$4\times4$ unextendible product basis and genuinely entangled space
我们发现,有六个不等价的$4\times4$不可扩展的产品基地(UPB)的大小为8,当我们只考虑4量子比特的产品矢量。我们应用我们的结果来构造秩为九的正部分转置纠缠态。它们处于相同的4量子位,$2\times2\times4$和$4\times4$状态,并且它们的范围具有乘积向量。六个UPB中的一个被证明与几乎真正的纠缠空间正交,在这个意义上,后者在任何4量子比特系统的二分性中都不包含$4\times4$乘积向量。我们还证明了正交于真正纠缠空间的多体UPB存在的充要条件是对于某些$n$,正交于真正纠缠空间的$n\times n\times n$ UPB存在.这些结果有助于理解[Phys. Rev. A 98,012313,2018]中的一个开放性问题。
2019-01-18 quant-ph
Quantum teleportation and state sharing using a genuinely entangled six qubit state
研究了Borras等人最近提出的六量子比特纠缠态在任意三量子比特态的量子隐形传态和任意两量子比特态的量子态共享(QSTS)中的应用.对于QSTS,我们明确地设计了两个协议,并构造了16个正交测量基,可以锁定双方之间的任意两个量子比特的信息。
2008-11-16 quant-ph
Genuinely entangled symmetric states with no $N$-partite correlations
在对称态的情况下,我们研究了没有$N$ -粒子关联的真正纠缠的$N$ -量子比特态。使用混合对称态的张量表示,我们得到一个简单的表征$N$ -partite相关的情况下。我们发现,对称状态没有$N$ -partite相关不可能存在的量子位数为偶数。我们完全确定了一组真正的纠缠对称状态,没有$N$ -partite相关的情况下,三个量子比特,并在秩-2状态的情况下。我们提出了一个一般的程序来构建家庭的任意奇数量子位。
2017-10-04 quant-ph
Construction of genuinely entangled multipartite subspaces from bipartite ones by reducing the total number of separated parties
在量子信息的各个分支中,构造具有一定特征的真正纠缠的多体子空间已经成为一个相关的任务。在这里,我们表明,这样的子空间可以从一个任意的集合下加入其相邻的子系统的二分纠缠子空间。此外,它表明,这种结构的直和在一定条件下是真正纠缠。这些事实,然后使用在检测纠缠的张量积的混合状态和构造子空间,是跨每一个二分切割,其中对于前一个应用程序,我们包括与真正的纠缠的分析,从两个维尔纳态的三分之一的状态的例子。
2022-06-21 quant-ph
Three-party quantum private comparison of equality based on genuinely maximally entangled six-qubit states
我们提出了一个新的三方量子私有比较协议,使用真正的最大纠缠六量子比特态。在我们的协议中,三个参与者可以确定他们的私人信息是否相等,而无需外部第三方帮助计算比较结果。同时,参与者可以分别保护他们输入的隐私。我们的协议不需要任何幺正操作来编码信息,由于真正的最大纠缠六量子比特态的优良特性。此外,该协议使用一步量子传输,它是天生的特洛伊木马攻击。我们还证明了我们的协议是安全的,在本文中的外部和参与者的攻击。
2015-03-14 quant-ph
Self-testing maximally-dimensional genuinely entangled subspaces within the stabilizer formalism
自测试最初是作为一种独立于设备的纠缠量子态的认证方法和对它们进行本地测量而引入的。最近,在[F。Baccari \textit{et al.},arXiv:2003.02285]将状态自检验的概念推广到纠缠子空间,并给出了第一个典型的真纠缠子空间的自检验策略.我们工作的主要目的是追求这条研究路线,并解决如何“大”(在维度方面)是真正的纠缠子空间,可以自我测试,集中在多量子位稳定器形式主义的问题。为此,我们首先引入一个框架,允许有效地检查是否一个给定的稳定子空间是真正纠缠。在此基础上,我们然后确定可以在稳定子空间内构建的真正纠缠子空间的最大维度,并为任何数量的量子位提供这种最大维度子空间的示例性构建。第三,我们构建了贝尔不等式,最大限度地违反了任何纠缠态从这些子空间,因此也支持任何混合状态,我们表明这些不等式是有用的自我测试。有趣的是,我们的贝尔不等式允许在最简单的多体贝尔场景中,每个观察者执行两个二分法测量的量子相关集合的边界中识别高维面结构。
2020-12-17 quant-ph
Negative result about the construction of genuinely entangled subspaces from unextendible product bases
不可扩展的产品基础(UPB)提供了一个通用的工具,在不同领域的量子信息理论的各种应用。因此,全面确定其特征非常重要,二十多年来一直是一个至关重要的问题。一个悬而未决的问题是关于UPB的存在,它们确实是不可扩展的,即,它们甚至对于双积向量也是不可扩展的。换句话说,问题是验证是否存在真正的纠缠子空间(GES),子空间完全由真正的多方纠缠态组成,与UPB互补。我们解决了这个问题的负面的许多大小的UPB在不同的多方方案。特别是,在所有重要的情况下,平等的地方尺寸,我们表明,总是有禁止的基数,这样的UPB,包括最小的GES的最大尺寸。
2022-08-15 quant-ph
Genuinely multipartite entangled quantum states with fully local hidden variable models and hidden multipartite nonlocality
讨论了多体量子系统中纠缠与非定域性的关系。我们表明,对于任何数量的缔约方,存在真正的多体纠缠态,承认一个完全本地的隐变量模型,即所有各方都是分开的。因此,尽管这些态在最强可能的意义上纠缠,但考虑到一般的非顺序局域测量,它们不会导致贝尔不等式违反。然后,我们表明,这些国家的非局部性,但可以激活使用序列的本地测量,从而揭示真正的多部隐藏的非局部性。
2015-11-26 quant-ph
Detection of genuinely entangled and non-separable $n$-partite quantum states
研究了$n$体量子态中纠缠的检测.我们得到了区分真正纠缠和不可分的混合量子态的实用可分性判据。不需要数值优化或本征值评估,我们的标准可以通过简单的计算涉及的密度矩阵的组件进行评估。我们提供的例子中,我们的标准比所有已知的可分性标准。具体来说,我们能够检测到真正的$n$ partite纠缠,以前没有被确定。此外,我们的标准可以用于今天的实验。
2010-11-09 quant-ph
Tripartite genuinely entangled states from entanglement-breaking subspaces
真实纠缠的确定是量子信息处理的核心问题。通过合并两个两体纠缠态,我们研究了三体纠缠态作为两个两体纠缠态的张量积。我们证明了当两个二分态的值域都是纠缠破坏子空间时,三分态是一个真正的纠缠态。我们进一步研究了当两个二部状态中的一个具有二阶时的三部状态。我们的结果为论文[Yi Shen $\textit{et al}$,J. Phys. A 53,125302(2020)]中提出的一个猜想提供了最新进展。我们应用我们的结果来构造多体态,其二分约化密度算符具有加性的可加性。此外,在本地操作和经典通信下,此类状态可以在每个二分区中提取。
2020-06-09 quant-ph
Teleportation and Multipartite Quantum State Sharing using a Seven Qubit Genuinely Entangled State
我们尝试了对查新伟等人最近提出的一种七比特态在量子隐形传态和量子态共享中的应用。结果表明,该态可用于任意单、双和三量子比特系统的隐形传态。我们还提出了三种利用新维查态实现量子态共享的方案。
2015-01-08 quant-ph
A class of genuinely high-dimensionally entangled states with a positive partial transpose
具有正的部分转置的纠缠态(所谓的PPT态)是量子理论中许多有趣问题的核心。一方面,它们被认为是弱纠缠的,因为没有纯态纠缠可以从它们中提取。另一方面,最近已经表明,这些PPT状态中的一些表现出真正的高维纠缠,即它们具有高施密特数。本文研究了Sindici和Piani最近讨论的$d\ge 4$的$d\times d$维PPT态,并将他们的方法推广到Schmidt数的计算中,证明了在局部维数$d$上可以得到其Schmidt数的线性$d/2$标度.
2019-04-17 quant-ph
Device-Independent Certification of Genuinely Entangled Subspaces
自测试是一种以最低信任级别表征量子资源的过程。到目前为止,它已被用作特定的量子测量,通道和纯纠缠态的设备无关的认证工具。在这项工作中,我们引入了自测试更一般的纠缠结构的概念。更确切地说,我们提出了第一个自我测试的纠缠子空间-五量子比特码和复曲面码。我们证明了所有最大地违反适当选择的贝尔不等式的量子态都必须属于相应的码子空间,其中也包括混合态。
2020-12-31 quant-ph
Single Bell inequality to detect genuine nonlocality in three-qubit genuinely entangled states
本文改进了贝尔不等式构造,证明单一不等式可检测所有三量子比特真正纠缠态的真正非局域性,并推广至非局域深度及更多结果情形。
2024-09-20 quant-ph
All genuinely entangled stabilizer subspaces are multipartite fully nonlocal
针对源自稳定子形式的多体态系统,本文建立真正纠缠与真正非局域性的等价关系,证明真正纠缠稳定子子空间上的态为多体完全非局域,并推导任意多体态真正非局域性含量下界,为实验估计奠定基础。
2024-11-07 quant-ph
Genuinely entangling uncorrelated atoms via Jaynes-Cummings interactions
我们研究了三对独立的Jaynes-Cummings系统,其中两个原子可能相互关联,但第三个原子与静止无关。我们调查的条件下,这些不相关的三个原子可能成为真正的纠缠。我们发现,如果与非关联原子相互作用的腔场与其他腔场具有经典关联,那么这个任务是不可能完成的。我们观察到,原子态可以成为真正的多体纠缠态,至少当原子不关联的腔与任何其他腔高度纠缠时。这是一个有趣的和不平凡的观察,并可能作为另一种技术,通过JC相互作用产生多体纠缠原子。研究结果可以实现与可用的实验装置。
2021-02-09 quant-ph
GHZ-W Genuinely Entangled Subspace Verification with Adaptive Local Measurements
针对三量子比特GHZ-W真纠缠子空间,提出基于局域测量和单向经典通信的XZ与旋转两种自适应验证策略,分析其样本复杂度并揭示纠缠子空间局域验证的内在局限性。
2025-07-19 quant-ph
A necessary and sufficient condition for genuinely entangled n-qubit states with six non-zero coefficients
本文针对含六个非零系数的 n-qubit 纯态,利用基态的部分互补结构和 2×3 系数矩阵行比例关系,给出真正纠缠的充要条件,并据此简便判定 Osterloh–Siewert 态真正纠缠。
2025-10-18 quant-ph
Perfect Teleportation, Quantum state sharing and Superdense Coding through a Genuinely Entangled Five-qubit State
我们研究了Brown $\it et al. \normalfont$ \cite{Brown}最近提出的五比特态在量子隐形传态、量子态共享和超密集编码中的应用。结果表明,这种五比特态可以用于任意单比特和双比特系统的完美隐形传态。我们设计了各种方案,通过合作隐形传态实现任意单粒子和两粒子态的量子态共享。我们后来证明,这种状态也可以用于超密集编码。发现仅发送三个量子比特就可以发送五个经典比特。
2008-02-06 quant-ph
Entanglement of genuinely entangled subspaces and states: exact, approximate, and numerical results
量子纠缠子空间(GES)是多体希尔伯特空间的子空间,只由真正的多方纠缠纯态组成。它们是著名的完全纠缠子空间概念的自然推广,根据定义,完全纠缠子空间没有完全乘积向量。纠缠子空间是量子信息理论的重要工具,因为它们直接导致纠缠态的构造,因为在这样的子空间上支持的任何状态都是自动纠缠的。此外,它们在量子纠错领域也被证明是有用的。在我们最近的贡献[M。Demianowicz和R. Augusiak,Phys. Rev. A \textbf{98},012313(2018)],我们已经定性地研究了GES与所谓的非正交不可扩展乘积基的关系,并提供了这样的子空间的一些构造。本工作的主要目的是对GES的纠缠特性进行定量研究。首先,我们展示了如何可以尝试计算解析的子空间纠缠,定义为纠缠的最小纠缠矢量从子空间,GES和说明我们的方法,将其应用到一类新的GES。其次,我们表明,某些半定规划松弛可以利用估计的GES纠缠和应用这一观察到的几类GES揭示,在许多情况下,该方法提供了准确的结果。最后,我们研究了GES上某些态的纠缠度,并与相应子空间的纠缠度进行了比较,发现了几种GES的白噪声鲁棒性。在我们的研究中,我们使用(广义)几何测度作为量子纠缠的量词。
2019-12-16 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
Conditions for 3-partite and 4-partite genuine entanglement
Hunter College of CUNY(纽约市立大学亨特学院);Graduate Center of CUNY(纽约市立大学研究生院)
本文研究了三体和四体系统中真正纠缠的判定条件,提出基于双体纠缠的额外充分条件,用于检测系统是否为真正纠缠。
2026-04-01 quant-ph
Genuinely entangled subspaces beyond strongly nonlocal unextendible biseparable bases
University of Calcutta(加尔各答大学);Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(布巴内斯瓦尔印度科学教育研究所)
本文提出一个充分条件,用于构造高维真正纠缠子空间,发现最大已知的GES,并证明所有状态在任意双分区下1可蒸馏,同时证明UBB在LOCC下不可区分。
2025-08-23 quant-ph
Genuinely multipartite entangled states in higher dimensions: a generalization of balancedness
本文将平衡性的概念推广到任意维数的量子系统$d$。它是New J. Phys. { \bf 12},075025(2010)[1]中平衡性概念的扩展。首先,我定义最大纠缠态为随机态(对于$d$维局部希尔伯特空间,具有局部约化密度矩阵$\id/d$),它们不是乘积态,并证明了每个这样定义的最大真正多量子纠缠态是平衡的。此外,所有的不可约平衡态都是真正的多量子纠缠态,并且对于到最大纠缠态的$SL(d)$变换(即局部滤波变换(LFO))是局部等价的。特别地,本文给出的概念给出了一般局域Hilbert空间维数$d$的最大真多量子纠缠态.所有真正的多量子纠缠态都是部分平衡的$SU(d)$ -轨道的元素。
2014-06-02 math-ph math.MP quant-ph
On the existence of fully inseparable biseparable Gaussian states
Palacký University(帕拉茨基大学);Technische Universität Wien(维也纳工业大学)
本文研究高斯态中完全不可分双可分态的存在性,通过投影到有限维子空间和完全可分解见证,发现候选态实际上是真正多体纠缠的,并推测所有完全不可分高斯态都是真正多体纠缠的。
2026-05-27 quant-ph
Genuinely multipartite entangled states and orthogonal arrays
一个由N个子系统组成的纯量子态,每个子系统有d个能级,如果它的所有约化都是最大混合的,则称之为k-多体最大纠缠态,记作k-均匀态。这些态是N量子GHZ态的自然推广,属于1类一致态。我们建立了正交阵列的组合概念与k-一致状态之间的联系,并证明了N-量子系统存在几类新的此类状态。特别地,已知的阿达玛矩阵允许我们显式地为任意数量的N>5个量子比特构造2-均匀态。我们发现,找到一个不同的类的2-均匀的状态将意味着阿达玛猜想,所以2-均匀的状态的完整分类似乎是目前遥不可及。另外,另一类2-一致态的单向量与互无偏基的极大集一一相关。此外,我们建立了k-均匀态的存在性,经典和量子纠错码之间的联系,并提供了一个新的图形表示这种状态。
2014-07-18 quant-ph
An approach to constructing genuinely entangled subspaces of maximal dimension
量子纠缠子空间(GES)是一类完全纠缠的子空间,只包含真正的多方纠缠态。它们在纠缠理论中构成了一个特别有用的概念,但也在量子纠错和密码学中找到了应用。在最近的一项研究中(Demianowicz和Augusiak in Phys Rev A 98:012313,2018),我们展示了如何在任何多方场景中从所谓的不可扩展的产品基础中有效地构建GES。然而,所提供的子空间不是最大允许尺寸,我们的目的是提出一种构建这种子空间的方法。在小系统的几个例子说明了该方法。与其他数学问题,如空间的矩阵等秩和数值范围的连接,进行了讨论。
2020-06-09 math-ph math.MP quant-ph
Genuinely Multipartite Entanglement vias Shallow Quantum Circuits
多体纠缠是量子通信和量子计算的重要资源。本文的目标是根据浅量子线路来刻画一般多体纠缠态。我们首先证明了有限维空间中的任何真正的多体纠缠都可以通过由两个可分的量子信道组成的两层浅量子电路来产生,这是浅量子线路模型中最小的非平凡电路深度。我们进一步提出了一个依赖于量子线路第二层局域连接能力的半器件无关纠缠模型。这意味着区分真正的多体纠缠态的完整层次。它表现出与量子网络纠缠完全不同的多体非定域性。这些结果为多体纠缠、量子网络和基于测量的量子计算提供了新的见解。
2022-12-11 quant-ph
$n$ qubits can be entangled in two different ways
Tsinghua University(清华大学)
本文提出通过基态矩阵规范形式区分 n 个量子比特真正纠缠态的两种分类家族。
2024-06-27 quant-ph
Discrimination of genuinely nonlocal sets without entanglement in multipartite systems
Hebei GEO University(河北地质大学)
本文提出基于最小纠缠资源区分两类真正非局域正交乘积集的方案,Type I需单EPR对,Type II需单GHZ态,并推广到高维和多体系统。
2026-06-19 quant-ph
Genuinely entangled subspace with all-encompassing distillable entanglement across every bipartition
在多体情形中,当状态真正纠缠时,量子纠缠表现出最戏剧性的形式。如果这种态在每一个双分块中都包含可压缩的纠缠,那么它将更有利于信息论的应用。因此,它是显着的操作兴趣,以确定子空间的多体量子系统,包含这样的属性先验。在这封信中,我们介绍了不可扩展的双可分基(UBB)的概念,它提供了一个足够的方法来构建真正的纠缠子空间(GES)。我们提供了两种类型的UBB-党对称和党不对称-为每个$3$ -{ \it qudit}量子系统,局部维数d \ge 3明确的建设。此外,我们表明,从对称结构产生的GES实际上是一个{ \it biqualitable}子空间,即,它所支持的所有态都包含跨越每一个双划分的可交换纠缠。
2019-03-26 math-ph math.MP quant-ph
A critical evaluation of bipartite entanglement and steering measures in a genuinely tripartite entangled system
大量的不等式被提出来用于两体连续变量纠缠和Einstein-Podolsky-Rosen转向的检测。这些中的许多是基于测量的或推断的方差,并且经由光学输出的零差检测相对容易地测量。在这项工作中,我们研究了一些二分不等式的级联下变频和和频率产生的过程中的光学腔。这在之前已经被预测为连续变量三分纠缠的一个潜在来源,因此我们知道没有可分离的二分。在这项工作中,我们调查的性能所选择的不平等的稳定,低于阈值制度。我们发现,现有的纠缠的检测是敏感的实际选择的不平等,与一些标准完全错过它。我们的结果是解释的事实,违反所选择的不等式是足够的,但不是必要的,以证明模式之间的非经典关系,并突出了发展一个可靠的连续变量纠缠措施的突出问题。
2015-09-15 quant-ph
Thermodynamic Signatures of Genuinely Multipartite Entanglement
两体纠缠理论与热力学有着深刻的相似之处。在这封信中,我们将这种联系扩展到多体量子系统,其中纠缠以不同的形式出现,真正的纠缠是最奇特的。我们提出的热力学量,捕捉签名的多体纠缠态的纠缠。这些量不是熵,而是用能量来定义的--特别是可以存储在量子电池中的全局和局部可提取功(各向异性)之间的差异。这些量中的一些足以作为真实性的可靠度量,并在某种程度上区分不同类别的真正纠缠态。随着仔细检查这些措施的属性,我们比较他们与其他现有的真正的措施,并认为他们可以在更好的意义上服务的目的。此外,我们的方法的一般性允许定义合适的功能的各向异性捕获签名的$k$ -不可分离性,定性的不同表现形式的纠缠在多体系统。
2022-07-20 quant-ph
Strong quantum nonlocality with genuine entanglement in an $N$-qutrit system
该研究构造了N≥3时(ℂ³)^(⊗N)中的真正多体纠缠基,经修改得到强非局域正交真纠缠集与基,解答了两项开放问题,且构造的纠缠集量子态数量远少于已知结果。
2023-08-31 quant-ph
Experimental certification of millions of genuinely entangled atoms in a solid
量子理论预言,纠缠也可以在宏观物理系统中持续存在,尽管在实验上证明它仍然存在困难。最近,已经取得了重大进展,并报道了多达2900个原子之间的真正纠缠。在这里,我们展示了1600万个真正纠缠的原子在一个固态量子存储器中,通过一个光子的吸收来制备。我们开发了一个纠缠见证的基础上的集体效应的定向发射结合发射光的非经典性质的真正纠缠粒子的数量进行量化。该方法适用于广泛的物理系统,即使在有重大损失的情况下也是有效的。我们的研究结果阐明了多体纠缠在基于集合的量子存储器中的作用,这是实现对未来量子网络至关重要的高单光子过程保真度的必要先决条件。在更基本的层面上,我们的结果揭示了某些类别的多体纠缠态的鲁棒性,与,例如,薛定谔猫态,纠缠的深度可以在前所未有的规模上得到实验证明。
2017-10-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Genuine entanglement under squeezed generalized amplitude damping channels with memory
本文研究3量子比特在含耗散、压缩、退相干及记忆的噪声信道中的真纠缠,给出通解并分析GHZ态、W态与白噪声混合物的渐近条件。
2024-01-29 quant-ph
Reducing the detection of genuine entanglement of n qubits to two qubits
我们提出了一个检测纯多比特态真实纠缠的判据。为此,我们定义了一个称为丢失一个量子比特算子的算子,它不同于约化密度算子。通过应用丢失一个量子比特算符从多量子比特状态获得的状态被称为其投影状态。我们证明了一个纯乘积n-量子比特态的所有投影态都是纯乘积态,只要它不能被写为一个单量子比特态和一个真正纠缠的(n-1)-量子比特态的乘积。我们还证明了一个纯n-量子比特态是真正纠缠的,只要这个态至少有两个真正纠缠的(n-1)-量子比特投影态。通过重复丢失过程,我们将纯n比特态纠缠的检测降为纯2比特态纠缠的检测。并编写了相应的LISP程序。
2021-10-04 quant-ph
Generic local distinguishability and completely entangled subspaces
如果一个多分希尔伯特空间的子空间不包含乘积态,那么它是完全纠缠的。这样的子空间可以很大,具有已知的最大尺寸S,接近系统的全维D。我们证明了几乎所有维数小于或等于S的子空间都是完全纠缠的,然后利用这一事实证明了n个随机纯量子态是明确的局部可区分的当且仅当n不超过D-S.这个条件几乎适用于所有多体系统的所有状态集,并揭示了一些令人惊讶的东西。可分离态和不可分离态的判据是相同的:纠缠没有区别。
2008-08-14 quant-ph
A completely entangled subspace of maximal dimension
希尔伯特空间的张量积的完全纠缠子空间是没有非平凡乘积向量的子空间。K. R. Parthasarathy确定了这种子空间的最大可能维度。在这里,我们提出了一个简单的明确的例子,这样的空间。我们确定在其正交补集的积向量的集合,并看到它跨越整个正交补集。通过这种方式,我们能够确定由线性独立但不一定相互正交的乘积向量组成的不可扩展乘积基(UPB)的最小维数。
2004-09-06 quant-ph
A simple class of bound entangled states based on the properties of the antisymmetric subspace
我们提供了一个简单的构造的二分纠缠态,是积极的部分换位,因此不可分割的。该构造利用了两个相同系统的希尔伯特空间的对称和反对称子空间上的投影器的性质。由此产生的状态可以被认为是著名的维尔纳状态的推广。
2018-02-10 quant-ph
Entanglement and nonlocality are inequivalent for any number of particles
理解非定域性和纠缠之间的关系是量子物理学的基本问题之一。在二体情形下,我们知道,在某些纠缠量子态中观察到的关联可以在局域模型的框架内得到解释,从而证明了这些资源在这种情形下是不等价的。然而,除了一个具有局域模型的纠缠三量子比特态的例子外,几乎没有人知道多体系统中的这种关系。我们提供了一个真正的多体纠缠态的一般结构,不显示真正的多体非局域性,从而证明了纠缠和非局域性是不等价的任何数量的粒子。
2014-09-25 quant-ph
Freezing dynamics of genuine entanglement and loss of genuine nonlocality under collective dephasing
我们研究了四个量子比特以下的量子系统在一般集体退相过程中的真实多体纠缠动力学。利用多体系统的可计算纠缠单调性,我们观察了三比特和四比特纠缠态的真实纠缠的冻结动力学特征。我们将其与随机态的动力学进行了比较,发现大多数态都具有这一特性。然后我们研究了集体退相对真实非定域性的影响,发现虽然量子态仍然保持真实纠缠,但它们的真实非定域性在有限时间内会丢失。我们证明了渐近态被混合白噪声真正纠缠的敏感性。
2017-03-29 quant-ph
Completely entangled subspaces of entanglement depth $k$
本文提出纠缠深度为 $k$ 的完全纠缠子空间($k$-CESs),给出任意可实现维数的高效构造方法,并研究其与不可扩展乘积基的关系,证明相关基数界并讨论量子比特系统中的存在性。
2024-07-02 quant-ph
Detecting genuine multipartite entanglement in three-qubit systems with eternal non-Markovianity
我们设计了一个新的协议,利用量子非马尔可夫操作来检测真正的多体纠缠态。我们利用一种特殊类型的非马尔可夫性,称为永恒的非马尔可夫性,构建一个非完全的正映射,以过滤出双可分态和检测真正的多体纠缠。在此基础上,我们进一步提出了一个见证算子来实验检测真正的多体纠缠态。我们的研究揭示了纠缠理论和量子非马尔可夫性之间迄今尚未探索的联系。
2022-06-13 quant-ph
Entangled subspaces and quantum symmetries
纠缠定义为两个有限维希尔伯特空间的张量积的每个向量子空间,通过应用算子纠缠的概念到该子空间上的投影算子。投影算子的施密特分解算子为每个子空间定义了一串施密特系数,并且假设这个串表征子空间的纠缠,使得如果第二子空间的施密特串优化第一子空间的施密特串,则第一子空间比第二子空间更纠缠。这一思想适用于有限维希尔伯特空间与自身的反对称和对称张量积,也适用于角动量j与自旋1/2的张量积。当适应于具有确定的总角动量(轨道加自旋)的非相对论性氢原子的状态子空间时,在具有给定总能量的束缚态空间内,这导致这些子空间通过它们的施密特弦完全排序。
2003-04-21 quant-ph
Non-Positive Partial Transpose Subspaces Can be as Large as Any Entangled Subspace
已知在$(m \otimes n)$维量子系统中,仅包含纠缠态的子空间的最大维数为(m-1)(n-1)。我们证明了,如果我们要求更强的条件,每个状态的范围在子空间有非正的部分转置,完全相同的界是紧的。作为我们结果的直接推论,我们解决了一个悬而未决的问题,该问题要求量子态部分转置的负本征值的最大数量。特别是,我们给出了一个明确的方法,建设一个二分态的部分转置有(m-1)(n-1)负本征值,这是必然最大的,尽管最近的数值证据表明,这种状态可能不存在大的m和n。
2013-06-19 quant-ph
General spin systems without genuinely multipartite nonlocality
在多体系统中存在着多体纠缠态,这可能是量子物理应用的潜在资源。有很多方法可以见证特定的纠缠系统。然而,没有有效的方法来探索没有多体纠缠的多体系统。它可能为多体纠缠的实验准备提供必要的限制。我们的目标是解决自旋系统的这个问题。从Lieb-Robinson不等式出发,证明了具有短程相互作用的量子自旋系统中信息传播的最大有效速度是有界的。这意味着两个聚类定理的基态和热态。利用这些传播关系,我们证明了当不相交的区域彼此远离时,带隙的基态和在上限逆温度下的热态都没有真正的多体非局域性。本$n$ -粒子系统只表现出双可分的量子关联时,传播关系呈指数衰减。对于以乘积态为初态的自旋系统,也有类似的结果。这些结果显示了关联指数衰减的量子多体系统的有趣特征。
2021-11-25 quant-ph
On the maximal dimension of a completely entangled subspace for finite level quantum systems
设$\mathcal{H}_i$是一个有限维复Hilbert空间,其维数为$d_i$,与$i = i, 1,2, ..., k$的有限能级量子系统$A_i$相关联。子空间$S \subset \mathcal{H} = \mathcal{H}_{A_{1} A_{2}... A_{k}} = \mathcal{H}_1 \otimes \mathcal{H}_2 \otimes ... \otimes \mathcal{H}_k $被称为{ \it完全纠缠},如果它没有$u_1 \otimes u_2 \otimes ... \otimes u_k$形式的非零乘积向量,其中对于每个$i$,$u_i$在$\mathcal{H}_i$中。利用初等线性代数的方法和基本代数几何中射影簇的交定理,证明了$$\max_{S \in \mathcal{E}} \dim S = d_1 d_2... d_k - (d_1 + ... + d_k) + k - 1$$,其中$\mathcal{E} $是所有完全纠缠子空间的集合.当$\mathcal{H}_1 = \mathcal{H}_2 $和$k = 2$是一个显式正交基时,给出了$\mathcal{H}_1 \otimes \mathcal{H}_2$的一个极大完全纠缠子空间.我们还引入了多体量子系统的{ \it完美纠缠}子空间的概念,利用稳定…
2004-05-14 quant-ph
Strong quantum nonlocality: Unextendible biseparability beyond unextendible product basis
本文推导了构建展现强量子非局域性的不可扩展可分基(UBB)的规则,解决了Agrawal等人提出的开放问题,为多体系统中真正纠缠子空间的信息论应用提供支持。
2024-04-08 quant-ph
Genuinely Nonlocal Product Bases: Classification and Entanglement Assisted Discrimination
一个复合希尔伯特空间的正交乘积基是真正非局部的,如果基状态在每一个双划分上都是局部不可区分的。从操作的角度来看,这种基础相当于一种可分离的测量,除非所有各方都聚集在一个地点,否则本地操作和传统通信无法实施这种测量。在这项工作中,我们把真正的非本地产品基地分为不同的类别。我们的分类是基于状态消除属性的集合,通过正交性保持测量时,所有各方在空间上分离或不同子集的各方走到一起。然后,我们研究了几个这样的基地与额外的纠缠各方之间共享的资源的地方国家歧视协议。除了消耗更少的纠缠比基于隐形传态的计划,我们的协议表明所提出的分类的操作意义,并表现出非平凡的使用真正的纠缠在本地状态的歧视问题。
2019-05-15 quant-ph
Entanglement of Subspaces and Error Correcting Codes
我们引入子空间纠缠的概念,作为一种度量,在一个随机选择的子空间中量化的纠缠的二分态。我们讨论了它的性质,特别是我们表明,最大纠缠子空间,它是添加剂。此外,我们还证明了最大纠缠子空间在量子纠错码的研究中可以发挥重要的作用。我们讨论了退化和非退化码,并证明了一个非退化码的逻辑码字所构成的子空间是一个2k-完全(最大)纠缠子空间。至于非退化码,我们提供了一个数学定义的子空间,并作为一个例子,我们分析肖尔的9量子比特码的22个相互正交的子空间。
2007-10-05 quant-ph
Entangled Qubits in a non-Gaussian Quantum State
我们实验产生和断层特征的混合,真正的非高斯二分连续变量纠缠态。通过在2个$\times$二维量子比特子空间中测试纠缠,纠缠量子比特被定域在密度矩阵中,一方面证明了态的可分离性,另一方面也有助于估计蒸馏方案的效率和检验蒸馏方案的适用性.在我们的例子中,纠缠量子比特以非对称的方式排列在密度矩阵中,即不同光子数态组成的不同量子比特之间存在纠缠,尽管纠缠态在交换模式下是对称的。
2011-06-15 quant-ph
The superposition invariance of unitary operators and maximally entangled state
本文分别研究了幺正算符和最大纠缠态的叠加不变性。进一步讨论了正交最大纠缠态的集合。我们发现最大纠缠态的正交基可以划分为k个子空间。结果表明,叠加态在每个子空间中的某些纠缠性质是不变的。
2015-10-15 quant-ph
The definition of multipartite nonlocality
在多粒子环境中,可以区分真正$n$方式纠缠的量子态和相对于某个二分粒子可分离的量子态。类似地,对纠缠态的测量所产生的非定域关联可以分为真正的$n$ -路非定域关联和相对于某种二分性的定域关联。Svetlichny介绍了一个不平等的目的是作为一个测试真正的三方非定域性。这项工作介绍了两种替代的定义$n$的方式非局域性,我们认为这是更好的动机都从自然研究的角度来看,从量子信息理论的角度来看。我们表明,这些定义是严格弱于Svetlichny的,并介绍了一系列合适的贝尔型不等式检测3路非局部性。数值结果表明,所有三路纠缠纯量子态都能产生三路非局域关联。
2013-05-13 quant-ph