Kitaev Quantum Batteries: Super-Extensive Scaling of Ergotropy in 1D Spin$-1/2$ $XY-Γ(γ)$ Chain
本研究探究一维Kitaev链作为量子电池工作介质在封闭和开放系统下的性能，通过分析不同参数下的功容量，发现利用各向异性自旋耦合和非零Γ相互作用可实现超扩展标度（α=1.24）的量子优势。
2024-11-30 quant-ph
Energy-Invariant Catalysis of Stable Ergotropy in Strongly Coupled Spin-Chain Quantum Batteries
Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学）
本文研究了通过能量不变催化剂稳定强耦合自旋链量子电池中的稳态能量，通过非马尔可夫效应的系统表征，抑制非马尔可夫振荡，促进可提取工作准稳态。
2026-04-02 quant-ph
Parallel ergotropy: Maximum work extraction via parallel local unitary operations
本文提出并行ergotropy概念，研究通过并行局部酉操作从多体量子电池提取最大功，证明其优于利己策略，可检测纠缠，并给出解析与数值上界计算方法。
2024-11-21 quant-ph
Interaction-Enhanced Ergotropy in Phase-Driven Andreev Bound State Quantum Batteries
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（泰米尔纳德邦国立技术学院）
研究由两个相互作用安德烈夫束缚态单元组成的相位驱动量子电池，发现相互作用通过避免交叉激发和杂化增强可提取功，并产生振荡充电动力学，为超导量子电池中的可控储能提供微观机制。
2026-06-26 quant-ph
Daemonic ergotropy of Gaussian quantum states and the role of measurement-induced purification via general-dyne detection
University College London（伦敦大学学院）；University of Malaya（马来亚大学）
研究通过一般-戴恩检测分析高斯量子态的恶魔能，揭示测量诱导纯化对恶魔工作提取的影响。
2025-12-01 quant-ph
Experimental Extraction of Coherent Ergotropy and Its Energetic Cost in a Superconducting Qubit
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
该研究通过实验探讨了超导量子比特中初始态相干性对能流提取的影响，揭示了相干性在能流分配中的作用，并提出了优化初始态以提高能量效率的方法。
2025-09-29 quant-ph
Variational quantum algorithm for ergotropy estimation in quantum many-body batteries
本研究针对多体量子电池的遍历熵估计问题，提出VQErgo变分量子算法以找到最大化功提取的最优幺正操作，在NISQ器件及模拟器上完成测试，分析了系统规模、关联等对精度的影响并在IBM量子硬件上实现验证。
2024-02-02 quant-ph
Quantum Coherence and Ergotropy
对功提取的约束是我们对经典和量子系统热力学的操作理解的基础。在量子环境中，有限时间控制操作通常在动力系统的瞬时能量本征基中产生相干性。原则上，热力学循环可以被设计成从这种非平衡资源中提取功。在这里，我们隔离和研究量子相干组件的工作产量在这样的协议。具体来说，我们确定了一个连贯的贡献遍历（通过周期性变化的哈密顿参数的酉可提取的工作的最大量）。我们通过将最佳变换分成不相干操作和相干提取周期来证明这一点。我们得到的可提取的工作的相干和不相干的部分的界限，并讨论其饱和度在特定的设置。我们的结果说明了几个例子，包括有限维系统和玻色子高斯态，描述最近的实验量子热机与量化负载。
2020-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Towards minimal conditions for ergotropy injection in open quantum systems
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究探究开放量子系统注入ergotropy的最小条件，通过分析不同量子系统配置与相互作用，明确环境维度、热态及相干性等因素对ergotropy注入的影响，推导最优增益并验证双重简并 regime下的正增益情况。
2026-09-07 quant-ph
Fast charging of quantum battery assisted by noise
我们研究了量子电池在局部马尔可夫和非马尔可夫失相噪声下的性能。电池最初被制备为具有开放边界条件的一维横向$XY$模型的基态，并通过与局部玻色子储层的相互作用进行充电（放电）。我们表明，在瞬态状态下，量子电池（QB）可以更快地存储能量，并具有更高的最大可提取的工作，通过各向异性量化，当它受到本地相位翻转或位翻转马尔可夫噪声的影响时，与系统中没有噪声的情况相比。在这两个充电和放电过程中，我们报告的增强，以及在各向异性的工作输出时，所有的自旋都受到非马尔可夫欧姆浴在瞬态和稳态制度，从而显示出一个反直觉的优势，在QB退相干。在马尔可夫和非马尔可夫的情况下，我们确定的系统参数和相应的噪声模型，导致最大的增强的工作输出和遍历。此外，我们表明，由于噪音的好处仍然存在，即使在中等温度下制备的初始状态。
2021-09-20 quant-ph
Extracting energy via bosonic Gaussian operations
本文推导了仅用高斯酉操作从二次哈密顿量玻色子系统提取最大能量的闭式公式，证明其可加性，并建立了与熵度量的界限及开放系统推广。
2025-03-27 quant-ph
Charge transport battery with quantum feedback
本研究探讨在串联双量子点中通过 Markovian 量子反馈协议优化的量子电池，建立了两能级系统最大 ergotropy 的表达式并分析了声子环境对充放电过程的影响。
2024-01-08 quant-ph
Entanglement-enhanced fluctuation-free daemonic ergotropy with random measurements
TCG CREST；Seoul National University（首尔大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute（哈里斯-钱德拉研究所，霍米·巴巴国立学院成员机构）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
该研究针对随机测量下的 daemon 功，证明两量子比特纠缠纯态可实现无涨落的最大增益，确立随机 daemon 功为纠缠的热力学探针，揭示测量诱导功涨落与关联类型的联系。
2026-08-25 quant-ph
Interplay of Nonstabilizerness and Ergotropy in Quantum Batteries
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Mark Kac Complex Systems Research Center, Jagiellonian University in Kraków（克拉科夫雅盖隆大学马克·卡克复杂系统研究中心）
本研究探究量子电池中非稳定化与可提取功的关系，发现U(1)对称下二者强相关，且初始魔法并非最优充电功率的必要条件。
2026-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Extracting and charging energy into almost unknown quantum states
本文研究仅知平均能量时量子态的可提取或可充入能量上限，给出最小ergotropy的完整刻画，并展示饱和这些界的幺正协议及利用退相干或随机性实现普遍饱和。
2025-09-10 quant-ph
The presence of quantum correlations result in non-vanishing ergotropic gap
通过循环哈密顿过程从孤立量子系统中提取功的方法是一个非常有意义的研究课题。在这种过程下提取的最佳功被称为各向异性[Europhys.信件：67（4），565（2004）]。在这里，在一个多方的情况下，我们只考虑一类这样的循环过程，可以在本地实现，从而产生了局部各态历经的概念。最终，量子关联的存在导致一个非零的热力学量，称为各向同性间隙，通过全局和局部各向同性之间的差异来测量。然而，反过来一般不成立，即它的非零值并不一定意味着量子相关的存在。对于任意的多党制国家，我们量化了这一差距。我们还评估了最大的全球和当地的可提取的任意状态的工作时，系统不再是孤立的，但在相同的局部温度的浴接触之间的差异。
2016-05-12 quant-ph
Enhancing the charging performance of an atomic quantum battery
School of Science, Xi’an University of Posts and Telecommunications（西安邮电大学理学院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
该研究通过分析多模真空场耦合的原子量子电池模型，发现原子偶极矩方向和原子间距离对充电性能有显著影响，最佳充电性能出现在偶极矩垂直或平行于原子间轴的情况下。
2025-03-04 quant-ph
Extractable energy from quantum superposition of current states
本文研究闭合自旋网络中电流态叠加的局域可提取能量，通过全参数分析证明叠加态可产生超过单一绕数电流态的 ergotropy 峰值，并给出基于 Rydberg 原子的实现与最优局域幺正变换。
2024-12-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic charging of open quantum battery
该研究采用绝热量子主方程形式重新研究三能级量子电池（QBs）的绝热充电问题，发现存在最优充电时间$t_f^{opt}$使充电能量最大化，低温下可完全充电并有效提取能量。
2024-11-26 quant-ph
Work production of quantum rotor engines
我们研究了量子转子热机的机械性能的工作，使用两个原型模型：一个由热流驱动的轧机从一个热到一个冷的模式，和一个活塞驱动的交替加热和冷却的一个单一的工作模式。我们评估的可提取的工作的各向异性，相关的净定向旋转的动能，以及自主操作下施加的扭矩的基础上的内在工作，我们比较它们的能量输出的情况下的外部耗散负载和外部驱动的发动机循环。我们的研究结果从物理和信息理论的角度连接工作的定义。特别是，我们发现，除了签名的角动量量子化，遍历性是一致的直观概念的工作形式的净定向运动。它也同意在最佳条件下输出到外部负载或代理的能量。这给出了旋转量子马达、飞轮和时钟的一致的物理描述。
2018-03-19 quant-ph
Connection-topology--dependent energy transport and ergotropy in quantum battery networks with reciprocal and nonreciprocal couplings
Quantum Information Institute, School of Physics and Laboratory of Zhongyuan Light, Zhengzhou University（郑州大学物理学院量子信息研究所中原光实验室）；School of Physics and Technology, Central China Normal University（华中师范大学物理科学与技术学院）；Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Science（河南省科学院量子材料与物理研究所）
研究量子电池网络中能量传输与ergotropy，分析不同连接拓扑下的最优耦合规律及热力学效应，揭示传输工程设计原理。
2026-07-24 quant-ph
The tight Second Law inequality for coherent quantum systems and finite-size heat baths
我们提出了一种新形式的第二定律不等式，定义了一个紧界的非平衡量子态的可提取的工作。在经典热力学中，最佳功由自由能之差给出，根据Skrzypczyk \emph{et al.}的结果可以推广到单个量子系统。然而，这种束缚的饱和需要一个无限的浴池和一个理想的能量储存器，它能够从凝聚态中提取功。这个新的不等式是用各向异性（而不是自由能）来定义的，它包含了这两个重要的微观效应。特别是，我们推导出一个公式的锁定能量的相干性，即量子贡献，不能提取的工作，我们找到了它的热力学极限。此外，我们还建立了耦合到热浴的任意量子系统的自由能与各向异性之间的一般关系，揭示了后者确实是关于功提取的最终热力学界限，并表明各向异性可以被解释为有限尺寸热浴的自由能的推广.
2020-08-12 quant-ph
Synergistic charging of a quantum battery via Dzyaloshinskii-Moriya interaction and non-Markovian noise
Anhui University（安徽大学）
该研究针对量子电池受环境噪声影响的问题，采用Burshtein-Kubo方程分析两自旋量子电池，发现Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可通过改变噪声谱特性实现协同充电，在初始阶段提升功增益，且该效应在Ising和XY模型中均存在。
2026-10-30 quant-ph
Thermodynamics of a biophotomimetic nonreciprocal quantum battery
Gauhati University（古瓦哈提大学）
本文提出了一种受细菌光合复合作用启发的非 reciprocity 量子电池理论模型，通过集体量子光学子辐射和超辐射态实现功能分配，并利用单模腔体辅助存储，研究了存储、泄漏、ergotropy、功输出、流和功率等热力学性能，发现不同环大小在特定能量功能下优化。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reservoir-assisted quantum battery charging at finite temperatures
本研究通过量子反馈控制，研究了费米子和玻色子热储层对量子电池充电性能的影响，发现费米子储层中升温可提升性能，而玻色子储层中升温则降低效率，且增大电池尺寸在费米子储层下有益。
2025-06-15 quant-ph
Optimal charging of open spin-chain quantum batteries via homodyne-based feedback control
研究了在自旋衰变存在的情况下，利用局域磁场对耗散的一维$XXX$自旋链量子电池充电的问题。基于零差测量的量子反馈控制的引入有助于提高量子电池的各种性能，例如能量存储、各向异性和有效空间利用率。对于零温环境，存在一组最优参数，以保证自旋链量子电池在完美测量条件下能够充满电，电池中存储的能量能够被充分提取，这是通过一个简单的二位自旋链量子电池的解析计算找到的，并通过一个四位自旋链对应物的数值模拟得到进一步验证。为了完整性，还考虑了不完美测量、各向异性参数和有限温度对量子电池充电过程的不利影响。
2022-07-13 quant-ph
Quantum work extraction efficiency for noisy quantum batteries: the role of coherence
本文建立了量子功容量与最大渐近功/能量比的直接联系，分析了自放电、热化和退相干等噪声模型，发现输入量子相干性可显著提升含噪量子电池的存储性能。
2025-01-30 quant-ph
Optimal charging of a superconducting quantum battery
量子电池是一种微型储能器件，在量子热力学中起着非常重要的作用。近年来，量子电池得到了广泛的研究，但限于理论水平。在这里，我们报告了基于超导量子比特的量子电池的实验实现。我们的模型探索黑暗和明亮的状态，以实现稳定和强大的充电过程，分别。我们的方案利用量子绝热速降线，这使得我们能够加快{电池遍历注入。由于系统与其周围环境的固有相互作用，电池表现出自放电，这被示出为由类似超级电容器的自放电机制描述。我们的研究结果铺平了道路的建议，新的超导电路能够存储可提取的工作，以供进一步使用。
2022-08-17 quant-ph
Quantum batteries in coherent Ising machine
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education（教育部多尺度自旋物理重点实验室（北京师范大学））；School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电工程学院）
本文提出了一种基于相干ISING机的量子电池，通过分解ergotropy将其分为相干和非相干部分，发现相干部分对退相干的鲁棒性更强，并展示了在最优时刻关闭泵浦场以实现最大能量输出的方法。
2026-05-20 quant-ph
Optimal work extraction from quantum batteries based on the expected utility hypothesis
本文将期望效用假说引入量子电池功提取，研究风险非中性智能体在幺正循环上最大化平均效用时的最优策略，并分析初始相干性对功提取的影响。
2024-04-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal control of a dissipative micromaser quantum battery in the ultrastrong coupling regime
Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Università di Pavia（帕维亚大学）；INFN, Sezione di Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）；Università di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN, Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）
研究超强耦合微脉泽量子电池在耗散下的开放系统动力学，通过最优控制理论优化充电性能与长期稳定性。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Passive states as optimal inputs for single-jump lossy quantum channels
量子系统的无源态使具有给定光谱的所有态的平均能量最小化。证明了无源态是单跳有耗量子信道的最优输入。这些通道产生于感兴趣的量子系统与其基态中的大马尔可夫浴的弱相互作用，使得相互作用哈密顿量仅耦合系统的连续能量本征态。我们证明了由任何输入状态$ρ$产生的输出优化由被动输入状态$ρ_0$产生的输出具有相同的频谱的$ρ$。然后，通过对由$ρ_0$生成的输出应用随机酉运算，可以获得由$ρ$生成的输出。这是De Palma等人的延伸，IEEE Trans.Inf.Theory 62，2895（2016），其中对于单模玻色子高斯信道证明了相同的结果。我们还证明，对于有限的温度，这种最优属性可以失败已经在一个两级系统，其中最好的输入是两个能量本征态的相干叠加。
2016-06-22 math-ph math.MP quant-ph
Tunable Dynamics of a Dipolar Quantum Battery: Role of Spin-Spin Interactions and Coherence
SRM Institute of Science and Technology（SRM科学与技术学院）；SASTRA Deemed University（萨斯特拉视同大学）
该研究通过偶极自旋系统探索量子电池的动力学，发现量子相干性和DM相互作用能提升能量存储效率和功率输出。
2025-12-08 quant-ph
Optimal performance in a chaotic Floquet quantum battery
Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉卡德分校）
研究通过无序和周期踢动充电的量子比特电池，发现大无序下混沌充电使存储能量最大且涨落极小，存储阶段退相干下可提取功接近存储能量，效率近一。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Charging and Discharging a Hubbard-Holstein Quantum Battery: Specific Mechanisms and General Insights
Lund University（隆德大学）；Malmö University（马尔默大学）；University of York（约克大学）
该研究以哈伯德-霍尔斯泰因量子电池为对象，明确其能量存储机制，提出基于光谱匹配的现实功提取协议，发现量子电池的能量存储微观机制会限制高效提取能量的系统类别。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement optimization of filtered output fields in cavity optomechanics
输出纠缠是量子信息处理中的一个关键因素。在这里，我们展示了如何在三模光机系统中获得两个滤波输出场之间的最佳纠缠。首先，我们得到了两个滤波输出光场之间最佳时间延迟的解析表达式，由此我们可以得到无时间延迟的输出纠缠的最佳耦合。在这种情况下，我们的线性化分析预测，纠缠饱和到一个最佳值的光机耦合增加。此外，我们还得到了最优的输出纠缠。这些结果对于构思新的量子信息处理的光机方案是非常有帮助的，这些方案的效率关键取决于输出纠缠度。
2019-08-13 quant-ph
Activating thermally charged quantum batteries in finite time: Thermodynamic trade-offs between correlations, work, and information
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
研究热充电量子电池无法按需提取能量的问题，提出通过随时间变化的搅拌协议及投影测量激活电池，考虑相关成本得出最大可提取净能量界限，以波导 - QED设置为例表征协议性能。
2026-07-15 quant-ph
Nonequilibrium Quantum Batteries: Amplified Work Extraction Through Thermal Bath Modulation
本文研究多热库环境下两单元和三单元量子电池的稳态功提取，发现提高中间热库温度可显著增强可提取功，并揭示ergotropy与单元间耦合强度存在最优区间，为高性能量子电池设计提供理论依据。
2025-02-08 quant-ph
Adaptive measurement filter: efficient strategy for optimal estimation of quantum Markov chains
本文提出了一种用于离散时间量子马尔可夫链一维动力学参数最优估计的高效自适应测量滤波器算法，通过相干量子吸收体进行后处理，使联合系统稳态在参考参数下达到纯态，为最优连续时间自适应测量提供了新前景。
2023-04-03 math-ph math.MP math.ST
Independence of work and entropy for equal energetic finite quantum systems: Passive state energy as an entanglement quantifier
尽管熵是表征渐近极限下等能量（EE）态功含量顺序的必要且充分的量，但对于有限量子系统，这种关系并不是那么线性，需要详细研究。为此，我们考虑了一个将能量保持操作（EPO）视为自由的资源理论框架，以比较两个不同量子态的可提取功的量。在EPO下，优势化成为国家转型的必要标准。它还表明，被动态能量是一个凹函数，并为EE态，它成为成正比的遍历在绝对意义上。在幺正作用下被动态能量的不变性使其成为纯二体态的纠缠度量。此外，由于不同系统哈密顿量的被动态能量的不可加性，可以产生Vidal单调性，这将给出纯纠缠态变换的最佳概率。该测度还量化了用于区分特定类型的三量子比特纯纠缠态的各态历经能隙。
2020-07-23 quant-ph
The Rate of Optimal Purification procedures
净化是一个过程，其中通过使用几个输入系统，已受到相同的噪声去相干部分逆转。输出的纯度通常随着输入系统的数量而增加，并且随着所需输出系统的数量而减少。我们构造了这个任务的最佳量子操作，并讨论了它们的渐近行为的输入的数量趋于无穷大。输出系统的生成速率主要取决于纯度要求的类型。如果一次测试一个输出系统的纯度，则速率是无限的：这种保真度可以接近1，而同时输出的数量任意快地达到无穷大。另一方面，如果还要求输出之间的相关性降低，则速率为零：如果纯产品状态的保真度为1，则每个输入的输出数量为零。然而，如果只需要接近1的保真度，则最佳净化器实现了我们计算的正速率。
1999-11-01 quant-ph
Input-output theory of the unconventional photon blockade
我们研究了非传统的光子封锁，最近提出的耦合腔系统，在存在输入和输出量子场。输入或输出通道的混合仍然允许输出场的强光子反聚束，但是对于系统参数的最佳值，其基本上不同于使腔内场的反聚束最大化的那些。这一结果表明，在光子系统中的特定的输入-输出几何形状决定了单光子器件操作的最佳设计。我们提供了一个紧凑的分析公式，可以找到每个特定的系统几何形状的最佳参数。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-information Division and an Optimal Uncorrelated Channel
我们考虑量子信息划分，其特征在于由一个通道，其输出没有相关性，不完全随机化。我们表明，量子信息司是可能的概率方式优化的平均保真度在信道中的$M$输出在确定性和概率的情况下。此外，我们表明，最佳的克隆急剧变化取决于对输出（对称和不对称），这是完全相反的情况下，不完美的克隆的条件。
2014-04-01 quant-ph
Thermodynamics of Minimal Coupling Quantum Heat Engines
最小耦合量子热机是一种由显式储能系统、热浴和工作体组成的热机，工作体通过离散冲程--能量守恒的两体量子操作交替耦合到子系统。在这个范例中，我们提出了一个量子热力学的一般框架，其中的工作提取过程是从根本上限制了非被动能量（各向同性）的流动，而能量耗散表示通过被动能量的流动。事实证明，工作体的小尺寸和仅限于两体操作的限制使得发动机从根本上不可逆。我们的主要结果是在由三冲程和两级工作体组成的整个不可逆最小耦合发动机中找到最佳效率和每个循环的工作生产，其中我们考虑了工作体和电池之间所有可能的量子相关性。其中一个关键的新工具是引入的“控制边缘状态”-一个只作用于工作体希尔伯特空间，但封装了所有功能的工作提取的总工作体电池系统。此外，我们提出了一个泛化的多冲程发动机，我们分析效率与提取的工作权衡，以及工作波动后，许多循环的发动机的运行。
2020-12-30 quant-ph
Enhancing Nonreciprocity through Squeezing-Induced Symmetry Breaking
Quantum Information Institute, School of Physics and Laboratory of Zhongyuan Light, Zhengzhou University（郑州大学物理学院量子信息研究所中原之光实验室）；Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics and Synergetic Innovation Center for Quantum Effects and Applications, Hunan Normal University（湖南师范大学物理系低维量子结构与量子控制教育部重点实验室量子效应与应用协同创新中心）；College of Science, National University of Defense Technology（国防科技大学理学院）；Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院量子材料与物理研究所）
研究通过引入χ(2)非线性实现压缩，增强由共同库耗散诱导的非互易耦合，发现压缩可指数级增强有效耦合，但依赖于系统配置，并应用于量子电池和光隔离器。
2026-07-03 quant-ph
Optimal phase covariant cloning for qubits and qutrits
我们考虑赤道量子比特和量子比特的克隆变换，相位旋转的变换协变。最优克隆映射是在不简化第一原理假设的情况下，对于任意数量的输入和输出量子比特，以及对于单个输入量子数和任意数量的输出量子数导出的。我们还比较了克隆地图的全球和单粒子的相似性，我们表明，这两个标准导致不同的最佳地图。
2003-01-31 quant-ph
Explicit construction of optimal witnesses for input-output correlations attainable by quantum channels
给定一个量子信道--也就是一个完全正的保迹线性映射--作为两方之间唯一可用的通信资源，我们考虑了一组经典噪声信道的特征问题，这些信道可以通过适当的经典量子编码和量子经典解码分别在发送方和接收方获得。我们考虑了各种类型的线性证人和计算其最佳值在几类量子信道的封闭形式。我们在这里考虑的证人被公式化为通信游戏，其中爱丽丝的目标是利用给定的量子信道的单一用途来帮助鲍勃猜测她从外部裁判那里收到的一些信息。
2021-05-02 quant-ph
Quantum teleportation scheme by selecting one of multiple output ports
深入研究了Bob具有多个（N）输出端口，只需从N个端口中选择一个端口就可以实现量子隐形传态的方案。我们考虑了量子比特隐形传态方案的确定性版本和概率版本。此外，我们考虑了两种情况下的每一个版本：（i）用于隐形传态的状态是固定的最大纠缠态，（ii）状态也优化以及爱丽丝的测量。我们分析确定所有四种情况下的最佳协议，并显示相应的最佳保真度或最佳成功概率。这些协议都能在$N\to\infty$的渐近极限下实现理想的隐形传态。讨论了量子隐形传态的纠缠特性。
2009-04-06 quant-ph
Extremal asymmetric universal cloning machines
研究了非对称通用克隆机的各种输出性能之间的权衡问题。首先，我们找出了1到3非对称通用克隆机的所有可达到的最优输出一致性，并证明了存在两种极端非对称克隆机，它们必须合作才能达到某些最优输出一致性。其次，我们构造了一类极值克隆机，其中包括通用的对称克隆机和非对称的1到$1+N$克隆机，用于两种不同输出比特率的量子比特，使得在无限$N$的极限下，测量扰动和状态估计之间达到最优折衷.
2012-02-08 quant-ph
Optimal mode configuration for multiple phase-matched four-wave mixing processes
我们利用两束以小角度交叉的同频泵浦光，在热$^{85}$ Rb蒸气中演示了一个非种子多模四波混频过程。这导致同时满足多个相位匹配条件，这些条件相互增强，以在两个不同频率下产生四个强度稳定的明亮输出模式。每一个产生的光子都与另外两个光子直接相关，从而产生了优选的四模输出，这与其他多模四波混频实验相反。这提供了重要的洞察输出多模压缩和纠缠态的最佳配置中产生的四波混频系统。我们研究了这种新的输出的功率，温度和频率的依赖性，并比较从一个单一的泵浦光束的锥形四波混频发射。产生的光束在空间上是分离的，允许自然分布，可用于量子通信和秘密共享协议。
2018-07-10 physics.optics quant-ph
Convergence Properties of Good Quantum Codes for Classical Communication
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
本文研究了用于经典通信的量子码的收敛性质，探讨了在不同误差概率情况下量子码的输出分布特性及最优分布的唯一性。
2026-01-16 cs.IT cs.NI eess.SP
