Teleportation fidelity of quantum repeater networks
本文提出以大型量子中继器网络中所有节点对最大隐形传态保真度的平均值作为网络整体资源度量，并用Werner态模型解析刻画星形、链形及部分树形拓扑在三种场景下的量子优势参数范围与大N行为。
2025-05-28 nlin.AO quant-ph
Scalable Repeater Architecture for Long-Range Quantum Energy Teleportation in Gapped Systems
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Al-Azhar University（爱资哈尔大学）；China Three Gorges University（三峡大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（伊朗基础科学研究所）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, UCAS（亚太理论物理中心）
本文提出了一种可扩展的量子重传架构，用于在有隙系统中实现远距离量子能量传送，解决了传统方法的可扩展性问题。
2026-01-26 quant-ph
Quantum network protocol for qudits with use of quantum repeaters and Pauli Z-type operational errors
在本章中，提出了一种使用中继器的量子通信协议。该协议是针对量子比特即广义量子信息单元构造的。单比特隐形传态是基于广义Pauli-Z（phase-flip）门的修正。这种方法避免了使用Pauli-X和Hadamard门，这与其他已知的基于量子中继器的协议不同，这些量子中继器是为量子比特和量子比特构建的。同样值得一提的是，本章中描述的基于隐形传态协议的中继器允许在标准基站中进行测量（这简化了测量过程），并且使用隐形传态只会导致Pauli-Z操作错误。
2016-04-13 cs.NI quant-ph
Bosonic quantum error correction with microwave cavities for quantum repeaters
针对长距离量子通信的量子中继器需求，本文分析集成玻色纠错的中继系统密钥率，提出基于二项式码抑制存储损耗错误的方案，验证微波腔-超导transmon及全光实现路径的可行性。
2025-11-14 quant-ph
Long-Distance Quantum Communication with Neutral Atoms
分析了Duan，Lukin，Cirac，and Zoller提出的基于原子系综的长距离量子通信体系结构（DLCZ）。它的保真度和吞吐量的纠缠分发，纠缠交换，和量子隐形传态的框架内，占在合奏以及损失和信道中的不对称性的多个激发。将获得的DLCZ性能指标与麻省理工学院和西北大学（MIT/NU）的一个团队提出的捕获原子量子通信架构的相应结果进行比较。这两个系统被发现是能够高保真纠缠分布。然而，DLCZ方案只提供有条件的隐形传态和中继器操作，而MIT/NU结构提供完整的贝尔态测量其被困原子。此外，它表明，实现单位条件保真度DLCZ隐形传态和中继器操作需要理想的光子数分辨探测器。用非分辨探测器实现的DLCZ隐形传态和中继器操作的最大条件重复度分别为1/2和2/3。
2005-12-16 quant-ph
Continuous Variable Quantum Repeaters
提出了一种连续变量量子光态的量子中继器。我们的中继器依赖于一个错误校正协议的基础上CV隐形传态和纠缠蒸馏通过无噪声线性放大的CV状态的损失。纠错协议被级联以在增加的距离上为量子信道保持相同的有效传输系数。中继器成功操作的概率与距离成多项式比例。然而，该协议受到保真度和成功概率之间的权衡的限制。
2015-05-14 quant-ph
Boosted quantum teleportation
Institute for Functional Matter and Quantum Technologies, University of Stuttgart（斯图加特大学功能物质与量子技术研究所）；Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST), University of Stuttgart（斯图加特大学集成量子科学与技术中心）
本研究通过生成辅助光子态与贝尔态干涉，实现了量子 teleportation 的效率超越线性光学系统固有的 50% 限制。
2024-06-07 quant-ph
Performance of Rotation-Symmetric Bosonic Codes in a Quantum Repeater Network
本文研究旋转对称玻色编码在基于腔QED的量子中继器网络中的性能，对比其与猫码的表现，通过密钥数量化系统性能，确定固定距离密钥交换所需站点数与资源开销。
2023-08-30 quant-ph
Continuous-variable gate teleportation and bosonic-code error correction
我们研究连续变量门隐形传态使用纠缠态从纯产品通过分束器发送状态。我们表明，这样的状态是一个（典型的）非幺正门的Choi状态，我们推导出相关的Kraus算符的隐形传态，它可以用来实现非高斯，非幺正量子操作的输入状态。有了这个结果，我们展示了如何使用门隐形传态对使用Gottesman-Kitaev-Preskill码编码的玻色子量子比特进行纠错。这一结果是在确定性产生的宏节点集群状态的背景下，产生的恒定深度的线性光网络，补充了GKP状态的概率供应。我们的技术的结果是，状态注入门隐形传态和纠错可以实现没有主动压缩操作-量子光学实现的实验瓶颈。
2020-12-18 quant-ph
Ultimate-rate quantum repeaters for quantum communications
针对量子通信速率受传输距离限制的问题，论文提出可实现量子中继器网络极限端到端速率的物理中继设计，同时给出具备近期实际应用潜力的实用化中继方案，助力突破无中继量子通信的速率-距离极限。
2023-06-15 quant-ph
Quantum repeaters based on concatenated bosonic and discrete-variable quantum codes
我们提出了一种基于量子纠错的量子中继器的架构，该架构结合了离散变量和连续变量量子信息中使用的技术。具体来说，我们建议在由两个级别组成的级联码中对传输的量子比特进行编码。在第一级，我们使用连续变量GKP码编码的量子比特在一个单一的玻色子模式。在第二层，我们使用一个小的离散变量代码。这样的架构有两个重要特征。首先，在两种不同类型的中继器中校正两个级别中的每一个上的误差。这使得能够相对于所有中继器都相同的架构以降低的成本实现实际场景中所需的性能。其次，在较低级别上使用连续可变GKP码产生了附加的模拟信息，该信息增强了第二级别码的纠错能力，从而使得长距离通信成为可能，而编码仅由四个或七个光学模式组成。
2021-06-23 quant-ph
Scheduling Quantum Teleportation with Noisy Memories
量子隐形传态信道可以克服光子损耗的影响，光子损耗是在光纤上实现量子网络的主要挑战。隐形传态信道是通过在两个节点之间分配纠缠态来创建的，这是一个需要经典通信的概率过程。这会导致临界延迟，这可能导致信息丢失，因为量子数据在存储在存储器中时会发生退相干。在这项工作中，我们量化的影响，退相干保真度在量子网络中的节点，由于量子比特存储在嘈杂的内存平台。我们将内存平台建模为一个缓冲区，用于存储等待创建隐形传态通道的传入量子比特。存储器平台的参数化与退相干速率和缓冲区大小，除了在其中传入的量子比特的服务的顺序。我们表明，在一个节点的保真度是一个线性的总和的条款，随时间呈指数衰减，衰减率取决于记忆平台的退相干率。这使我们能够利用拉普拉斯变换来获得有效的计算功能的平均保真度相对于负载，缓冲区大小，和退相干率的内存平台。我们证明，服务量子位在一个后进先出的顺序与推出缓冲区溢出管理是最佳的平均保真度。最后，我们应用这个框架来模拟一个单一的中继器节点，计算由这个中继器假设完美的门操作创建的隐形传态信道的平均保真度。
2022-05-12 quant-ph
Toward a quantum repeater protocol based on the coherent state approach
本文的目的是交换两个分离的长距离位置之间的纠缠。纠缠相干态作为一种著名的双模连续变量态，在量子隐形传态和纠缠交换过程中具有重要的应用价值。为了使我们的研究更符合实际，我们还考虑了退相干对交换纠缠的影响。我们明确地建立了四个位置的模型，而且，我们发现我们的模型可以扩展到2N个位置，其中N = 3; 4;... .因此，我们可以引入这个模型作为量子中继器，这有助于纠缠交换到足够长的距离。
2021-05-22 quant-ph
Long distance quantum teleportation of qubits from photons at 1300 nm to photons at 1550 nm wavelength
以1300 nm波长光子编码的基本二维量子态（量子比特）被传送到1550 nm光子上。电信波长的使用使得能够利用标准光纤，并允许从一个实验室传送到55米远的一个实验室，通过2公里的光纤连接。量子隐形传态的保真度为81.2%。这足以证明量子隐形传态的原理，特别是纠缠的利用。这个实验是迈向量子中继器的第一步。
2003-01-31 quant-ph
Practical repeaters for ultra-long distance quantum communication
量子通信处于量子技术的前沿，能够实现绝对安全的加密、分布式量子计算、隐形传态等的发展。虽然量子通信已经在数百公里的距离上进行了实验证明，但由于衰减，在更大距离上共享的高保真对的建立仍然是一个艰巨的技术挑战。然而，这可以通过使用量子中继器来克服。在这里，我们提出了一种方法来构建一个强大的量子中继器网络，只使用现有的技术。我们的协议能够以高度容忍光子丢失和探测器缺陷的方式执行该过程的所有部分，并且在洲际距离上实现了千赫兹量级的安全比特率。
2017-04-28 quant-ph
Entanglement and Teleportation in a 1-D Network with Repeaters
本文研究了带中继器的一维量子网络中初始与最终纠缠态并发性的关系，扩展至混合态及不完美交换情况，并得出了确保纠缠态和隐形传态能力的交换次数与测量成功概率极限。
2023-06-26 quant-ph
Tight bounds for private communication over bosonic Gaussian channels based on teleportation simulation with optimal finite resources
通过信道模拟、协议拉伸和纠缠的相对熵，可以得到量子信道上的保密通信的上界。所有这些成分导致了单字母上限的秘密密钥容量，可以直接计算在合适的资源状态。对于玻色高斯信道，通过对渐近资源状态的隐形传态模拟，即信道的渐近Choi矩阵，得到了最紧的上界。在这项工作中，我们采取了不同的方法。我们表明，在有限能量资源状态的分析类的隐形传态，使我们能够接近最终的边界增加能量，从而提供越来越紧的上限的秘密密钥容量的单模相位不敏感高斯信道。然后，我们表明，在同一类的资源状态的优化，可以用来绑定的最大密钥速率，可实现在有限数量的信道使用。
2019-10-07 quant-ph
Teleportation-based squeezer for bosonic cluster states
Palacký University（帕拉茨基大学）
研究利用光的玻色子模式进行单向量子计算中寻找最优压缩门的问题，新方法使用不平衡分束器的振幅传输系数及零差检测等，性能优于现有方法，为低噪声压缩门开辟道路。
2026-07-07 quant-ph
Optimizing Timing of High-Success-Probability Quantum Repeaters
通过量子中继器网络优化连接需要仔细注意各个链路的光子传播方向，这些链路在路径中的排列，所选择的错误管理机制以及应用程序消耗所生成的Bell对的模式。我们分析这些参数的组合，集中在单向纠错方案（1-EPP）和高成功概率的链接（那些平均足够的纠缠成功，每个往返时间间隔，以满足纠错系统）。我们将缓冲时间（定义为最小化量子位存储而不可用的时间）划分为链路级和路径级等待。对于三种基本链路定时模式，对于贝尔不等式违反实验（B类）和Clifford群（C类）计算，对于$h$跳的所有$3^h$组合，存在具有零不必要路径缓冲的路径定时模式，但对于完全隐形传态（T类）计算，不存在。在大多数路径上，T类计算具有一定范围的帕累托最优定时模式，具有非零量的路径缓冲。它们只能在光子量子态传播方向与隐形传态方向相反的链路链上具有最佳零路径缓冲。与一些其他可能路径上的帕累托最优定时相比，这样的路径将量子态必须被存储的时间减少了两倍。
2017-01-17 quant-ph
Quantum repeaters based on stationary Gottesman-Kitaev-Preskill qubits
本文提出基于稳态 GKP 玻色码的量子中继器，重点处理本地存储器的激发损耗，并证明除态生成与分发外可采用确定性线性模式变换完成操作。
2024-06-11 quant-ph
Assessing the performance of quantum repeaters for all phase-insensitive Gaussian bosonic channels
实验量子通信中最受欢迎的目标之一是实现量子中继器。量子中继器的性能可以通过将所获得的速率与直接传输的量子和私有容量进行比较来评估，并辅之以无限的经典双向通信。然而，这些量很难计算，从而激发了对上限的搜索。竹冈、古哈和王尔德发现，量子信道的压缩纠缠是这两种能力的上限。一般来说，仍然很难找到量子信道的压缩纠缠的确切值，但是聪明的次优压缩信道允许人们上限这个量，从而也是相应的容量。在这里，我们利用这个想法来获得任何相位不敏感的高斯玻色子通道的界限。这个界限允许人们对用于模拟跨光纤通信的大类通道的量子中继器的实现进行基准测试。特别是，我们的界限是适用于现实的情况下，有一个输入上的平均光子数的限制。此外，我们还证明了通道的压缩纠缠在通道集合中是凸的，并利用了量子信道的压缩纠缠与其纠缠辅助经典容量之间的联系。在此基础上，我们得到了$d$维擦除通道的精确压缩纠缠和双向辅助容量，以及振幅阻尼通道和所有量子比特泡利通道的边界。特别是，我们的边界改善了以前最有名的压缩纠缠上界的去极化通道。
2016-04-19 quant-ph
Performance of teleportation-based error correction circuits for bosonic codes with noisy measurements
玻色子量子纠错码为减少容错量子信息处理所需的硬件开销提供了一个可行的方向。一大类玻色码，即旋转对称码，可以通过它们的相空间旋转对称性来表征。然而，迄今为止，它们的性能仅在理想的噪声模型中进行了研究。在这里，我们进一步分析的纠错能力的旋转对称码使用基于传送的纠错电路。为此，我们数值计算平均门保真度，包括测量误差到数据量子位的噪声模型。专注于物理测量模型，我们评估的外差和自适应零差检测的性能相比，以前研究的规范相位测量。此设置使我们能够在解码编码信息时阐明当前可用的不同测量方案的作用。我们发现，目前在微波光学可实现的测量效率，玻色旋转代码进行了大幅下降，其盈亏平衡的潜力。此外，我们进行了详细的分析Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）代码使用类似的纠错电路，使我们能够分析现实的测量模型对不同的代码的影响。在比较RSB码，我们发现GKP码的性能更大的减少，连同光子数失相的脆弱性。我们的研究结果表明，高效的测量协议构成了一个重要的基石，对错误校正量子信息处理玻色子连续变量系统。
2022-05-16 quant-ph
Loss-Tolerant Quantum Communication via Bosonic-GKP-Parity-Encoding
University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Sydney Quantum Academy（悉尼量子学院）；University of Queensland（昆士兰大学）
本文提出利用玻色子GKP码实现容错量子通信，通过三种协议抑制传输损耗，提出改进的贝尔态测量方案，显著提升传输距离，相比光子量子比特方案更高效。
2026-07-07 quant-ph
Gate-Based Microwave Quantum Repeater Via Grid-State Encoding
University of Oulu（奥卢大学）
提出基于栅格态编码的门控微波量子中继器，利用自主纠错，通过顺序吸收微波光子波包生成纠缠，采用全玻色子纠缠交换贝尔态测量，评估其性能，适用于芯片间通信和分布式量子计算。
2026-07-07 quant-ph
Finite-resource teleportation stretching for continuous-variable systems
我们展示了如何通过玻色子高斯信道的量子和私人通信的自适应协议可以简化为更容易的块版本，涉及有限能量的资源状态。这是通过结合早期设计的自适应块缩减技术来实现的[S. Pirandola等人，国家通信8，15043（2017）]，基于隐形传态拉伸和纠缠的相对熵，以及Liuzzo-Scorpo等人最近引入的高斯信道的替代模拟。119，120503（2017）]。通过这种方式，我们推导出弱逆上界的相位不敏感高斯信道的密钥容量，接近无限能量的最佳限制。我们的研究结果适用于点对点和中继器辅助的私人通信。
2018-07-16 quant-ph
Aggregating quantum repeaters for the quantum internet
量子互联网有望在全球任何一方之间自由地进行量子通信，如量子隐形传态和量子密钥分发。对于这样的量子互联网协议，已经导出了性能的一般基本上界[K。Azuma，A.水谷和H.- K. Lo，arXiv：1601.02933]。这里我们考虑它的逆问题。特别是，我们提出了一个可从任何给定的量子网络构建的协议，该协议基于在网络上并行运行量子中继器方案。该协议的性能和上界限制了网络上的量子容量和私有容量。该协议的最优性与基本问题有关，如量子信道的可加性问题和量子和私人能力之间存在差距的问题。
2016-06-01 quant-ph
Quantum repeater via entangled phase modulated multimode coherent states
提出一种基于对称和反对称薛定谔猫态电光调制产生纠缠多模相干态的量子中继器方案，通过中心节点分束器与光子计数预示性制备纠缠，并利用量子隐形传态扩展量子密钥分发范围。
2023-10-26 quant-ph
Quantum teleportation on a photonic chip
量子隐形传态是量子物理学中的一个基本概念，它现在在量子技术的核心，包括量子中继器，量子中继器和线性光学量子计算（LOQC）中找到重要的应用。光子学的实现主要集中在实现远距离隐形传态，因为它适合于无消相干通信。隐形传态在光子量子计算的可扩展性中也起着至关重要的作用，大型线性光网络可能需要集成架构。在这里，我们报告的第一个演示量子隐形传态，其中所有的关键部分-纠缠制备，贝尔态分析和量子态层析-在一个可重构的集成光子芯片上进行。我们还表明，一种新的元素的表征方法是至关重要的，以减轻组件的错误，一个关键技术，这将变得越来越重要的集成电路达到更高的复杂性所需的量子增强操作。
2014-09-15 quant-ph
Astronomical interferometry using continuous variable quantum teleportation
针对远距离望远镜间传输损耗问题，提出基于连续变量量子隐形传态、双模压缩态和量子中继器的天文干涉方案，并给出线性光学最优测量及优势参数区间。
2025-09-02 quant-ph
Fundamental Limits of Repeaterless Quantum Communications
University of York（约克大学）；University College London（伦敦大学学院）
量子通信保证了量子信息的可靠传输、纠缠的有效分配和完全安全密钥的产生。对于所有这些任务，我们需要确定量子信道两端的两个远程方可以实现的最佳点对点速率，而不限制它们的本地操作和经典通信，这可以是无限的和双向的。这些双向辅助容量代表了在没有量子中继器的情况下可达到的最终速率。通过构造一个基于纠缠相对熵的上界和设计一种称为“隐形传态拉伸”的与维度无关的技术，我们建立了许多基本信道的这些能力，即玻色子有损信道，量子限制放大器，在任意维度的移相和擦除信道。特别是，我们确定了影响任何量子密钥分发协议的基本速率损耗权衡。我们的发现设定了点对点量子通信的极限，并为量子中继器提供了最精确和最通用的基准。
2026-10-17 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
Upper bounds on secret key agreement over lossy thermal bosonic channels
量子信道的秘密密钥协商容量的上界可以用来评估在该信道上进行的实际量子密钥分配协议的性能。特别是，如果一个协议使用了量子中继器，那么达到超过这些上限的密钥速率就是拥有一个工作量子中继器的证明。在本文中，我们扩展了最近的进展[Liuzzo-Scorpo等人，arXiv：1705.03017]在单模相位不敏感高斯信道的隐形传态模拟理论中，使得它现在适用于纠缠度量的相对熵。作为这种扩展的结果，我们发现更严格的上限上的非渐近秘密密钥协议容量的有损热玻色子信道比以前已知的。有损热玻色子信道作为一个更现实的通信模型比纯损耗玻色子信道，因为它可以模拟窃听者篡改和不完美的检测器的影响。我们的结果的一个含义是，先前已知的热通道的秘密密钥协议容量的上限对于实际的有限大小的制度来说太悲观了，在该制度中，通道被使用了有限的次数，所以现在应该更容易看到一个工作的量子中继器时，使用秘密密钥协议容量上限作为基准。
2017-09-28 quant-ph
System Design for a Long-Line Quantum Repeater
我们提出了一种新的量子中继器网络的控制算法和系统设计，并概述了端到端的协议架构。这样的网络将产生长距离量子态，支持量子密钥分发以及分布式量子计算。量子中继器改善了量子通信吞吐量的减少，距离从指数到多项式。因为量子态不能被复制，所以量子中继器不是信号放大器，而是执行量子隐形传态的算法，结合称为纯化的特殊类型的量子纠错，以提高量子态的保真度。我们介绍了我们的带状纯化方案，这是特别有效的耦合量子比特的保真度低时，提高了这样的系统的实验实现的前景。由此产生的吞吐量计算通过详细的模拟较短的跳跃组成的长线。与早期方法相比，我们的算法改进将吞吐量提高了50倍，适用于广泛的物理特性。
2008-05-07 quant-ph
Quantum teleportation across a metropolitan fibre network
如果一个光子通过所谓的贝尔态测量（Bell state measurement，BSM）与纠缠光子对的一个成员相互作用，它的状态将被传送到该对的第二个成员上。从1997年开始，量子力学的这个令人困惑的预言已经被证明了很多次;然而，除了最近的一个例外，只有接收到传送态的光子（如果有的话）走得很远，而参与BSM的光子总是在它们被创造的地方附近被测量。利用卡尔加里光纤网络，我们报道了一个波长为795 nm的光子与另一个通信光子相互作用后的量子隐形传态.这将远距离传送的距离从818米提高到6.2公里。我们的演示为基于量子中继器的通信建立了一个重要的要求，并构成了通往全球量子互联网道路上的里程碑。
2016-05-27 quant-ph
Repeaters for Continuous Variable Quantum Communication
光通信是当今互联网的核心，目前通过在远程位置之间传输强光信号来实现。当我们展望电信的未来时，量子力学承诺了能够传输和处理信息的新方法。利用多光子态的量子密钥分发和量子隐形传态的演示已经完成，但仅限于100公里的范围。为了超越这一点，我们需要与这些量子多光子连续变量脉冲兼容的中继器。在这里，我们提出了一个连续变量量子中继器的设计，可以分布纠缠和纯双模压缩状态在任意长的距离与成功的概率，尺度仅与距离多项式。所提出的量子中继器由几个基本的已知构建模块组成，例如用于纠缠蒸馏的非高斯操作和迭代高斯化协议（用于保留最终状态的高斯特性），但补充了一个预示性的非高斯纠缠交换协议，这使我们能够避免量子高斯化的大量迭代。我们描述了该方案的性能，在量子密钥分发的密钥速率，并显示可以产生一个安全的密钥超过数千公里。
2016-11-09 quant-ph
Hybrid Analog Teleportation-Direct Transmission in Noisy Bosonic Channels
Aalto University（阿尔托大学）；Sapienza University（罗马第一大学）；Università degli Studi di Pavia（帕维亚大学）
本研究提出了一种混合量子态传送与直接传输协议，通过在噪声量子通道中使用模拟前馈技术，优化了远距离量子态传输的效率。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum teleportation between light and matter
量子隐形传态是分布式量子网络的重要组成部分，也可以作为量子计算机的基本操作。隐形传态最初被证明是将一束光的量子态转移到另一束光上;后来的发展使用了光学中继，并证明了连续变量的纠缠交换。在两个单一物质粒子（被捕获的离子）之间的量子态的隐形传态现在也已经实现。在这里，我们展示了不同性质的物体之间的隐形传态-光和物质，分别代表“飞行”和“静止”媒体。一个编码在光脉冲中的量子态被传送到一个宏观物体上（一个包含10^12个铯原子的原子系综）。确定性隐形传态的平均光子数（n）高达几百组的相干态实现。当n=20时，量子效率为0.58 ± 0.02，当n=5时，量子效率为0.60 ± 0.02，比任何经典的态转移都要高。除了基本的兴趣，隐形传态使用宏观原子系综是相关的量子中继器的实际实现。实现量子网络的一个重要因素是发射器和接收器之间的隐形传态距离;在本实验中，这是0.5米。由于我们的实验使用传播光来实现隐形传态所需的光和原子的纠缠，因此目前的方法应该可以扩展到更长的距离。
2006-10-23 quant-ph
Enhanced high-dimensional teleportation in correlated amplitude damping noise by weak measurement and environment-assisted measurement
本文提出利用弱测量和环境辅助测量两种策略，增强相关振幅阻尼噪声下的qutrit隐形传态保真度，并发现噪声相关性可提高成功概率，EAM方案在保真度上优于WM方案。
2025-02-04 quant-ph
Rating the performance of noisy teleportation using fluctuations in fidelity
量子隐形传态是量子世界最具开创性的特征之一。通常情况下，一个隐形传态协议的质量是唯一的判断其平均保真度。在这项工作中，我们分析了量子隐形传态的保真度和保真度偏差的性能。具体来说，我们定义了一个数量称为远程可移植性得分，其中包括贡献的保真度和偏差。它还考虑到了一个协议所需的灵敏度，其中量子态的隐形传态需要在一个或多个中间步骤中进行。我们计算了在无噪声的情况下的远程可携性得分，发现它单调增加的纠缠内容的资源状态。即使我们考虑n链中继器样配置，结果仍然相同。然而，在存在噪声的情况下，远程可携带性分数，有时可以显示相对于初始共享资源状态的纠缠内容的非单调行为。具体地说，在局部比特翻转和比特相位翻转噪声下，对于某些系统参数的选择，较小的纠缠态可以具有较高的远程可携性分数。在存在全局去极化噪声的情况下，对于低纠缠资源态和高灵敏度要求，与无噪声的情况相比，有噪声的状态可以具有更好的远程可携带性得分。
2020-07-31 quant-ph
Quantum teleportation of cat states with binary-outcome measurements
针对标准连续变量隐形传态在部分平台不适用的问题，提出基于分束器操作和二元结果测量的猫态量子隐形传态协议，适用于多种平台，多次测量可获近完美保真度并讨论了最优参数。
2025-08-22 quant-ph
Quantum-memory-assisted entropic uncertainty principle, teleportation and entanglement witness in structured reservoirs
我们将量子记忆辅助的熵不确定性原理与量子隐形传态联系起来，并从几何上证明了任何降低了这种不确定性关系的上界的两量子比特态都可以用于隐形传态。我们还探讨了这种熵的不确定原理的效率上见证纠缠在一般类的玻色子结构水库。不同的估计所见证的纠缠区域的确定，这可能没有关系的显式形式的存储库的谱密度的某些特殊的初始状态的选择集。
2012-09-24 quant-ph
Continuous-variable quantum repeater based on quantum scissors and mode multiplexing
量子中继器对于高速率、长距离的量子通信是不可或缺的。未来量子互联网的愿景很大程度上取决于在实践中实现量子中继器。已经提出了许多中继器用于基于离散变量（DV）的单光子量子通信。在电磁场模式的正交自由度上的连续变量（CV）编码提供了一种有吸引力的替代方案。例如，CV传输系统与其DV对应物相比更容易与现有的光学电信系统集成。然而，CV的复读生仍然难以捉摸。我们提出了一种新的量子中继器方案，用于在有损玻色子信道上进行CV纠缠分发，该方案克服了直接传输指数率损耗折衷。该方案涉及中继器节点，包括a）双模压缩真空（TMSV）CV纠缠源，b）量子剪刀操作以执行有损TMSV状态的非确定性无噪声线性放大，c）由第二代DV中继器启发的切换模式复用层，这是除了使DV中继器工作的概率纠缠纯化之外的关键成分，以及d）非高斯纠缠交换操作。我们报告我们的确切结果的速率损失包络实现的计划。
2020-01-19 quant-ph
Realization of Deterministic Quantum Teleportation with Solid State Qubits
将信息载体的状态从发送者转移到接收者是经典和量子通信和信息处理中的基本原语。在一个被称为隐形传态的量子过程中，量子比特的未知状态可以通过共享纠缠和经典信息传递给远处的一方。在这里，我们提出的实验在一个固态系统的超导量子线路的基础上，演示量子比特的状态在宏观尺度上的隐形传态。在我们的实验中，量子隐形传态被确定性地实现了，并且具有很高的传输效率。这构成了实现微波频率量子通信中继器的重要一步，并拓宽了超导电路处理量子信息的工具集。
2013-02-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Teleportation toward the Quantum Internet: A Concise Review
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Southwest Institute of Technical Physics（西南技术物理研究所）；AMS（中国科学院数学与系统科学研究院）；Tianfu Jiangxi Laboratory（天府江西实验室）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
综述面向量子互联网的量子隐形传态，介绍其在量子网络建设中的关键作用，展示跨不同物理平台构建量子网络的代表性实验演示，探讨当前挑战、开放问题及可扩展实用量子互联网的未来前景。
2026-07-29 quant-ph
Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory
在量子隐形传态中，单个量子系统的状态被分离成经典信息和纯粹的量子关联，随后被重建到从未与第一个系统直接相互作用的第二个系统上。这种违反直觉的现象是量子信息科学的基石，因为它在几个重要任务中起着至关重要的作用，例如使用量子中继器长距离传输量子信息。在这种背景下，最重要的挑战是在远程节点之间分配纠缠，并将这种纠缠作为长距离光到物质量子隐形传态的资源。在这里，我们展示了量子隐形传态的偏振态的电信波长的光子到固态量子存储器的状态。在存储单个光子的掺杂稀土离子的晶体与飞行的电信波长光子之间建立了纠缠。后者与另一个携带要传送的偏振态的飞行量子比特联合测量，这预示着传送。从存储器中检索到的光子的偏振态的保真度被证明大于在没有纠缠的情况下可实现的最大保真度，即使当两个飞行量子比特行进的组合距离是25公里的标准光纤时。这种光到物质的隐形传态通道为利用固态量子存储器实现量子网络的远距离实现铺平了道路。
2014-01-27 quant-ph
Teleportation of entanglement over 143 km
作为不可克隆定理的直接结果，经典通信中的确定性放大对于量子态是不可能的。这就要求在未来的全球量子网络中采用更先进的技术，例如云量子计算。一个独特的解决方案是纠缠态的隐形传态，即纠缠交换，代表中心资源在遥远的节点之间中继纠缠。与纠缠纯化和量子存储器一起，它构成了所谓的量子中继器。由于上述构建模块仅在实验室设置中单独演示，因此所需技术在现实世界场景中的适用性仍有待证明。在这里，我们提出了一个自由空间的纠缠交换实验之间的加那利群岛的拉帕尔马和特内里费岛，验证了量子纠缠的存在下，两个先前独立的光子之间相隔143公里。我们得到了纠缠见证算子的期望值，超过经典极限6个标准差。通过连续产生两个所需的光子对和空间分离的相关测量事件，我们还表明了交换协议的可行性，在一个长距离的情况下，节点的独立性是高度要求。由于我们的研究结果已经允许有效地实现纠缠纯化，我们预计我们的试验奠定了基础，一个完全成熟的量子中继器在一个现实的高损耗，甚至动荡的量子信道。
2015-02-06 physics.optics quant-ph
Strong and uniform convergence in the teleportation simulation of bosonic Gaussian channels
在由于[Braunstein和Kimble，Phys.Rev.Lett.，80（4）：869，1998]，通常松散地说，该协议在理想压缩和理想检测的极限下收敛于输入状态的完美隐形传态，但是这种收敛的确切形式通常不清楚。在本文中，我明确澄清，收敛是在强意义上，而不是一致的意义上，此外，收敛发生的任何输入状态的协议，包括无限能量巴塞尔状态定义和讨论。我还证明，在上述结果的对比，纯损耗，热，纯放大器，放大器，和加性噪声信道的隐形传态模拟收敛都强烈和均匀的原始信道，在理想的压缩和检测的限制模拟。对于这些渠道，我给明确的统一的界限上的准确性，他们的隐形传态模拟。然后，我将这些一致收敛的结果，特别是多模玻色子高斯通道。这些收敛声明有重要的影响，利用玻色子高斯信道的隐形传态模拟的数学证明，其中一些必须做绑定其非渐近秘密密钥协议的能力。作为这里讨论的副产品，我从我与Berta和Tomamichel的联合工作中确认了这种界限证明的正确性[Wilde，Tomamichel，Berta，IEEE Trans. Inf. Theory 63（3）：1792，March 2017]。此外，我表明，它是没有必要调用能量约束的钻石距离，以确认这个证明的正确性。
2018-06-05 cond-mat.other math-ph math.MP
Requirements for Teleportation in an Intercity Quantum Network
Manning College of Information and Computer Sciences, University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校曼宁信息学与计算机科学学院）
研究提出在城际量子网络中实现量子传送所需的硬件要求，并通过优化问题分析得出关键性能指标。
2026-02-04 quant-ph
Real-time heralded non-Gaussian teleportation resource-state generator
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Purdue University（普渡大学）
本研究展示了一种实时可用的非高斯 teleportation 资源态生成器，通过实验验证其高保真度与低延迟特性，为量子网络协议提供新进展。
2026-09-02 quant-ph
Could Gaussian regenerative stations act as quantum repeaters?
较高的传输损耗降低了光通信的性能|无论是经典或量子数据可以被可靠地发送的速率，还是量子密钥分发（QKD）的安全密钥生成速率。损失随距离增加而增加|在光纤中是指数的，而对于自由空间信道是距离的平方反比。为了在长距离上提高经典通信速率，通常在沿着信道的中间点处引入再生中继。因此，很自然地推测，诸如相位不敏感或相位敏感的光放大器之类的无人值守的再生站是否可以用作长距离QKD的中继器。本文的主要结果排除了所有玻色子高斯信道可用作QKD中继器，其中包括相位不敏感和相位敏感放大器作为特殊情况，对于任何QKD协议。我们还描述了条件下，高斯中继呈现一个有损信道纠缠打破，这反过来又使信道无用的量子密钥分配。
2014-10-02 quant-ph
Quantum teleportation in high dimensions
精确测量或完美克隆未知量子态是量子力学定律所禁止的。然而，量子隐形传态在原理上允许利用纠缠在遥远的量子系统之间忠实地和非实体地传输未知的量子态。关于单光子、原子、囚禁离子、固体中的缺陷和超导电路的量子态的隐形传态已经有许多实验。然而，迄今为止的所有演示都限于量子系统的量子化多个能级的二维子空间$-$，即所谓的量子位$-$。通常，一个量子粒子不仅可以自然地具有多个自由度，而且许多自由度可以具有超出简化二能级子空间的高量子数。利用多端口分束器和辅助单光子，我们提出了一种资源有效且可扩展的任意高维光子量子态隐形传态方案。我们首次报道了量子夸克态的量子隐形传态实验，量子夸克态等价于自旋为1的系统。在相互无偏基中对一组完整的12个状态进行测量，得到的隐形传态保真度为0.75（1），远高于最佳单拷贝量子态估计极限的12。保真度也超过了2/3的限制，这是仅通过量子比特解释的最大可能。因此，我们严格证明了一个真正的三维的，普遍的，高度非经典的量子隐形传态。结合以前的方法隐形传态的两个粒子的复合状态和多个自由度，我们的工作提供了一个完整的工具箱隐形传态的量子粒子完好无损。我们希望我们的研究结果将为量子技术在高维中的应用铺平道路，因为隐形传态在量子中继器和量子网络中起着核心作用。
2019-08-02 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
Purifying teleportation
与环境的耦合通常通过退相干机制抑制物理系统的量子特性。这是量子协议实际实现的主要障碍之一。在这项工作中，我们展示了如何退相干效应可以逆转/抑制在量子隐形传态在网络的情况。处理环境量子，我们表明，在一般的纯退相耦合，执行第二个隐形传态步骤可以概率逆转的退相干效应，如果一定的交换性条件成立。这种效应是纯量子的，对于量子比特系统最为明显，在25%的情况下，退相干可以完全逆转。作为一个例子，我们展示了耦合到玻色子浴的量子位寄存器的物理模型中的效果。我们还分析了一般的$d$维系统，确定所有的情况下，消相干抑制。我们的结果是概念验证，但我们相信这将与量子网络的新兴领域相关，因为隐形传态是网络协议的关键组成部分。
2023-02-09 quant-ph
Teleportation simulation of bosonic Gaussian channels: Strong and uniform convergence
我们考虑连续变量隐形传态的Braunstein-Kimble协议及其在玻色子信道模拟中的应用。我们讨论了该协议在各种拓扑结构（强，一致，有界一致）下的收敛性质，澄清了文献中一些典型的误解。然后，我们证明了一个任意的单模高斯信道的隐形传态模拟是一致收敛的信道，当且仅当其噪声矩阵是满秩的。然后在自适应协议中讨论各种形式的收敛，其中模拟误差必须通过“剥离”参数传播到协议的输出，遵循PLOB [arXiv：1510.08863]的技术。最后，作为应用程序的剥离参数和各种拓扑结构的收敛，我们提供了完整的严格证明最近声称的强逆界私人通信高斯信道。
2018-08-01 cond-mat.other math-ph math.MP
