Mimicking Time Evolution within a Quantum Ground State: Ground-State Quantum Computation, Cloning, and Teleportation
基态量子计算机在与时间无关的量子态的振幅内模拟量子力学时间演化。我们探索的原则,限制这种模仿。一个不克隆的论点被发现施加强有力的限制。然而,它表明,有灵活性,可以利用量子隐形传态的方法,以改善基态量子计算机的设计。
2003-12-09 quant-ph
Deterministic Teleportation and Universal Computation Without Particle Exchange
本文提出控制端与目标端间无粒子交换的通用受控相位门,借此实现确定性隐形传态、远程克隆及全套无交换量子计算,并验证其在现实比特误差下的实验可行性。
2025-04-15 quant-ph
Gate-teleportation-based blind quantum computation
盲量子计算(BQC)是一种模型,其中由客户端在服务器上执行计算,使得服务器对计算的输入、算法和输出保持盲态。在这里,我们布局的BQC的一般框架,不同于以往的BQC模型,不建立在特定的计算模型。我们建造的一个主要组成部分是传送门。我们证明,我们的框架可以直接实现基于电路的模型以及基于测量的量子计算模型。我们说明我们的建设表明,普遍的BQC是可能的相关空间测量为基础的量子计算模型。
2014-12-25 quant-ph
Near-deterministic quantum teleportation and resource-efficient quantum computation using linear optics and hybrid qubits
提出了一种利用线性光学和混合量子比特实现确定性量子隐形传态的方案。它使人们能够有效地执行隐形传态和通用的线性光门操作在一个简单的和接近确定性的方式使用全光混合纠缠作为离线资源。我们的分析表明,我们的新方法可以优于以前的主要考虑资源需求和容错限制。
2013-02-02 quant-ph
Teleportation of the U-NOT Gate and Quantum Cloning: a Computational Network and Experimental Realization
我们提出了一个计算电路,实现了上下文的Tele-UNOT门和通用的最优量子克隆机(UOQCM)。我们报道了利用偏振编码量子比特实现概率UOQCM的实验结果。这是通过在对称分束器上将输入量子比特与处于完全混合状态的辅助量子比特相结合来实现的。
2003-11-24 quant-ph
Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive
我们提出了一种通过特殊的纠缠态传送量子比特来产生各种有趣的门的方法。例如,这允许基于单量子比特操作、贝尔测量和GHZ状态构建量子计算机。我们也提出了各种各样的容错量子门的简单的结构。
1999-08-02 quant-ph
Experimental Quantum Teleportation of a Two-Qubit Composite System
量子隐形传态是一种将量子系统的状态从一个位置转移到另一个位置的方法,是量子通信的核心,在许多量子计算协议中起着重要作用。以前的实验演示已经用光子或离子量子比特实现。最近,远距离传送和开放目的地传送也已经实现。到目前为止,以前的实验只能传送单个量子比特。然而,由于单量子比特的隐形传态不足以实现量子通信和计算的大规模实现2 -5,因此包含两个或更多量子比特的复合系统的隐形传态被视为量子信息科学中的长期目标。在这里,我们给出了一个两量子比特复合系统的量子隐形传态的实验实现。在实验中,我们开发并利用一个六光子干涉仪来传送任意偏振态的两个光子。对于两个量子比特系统,观测到的不同初始态的隐形传态量子效率都远远超过了0.40的状态估计极限。我们的六光子干涉仪不仅为实现复杂系统的隐形传态迈出了重要的一步,它还将为未来的一些基本量子通信和计算协议的实验研究提供支持,例如量子中继的多级实现,容错量子计算,通用量子纠错和单向量子计算。
2006-09-18 quant-ph
Quantum Teleportation of Optical Quantum Gates
我们表明,一个通用的一套门的量子计算与光学可以量子隐形传态通过使用EPR纠缠态,零差检测,线性光学和压缩操作的测量结果的条件。该方案可用于任何光学方案(量子比特或连续变量)中的容错量子计算。讨论了线性光学量子计算中非确定非线性门的隐形传态。
2003-03-25 quant-ph
Computation with Coherent States via Teleportations to and from a Quantum Bus
在本文中,我们提出的结果说明量子总线计算中的一位传送的功率和灵活性。我们首先展示了一个方案,使用受控相空间旋转、零差检测、辅助量子比特和单量子比特测量,在连续可变模式上执行一组通用的门,我们称之为量子总线或量子总线。该方案的资源使用率低于迄今为止的任何以前的方案。然后,我们说明了如何将一位传送到qubus中,以将量子比特状态编码为量子重复代码,这反过来又可以用作产生GHZ状态的有效方法,GHZ状态可以用于创建大的簇状态。这些方案中的每一个都可以被修改,使得隐形传态测量被后选择以产生具有更高保真度的输出,而不改变系统的物理参数。
2008-04-28 quant-ph
Teleportation-Based Quantum Computation, Extended Temperley-Lieb Diagrammatical Approach and Yang--Baxter Equation
本文主要研究基于远距传送的量子计算中的拓扑特征,并对基于远距传送的量子计算(Gottesman and Chuang,Nature 402,390,1999)进行了详细的综述.在扩展的Temperley-Lieb数学方法中,我们清楚地证明了这种拓扑特征使得构造通用量子门和四体纠缠态的容错性更加直观和简单.在此基础上,我们用扩展的Temperley-Lieb组态描述了Yang-Baxter门,并利用Yang-Baxter门研究了基于传送的量子线路模型.此外,我们还讨论了推广的Temperley-Lieb数学方法与杨-巴克斯特门方法之间的关系。基于这些研究结果,我们为量子信息和量子计算的物理学家们提出了一个有价值的课题--扩展的Temperley-Lieb数学方法。
2015-01-28 quant-ph
Quantum teleportation and computation with Rydberg atoms in an optical lattice
激发到里德伯态的中性原子之间可以通过偶极-偶极相互作用发生相互作用,产生一种物理现象,称为里德伯阻塞机制。由于其在量子计算和量子模拟中的潜在应用,该效应引起了人们的广泛关注。量子隐形传态是量子信息科学中的核心协议,在实现有效的长距离量子通信中起着关键作用。在这里,我们首先提出了通过Rydberg封锁实现中性原子隐形传态的方案,其中量子比特的纠缠态可以很容易地制备,并且Bell态的测量只需要单个量子比特操作,而无需精确控制Rydberg相互作用。里德堡激发相干控制、光阱技术和选态原子探测等实验的快速进展为利用D.我和戈特斯曼。L. Chuang [Nature(London)402,390(1999)]用光晶格中的里德伯原子进行的。
2013-09-06 quant-ph
Is quantum teleportation beyond horizon possible?
我们要问的是,利用从真空中提取的纠缠,从视界外到视界内的量子隐形传态是否可能。我们首先分析计算,在微扰理论,纠缠提取的闵可夫斯基真空到一对惯性和加速Unruh-DeWitt检测器,这是最初的基态和相互作用的中性无质量标量场的无限长的时间。我们发现纠缠是可以提取的,但它是“脆弱的”,依赖于探测器在无限的过去和未来切换的绝热性。然后,我们考虑了利用提取的纠缠的量子隐形传态的标准方案,发现标准隐形传态并不比没有纠缠的信道优越。
2021-05-28 gr-qc hep-th quant-ph
Continuous-variable quantum information processing with squeezed states of light
我们研究了基于隐形传态方案的连续变量量子信息处理实验。量子隐形传态是利用双模压缩真空态和测量前馈实现的,它既是一种基本的量子线路,也是一种量子通信。通过修改辅助态或测量前馈,我们可以实现各种各样的量子线路,满足通用量子计算的需要。为了实现基于量子隐形传态的计算,我们提高了量子隐形传态的压缩度和保真度。我们用一个高保真的传送器演示了一些先进的传送实验,即,压缩态的隐形传态和相干态的序贯隐形传态。此外,作为一个例子,基于心灵传输的计算,我们建立了一个QND相互作用门,这是一个连续变量的模拟的CNOT门。利用辅助压缩真空态和测量前馈构造了一个QND相互作用门。我们还创造了连续变量的四模团簇纠缠,为进一步的应用,即单向量子计算。
2008-11-11 quant-ph
Teleportation-Based Controlled-NOT Gate for Fault-Tolerant Quantum Computation
量子计算机承诺为许多计算任务提供戏剧性的速度。然而,对于大规模量子计算,物理量子比特与噪声环境的不可避免的耦合对现实生活中的实现提出了重大挑战。Gottesmann和Chuang提出的一个方案可以通过以容错的方式实现通用量子门来帮助克服这个困难。在这里,我们报告了一个非平凡的演示这种架构,通过执行基于传送的双量子位控制非门通过线性光学高保真六光子干涉仪。结果表明,该闸门的工作原理和缠绕能力是正确的。我们的实验代表了现实量子计算机可行性的重要一步,并可能引发线性光学量子信息处理中的许多进一步应用。
2010-03-04 quant-ph
Gate Teleportation-based Universal Blind Quantum Computation
盲量子计算(BQC)允许具有有限量子能力的客户端可以将量子计算委托给具有先进量子技术但对客户端的私有信息一无所知的服务器。然而,在电路模型中直接加密量子算法仍然是一个挑战。为了解决这个问题,我们提出了GTUBQC,第一门传送为基础的通用BQC协议。在本文中,我们考虑一个场景,其中一个可信中心负责准备初始状态,一个具有执行X,Z能力的客户端不需要任何量子存储器,两个服务器进行UBQC(通用BQC)和Bell测量。GTUBQC可以通过加密旋转角度来隐藏通用量子门,因为任意幺正操作可以分解为任意旋转算子的组合。我们证明了GTUBQC的盲目性和正确性,并将我们的方法应用到其他类型的计算任务,如量子傅立叶变换。
2022-01-11 quant-ph
State Transfer instead of Teleportation in Measurement-based Quantum Computation
量子测量是量子计算的普遍方法。量子计算模型由尼尔森引入,并由梁进一步发展,依赖于一种广义的隐形传态。为了用该模型模拟任何n量子比特幺正变换,需要4个辅助量子比特。此外,Leung还展示了一个由4个双量子比特测量组成的普适观测族。我们引入了一个仅通过测量,依赖于状态转移的量子计算模型:状态转移只保留了计算所需的那部分隐形传态。为了用这个新模型模拟任何n量子比特的幺正变换,只需要一个辅助量子比特。此外,我们展示了一个由3个单量子比特测量和一个双量子比特测量组成的普适可观测量族。这个模型改进了Nielsen和Leung在辅助量子比特数量和量子普适性所需的双量子比特测量数量方面的模型。在这两种情况下,现在都达到了最小量的必要资源:一个辅助量子比特(因为测量是破坏性的)和一个两个量子比特的测量(用于创建纠缠)。
2004-02-26 quant-ph
Shortcut to adiabatic gate teleportation
介绍了量子计算中绝热门隐形传态模型的一种捷径。更具体地说,我们确定快速本地counterdiabatic哈密顿能够实现作为一个通用的计算原语的隐形传态。在这种情况下,我们为任意n量子比特门提供反绝热驱动,这允许通过各种门集实现普适性。值得注意的是,我们的方法映射到一个旋转的超绝热动力学的n-量子比特状态的隐形传态的实施任意n-量子比特门隐形传态的超绝热哈密顿。这个结果是相当普遍的,演化的速度只由量子速度限制决定。特别是,我们分析了能量-时间互补的背景下,不同的哈密顿插值的能量成本。
2016-01-08 quant-ph
Universal Quantum Computation using Exchange Interactions and Teleportation of Single-Qubit Operations
我们将展示如何构建一个通用的一套量子逻辑门使用控制交换相互作用和单,双自旋测量。单自旋幺正操作被传送而不是直接执行,从而消除了构建几个最有前途的固态量子计算方案的主要困难,例如自旋耦合量子点,硅中的施主原子核自旋和氦上的电子。相反,以前的建议处理这个困难,我们的计划不需要编码冗余。我们还讨论了超导相位量子比特的应用。
2002-08-17 quant-ph
Teleportation-based Fault-tolerant Quantum Computation in Multi-qubit Large Block Codes
容错量子计算(FTQC)的一个主要目标是减少纠错所需的开销。一种方法是使用编码多个量子位的块码,这可以在相同的码距离下实现比单量子位码块或拓扑码高得多的速率。我们提出了一个基于多量子比特Calderbank-Shor-Steane(CSS)分组码的普适量子计算方案,该方案采用不同的横向门来实现量子计算的普适性,并采用逻辑隐形传态来实现量子比特在分组码之间的移动.所有用于计算和纠错的电路都是横向的。我们还认为,Single Shot容错纠错可以在Steane综合征提取。然后,我们提出了一些可能的代码的信息寿命的估计,这表明,高度非平凡的量子计算可以实现在合理的错误率,使用的代码,需要显着少于100个物理量子比特每逻辑量子比特。
2015-04-15 quant-ph
Distributed Quantum Computation via Entanglement Forging and Teleportation
本文提出仅利用局域操作和经典信道,通过纠缠锻造与量子态层析等价关系,在无量子关联的两个量子处理器上实现非局域量子电路,从而扩展分布式量子计算的集成能力。
2024-09-04 quant-ph
Quantum teleportation of shared quantum secret
量子隐形传态允许在相距遥远的两方之间传输未知的量子态。它不仅是量子通信的基础,也是实现量子网络的一项重要任务,在量子密码学和分布式量子计算等方面具有广阔的应用前景。尽管近年来量子通信的实现取得了很大的进展,但是在多个收发器之间共享量子信息的隐形传态仍然缺失。在这里,我们提出并实验证明量子隐形传态之间的空间分离的各方在量子网络。该协议可以由分布的参与者共同执行,而没有一个参与者可以完全访问传输的信息。它通常可以扩展到包含任意数量的方而没有可信中心节点的量子通信。我们的工作为在量子网络中实现分布式量子通信和计算开辟了一条途径
2018-12-03 quant-ph
GHZ transform (I): Bell transform and quantum teleportation
众所周知,最大纠缠态,如Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态,以Bell态作为最简单的例子,在量子信息和计算中被广泛利用。我们从GHZ变换的角度研究了这种最大纠缠态的应用,GHZ变换是从乘积态到GHZ态的幺正基变换。GHZ变换的代数结构是明确的,它的代表性的例子被验证为多量子比特克利福德门。本文以GHZ变换的最简单例子Bell变换为研究对象,将其应用于隐形传态的量子线路模型的重构以及基于隐形传态的量子计算中单量子比特门和双量子比特门的容错构造.我们清楚地表明,存在一个自然的代数结构称为隐形传态算符的贝尔变换,以捕捉量子隐形传态的本质点,因此,我们预计,也将存在有趣的代数结构的GHZ变换,发挥重要作用的量子信息和计算。
2016-07-14 quant-ph
Experimental Teleportation of a Quantum Controlled-NOT Gate
量子门的隐形传态是实现量子网络和基于隐形传态的量子计算模型的关键步骤。我们报告了一个实验演示的原型量子控制非(CNOT)门的隐形传态。借助于线性光学操纵、参量下转换产生的光子纠缠和符合测量,我们将量子CNOT门从作用于本地量子比特传送到作用于远程量子比特。通过量子过程层析成像的方法表征了量子门隐形传态的质量,证明了隐形传态门的平均保真度为0.84。
2004-08-02 quant-ph
Experimental quantum teleportation
实验证明了量子隐形传态--在任意距离上传输和重建量子系统的状态。在隐形传态期间,携带待传输的偏振的初始光子和一对纠缠光子中的一个经受测量,使得纠缠对的第二光子获得初始光子的偏振。后一个光子可以任意远离初始光子。量子隐形传态将是量子计算网络的关键组成部分。
2019-01-30 quant-ph
Semi-Clifford operations, structure of $\mathcal{C}_k$ hierarchy, and gate complexity for fault-tolerant quantum computation
隐形传态是容错量子计算中的一个关键环节,对其容量的全面理解对于实现最优容错体系结构是非常重要的。众所周知,稳定器码支持一组自然的门,这组门比任何其他门都更容易通过隐形传态实现。这些门属于Gottesman和Chuang(Nature \textbf{402},390)提出的所谓的$\mathcal{C}_k$层次。此外,一个子集的$\mathcal{C}_k$门,称为半克利福德操作,可以实现一个更简单的架构比传统的隐形传态设置(物理修订\textbf{A62},052316)。然而,$\mathcal{C}_k$中门的精确设置仍然未知,即使是对于固定数量的量子位$n$,这也使我们无法确切地知道隐形传态的能力。本文从半Clifford运算的角度研究了$\mathcal{C}_k$的结构,该运算通过共轭将$n$ -量子位泡利群的至少一个极大阿贝尔子群发送到另一个极大阿贝尔子群中。我们发现,对于$n=1,2$,所有的$\mathcal{C}_k$门是半Clifford,这也是正确的$\{n=3,k=3\}$。但是,对于$\{n>2,k>3\}$来说,情况不再如此。为了衡量这种传送原语的能力,我们引入了一个称为“传送深度”的量,它表征了平均需要多少传送步骤来实现给定的门。通过将门分解为半Clifford $\mathcal{C}_k$门和半Clifford操作之外的$\mathcal{C}…
2008-01-15 quant-ph
A direct approach to fault-tolerance in measurement-based quantum computation via teleportation
我们讨论了单向量子计算模型[R. Raussendorf和H. J. Briegel,PRL 86,5188,2001],称为泡利测量模型,其中测量被限制为沿着泡利X和Y算子的本征基,而辅助量子位可以在$\ket{+_{π\over 4}}:={1/\sqrt{2}}(\ket{0}+e^{i{π\over 4}}\ket{1})$状态和通常的$\ket{+}:={1/ \sqrt{2}}(\ket{0}+\ket{1})$状态两者中制备。我们证明了这个量子计算模型的普适性,并建立了一个标准化的程序,允许所有的纠缠和状态准备在计算开始时进行。这导致我们开发一种直接的方法来容错的纠缠图和准备操作的简单变换,而纠错是自然地通过症状提取传送。
2007-01-29 quant-ph
The applications of EPR steering in quantum teleportation for two- or three-qubit system
EPR操纵是量子信息和计算中的重要量子资源。本文研究了它在量子隐形传态中的应用。首先,推导了基于EPR控制的平均隐形传态保真度的上界。当接收者只能进行恒等或泡利旋转操作时,违反三重线性操纵不等式的X型态可以用于隐形传态。最后,两个量子比特约化态对三个量子比特纯态的操纵观测量和平均隐形传态量子数保持相同的顺序。建立了三比特纯态的可操纵可观量与平均隐形传态量子数之间的互补关系。
2022-09-21 quant-ph
Deterministic quantum teleportation between distant superconducting chips
该研究通过64米长超低损耗电缆总线连接远距离超导芯片,利用飞行微波光子实现确定性量子态和纠缠门隐形传态,为分布式超导量子计算网络奠定基础。
2023-02-17 quant-ph
Quantum Teleportation and Von Neumann Entropy
从量子信息理论的角度分析了单比特量子隐形传态(发送者和接收者分别为Alice和Bob)。在每一步都计算了不同的量子熵,从而保证了在中间步骤中纠缠态的出现。在进行量子测量之前,互信息$S(B:C)$变为非零,这似乎与量子隐形传态的原始目的一致。结果表明,当传送态$|ψ>$接近计算基时,$C$ -系统中的量子测量对最后阶段的联合熵$S(A,C)$起主导作用.然而,如果$|ψ>$远离计算基础,那么这种主要责任就转移到系统$A$的量子测量中。我们的结果的一个可能的扩展进行了简要讨论。
2007-07-09 quant-ph
Quantum PBR Theorem as a Monty Hall Game
量子Pusey-Barrett-Rudolph(PBR)定理解决了量子态是否对应于$ψ$ -本体模型(系统的物理状态)或$ψ$ -认知模型(观察者对系统的知识)的问题。我们重新制定的PBR定理作为一个蒙蒂霍尔游戏,并表明,获胜的概率,在游戏中开关门,取决于它是否是一个$ψ$本体或$ψ$ -认知游戏。对于后者的某些情况,开关门没有提供任何优势。我们也将所涉及的概念应用于量子隐形传态,特别是提高可靠性。
2019-09-19 quant-ph
Deterministic quantum teleportation between distant atomic objects
量子隐形传态是量子网络的重要组成部分,也是量子计算的基石。利用光作为量子信息载体在遥远的物质对象之间进行隐形传态一直是一个特别令人兴奋的目标。在这里,我们展示了量子隐形传态的一个新的元素,在遥远的物质对象之间的确定性连续变量(cv)隐形传态。这些物体在室温下是宏观的原子系综。隐形传态所需的纠缠是由光从一个系综传播到另一个系综而分布的。在一个系综的集体自旋态中编码的量子态利用这种纠缠和对光的零差测量被传送到另一个系综上。通过实现过程层析成像,我们证明了量子隐形传态的实验保真度比任何经典过程都要高。此外,我们证明了确定性隐形传态的好处,通过从一个遥远的物体到另一个动态变化的自旋状态序列的隐形传态。
2013-04-04 quant-ph
Multi-particle entanglement and generalized N-particle teleportation using quantum statistical correlations
多粒子纠缠态的构建和N-(自旋1/2)粒子的直接隐形传态是量子信息处理的重要领域。已经提出的一些不同的方案通过受控的隐形传态来解决这个问题。本文利用多体维里展开中的标准量子统计关联来确定N粒子态的最大纠缠。这些状态通过适当的轨迹保持纠缠状态的粒子数较少,可以推广到任意数量的粒子。结果表明,它们在广义N粒子直接隐形传态中是非常有用的。相应的量子门也表明从简单的计算基态的隐形传态方案。
2007-10-18 quant-ph
Quantum network teleportation for quantum information distribution and concentration
研究了量子云计算和量子互联网中量子信息分布和聚集的量子网络隐形传态方案。在这些方案中,云可以通过像隐形传态这样的网络,利用事先共享的多方纠缠态资源,同时向位于不同地点的客户端发送相同的未知量子态。云计算首先进行量子运算,每个客户端可以利用云计算公布的关于测量结果的经典信息在本地恢复自己的量子态。客户端的数量可以超过有意发送的相同量子态的数量,这种量子网络隐形传态可以确保取回的量子态是最优的。在此基础上,提出了一种实现其逆向过程的方案,即集中来自客户端的状态,重构云的原始状态。这些方案在量子云计算的框架下促进了量子信息在量子网络中的分布和集中。讨论了在时间同步中的潜在应用。
2012-11-01 quant-ph
Experimental Four-photon Entanglement and High-fidelity Teleportation
我们在实验上观察到了由参量下转换和投影测量产生的高纯四光子GHZ纠缠。同时,这也证明了具有非常高纯度的纠缠隐形传态。所实现的高可见性不仅使量子非局域性的各种新测试成为可能,而且还开辟了用线性光学实验研究各种量子计算和通信方案的可能性。我们的技术原则上可以用来产生任意高阶的纠缠,或者等价地,在多个阶段上进行隐形传态和纠缠交换。
2001-04-09 quant-ph
Quantum Teleportation Between Distant Matter Qubits
量子隐形传态是指量子态在系统之间的忠实传输,它依赖于纠缠的预先建立,在传输过程中只使用经典通信。我们报道了量子信息在相距约1米的原子量子存储器之间的隐形传态。存储在单个被捕获的镱离子(Yb+)中的量子比特被传送到第二个Yb+原子,在一组完整的状态下平均保真度为90%。隐形传态协议是基于通过干涉和检测从每个原子发射并通过光纤引导的光子来实现原子的纠缠。该方案可用于可扩展的量子计算和量子通信。
2009-07-30 quant-ph
''Active'' Teleportation of a Quantum Bit
报道了单粒子纠缠量子比特“主动"量子隐形传态的实验实现。该演示完成了原始QST协议,并使其可用于量子计算网络中的实际实现。它是通过实现一个8米的光延迟线和单光子触发的快速电光普克尔盒。获得了一个很大的远距传送“保真度”值:F =(90 +/- 2)%。我们的工作遵循H. W. Lee和J. Kim,Phys.Rev.A63,012305(2000)和E.Knill,R.Laflamme和G.Milburn Nature 409:46(2001)。
2002-04-26 quant-ph
Demonstration of teleportation-based error correction in the IBM quantum computer
量子纠错码(QECC)是容错量子计算和量子通信的关键组成部分。基于远距传送的纠错(TEC)通过在远距传送期间执行X和Z测量来帮助检测和纠正操作和擦除错误。在这里,我们展示了TEC协议的检测和纠正一个单一的位翻转错误,提出了一个新的量子线路。单个相位翻转误差也可以使用上述协议来检测和校正。这是我们第一次在基于超导量子位的IBM的14量子位量子计算机中说明擦除错误的检测和校正。
2019-02-02 quant-ph
Hyperfine interaction induced decoherence and deterministic teleportation of electrons in a quantum dot nanostructure
最近,de Visser和Blaauboer [Phys. Rev. Lett. { \bf 96},246801(2006)]提出了用于由单和双量子点组成的半导体纳米结构中的电子自旋的最有效的确定性隐形传态协议$\cal T$。然而,目前尚不清楚$\cal T$是否可以在去相干开始之前完成。本文分析了退相干的主要来源--核自旋浴对$\cal T$的有害影响。我们表明,非经典的隐形传态保真度可以实现与$\cal T$提供一定的条件得到满足。我们的研究表明,用量子点实现量子计算确实是有希望的。
2008-02-02 quant-ph
Single-qubit gate teleportation provides a quantum advantage
本文证明即使是单量子比特 Clifford 门隐形传态电路,其可能性模拟也无法由有界扇入常深度经典电路完成,并通过归约到奇偶性问题给出无条件量子优势。
2024-11-29 quant-ph
Measurement-free code-switching for low overhead quantum computation using permutation invariant codes
本文提出了一种无测量的代码切换协议,利用排列不变码实现低开销的通用量子计算,通过切换稳定器码和PI码来实现更高效的非Clifford门操作。
2025-09-16 quant-ph
Quantum teleportation and Birman-Murakami-Wenzl algebra
本文研究了量子信息科学中的量子隐形传态与低维拓扑中的Birman-Murakami-Wenzl(BMW)代数的关系。为了简单起见,我们专注于两个自旋1/2表示的宝马代数,这是由Temperley-Lieb投影仪和杨巴克斯特门。我们分别描述了使用Temperley-Lieb投影器和Yang-Baxter门的量子隐形传态,并研究了使用Yang-Baxter门的基于量子隐形传态的量子计算.另一方面,我们利用扩展的Temperley-Lieb代数方法,清楚地表明,纠缠关系的宝马代数有一个自然的解释量子隐形传态。受这种解释的启发,我们构造了BMW代数的纠缠关系的一般表示,并得到了BMW代数的有趣表示。因此,我们的研究揭示了量子信息科学和低维拓扑之间的联系。
2016-07-06 quant-ph
Experimental Demonstration of Five-photon Entanglement and Open-destination Teleportation
通用的量子纠错需要能够操纵五个或更多粒子的纠缠。虽然三粒子或四粒子纠缠已经被实验证明并用于获得量子力学和局域实在论之间的极端矛盾,但实现五粒子纠缠仍然是一个实验挑战。与此同时,多方量子通信和计算的一个关键实验挑战是所谓的开放目的地隐形传态。在开放目的地隐形传态过程中,单个粒子的未知量子态首先被传送到N个粒子的相干叠加态上,进行分布式量子信息处理。在稍后的阶段,通过对剩余的N-1个粒子执行投影测量,可以在N个粒子中的任何一个处读出该远距传送状态以用于进一步的应用。在这里,我们报告了五光子纠缠和开放目的地隐形传态的原理证明。在实验中,我们利用两个纠缠光子对产生一个四光子纠缠态,然后将其与一个单光子纠缠态结合,达到了实验的目的。在我们的实验中开发的方法将有各种应用,例如在量子秘密共享和基于测量的量子计算。
2004-02-15 quant-ph
Efficient Quantum Algorithm for Port-based Teleportation
本研究提出首个基于端口的隐形传态高效量子算法,借助扭曲Schur-Weyl对偶及对应变换算法,实现纠缠与NLQC酉复杂度关系的指数提升,也为近似通用可编程量子处理器提供首个非平凡高效算法。
2023-10-02 quant-ph
Revisiting maximal average fidelity of teleportation
对于任意各向同性分布的输入态和任意资源态,我们得到了标准量子隐形传态协议所对应的最大平均保真度.我们将这一结果扩展到一个家庭的冯诺依曼测量,其中包括预测到计算和贝尔的基础上,考虑贝尔对角资源状态。我们专注于三个特定的各向同性分布的输入状态:1)完全混合的输入状态,2)具有一定程度的(固定)纯度的状态,和3)准纯输入状态。我们证明了标准的量子隐形传态协议可以以比经典协议更高的平均保真度传送任意混合态,即使协议的资源是非纠缠态,具体地说,是可分离的Werner态.此外,我们发现在标准的隐形传态协议中,以经典量子态作为资源所获得的最大平均保真度也超过了经典保真度。为了建立在资源状态中的量子相关性的存在或不存在所发挥的作用,以及它们与Alice进行的冯诺依曼测量中存在的相关性的关系,我们详细分析了贝尔对角资源状态的情况,采用了一系列的单参数基础,其中包括贝尔和计算(非相关)基础。只有在Alice测量的基础完全不相关(计算基础)的情况下,最大平均保真度才不会超过任何资源状态的经典保真度。在所有其他情况下,最大平均保真度超过了经典的一个特定范围的参数描述的资源状态,证明了测量中存在的相关性的重要性。
2021-09-29 quant-ph
Memory-built-in quantum teleportation with photonic and atomic qubits
量子隐形传态和光子量子比特的量子存储的结合是未来实现大规模量子通信和基于测量的量子计算的关键。这两个步骤已经在许多原理验证实验中分别实现,但光子量子比特的存储器内置隐形传态的演示仍然是一个实验挑战。在这里,我们展示了光子(飞行)和原子(静止)量子比特之间的隐形传态。在我们的实验中,一个未知的偏振态的单光子被传送到一个远程原子量子比特,也作为一个量子存储器超过7米。传送的状态可以存储并成功读出长达8微秒。除了基本的兴趣之外,光子和原子量子比特之间的隐形传态直接包含可读的量子存储器代表了迈向高效和可扩展的量子网络的一步。
2008-01-21 quant-ph
Complete quantum teleportation using nuclear magnetic resonance
量子力学提供了惊人的新的信息处理能力(Bennett 1995,Preskill 1998)。其中最令人意想不到的是一种称为量子隐形传态(Bennett et al 1993)的过程,它允许系统的量子态从一个位置传输到另一个位置,而不需要穿过居间的空间。在宏观距离上的隐形传态的部分实现(Bouwmeester et al 1997,Boschi et al 1998)已经使用光学系统实现,但省略了隐形传态过程的最后阶段。本文报道了利用液态核磁共振(NMR)实现原子间距离的量子隐形传态的实验。最后一级的加入首次实现了一种隐形传态,它可以用作更大量子计算或量子通信中的子程序。我们的实验还演示了量子过程层析成像的使用,这是一种完全表征量子系统动力学的过程。最后,我们展示了一个控制开发的退相干作为一种工具,以协助在实验的性能。
1998-11-08 quant-ph
Universal quantum computation by holonomic and nonlocal gates with imperfections
利用完整(几何)量子隐形传态构造了一个非定域的通用门。研究了不完全控制的经典参数的误差的影响,这些参数的循环变化建立了完整的门。此外,还研究了量子退相干对作为计算原语的完整隐形传态的影响。完整的实施方面的控制误差和耗散的优点。
2002-08-12 quant-ph
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
Symmetric-Cyclic Bidirectional Quantum Teleportation of Bell-like State via Entanglement-Swapping
本研究提出一种基于纠缠交换、以三个最大纠缠GHZ态为量子信道的三参与方对称循环双向类Bell态量子隐形传态方案,经对比其固有效率达33.33%,为同类协议最高。
2024-09-26 quant-ph
Quantum Information Processing: A brief overview on Quantum Teleportation
Techno India Group, Kolkata(泰克诺印度集团,加尔各答)
本文教学性地介绍量子信息理论的数学基础,重点阐述量子隐形传态协议、纠缠资源的作用及性能度量,并综述其最新进展。
2026-06-17 quant-ph
Quantum teleportation using Ising anyons
任意子作为信息载体在拓扑量子计算中得到了广泛的研究。然而,如何描述由任意子组成的量子网络中的信息流还不太清楚,这促使我们研究任意子系统中的量子通信协议。本文提出了一个基于Ising任意子模型的量子隐形传态的一般拓扑保护协议,并证明了利用我们的协议,任意数量的Ising任意子的未知任意子态可以从Alice传送到Bob.我们的方案自然地将量子态隐形传态从局部可区分粒子系统推广到了Ising任意子系统,这可能会促进我们对任意子量子纠缠作为一种量子资源的理解。此外,我们的协议预计将实现与马约拉纳零模式,一个可能的物理实现的伊辛任意子在实验中。
2022-07-17 quant-ph
Teleportation-based realization of an optical quantum two-qubit entangling gate
近年来,人们对量子隐形传态的兴趣越来越高,它允许在任意距离上传输未知的量子态态。量子隐形传态不仅是远距离量子通信的重要组成部分,而且为实际的量子计算提供了使能技术。特别令人感兴趣的是Gottesman和Chuang [Nature \textbf{402},390(1999)]提出的方案,表明量子门可以通过在某些特殊纠缠态的帮助下传送量子比特来实现。因此,量子计算机的构建可以简单地基于一些多粒子纠缠态、贝尔态测量和单量子比特操作。该方案的可行性放宽了实现普适量子计算的实验限制。用两种不同的方法,我们证明了这种方案中的最小非平凡模块--一个基于传送的两个不同光子量子比特的量子纠缠门。一种是利用高保真六光子干涉仪实现受控非门,另一种是利用四光子超纠缠实现受控相位门。结果清楚地展示了门的工作原理和缠结能力。我们的实验代表了实现实用量子计算机的重要一步,并可能导致许多进一步的应用在线性光学量子信息处理。
2010-11-02 quant-ph
General Machine Learning Algorithm for Quantum Teleportation
本文提出了一种基于机器学习的通用算法,用于在不同系统中实现量子 teleportation,展示了其在多种态和系统中的通用性和量子优势。
2025-11-23 quant-ph
Quantum teleportation in vacuum using only Unruh-DeWitt detectors
考虑四维时空中无质量中性量子标量场真空中纠缠提取到两个两能级Unruh-DeWitt探测器中的情况,其中假设量子场与标量场之间存在一般的量子耦合.基于微扰理论导出的两个探测器的约化密度矩阵,我们证明了即使两个探测器是因果分离的,纠缠探测器对的单个副本也可以用于量子隐形传态,并且没有发现Bell-CHSH不等式的破坏.特别是在Minkowski真空的情况下,我们发现当探测器作相对惯性运动时,由于特殊相对论效应,量子隐形传态中的纠缠被提取出来,而当探测器作惯性共动且在无限的过去和未来中探测器的切换是随机进行的时,纠缠就不被提取出来.
2018-07-04 gr-qc hep-th quant-ph