Negativity vs. Purity and Entropy in Witnessing Entanglement
在这项工作中,我们表明,虽然所有措施的混合可以用来见证纠缠,所有这样的纠缠态必须有一个负的部分转置(NPT)。虽然在高维情况下计算部分转置的负性是很好的,但它依赖于知道完整的量子态,而这并不需要知道完整的量子态。为了解决这个问题,我们比较了不同尺度的联合量子态的均匀集合的混合性的不同措施,以衡量他们在见证纠缠的相对成功。在这样做的时候,我们发现,比较联合和边缘纯度是压倒性的更成功地在高维识别纠缠比比较联合和边缘冯诺伊曼熵,尽管需要更少的资源。最后,我们展示了我们的结果如何影响相关性和纠缠以及相关证人之间的基本关系。
2022-06-27 quant-ph
Classifying, quantifying, and witnessing qudit-qumode hybrid entanglement
最近,出现了几种量子信息的混合方法,它们同时利用连续变量和离散变量的方法和资源。本文研究了有限维离散变量量子系统和无限维连续变量量子系统之间的二体混合纠缠。提出了一个分类方案,导致纯混合纠缠态,混合混合纠缠态(有效地支持一个整体的有限维希尔伯特空间),和所谓的真正的混合纠缠态(那些不能描述在一个整体的有限维希尔伯特空间)之间的区别。每个政权的状态的例子和纠缠见证以及量化进行了讨论。特别是,使用热光子噪声通道的通道图,我们发现真正的混合纠缠自然发生在物理上重要的设置。最后,扩展从二体到多体混合纠缠被认为是。
2012-08-06 quant-ph
Entanglement Witnessing for Lattice Gauge Theories
纠缠在现代量子多体物理学中扮演着核心角色。然而,对于格点规范理论来说,它的证明仍然极具挑战性。一个关键的困难来自于规范理论的局部规范约束,它将整个希尔伯特空间分成由不同超选择规则表征的子空间的直和。在这项工作中,我们发展的理论框架的纠缠见证格点规范理论,考虑到这种微妙的。我们以2+1维的$\mathrm{U}(1)$格点规范理论为例说明了这一概念,其中既有动力学费米子物质,也有动力学费米子物质。由于这个框架避免了昂贵的状态断层扫描,它打开了一扇大门,以节省资源的认证纠缠在理论研究以及实验室量子模拟的规范理论。
2022-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Perspective on witnessing entanglement in hybrid quantum systems
混合量子系统旨在结合不同物理系统的优点,并产生新的量子器件。特别是,超导电路和固态晶体中自旋的混合组合是探索许多量子电动力学问题的通用平台。最近,金刚石中的氮空位中心自旋通过超导总线的远程耦合被证明。然而,一个严格的实验测试的量子性质的这种混合系统,特别是纠缠仍然失踪。我们回顾了产生和检测纠缠的理论思想,并提出了我们自己的方案来实现这一点。
2021-09-16 quant-ph
Efficient nonlinear witnessing of non-absolutely separable states with lossy detectors
纠缠态无疑是各种量子信息处理任务中不可或缺的一部分。另一方面,从资源理论的角度来看,在任何全局幺正操作下都不能纠缠的绝对可分态是无用的,因此识别非绝对可分态可能是设计量子技术的重要问题。在这里,我们报告说,非线性证人运营商提供了显着的改进,在检测非绝对可分离的状态,其线性类似物,通过调用在各个维度的状态的例子。我们还解决了关闭检测漏洞的问题,并找到了检测器的临界效率,在此之上,没有假的非绝对可分(非绝对正部分转置)状态的检测是可能的。
2021-05-13 quant-ph
Witnessing Quantum Incompatibility Structures in High-Dimensional Multimeasurement Systems
针对高维多测量场景中复杂量子不相容结构难以见证的问题,提出改进的量子态判别协议,通过分解相容结构并利用噪声鲁棒性界定不相容性,推导出理论界限并实验验证了其在量子导引等领域的应用。
2024-11-16 quant-ph
Witnessing Magic with Bell inequalities
本研究揭示了量子计算资源magic与Bell不等式间的意外关联,证明定制化Bell不等式可作为magic的见证量,为表征magic提供新途径,也连通了设备无关框架与量子计算资源理论。
2025-03-24 quant-ph
Incoherent witnessing of quantum coherence
理论和实验研究表明,量子相干性与光伏和捕光复杂分子系统的性能相关。然而,关于我们可以对这种系统中的一致性所作的陈述的有效性,存在着模糊性。在这里,我们分析了在量子系统中的相干检测的一般程序,并显示了检测量子系统的初始相干性时,输入和输出的探测状态是完全不相干的反直觉的现象。我们的分析产生的必要和充分条件,有效的索赔直接无法访问的系统的一致性。我们进一步提供了一个原理证明协议,使用纠缠探针来检测满足这些条件的量子相干性,并讨论其检测相干性的潜力。
2021-08-06 physics.chem-ph quant-ph
Entanglement witnessing and quantum cryptography with non-ideal ferromagnetic detectors
我们从理论上研究了在输运实验中利用非理想铁磁接触探测电子自旋的量子纠缠。我们使用一个指定的纠缠见证,并找到一个最小的自旋极化$η> 1/\sqrt{3} \approx 58 %$证明自旋纠缠。这比用$η> 1/\sqrt[4]{2}\approx 84%$检验贝尔不等式的普遍存在的方法要严格得多。此外,我们讨论了退相干和噪声对纠缠检测的影响,并将所提出的框架应用于一个简单的量子密码协议。我们的结果是直接适用于各种各样的实验。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Witnessing Multipartite Entanglement without Entanglement Witness Operators
量子力学预言了复合系统之间存在的相关性--多体纠缠(ME)--虽然令我们的物理直觉感到困惑,但却使经典世界中无法获得的技术成为可能。尽管如此,仍然没有有效的一般方法来理论上量化和实验检测ME。在这里,我们提出了一个新的范例的基础上测量的统计响应的量子系统的集体参数演化。作为一个主要的区别与当前的方法的基础上实施的纠缠见证运营商,我们见证ME不依赖于测量效率或断层重建的量子态。该协议只需要对任意数量的参与方进行两次设置。为了说明它的用户友好性,我们证明ME在不同的实验中与离子和光子通过分析发表的数据保真度vibrations和平均观测值。
2016-03-01 quant-ph
A nonlocal game for witnessing quantum networks
非定域博弈作为纠缠非定域性的一种新的证明,在各个领域都有着重要的意义。已知的非局域博弈或等价的线性贝尔不等式只适用于单纠缠的贝尔网络。本文的目标是提出一个统一的方法来构建网络场景中的合作博弈。首先,我们提出了一个有效的方法来构建许多多部游戏从任何图。主要思想是基于纠缠的量子网络的图形表示。通过给出一个简单的充要条件,进一步说明了这些具有量子优势的图形博弈。图形游戏意味着由EPR态组成的一般量子网络的非定域性的第一个线性测试。它还允许生成超越知名CHSH游戏的新实例。我们的结果在量子网络,贝尔理论,计算复杂性和理论计算机科学中有有趣的应用。
2019-11-09 quant-ph
Ultrafine Entanglement Witnessing
纠缠见证对于有效的量子纠缠认证是无价的,而不需要昂贵的量子态层析成像。然而,标准的纠缠见证需要多次测量,由于实验的不完善,其界限可能难以捉摸。在这里,我们介绍和演示了一种新的纠缠检测程序,无缝,轻松地提高了任何标准的见证程序,通过使用额外的可用信息,收紧见证界限。此外,通过放宽对证人运营商的要求,我们的方法消除了一般需要的困难任务证人分解成本地可观的。我们实验证明纠缠检测与我们的方法使用一个可分离的测试运营商和一个简单的固定的测量设备,每个代理。最后,我们表明,该方法可以推广到高维和多方的情况下,与党的数量线性缩放的复杂性。
2016-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Imaginarity witnessing enhancement via spectral norms of witnesses
School of Mathematics and Statistics, Henan University(河南大学数学与统计学院);School of Mathematics Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院)
该研究利用虚数见证算子的先验知识,推导其最大期望值的严格上界,将见证算子分为四类并分析其性质,提升了虚数检测能力,为量子虚数研究提供了理论与实验支撑。
2026-09-03 quant-ph
Witnessing Entanglement In Compton Scattering Processes Via Mutually Unbiased Bases
我们提出了一个量子信息理论版本的Klein-Nishina公式。这个公式挑选出的数量,先验的可见性,量化的能力,推导出单光子的偏振特性。克劳斯型结构允许直接概括到多光子情况,与用于例如代谢PET成像(正电子发射断层扫描仪)的正电子素的衰变相关。理论预测,但从未实验证明,两个或三个光子的状态应该是纠缠的。我们提供了一个实验上可行的方法来见证这些过程通过MUBs(相互无偏基地),利用玻尔的互补性纠缠。最后但并非最不重要的是,我们提出明确的情况下,举例说明几何和纠缠的相互关系,包括其潜在的隐形传态方案或贝尔不等式违反或在未来检测人类癌症的关系。
2018-07-13 hep-ph quant-ph
Subtleties of witnessing quantum coherence in non-isolated systems
明确而廉价地识别非经典性是物理学中一个长期存在的公开挑战。时间无信号协议是作为宏观现实主义的实验测试而开发的,并且通过将量子态与其完全去相位的对应物进行比较来作为隔离量子系统中的量子相干性的见证。我们表明,它提供了一个下界上一定的资源理论的一致性单调。我们继续推广的情况下,感兴趣的系统耦合到一个环境的协议。根据概括的方式,所得到的证人要么报告系统的一致性,或在一个分离的系统一致性与(i)存在的非经典系统环境相关性或(ii)不可忽略的动态环境。这些是非孤立系中玻恩近似的不同失效模式。
2018-11-23 quant-ph
Shared randomness and device-independent dimension witnessing
它已被证明,通过对未表征的物理系统进行测量所获得的条件概率分布可以用于在经典和量子设置中以与设备无关的方式推断其潜在的维度。我们分析了几个方面的结构的概率分布集对应于一定的尺寸考虑到共享的随机性是否可作为一种资源或没有。我们首先考虑所谓的“评估和衡量”方案。我们表明,量子性和共享的随机性是不可比较的资源。也就是说,一方面,存在需要任意大维度的量子系统才能被观察到的行为,而它们可以用具有共享随机性的最小维度的经典物理系统再现。另一方面,存在着这样的行为,即经典地需要比量子地更大的指数维度,即使前者补充了共享的随机性。我们还表明,在没有共享的随机性,对应于一个足够小的尺寸集是可以忽略不计的(零措施和无处密集)的经典和量子。这与这种资源可用的情况形成鲜明对比,并解释了在设备可以被视为不相关的设置中维度见证人的异常鲁棒性。最后,我们考虑贝尔的情况下,共享的随机性,并证明了一些非凸性和可忽略不计的性质,这些集足够小的尺寸。这再次显示了这种资源的可用性或不可用性所引起的巨大差异。
2016-11-03 quant-ph
Witnessing Light-Driven Entanglement using Time-Resolved Resonant Inelastic X-Ray Scattering
提出利用时间分辨共振非弹性X射线散射量化量子材料瞬态的量子Fisher信息和纠缠深度,以扩展Hubbard模型验证效率并预测光增强多体纠缠,为实验观测和控制光驱动纠缠奠定基础。
2023-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
Toward Witnessing Molecular Exciton Entanglement from Spectroscopy
纠缠是量子力学的一个定义性特征,它可以成为工程和自然系统中的一种资源,但在实验中测量纠缠仍然是难以捉摸的,特别是对于大型化学系统。大多数实际的方法需要确定和测量一个合适的纠缠见证,它提供了一定程度的信息的纠缠结构的探测状态。量子精密测量的一个基本量是量子费舍尔信息(QFI),它是多体纠缠的严格证据,可以从某些状态的线性响应函数中评估。在这项工作中,我们探讨了从光谱测量的第一激发子空间的分子激子态的QFI。特别是,我们利用的事实是,在所有可能的驱动频率的弱电场的纯状态的线性响应编码的集体偶极矩在探测状态,这是一个有效的措施QFI的方差。所研究的系统包括分子二聚体、具有最近邻耦合的$N$ -位点线性聚集体和$N$ -位点圆形聚集体,所有这些都被建模为相互作用的量子比特的集合。我们的理论分析表明,在最亮的偶极允许本征态的集体偶极矩的方差是最大的QFI。第一激发子空间中的热平衡态的光学响应也是有效的QFI。测量的QFI为现实的线性染料聚集体的温度和充满活力的障碍,由于主机矩阵的静态变化的函数的理论预测表明,2至3-partite纠缠是可实现的。这一工作为利用超快泵浦探测实验测量分子激子的多体纠缠度奠定了基础。
2021-10-09 quant-ph
Direct method for measuring and witnessing quantum entanglement of arbitrary two-qubit states through Hong-Ou-Mandel interference
我们描述了一种直接的方法,用于实验确定任意两个量子比特状态的负性,对两个量子比特系统的多个副本进行了11次测量。我们的方法是基于实验上可访问的单重投影序列上进行多达四个量子位对。特别是,我们的方法允许应用程序的Peres-Horodecki可分性标准的任意两个量子比特的状态。我们明确地表明,测量纠缠的负性需要三个测量比检测两个量子比特纠缠。所报道的最小干涉测量集提供了一个完整的描述的两体量子纠缠的双光子干涉。这个集合小于执行任意两量子比特系统的完整量子态层析成像所需的15个测量的集合。最后,我们证明了9个Makhlin的不变量,需要表达的负面可以通过执行13个多拷贝投影测量。我们证明,这些不变量都是一个有用的理论概念,设计专门的量子干涉仪和线性光学的框架内,他们的直接测量不需要执行完整的量子态层析成像。
2017-03-02 quant-ph
Witnessing entanglement in quantum magnets using neutron scattering
我们演示了如何量子纠缠可以直接见证准一维海森堡反铁磁体KCuF $_3$。我们将单纠缠、双纠缠和量子费舍尔信息这三种纠缠见证应用于其非弹性中子能谱,并与有限温度密度矩阵重整化群(DMRG)和经典Monte Carlo方法模拟的能谱进行了比较。我们发现,每个见证者都提供了直接进入纠缠态的途径。其中,量子费舍尔信息在实验上是最稳健的,并且指示至少高达50 K的至少二分纠缠的存在,对应于大约10%的自旋区边界能量。我们将量子费舍尔信息应用到高自旋的海森堡链中,并从理论上证明了随着量子数的增加,在较低的温度下,可压缩的纠缠被抑制.最后,我们概述了如何将这些结果应用于更高维的量子材料来见证和量化纠缠。
2021-02-16 cond-mat.str-el quant-ph
Witnessing trustworthy single-photon entanglement with local homodyne measurements
单光子纠缠态,即描述共享单个光子的两个光路的状态,构成了最简单的纠缠形式。然而,它们为量子信息科学提供了宝贵的资源。具体来说,它们是量子网络的核心,因为它们可以用于量子隐形传态,用线性光学交换和纯化。这种纠缠的主要缺点是难以测量,本文提出并实验验证了一个纠缠见证,它不仅可以证明给定的态是否是路径纠缠的,而且可以证明纠缠存在于每个光路最多只充满一个光子的子空间中,即单光子纠缠。它仅使用局部零差,并且不依赖于关于被测系统的希尔伯特空间维数的假设。我们的工作为验证未来量子网络的正常运行提供了一种简单而可靠的方法。
2013-04-15 quant-ph
Witnessing incompatibility of quantum channels
我们引入了量子信道的不相容见证的概念,定义为一个仿射泛函,是非负的所有对兼容的通道和严格负的一些不相容对。这一概念扩展了最近量子测量的不相容见证的定义。我们利用一般框架的通道作用于任意有限维冯诺依曼代数,从而使我们能够调查不兼容证人测量测量,测量通道和通道通道对。我们证明,任何不相容的证人可以实现为一个状态判别任务,在完成任务之前,一些中间的经典信息。这意味着任何不兼容的通道对在一些这样的状态判别任务中给出了优于兼容对的优势。
2019-09-03 math-ph math.MP quant-ph
Witnessing nonlocality in quantum network of continuous-variable systems by generalized quasiprobability functions
College of Mathematics, Taiyuan University of Technology(太原理工大学数学学院);School of Mathematics and Statistics, Shanxi University(山西大学数学与统计学院)
本文提出一种非线性贝尔不等式,用于检测连续变量系统量子网络的非局域性,通过非高斯测量和广义准概率函数实现,适用于有限或无限维系统。
2025-07-17 quant-ph
Three-outcome multipartite Bell inequalities: applications to dimension witnessing and spin-nematic squeezing in many-body systems
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究所);Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院量子科学与技术维也纳中心);ICREA(加泰罗尼亚高级研究局);Department of Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院物理系);Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden(莱顿大学洛伦兹研究所)
我们提出一种三结果贝尔不等式,用作维度见证,证明自旋向列压缩态可最大违反它,并认证系统中高维参与方数量,揭示高维量子资源在多体系统中的计量应用。
2026-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Witnessing non-Markovianity by Quantum Quasi-Probability Distributions
我们采用由秩一投影(即纯量子态)及其诱导的信息完全量子测量(IC-POVM)组成的框架,用准概率分布来表示一般的混合量子态。在有限维系统上的离散标架的情况下,这导致了准概率向量的矢量表示,而对于连续变量(CV)系统中的相干态的连续标架,该方法直接导致了著名的Glauber-Sudarshan P-函数和Husimi Q-函数表示。我们解释了这些准概率分布之间的Kolmogorov距离导致了测量量子态可解释性的迹距离的上界和下界。我们将这些结果应用到开放量子系统的动力学中,并基于P-和Q-函数的Kolmogorov距离构造了一个非马尔可夫证据。通过几个例子,我们讨论了这个证人的性能,并证明它是有用的,在政权的高熵状态的直接评估的轨迹距离通常是非常苛刻的。对于CV系统中的高斯动力学,我们甚至找到了一个合适的基于P函数之间的Kolmogorov距离的非马尔可夫度量,它可以替代地用作非高斯性的证据。
2022-10-12 quant-ph
Witnessing genuine multipartite entanglement in phase space with controlled Gaussian unitaries
National University of Singapore(新加坡国立大学);Peking University(北京大学);Shanxi University(山西大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
该研究针对CV量子系统中GME见证者依赖正交测量在特定平台实施难的问题,利用可控高斯幺正算符通过相空间测量实现GME见证者,给出具体方案,能检测多种GME态,分析其性能,相比全层析成像大幅减少测量设置。
2026-07-27 quant-ph
Witnessing Quantum Bayesian Inference beyond Classical Learning
Nagoya University(名古屋大学)
本文证明量子贝叶斯逆推可产生与任何经典贝叶斯学习不相容的预测,且五结果测量即突破经典界限,展示其更强的表达力。
2026-10-09 math.ST quant-ph stat.TH
Witnessing Wigner Negativity
维格纳函数的负性可以说是量子态最显著的非经典特性之一。除了其基本相关性之外,它也是连续变量量子加速的必要资源。随着量子技术的出现,识别和表征相对于现有经典技术具有优势的资源的需求变得更加迫切。在这里,我们推导出证人的维格纳负性的单模和多模量子态,根据与福克态,这可以可靠地测量使用标准的检测设置的结晶。它们具有一个阈值期望值,指示所测量的状态是否具有负维格纳函数。此外,违反的数量提供了一个操作量化的维格纳负性。我们将为我们的证人找到阈值的问题称为无限维线性优化问题。通过放松和限制相应的线性规划,我们得到两个收敛的半定规划,这提供了越来越严格的上限和下限的阈值的数值序列。我们进一步表明,我们的证人形成一个完整的家庭-每个维格纳负态被检测到至少一个证人-从而提供了一个可靠的方法,从实验上见证维格纳负性的量子态从几个测量。从基础的角度来看,我们的研究结果提供了一套积极的维格纳函数,仍然缺乏一个适当的表征的见解。
2022-01-20 math.OC quant-ph
Qudits for Witnessing Quantum Gravity Induced Entanglement of Masses Under Decoherence
最近提出了一种被称为量子引力诱导的质量纠缠(QGEM)的理论和实验方案,使用两个介观质量,每个质量放置在两个位置的叠加来测试引力的量子性质。如果在消除它们之间所有的非引力相互作用后,粒子变得纠缠,我们可以得出结论,引力势是通过量子介体,即虚引力子诱导的。在本文中,我们研究了一系列不同的实验装置,考虑到不同的几何形状和空间叠加态的数量,以确定哪一种会更快地产生纠缠。我们的结论是,在没有退相干的情况下,并且给定叠加的任何两个空间状态之间的最大距离$Δx$,一组彼此平行放置在空间叠加中的两个量子比特将优于给定现实实验参数的所有其他模型。此外,当引入足够高的退相干率时,多分量叠加可以胜过两量子比特设置。这进一步验证了实验模拟,表明$O(10^3)$测量需要拒绝无纠缠假设与并行量子比特设置没有退相干在99.9 $\%$置信水平。当引入退相干时,测量的数量增加。当退相干速率达到$0.125$ ~Hz时,两量子比特系统的纠缠不再存在,需要6维量子比特.但是,在这种情况下,需要进行$O(10^6)$测量。可以将见证操作员分组进行测量,以减少测量次数(最多十倍)。然而,这在实验上实现可能具有挑战性。
2021-01-21 gr-qc quant-ph
Robustness of Device Independent Dimension Witnesses
设备独立的维度证人提供了一个“黑箱”的情况下,只有准备,测量和结果之间的相关性被认为是经典和量子系统的维数的下限。我们解决的问题,尺寸证人的鲁棒性,即见证系统的尺寸或区分其量子或经典性质,即使在存在损失。我们考虑的情况下,当共享的随机性是允许之间的准备和测量,我们提供了一个阈值的检测效率,使尺寸见证仍然可以执行。
2012-10-11 quant-ph
Certification of non-Gaussian states with operational measurements
我们推导了一个理论框架,用于使用双零差检测实验验证量子态的非高斯特征。我们根据最近定义的恒星层次,排名实验非高斯状态,我们提出了实用的维格纳负证人。我们模拟了从保真度估计到见证维格纳负性的各种用例。此外,我们扩展的非高斯状态的恒星层次结构的鲁棒性的结果。我们的结果说明了双零差探测作为一种实用的测量方案,用于检索有关连续变量量子态的信息的有用性。
2020-11-09 quant-ph
Robust genuine high-dimensional steering with many measurements
高维量子系统吸引了大量的关注,因为它们在观察纠缠或其他形式的相关性时具有有趣的特性。特别是,它们改善的抗噪声能力有利于量子通信或量子密码学的实验。然而,见证这种高维性质仍然具有挑战性,特别是当对所涉及的各方的假设很弱时,通常当其中一方被视为黑匣子时。在这种情况下,真正的高维转向的概念最近已经推出,并通过实验证明[物理评论快报。126,200404(2021)];它允许通过仅使用两个测量来对二分共享状态的维度进行单侧设备无关的认证。在这里,我克服了这个限制,开发,两个以上的测量,通用的界限不兼容的鲁棒性,变成有意义的尺寸证书。有趣的是,即使得到的边界是相当宽松的,他们仍然经常提供一个增加的抗噪声,然后可以有利地在实验中使用。
2022-03-18 quant-ph
Experimental semi-device-independent certification of entangled measurements
利用贝尔不等式证明量子态的纠缠性,可以保证量子信息协议的安全性,而不受测量设备的缺陷的影响。在这里,我们提出了一个类似的程序见证纠缠测量,在许多量子信息任务中发挥着核心作用。我们的程序被称为半设备无关,因为它使用固定的希尔伯特空间维度的非特征量子制备。使用光子设置,我们实验证明纠缠测量仅使用测量统计。我们还应用我们的技术来证明非纠缠的,但仍然固有的量子测量。
2014-04-05 quant-ph
Efficient Computation of Generalized Noncontextual Polytopes and Quantum violation of their Facet Inequalities
International Institute of Information Technology(国际信息技术研究所);Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究大学特里凡得琅分校);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔分校);Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学);University of Gdańsk(格但斯克大学);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);National Cheng Kung University(国立成功大学)
本文提出一种高效构建非情境多面体的方法,保持多面体维度恒定,从而高效获得实验面不等式,并通过不同情境性场景展示方法有效性,发现新的非情境性不等式并应用于非投影测量认证、量子系统维度见证和随机性认证。
2026-03-03 quant-ph
Probing quantum anomalous heat flow using mid-circuit measurements
本研究首次在双量子比特系统中观测到量子反常热流,利用中间电路测量设计电路验证半经典热流界的违反及量子关联,同时建模测量引入的噪声效应,明确了当前技术的局限。
2024-10-30 quant-ph
Sheaf-Theoretic Methods in Quantum Mechanics and Quantum Information Theory
在这篇论文中,我们使用层理论的语言,以便更深入地理解量子物理和经典物理之间的一些基本差异,如纠缠,上下文和非定域性。我们首先介绍,基于工作的Abramsky和Brandenburger,如何层,定义在某些偏序集的物理意义的背景下,给出了一个自然的设置捕捉和分析重要的量子力学现象,如量子非局域性和上下文。我们还描述了这种设置如何自然地导致一个三级层次的量子上下文:弱上下文,逻辑非局部性和强上下文。我们使用这些见解,以分类某些多体纠缠态。几乎所有这些都至少在逻辑上是非本地的,其中一些甚至是强上下文的。我们进一步扩展了这个结果,证明了所有的n-量子比特纠缠态,除了单量子比特和二分最大纠缠态的张量积,在逻辑上是非局域的。我们的证明是建设性的:给定任何n-量子比特的状态,我们提出了一个算法,产生n+2个本地观测见证其逻辑非局部性。在论文的后半部分,我们使用相同的基本原则层定义在物理上有意义的背景下,为了提出一个优雅的数学语言,已知的名称下的拓扑方法,其中许多量子力学的概念,如状态,可观的,和命题,这些,可以表达。然后,我们表明,语言的拓扑方法是至少表达,在逻辑方面,作为传统的量子逻辑。最后,从一个拓扑理论的角度来看,我们开发的上下文熵的建设,以提供一个统一的治疗经典和量子概念的信息理论熵。
2015-10-09 quant-ph
Single-shot energetic-based estimator for entanglement in a half-parity measurement setup
在遥远的量子比特之间产生和证明纠缠是量子信息技术非常需要的技能。在这里,我们提出了一种新的策略来监测和表征纠缠成因的半奇偶测量设置,依赖于一个充满活力的可观察的,这是半奇偶观察本身的连续读出。基于量子轨道方法,我们从理论上分析了一对连续监控量子比特的能量涨落统计。我们定量地将这些能量波动与量子比特之间产生的纠缠速率联系起来,并建立一个基于能量的估计器来评估电路中纠缠的存在。值得注意的是,该估计是有效的,在单轨迹水平,并显示出对有限的检测效率是强大的。我们的工作为从根本上理解与纠缠起源相关的随机能量过程铺平了道路,并为见证量子热力学量的量子关联开辟了新的视角。
2019-07-05 quant-ph
Semidefinite block-matrix relaxations for computing quantum correlations
Lund University(隆德大学)
本文提出一种半定松弛方法,能整合多种约束,扩展Navascués-Pironio-Acín层级,有效解决五个不同量子信息问题,展示方法的实用性和广泛适用性。
2026-07-30 quant-ph
Reliable and robust entanglement witness
纠缠是量子信息处理的重要资源,在许多实际应用中需要被证明。理论上,见证纠缠是通过测量一个特殊的厄米可观测量,称为纠缠见证(EW),它对所有可分态都有非负的期望结果,但对某些纠缠态可以有负的期望结果。在实践中,EW实现可能遭受两个问题。第一个是\emph{reliability}。由于不可靠的实现设备,可分离态可能被错误地识别为纠缠态。第二个问题涉及\emph{robustness}。见证者可能不是最佳的目标状态,无法识别它的纠缠。为了克服可靠性问题,我们采用了最近提出的测量设备无关的纠缠见证,其中结论的正确性是独立的实施测量设备。为了克服鲁棒性的问题,我们优化EW得出更好的结论,给定一定的实验数据。与所提出的EW方案相比,与原始的测量设备无关的方案相比,仅需要修改数据后处理,可以有效地利用测量结果来最大限度地得出可靠的结论。
2015-12-08 quant-ph
Resourcefulness without Resource: Geometric Origins and Robustness
Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院基础技术研究所)
本文揭示自由态判别间隙的凸几何机制:当自由测量集为闭凸真子集且自由态集有内点时,存在完全由自由态构成的间隙见证系综,该间隙具有操作刚性,无法通过有限维辅助渐进改善。
2026-07-01 quant-ph
Probing massless and massive gravitons via entanglement in a warped extra dimension
本文提出在五维反德西特时空的弯曲额外维度中,通过计算量子谐振子间的有效势和纠缠,发现其较四维增强且依赖$\rm AdS_5$半径;制备非高斯叠加态可产生${\cal O}(0.1)$量级的并发度。
2023-07-28 gr-qc quant-ph
Numerical analyses of a quantum-theoretic eight-dimensional Yang-Mills field
这篇论文已被math-ph/0102032“三能级量子系统的布勒斯几何”取代。二”。
2001-02-27 hep-th math-ph math.DG