater States via Constant Number of Binary Measurements
本文提出首个仅需每个观测者常数数量二值测量的多qudit真正纠缠态自测试方案，可对奇数维Slater态实现鲁棒自测试，并给出偶数维的适配版本，显著降低实验复杂度。
2025-08-21 math-ph math.MP quant-ph
