Experimental quantum phase discrimination enhanced by controllable indistinguishability-based coherence
量子相干性是量子力学的一个基本特征,是量子信息处理的重要资源。相干对于非全同粒子和全同粒子来说,是以一种根本不同的方式出现的,因为对后者来说,存在着一种独特的贡献,这种贡献与非全同粒子不可能出现的不相容性有关。我们通过光学装置实验证明了这种对量子相干性的额外贡献,表明其量直接取决于不可分辨性的程度,并利用它来运行量子相位鉴别协议。此外,所设计的设置允许用光子模拟费米子粒子,从而评估粒子统计(玻色子或费米子)在相干生成和利用中的作用。我们的实验证明,独立不可分辨粒子可以为量子精密测量提供一个可控的相干源。
2021-03-27 quant-ph
Coherence based on positive operator-valued measures for standard and concatenated quantum state discrimination with inconclusive results
研究基于POVM的相干性作为量子资源在固定不确定结果率的标准与级联量子态判别策略中的作用,揭示了相干性的分解机制及其在密码随机性生成中的应用。
2025-01-31 quant-ph
Boosting State Discrimination in Quantum Brownian Motion Channel via Memory-Induced Coherence Preservation
Federal University of Piauí(皮奥伊联邦大学);Federal University of Paraná(巴拉那联邦大学);Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);University of Coimbra(科英布拉大学)
研究在量子布朗运动通道中利用初始热噪声提升连续变量态辨别能力,通过结合压缩诱导相干性保持机制,降低态辨别错误概率,正交零差检测接近最优性能,为高温量子通信提供稳健架构。
2026-07-20 quant-ph
Demonstration of entanglement and coherence in GHZ-like state when exposed to classical environments with power-law noise
利用三个非相互作用量子比特的动力学映射研究了纠缠和相干保护,这些量子比特最初被制备为与固态和超导材料中的外场耦合的最大纠缠类GHZ态。这些材料中的热波动和电阻会产生幂律(PL)噪声,我们假设它可以通过单个或多个噪声源以三种不同的配置控制外部场。分析了孤立环境对纠缠和相干保持的真实响应。我们还简要讨论了类GHZ态的初始纯度和相对效率。与多个PL噪声源不同的是,当受到单个噪声源的影响时,GHZ类态在不确定的时间内保持部分纠缠和相干。然而,在多噪声源下,长期非局部相关和相干仍然是可行的。由于缺乏环境的反作用,不允许将自由状态转换为资源GHZ类状态。除了噪声相位之外,参数优化还调节当前环境中的紊乱、噪声效应和记忆特性。与二分态和三分W型态不同,类GHZ态具有在光致发光噪声中保持纠缠和相干的优点。
2021-11-02 quant-ph
Dilution of Entanglement: Unveiling Quantum State Discrimination Advantages
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所布赫拉普分校);University of Calcutta(加尔各答大学)
本文研究三量子比特GHZ SLOCC类中纠缠模式对态区分的影响,提出利用非最大纠缠态实现正交乘积态完美区分的方法,并揭示纠缠分类与非局域性的深层联系。
2025-06-22 quant-ph
Four-Photon GHZ Entanglement via Collective Two-Photon Coherence in Doppler-Broadened Atoms
基于原子-光子相互作用的明亮纠缠多光子源是实现基于光子量子系统的若干量子信息和量子计算方案的必要条件。在这里,我们实验证明了一个四光子偏振纠缠的GHZ态从多普勒展宽的原子系综87 Rb原子。由于多普勒展宽级联型原子系统中的集体双光子相干性,我们的装置能够产生具有0.82的保真度和0.58 Hz的测量的四光子平均符合率的鲁棒的四光子GHZ态。我们认为,从原子介质中产生这种明亮而稳定的多光子GHZ态是实现光子量子计算和基于原子-光子相互作用的实用量子网络的重要一步。
2021-04-05 quant-ph
Family of coherence measures and duality between quantum coherence and path distinguishability
连贯测度及其操作解释是连贯理论的基石。本文引入了一类具有$α$ -亲和度的相干测度,即$α\in (0, 1)$的相干的$α$ -亲和度.进一步,我们得到了这些相干测度的解析公式,并研究了它们相应的凸屋顶扩张。我们给出了相干性的$1/2$ -亲合势的一个操作解释,证明了它等于用最小二乘测量判别一组纯态的错误概率。利用这种关系,我们重新获得了等概率量子态鉴别的最佳测量。此外,我们还对这些相干量词进行了比较,并在某些特殊情况下建立了相干的$1/2$ -亲合性与路径可仿性之间的互补关系。
2018-09-21 quant-ph
Verifying Multipartite Entangled GHZ States via Multiple Quantum Coherences
产生和验证多体纠缠的能力是近期量子器件的重要基准。我们开发了一个基于多个量子相干性的可扩展纠缠度量,并在20量子比特超导设备-IBM Q System One上进行了实验验证。我们报告的状态保真度为0.5165 $\pm$ 0.0036的18量子位GHZ状态,表明在所有18个量子位的多体纠缠。我们的纠缠度量对噪声具有鲁棒性,并且只需要测量基态中的粒子数,它可以很容易地应用于其他量子设备来验证多体纠缠。
2019-05-14 quant-ph
On the local discrimination of quantum measurements
量子测量的判别是量子信息处理的一个重要课题。本文提出了一种新的多量子比特纠缠系统局域量子测量鉴别协议。研究表明,在Bob不知道Alice的测量结果的情况下,如果Alice和Bob两个观察者事先约定Alice在指定时间t之前测量自己的量子比特,那么通过多个八量子比特GHZ纠缠态和选择性的投影测量就可以完成两种不同测量的局域区分.
2016-09-20 quant-ph
Accessible and inaccessible quantum coherence in relativistic quantum systems
研究了多体系统中部分粒子作匀加速运动时的量子相干性,并在单模近似下进行了分析。由于加速度的存在,量子相干性被分为可达相干性和不可达相干性两部分,并在单模近似下进行了分析。首先,我们调查三方系统,考虑GHZ和W-状态。我们发现这些态的量子相干性在无限加速度的极限下并不消失,而是渐近到一个非零值。这些结果适用于单量子位和双量子位加速。在GHZ和W态中,相干性分布为量子比特之间的相关性,称为全局相干性。但是,由于量子比特内的叠加,也可以存在量子相干性,即局域相干性。为了研究局域相干的性质,我们研究了可分态。GHZ态、W态和可分态只包含一种相干性。接下来,我们考虑的$W \bar{W}$和恒星的状态,在本地和全球的相干共存。我们发现,在均匀加速度下,本地和全球的一致性表现出类似的定性行为。最后,我们导出了n < N个加速量子比特时N体GHZ态和W态的量子相干性的解析表达式。我们发现多体GHZ态的量子相干性随加速量子比特数呈指数下降,而多体W态的量子相干性仅呈多项式下降.我们得出W态对Unruh退相干的鲁棒性更强的结论,并讨论了W态在星载量子通信和黑洞物理中的潜在应用。
2022-05-05 quant-ph
Which-crystal information and wave-particle duality in induced-coherence interferometry
Indian Institute of Science(印度科学研究所)
该研究通过分析诱导相干干涉仪中的波粒二象性,展示了最优量子决策策略在光子源事件推断中的作用。
2026-01-02 quant-ph
Electron charge coherence on a solid neon surface
本文从理论上研究了固体氖表面电子电荷量子比特的退相干机制,发现声子诱导的表面位移和介电常数调制是主因,计算表明相干时间比现有实验结果至少长一个数量级,揭示了巨大的实验改进空间。
2025-08-09 quant-ph
Coherence measure of ensembles with nonlocality without entanglement
本文提出基于$l_1$相干范数的度量来定量评估正交乘积态系综的量子性,并建立该度量与LOCC下最小误差态区分最优成功概率的关系,以构建不同乘积系综间的层级。
2025-06-17 quant-ph
Quantum coherence and distribution of N-partite bosonic fields in noninertial frame
在非惯性系中,研究了具有任意数量加速度观测器的玻色场的N-体GHZ态和W态的量子相干性及其分布。我们发现GHZ态和W态的相干性都随着加速度的增加而减小,并在无限大加速度的极限下冻结。相干性的冻结值取决于加速观测者的数量。N-体GHZ态的相干性是真正全局的,任何子系统都不存在相干性。而对于N体W态,相干性本质上是二体的,总相干性等于所有二体子系统的相干性之和。
2022-01-04 gr-qc quant-ph
A 3D-Printed GHz Microwave-Resonator Paul Trap for Electron Confinement and Millisecond Spin-Qubit Coherence
Charles University(查理大学);Osaka University(大阪大学)
本研究提出一种3D打印的GHz微波谐振器Paul阱,用于电子约束,通过实验验证的FEM模型预测电子自旋量子比特相干时间可达约10毫秒,适用于量子信息处理。
2026-10-07 physics.app-ph quant-ph
Coherence Based Characterization of Macroscopic Quantumness
在量子力学中,最难理解的问题之一是经典物理和量子物理之间的过渡。这个问题可以追溯到薛定谔的猫。这个问题的核心是缺乏对宏观量子态的清晰理解和表征。我们对宏观量子的理解依赖于格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)或NOON状态等状态。在这里,我们采取第一原则的方法来解决这个问题。我们从相干性作为捕获量子性概念的关键量开始,并要求量子性是集体的和宏观的。为此,我们引入宏观相干性,这是宏观不同的量子态之间的相干性。我们构建了一个衡量标准,量化了国家的一致性是多么的全球性和集体性。我们的工作还提供了一个第一原理的方法来获得良好的状态,如GHZ和NOON状态,作为最大化我们的测量的状态。这种新方法为更好地理解量子到经典的转变铺平了道路。
2020-10-26 quant-ph
Optical discrimination between spatial decoherence and thermalization of a massive object
我们提出了一个光学环形干涉仪来观察环境引起的大质量物体的空间退相干。该物体被保持在谐波陷阱中,并在环形腔的简并模式之间散射光。干涉仪的输出信号允许监测物体的波函数的空间宽度。它显示了能量本征态之间的相干性所产生的振荡,并揭示了纯空间退相干与能量转移和加热之间的差异。我们的方法被设计用于各种各样的质量,从原子尺度到纳米制造的结构。我们给出了一个深入的讨论,其实验的可行性。
2004-07-13 quant-ph
Decoherence of up to 8-qubit entangled states in a 16-qubit superconducting quantum processor
我们报告的相干性格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)状态组成的IBM ibmqx 5 16量子位量子处理器中的多达8个量子位。特别是,我们评估GHZ状态与$N=1,\ldots,8$量子位的相干性,作为状态创建和测量之间的延迟时间的函数。我们发现相干性的衰减发生在量子比特数的线性速率上。这与影响系统的主要噪声在量子位之间不相关的模型一致。
2018-11-06 quant-ph
Tripartite Bell-type inequalities for measures of quantum coherence and skew information
我们构造了关于相干的l1-范数、相干的相对熵和斜信息的乘积态的三重Bell型不等式。一些三量子比特纠缠态违反了这些不等式。特别地,W类纯态或混合态以及GHZ类纯态或混合态作为纠缠见证,总是违反三重Bell型相干相对熵不等式.
2016-10-23 quant-ph
High-Coherence and High-frequency Quantum Computing: The Design of a High-Frequency, High-Coherence and Scalable Quantum Computing Architecture
Sir Syed Science Park(Sir Syed 科学园);Department of Physics, Faculty of Science, Jazan University(贾赞大学理学院物理系);Physics Division, U. S. Jefferson National Laboratory and Accelerator Facility(美国杰斐逊国家加速器设施物理部)
本文提出了一种高频高相干量子比特架构,旨在通过紧凑设计、高可扩展性和更低的温度实现高效高保真量子计算。
2026-05-13 quant-ph
Relations between coherence and path information
在多光路干涉仪中,我们发现了相干性与光路信息之间的两种关系。第一个建立在早期的结果为两个路径干涉仪,它使用最小的检测器状态之间的误差状态歧视提供的路径信息。对于可见性,这是在两个路径的情况下,我们取代最近定义的$l_{1}$措施的量子相干性。第二种是熵关系,其中路径信息的特征在于检测器状态和对它们执行的测量的结果之间的互信息,并且相干性度量是基于相对熵的度量。
2015-12-10 quant-ph
Bosonic and fermionic coherence of N-partite states in the background of a dilaton black hole
研究了GHS dilaton黑洞背景下自由玻色子和费米子场的GHZ与W态N分相干性,发现相干性与纠缠在不同场和态间呈现相反的大小关系,为相对论量子信息任务提供了资源选择依据。
2024-09-21 gr-qc quant-ph
ML-Powered FPGA-based Real-Time Quantum State Discrimination Enabling Mid-circuit Measurements
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
本研究在FPGA上实现原位ML推理引擎,可在40ns内实时对二/三能级量子系统做态 discrimination,支持电路中间测量与条件操作,经超导transmon器件验证,适用于NISQ及容错量子架构。
2026-09-15 quant-ph
System-environment dynamics of GHZ-like states in noninertial frames
本文研究非惯性系中三量子比特GHZ类态在振幅阻尼通道下的演化,发现量子相干性最抗退相干和Unruh效应,量子非定域性最脆弱,为相对论量子信息提供新视角。
2022-12-30 gr-qc quant-ph
Secure and Efficient n-Qubit Entangled State Teleportation Using Partially Entangled GHZ Channels and Optimal POVM
针对特定n量子比特纠缠态,提出基于部分纠缠GHZ信道和最优POVM的量子隐形传态协议,实现无歧义态区分,降低经典通信成本,可集成传统协议并增强量子逐跳通信安全性。
2025-11-11 quant-ph
Experimental Test of Relation between Coherence and Path Information
量子相干性是量子力学最基本的特征之一,它源于粒子在经典范畴之外的叠加行为。波粒二象性现象与量子相干性有着密切的联系,它们具有相同的起源。最近,量子相干性和路径信息之间的一个简洁的关系已经被理论推导出来。在这里,我们实验测试这种新的对偶l1-范数的措施和最小误差状态歧视。我们制备了三类以偏振自由度编码的双光子态,其中一个光子作为目标,另一个光子作为探测器。我们观察到,波粒互补和Bagan的平等,定义的相干和路径信息之间的对偶关系,是很好地满足。我们的研究结果可能会对波粒二象性的本质和量子相干性作为量子技术的基础资源的应用提供新的启示。
2018-12-03 quant-ph
Discrimination of thermal baths by single qubit probes
与热浴接触的量子系统的非平衡态有助于区分不同温度或不同统计的环境。我们将这些研究扩展到一个更通用的问题,即在不平等的温度下区分两个不同成分的浴缸。值得注意的是,存在的温度制度,在初始状态准备的相干性的存在是有益的歧视能力。我们还发现,非平衡态并不是普遍最佳的,并详细说明了条件,在这种条件下,它变得方便,等待完全热化的探头。这些概念在线性光学模拟中示出。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiqubit coherence of mixed states near event horizon
Department of Physics, Liaoning Normal University(辽宁师范大学物理学院)
研究发现,在接近黑洞事件视界时,混合W态比GHZ态更有效保持相干性,同时费米子场保持更强纠缠性,而玻色子场保留更高相干性,揭示了不同粒子统计对量子相干与纠缠平衡的影响。
2026-02-18 gr-qc quant-ph
Entanglement Drives Common Noise into the Strong-Coupling Regime
School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院);Institute of Large-Scale Scientific Facility, Beihang University(北京航空航天大学大型科学装置研究院);Hangzhou Innovation Institute, Beihang University(北京航空航天大学杭州创新研究院)
研究纠缠探针在噪声计量学中的情况,指出仅用两点关联函数表征退相干不足。通过分析不同噪声源,揭示高阶统计对纠缠增强标度的影响,证明高斯下限是最坏情况,找到控制噪声量子计量的新途径。
2026-09-15 quant-ph
Entropic uncertainty and coherence in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
Liaoning Normal University(辽宁师范大学)
研究了爱因斯坦-高斯-博内引力中GHZ和W态的熵不确定性和相干性,发现W态在保持相干性方面更鲁棒,GHZ态对测量不确定性更抗性。
2026-01-24 gr-qc quant-ph
Contrasting GHZ and W-state Entanglement Dynamics due to Correlated Markov Noise
本研究构建半经典模型分析三纠缠量子比特在可调关联马尔可夫噪声下的纠缠动力学,对比GHZ态与W态响应差异,发现噪声关联可减缓甚至保持纠缠,为多量子比特系统相干性保护提供新资源思路。
2025-11-12 quant-ph
One-step multi-qubit GHZ state generation in a circuit QED system
我们提出了一个在电路QED系统中一步产生超导磁通量子比特或电荷量子比特GHZ态的方案。GHZ态可以在多量子比特系统的相干时间内产生。我们的方案是独立的传输线谐振器的初始状态,并在高次谐波模式的存在下工作。我们的分析还表明,该计划是强大的各种操作错误和环境噪声。
2009-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Violation of Bell inequality by four photon Greenberger Horne Zeilinger state with a phase from a warm atomic ensemble
具有相位的Greenberger Horne Zeilinger(GHZ)纠缠态是实现多体量子态的关键。本文报道了利用87 Rb原子5S 1/2 5 P 3/2 5D 5/2跃迁中的内禀偏振关联和集体双光子相干实现的四光子偏振纠缠相位GHZ态对[1]中引入的广义贝尔不等式(GBI)的违反.相位GHZ态可以通过四个光子中的一个局域相位的幺正变换来实现。理论上,在泡利算符σ_x和σ_y的局域测量设置下,π/4相位的GHZ态对GBI的2 sqrt(2)的破坏最大。我们的实验证明了强烈的违反GBI的相位GHZ状态的47个标准偏差。除了相位GHZ态的纠缠见证外,这些结果还代表了相位GHZ态的真正的四光子纠缠,从而为实现光子量子计算、从纠缠态中提取魔态以及基于原子-光子相互作用的量子网络提供了新的资源.
2023-03-15 quant-ph
Generation and verification of 27-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger states in a superconducting quantum computer
在物理设备上制备的大规模量子态的真实多体纠缠(GME)的产生和检测是突出近期量子计算机进展的重要基准。证明GME的常见方法是制备Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态并测量至少0.5的GHZ保真度。我们使用在IBM Quantum ibmq_montreal设备上准备的11到27个量子位上的GHZ态的多个量子相干性来测量保真度。将量子读出错误减轻(QREM)和奇偶校验错误检测的组合应用于状态。当使用QREM时,对于27量子位GHZ状态记录了$0.546 \pm 0.017$的保真度,证明整个器件的GME具有98.6%的置信水平。我们基准的奇偶校验的影响GHZ保真度的两个GHZ态制备嵌入重六边形架构。结果表明,奇偶校验的效果,而相对温和,导致GHZ保真度的可检测的改善。
2021-08-20 quant-ph
Wireless Josephson parametric amplifier above 20 GHz
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
该研究设计并实现了超20 GHz无线约瑟夫森参量放大器,实现了20 dB增益和接近量子限的噪声特性,用于提升超导量子比特的读出性能。
2026-01-21 quant-ph
Multi-state imaginarity and coherence in qubit systems
School of Mathematics, South China University of Technology(华南理工大学数学学院);Institut für Theoretische Physik, Universität Ulm(乌尔姆大学理论物理研究所);INL – International Iberian Nanotechnology Laboratory(伊比利亚纳米技术国际实验室);Centro de Física, Universidade do Minho(米尼奥大学物理中心);School of Science, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学理学院)
本文提出了一种基于量子比特态集合的单位元不变框架,用于表征虚幻性和相干性,并展示了基于两态重叠的精确测试和闭合界,以及与实际协议的联系。
2025-07-20 quant-ph
Optical coherence properties of Kramers' rare-earth ions at the nanoscale for quantum applications
本文测量纳米尺度 Kramers 稀土离子 Er$^{3+}$ 与 Nd$^{3+}$ 的线宽、寿命及温度、磁场和光谱扩散效应,评估其量子存储与单光子源应用潜力。
2023-03-03 quant-ph
Engineering Framework for Optimizing Superconducting Qubit Designs
超导量子技术需要量子比特系统,其属性满足几个经常相互冲突的要求,例如长相干时间和高非谐性。在这里,我们提供了一个工程框架的基础上广义超导量子比特模型的通量制度,抽象多个电路设计参数,从而支持跨多个量子比特属性的设计优化。我们实验研究了一个特殊的参数制度,它具有高的非谐性($\sim\!1$ GHz)和长的量子相干性时间($T_1\!=\!40\!-\!80\,\mathrm{μs}$和$T_\mathrm{2Echo}\!=\!2T_1$)。
2020-06-07 quant-ph
Thresholds for the distributed surface code in the presence of memory decoherence
本研究针对分布式量子计算中记忆退相干的影响,提出分布式环面表面码存储通道模拟框架,结合金刚石色心实验模型,得出更贴合实际的错误阈值及纠缠生成与退相干速率比基准,为实验进展提供参考。
2024-05-18 quant-ph
Probing multipartite entanglement, coherence and quantum information preservation under classical Ornstein-Uhlenbeck noise
我们解决纠缠,相干性和信息保护的四个非相互作用的量子比特与不同的经典环境,即:共同的,二分的,三方的,和独立的环境描述的Ornstein-Uhlenbeck(ORU)噪声的系统。利用含时纠缠见证、纯度和Shannon熵,证明了四比特态所保持的量子信息对相干性的依赖性大于对纠缠的依赖性.我们发现这两种量子现象直接相关,并且在ORU噪声环境中非常脆弱,导致相当数量的纯指数衰减。目前的马尔可夫动态地图,以及抑制环境的波动特性被观察到完全归因于高斯性质的噪声。此外,越来越多的环境被证明加速了衰变量。与其他噪声不同,电流噪声参数的灵活范围很容易利用,确保足够长的记忆特性。四量子比特GHZ态除了具有很大的信息存储潜力外,还在普通环境中无限期地保持部分纠缠和相干。因此,它似乎是一个更有前途的资源功能量子计算比二分和三分量子系统。此外,我们推导出每个系统-环境相互作用的计算值,这将有助于量子从业者优化相关类型的经典环境。
2021-07-23 quant-ph
Interrelation of nonclassicality conditions through stabiliser group homomorphism
在本文中,我们表明,一个单一的量子比特本身的相干证人产生的条件,非局域性和纠缠不等式的多量子比特系统。它也产生了两个量子比特系统中的量子不和谐的条件。利用单量子比特态和多量子比特态的稳定子群之间的同态关系证明了这一点。有趣的是,单量子比特稳定器的全局交换同态图像不允许局部观测结果的一致分配。作为应用,我们证明了CHSH不等式可以直接推广到多量子比特GHZ态的非定域性不等式。它也再次证实了这样一个事实,即量子普遍存在,即使在大$N$ -限制,如果相干性是持续的。映射提供了一种方法来构造许多非局部不等式,给定一个{ \it种子}不等式。这项研究给了我们一个动机,以获得更好的控制多自由度和多党制度。这是因为在多方系统中,相同的非经典特征,{ \it即},相干性可出现在许多化身中。
2022-03-12 quant-ph
Error-detected coherence metrology of a dual-rail encoded fixed-frequency multimode superconducting qubit
本研究在单个固定频率超导多模transmon量子比特中实现双轨编码,将振幅阻尼误差转换为可检测泄漏态,使逻辑误差率比物理误差率低一个数量级以上,并验证了架构的稳定性与可重复性。
2025-06-18 quant-ph
General Quantum Protocol for Communication via $n$--Qubit GHZ States
Marmara University(马尔马拉大学)
本文提出了一种基于最大纠缠n量子比特状态的通用量子通信协议,实现了n位经典信息的传输,并展示了该协议在实际量子硬件上的应用与性能优化。
2026-10-16 quant-ph
The K-way negativities as entanglement measures
提出了一种基于K路负性(K = 2~N)的N分态分类方法。定义了一个子系统的K路部分转置,从而将焦点从复合系统的K个子系统转移到K路相干性上。对于N部系统,得到了K路负性对全局负性的贡献率。在通过局域幺正量子比特旋转最小化K路负性之后,对2路、3路和全局负性的综合分析表明,对于三量子比特复合系统,真正的三方纠缠、类W态纠缠和二体纠缠是不同的度量.为了说明这一点,我们分析了三比特GHZ类态、W类态、三玻色子态和噪声态的纠缠。虽然复合系统的真正N部纠缠是由N路相干性产生的,但由于(K <N)路相干性,一般也可以存在N部纠缠。
2007-01-12 quant-ph
Coherence and Screening in Multi-Electron Spin Qubits
多电子自旋量子比特的性能进行了检查,通过比较在同一设备中的耦合单电子和多电子量子点的交换振荡。在多电子情况下,发现了快速(> 1 GHz)交换振荡,其品质因数Q > 15,而单电子情况下的Q ~ 2,后者与以前的实验一致。一个模型的失相,包括电压和超精细噪声的开发,是在良好的协议与单电子和多电子数据,但在这两种情况下,额外的交换独立的失相需要在广泛的参数范围内获得定量协议。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scalable Quantum Key Distribution via GHZ Entanglement and Qubit Reuse
University of Texas at Arlington(阿灵顿得克萨斯大学);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Meta Platforms, Inc.(Meta平台公司)
本文提出基于GHZ态与QND测量的QKD方案,可减少量子比特传输量,经NetSquid仿真验证其对12比特密钥保真度达100%,可扩展至多用户及服务器-客户端部署,适配带宽受限量子网络。
2026-10-05 cs.CR cs.NI quant-ph
Single-shot qubit readout in circuit Quantum Electrodynamics
利用超导电路的量子信息的未来发展需要具有长相干时间的约瑟夫森量子比特结合到高精度读出。最近,使用电路量子电动力学(cQED)架构在控制相干性方面取得了重大进展,其中量子位嵌入共面波导谐振器(CPWR)中,该共面波导谐振器提供了良好控制的电磁环境并用作量子位读出。特别是一种新的量子比特设计,transmon,产生可重复的长相干时间。然而,一个高精度的单次读取的transmon,非常希望运行简单的量子算法或测量量子相关性在多量子位实验,仍然缺乏。在这项工作中,我们展示了一种新的transmon电路,其中CPWR变成了一个采样保持检测器,即约瑟夫森分叉放大器(JBA),它允许快速测量和单次判别量子比特状态。我们报告拉比振荡具有94%的高可见度与失相和弛豫时间长于0.5 $μ$ s。通过进行两次后续测量,我们还证明了这种新的读出不会引起额外的量子位弛豫。
2010-05-31 cond-mat.supr-con quant-ph
Driving Rydberg-Rydberg transitions from a co-planar microwave waveguide
本文报道了共面固态波导中氦里德伯原子系综与微波场的相干相互作用。用选择性电场电离方法研究了主量子数在30 ~ 35范围内的态在25 ~ 38 GHz频率范围内的Rydberg-Rydberg跃迁。一个实验装置冷却到100 K被用来减少黑体辐射的影响。从波导的表面发出的不均匀,杂散电场已被其特征在于在频率和时间分辨的测量和相干时间的里德伯原子的顺序为250纳秒已被确定。
2011-10-06 physics.atom-ph quant-ph
Single-shot qubit readout in circuit Quantum Electrodynamics
使用超导电路的量子信息的未来发展需要具有长相干时间的约瑟夫森量子比特[1]与高保真度读出相结合。最近使用电路量子电动力学(cQED)架构[2,3]实现了相干性控制方面的重大进展,其中量子位嵌入共面波导谐振器(CPWR)中,该共面波导谐振器提供了良好控制的电磁环境并用作量子位读出。特别是一种新的量子位设计,transmon,产生可重复的长相干时间[4,5]。然而,仍然缺乏高保真度的单次读取的transmon,非常需要运行简单的量子算法或测量量子相关性在多量子位实验中,仍然缺乏。在这项工作中,我们展示了一种新的transmon电路,其中CPWR变成了一个采样保持检测器,即约瑟夫森分叉放大器(JBA)[6,7],它允许快速测量和单次鉴别量子比特状态。我们报告拉比振荡与94%的高可见度与失相和弛豫时间长于0:5 μ \s。通过进行两次后续测量,我们还证明了这种新的读出不会引起额外的量子位弛豫。
2010-05-19 cond-mat.supr-con quant-ph