Unconditional quantum teleportation between distant solid-state qubits
实现长寿命量子比特寄存器之间稳健的量子信息传输是量子信息科学与技术的关键挑战。在这里，我们展示了任意量子态之间的无条件隐形传态钻石自旋量子比特间隔3米。我们通过两个遥远的电子自旋之间的光子介导的预示纠缠来制备传送器，随后将源量子比特编码为单个核自旋。通过实现一个完全确定性的贝尔状态测量结合实时前馈，我们实现了隐形传态在每次尝试，同时获得超过经典极限的平均状态保真度。这些结果确立了金刚石自旋量子比特作为实现量子通信和基于网络的量子计算的量子网络的主要候选者。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum teleportation by utilizing helical spin chains for sharing entanglement
The University of Queensland（昆士兰大学）；Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）；Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度理工学院(贝拿勒斯印度教大学)）
本文提出利用螺旋多铁自旋链和激振方案提高量子传送保真度，通过优化参数和对抗退相干，实现更高效的纠缠共享。
2020-11-08 quant-ph
Detecting quantum critical points at finite temperature via quantum teleportation
本文提出利用量子隐形传态协议探测有限温度下XXZ自旋链的量子临界点，证明其效率在跨越临界点后显著变化，且与量子失协同样敏锐但更易计算并具有直接实验意义。
2023-05-25 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum teleportation between a continuous-variable optical qumode and a discrete-variable solid-state qubit
本文提出一种利用混合纠缠将连续变量光量子比特隐形传态至离散变量固态量子比特的方案，通过仅依赖光零差检测和自旋极化测量的新贝尔态测量方法，在现实噪声下仍可实现超越经典极限的保真度。
2024-06-27 quant-ph
Optimal tests for continuous-variable quantum teleportation and photodetectors
量子隐形传态是量子通信、量子计算、纠错和量子网络等重要应用的基础。在这项工作中，我们提出了一个最佳的测试连续变量（CV）的量子隐形传态的性能之间的能量约束信道保真度的理想CV隐形传态和它的实验实现。在我们之前的工作考虑CV隐形传态的性能的次优测试，而不是专注于其性能的特定状态，如合奏的相干态，压缩态，猫态等，在这里，我们证明了测试CV隐形传态的最佳状态是一个纠缠叠加的双Fock态。通过将理想CV隐形传态与其实验近似之间的能量约束信道保真度的估计问题简化为二次规划并求解，得到了该结果，并得到了光电探测器与其实验近似之间的能量约束金刚石距离的解析解。这些结果是相关的实验，利用CV隐形传态和光电探测器。
2022-04-08 physics.optics quant-ph
Teleportation based detection of quantum critical points using small spin chains
本文提出利用基于量子隐形传态的探测器，在仅约十个量子比特的有限温度自旋链上以几个百分点的误差准确定位多种模型的量子临界点。
2025-08-21 cond-mat.str-el quant-ph
Exploring Kondo effect by quantum energy teleportation
本文提出利用量子能量隐形传态方法复现具有近藤效应的一维XXZ自旋链相图，证明仅靠局部操作和经典通信即可通过量子纠缠熵与QET能量的关键联系，获得与精确对角化高度吻合的相图，并建议用里德堡原子链进行实验验证。
2023-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qubit teleportation between a memory-compatible photonic time-bin qubit and a solid-state quantum network node
Department of Applied Physics, University of Geneva（日内瓦大学应用物理系）；Constructor University Bremen GmbH（不来梅构造大学有限公司）
本研究展示了一种连接固态量子网络节点与兼容型光子时间-bin量子比特的量子接口，实现了75.5±1.0%的量子传送保真度。
2024-03-27 quant-ph
Wavelength conversion for single-photon polarization qubits through continuous variable quantum teleportation
量子互联网通过光子通道连接远程量子处理器，这些处理器需要在长距离上交互和交换量子信号。然而，这些量子节点通常由量子系统组成，其发射的光子不适合长距离传输。因此，将量子波长转换技术应用于通信是基于光纤的长距离量子网络的关键。本文提出了一种基于连续变量量子隐形传态的单光子偏振量子比特波长转换器件，该器件可以在近红外（780/795 nm，适合与原子量子节点相互作用）和电信波长（1300-1500 nm，适合长距离传输）之间高效地转换量子比特。隐形传态使用纠缠光子源（即，非简并双模压缩态），其可以通过铷原子蒸气室中的四波混频产生，具有原子跃迁的金刚石配置。纠缠场可以以锁定相对相位的两个正交偏振发射，使它们特别适合与单光子偏振量子比特接口。我们的工作为实现长距离量子网络铺平了道路。
2021-05-11 quant-ph
Robust transfer of a quantum state from an absorbed photon into a diamond spin
本文实验实现基于量子隐形传态的光子到金刚石氮-空位中心自旋的态传输，在100 MHz频率误差和100 ns时间误差下仍保持高保真度，为鲁棒远程量子网络奠定基础。
2025-05-14 quant-ph
The SWAP Imposter: Bidirectional Quantum Teleportation and its Performance
双向量子隐形传态是在通信双方之间交换量子信息的基本协议。具体来说，两个个体利用共享的资源状态以及局部操作和经典通信（LOCC）来交换量子态。在这项工作中，我们简要地强调了我们的同伴论文[Siddiqui and Wilde，arXiv：2010.07905]的贡献。我们提出了两种不同的方法来量化非理想双向隐形传态的误差，分别用归一化钻石距离和信道失真度。然后，我们确定这两个指标给出的值对于这个任务是相等的。此外，通过放宽从LOCC允许的操作集，完全保持部分转置的积极性，我们得到的非理想双向隐形传态的误差的半定规划下界。我们评估这些界限的一些关键的例子-各向同性的状态，当没有资源状态。在这两种情况下，我们都找到了一个解析解。第二个例子建立了经典与量子双向隐形传态的基准。我们研究的另一个例子是通过广义振幅阻尼通道（GADC）发送的两个Bell态。对于这种情况下，我们找到了一个解析表达式的错误，以及一个数值解，同意前者的数值精度。
2022-10-19 quant-ph
Detecting quantum critical points at finite temperature via quantum teleportation: further models
本文将量子隐形传态协议扩展到XXZ、XY和Ising自旋链模型，证明利用热平衡态下最近邻量子比特对可以在零温及有限温度下有效探测量子临界点，表明该协议是一种稳健且通用的QCP探测工具。
2024-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Heterogeneous teleportation with laser and quantum light sources
量子信息技术将利用量子密码术和量子计算的复杂科学和工程模拟来改变关键的网络安全。量子计算机节点可以基于各种系统，诸如线性光学器件、离子或固态架构，诸如金刚石中的NV中心、半导体量子点或硅中的自旋。在安全的量子网络中，将任何这些平台与光子量子比特接口都需要量子隐形传态协议来传输信息，并且已经证明了其中一些系统的物质-光隐形传态。然而，尽管可以想象输入光子来自与提供纠缠源不同的源，但到目前为止，使用线性光学的隐形传态的每个演示都使用相同或相同的输入和纠缠光子源，通常伴随着第四个先驱光子。在这里，我们表明，光子从根本上不同的来源，可用于光学量子隐形传态协议。输入光子由激光器产生，并使用由纠缠发光二极管（ELED）电产生的偏振纠缠光子对进行远距传送。这些光源的带宽相差1000倍，光子统计不同，不需要精确简并-但我们仍然观察到0.77的隐形传态保真度，超过量子极限10个标准差。这是向实际应用的重大飞跃，例如使用量子中继器和中继器扩展现有QKD系统的范围，这些系统通常使用弱相干激光脉冲进行量子信息传输。ELED的使用提供了电气控制的实际优势，并且如我们所示，消除了激光输入场的多光子特性，从而消除了量子光学电路中使用的误差。
2013-07-11 quant-ph
Coherent spin control of a nanocavity-enhanced qubit in diamond
量子信息处理的一个中心目标是通过光子实现多个静态量子存储器的有效纠缠。在固态系统中，金刚石中的氮空位（NV）中心已经成为具有第二尺度电子自旋相干时间的优秀光学可寻址存储器。最近，量子纠缠和隐形传态已经显示在两个NV存储器之间，但扩展到更大的网络需要更有效的自旋光子接口，如光学谐振器。在这里，我们证明了这样的NV纳米腔系统的光学品质因数接近10,000和电子自旋相干时间超过200 $μ$ s使用硅硬掩模制造工艺。这种自旋-光子接口与片上微波带状线集成，用于相干自旋控制，为量子网络提供了有效的量子存储器。
2014-09-10 physics.atom-ph physics.optics 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
Quantifying the performance of bidirectional quantum teleportation
本文通过归一化钻石距离和信道非保真度两种等价方式量化双向量子隐形传态的模拟误差，利用半定规划给出下界，证明Kiktenko等人的方案次优并提出最优替代方案，同时推广到双向受控隐形传态。
2022-10-19 quant-ph
Quantum teleportation and nonlocality: the puzzling predictions of entanglement are coming of age
对纠缠的学术研究很好地说明了基础科学和应用之间的相互作用，以及促进这两个方面以推进其中任何一个方面的必要性。例如，将纠缠光子分布到数十甚至数百公里的可能性是令人着迷的，因为它证实了量子预言在大距离上的作用，而量子理论通常被认为适用于非常小的距离（见图1）。另一方面，纠缠使量子密钥分发（QKD）成为可能[1]。这种量子信息处理的最先进应用允许人们以可证明安全的方式分发密码密钥。为此，人们只需测量纠缠光子对的两半。令人惊讶的是，纠缠的使用具有根本性和实用性，甚至消除了信任用于测量的大多数设备的必要性[5]。此外，纠缠还可以作为量子隐形传态的一种资源（见图2）[1]。反过来，这提供了一种工具，用于将量子密钥分发扩展到任意大的距离，并建立连接未来量子计算机和原子钟的大规模网络[6]。在下文中，我们描述了纠缠粒子的反直觉性质，以及最近的一些实验，解决量子隐形传态的基本和应用方面。虽然使用不同的量子系统（包括捕获离子、钻石中的色心、量子点和超导电路）进行了大量工作，但由于光子适用于构建未来的量子网络，我们将把自己限制在涉及光子的实验中。
2015-08-24 quant-ph
Scalable Spin Squeezing in Power-Law Interacting XXZ Models with Disorder
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；University of Graz（格拉茨大学）；Washington University（华盛顿大学）
研究在具有幂律相互作用的XXZ模型中探讨了自旋压缩的可扩展性，并通过半经典建模展示了在特定杂乱阈值下的可扩展自旋压缩现象。
2026-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
$C^{12}-C^{13}$ Quantum computer with longitudinal rf-magnetic field
结果表明，在金刚石$C^{12}$结构与$C^{13}$原子的线性链，这是内部的横向静态场，具有梯度沿线性链和rf-磁场在一个平面中的一个组成部分的方向上的静态场，一个量子比特旋转，受控-非（CNOT），受控-受控-非（CNOT）量子门，和隐形传态算法。
2019-04-10 quant-ph
Absorption-emission quantum repeater using diamond quantum memories
Yokohama National University（横滨国立大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）
该研究展示了基于金刚石NV中心的吸收-发射量子中继器节点，实现了完整单节点操作，过程保真度达78%，为可扩展量子中继器架构奠定了基础。
2026-08-19 quant-ph
Digital Twin Simulations Toolbox of the Nitrogen-Vacancy Center in Diamond
提出一个用于模拟金刚石氮-空位中心自旋动力学的Python数字孪生库，基于非微扰含时哈密顿量模型，消除过度简化以揭示真实脉冲约束下的微妙动力学，并通过量子计算、传感和网络领域的实验验证了其有效性。
2025-10-14 cond-mat.other quant-ph
Finite temperature detection of quantum critical points: a comparative study
本文比较了量子失协、基于量子隐形传态的探测器和量子相干谱三种量子信息工具在有限温度下探测多种自旋-1/2链量子临界点的能力。
2024-06-14 cond-mat.str-el quant-ph
