Probabilistic teleportation and entanglement matching
隐形传态可以理解为通过量子信道发送和提取量子信息。本文指出,为了通过部分纠缠的量子信道获得最大概率的精确隐形传态,发送者(Alice)只需要对该信道进行满足“纠缠匹配”的测量.同时给出了接收方(Bob)采用一般演化提取量子信息的最优策略。
1999-10-06 quant-ph
Deterministic and probabilistic entanglement swapping of nonmaximally entangled states assisted by optimal quantum state discrimination
从量子态鉴别的角度分析了任意Schmidt秩的部分纠缠纯态的纠缠交换。结果表明,标准的确定性ES协议与最优的最小错误策略。在这种情况下,由交换产生的状态的纠缠量通常低于所涉及的量子信道可实现的最大值。在这方面,我们表明,ES协议可以提高诉诸最佳的最大置信度(MC)的歧视策略的概率。此外,我们表明,成功的概率实现纠缠高于规定的值,从标准的确定性ES可以通过应用顺序MC测量增加。
2014-02-06 quant-ph
Probabilistic generation of entanglement in optical cavities
我们提出通过测量光腔的透射率来产生纠缠。在探测到反射光子的条件下,腔中的原子对被制备成最大纠缠态。成功的概率取决于腔参数,但即使是中等质量的腔,也可以以很高的概率产生高质量的纠缠态。
2003-02-04 quant-ph
Entanglement and thermodynamics in general probabilistic theories
纠缠是量子力学最显著的特征之一,但它并不是特定的量子。更具体的量子力学是纠缠和热力学之间的联系,这导致了熵和纯态纠缠的度量之间的识别。在这里,我们寻找这种联系的根源,研究纠缠和热力学之间的关系,在一般概率理论的框架。我们首先解决的问题是,一个纠缠态是否可以通过局域操作和经典通信转换成另一个纠缠态。在两个操作要求下,我们证明了Lo-Popescu定理的一般版本,该定理是纯态纠缠理论的基础。然后,我们考虑一个资源理论的纯度,自由操作是随机可逆的转换,模拟的情况下,代理人有有限的控制一个封闭系统的动态。我们的关键结果是纠缠的资源理论和纯度的资源理论之间的二元性,有效的每一个物理理论,其中所有的过程产生于纯态和可逆的相互作用在基本水平。作为主要结果的应用,我们建立了熵和纯二体纠缠测度之间的一一对应关系,并利用它来定义一般概率框架下的纠缠测度。此外,我们还展示了信息擦除任务和纠缠生成任务之间的对偶性,即熵汇(可以吸收任意数量信息的系统)的存在等同于纠缠源(可以提取任意数量纠缠的相关系统)的存在。
2015-10-20 quant-ph
Post-selection induced deterministic and probabilistic entanglement with strong and weak interactions
提出了一种方案,纠缠两个系统,没有相互作用,通过使用辅助粒子在马赫-曾德尔干涉仪,通过适当的后选择的粒子,然后由一个子系统上的条件反馈纠缠。对于强相互作用,这个过程是确定性的。对于较弱的相互作用,只有成功的概率降低,但输出仍然是最大纠缠态。
2015-08-28 quant-ph
Probabilistic Inequalities and Upper Probabilities in Quantum Mechanical Entanglement
本文分析了Bell型纠缠态和GHZ纠缠态联合几率的存在性。然后,我们提出了使用非单调上概率作为一种工具,以获得一致的上下文隐变量的联合上概率。最后,我们表明,对于没有错误的极端例子,GHZ状态允许定义的联合上概率是一致的强相关性。
2010-10-15 quant-ph
Non-standard entanglement structure of local unitary self-dual models as a saturated situation of repeatability in general probabilistic theories
我们研究了纠缠结构,量子复合系统的结构。在一般概率论中,即使我们对局部系统作了合理的假设,其结构也不是唯一确定的。在本文中,我们研究的可能性,标准纠缠结构可以唯一确定的测量过程的可重复性和饱和的情况称为自对偶。令人惊讶的是,自对偶性不能确定标准的纠缠结构,即使我们附加局域么正对称性假设。本文证明了量子复合系统的无限结构的存在性,使得它是具有局域么正对称性的自对偶系统。此外,我们还证明了量子复合系统的一种结构的存在性,使得该结构中的非正交态是完全可区分的。此外,作为一个副产品,我们得到了一个充分条件,实现检测的纠缠特性与有限数量的参数化最小化。
2022-05-27 quant-ph
From single-particle physical distributions to probabilistic measures of two-particle entanglement
反演方法制定提取纠缠相关的信息在一个一维系统中的两个粒子的相互作用,从可测量的单粒子的位置和动量分布函数。该方法是基于壳状扩展这些范数-1测量量的产品状态从一个参数正交完整的集合。从这些逐点展开推导出的数学约束受到我们的谐波约束和相互作用海森堡模型的基本物理的限制。基于这些精确结果,我们介绍了一个近似的优化方案,不同的粒子间的相互作用,并讨论它从熵相关措施的角度来看。
2017-01-30 quant-ph
Unifying typical entanglement and coin tossing: on randomization in probabilistic theories
众所周知,纯量子态通常几乎是最大纠缠的,因此具有接近最大混合的子系统。我们考虑这是否对更一般的概率理论是正确的,而不仅仅是对量子理论。我们推导出一个公式的预期纯度的子系统在任何概率理论,这个数量是明确定义的。它适用于纯量子态中的典型纠缠、经典概率论中的抛硬币和后量子理论中的随机化;简单的推广产生了(反对称)量子子空间中的典型纠缠。该公式精确、简单,只包含系统的自由度和信息容量。它使我们能够以一种仅依赖于基础理论的粗糙性质的方式来概括统计物理学的论点。公式的证明将几个随机化概念推广到一般概率理论。这包括纯度的推广,有助于最近的努力,找到适当的广义熵措施。
2012-11-12 quant-ph
Utilizing probabilistic entanglement between sensors in quantum networks
针对星形量子传感网络中纠缠概率生成且保真度有限的问题,本文利用量子 Fisher 信息比较协议,给出纠缠使用、存储与提纯的条件及经典传感更优的保真度阈值。
2024-07-22 quant-ph
Heralded Two-Photon Entanglement from Probabilistic Quantum Logic Operations on Multiple Parametric Down-Conversion Sources
一个理想的受控非门,然后是投影测量,可以用来识别其两个输入量子比特的特定贝尔态。当输入的量子比特是独立的贝尔态的每个成员时,这些投影测量可以用于将后选择的纠缠交换到剩余的两个量子比特上。在这里,我们应用这种策略来产生预示的双光子偏振纠缠使用贝尔状态,源自独立的参数下转换源,和一个特定的概率受控非门,是从线性光学元件构造。由此产生的实现与Sliwa和Banaszek [quant-ph/0207117]的早期提议密切相关,并且可以根据熟悉的量子信息协议直观地理解。还讨论了通过从独立的周期性量子存储器件中存储和释放这些预示的对来产生双光子纠缠的“伪需求”源的可能性。
2003-03-18 quant-ph
Geometry and Entanglement of Two-Qubit States in the Quantum Probabilistic Representation
采用一种新的基于概率单纯形的量子比特和量子态的几何表示来描述两个量子比特的密度矩阵的可分性和纠缠特性。Peres-Horodecki正部分转置(ppt)准则和并发不等式被表述为引入的概率分布呈现纠缠所必须满足的条件。一个四电平系统,其中一个或两个状态是不可访问的,被认为是一个例子,应用详细的概率方法在一个明确的形式。通过量子比特纠缠态定义了两个量子比特纠缠态的马列维奇平方的三个三角形的面积,并计算了三个三角形面积之和的临界值。我们总能找到平方面积之和的区间,这就为用概率检验系统的纠缠提供了可能。
2018-08-24 quant-ph
Protocols for entanglement transformations of bipartite pure states
我们提出了一个一般性的理论框架,确定性和概率纠缠变换的两部分纯态通过本地操作和经典通信。这个框架统一并大大简化了以前的工作。给出了“纯压缩”变换的一个必要条件。最后,建设性的协议,以实现概率和确定性纠缠变换。
2003-04-09 quant-ph
Scalable quantum simulation of pulsed entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in optomechanics
我们展示了一个完整的,概率量子动力学模拟的标准非线性哈密顿的光学力学,包括在有限温度下的退相干。预测了光脉冲与振荡器的鲁棒纠缠,以及光学和力学系统之间的强量子操纵。重要的是,我们的概率量子模拟方法使用正P技术,这是可扩展到大希尔伯特空间。
2013-12-23 quant-ph
Quantum probabilistic teleportation via entangled coherent states
利用形成纠缠研究了真空环境中纠缠相干态的纠缠,提出了一种利用纠缠相干态概率传送相干叠加态的方案,其中Alice发送的经典信息量被限制在1比特以内.考虑了光子耗散引起的退相干的影响。结果表明,在某些情况下,消相干可以提高概率隐形传态的平均保真度。
2003-12-11 quant-ph
Entanglement and Disentanglement, Probabilistic Interpretation of Statevectors, and Transformation between Intrinsic Frames of Reference
我们研究基于两个假设的量子理论:在孤立宏观系统的内禀参照系中,(i)系统没有全局运动,也不与任何其他系统纠缠,(ii)系统外系统的态矢量的时间演化满足薛定谔方程。在辅助参照系中研究了微观系统与宏观系统之间的碰撞型相互作用过程。在将辅助参考系中得到的两个系统的状态向量变换到宏观系统的内在参考系中时,上述第一个假设要求状态向量的不连续变化。一个概率的解释给出了不连续变化的状态向量。对于微观系统,理论中给出的密度矩阵等于通常量子力学中给出的约化密度矩阵。
2006-09-12 quant-ph
Entanglement-swapping in generalised probabilistic theories, and iterated CHSH games
本文研究广义概率理论中的纠缠交换,引入迭代CHSH博弈衡量非经典关联保持能力,并构造出在任意轮数后仍达到CHSH值4的GPT,回应了量子理论最优性问题。
2024-09-02 quant-ph
Faster Communication Using Probabilistic Swapped-Bell-States Analysis
在这篇文章中,一个程序称为概率交换贝尔状态分析(PSBA)的建议。使用这个过程,两个通信伙伴可以在大的空间距离上传输(二进制编码)信息。这个过程是不寻常的,因为在信息编码期间或之后都没有使用经典的通信信道。为了使这成为可能,纠缠交换被用作传输通道。比特的编码通过在多个光子对上执行(或不执行,视情况而定)纠缠交换来实现,而解码通过交换的纠缠的统计检测来实现。如果PSBA程序能够在科学界的反驳下维持下去,它将成为一种比光更快地传输信息的技术方法。PSBA过程似乎与无通信定理相一致,因为PSBA并不操纵(和传送)特定的状态从一个(纠缠)粒子到另一个粒子以进行通信,而是使用纠缠交换的统计信息编码。
2014-08-11 quant-ph
Evaluating probabilistic programming languages for simulating quantum correlations
本文探讨了如何使用概率编程来模拟EPR实验环境中的量子关联。概率程序基于标准概率,不能产生量子关联。为了解决这个问题,超图形式主义的编程,既表示测量环境的EPR实验设计以及相关的约束。四个当代开源概率编程框架被用来模拟EPR实验,以揭示其相对有效性从定性和定量两个方面。我们发现,所有四种概率语言都成功地模拟了量子关联。详细的分析表明,没有一种语言在所有维度上都明显优于其他语言,但是,这种比较确实突出了在使用概率程序模拟量子物理实验时可以考虑的方面。
2018-11-11 quant-ph
Unitary Transformation in Probabilistic Teleportation
我们提出了一种概率隐形传态的通用变换,该变换基于不同的纠缠匹配系数$K$对应不同的么正演化,为实验提供了更灵活的演化方法。通过对基于Bell基和广义Bell基测量的两种概率隐形传态的分析,提出了一种一般的成功隐形传态概率,该概率不仅取决于传输信道的纠缠度和测量方法,还与隐形传态过程中的幺正变换有关。
2012-09-09 quant-ph
A semidefinite program for distillable entanglement
我们表明,最大保真度获得的p.p.t.精馏过程由半定规划的解给出。这给出了一些关于p.p.t.的新的上下界。可压缩纠缠(以及2-局部可压缩纠缠的新上界)。在对称性的存在下,半定规划大大简化,在各向同性和维尔纳态的情况下成为线性规划。使用这些技术,我们确定p.p.t.非对称Werner态和“最大相关”态的纠缠。最后,我们讨论了半定规划的量子码和1-本地蒸馏的可能应用。
2001-04-12 quant-ph
Probabilistic Quantum Teleportation
考虑了一种利用非最大纠缠态作为共享资源的未知量子比特的广义量子隐形传态方案。如果不求助于本地过滤或纠缠集中,使用标准的贝尔状态测量和经典通信,就不能以单位保真度和单位概率传送状态。我们表明,使用非最大纠缠测量可以传送一个未知的状态与单位保真度,虽然降低了概率,因此概率隐形传态。我们还给出了一个利用非最大纠缠态的广义纠缠交换协议。
2002-10-01 quant-ph
Optimal entanglement swapping in quantum repeaters
我们将量子中继器链中的最优纠缠交换方案问题描述为一个马尔可夫决策过程,并给出了不同中继器大小下的解决方案。基于此,我们能够证明,通常使用的“加倍”方案进行概率分布的纠缠量子比特对在量子中继器的概率纠缠交换并不总是产生最好的可能的原始速率。专注于这个数字的优点,不考虑额外的概率元素的错误抑制,如纠缠蒸馏更高的“嵌套水平”,我们的方法表明,2的幂数的段在量子中继器理论中没有特权的位置;最好的方案可以构建任何数量的段。此外,经典的通信可以包括到我们的计划中,我们展示了这是如何影响不同数量的段的原始等待时间,再次确认在一些相关的参数制度的“非加倍”的最优性。因此,我们的方法提供了一个相当一般的物理设置中的量子中继器的最小可能的等待时间。
2021-09-02 quant-ph
Fundamental trade-off relation in probabilistic entanglement generation
Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo(东京大学信息理工学系研究科)
该研究通过量子过程叠加推导出纠缠生成的普遍权衡关系,并展示了如何利用量子开关实现该原则,提出了一种新的纠缠生成控制方法。
2026-01-20 quant-ph
Probabilistic programmable quantum processors with multiple copies of program state
我们研究了可编程量子处理器上一般U(1)变换的执行。我们表明,只有一个量子位程序状态的副本的可用性的最小假设,G.Vidal等人提出的现有方案的明显优势。88,047905(2002)]和M.Hillery等人[Phys.Rev.A. 65,022301(2003)]来使用复杂程序状态以更大概率执行一般U(1)变换似乎不成立。
2005-05-27 quant-ph
Improving performance of probabilistic programmable quantum processors
我们提出了一个系统的分析,如何可以提高性能的概率可编程量子处理器。我们推广了一个简单的Vidal-Masanes-Cirac处理器,该处理器实现了量子比特上的U(1)旋转,旋转的相位编码在程序寄存器的状态中。我们展示了如何成功的概率处理器的概率可以通过使用循环中的处理器来提高。此外,我们表明,相同的策略可以用于量子比特上的非酉变换的概率实现。此外,我们还证明了量子比特的任意SU(2)变换都可以被编码到通用可编程概率量子处理器的程序状态中。该处理器的成功概率可以通过经由条件循环的错误的系统校正来增强。最后,我们表明,我们所有的结果也可以推广到qudits。特别地,我们展示了如何通过可编程量子处理器实现量子比特的SU(N)旋转,以及当它用于循环时,如何提高处理器的性能。
2003-11-25 quant-ph
Entanglement distillation rates exceeding the direct transmission bound
该研究实验演示了通过对称分配损耗来提高无噪声线性放大的成功概率,从而提升纠缠蒸馏速率,为可扩展量子中继器和高效长距离量子通信奠定关键基础。
2025-03-27 quant-ph
Programmable purification of type-I polarization-entanglement
我们提出并证明了一个方案,以补偿空间和光谱退相干效应的偏振纠缠态的产生的第一类参量下转换。在我们的器件中,可编程空间光调制器对整个下变频输出的不同空间部分施加偏振相关相移,并且利用这种效应来实现偏振纠缠的有效纯化技术。
2010-07-28 quant-ph
On the waiting time in quantum repeaters with probabilistic entanglement swapping
实现量子中继器的标准方法依赖于概率性的但预示着的纠缠态操纵和量子态的存储,同时等待成功的事件。在关于这类中继器的文献中,计算中继器速率通常依赖于假设足够小的概率的近似值。在这里,我们提出了一个精确和系统的方法,包括基于马尔可夫链理论的算法来计算任意数量的链接的量子中继器的平均等待时间(因此传输速率)。对于多达四个中继段,我们明确给出了任意纠缠交换概率的精确速率公式。从三个部分开始,我们探索了具有任意(不仅是加倍)和动态(不仅是预定的)连接的方案。有限的记忆时间的影响也被认为是相对影响的经典通信(预示信号)显着增长的概率较大。相反,我们证明了小交换概率的量子中继器中的等待时间的统计行为不能单独由其平均值和额外的统计量词是必要的。对于大型中继器系统,我们提出了一个递归的方法,根据准确,但仍然有效地计算足够小的子中继器的等待时间。这种方法导致更好的中继器速率的下限相比,现有的计划。
2019-09-16 quant-ph
Probabilistic quantum teleportation via thermal entanglement
我们研究了概率(条件)隐形传态协议时,其实现所需的纠缠是由热纠缠,即,当连接Alice和Bob的纠缠资源是由正则系综密度矩阵描述的纠缠混合态时。具体地说,我们在这里使用的纠缠资源是由两个相互作用的自旋1/2系统(两个量子比特)在温度T下与热库平衡。量子位之间的相互作用由类似海森堡的汉密尔顿描述,包括Ising、XX、XY、XXX和XXZ模型,无论有无外部场。对于所有这些模型,我们分析表明,概率协议是完全等于确定性的,只要我们没有外部字段。然而,当我们打开字段时,概率协议在几个有趣的方面优于确定性协议。例如,在某些情况下,概率协议的效率(平均保真度)大于确定性协议,并且随着温度的升高而增加,这是一种违反直觉的行为。我们还表明制度中的概率协议的成功率相对较高,在同一时间,效率大于经典的限制2/3,一个阈值,不能超越任何协议只使用经典的资源(没有纠缠共享之间的爱丽丝和鲍勃)。在相同条件下,确定性协议的效率低于2/3,这表明概率协议是唯一一个产生真正的量子隐形传态的协议。我们还表明,几乎所有这些模型的量子临界点附近的定性和定量行为的效率变化相当大,即使在有限的T。
2017-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Static Entanglement Analysis of Quantum Programs
本文提出了针对 Q# 量子程序的首个静态纠缠分析方法,通过构建过程间控制流图计算模块内及模块间的纠缠信息,以提升量子程序的可靠性与安全性。
2023-04-11 cs.SE quant-ph
Dynamical entanglement transition in the probabilistic control of chaos
我们发现了一个由局域序参量所预示的受监控量子系统中的动态纠缠跃迁。传统上,混沌系统可以被随机控制到不稳定的周期轨道上,并表现出受控和不受控的相位作为施加控制的速率的函数。我们证明了这种控制跃迁在开放量子系统中是持续存在的,在开放量子系统中,控制是通过局部测量和幺正反馈实现的。从一个简单的经典模型与已知的控制过渡,我们定义了一个量子模型,表现出一个扩散之间的混沌体积定律纠缠相和一个解纠缠控制相的过渡。与监控量子线路中的其他纠缠跃迁不同,这种跃迁也可以通过关联函数来探测,而无需解析单个量子轨迹。
2022-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
The Diversity of Entanglement Structures with Self-Duality and Non-Orthogonal State Discrimination in General Probabilistic Theories
本论文主要研究广义概率论和纠缠结构。ES是GPT中量子复合系统的一种可能结构,它不是唯一确定为标准纠缠结构(SES)。如何找到合理的假设来确定各种环境变量为环境变量是一个重要的问题。为了解决这一问题,本文探讨了专家系统的多样性。首先,本文考虑了进化系统中的态鉴别,作为主要结果,给出了进化系统中给定测量优于标准量子理论的等价条件。其次,本文重点讨论了对称性和自对偶性。作为主要结果,本文利用对称条件给出了SES的推导。另一方面,本文阐明了存在无限多个自对偶ES,即使它们不能通过一定的误差很小的物理实验与SES区分开来。
2023-02-23 math-ph math.MP quant-ph
Analysis of Quantum Entanglement in Quantum Programs using Stabilizer Formalism
量子纠缠在量子计算和量子通信中起着重要的作用。它是许多协议和计算所必需的,但会对计算状态造成意想不到的干扰。因此,对量子程序中的量子纠缠进行静态分析是必要的。几篇论文研究了这个问题。他们认为,如果多个量子比特的幺正门被应用于它们,那么量子比特就会纠缠在一起,一些人使用每个分离的量子比特的状态信息来完善这一推理。然而,他们并不关心幺正门消除纠缠以及测量可能分离多个量子比特的事实。在本文中,我们扩展了以前的工作,使用稳定器形式主义。它改进了量子程序中量子变量可分性的推理。
2015-11-05 cs.PL quant-ph