Multipartite steering verification with imprecise measurements
针对量子导引验证依赖精确测量的局限,本文提出不精确测量下的多方量子导引定量验证方法,消除假阳性并准确界定验证范围,特殊情况可验证非理想条件下的多方纠缠,提升了验证鲁棒性与实际适用性。
2025-11-11 quant-ph
Demonstrating shareability of multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向,一类描述一个观察者通过局部测量影响另一方状态的能力的量子非定域关联,具有非对称性质,不同于纠缠和贝尔非定域。对于多方EPR指导,一夫一妻制的情况下,两个观察员不能同时引导第三方的状态,已在理论和实验中进行了严格的研究。与一夫一妻制的情况相反,减少子系统中EPR操纵的可共享性允许一方的状态由两个或更多观察者操纵,从而揭示了多方EPR操纵的更多配置。然而,这种可共享性的实验性实现至今仍然缺乏。在这里,在一个光学实验中,我们提供了一个原理证明的演示,在三量子比特系统中没有一夫一妻制的约束下,EPR转向的可共享性。此外,基于约化的二分EPR转向检测结果,我们验证了真正的三量子比特纠缠结果。该工作为理解多体EPR操纵提供了一个补充的观点,并在多体纠缠检测、量子密码学和量子网络构建等量子信息协议中具有潜在的应用价值。
2022-03-30 quant-ph
Versatile Multipartite Einstein-Podolsky-Rosen Steering via a Quantum Frequency Comb
多部Einstein-Podolsky-Rosen转向是量子通信网络的重要资源,其中所有节点处的设备的可靠性不能完全信任。在这里,我们提出了一个高度通用和灵活的仓库的多部转向实验生成使用光学频率梳和超快脉冲整形。该方案使用脉冲整形器简单地调制检测系统的光谱分辨率,能够在不改变光子学架构的情况下产生按需的4、8和16模高斯转向。我们发现,可操纵性增加与更高的光谱分辨率。对于16模状态,我们确定多达65534可能存在于这个固有的多模量子资源的双分区转向,并证明了准备状态的可操纵性是强大的模式损失。此外,我们验证了四种类型的一夫一妻制的高斯转向关系,并证明了其中之一的强违反。我们的方法为在现实世界中构建量子网络提供了强有力的基础。
2019-10-30 quant-ph
Best Separable Approximation of multipartite diagonal symmetric states
多体系统中纠缠的结构研究由于缺乏必要和充分的操作标准而受到阻碍,这些标准能够区分给定混合态的各种纠缠特性。在这里,我们追求一个不同的路线来研究多体纠缠的基础上,一个多体状态的接近的一套可分的。特别地,我们分析了多部对角对称N量子比特态,并提供了它们的最佳可分近似的解析表达式(BSA [Phys.Rev.Lett. 80,2261(1998)]),即它们唯一的凸分解为一个可分部分和一个可分部分的权值最大的纠缠部分。
2014-05-19 quant-ph
Multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering and genuine tripartite entanglement with optical networks
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论建立了量子力学中纠缠和非定域性之间的联系。EPR导向是EPR悖论的非定域性,传统上只在两方之间进行研究。在这里,我们提出了第一个实验观察的多体EPR转向,和真正的三方连续变量纠缠的三个介观光学系统。我们探索不同的线性光学网络-每一个优化的不对称性-创建多组可控态包含不同数量的量子光学模式(qumode)。通过在7-qumode态上引入非对称损耗,我们表征了8个方向操纵区,表明对于N-qumode态存在N + 1个方向操纵区。进一步,我们揭示了定向一夫一妻制的转向,并实验证明了连续变量单边半设备无关的量子秘密共享。我们的方法为开发具有非对称观察者的多方量子通信协议建立了原则,并且可以扩展到量子比特,无论是光子,原子,超导还是其他。
2014-12-22 quant-ph
A necessary and sufficient criterion for multipartite separable states
本文给出了多体量子态可分的一个充分必要条件,并给出了如何将多体可分态写成可分纯态的凸和。为了求解这一判据,我们需要求解一组方程组,实际上,如果给定量子态的密度矩阵具有少数非零本征值,则很容易解析求解这些方程组。
2000-09-08 quant-ph
Dynamics and recovery of genuine multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering and genuine multipartite nonlocality for a dissipative Dirac system via Unruh effect
本文研究了真实多体Einstein-Podolsky-Rosen转向(GMS)和真实多体非局域性(GMN)的动力学行为,并探讨了在混合退相干系统中如何恢复丢失的GMS和GMN.明确地说,退相干系统可以建模为三重维尔纳型状态遭受非马尔可夫制度,而三重维尔纳型状态的一个子系统处于非惯性系下。可操纵和非局部状态的条件,可以得到关于三分之一的Werner型状态最初建立。在集体退相干的影响下,GMS和GMN是非常脆弱和脆弱的。随着Unruh效应和非马尔可夫库强度的增加,GMS和GMN将消失。此外,所有可实现的GMN的状态是可操纵的,而不是每个可操纵的状态(GMS的状态)可以实现非局域性。这意味着在这种情况下,转向非局部性层次结构仍然成立,GMN的状态是GMS状态的严格子集。在此基础上,提出了一种有效的恢复受损GMS和GMN的方法。结果表明,丢失的GMS和GMN可以得到有效的恢复,增强了GMS和GMN抑制集体退相干的能力。
2018-03-28 quant-ph
Detecting genuine multipartite entanglement in steering scenarios
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向是介于纠缠和贝尔非局域性之间的一种量子非局域性形式。EPR操纵是用于量子密钥分发的资源,其仅在一侧上是设备独立的,因为当一方的设备未被表征而另一方的设备被完全表征时,其证明二分纠缠。在这项工作中,我们引入了两种类型的真正的三方EPR-转向,并推导出两个转向不等式来检测它们。在一个半设备无关的情况下,只有两个方面的尺寸被假定,违反这些不等式之一的相关性也证明了真正的三方纠缠。已知当且仅当Alice的测量设置不兼容时,Alice可以向Bob演示二分EPR转向。我们证明,量子关联也可以检测三方EPR转向从爱丽丝到鲍勃和查理,即使查理的测量设置是兼容的。
2016-09-28 quant-ph
Detection of entanglement in asymmetric quantum networks and multipartite quantum steering
量子通信的未来依赖于由共享多体量子态的观察者组成的量子网络。多方纠缠的认证对于这些网络的有用性至关重要。在许多实际情况下,很自然地假设一些观察者比其他观察者更可信,因为他们对他们的测量设备有更多的了解。在这里,我们提出了一个通用的方法来证明各种多体纠缠在这种不对称的情况下,并在光学实验中证明它。我们的结果,这可以被看作是一个真正的多体量子转向的定义,给出了一种方法来检测之间的标准纠缠和完全设备无关的情况下的情况下的纠缠,并在量子网络中的半设备无关的加密应用提供了基础。
2016-02-14 quant-ph
Multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering sharing with separable states
量子关联在远程用户之间的分布是许多量子信息技术的基础。Einstein-Podolsky-Rosen转向是一种比纠缠更强的关联,已被确定为安全量子网络的资源。我们表明,这种资源可以建立在两个甚至更遥远的政党之间的传输系统是可分离的所有各方。对于两方的情况下,我们设计了一个协议,允许通过一个可分离的载体之间分配单向高斯转向;所获得的转向可以随后用于单侧设备无关(1 sDI)量子密钥分发。此外,我们将协议扩展到三方,该方案具有更丰富的可操纵性,包括一对多模式转向和集体转向,并可用于1 sDI量子秘密共享。所有提出的控制分配协议都可以用压缩态、分束器和位移来实现,因此它们可以很容易地在实验上实现。我们的研究结果表明,不仅纠缠,甚至转向可以通过一个可分离系统的通信分配。从不同的角度来看,本协议还表明,可以切换多部状态之间的不同的可操纵性类的操作的状态的一部分。
2018-01-26 quant-ph
Husimi coordinates of multipartite separable states
提出了有限维希尔伯特空间中多体可分态的参数化方法。证明了零迹算子集与可分密度算子集的内部是一个同构。该结果适用于状态空间的任何张量积分解。利用算子序列的有界性建立了密度算子可分性的一个解析判据。
2010-04-25 quant-ph
Exposure of subtle multipartite quantum nonlocality
著名的Einstein-Podolsky-Rosen量子操纵在多体情形下具有复杂的结构。我们表明,一个天真的定义标准,多部指导允许,如在贝尔非局域性,一个矛盾的效果,即本地操作可以创建督导似乎从零开始。然而,无论是在转向或贝尔非定域性,这种效果已被实验证实。通过提出一个适当的重新定义,重新建立了操作一致性:在开始时已经存在一种微妙的转向形式,并且它只由本地操作暴露-而不是创建。我们设计的协议,值得注意的是,能够揭示,在看似不可操纵的系统,不仅指导,而且贝尔非局部性。此外,我们发现具体的情况下,纠缠认证不符合指导。因果分析揭示了问题的关键在于隐藏的信号。最后,我们用三个光子量子比特确定性地实现了其中一个协议,提供了量子非局域性的曝光和超曝光的实验证明。
2021-03-16 quant-ph
Separable Multipartite Mixed States - Operational Asymptotically Necessary and Sufficient Conditions
我们引入了一个操作过程,以任意的概率和精度,确定每个多体纠缠态的最佳纠缠见证。该方法提供了一个渐近必要且充分的可分性操作准则。我们的结果也被推广到检测所有不同类型的多体纠缠。
2004-09-09 quant-ph
Securing quantum networking tasks with multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向明确地证明了这样一个事实,即一方的测量可以影响另一方所持有的量子态,即使测量本身是不可信的。这已经被证明允许两个远程方之间的单侧设备无关的量子信息任务。然而,一般来说,用于通用量子技术的高级多方协议,例如量子秘密共享和用于量子网络的盲量子计算,需要在多于两个方之间共享的图状态的多方量子关联。在这里,我们表明,当一个量子多维系统的一部分组成的两个着色图状态(例如,集群和Greenberger-Horne-Zeilinger状态)被使用通用克隆机的窃听者攻击时,只有一个复制子系统可以表现出多部分EPR转向,而不是两者。这样的非共享限制在存在未表征的测量装置的情况下保护状态源和信道两者免受用于通用量子联网任务(诸如分布式量子信息处理)的基于克隆的攻击。
2018-12-08 quant-ph
Partially separable criterion and classification of states in multipartite systems with an arbitrary finite number of qubits
在引入部分可分的概念后,我们证明了在具有任意有限$n(>m)$量子位的多体系统中,一个给定的具有$m$量子位的$m$ -partite子系统的部分可分性与该$m$ -partite子系统的纯态之间的等价性.进一步给出了该定理的运算实现(推论),它们是状态部分可分性的充分必要判据,可用于状态分类。我们的结果有助于理解和描述多体系统中的量子纠缠。
2003-05-20 quant-ph
Verifying genuine multipartite entanglement of the whole from its separable parts
我们从实验上证明了预言的具有真实多体纠缠的三量子比特量子态的存在性,这种真实多体纠缠可以仅仅从其可分的两量子比特约化密度矩阵中得到证明.量子比特被编码成一对相关光子的不同自由度,并且通过让光子通过线性光路传播来准备状态。真正的多体纠缠的存在进行了验证,找到一个完全可分解的纠缠见证的数字上的全球状态的减少,只采取行动nontrivially。我们的研究结果证实了检测新兴的全球性的复合量子系统的部分,缺乏的属性的可行性。
2020-08-04 quant-ph
Separable balls around the maximally mixed multipartite quantum states
我们证明了对于一个m-部量子系统,存在一个半径为2^{-(m/2-1)}的球,其中心在单位矩阵上,由可分(非纠缠)的半正定矩阵组成.这可以用来导出一个λ,在该λ以下,任何密度矩阵的λ与最大混合状态的1 -λ的混合物将是可分离的。由此得到的结果是指数更好的(在系统的数量)比现有的结果。这给出了一些量子比特,低于这些量子比特,使用标准伪纯态制备技术的NMR只能访问非纠缠态;对于当前实验来说,这是23个量子比特(与早期结果的13个量子比特相比)。对于实数上可分的多体态,得到了一个半径为1的球。
2003-02-12 quant-ph
Randomness Certification from Multipartite Quantum Steering for Arbitrary Dimensional Systems
本文提出利用可信方与不可信方之间的多体纠缠生成任意维度系统的安全随机数,证明两种测量设置下多体量子导引是随机性认证的充要资源,并在实验态上验证可提取更多随机性。
2023-07-05 quant-ph
Necessary and sufficient conditions for multipartite Bell violations with only one trusted device
我们研究多部贝尔非局域性的框架本地的多部爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向方案与一个单一的可信的测量设备。我们推导出一个封闭形式的必要和充分的标准组成的一个量子比特和N-1个不可信的黑盒测量设备的系统违反-在一般的二分法测量的量子比特-一个通用的贝尔不等式从一个广泛的家庭的线性不等式与任意多个输出的N-1个不可信的设备和输入的所有N方。最大破坏的最佳量子测量也得到了。对于两个用户,每个用户有两个输入和两个输出,我们的标准成为必要和充分的贝尔非局域性。此外,在这种情况下,它的形式概括了最近获得的转向不等式,这使我们能够提供有用的反馈,从非局部性的检测转向。我们的研究结果构成了一个实用的工具,EPR转向和贝尔非局域性之间的相互作用的研究,在多方信息处理的潜在应用。
2016-06-09 quant-ph
A scheme for multipartite entanglement distribution via separable carriers
在网络节点之间可靠地分配纠缠的能力是开发有效的量子通信协议和实现有用的量子网络的基本要求。在不同的背景下,已经证明了两个远程系统可以通过与载体系统的局部相互作用而纠缠,该载体系统总是保持在相对于这些远程粒子的可分离状态。我们开发了一种策略,通过可分离的载体,可以应用到任何数量的网络节点,以实现各种纠缠分布模式的纠缠分布。我们表明,我们的协议的结果在多方纠缠,而调解的过程中的载体总是在一个可分离的状态相对于网络。我们提供的例子展示了我们的方法的灵活性,并提出了一个方案的原则,该协议的实验演示。
2022-06-20 quant-ph
Multipartite channel assemblages
受后量子操纵研究的启发,我们通过引入多体无信号信道集合的概念,推广了二体信道操纵的概念。我们首先表明,除了二分的情况下,没有信号和量子描述的通道组装不一致。利用Choi-Jamioplankowski同构,我们提出了一个完整的表征,这些类的集合,并使用此特征提供了充分条件的极值量子信道集合内的所有无信令信道集合。最后,我们介绍和讨论了一个宽松的版本,只有某些子系统服从无信令约束的通道转向。在这后一种不对称的情况下,我们证明了一个完美的密钥位,是安全的,对一般的无信号窃听的可能性。
2022-09-22 quant-ph
Experimental multipartite entanglement and randomness certification of the W state in the quantum steering scenario
最近[Cavalcanti \textit{et al.} Nat Commun \textbf{6},7941(2015)]提出了一种方法来证明非对称网络中纠缠的存在,其中一些用户不具有对他们正在执行的测量的控制。这种不对称性自然会出现在现实情况中,例如量子网络上的密码协议。在这里,我们实现了这样的“半设备无关”的技术,实验上见证了所有类型的纠缠的三量子比特光子W态。此外,我们分析了在这种情况下可以从三量子比特W态的任何二分性中证明的真正随机性的量。
2017-01-26 quant-ph
Entanglement, EPR steering, and Bell-nonlocality criteria for multipartite higher-spin systems
我们开发的标准,以检测三类非局域性,已被证明由怀斯曼等人。[物理评论快报。98,140402(2007)]是不等价的:纠缠,EPR转向,和本地隐藏变量理论的失败。我们使用Cavalcanti等人的方法[Phys. Rev. Lett. 99,210405(2007)]的连续变量,以开发非定域性标准的任意自旋观测定义在离散希尔伯特空间。因此,该标准适用于多站点量子,即,系统的固定尺寸d,并采取不等式的形式。我们发现,当量子点数目N足够大时,优化的高关联非最大纠缠态在任意d下都可以违反检验局域隐变量的自旋矩不等式(贝尔不等式).另一方面,纠缠的自旋不等式被违反,从而检测纠缠的状态,为任意的d和N,并与违反,增加与N.我们表明,一个时刻纠缠不等式可以检测任意广义多体格林伯格-霍恩-蔡林格状态的纠缠。因为它们涉及原子系统的自然观测量,所以相关的自旋算符关联应该在被囚禁的超冷原子气体和离子阱中容易观察到。
2011-03-17 quant-ph
Hierarchy of Genuine Multipartite Quantum Correlations
对具有不同统计相关性的态进行分类是量子信息科学和量子多体物理中的重要问题之一。在二体情况下,有一个明确的层次的状态与不同的相关性:总相关(T)$\supsetneq$不和谐(D)$\supsetneq$纠缠(E)$\supsetneq$转向(S)$\supsetneq$贝尔非局域性(NL)。然而,很少有人知道真正的多方相关性(GM $\mathcal{C}$)的概念和技术上的困难。在这项工作中,我们表明,对于任何$N$ -partite量子态,也存在这样一个层次:真正的多体全相关(GMT)$\supseteq$真正的多体不和谐(GMD)$\supseteq$真正的多体纠缠(GME)$\supseteq$真正的多体转向(GMS)$\supseteq$真正的多体非定域性(GMNL)。通过构造精确态,证明了GMT、GME和GMS是不等价的,因而GMT $\supsetneq$ GME $\supsetneq$ GMS.
2017-11-13 quant-ph
Multipartite Gaussian steering: monogamy constraints and quantum cryptography applications
我们推导了高斯测量下多体高斯态中量子操纵在不同参与者之间的分布规律。我们证明了一夫一妻制的关系,类似于广义Coffman-Kundu-Wootters不等式定量持有最近推出的措施高斯转向。然后,我们定义的剩余高斯转向,源于一夫一妻制的不平等,作为集体转向型相关性的指标。对于纯三模高斯态,残差充当真正的多方操纵的量化器,并且在安全量子秘密共享任务中根据保证的密钥速率来操作地解释。后一种协议的最佳资源状态被确定,并讨论了其可能的实验实现。我们的研究结果确定了量子通信中多体操纵的作用。
2017-01-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Multipartite Entanglement Evolution Under Separable Operations
我们研究了多体纠缠在可分离操作范式下的演化,其中包括局域操作和经典通信(LOCC)作为特例。我们证明了由可分离操作引起的纠缠的平均"衰减"是测量无关的(SL不变的)和状态无关的:平均输出纠缠和初始纠缠之间的比率仅仅是可分离操作的函数,而不管输入状态和SL不变的纠缠测量。我们讨论了量子信道的"解纠缠功率",并表明它具有与平均纠缠衰减率相似的状态不变性。我们的快速通信显著地扩展了参考文献[1 - 3]的二分结果以及参考文献[4]的多分结果,所有以前的工作都限于单侧或特定的噪声模型。
2012-11-07 quant-ph
Entanglement witness and multipartite quantum state discrimination
本文揭示可分离测量下的多体量子态最小错误辨识与纠缠见证的联系,给出成功概率上界条件及非定域态系综构造方法。
2023-04-24 quant-ph
Separable Ball around any Full-Rank Multipartite Product State
本文证明了任意满秩多体乘积态周围存在有限大小的可分球,并基于迹提出新的多体可分性充分判据,探讨了其对可分态集合特征及纠缠动力学的影响。
2023-06-09 quant-ph
The entropy vector formalism and the structure of multidimensional entanglement in multipartite systems
我们回顾和推广了最近引入的框架熵矢量检测和量化真正的多体纠缠在高维多组分量子系统。我们表明,这些想法可以扩展到其他形式的多体纠缠之间的歧视。特别地,我们开发了测试密度矩阵是否可分解的方法,即:e.相对于子系统的某些给定分区是可分离的; $k$ -可分离的,即e.相对于子系统的$k$分区是可分离的; $k$ -部分纠缠,即在至少$k$方的子集之间存在纠缠。我们还讨论了如何评估在所有这些情况下的纠缠的维数。
2013-10-21 quant-ph
Maximal Overlap with a Fully Separable State and Translational Invariance in Multipartite Entangled States
针对一维量子比特系统和几种典型的平移不变性,通过精确计算和数值计算,研究了具有平移不变性的多体纠缠纯态与完全可分态的最大重叠.结果表明,多体纠缠态的平移不变性对多体纠缠态的最大重叠和最近完全可分态的确定具有内在的影响.进一步建立了具有平移不变性的基本纠缠态的层次结构,从该层次结构中可以很容易地找到由不同平移不变性结构组成的多体纠缠态的最大重叠态和相应的完全可分态.
2011-01-04 cond-mat.str-el quant-ph
Genuine High-Order Einstein-Podolsky-Rosen Steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)操纵表明,即使一方的测量设备不可信,两方也会共享纠缠。在这里,超越这个二分的概念,我们开发了一种新的形式主义,探索一个大类的EPR转向从通用的多体量子系统的任意高维数和自由度,如图形状态和hyperentangled系统。真正的高阶EPR转向的所有这些量子特性都可以在实验中用很少的测量设置进行有效地验证。我们忠实地证明了第一次这样的一般性,实验显示真正的四方EPR转向和应用程序的通用单向量子计算。我们的形式主义提供了一个新的洞察中间类型的真正的多体贝尔非局域性和潜在的应用量子不可信的测量设备。
2015-07-01 quant-ph
Activation of genuine multipartite entanglement: Beyond the single-copy paradigm of entanglement characterisation
多方共享的纠缠对不同类型纠缠的表征提出了复杂的挑战。最基本的见解之一是,一些混合态可以在多体系统的每一个可能的切割中表现出纠缠,但可以通过相对于不同分区可分离的状态的混合来产生。为了区分真正不能产生的状态与混合这种可分割的状态,创造了真正的多体纠缠这个术语。所有这些考虑都起源于一个范例,在这个范例中,只有一个状态的副本被分发并在本地执行。相比之下,量子技术的进步引发了一个问题,即当同一状态的多个副本变得可本地访问时,这种情况会如何变化。在这里,我们表明,多个副本解锁真正的多体纠缠从部分可分离的状态,即,为了观察这种效果,可能需要分割可分离状态的混合物,甚至来自不可分离的集合,以及甚至多于两个的副本。有了这些发现,我们将真正的多体纠缠的概念,在多个副本的范例和猜想一个严格的层次结构的可激活状态和渐近崩溃的层次结构。
2022-04-20 quant-ph
Observation of Non-Markovian Evolution of Tripartite Quantum Steering
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院)
研究通过混合态观测三粒子量子引导的非马尔可夫演化,揭示其死亡与复兴过程及非对称引导结构,为多粒子量子引导的层次和方向结构提供基础见解。
2026-04-29 quant-ph
Quantum entanglement without eigenvalue spectra:multipartite case
我们在多体混合态的复射影空间的乘积中引入代数集作为它们的非局部不变量,这些代数集与它们的本征值无关,只测量它们本征向量的“位置”。在局部untary变换后保持不变)。这些不变量自然地产生于通过用多体可分纯态测量多体混合态来检验多体混合态的物理考虑。如果多体混合态是可分的,则代数集必须是线性子空间的和,从而给出了多体混合态的一个新的可分性判据。利用我们的不变量和可分性判据,构造并研究了一个连续的四体混合态族,其成员对任意2:2切割是可分的,对任意1:3切割是纠缠的(如果四体是孤立的,则是束缚纠缠).给出了LOCC不可比纠缠三重纯态的例子,说明仅用三重纯态的部分迹的本征值谱来刻画它们的纠缠特性是不可能的。我们还证明,至少$n^2+n-1$条款的可分离的纯态,这是“正交”在某种意义上,需要写一个通用的纯态在$H_A^{n^2} \otimes H_B^{n^2} \otimes H_C^{n^2}$作为一个线性组合。
2002-01-23 quant-ph
On Multipartite Pure-State Entanglement
我们证明了多体量子系统的纯态是多可分的当且仅当它们具有广义Schmidt分解。这一结果的量化的多体纯态纠缠的影响进行了讨论。此外,作为这里使用的技术的应用,我们表明,任何净化的二分PPT束缚纠缠态是三分的,即没有它的三个二分部分轨迹可分离。
1999-02-18 quant-ph
Optimal entanglement witness of multipartite systems using support vector machine approach
本文提出基于支持向量机的数值方法构造多体系统最优纠缠见证,可区分纠缠态与可分离态,并生成能检测PPTES的不可分解见证。
2025-04-25 quant-ph
Spatially distributed multipartite entanglement enables Einstein-Podolsky-Rosen steering of atomic clouds
分布式量子增强协议的一个关键资源是空间分离模式之间的纠缠。然而,在超冷原子系统的空间分离区域之间的非局域纠缠的鲁棒产生和检测仍然是一个挑战。在这里,我们使用自旋混合在一个紧密限制的玻色-爱因斯坦凝聚体,以产生一个纠缠态的不可分辨粒子在一个单一的空间模式。我们的实验表明,这种本地纠缠可以空间分布的原子云的自相似膨胀。空间分辨的自旋读出被用来揭示一种特别强的量子相关形式,称为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向膨胀云的不同部分之间。基于Einstein-Podolsky-Rosen操纵的强度,我们构造了一个见证者,它证明了真正的五体纠缠。
2017-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental distillation of tripartite quantum steering with an optimal local filtering operation
针对噪声削弱多体EPR导引能力的问题,提出基于系综保真度最大化的最优局域滤波操作,可从有限份广义GHZ态中蒸馏真三方EPR导引,且通过光学实验验证了其性能优势。
2024-06-25 quant-ph
Exchange Symmetry and Multipartite Entanglement
在置换群SN下,基于交换对称性研究了多体系统的纠缠。通过观察两个组成态交换下的对称性和它们的可分离性是密切相关的,我们证明了反对称(费米子)态必然是全局纠缠的,而对称(玻色子)态要么是全局纠缠的,要么是完全可分离的,并且在所有组成系统中具有本质上相同的态。它还表明,不可能存在一个完全可分离的状态,这是正交的所有对称状态,和状态的完全可分离性不存在下的完全对称化,除非原来的状态是对称的。此外,辫子群B_N下允许的任意子态也应该是全局纠缠的.我们的结果表明,交换对称性实际上是足够的纯态成为全球纠缠或完全可分离。
2008-10-10 quant-ph
Quantum Coherence: A Fundamental Resource for Establishing Genuine Multipartite Correlations
本文建立了真正多体纠缠度量与相干性度量间的等价关系,证明通过幺正非相干操作可从初始态相干性产生多体纠缠,并揭示了相干性与多体导引、非定域性间的依存关系。
2024-11-18 quant-ph
Hexapartite steering based on a four-wave-mixing process with a spatially structured pump
本文研究基于空间结构泵浦四波混频过程产生的六束光束的EPR导引特性,揭示相对相互作用强度对多模导引行为的影响,并首次用矩阵表示导引以直观理解单配性关系,为超安全多用户量子网络提供潜在应用。
2023-01-18 quant-ph
Entanglement properties of multipartite informationally complete quantum measurements
我们分析了任意大的多体系统的紧信息完全测量,并研究了它们的纠缠态。我们证明了紧测量不能完全由完全可分离或最大纠缠态组成。我们建立了一个上界的最大数量的完全可分离的状态所允许的紧测量和调查的杰出的情况下,其中每个测量运营商进行相同数量的纠缠。此外,我们引入了嵌套紧测量的概念,即多方紧信息完全测量,使得每减少到一定数量的缔约方诱导低维紧测量,证明它们存在于任何数量的缔约方和内部水平。
2018-05-28 quant-ph
Hierarchies among genuine multipartite entangling capabilities of quantum gates
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院下属机构);Gandhi Institute of Technology and Management (Deemed to be University)(甘地科技与管理学院(视为大学))
本研究通过分析量子门生成真正多体纠缠的能力,揭示了不同单位ary算符在纠缠生成中的效率差异及复系数在纠缠生成中的作用。
2026-01-16 quant-ph
Multipartite minimum uncertainty products
在我们以前的工作中,我们已经找到了一个下界的位置和动量观测的所有可分状态的多部不确定性产品。在这项工作中,我们试图在更广泛的一类状态下最小化这种不确定性产品,以找到自然界对可观测量施加的基本限制。我们证明了只考虑纯态是必要的,并在一类特殊的纯态(具有球对称波函数的态)上找到了不确定性积的下确界。它表明,这个下确界是无法达到的。我们还明确地构建了一个参数化的家庭的状态,通过改变参数接近下确界。由于构造态超过了可分态的下限,它们是纠缠的。因此,我们表明,有一个差距,分离的一个简单的可测量的量的值从纠缠的状态,我们也试图找到这个差距的大小。
2012-06-18 quant-ph
Multipartite entanglement and Grover's search algorithm
我们首先利用可分离度和纠缠测度研究了Grover搜索算法中的量子态的多体纠缠特性,包括重复应用Grover迭代得到的迭代态和上述迭代态通过一次Oracle操作演化成的Oracle态.然后对Grover搜索算法中的纠缠动力学进行了定量和定性的描述。我们的结果表明,在大多数情况下,(i)这些态的可分度和它们的最大Schmidt数的范围是不变的,遵循Grover搜索算法的动力学;(ii)Grover搜索算法的动力学几乎被完全纠缠态“填满”.
2012-10-12 quant-ph
Towards scalable active steering protocols for genuinely entangled state manifolds
本文提出一种基于弱贝尔对测量与主动反馈优化的可扩展引导协议,通过最大化量子费舍尔信息高效达到真正纠缠态流形,并在多达22量子比特的数值模拟中验证了其可扩展性与高多体纠缠能力。
2025-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tight bounds on the distinguishability of quantum states under separable measurements
量子非定域性的许多有趣的特征之一是,多体量子系统的态不能总是像在允许所有量子测量时那样被局域测量区分开。在这项工作中,我们描述了多体量子态集的可分离性时,限制到可分离的测量-那些包含类的本地测量,但仍然是免费的组件系统之间的纠缠。我们考虑两个量:可分离的保真度--一个真正的量子量--衡量我们可以“克隆”输入状态的程度,以及经典的成功概率,它只是给出了正确识别状态的最佳概率。我们得到的可分离的保真度的上下界,并给出了几个例子,在二分和多分设置这些界限是最佳的。此外,这些情况下的最佳值可以通过局部测量来获得。我们进一步表明,区分正交状态下可分离的测量,一个策略,最大限度地提高成功的概率也是最佳的可分离的保真度。我们指出,保真度和成功概率的相等性不依赖于使用最优策略,而只依赖于状态的正交性。为了说明这一点,我们提出了一个例子,其中两个集合(一个由正交状态组成,另一个由非正交状态组成)被证明具有相同的可分离保真度,即使成功概率不同。
2013-11-13 quant-ph
Better bound on the exponent of the radius of the multipartite separable ball
我们证明了对于一个m量子比特的量子系统,存在一个球,其半径在Frobenius范数下渐近地接近kappa 2^{-gamma m},其中心位于可分(非纠缠)半正定矩阵的单位矩阵上,指数gamma =(1/2)((ln 3/ln 2)- 1),大约为0.29248125.这在数量级上比我们早期工作中已知的最佳指数1/2小得多。对于归一化的m量子比特态,我们得到一个半径为sqrt(3^(m+1)/(3^m+3))* 2^{-(1 + γ)m}的可分球,即sqrt{3^{m+1}/(3^m+3)} \times 6^{-m/2}(注意,κ= \sqrt{3}),而之前是2 * 2^{-3m/2}。这意味着,对于当前实验的现实参数,如果使用36个量子比特或更少的量子比特(与我们早期的结果相比为23个量子比特),则使用标准伪纯态制备技术的NMR只能访问非纠缠态。对于局部维数为d_0的m-部系统,我们也得到了一个改进的指数,尽管当d_0趋于无穷大时,我们的指数更接近于以前的指数。
2005-06-13 quant-ph
Convicting emergent multipartite entanglement with evidence from a partially blind witness
真正的多体纠缠是相关实验的基础,证实了量子力学,它是赋予许多量子技术权力的权宜之计。真正的多体纠缠有许多违反直觉的方面,其中之一就是它能够表现出一种涌现的特性,也就是说,人们可以仅仅从一组可分离的边缘来推断它在某些多体态中的存在。在这里,我们表明,效果也可以在玻色子系统的高斯态的上下文中找到。具体来说,我们构建的例子多模高斯状态进行真正的多体纠缠,可以单独从可分离的最近邻双模边缘验证。我们的建设的关键工具是一个真正的多体纠缠见证只采取行动的一些双模减少的全球协方差矩阵,我们发现一个半定方案的数值解。我们还提出了一个制备最简单的三模态的实验方案,该方案需要三束相互位移的压缩光束在两个分束器上的干涉。除了揭示了高斯场景中出现的真正的多体纠缠的概念,并使其更接近实验可测试的形式,我们的研究结果铺平了道路,有效的诊断方法的全局属性的多体状态没有完整的层析成像。
2021-03-12 quant-ph
Certification of genuine multipartite entanglement in spin ensembles with measurements of total angular momentum
本文提出仅用总角动量测量检测自旋系综真正多体纠缠的见证方法,能有效识别GHZ态和某些Dicke态叠加,并给出可分离界限的解析与数值结果。
2024-04-01 quant-ph
Genuinely Unextendible Product Bases from Maximum Distance Separable Codes
School of Mathematics, South China University of Technology(华南理工大学数学学院)
本文利用经典最大距离可分码,为N≥3的参与者构造出真正不可扩展乘积基,得到真正纠缠子空间与多体束缚纠缠态,建立纠错码与多体纠缠的联系,提供认证真正多体束缚纠缠的代数途径。
2026-08-11 quant-ph
Multipartite entanglement in heterogeneous systems
异质二分量子纯态,由两个不同能级数的子系统组成,不可能有两个最大混合的约化。在这项工作中,我们证明了存在广泛的高度纠缠态的异质多体系统组成的$N>2$党,使每一个减少到一个和两个党是最大限度地混合。本文提出了两种构造异构系统的多体最大纠缠态的方法。这种状态与混合字母表和混合正交表上的量子纠错码有关。此外,我们显示的优势,考虑异构系统在实际实现的多方督导。
2016-05-12 quant-ph
Uniform Entanglement Frames
基于优控制理论,从普适测不准关系出发,提出了几个判定多体纠缠的判据。在非负Schur凹函数下,向量型测不准关系产生一族无穷多个检测器来检验真实的多体纠缠。我们还介绍了$k$ -通过概率向量的几何距离可分圆的概念,其中包括最多$(k-1)$ -可分状态。纠缠见证也被推广到一个通用的纠缠见证,它能够更准确地检测$k$ -可分离态。
2016-03-12 quant-ph
Unification of quantum resources in tripartite systems
在量子资源理论(QRTs)中,各种量子资源之间存在着内在的联系,包括纠缠、相干、量子操纵等,然而在多体量子系统中,建立不同量子资源之间的联系是一个重要而又具有挑战性的任务。在这里,我们专注于解释三方系统中不同量子资源之间的相互转换的统一框架。特别地,对于三体纠缠态,导出了广义几何测度与真多体纠缠度之间的精确关系。然后利用真实多体并发和并发填充得到了一阶相干和真实三体纠缠之间的折衷关系。此外,我们还发现了任意三比特纯态的最大操纵不等式破坏与并发填充之间的折衷关系,以及最大操纵不等式破坏与一阶相干性之间的密切关系.结果表明,这些量子资源是内在相关的,可以相互转换的框架下的QRTs,虽然他们仍然被认为是不同的。
2022-05-15 quant-ph