Increasing the dimension of the maximal pure coherent subspace of a state via incoherent operations
自由操作下的量子态变换是相干源理论的核心内容。本文研究了利用非相干操作和随机非相干操作从混合相干态到纯相干态的变换。我们证明了与严格非相干操作和随机严格非相干操作相反,非相干操作和随机非相干操作都能增加状态的最大纯相干子空间的维数.这意味着当我们想把一个混合相干态转变成一个纯相干态时,非相干操作通常比严格非相干操作更强。我们的研究结果也可以解释为确认的能力,非相干操作,以提高混合态的相干性相对于某些相干单调下严格的非相干操作。
2020-12-29 quant-ph
On maximal entanglement between two pairs in four-qubit pure states
我们发现,具有最高的已知的平均两粒子冯诺依曼纠缠熵提出的Sudbery和作者之一的状态给出了这个熵的局部最大值。我们还表明,这是不是由布朗等人提出的替代高度纠缠态的情况下。
2007-07-03 quant-ph
Towards an equivalence between maximal entanglement and maximal quantum nonlocality
虽然所有的二分纯纠缠态都产生违反贝尔不等式的关联,因此是非定域的,但纯纠缠态和非定域性之间的定量关系却知之甚少。事实上,非最大纠缠态极大地违反了某些贝尔不等式,这种现象在其他非定域性操作度量中也被观察到。在这项工作中,我们研究了最近提出的测量定义为概率,一个纯态显示非局部相关性时,随机测量的非局部性。我们首先证明,这种措施满足一些自然属性的非局部性的操作措施。然后,我们证明了对于两个量子比特的纯态,对于所有的相关双结果贝尔不等式,测量是单调的纠缠:对于所有这些不等式,态的纠缠越多,当进行随机测量时,违反它们的概率就越大。最后,我们将我们的结果扩展到多部设置。
2018-08-13 quant-ph
Maximally dense coding capable quantum states
建立了三比特纯态多端口量子态经典信息传输容量与多方量子关联测度之间的互补关系。考虑的多方量子关联测度是广义几何测度、缠结和不和谐一夫一妻制得分。互补关系揭示了一个单参数家庭的纯三量子比特的状态,我们称之为最大密集编码能力的家庭的状态的识别。在任意固定的多方量子关联量下,这些态在所有三比特纯态中具有最大的多端口密集编码能力。
2012-12-26 quant-ph
Robust Semi-Device Independent Certification of All Pure Bipartite Maximally Entangled States via Quantum Steering
自测试的思想是根据测量统计数据来保证设备的内部工作。它是最强大的量子认证和基准测试计划之一。最近,它显示了Coladangelo等。(Nat Commun 8,15485(2017)),所有纯二体纠缠态可以通过采用Yang et.等人(Phys.Rev.A87,050102(R))。在这里,我们调整了他们的方法,以表明任何二分纯纠缠态都可以通过量子转向在半设备独立场景中得到验证。类似于倾斜的CHSH不等式,我们使用一个称为倾斜转向不等式的转向不等式来证明任何纯的两量子比特纠缠态。此外,我们使用这个不等式来证明任何二分纯纠缠态,通过证明量子态的二维子空间,通过观察在不可信侧进行测量后在可信侧获得的集合的结构。作为量子态转向认证的一个特征,我们利用基于汇编的鲁棒态认证的概念,给出了在任意局域维数的纯最大纠缠态情况下认证结果的鲁棒性界.
2021-08-19 quant-ph
Absolutely maximally entangled pure states of multipartite quantum systems
BEIT sp. z o.o.(BEIT有限责任公司);Jagiellonian University(雅盖隆大学);Universität Siegen(锡根大学);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
本文研究了多粒子量子系统中绝对最大纠缠纯态的生成方法和性质,总结了其在量子信息处理中的应用,并分析了其减少态的纠缠程度。
2026-06-26 quant-ph
Maximal extension on converse monogamy of entanglement for tripartite pure states
Kyung Hee University(庆熙大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
研究探讨了三粒子纯态反单配性的扩展条件,通过扩展已有的方法,证明了其在特定层次下的最大性。
2026-03-13 quant-ph
Exploring pure quantum states with maximally mixed reductions
研究了纯态下复合量子系统的多体纠缠。利用n-量子比特态的广义Bloch表示,我们表达了整个系统的所有k-量子比特约化都是最大混合的条件,反映了所有k对n-k双分区的最大二分纠缠。作为一种特殊情况,我们研究了由Pauli群P_n的一个子集构造的平衡纯态类,该子集同构于Z_2^n。这与量子纠错码理论有联系,并提供了固定n时最大允许k的界限。特别地,当$n\to \infty$满足k=0.189 n时,k/n的比值在渐近区域有上下界.我们还分析了对称态作为另一类具有高多体纠缠的自然态,并证明了,令人惊讶的是,它们不可能具有k>1的所有最大混合k量子比特约简。因此,通过跨越所有二分体的二分体纠缠来测量,对称态不能表现出大的纠缠。然而,我们发现,置换对称性只限制了一些组件的广义布洛赫向量,使非常具体的模式,在这个向量可能是允许的,即使k>1是禁止的。这是说明了一些对称状态,最大限度地几何纠缠的数值,揭示了一些有趣的结构。
2013-01-31 quant-ph
Constant rotation of two-qubit equally entangled pure states by local quantum operations
我们寻找局部幺正算符$W_1 \otimes W_2$,它可以将所有相等纠缠的两量子比特纯态旋转相同但任意的量。结果表明,所有的两比特最大纠缠态都可以通过局域幺正算符旋转相同但任意的量。但是,没有局域幺正算符可以使所有等纠缠的非最大纠缠态旋转相同的量,除非它是幺正的。利用局域幺正算符$W_1 \otimes W_2$,我们找到了最优的等纠缠非最大纠缠态集合,它们可以旋转相同但任意的量,其中两个算符至多有一个是恒等的.特别地,当$W_1 = W_2 = (i/\sqrt{2})(σ_x + σ_y)$时,我们得到局部量子非操作。有趣的是,当我们应用单侧局部去极化映射时,我们可以将所有相等纠缠的两量子比特纯态旋转相同的量。我们将结果推广到三比特最大纠缠态的情形。
2008-11-03 quant-ph
Absolutely maximally entangled states of seven qubits do not exist
纯多粒子量子态被称为绝对最大纠缠态,如果通过追踪至少一半的粒子得到的所有约化态都是最大混合的。我们提供了一种方法来描述这些状态的一般多粒子系统。证明了三体边缘都是最大混合的七比特态,或者等价地,一个纯$((7,1,4))_2$量子纠错码,是不存在的。此外,我们得到了最大混合三体边缘的可能数量的上限,并确定了状态饱和的界限。这解决了七粒子问题,这是关于量子比特最大纠缠态的最后一个开放情况。
2017-05-18 quant-ph
Entanglement in multi-qubit pure fermionic coherent states
本文研究了用反对易格拉斯曼数描述的多量子比特费米子相干态的纠缠。通过选取适当的权函数,证明了利用费米子相干态的张量积可以构造出由{ \bf{GHZ} },{ \bf{W} },Bell和双可分态组成的纠缠纯态.此外,还与最大纠缠玻色子相干态进行了比较,结果表明,在某些情况下,它们有对应的费米子相干态,在适当的权函数积分后,它们是最大纠缠的。
2010-04-21 quant-ph
A resource theory of entanglement with a unique multipartite maximally entangled state
纠缠理论被表述为一种量子资源理论,其中自由操作是局域操作和经典通信(LOCC)。这定义了两体纯态之间的偏序,使得识别最大纠缠态成为可能,这在应用中是最相关的状态。然而,在多方制度中,情况发生了急剧变化。不仅存在着不等价的纠缠形式,使得最大纠缠态不存在,而且最近的研究结果表明LOCC导致了一个平凡的有序性:几乎所有的纯纠缠多体态都是不可比的(即它们之间的LOCC变换几乎是不可能的).为了应付这个问题,我们考虑替代资源理论,其中我们放松类LOCC的操作,不产生纠缠。我们考虑两种可能的理论取决于资源是否对应于多体纠缠或真正的多体纠缠(GME)状态,我们表明,他们都是不平凡的:没有不等价的形式的纠缠存在于他们,他们诱导一个有意义的偏序(即每一个纯态是transformable更弱的纠缠纯态)。此外,我们还证明了GME的资源理论存在唯一的最大纠缠态--广义GHZ态,并且通过允许的自由操作,广义GHZ态可以转化为任意其它态.
2019-07-17 quant-ph
Maximally entangled states of $(d,\infty)$ quantum systems: some numerical studies
本文介绍了用格拉姆矩阵方法对描述$(d,\infty)$ --量子系统的纯态进行纠缠分析。特别地,最大纠缠态被描述为具有特殊形式的相应的Gram矩阵的那些。
2019-12-08 quant-ph
Violation of general Bell inequalities by a pure bipartite quantum state
基于[Loubenets,J. Math. Phys. 53,022201(2012)]中介绍的形式,我们推导了纯二分量子态最大违反一般贝尔不等式的一个新的上界.这个新的界限表明,对于一个无限维的纯二分态,其施密特系数的有限和,任何一般的贝尔不等式的违反是有界的,从上面的值独立于一些设置和一种类型的结果,连续或离散,具体到这个贝尔不等式。作为一个例子,我们应用我们的新的一般结果,以指定的上界的最大违反一般贝尔不等式的无限维二分态具有贝尔态的形式组成的两个二元相干态$|α\rangle ,|-α\rangle$,与$α>0$。我们表明,对于这些二分相干态,一般贝尔不等式的最大违反不能超过值$3$和数值分析导出的解析上界对参数$α>0$的依赖。
2021-10-17 quant-ph
Reconstructing quantum states from local data
我们考虑从局域数据重建全局量子态的问题。由于重建问题一般有多个解,我们认为最大全局熵的重建状态与局部数据一致。我们证明了局域哈密顿量的唯一基态被精确地重构为最大熵态。更一般地说,我们表明,如果所讨论的状态是一个本地哈密顿与退化空间的本地不可区分的基态的基态,那么最大熵状态接近的基态投影仪。我们还表明,局部重建是可能的局部哈密顿热态。最后,我们讨论了一个过程,以证明重建的状态是接近真实的全局状态。我们把我们重建的最大熵态的熵称为“重建熵”,并在全息对偶的背景下讨论它与突现几何的关系。
2014-07-24 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement and measurement-induced nonlocality of mixed maximally entangled states in multipartite dynamics
最大纠缠态可以是混合态,也可以是已知的纯态。以负性作为纠缠度的度量,研究了多体腔库系统中两体混合最大纠缠态的纠缠动力学。研究发现,与纯Bell态的渐近衰减不同,MMES会出现纠缠突然死亡的现象。我们还发现,最大纠缠不能保证最大的非局域性和MMES不对应的状态与最大的测量诱导非局域性(MIN)。实际上,MMES的MIN的值和动态行为取决于混合状态概率。此外,我们研究了负性和MIN在多部系统中的分布,其中两种类型的相关性具有不同的一夫一妻制性质。
2016-06-12 quant-ph
Enhancing coherence of a state by stochastic strictly incoherent operations
在本文中,我们解决的问题,增强相干的状态下随机严格非相干操作。基于相干性的$l_1$范数,我们得到了一个随机严格非相干操作的状态所能达到的最大相干性值以及获得最大相干性的最大概率.我们的研究结果表明,纯态在随机严格非相干作用下可以转变为最大相干态当且仅当纯态的所有分量都不为零,而混合态在随机严格非相干作用下永远不能转变为最大相干态.
2017-12-22 quant-ph
Bipartite Bell Inequality and Maximal Violation
对任意维二分量子系统提出了新的贝尔不等式。计算了不等式的最大违反。贝尔不等式能更有效地检测纯态和混合量子态的量子纠缠。
2011-02-25 quant-ph
Characterizing qubit channels in the context of quantum teleportation
我们考虑一个场景,其中一方,比如说,爱丽丝准备了一个纯的两个量子比特(最大纠缠或非最大纠缠)状态,并通过一个量子比特(单位或非单位)通道将这个状态的一半发送给另一个遥远的一方,比如说,鲍勃。最后,共享态被用作隐形传态通道。在这种情况下,我们专注于表征的一组量子比特通道的最终状态的功效作为量子隐形传态(QT)的资源的最大平均保真度和保真度偏差(保真度值的波动在输入状态)。重要的是,我们指出存在一个量子比特通道的子集,当最初准备的状态对通用QT有用时,最终状态变得对通用QT有用(具有严格大于经典界限的最大平均保真度并且具有零保真度偏差)(即,对于最大纠缠态)或对于通用QT无用(即,对于非最大纠缠纯态的子集)。有趣的是,在后一种情况下,我们表明,非单位通道(耗散相互作用)是更有效的比单位通道(非耗散相互作用)在生产有用的国家通用QT从非最大纠缠纯态。
2021-05-18 quant-ph
Roto-Reflection Geometry of Pure Two-Qubit Entanglement
University of Latvia(拉脱维亚大学)
本文发现纯两比特纠缠在泡利关联张量中呈现为局部布洛赫球之间的非正交映射(旋转反射),并通过分离并发度收缩恢复部分纠缠态的相同几何结构,提出纠缠旋转反射平面(ERRP)作为纠缠标量大小的协变几何补充。
2026-10-23 quant-ph
Tripartite-to-bipartite Entanglement Transformation by Stochastic Local Operations and Classical Communication and the Structure of Matrix Spaces
研究了利用随机局域操作和经典通信(SLOCC)将三方纯态转化为二分纯态的问题。已知三分态到二分态的SLOCC可转换性由给定三分态的最大Schmidt秩来表征,即位于约化密度算符支持下的二分态的最大Schmidt秩。在本文中,我们进一步研究了这个问题,并在多拷贝和渐近设置中展示了新的结果。在多拷贝机制下,我们观察到最大施密特秩是严格超乘法的,即两个三重纯态张量积的最大施密特秩可以严格大于它们的最大施密特秩的乘积.然后,我们提供了一个完整的三重态的最大施密特秩是严格的超乘法时,采取张量积本身的特征。在渐近条件下,我们重点研究了三分态到二分态的SLOCC纠缠转换率,结果证明这等价于计算三分态的渐近最大Schmidt秩,定义为最大Schmidt秩的正则化.尽管超乘法性质所造成的困难,我们提供了明确的公式来评估的渐近最大施密特秩的两个重要的家庭的三分纯态,通过诉诸矩阵空间的结构,包括矩阵半不变量的研究的某些结果。这些公式给出了一个充分必要条件,以确定在SLOCC下,在渐近条件下,一个给定的三体纯态是否可以转化为二体最大纠缠态。应用非交换秩问题的最新进展,我们可以在确定性多项式时间内验证这个条件。
2017-11-13 quant-ph
Exact Closed-Form Quantum Correlations of Maximally Entangled Qudit States under Arbitrary Non-Markovian Pure Dephasing
Payame Noor University(帕亚梅诺尔大学)
研究任意维度\(d\)的最大纠缠量子位在非马尔可夫纯退相下的纠缠与量子失协,利用独立玻色子模型精确解,通过托普利兹结构得闭式表达式及最优测量,证明两量随维度增长饱和到与维度无关值,收敛速率\(1/d\),并经多种方法验证。
2026-07-23 quant-ph
A set of $4d-3$ observables to determine any pure qudit state
本文提出了一种只需要$4d-3$测量结果就可以重建任意维数$d$的\emph{any}纯量子态的层析方法。使用该方案,我们已经实验重建了大量的纯态的尺寸$d=7$,获得平均保真度为$0.94$。此外,我们进行了数值模拟的重建过程中,验证了该方法的可行性,更高的维度。此外,纯度的\emph{a priori}假设可以在同一组测量中得到验证,这代表了相对于其他类似方法的改进,并有助于回答需要多少观测值来唯一确定任何纯态的问题。
2019-03-13 quant-ph
Quantifying Bell nonlocality of a pure two-qudit state via its entanglement
National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学);Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所)
本文通过纠缠度提出新的下界和上界,量化纯两量子态的贝尔非局域性,并证明纠缠是贝尔非局域性的充要条件。
2023-08-16 quant-ph
One-sided Device-independent Self-testing of any Pure Two-qubit Entangled State
基于控制不等式,研究了任意纯纠缠双量子比特态的$1$边设备无关自检测问题,证明了量子控制的存在。特别是,我们注意到,在$2-2-2$转向场景中(涉及$2$各方,每一方的$2$测量设置,每个测量设置的$2$结果),细粒度转向不等式的最大违反可以用来见证某些极端的可转向相关性,这证明了所有纯的两量子比特纠缠态。我们证明了利用相互可预测性构造的一个量的转向或非零值的类似CHSH不等式的破坏以及细粒度转向不等式的最大破坏可以用于以$1$侧设备无关的方式自测试任何纯纠缠双量子比特态。
2018-08-02 quant-ph
Nonexistence of maximally entangled mixed states for a fixed spectrum
German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心);Universidad Carlos III de Madrid(马德里卡洛斯三世大学);Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT)(数学科学研究所)
本研究证明了在固定谱下不存在最大纠缠混合态,扩展了之前关于两量子比特状态的不可能性结果。
2025-11-11 quant-ph
Two-qubit mixed states more entangled than pure states: Comparison of the relative entropy of entanglement for a given nonlocality
振幅阻尼将纠缠的纯态改变为通常较少纠缠的混合态。然而,我们发现,即使是一个或两个量子比特的局部振幅阻尼可以导致混合态比纯态更纠缠,如果一个比较相对熵的纠缠(REE)为一个给定程度的Bell-Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式违反(称为非定域性)。通过蒙特卡罗模拟,我们找到了最大纠缠混合态,并通过检验Karush-Kuhn-Tucker条件,证明了它们可能是最优的。Karush-Kuhn-Tucker条件推广了拉格朗日乘子法求解这个非线性优化问题。我们发现,混合态的稀土元素可以超过纯态,如果非局域性的范围内(0,0.82),这些稀土元素之间的最大差异是0.4。对于给定的负性,REE的先前比较[Phys.Rev.A78,052308(2008)]显示了类似的性质,但是REE中的相应最大差异小一个数量级(即,0.039),负性范围仅为(0,0.53)。为了便于比较,我们对任意两比特纯态的非定域性度量进行了归一化,使其等于标准纠缠度量,包括负纠缠度。我们还分析了相位阻尼通道对初始纯态纠缠的影响。我们表明,对于一个给定的非局域性的REE的最小值可以通过这个通道,相反的振幅阻尼通道。
2013-04-17 quant-ph
Remote state preparation using non-maximally entangled states
我们提出了一个方案,在接收者知道$θ$的情况下,利用最小经典比特和先前共享的非最大纠缠态,可以远程制备任何纯量子比特$|ϕ=\cosθ|0+\sinθe^{i\varp hi}|1$.有几种方法可以用来检查必要的纠缠资源和可实现的保真度之间的权衡。
2004-10-25 quant-ph
From quantum Bayesian inference to quantum tomography
我们推导出一个表达式的密度算子估计通过贝叶斯量子推理在无限数量的测量的限制。这个表达式是在假设重构系统处于纯态的条件下导出的。在这种情况下,估计对应于一个广义的微正则系综的纯态满足一组约束所施加的测量的平均值的观察考虑。我们表明,通过“纯化”ananquiry,统计混合物也可以通过量子贝叶斯推断计划一致重建。在这种情况下,估计对应于在满足给定约束的状态的广义正则系综上求平均,并且重构的密度算子使冯诺伊曼熵最大化(即,该密度算子等于从最大熵的Jaynes原理得出的广义正则密度算子)。我们详细研究了自旋为1/2的密度算符的重构,讨论了三种重构方案之间的逻辑联系,即,(1)量子贝叶斯推断,(2)通过最大熵的Jaynes原理的重建,以及(3)离散量子层析成像。
1997-01-23 quant-ph
Robust self-test of the maximally entangled state of two-qubits without assuming unitary observables
University of Warsaw(华沙大学);Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学)
研究不假设酉可观测量的两量子比特最大纠缠态的稳健自测试问题,通过规避测量装置的扩张,对物理非投影算子进行正则化并得出解析稳健性界限。
2026-09-01 quant-ph
Extremal Maximal Entanglement
本文研究n量子比特纯态中最大混合⌊n/2⌋方约化数量的极值问题,通过联系图论Turán问题给出Qex(n)的上界与下界,并证明Qex(8)=56。
2024-11-19 quant-ph
Optimal quantum teleportation with an arbitrary pure state
我们推导出了在任意纯态下,利用共享的一对d能级系统进行隐形传态所能达到的最大保真度。这个推导提供了一套完整的必要和充分条件,最佳的隐形传态协议。我们还讨论了在使用非最大纠缠态的协议过程中所揭示的被传送粒子的信息。
2000-02-28 quant-ph
Deterministic secure quantum communication without maximally entangled states
提出了基于纯纠缠态和基于$d$维单光子态的两种确定性安全量子通信方案。在这两种方案中,两个授权用户只需要进行单光子测量,这使得这两种方案在实际应用中比其他方案更加方便。虽然每个量子比特可以在传输额外的经典比特后读出,但用户不必传输发送者和接收者之间距离的两倍的量子比特,这将提高他们的比特率和安全性。各方使用诱饵光子有效地检查窃听。第一种方案的明显优点是纯纠缠源在现有技术条件下是可行的。
2006-10-16 quant-ph
Polarization, Maximal Concurrence, and Pure States in High-Energy Collisions
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所)
通过推导固定局域极化下并发度的上界,建立了局域自旋极化与两量子比特系统量子纠缠之间的定量关系,并应用于$e^+e^- \to Z^0 \to q\bar{q}$过程,展示了最大并发度在特定运动学区域达到且相对于非极化情况显著降低。
2026-09-28 hep-ex hep-ph nucl-th
Revisiting comparison between entanglement measures for two-qubit pure states
对于一个非最大纠缠态,一个具有操作意义的问题是定量评估态远离最大纠缠态的程度,这对于评估态作为资源的各种用途的效率具有重要意义。本文研究了两量子比特纯纠缠态在不同纠缠度量如负性(N),对数负性(LN)和形成纠缠(LN)方面的问题。虽然这些纠缠措施的定义不同,在何种程度上,他们在定量解决上述问题的不同仍然没有调查。本文的理论估计表明,用N表示的表征任意纠缠态与最大纠缠态的分数偏离的参数与用N表示的参数有很大的差别,对于离最大纠缠态较远的态,它们的值相差约15%。类似地,分别使用纠缠度量LN和LN估计的这种分数偏差参数的值在它们之间也显著不同,该差异的最大值为23%左右。这种分析是补充说明这些差异的经验结果,从一个适当的计划实验研究。因此,在解决本论文中考虑的实验相关问题时,纠缠措施之间的定量非等效性的这种可观量突出了这种意图的适当量词的要求。我们指出的研究方向,可以探索寻找这样一个量词。
2019-12-19 quant-ph
All pure entangled states can lead to fully nonlocal correlations
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学与技术学院);Laboratoire d’Information Quantique, Université libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学量子信息实验室);Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心量子计算中心);ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究协会)
本文研究了纯纠缠态的非局域性,证明了非最大纠缠态也能产生完全非局域相关性,并探讨了其在多复制场景中的表现。
2026-04-29 quant-ph
Efficient Pure State Quantum Tomography from Five Orthonormal Bases
对于任何有限维希尔伯特空间,我们明确地构造五个正交基,使得相应的测量允许有效的层析成像的任意纯量子态。这意味着这样的测量可以用来区分任意的纯态与任何其他状态,纯态或混合态,并且纯态可以以可行的方式从结果分布中重建。我们构建的测量集与未知状态无关,因此我们的结果为纯状态层析成像提供了一个固定的方案,而不是Goyeneche等人在[Phys. Rev. Lett. 115,090401(2015)]。我们表明,我们的计划是强大的噪声在这个意义上说,任何测量方案,这些测量近似足够好,同样适用于纯状态层析成像。最后,我们提出了两个凸规划,可以用来重建未知的纯态的测量结果分布。
2016-04-11 quant-ph
Five measurement bases determine pure quantum states on any dimension
量子力学中一个长期存在的问题是表征未知纯量子态所需的最小可观测量。这一问题的解决对于发展中的高维量子信息处理领域具有特别重要的意义。在这项工作中,我们证明了任何纯d维状态是明确重建测量5个可观的,也就是说,通过投影测量到5个正交基的状态。因此,在我们的方法中,不同测量结果的总数(5d)与d成线性比例。状态重建对实验误差是鲁棒的,并且不受d的影响,需要简单的后处理。我们通过重构编码在单光子动量中的8维量子态,实验证明了我们方案的可行性。
2015-05-13 quant-ph
A Subspace of Maximal Dimension with Bounded Schmidt Rank
我们研究一个向量的施密特秩(即,纯态)和混合态的Schmidt数,它们是纠缠度量。我们证明了如果某个二部系统的子空间不包含Schmidt秩为$\leqslant k$的向量,则该空间上支持的任何状态的Schmidt数至少为$k+1$ .本文给出了$\mathbb{C}^m \otimes \mathbb{C}^n$的最大维数子空间的构造,它不包含任何Schmidt秩小于$3$的向量.
2018-04-11 quant-ph
Entanglement Distribution in Pure-State Quantum Networks
研究了纯态量子网络中的纠缠分布。我们考虑的情况下,非最大纠缠的两个量子比特纯态是由网络的相邻节点共享。对于一个给定的节点对,我们研究如何产生最大的纠缠,他们之间进行本地测量,辅助经典通信,对其他节点。我们发现最佳的测量协议,为小型和大型的一维网络。令人惊讶的是,我们证明了贝尔测量并不总是在这样的网络中执行的最佳。然后,我们将结果推广到简单的小型2D网络,再次找到反直觉的最佳测量策略。最后,我们考虑了具有层次格几何结构的大型网络和2D网络。我们证明了,完美的纠缠可以建立在大距离上的概率为1,在有限数量的步骤,提供的初始纠缠相邻节点共享足够大。我们还讨论了各种协议的纠缠分布在2D网络采用经典和量子渗流策略。
2007-10-31 quant-ph
Manifolds of interconvertible pure states
本文分析了N × N二体量子系统纯态的局域轨道。我们计算它们的尺寸取决于施密特分解所产生的系数向量的退化。特别地,一般轨道有2N^2 -N-1维,可分离态的集合是4(N-1)维,而最大纠缠态的流形有N^2-1维。
2001-11-14 quant-ph
A Curious Geometrical Fact About Entanglement
我画出了纯量子态的集合如何形成一个相空间,然后指出了关于最大纠缠纯态的一个奇怪之处:它们形成了所有纯态集合的一个最小拉格朗日子流形。我认为这种好奇心应该有一个有趣的物理解释。
2007-07-24 quant-ph
Towards Two Bloch Sphere Representation of Pure Two Qubit States and Unitaries
本文提出双 Bloch 球几何表示纯双量子比特态,利用坐标轴相对方向描述最大纠缠态,并给出 CNOT 门图形表示及基于球面面积的纠缠度量。
2024-03-15 quant-ph
Feed-forward control scheme generate Bell states and three-qubit W-type states when qubits passes through decoherence channel
最大纠缠Bell态和三比特W型态在各种量子信息处理任务中有着重要的应用。因此,这类态的制备问题在量子信息理论中是非常重要的。但是,阻止两个或三个远距离伙伴之间产生上述纯态的因素是退相干。当我们从两个量子比特的状态发送一个量子比特时,通过像振幅阻尼通道这样的退相干通道,量子比特的纯度丢失,最终得到一个混合状态。因此,很难将纯的最大纠缠态保持在最大纠缠纯态或高纠缠态。在这项工作中,我们提供了一种方法,通过这种方法,当一个量子比特从两个量子比特的一般态通过退相干通道时,可以实验地产生一个最大纠缠Bell态,该最大纠缠Bell态在遥远的双方之间以非零概率共享。因此,尽管量子比特与噪声信道相互作用,我们仍然能够产生两个遥远的伙伴之间共享的Bell状态。此外,我们已经证明,即使第二个和第三个量子比特与噪声信道相互作用,也可以使用经济的量子克隆机和基于弱测量的前馈控制方案来产生三个远距离伙伴之间共享的纯三量子比特W型态。最后,我们证明了生成的三量子比特W型态可以用于传送两个非正交态之一。
2015-04-29 quant-ph
Masking quantum information encoded in pure and mixed states
量子信息的掩蔽意味着信息对子系统隐藏并散布在复合系统中。莫迪等人在[Phys. Rev. Lett. 120,230501(2018)],这对于非正交量子态的某些受限集合是正确的,并且对于任意量子态是不可能的。本文分别讨论了纯态和混合态编码的量子信息的掩蔽问题。基于一个已建立的纯态集合可被算子屏蔽的充分必要条件,我们发现存在一个四态集合不可被屏蔽,这意味着屏蔽未知纯态是不可能的.我们构造了一个掩蔽子$S^\sharp$,并得到了它的最大可掩蔽集,从而肯定地回答了Modi在上述论文中提出的一个猜想。我们还证明,一个正交(resp。线性无关的)纯态子集可以通过等距(分别地,注射)。推广了纯态的情形,引入了混合态集合的可屏蔽性,证明了混合态的可交换子集可以用等距算子$S^{\diamond}$屏蔽,但不可能用任何算子屏蔽所有的混合态.我们还找到了等距${S^{\sharp}}$和${S^{\diamond}}$的混合态的最大可屏蔽集。
2020-04-30 quant-ph
Multipartite pure-state entanglement and the generalized GHZ states
我们证明了并非所有的四方纯态都是GHZ可约的(即,通过一个例子,我们还给出了GHZ可约的3方纯态的纠缠相对熵的一些性质,并将这些性质与纠缠相对熵的可加性联系起来。
2000-04-18 quant-ph
Telecloning of qudits via partially entangled states
利用部分纠缠纯态作为量子信道,研究了$d$维纯量子态的量子遥克隆过程。这个过程有效地混合了最佳通用对称克隆和量子隐形传态。结果表明,它是可能的,以概率的方式使用明确的状态歧视和量子态分离计划实现通用的对称telecloning。它也表明,其他策略,如最小误差歧视,导致减少的副本的保真度和某些部分纠缠的最大施密特秩的纯态导致的平均遥克隆保真度总是高于最佳保真度的测量和制备的量子态。我们还讨论了非最大施密特秩的部分纠缠纯态的情况。这里给出的结果对于任意维数的单个输入量子态的任意数量的副本都是有效的。
2017-12-02 quant-ph
Experimental Certification of Quantum Measurements with Maximally Mixed States
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Anhui University(安徽大学)
本研究提出了一种利用完全混合态实验认证量子测量的方法,可有效认证高维量子系统。
2026-01-11 quant-ph
The relation between tangle and local unitary invariants for pure three and four-qubit states
给出了一种新形式的多比特态局域幺正变换不变量。给出了纯三比特和纯四比特态的LU变换不变量与纠缠之间的一般关系。我们发现,缠结实际上是一个特殊的LU变换不变量。此外,纠缠度是一个重要的局域么正变换不变量,是实现最大多比特纠缠态的必要条件。
2014-04-19 quant-ph
Maximally coherent states
量子相干性是量子系统的一个重要性质,相对熵是最近提出的量化量子相干性的测度.本文研究了最大相干态(MCS)与相对熵测度的关系。%(用$\mathcal C_{RE}$表示)%。我们证明了不存在混合最大相干态,并给出了纯最大相干态的完整刻画。在此基础上,对具有$d_A=d_B$的二分MCS,我们得到了相对熵测度的超可加性等式成立当且仅当状态是其约化态的乘积态.从量子信息资源的角度出发,我们发现存在一个最大纠缠的MCS。从量子关联在噪声作用下的行为出发,我们进一步对产生最大相干态的非相干作用进行了分类。
2015-07-16 quant-ph
Trade-off relations on CHSH tests for multi-qubit pure states
研究了多量子比特纯态的CHSH检验最大违反的权衡关系。首先,根据3比特纯态在随机局域操作和经典通信下的分类,给出了CHSH检验的四种折衷关系。证明过程还提供了计算其精确值的方法。然后我们考虑多量子比特量子系统,证明了[PRA 94,042105(2016)]中的猜想对于某些特殊的4-qubit或更多qubit纯态是正确的。
2020-03-24 quant-ph
Quantum secure direct communication with pure entangled states
提出了一种非最大纠缠态的量子安全直接通信协议。通信双方利用诱饵光子来检查窃听。在保证量子信道安全性的前提下,发送方利用受控非操作和冯诺依曼测量对秘密信息进行编码并传输给接收方。该协议简单易行,在现有技术条件下易于实现。我们还证明了该协议在噪声量子信道中是安全的。
2006-06-29 quant-ph
Strengthening the quantum data processing inequality for maximal $f$-divergences via unraveling
University of Oxford(牛津大学);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
本文提出在纯态分布空间中通过共同基实现量子相对熵与经典KL散度的等价性,并通过Lindblad流的收缩提供新证明。
2026-10-14 quant-ph
Maximally Robust Unravelings of Quantum Master Equations
一个量子主方程的定态解ρ可以用无限种连续的方式表示为纯态的系综。通过监测系统的环境而在物理上可实现的集合,我们称之为“解开”。解开的存活概率S(t)是在停止监测之后其每个元素在时间t内保持不变的平均概率。最大鲁棒解开是S(t)在最长时间内保持大于ρ的最大特征值的解开。光学参量振荡器就是一个很好的例子。
1997-09-07 quant-ph