首页/论文/2008.13063

arXiv 2008.130632020-08-29quant-ph

最大单态分数与最大可实现保真度作为适当的纠缠度量

Maximal singlet fraction vs. maximal achievable fidelity as proper entanglement measures

Hermann L. Albrecht Q., Douglas F. Mundarain

备注：: 8 pages, 8 figures

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

我们回顾了一些参数族的2-量子比特状态的并发和最大单重态分数（MSF）有不同的，甚至相反的行为。对于在这项工作中考虑的状态，最大可实现保真度（MAF），Verstraete和Verschelde在2003年得出的量，显示出更好的协议与并发，并符合所需的重要功能被认为是一个很好的纠缠措施。

英文摘要：

We review some parametric families of 2-qubit states for which concurrence and maximal singlet fraction (MSF) have different and even opposite behaviour. For states considered in this work, maximal achievable fidelity (MAF), a quantity derived by Verstraete and Verschelde in 2003, shows a better agreement with concurrence and complies with important features required to be considered a good entanglement measure.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

并发与纯度：局域通道对两个量子比特Bell态的影响

Concurrence vs. purity: Influence of local channels on Bell states of two qubits

我们分析了两个量子比特的最大纠缠态（例如，单线态$ψ_s$）受到由完全正映射$\cE$描述的局部通道的作用的影响。我们分析了$\varrho_\cE=\cE\otimes\cI[ψ_s]$的并发度和纯度，利用并发度-{ \it vs}-纯度相图，通过对单重态$ψ_s$的作用来表征局域通道$\cE$.我们指定并发的区域-{ \it vs.}-纯度图，可以从单重态通过单位通道的作用实现。我们发现，即使是最一般的（包括非幺正的）本地通道仅作用于一个单一的量子比特的原始单重态不能产生最大纠缠混合态（MEMS）。我们详细研究了局域马尔可夫半群诱导的单重态的各种时间演化。我们证明了退相干过程用并发度-{ \it vs.}表示。纯度图中的一条线，形成了可实现的区域的单位映射的下限。另一方面，去极化过程由一条线表示，该线形成由么正映射引起的映射区域的上界。

2005-08-15quant-ph

普适$1 \to 2$非对称量子克隆区的几何描述

A geometrical description of the universal $1 \to 2$ asymmetric quantum cloning region

考虑了通用$1 \to 2$非对称量子克隆的参数可达区域的确定问题。用单重态分数的优值来衡量克隆性能，我们证明了该物理区域是平面上椭圆的并集。等价地，我们首次考虑负单重态分数，刻画了两个可能不同的各向同性态的量子态相容性的参数区域。

2021-06-17quant-ph

用于量子精密测量的束缚纠缠类单态

Bound entangled singlet-like states for quantum metrology

具有正部分转置（PPT）的二体纠缠量子态，即，PPT纠缠态通常被认为是非常弱的纠缠态。由于不能从它们中提取出纯粹的纠缠，它们也被称为束缚纠缠。本文提出了两类（$2d\times 2d$）维PPT纠缠态，它们是任意$d\ge 2$的纠缠态，在计量学上显著优于所有可分态.我们提出了强有力的证据表明，我们的国家提供了最大的可实现的PPT状态的系统大小的增益。当维度$d$变为无穷大时，这些态的量子增益变为最大，并且等于一对最大纠缠量子比特的量子增益。因此，我们认为我们的状态可以被称为“PPT单线态”。"

2021-08-25quant-ph

两体混合态的纠缠逾渗

Entanglement Percolation with Bipartite Mixed States

我们提出了一个纠缠逾渗的概念，用于在相邻节点由部分纠缠的二体混合态连接的量子网络中长距离产生单态。给出了一类混合网络态产生单态的充分必要条件。超出这类的状态不足以进行纠缠渗透。我们发现，相邻的节点需要连接的多个部分纠缠态，并设计了丰富的各种蒸馏协议，这些状态转换成单线态。这些蒸馏协议适用于各种网络几何形状，并且即使对于显著不纯的状态也具有足够高的成功概率。除此之外，我们还讨论了可能的进一步改进，可通过使用量子策略，包括广义形式的纠缠交换。

2009-12-14quant-ph

核自旋单重态寿命对RF自旋锁定本领的依赖性

Dependence of nuclear spin singlet lifetimes on RF spin-locking power

我们测量了长寿命的核自旋单重态的寿命作为RF自旋锁定场的强度的函数，并提出了一个简单的理论模型，与我们的测量结果，包括低RF功率制度。我们还测量了单重态和三重态之间的长寿命相干性的寿命，该相干性不需要自旋锁定场来保存。我们的研究结果表明，对于许多分子，单重态可以使用弱RF自旋锁定场创建：比以前的研究低两个数量级以上的RF功率。我们的研究结果表明，在许多生物分子中，具有增强寿命的单线态和相关状态可能在体内以安全水平的RF功率实现。

2012-01-06physics.chem-phphysics.med-phquant-ph

耗散Rydberg泵浦下的稳态三维纠缠

Stationary three-dimensional entanglement via dissipative Rydberg pumping

我们推广了最近关于二分Bell单态的结果[Carr和Saffman，Phys. Rev. Lett. { \bf 111}，（2013）]中的一个例子，两个独立的中性里德伯原子之间的静态三维纠缠。该方案充分利用了里德伯介导相互作用提供的相干动力学和里德伯态自发发射产生的耗散因子。对主方程的数值模拟表明，目标态负性${\cal N}(\hatρ_{\infty})$和保真度${\cal F}(\hatρ_{\infty})$均能超过99.90%.此外，稳定的三原子单重态$|S_3\rangle$也可以基于相同的机制实现。

2014-04-30quant-ph

更多相关论文收起更多论文

纠缠理论Laser

Theory of an Entanglement Laser

我们考虑了在强脉冲泵浦驱动下，腔内参量下转换产生偏振纠缠光。产生的多光子态非常接近于两个非常大的自旋的单重态。一个标准来量化这种状态的纠缠。我们研究了系统在存在损耗和其他缺陷的情况下的动力学，得出的结论是，光子数高达一百万的强纠缠态的创建似乎是可以实现的。

2003-02-03quant-ph

N粒子N能级单重态的性质及应用

N-particle N-level singlet states: Some properties and applications

三个显然无关的问题，没有解决方案，使用经典的工具被描述：“N-陌生人”，“秘密共享”和“说谎者检测”的问题。针对每一个问题提出了解决方案。所有三种解决方案的共同点是使用N个自旋-（N-1）/2粒子的总自旋为零的量子态。

2002-10-11quant-ph

在单重态-三重态量子比特中使用旁观者谷态进行快速电荷噪声传感

Fast charge noise sensing using a spectator valley state in a singlet-triplet qubit

本文提出利用硅单重态-三重态量子比特中激发谷态作为旁观者自由度，通过色散读出谐振器实现对电荷噪声引起的交换涨落的实时快速检测，为量子操作的反馈与前馈控制提供新途径。

2025-07-22cond-mat.mes-hallquant-ph

GaAs中双电子自旋量子比特的高保真单量子比特门

High-Fidelity Single-Qubit Gates for Two-Electron Spin Qubits in GaAs

GaAs双量子点中单重态-三重态量子位的单量子位操作尚未达到容错量子信息处理所需的精度。考虑到实验上的重要限制和使用测量的噪声谱，我们数值上最小化的退相干（包括高频1/f类噪声）的影响，并从理论上表明，量子门的量子效率高于99.9%是可以实现的。我们还提出了一个自洽的调谐协议，它应该允许直接在实验中消除个别系统的门误差。

2021-01-22quant-ph

光子六量子比特单重态旋转不变性和纠缠的实验检验

Experimental test of rotational invariance and entanglement of photonic six-qubit singlet state

我们实验测试了单重态的六光子量子比特推广的不变性。我们的结果与理论相一致。不变性对于克服某些类型的退相干是有用的。我们还实验检测纠缠的状态使用适当的见证观察，本地观察组成。我们的结果清楚地表明，测试的设置，这是非常稳定的，是一个很好的候选人实现各种多方量子通信协议。所产生的状态的估计保真度是非常高的：它揭示了非常强的EPR六光子相关的错误率低于6%。

2009-03-18quant-ph

单重态的两个量子比特可以通过多个独立的观察者通过顺序测量同时操纵

Both qubits of the singlet state can be steered simultaneously by multiple independent observers via sequential measurement

量子关联是量子系统区别于经典系统的一个基本性质，也是投影测量下的一种脆弱资源。最近的研究表明，纠缠对中的一个子系统可以与多个观测者共享非定域性。在这里，我们提出了一个新的转向方案，这两个子系统可由多个观察员。并且发现两个单重态的量子比特可以分别被两个顺序的观测器同时操纵。

2021-02-24quant-ph

在横向最佳点附近实现的通用单重态-三重态量子比特

Universal singlet-triplet qubits implemented near the transverse sweet spot

在半导体双量子点（DQD）中实现单重态-三重态（ST）量子比特的容错量子计算的关键是实现单量子比特门和双量子比特门的高保真操作。可行的方法包括将量子比特操作在横向最佳点（TSS）附近以降低噪声的前导阶数，以及采用适当的抗噪声脉冲序列。单量子比特门可以通过在TSS附近的失谐上引入AC驱动来实现。在TSS处的DQD的大偶极矩使得量子比特和腔谐振器之间能够强耦合，这导致两个量子比特纠缠门。当在适当的区域中操作并施加适度的脉冲序列时，单量子位和双量子位门都具有高于99%的保真度。我们的研究结果表明，利用TSS附近的适当的脉冲序列可以有效地获得高保真ST量子比特。

2021-06-06quant-ph

可由可分操作实现的非定域纠缠变换

Nonlocal Entanglement Transformations Achievable by Separable Operations

对于多体量子系统的操纵，众所周知，所有经典通信（LOCC）辅助的局部操作构成可分操作类的真子集。最近，Gheorghiu和Griffiths发现LOCC和一般的可分操作对于两体纯态之间的转换同样强大。在这封信中，我们将这种比较扩展到混合态，并表明在一般情况下，可分离操作严格强于LOCC时，将混合态转换为纯纠缠态。我们的发现的一个显着的后果是纠缠单调的存在下，可能会增加可分离操作。

2008-11-26quant-ph

共享与不共享单态：隐形传态中的控制量子比特与非经典性

To share and not share a singlet: control qubit and nonclassicality in teleportation

本文研究了控制量子比特叠加态在量子隐形传态中的作用，提出两种控制协议，发现叠加能在宽参数范围内提供超越经典混合的量子优势，且优势与量子相干性相关。

2025-02-03quant-ph

用于单重态-三重态量子比特的快速高保真几何门

Fast high-fidelity geometric gates for singlet-triplet qubits

利用几何相位全局性的几何门被认为是实现容错量子计算的有力工具。然而，对于半导体量子点中的单重态-三重态量子比特，由于微波控制的拉比频率较低，导致门控时间过长，构造的几何门更容易受到退相干效应的影响。在这里，我们研究的关键问题是，快速几何门是否可以实现单重态-三重态量子比特，而不引入额外的微波驱动脉冲，同时保持高保真度的门操作在同一时间。我们惊讶地发现，单量子比特和双量子比特几何门都可以通过仅调制哈密顿量的时间相关交换相互作用来实现，其通常可以是$\sim$ GHz的量级，因此相应的门时间为几纳秒。此外，所获得的几何门优于它们的对应物，即，单重态-三重态量子比特的传统动态门，具有相对较高的保真度，超过了$99\%$。因此，我们的方案特别适用于单重态-三重态量子比特，以获得快速和高保真度的几何门。我们的方案也可以扩展到其他系统没有微波驱动器。

2022-03-21quant-ph

最佳克隆和单态一夫一妻制

Optimal Cloning and Singlet Monogamy

无法产生未知状态的两个完美副本与无法在多个自旋之间产生最大纠缠有着内在的联系。尽管如此，在自旋之间可以产生多少纠缠（称为一夫一妻制）与未知状态可以克隆的程度之间没有定量联系。通过给出一组充分条件来补救这种情况，使得最优完全正映射可以实现为到标准参考状态的隐形传态操作。d维自旋的任意1到N不对称克隆的情况可以精确地解决，产生“单重单偶”的概念。通过计算海森堡系统的性质，并将其与标准一夫一妻制的结果进行对比，证明了这种关系的实用性。

2009-07-27quant-ph

单重态双自旋纠缠的研究

Study of two-spin entanglement in singlet states

研究了双自旋子系统在自旋单重态下的纠缠特性。两个自旋之间的平均纠缠在单个价键（VB）状态下最大化。另一方面，$E_v^2$（两个自旋的子系统和系统的其余部分之间的平均纠缠）可以通过VB态的均匀叠加来最大化。最大$E_v^2$随系统大小迅速增加，并在其最大允许值处饱和。我们采用两种方法获得最大$E_v^2$态：（1）在单重态上施加均匀性;（2）在一般均匀态上产生各向同性。利用这两种方法，我们构造了四自旋和六自旋的高纠缠态，它们都是各向同性的，并且是均匀的。我们的最大$E^2_v$状态代表一类新的共振价键态，我们表明这是无限程海森堡模型的基态。

2014-12-18cond-mat.str-elquant-ph

量子网络中的并发逾渗

Concurrence Percolation in Quantum Networks

建立长距离量子纠缠，即，量子网络中的纠缠传输是发展高效量子通信的关键和及时的挑战。基于经典渗流的传统理解假设任何两个无限远的节点之间成功传输纠缠的必要条件：它们必须至少由一条完美纠缠态（单态）路径连接。在这里，我们放松了这个条件，明确表明，人们可以专注于最佳转换单，但在建立并发-一个关键措施的二分纠缠。因此，我们引入了一个新的统计理论，并发渗流理论（ConPT），远程类似于经典渗流，但从根本上不同，建立了广义键渗流的“海绵交叉”的路径，而不是集群。受电阻网络分析的启发，我们通过串联/并联规则确定路径连通性，并通过星形网格变换近似高阶规则。有趣的是，我们发现ConPT预测的纠缠传输阈值低于已知的基于经典逾渗的结果，并且在任何串并行网络（例如Bethe晶格）上都很容易实现。ConPT促进了我们对量子通信在QN局域性限制下与经典统计预测相比可以进一步系统地改进的理解-这是一种比预期更普遍和有效的“量子优势“。ConPT还显示了一个类似于量子化的普遍临界行为，该行为是通过对Bethe晶格和常规二维晶格的有限尺寸分析得出的，为纠缠统计中的临界理论提供了新的视角。

2021-04-27cond-mat.stat-mechquant-ph

电容耦合单重态-三重态量子比特的直接可达纠缠门

Directly accessible entangling gates for capacitively coupled singlet-triplet qubits

最近在电容耦合单重态-三重态量子比特方面的实验进展，特别是纠缠的演示，开启了系统的哈密顿量可以直接通过单个方脉冲产生什么类型的纠缠门的问题。我们解决这个问题，考虑系统的哈密顿量从第一原理和使用的表示其非局部性质的局部不变量。在分析中，我们包括三种不同的方式，系统可以偏置和它们对纠缠门的产生的影响。我们发现，在一个可能的偏置模式，哈密顿量有一个特别简单的形式，它可以直接产生各种不同的纠缠门，包括iSWAP门。此外，使用完整形式的哈密顿量，我们发现，对于任何偏置模式，CNOT门可以直接生成。

2015-01-09cond-mat.mes-hallquant-ph