Efficient implementation of bipartite nonlocal unitary gates using prior entanglement and classical communication
任何二分非定域幺正操作都可以通过将一个量子态从一方传送到另一方，在本地执行幺正门，然后再将一个态传送回来来实现。本文研究了可以使用比隐形传态所需的更少的先验纠缠和经典通信来实现的幺正。这样的酉的大家族是使用有限群的（投射）表示来构造的。所使用的工具包括：一个图解方法表示纠缠态，定理的必要缺乏信息在某些时间和地点，并表示二分幺正的基础上，一组傅立叶变换。
2010-06-20 quant-ph
Capability of local operations and classical communication for distinguishing bipartite unitary operations
本文背后的问题是，如果查询的酉操作的数量是固定的，说$k$，那么当本地操作和经典通信（LOCC）足以最佳区分二分酉操作？我们在$k=1$的情况下考虑了两个量子比特的幺正操作的上述问题，表明对于两个没有本地参与者的两个量子比特纠缠幺正操作，LOCC实现了与全局操作相同的可扩展性。具体而言，我们获得：（i）如果这两个酉运算通过全局运算是完全可区分的，则它们也通过LOCC是完全可区分的;（ii）如果它们通过全局运算不是完全可区分的，则LOCC可以实现与全局运算相同的最优区分概率。
2017-11-21 quant-ph
Entanglement requirements for implementing bipartite unitary operations
我们证明，使用一种新的方法，基于映射状态的对偶性，纠缠资源的下界需要确定性地实现一个二分酉使用可分离（SEP）操作，其中包括LOCC（本地操作和经典通信）作为一个特殊的情况。已知纠缠纯态源的施密特秩不能小于幺正态源的施密特秩。我们证明，如果这些秩是相等的资源必须是一致的（最大）纠缠：相等的非零施密特系数。更高等级的资源可以有更少的纠缠：我们已经发现了施密特等级2幺正的数值例子，可以确定性地实现，通过SEP或LOCC，使用纠缠资源的两个qutrits小于一个ebit的纠缠。
2011-07-12 quant-ph
Comparing globalness of bipartite unitary operations: delocalization power, entanglement cost, and entangling power
我们比较了三种不同的二分酉操作，即离域功率，纠缠成本和纠缠功率的全球性的表征，研究全球性的酉操作。我们发现，相同的幺正操作的全局性取决于输入状态是否由代表量子信息的未知状态，或一组已知的状态的表征。我们从两个方面扩展我们对离域功率的分析。首先，我们证明了全局操作对一个或两个量子信息的离域能力是不同的。其次，通过引入LOCC单件重定位任务，证明了受控幺正操作不具有足够强的离域能力来重定位两个量子信息中的一个.
2013-05-21 quant-ph
Entanglement cost and entangling power of bipartite unitary and permutation operators
已知任何Schmidt秩为3的二部酉算子都等价于局部酉下的控制酉算子。我们提出了这样的运营商的标准形式。利用这种形式，我们改进了在局域操作和经典通信（LOCC）下实现这种算子的纠缠代价的上界，并给出了相应的协议。我们的协议的一部分是基于递归控制协议，这是有助于实现其他酉运营商。我们表明，任何二部置换酉施密特秩三可以实现使用LOCC和两个ebits。我们给出了两个实现任意Schmidt秩$r$的二部置换酉的协议，并证明了其中一个协议使用了$O(r)$的纠缠比特和经典通信的$O(r)$比特，而另一个协议的这两种类型的代价与$O(r\log r)$成比例，但对于所有$r<1100$，实际值都要小.在此基础上，我们得到了在两种不同的条件下，使用经典电路实现二分经典可逆映射所需的非局部CNOT门数目的上界。我们还量化了施密特秩二和三的二分置换酉的纠缠功率。我们证明了它们分别是$1$ ebit和介于$\log_2 9 - 16/9$和$\log_2 3$ ebit之间的某个值。
2016-04-21 quant-ph
Implementation of bipartite or remote unitary gates with repeater nodes
我们提出了一些协议来实现两个远程方之间的中继器节点的帮助下，各种类的二分酉操作。我们还提出了一个协议，以实现一个单量子位幺正的参数确定的远程方的帮助下，多达三个中继节点。假设相邻节点之间由噪声光子通道连接，可以相当准确地实现局部门，而存储器的退相干是显著的。幺正通常是量子网络中更大计算或通信任务的一部分，为了减少网络其他系统中的退相干量，我们专注于节省实现幺正的总时间（包括纠缠准备时间）的目标。我们回顾了一些以前研究的协议，实现二分酉使用本地操作和经典的通信和事先共享纠缠，并将它们应用到没有事先纠缠的中继节点的情况。我们发现，使用分段纠缠相邻节点之间的协议往往需要更少的总时间相比，准备纠缠的两个端节点之间的第一，然后执行先前已知的协议。对于一般的二分酉，随着中继节点数量的增加，总时间可以接近从一个端节点到另一个端节点的直接信号传输的时间成本。我们还证明了一些下界的总时间时，有少量的中继节点。讨论了其在基于位置的密码学中的应用。
2016-08-19 quant-ph
Equivalence of Quantum States under Local Unitary Transformations
通过对某些矩阵的不动点子群和张量可分解性的分析，研究了量子二分混合态在局域么正变换下的等价性。对于非简并情形，给出了两个混合二分态在局域么正变换下等价的操作判据。
2005-06-16 quant-ph
On the capacities of bipartite Hamiltonians and unitary gates
我们认为相互作用是双向通道。我们研究了相互作用哈密顿量和非局域幺正门产生纠缠和传递经典信息的能力。我们给出了相互作用的纠缠产生容量和纠缠辅助单向经典通信容量的解析表达式，并证明了这些量是可加的，使得渐近容量等于相应的单次容量.我们给其他能力的一般界限，讨论了一些例子，并得出结论与一些开放的问题。
2002-08-23 quant-ph
Bipartite unitary gates and billiard dynamics in the Weyl chamber
研究了一个幺正量子门$U$的长时间行为，该量子门依次作用于两个$N$维的子系统.我们推导出一个表达式，描述一个任意迭代的两个量子比特门利用链接到一个自由粒子的动力学在$3D$台球。由于这种动力学的遍历性，沿着源自规范形式中的通用双量子位门$V$的轨迹$V^t$的平均值对于大$t$趋向于根据外尔腔中的平坦测度分布的随机酉门的系综上的平均值-最小$3D$集合包含来自局部等效门的所有轨道的点。此外，我们表明，对于一个大尺寸的$N$的平均纠缠熵沿着一个通用的轨迹平均符合平均的随机酉矩阵分布在$U(N^2)$根据Haar措施的合奏。
2018-07-19 quant-ph
Representation Class and Geometrical Invariants of Quantum States under Local Unitary Transformations
通过几何方法引入表示类，研究了二分量子混合态在局域幺正变换下的等价性。证明了两个二分混合态在局域幺正变换下等价的充要条件是它们具有相同的表示类。给出了计算表示类的详细例子。
2008-01-11 quant-ph
Restrictions on the Schmidt rank of bipartite unitary operators beyond dimension two
没有。
2016-12-20 math.FA math.OA quant-ph
Toy model for the correlation of qudit bipartite states with maximally mixed marginals
针对高维 qudit 二部最大混合边缘态局域幺正分类难题，本文构造态族并给出不变量，还完整分类了一个双参数两 qutrit 族，将其与纯度和负性关联。
2023-04-23 quant-ph
Synthesis and upper bound of Schmidt rank of the bipartite controlled-unitary gates
量子电路模型是实现复杂量子计算最常用的范例。基于Cartan分解，我们证明了本文定义的$2(N-1)$广义受控$X$（GCX）门、$6$单量子比特绕$y$ -和$z$ -轴的旋转以及$N+5$单粒子$y$ -和$z$ -旋转类型足以模拟$A$控制$\mathbb{C}^2\otimes \mathbb{C}^N$的受控幺正门$\mathcal{U}_{cu(2\otimes N)}$.在具有$M\geq3$的幺正门$\mathcal{U}_{cd(M\otimes N)}$局部等价于$\mathbb{C}^M\otimes \mathbb{C}^N$上的对角幺正的情况下，需要用$2M(N-1)$ GCX门和$2M(N-1)+10$单部$y$ -和$z$ -旋转型来模拟它，给出了实现$\mathcal{U}_{cu(2\otimes N)}$和$\mathcal{U}_{cd(M\otimes N)}$的量子电路.此外，我们发现在$A$控制下的$\mathcal{U}_{cu(2\otimes2)}$具有Schmidt秩2，并且在其他情况下，目标酉的对角化形式可以根据特定的简单类型的乘积酉算子展开。
2022-09-11 quant-ph
Construction of Random Unitary Operations for Asymptotic Preparation of Werner States
维尔纳态被定义为在任意幺正算符同时作用于两个子系统时保持不变的二分量子态。它们的制备是纠缠蒸馏协议的关键组成部分。本论文讨论了利用随机幺正操作来渐近地制备Werner态的迭代方法。随机幺正操作的渐近动力学与所涉及的幺正算子的代数性质相联系，应用关于一般量子操作的结果。然后构造了一族随机幺正运算，使任意有限维二分量子系统的Werner态渐近地得到。最后，将这种构造应用于量子比特和量子点系统，其中收敛速度在数值上得到优化。
2019-11-18 quant-ph
A communication-efficient nonlocal measurement with application to communication complexity and bipartite gate capacities
量子信息理论中的两个对偶问题是确定模拟二部幺正门的通信代价和确定它们的通信容量。我们提出了一个二分幺正门，它具有两个令人惊讶的性质：1）在无限EPR对的帮助下模拟它需要比选择更好的纠缠态更多的通信，2）它的通信能力远远低于它产生纠缠的能力。这表明：1）无限EPR对不是两方通信任务中最普遍的纠缠辅助模型，2）幺正相互作用的纠缠和通信能力几乎可以独立地变化。这些结果背后的技术贡献是一个通信高效的协议，用于测量是否一个未知的共享状态位于一个指定的秩一子空间或其正交补。
2011-03-04 quant-ph
Unitary invariant discord as a measure of bipartite quantum correlations in an $N$-qubit quantum system
我们引入了一个测量的$N$ -量子比特量子系统的量子相关性是不变的$SU(2^N)$组的转换，这个系统。这个测度是前面介绍的量子不和谐的修正，被称为幺正或$SU(2^N)$不变不和谐。由于量子系统的演化等价于适当的么正变换，因此引入的测度是运动的积分，并且完全由密度矩阵的本征值定义。由于酉不变不和谐的计算是一个相当复杂的计算问题，我们提出了它的修改，可以找到一个更简单的方法。详细考虑了N=2的情况。特别地，它表明，修改后的SU（4）不变的不和谐达到最大值的纯态。{引入了$N$ -量子比特态幺正不变不协的几何测度，并导出了该测度的简单公式，使人们可以把该测度看作量子关联的见证。}考虑了幺正不变性不谐和与沿自旋链的量子态转移的关系。我们还比较了两个量子比特系统在不同哈密顿量控制的热平衡态下的修正SU（4）不变不协调与SU（4）不变不协调的几何测度。
2011-10-15 quant-ph
A possible time dependent generalization of the bipartite quantum marginal problem
在这项工作中，我们研究了由时间局域主方程控制的二分量子系统的逆动力学问题：找到一类生成器，它在固定的约化态（边缘）的约束下产生一定的时间演化。这种选择的兼容性与全球统一的演变被认为是。对于非酉的情况下，我们提出了一个系统的方法来重建主方程的例子，并解决他们不同的物理场景。
2018-11-05 quant-ph
On bipartite unitary matrices generating subalgebra-preserving quantum operations
我们研究了通过Stinespring膨胀定理生成的二分酉算子的结构，量子运算保持了一些给定的矩阵代数，独立于辅助状态。我们完全刻画了保对角、块对角和张量积代数的酉算子。一些意想不到的连接与量子拉丁方的理论进行了探讨，我们介绍和研究一个类似Sinkhorn算法用于随机生成量子拉丁方。
2016-09-01 math-ph math.MP quant-ph
On the Schmidt-rank-three bipartite and multipartite unitary operator
酉操作是物理上可实现的。通过研究非局部酉算子的可能形式，我们进一步理解了这种操作，这些非局部酉算子是不是张量积算子的二分或多分酉算子。它们在量子信息处理中具有广泛的相关性。证明了$d_A\times d_B$二部系统上任意Schmidt秩为3的非局部酉算子局部等价于控制酉算子.当$d_A\le d_B$满足一定条件时，利用Schmidt秩的最大纠缠态$\min\{d_A^2,d_B\}$可以局部实现该算符.我们进一步证明了任何Schmidt秩为3的多部酉算子$U$都可以被一个系统控制或被两个系统共同控制，而与$U$的系统数无关.在$n$ -量子比特的情形下，我们对任意奇数$n\ge5$构造了非控制的$U$，并证明了对于任意偶数$n\ge4$，$U$是控制幺正的.
2014-10-21 math-ph math.MP quant-ph
Unitary local invariance
我们解决了二分纯态的酉局部不变性。给定二分态$|Ψ>>=\sum_{ij} ψ_{ij}\: |i>_1\otimes |j>_2$，给出了局部酉类$U_1\otimes U_2$的完全刻划，得到了$U_1\otimes U_2 |Ψ>>=|Ψ>>$，其中两个相关参数是矩阵$Ψ$的秩$[Ψ]_{ij}=ψ_{ij}$及其相等奇异值的个数{ \em，即} $|Ψ>>$的部分迹的特征值的退化。
2005-04-29 quant-ph
Entanglement in Bipartite Quantum Systems with Fast Local Unitary Control
本文研究具有快速局域酉控制的双体量子系统，通过构造奇异值上的约化控制系统证明其与原系统等价，进而证明原系统可控、可镇定并推导量子速度极限，同时涵盖费米子与玻色子情形。
2024-01-13 math.OC quant-ph
Entangling and assisted entangling power of bipartite unitary operations
非局域幺正操作可以在分布粒子间产生量子纠缠，而量子纠缠的量化是一个难题。当输入态分别为乘积态和任意纯态时，它对应于纠缠和辅助纠缠功率的概念。我们解析地推导出施密特秩二二部酉和一些复杂的二部置换酉。特别地，施密特秩3的置换酉的纠缠功率可以仅取两个值中的一个：$\log_2 9 - 16/9$或$\log_2 3$ ebits。Schmidt秩4的$2\times d_B$置换酉单位的纠缠势、辅助纠缠势和解纠缠势都是$2$ ebit。这些量也来自广义Clifford算子。我们进一步表明，任何二部置换酉施密特秩大于2的纠缠功率大于$1.223$ ebits。我们构造了辅助纠缠功率达到最大的广义受控非门。我们定量地比较了一般二体么正的纠缠势和辅助纠缠势，并研究了它们与解纠缠势的关系。我们还提出了一个概率协议实现二分酉。
2016-10-26 math-ph math.MP quant-ph
Teleportation with non-maximally entangled states and underlying unitary algebras of certain bipartite systems
本文针对双粒子量子比特和量子三态系统，提出基于矩阵行列式与迹的解析判据，揭示底层SU(2)与SU(3)代数，并利用非最大纠缠态实现增强密码学安全性的量子隐形传态。
2025-05-27 quant-ph
On some classes of bipartite unitary operators
我们研究了作用于张量积空间的幺正算子，其性质是它们通过Stinespring膨胀定理产生的量子信道是一种特殊类型的，与Stinespring关系中的辅助系统的状态无关。我们考虑的量子信道的类型是那些在量子信息理论的兴趣：酉共轭，常数信道，酉信道，混合酉信道，PPT信道，和纠缠打破信道。对于一些类的二部酉算子对应于上述类型的通道，我们提供明确的特征，必要和/或充分条件的成员资格，我们计算相应的代数簇的维数。这些类之间的包容性被认为是，我们表明，对于小尺寸，许多这些集是相同的。
2015-10-07 math-ph math.MP quant-ph
The entangling and disentangling power of unitary transformations are unequal
我们考虑两个容量量与二分酉门：纠缠和解开的权力。对于双量子位幺正，这两个容量总是相同的。在这里，我们证明，这些能力是不同的一般。我们通过构造一个量子比特-量子数幺正的例子来实现这一点，这个幺正的量子比特-量子数幺正的纠缠功率是最大的（2 ebits），但是它的解纠缠功率严格地小于它。一个推论是，根据它们执行非局域任务的能力，幺正门不可能有唯一的排序。最后，我们表明，在大尺寸，几乎所有的二分么正纠缠和解开的能力接近最大可能的（因此，在高维的差异，这些能力是小的几乎所有的么正）。
2005-11-22 quant-ph
Average entropy of a subsystem over a global unitary orbit of a mixed bipartite state
研究了有限维空间中给定混合二分态的整体幺正轨道内的子系统的平均熵。在没有给出混合态平均熵的封闭表达式的情况下，我们给出了平均熵的解析下界。在推导这个分析下界的过程中，我们得到了一些有用的独立感兴趣的副产品。我们也应用这些结果来估计沿一个给定的混合二分态的全球酉轨道的平均相关。当用线性熵代替冯诺伊曼熵的概念时，同样可以考虑类似的问题，并导出了混合二分态整体幺正轨道上的子系统的精确平均线性熵公式.
2017-03-05 math-ph math.MP quant-ph
Invariance of quantum correlations under local channel for a bipartite quantum state
证明了在局域量子信道作用下，二分量子态中的量子不和谐和测量诱导非局域性不变的充要条件是该信道可逆.特别地，这些量在局部酉信道下是不变的。
2013-03-05 quant-ph
Bipartite entanglement, spherical actions and geometry of local unitary orbits
利用矩映射的几何性质研究了复合量子系统的纯纠缠态性质。等纠缠态的轨道通过矩映射映射到局域变换（不改变纠缠的幺正变换）的余伴随轨道上，从而余伴随轨道的几何提供了不同纠缠类的部分分类。为了实现完全分类，需要进一步研究纤维的矩图。我们展示了如何有效地做到这一点的情况下，采用Brion的纠缠定理。特别地，我们给出了两玻色子、费米子和可区分粒子的所有局域轨道的部分辛结构的精确描述。
2012-06-26 math-ph math.MP quant-ph
A Coding Theorem for Bipartite Unitaries in Distributed Quantum Computation
我们分析了通过局域操作和经典通信（LOCC）辅助共享纠缠的二分么正的实现。我们采用量子香农理论中的概念和技术来研究一个渐近的场景，其中两个遥远的当事人执行相同的二分酉无穷多对输入。我们分析了最小成本的纠缠和经典通信每副本。对于两轮LOCC协议，在误差收敛到零的速度比$1/n^4$快的条件下，推导了一个单字母公式，用于计算纠缠和经典通信的最小代价，其中$n$是输入对的数目.该公式由与幺正相关联的三方状态的“马尔可夫化成本”给出，其可以通过有限步算法来计算。我们还得到了一个下界的最小资源成本，这适用于协议的任意数量的轮。
2018-03-23 quant-ph
Optimal local work extraction from bipartite quantum systems in the presence of Hamiltonian couplings
本文研究在只能对子系统施加局域幺正变换时从二分量子系统提取的最大功，给出二能级情形的闭式公式及一般情形的解析下界和半定规划上界，并通过Jaynes-Cummings模型和XXZ链验证局域操作可优于先猝灭耦合再提取功的方案。
2022-06-29 quant-ph
On multipartite invariant states I. Unitary symmetry
我们提出了一个自然的推广的二分沃纳和各向同性的国家组成的一个任意偶数的d维子系统（qudits）的多部系统。这些广义态在局域幺正操作的作用下是不变的。我们研究了多体不变态的基本性质：可分离性准则和多PPT条件。
2006-02-01 quant-ph
A Note on Local Unitary Equivalence of Isotropic-like States
研究了一类量子态在二体和多体情况下的局域幺正等价性。给出了充分必要条件。作为特例，给出了各向同性态和werner态的局域么正等价类。然后研究了这类量子态的局域幺正相似等价性，分析了局域幺正相似等价的充要条件。
2016-09-20 quant-ph
All maximally entangling unitary gates
我们的特点是所有最大纠缠的二分酉算子，作用于系统$A,B$的任意有限尺寸$d_A\le d_B$，当使用辅助系统由双方是允许的。几个有用的和有趣的后果，这种特性进行了讨论，包括理解为什么纠缠和解纠缠能力的一个给定的（最大纠缠）酉可以不同，并证明这些能力必须是相等的，当$d_A=d_B$。
2011-08-19 quant-ph
Local unitary equivalence of quantum states and simultaneous orthogonal equivalence
深入研究并加强了二分量子态的局域幺正等价与同时正交等价之间的对应关系。证明了局部酉等价可以通过射影正交变换下的同时相似性来研究，并结合迹恒等式、Weierstrass束、Albert行列式和Smith规范形，给出了判断$\mathbb C^{d_1}\otimes \mathbb C^{d_2}$上两个密度矩阵何时局部酉等价的4个参数化独立算法.
2016-05-01 quant-ph
Fidelity between a bipartite state and another one undergoing local unitary dynamics
保真度和局域么正变换是量子物理中两个广泛使用的概念。我们研究了两个受局域么正动力学影响的二分量子态之间的最大和最小保真度的约束优化问题。这些问题涉及到纠缠的几何度量和可纠缠性问题。我们证明了这些问题可以归结为半定规划优化问题。当两个态都是纯态或纯乘积态和Werner态时，给出了保真度的闭式公式。我们从局域么正作用的角度解释了Werner态纠缠难以实现的原因。对于一般的混合态，我们利用信息论中的仿射保真度、通道和相对熵等工具给出了保真度的上、下界。我们还研究了局域么正和量子化对量子态交换性的影响，以及这两个优化问题的等价性。
2015-08-29 math-ph math.MP quant-ph
Relative state measures of correlations in bipartite quantum systems
埃弗雷特的相对态概念可以被看作是一张包含两个量子系统测量结果之间相关性信息的地图。我们演示了如何几何性质的相对状态映射可以用来开发操作定义良好的措施，在任意状态空间维度的二分量子系统的总相关性。这些测度在局部酉变换下是不变的，在局部运算下是非增的。我们发现，一些已知的相关措施有一个自然的解释相对状态。
2011-08-30 quant-ph
Entangling power of two-qubit unitary operations
二分幺正操作的纠缠功率显示了与乘积输入态的最大纠缠。对于任意两量子比特酉操作，考虑其具有参数$c_0,c_1,c_2$和$c_3$的归一化操作$U$就足够了。我们展示了当$U$.特别地，我们构造了两个例子的这种$U$的纠缠功率的解析表达式。我们还构造了任意维的施密特秩为2的二分酉操作的纠缠功率。
2018-08-12 math-ph math.MP quant-ph
Locally unitary quantum state evolution is local
本文研究二分信道的局域化性质，证明在子系统作用为幺正信道时，子系统演化独立于环境，并作为中间结果得到量子计算中非经典条件语义的不可行定理。
2024-02-05 quant-ph
Poincare series for local unitary invariants of mixed states of the qubit-qutrit system
本文研究了第一方为量子比特，第二方为量子三粒子的二分量子系统的混合态。忽略总相位因子，系统的局部么正变换群是SU（2）和SU（3）的直积G。我们计算了系统混合态集上G-不变多项式函数代数的简单分次Poincare级数，并构造了几个低次不变量。
2006-05-01 quant-ph
Necessary conditions for the efficient simulation of Hamiltonians using local unitary operations
我们研究了有效模拟二部和多部哈密顿量的必要条件，这些哈密顿量独立于特征值，并基于[1-2]中引入的代数几何不变量。我们的结果表明，问题的有效模拟的任意和多体量子系统的哈密顿量不能描述仅使用本征值，不像在两个量子比特的情况下。
2003-05-05 quant-ph
Teleportation and entanglement distillation in the presence of correlation among bipartite mixed states
与任意二分态相关联的隐形传态通道表示当使用二分态而不是理想的最大纠缠态进行隐形传态时，隐形传态所遭受的变化的映射。本工作提出并证明了一个显式表达式的隐形传态的隐形传态通道使用Weyl的投影酉表示的空间的2n元组的数字从Z/dZ的整数d>1，n>0，这已被称为n=1。该公式允许n个二分混合态之间的任何相关性，并且应用表明存在可靠的方案，用于从具有相关性的混合态序列中提取纠缠。
2003-02-07 quant-ph
Bipartite Leggett-Garg and macroscopic Bell inequality violations using cat states: distinguishing weak and deterministic macroscopic realism
我们考虑测试Leggett-Garg的宏观现实主义和宏观局部现实主义，在类空分离测量的假设宏观非侵入性测量是合理的宏观局部性。我们给出了基于自旋$1/2$本征态的微观量子比特的Bell和Leggett-Garg实验与基于两个宏观上不同的相干态（猫态）的宏观量子比特的gedanken实验之间的映射。在这个映射中，Stern-Gerlach分析器的么正旋转通过相互作用$H=Ω\hat{n}^{4}$实现，其中$\hat{n}$是量子的数量。通过调整相互作用的时间，可以改变测量设置。因此，我们预测违反Leggett-Garg和贝尔不等式的宏观制度，粗粒度的测量$\hat{M}$只需要区分两个宏观不同的相干态。为了解释这些违反，我们区分了宏观实在论的微妙不同的定义。确定性宏观局部实在论（dMR）假设在分析器产生的么正旋转之前测量$\hat{M}$有一个确定的结果，并且被违反所否定。弱宏观实在论（wMR）假设在$\hat{M}$的两个宏观上不同的本征态的叠加$ψ_{pointer}$中制备的系统在幺正旋转之后具有确定的结果。我们发现，wMR可以被视为与侵犯行为相一致。提出了一个模型，其中wMR持有，并出现在整个过程中的酉动力学的宏观违反。最后，我们指出EPR型悖论，即在测量$\hat{M}$之前对系统的弱宏观现实描述与量子力学的完备性不一致。
2021-01-23 quant-ph
Entanglement measures of bipartite quantum gates and their thermalization under arbitrary interaction strength
利用纠缠势$e_p$和门典型性$g_t$这两个局部不变量研究了二部幺正算符的纠缠特性.我们刻画了表示所有两比特门投影到平面$(e_p, g_t)$上的集合$K_2$的边界，表明\textsc{swap}算子的分数幂形成了$K_2$的抛物线边界，而其他边界由两条直线形成。通过这种方法，识别和分析了一族具有极端性质的门。我们还表明，抛物线表示的权力\textsc{swap}持续在一组$K_N$，门的更高的维度（$N>2$）。此外，我们还研究了连续$n$作用于两体量子门的纠缠，并分析了交织局域幺正操作对纠缠的影响。对于任意维数的子系统，在随机局域幺正动力学上，导出了门施加$n$次平均纠缠功率的显式表达式。这个量显示出指数饱和的随机矩阵理论（RMT）预测的值，表明“热化”的纠缠特性的顺序应用的量子门，可以有任意小，但非零，纠缠开始。热化的进一步特点是由改组和部分转置酉矩阵的谱特性。
2020-10-26 cond-mat.dis-nn quant-ph
Reducing the Entanglement Cost of Distributed Bipartite Quantum Computation with Constant Qubit Overhead
The University of Tokyo（东京大学）；Hon Hai (Foxconn) Research Institute（鸿海（富士康）研究院）；Tamkang University（淡江大学）
本研究针对分布式量子计算中的通信成本问题，提出在恒定量子比特开销下逼近纠缠成本下界的方法，对克利福德酉算子可达下界，对非克利福德算子成本至多高出2t个贝尔对。
2026-10-01 quant-ph
Generalized squeezing operators, bipartite Wigner functions and entanglement via Wehrl's entropy functionals
我们引入了一类新的酉变换的基础上的su（1，1）李代数，推广，对于某些特定的表示，其生成元，众所周知的压缩变换在量子光学。为了说明我们的结果，我们专注于双模玻色子表示，并显示如何可以修改的参数放大器模型，以产生这样一个广义压缩算子。此外，我们得到了一个一般表达式的二分维格纳函数，使我们能够确定两个不同的源纠缠，在这里标记的动力学和运动学纠缠。我们还通过连续相空间表象中熵泛函的一些基本定义，建立了二体系统纠缠的定量估计。
2009-01-25 quant-ph
Efficient bipartite quantum state purification in arbitrary dimensional Hilbert spaces
提出了一种新的适用于任意维二分量子系统的纯化方案。它基于一类特殊的非线性量子映射和一个单一的局部幺正操作的重复应用。这类特殊的非线性量子映射是由厄米广义异或门以自然的方式产生的。所提出的净化方案提供了两个主要优点，即它不需要在净化过程的每个步骤中进行局部去极化操作，并且它比其他已知的净化方案更有效地净化。
2001-02-06 quant-ph
Nonlocal and controlled unitary operators of Schmidt rank three
实现非局域么正算符是量子计算和密码学中的一个重要而困难的问题。证明了当$d_A$至多为3时，$(d_A \times d_B)$维系统上任意Schmidt秩为3的二分非局部酉算子局部等价于控制酉算子.该算符可以在Schmidt秩$r=\min\{d_A^2,d_B\}$的最大纠缠态的辅助下局部实现。我们进一步证明了随机等价的非局部酉算子确实是局部等价的，并提出了非局部和受控酉算子局部等价的充分条件。我们还提供了一个特殊情况的解决方案的猜想的秩的多体量子态。
2014-06-23 quant-ph
Optimal transfer of an unknown state via a bipartite operation
量子信息科学中的一个基本任务是通过使用二分量子操作$\mathcal{E}^{AB}$将未知状态从粒子$A$转移到粒子$B$（通常在遥远的空间位置）。我们认为$\mathcal{E}^{AB}$的量子态转移能力是粒子$B$的初始态上量子态转移的最大平均概率，并给出了$A$和$B$之间的态矢量的识别.我们发现在两个$d$维Hilbert空间之间，二分量子操作的QST幂满足四个期望的性质.当$A$和$B$是量子比特时，给出了量子ST功率的解析表达式。特别地，我们得到了一般两量子比特幺正变换的QST幂的精确结果。
2012-09-11 quant-ph
Bound on Ergotropic Gap for Bipartite Separable States
在热力学中，组成量子系统的相关性的存在具有很大的相关性。大量的研究致力于研究相关性在工作提取中的作用。在这里，我们推导出一个绑定的整体和本地提取的工作之间的差异酉操作（遍历间隙），为二分可分离的状态。违反这个界限必然证明纠缠的存在。对于纯二分量子态，在LOCC辅助的态变换下，这个带隙是单调的。我们的判据在证明具有相同局域维数的二分量子态的维数方面有意义。另一方面，我们的结果给出了一个操作意义的Nielsen-Kempe无序判据。我们还提出了一个示意性的模型来实现实验上的可分性限制和检测纠缠的一类有限的量子态。
2019-02-13 quant-ph
Local witness for bipartite quantum discord
最近，我们提出了一种方法的基础上，本地测量和状态断层扫描在不同的情况下的时间量子相关性的本地检测[物理。107，180402（2011）]。该方法允许在二分系统中的量子不和谐的检测时，访问仅限于一个子系统。在这里，我们详细阐述了这种方法的细节，并提供具体的物理模型的应用。特别是，我们讨论了一般复杂系统的计划的性能，通过调查对应于随机生成的哈密顿量的热平衡状态。此外，我们制定了一个遍历性的假设，连接的时间平均分析获得的平均在一组酉运营商配备哈尔措施。
2013-04-29 quant-ph
Diagonal unitary and orthogonal symmetries in quantum theory II: Evolution operators
研究了在对角酉群和正交群的局部作用下保持不变的二部酉算子。我们调查这些运营商的结构特性，认为对角对称使他们适合分析研究。作为第一个应用，我们构造了任意有限维的对偶酉门，这是量子线路中纠缠传播的重要模型。然后，我们分析了这些不变算子的非局部性质，无论是在离散（运营商施密特秩）和连续（纠缠功率）设置。我们的研究表明，这些运营商可以用来模拟任何二分酉门通过随机本地操作和经典的通信。此外，我们还建立了具有最大纠缠功率的局部对角酉不变对偶酉算子集与复Hadamard矩阵集之间的一对一联系。最后，我们讨论了酉算子在所述对角对称下的可积性。
2021-12-21 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement splitting of pure bipartite quantum states
纠缠分裂的概念是通过询问是否有可能一方拥有一半的纯二分量子态，他与另一方的一些纠缠转移到第三方。我们描述了酉局部变换的对称和各向同性分裂成两个分支的单，导致最高的纠缠输出。讨论了所得到的量子信道的容量。对小于最大纠缠的纯态采用同样的变换，得到了它们的纠缠度，讨论了它们是否可以用于隐形传态和贝尔不等式的检验.最后，我们推广到纠缠分裂成两个以上的分支。
1999-08-31 quant-ph
Minimum number of experimental settings required to verify bipartite pure states and unitaries
量子态和量子门的有效验证是量子技术发展的关键。虽然量子态验证和量子门验证的样本复杂度已经被许多研究者研究，但实验设置的数量很少受到关注，并且了解得很少。本文系统地研究了量子态验证和量子门验证，重点研究了实验设置的数量。我们发现，任何二分纯态可以验证只有两个测量设置的基础上本地投影测量。任何在$d$维上的二分酉都可以通过基于局部操作的$2d$实验设置来验证。此外，我们还介绍了无纠缠验证的概念，并阐明了它与最小设置验证的关系。最后，我们表明，任何两个量子位幺正可以验证最多五个实验设置;此外，一个通用的两个量子位幺正（除了一组测量零）可以验证基于四个设置的无纠缠协议。在研究过程中，我们阐明了两个量子比特幺正系统的施密特系数的性质，这是独立的兴趣。
2021-12-27 math-ph math.MP quant-ph
The Structure of Bipartite Quantum States - Insights from Group Theory and Cryptography
本论文主要研究二分量子态的结构。第一部分利用酉群和对称群的表示理论分析了量子态的谱。特别地，它示出了如何导出一个二分量子态和它的约化态的光谱之间的一对一的关系，和Kronecker系数的对称群。在第二部分中，重点研究了两体量子态的纠缠。利用经典密码学中纠缠蒸馏和密钥协商的相似性，提出了一种新的纠缠度量--“压扁纠缠”。
2006-04-25 quant-ph
