Probabilistically implementing nonlocal operation using non-maximally entangled state
利用单个非最大纠缠态,我们发展了非局域门$\exp{[iξ{σ_{n_A}}σ_{n_B}]}$和$ξ\in[0,\frac\pi4]$的概率实现。证明了当采用$ξ\leq0.353$时,非局部门的保真度大于79.3%,消耗小于0.969 ebits和2个经典位.与以前的技术\cite{Cirac,Groisman,Bennett-1}相比,这为可行操作提供了更高的界限。此外,$ξ\geq0.353$逻辑门的实现概率为79.3%,逻辑门的消耗为0.969 ebits,与基于蒸馏的协议\cite{Groisman,Bennett-1}具有相同的效率,而我们的方法节省了额外的经典资源。具有$ξ\to0$的门可以以接近单位的概率和小的纠缠实现。我们还将一些应用推广到多重纠缠系统中,发现利用一个非最大多重纠缠态在多个非纠缠伙伴之间实现某些非局域门是可能的。
2005-01-20 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
Maximally entangled states are not complete for pseudo-telepathy
Institute for Quantum Computing(量子计算研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
该研究针对量子非局域性领域的长期开放性问题,构造了输入集大小为4和3、输出集均为6的双体内积游戏,作为最大纠缠态对于伪心灵感应游戏不完备的反例,证明了最大纠缠态并非此类游戏的完备资源。
2026-08-07 quant-ph
Decidability of fully quantum nonlocal games with noisy maximally entangled states
针对共享含噪最大纠缠态的完全量子非局部博弈,本文证明逼近其量子值可判定,并通过超算子 Fourier 分析给出所需态份数的可计算上界。
2023-04-26 quant-ph
Achieving Maximal Causal Indefiniteness in a Maximally Nonlocal Theory
本研究在广义概率框架下提出叠加概念,证明最大非局域理论中复合系统允许叠加但单系统不允许,且叠加不蕴含纠缠,并给出具体例子展示后量子违反因果不定性不等式至代数界限。
2024-11-06 quant-ph
Nonlocal games with noisy maximally entangled states are decidable
本文考虑一类特殊的非局部对策$(G,ψ)$,其中$G$是两人单轮对策,$ψ$是独立于$G$的二部状态.在游戏$(G,ψ)$中,允许玩家共享任意数量的$ψ$副本。游戏$(G,ψ)$的值,记作$ω^*(G,ψ)$,是玩家可以用任意多个预共享状态副本$ψ$获得的获胜概率的上确界。对于噪声最大纠缠态$ψ$、两人单轮博弈$G$和任意小精度的$ε>0$,证明了以接近$ω^*(G,ψ)$的概率$ε$赢得博弈的$ψ$拷贝数的上界.因此,可以将$ω^*(G,ψ)$近似计算到任意精度。最近,Ji,Natarajan,Vidick,Wright和Yuen等人的一个突破性结果表明,当参与者预先共享任意多个完美最大纠缠态的拷贝时,非定域博弈的值是不可判定的,这意味着$\mathrm{MIP}^*=\mathrm{RE}$ .相反,我们的结果意味着当预共享的最大纠缠态是噪声时,近似非局域博弈崩溃的难度。本文通过将布尔分析和厄米特分析中的一些技巧推广到矩阵空间,发展了矩阵空间上的傅立叶分析理论。我们建立了一系列新的技巧,如量子不变性原理和随机算子的超压缩不等式,我们相信这些技巧有进一步的应用。
2021-08-20 quant-ph
Analogs of absolutely maximally entangled states in nonlocal correlations via the sheaf-theoretic framework and its applications
Indian Institute of Technology Tirupati(印度理工学院提鲁帕蒂分校)
利用层论框架定义非局域关联的最大性(类比绝对最大纠缠态),构造了绝对最大语境关联(AMCC)及其无限族,并应用于秘密共享和随机性提取。
2026-06-09 quant-ph
Nonlocal Generalized Quantum Measurements of Spin Products Without Maximal Entanglement
在类空分离的量子系统上测量非定域可观测量是一项资源匮乏且具有实验挑战性的任务。已经提出了几种理论测量方案,以增加其可行性,使用共享的最大纠缠辅助。我们提出了一种新的方法来解决这个问题,使用广义量子测量的语言,以表明它实际上是可能的,而不一定需要一个最大纠缠的辅助测量可观察的非局部自旋产品。这种方法打开了大门,更经济的任意强度的非局部测量,从非局部弱值的应用范围可能新的测试贝尔不等式。明确了测量强度和所需辅助纠缠量之间的关系,为将量子非定域性、纠缠和信息传输联系在一起的联系带来了新的视角。
2019-12-15 quant-ph
Second-second moments and two observers testing quantum nonlocality
我们表明,拒绝在量子力学的本地现实主义可以测试贝尔型不等式的两个观察者和低阶矩的连续和无界的观察。我们证明了一个最大纠缠态需要三个观测量,一个非最大纠缠态需要两个观测量,并写出适当的不等式,并通过量子例子证明了违反。寻找一个例子求积或位置和动量是一个悬而未决的问题。
2020-12-10 quant-ph
Self-testing of genuine multipartite non-local and non-maximally entangled states
针对非最大纠缠但具有真正多体非局域性的态难以自测试的问题,本文提出适用于任意参与方数的类 Cabello 悖论,并在标准框架下实现此类态的识别与自测试。
2024-05-11 quant-ph
Fully nonlocal, monogamous, and random genuinely multipartite quantum correlations
对二分最大纠缠态的局部测量可以产生最大非局部的、一夫一妻制的、与完全随机结果相关联的相关性。这使得这些状态非常适合二分密码任务。多体非定域性是一个更强的非定域性概念,出现在多体情况下。因此,在本质上是多部密码学场景中,最大多部非局部性、一夫一妻制和完全随机结果是多部相关性的高度期望的属性。我们证明了格林伯格-霍恩-蔡林格状态的局部测量,对于所有的局部尺寸和部件数,可以产生完全随机的多部非局部,单配偶和完全随机结果的相关性。在我们的证明中的一个关键因素是一个多部链贝尔不等式检测cumberine多部非局域性,我们介绍。最后,我们讨论了我们的结果的应用程序的本质上是安全的多方密码协议,如设备无关的秘密共享。
2012-02-17 quant-ph
Self-testing quantum states via nonmaximal violation in Hardy's test of nonlocality
自我测试协议可以在不要求完全了解其内部工作原理的情况下对量子设备进行认证。在设计这样的协议的一个典型的方法是基于观察非本地相关性,表现出最大的违反贝尔测试。我们证明了在Bell实验中,非定域性的Hardy检验不仅是最大非定域关联自检验一个量子态,而且非最大非定域行为也能达到同样的目的.事实上,我们完全描述了所有导致自测试的行为,除了最大纠缠的两个纯量子比特纠缠态。除了发起一个新的自我测试协议,我们的方法提供了一个强大的工具,对表征复杂的边界的一组量子关联。
2022-05-30 quant-ph
There is no anomaly in the nonlocality of two entangled qutrits
毫无疑问,纠缠和非定域性是不同的资源。人们承认,最大纠缠态和最大程度违反贝尔不等式的态之间的差异是这一点的一个清楚的说明。我们给出了强有力的证据表明,这种异常可能是一个人工制品的措施,已被用来量化非局域性。通过推理,贝尔函数的数值是类似于一个证人,而不是一个量词,我们定义了一个措施的非定域性,并表明,对qutrits和四个级别的系统,最大纠缠对应于最大的非定域性在相同的情况下,引起了差异。
2015-09-04 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
The right entanglement for perfect nonlocality and zero-error communication
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本文通过构造带标志的魔方博弈,证明完美非局域性需要特定非最大纠缠态,并利用博弈到信道约化表明该纠缠在零误差通信中优于最大纠缠态。
2026-10-06 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
Maximally correlated multipartite quantum states
我们研究了同时满足最大纠缠和最大不协调的量子态。由于纠缠(不和谐)只定义为二分(两个量子比特)系统,我们将引入一个适当的总和,所有的二分作为相关的措施。随之而来的定义--对纠缠来说并不新鲜--因此在这里扩展到量子不和谐。此外,还考虑了各方内部的其他维度({ \it qudits})。我们还讨论了所有多量子比特系统的非定域性(以最大违反贝尔不等式的形式)。令人惊讶的是,非定域态的出现比定域态多,它们都具有最大纠缠,这与量子力学是在实数域还是复数域上定义有关。
2012-12-01 quant-ph
Universal Bell Correlations Do Not Exist
我们证明,没有有限字母表的非局域盒,产生正是那些相关性,可以使用一个最大的纠缠对量子比特。更一般地说,我们证明,如果一些有限字母表非局域盒是强大到足以模拟任意本地投影测量的最大纠缠对量子比特,那么非局域盒本身不能模拟使用任何有限量的纠缠。我们还给出了这个定理的近似模拟的定量版本,以及相应的上限。
2016-12-16 quant-ph
Arbitrarily many independent observers can share the nonlocality of a single maximally entangled qubit pair
爱丽丝和鲍勃各有一对纠缠量子比特的一半。Bob测量他的一半,然后将他的量子位传递给第二个Bob,第二个Bob再次测量,依此类推。目标是最大化可以与单个Alice一起预期违反Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)贝尔不等式的Bob的数量。这种情况下,介绍了[物理。114,250401(2015)]其中作者提到的证据表明,当鲍勃独立行动,并与无偏输入,然后最多有两个可以预期违反CHSH不等式与爱丽丝。在这里,我们表明,与此相反的证据,任意多个独立的鲍勃可以有一个预期的CHSH违反与单一的爱丽丝。我们的证明是建设性的,我们的测量策略可以推广到一个更大的类的两个量子比特的状态,包括所有的纯纠缠两个量子比特的状态。由于违反贝尔不等式是必要的设备无关的任务,我们的工作代表了一个步骤,最终了解的限制有多少设备无关的随机性可以鲁棒地产生从一对量子位。
2020-08-26 quant-ph
Efficient discrimination schemes for unextendible product bases with strong quantum nonlocality
School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院);Hebei Province Key Laboratory of Intelligent Sensing and Data Processing for Geo-environment, Hebei GEO University(河北省Geo环境智能感知与数据处理重点实验室)
本文提出三种高效区分具有强量子非局域性的不可扩展产物基的方案,利用最大化纠缠态减少资源消耗。
2026-08-04 quant-ph
Experimental recycling of Bell nonlocality with projective measurements
作为一种节省量子资源的方法,贝尔非局域性的回收已经被实验研究,但仅限于顺序的非锐化测量。然而,最近理论上已经表明,投影测量足以回收非局域性[物理学评论快报。\textbf{129},230402(2022)]。在这里,我们超越了不清晰的测量场景,并通过实验证明了投影测量的非本地资源的回收利用。通过验证Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式的违反,我们发现三个独立的参与方可以回收两量子比特态的Bell非定域性,无论它是最大纠缠还是部分纠缠。此外,在双破坏区,部分纠缠态的最佳折衷比最大纠缠态的最佳折衷好11个标准差。我们的结果实验消除了常见的误解,投影测量是不兼容的量子相关的回收。此外,我们的非定域循环设置不需要纠缠辅助,这在实验上更加友好,从而为其他类型的量子关联的重复使用铺平了道路。
2022-12-07 quant-ph
On the efficiency of nonlocal gates generation
提出并研究了一种利用非最大纠缠态实现概率非局域门的方法。与基于蒸馏的协议不同,这种方法不会在过程的中间阶段产生最大纠缠态。因此,该方法在一定的参数范围内变得更有效。具有$ξ\ll1$的形式$\exp[iξσ_{n_A}σ_{n_B}]$的门可以以几乎单位的概率和以消失的小纠缠来实现,而对于基于蒸馏的方法,以消失的成功概率来产生门。我们还得到了最佳成功概率的上限,并表明在小纠缠极限,该界是紧的。
2004-10-21 quant-ph
Quantum nonlocality and applications in quantum-information processing of hybrid entangled states
产生的混合纠缠态,例如,在被俘获离子或原子-腔系统中,具有恰好一个Ebit纠缠,但不是最大纠缠。我们证明了这一点,表明他们违反,但在一般情况下不最大限度地违反,贝尔的不平等,由于克劳泽,霍恩,Shimony和霍尔特。这些状态是有趣的,因为它们表现出两个不同自由度之间的纠缠(一个是离散的,另一个是连续的)。然后我们证明了这些纠缠态在量子信息处理中是一种有价值的资源,包括量子隐形传态、纠缠交换和利用“奇偶校验量子比特”的量子计算。我们的工作建立了一个有趣的联系之间的量子信息协议的离散和连续变量。
2002-03-08 quant-ph
A Nonlocality Anomaly and Extended Semiquantum Games
提出了通过扩展半量子博弈引入经典通信来消除部分纠缠态在非定域性异常的方法,并给出了异常发生的必要条件。
2024-02-13 quant-ph
Hardy-type experiment for the maximally entangled state: Illustrating the problem of subensemble postselection
通过选择一个特定的子系综的联合检测事件在一个两粒子干涉仪的安排,一个正式的非定域性矛盾的Hardy类型的粒子对配置在最大纠缠态的合奏。然而,有人认为,表现出这种矛盾的实验类并不排除局部实在论的假设。
2000-01-11 quant-ph
Quantum correlations of two-qubit states with one maximally mixed marginal
我们研究了具有单个最大混合边缘的两量子比特态的纠缠度、CHSH非定域性、完全纠缠分数和对称可扩展性。在这组国家,转向椭球形式主义最近强调了一个有趣的家庭所谓的“最大肥胖”的国家。这些被发现有极端的量子相关特性,是显着的转向椭球图片和一般的两个量子比特状态的研究。
2014-08-29 quant-ph
$d$ locally indistinguishable maximally entangled states in $\mathbb{C}^d\otimes\mathbb{C}^d$
对任意的$d\geq 4$,给出了在$\mathbb{C}^d\otimes\mathbb{C}^d$中的$d$局域不可分辨正交最大纠缠态的显式构造.这就回答了S. 2009年的Bandyopadhyay。从而反映了非定域性这一量子力学的基本特征。
2014-12-09 quant-ph
Comment on "Quantum nonlocality for a three-particle nonmaximally entangled state without inequalities"
在最近的一份简报中,郑[S-B。Zheng,PRA 66,014103(2002)]给出了三个自旋为1/2的粒子在非最大纠缠态中的非定域性的一个不用不等式的证明|psi> = cosθ| +> + i sinθ|-->.在这里,我们表明,郑的证明是不正确的。事实上,对于郑所考虑的实验来说,唯一一个没有不等式的非定域性证明的状态是最大纠缠态。
2003-12-05 quant-ph
Optimal Bell tests do not require maximally entangled states
任何贝尔测试都是由对类空间分离区域中的量子态的一系列测量组成的。因此,对于贝尔检验,当对于最佳测量和相同数量的试验,所观察到的结果的局部模型存在的概率较小时,一个状态比其他状态更好。状态和测量的最大化定义了最优非局部性证明。数值结果表明,所需的最佳状态并不一定是最大纠缠。
2005-06-27 quant-ph
Limits on non-local correlations from the structure of the local state space
纠缠量子系统的测量结果可以是非定域关联的。然而,虽然写下允许任意非局域相关性的玩具理论很容易,但量子力学中允许的理论是有限的。例如,量子关联不能违反一个被称为宏观局域性的原则,这意味着它们不能违反Tsirelson的界限。这项工作表明,在物理理论中非局部相关性的强度与单个系统的状态空间结构之间存在联系。这是说明了一个家庭的模型,其中的局部状态空间是正多边形,其中存在一个自然的模拟最大纠缠态的两个系统。我们描述了从这样的状态可获得的非局部相关。该家族允许我们研究经典,量子和超量子关联之间的过渡,通过改变局部状态空间。我们发现,非局域相关的强度-特别是最大纠缠态是否违反Tsirelson的约束或不-关键取决于一个简单的几何性质的本地状态空间,被称为强自对偶。这一结果被看作是一个一般定理的特例,该定理指出概率论中的一大类纠缠态--包括所有的二分经典态和量子态--不能违反宏观定域性。最后,我们的结果表明,存在的模型是本地几乎无法区分的量子力学,但仍然可以产生最大的非局部关联。
2011-06-21 quant-ph
Revealing of hidden quantum steerability using local filtering operations
非定域量子关联是量子物理奇异性质的核心。虽然存在各种类别的非局域量子关联,但通过局域测量的量子态的可操纵性提供了独特的操作特征。在这里,我们从理论和实验上研究隐藏的量子可操纵性。特别是,我们发现,有最初的不可操纵的状态,可以揭示可操纵性,通过使用本地过滤器上的单个量子系统。值得注意的是,一组局部滤波器在揭示可操纵性方面比Bell非局部性更有效,而存在另一组滤波器在揭示Bell非局部性方面比可操纵性更有效。最后,我们给出了一个反直觉的结果,即来自非最大纯纠缠态的混合态可以具有隐藏的可操纵性,而来自最大纯纠缠态的混合态不能显示可操纵性。
2019-03-11 quant-ph
New assessment on the nonlocality of correlation boxes
关联盒是一种假设的系统,它能够产生对贝尔不等式的最大代数违反,超越量子界限,并且没有超光速信号。这些系统比最大纠缠量子态表现出更强的关联,这一事实被认为是前者比后者更非局域的证明。通过采用一种替代的,一致的非局部性措施,我们表明,这一结论不一定是真的。此外,我们发现一类关联盒,是不太非本地的量子单态相对于Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式,是,在同一时间,更非本地的3322不等式。
2016-05-15 quant-ph
Advantage of Hardy's Nonlocal Correlation in Reverse Zero-Error Channel Coding
本研究将Hardy非局域关联应用于双方通信,提出需Hardy非局域无信号关联辅助才能通过1比特通信获正收益的任务,证明反向零错误信道编码中非最大纠缠态可优于最大纠缠态,揭示纠缠资源结构的复杂性。
2023-11-03 quant-ph
Characterizing the nonlocal correlations of particles that never interacted
从未发生过相互作用的量子系统可以通过一个称为纠缠交换的过程变得非局域相关。在这种情况下,为了表征非局部性,我们引入局部模型,其中最初不相关的量子系统由不相关的局部变量描述。虽然一对以通常方式制备的最大纠缠量子位(即,从一个共同的源发出)需要接近70%的可见性违反贝尔不等式,我们表明,通过纠缠交换产生的纠缠对将已经违反贝尔不等式的可见性低至50%,在我们的假设。
2009-11-06 quant-ph
Persistence of nonlocality for bipartite quantum spin systems
两个自旋为1(和自旋为3/2)的粒子的纠缠态的一般形式,以及一组适当的自旋观测值,一起表现出最大的非定域性下的哈代的非定域性测试给出;最大的非定域性被证明是0.09017。证明了这一结果对于两个自旋$j$粒子系统对所有的$j$值都是成立的。研究结果还表明,两个自旋$j$粒子的最大纠缠态对Hardy非定域性检验没有响应.
2014-09-14 quant-ph
Bell inequalities tailored to the Greenberger-Horne-Zeilinger states of arbitrary local dimension
在与器件无关的量子信息处理中,贝尔不等式不仅可以作为非定域性的检测器,而且可以作为相关量子性质的证明。为了使这些证书起作用,人们通常需要由特定的量子态最大限度地违反的贝尔不等式。最近,在[A。Salavrakos等人,物理修订版信函119,040402(2017)]设计了一个一般的贝尔不等式,它具有任意数量的测量和结果,可以被任意维数的两个量子系统的最大纠缠态最大限度地破坏。在这项工作中,我们将这些结果推广到多体的情况下,并获得了一般类的贝尔不等式最大违反的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的任何数量的缔约方和任何地方的维数。然后,我们推导出解析的最大量子和非信令值。我们还获得了分析界检测真正的非局部性和计算完全本地的几个示例性的情况下。此外,我们还考虑了在低维和小数目的特殊情况下,将这类不等式应用于部分纠缠GHZ态的问题。通过数值方法,我们发现了这类部分纠缠态最大程度地违反了几类不等式。
2019-07-23 quant-ph
Self-testing tilted strategies for maximal loophole-free nonlocality
本文针对低效探测器下的最大无漏洞非定域性问题,证明最优策略对应理想条件下最大违反倾斜 Bell 不等式,并建立双重倾斜 CHSH 不等式族的唯一自测试及鲁棒性。
2025-05-13 quant-ph
Nonlocal and controlled unitary operators of Schmidt rank three
实现非局域么正算符是量子计算和密码学中的一个重要而困难的问题。证明了当$d_A$至多为3时,$(d_A \times d_B)$维系统上任意Schmidt秩为3的二分非局部酉算子局部等价于控制酉算子.该算符可以在Schmidt秩$r=\min\{d_A^2,d_B\}$的最大纠缠态的辅助下局部实现。我们进一步证明了随机等价的非局部酉算子确实是局部等价的,并提出了非局部和受控酉算子局部等价的充分条件。我们还提供了一个特殊情况的解决方案的猜想的秩的多体量子态。
2014-06-23 quant-ph
Bell-type inequality and quantum nonlocality in four-qubit systems
本文给出了四量子比特系统的一个Bell型不等式。利用这个不等式,我们研究了一般态族$\left|G_{abcd}\right >$ [Phys.Rev.A65,052112(2002)]和几个典型的四比特纠缠态的量子非定域性.证明了四比特最大纠缠态$\left|G_{m}\right >$最大程度地违反了这个不等式,四比特W态和一个特殊的态族$\left|G_{ab00}\right >$也违反了这个不等式.此外,还得到了$\left|G_{ab00}\right >$态族的纠缠-非定域关系。
2013-10-23 quant-ph
Bell inequalities tailored to maximally entangled states
贝尔不等式传统上被用来证明量子理论是非定域的,在这个意义上,存在着由复合量子态产生的关联,而这些关联不能通过局部隐变量来解释。随着与设备无关的量子信息协议的出现,贝尔不等式作为相关量子性质的证书获得了额外的角色。在这项工作中,我们考虑的问题,设计贝尔不等式,是专门用来检测最大纠缠态。我们引入了一类对任意数目的测量和结果都有效的贝尔不等式,解析地导出了它们的紧的经典、非信号和量子边界,并证明了后者是通过最大纠缠态实现的.因此,我们的不等式可以在需要最大纠缠态的设备无关协议中找到应用。
2017-07-31 quant-ph
Bounding the detection efficiency threshold in Bell tests using multiple copies of the maximally entangled two-qubit state carried by a single pair of particles
在本文中,我们研究的临界效率的检测器观察贝尔非局域性使用多个副本的最大纠缠的两个量子比特状态携带的一对粒子,如超纠缠态,和产品的泡利测量。在Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)Bell检验中,对于两比特最大纠缠态,$82.84\%$的对称探测效率是可以容忍的.我们通过使两个具有多个自由度的粒子纠缠在一起来突破这个神秘的门槛。得到了两个、三个和四个两比特最大纠缠态的对称探测效率阈值的上界分别为$80.86\%$、$73.99\%$和$69.29\%$.在相应的情况下,测量和结果的数量分别为4、8和16。为了找到改进的阈值,我们使用大规模凸优化工具,这使我们能够显着超越最先进的结果。证明是准确的三个副本,而四个副本,这是由于可靠的数值计算。具体地说,我们利用线性规划方法得到了两拷贝阈值和相应的贝尔不等式,并基于Gilbert算法对三拷贝和四拷贝的两量子比特态进行了凸优化。我们分析表明,对称检测效率阈值随两个量子比特状态的拷贝数呈指数衰减。我们的技术也可以应用到更一般的贝尔非局域性的情况下,有两个以上的缔约方。
2023-02-08 quant-ph
Quantum perfect correlations and Hardy's nonlocality theorem
本文讨论了Hardy关于最大纠缠态的非定域性证明的失败。详细的分析表明,这类态的Hardy方程的不相容性在物理上源于三对二值观测量的量子完美关联的存在(D_11,D_21),(D_11,D_22)和(D_12,D_21)[在确定性等于任何一对的联合测量的(不同)读数(D_11,D_21),(D_11,D_22),和(D_12,D_21)],必然要求观测量对的完全相关(D_12,D_22)[在一定程度上具有对(D_12,D_22)的联合测量的相等(不同)读数的意义上]。实际上,这四个完美关联满足CHSH不等式,那么对于四个可观测量D_ij,i,j = 1,2,最大纠缠态将不会出现违反局域实在论的情况.这一事实和量子力学预言不可能给出最大可能的理论违反CHSH不等式之间的联系被指出。此外,它通常被证明,所有的Hardy非定域性条件的满足必然会导致违反所产生的CHSH不等式。最大的违反这后一个不等式是确定的。
1999-08-12 quant-ph
Multipartite quantum nonlocality under local decoherence
研究了两量子比特最大纠缠态和N量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger态在局域退相干下的非局域性质。我们证明了局域退极化或退相下纠缠的(非)弹性不一定等同于Bell不等式违反的(非)弹性。除了纠缠和贝尔不等式违反,我们也认为非局部性量化的非局部内容的相关性,并提供了几个例子的异常行为,无论是在二分和多分的情况下。此外,我们研究了这些异常的有用性的噪声格林伯格-霍恩-蔡林格状态的通信复杂性问题所给出的基于非局部性的物理协议的资源的实际影响。在那里,我们提供了量子增益的例子,提高粒子的数量与指数衰减纠缠和非本地内容共存。
2012-08-02 quant-ph
Inequality relation between entanglement and Bell nonlocality for arbitrary two-qubit states
纠缠和Bell非定域性被用来描述量子不可分性。贝尔非局域态是纠缠态的严格子集。一个自然的问题是,对于一般的两量子比特纠缠态,贝尔非定域性占据了多大的纠缠空间。本文利用大量随机产生的双量子比特态研究了纠缠与Bell非定域性的关系,并给出了两个量子资源之间的约束不等式关系。为了研究不等式关系的上界或下界,我们发现了极大(极小)非定域纠缠态,即对于给定的纠缠值,极大(极小)Bell非定域性的值。接着,我们考虑了一种特殊的混合态,这种混合态是通过对werner态进行任意幺正操作而得到的。研究发现,这种特殊的混合态的纠缠度和Bell非定域性与对Bell态进行幺正操作所得到的纯态的纠缠度和Bell非定域性有关。
2019-09-01 quant-ph
Local and nonlocal probabilistic cloning of qubit states via partially entangled twin photons
最近,已经通过基于最大纠缠态中的一对孪生光子的实验装置提出了两个非正交量子比特态的非局部最优概率克隆(NLOPC)[Phys.Rev.A86,052332(2012)]。在这里,我们研究的NLOPC协议时,通过部分纠缠态实现的性能。我们证明了部分纠缠引入的误差可以通过应用量子态鉴别过程来消除。由于量子态鉴别是一个概率过程,校正以一定的概率成功,但产生完美的克隆。我们还研究了如何修改设置以生成本地副本。
2016-02-18 quant-ph
Noise robustness of the nonlocality of entangled quantum states
我们研究了两个d维系统的任意纠缠态ρ和完全去极化噪声的混合物所产生的状态的非局部性质,其权重分别为p和1-p。我们首先构建了一个局部模型,用于ρ最大纠缠和p在或低于某个界限的情况。然后,我们将模型扩展到任意ρ。我们的结果给出了纠缠态非局域关联抗噪声的界。对于投影测量,状态变为局部的噪声参数p的临界值至少渐近地log(d)大于可分离性的临界值。
2007-08-02 quant-ph
Sharing quantum nonlocality and genuine nonlocality with independent observables
最近,作者在[物理。125,090401(2020)]考虑了以下场景:Alice和Bob每个都有一对纠缠量子比特状态的一半。Bob测量他的一半,然后将他的部分传递给第二个Bob,第二个Bob再次测量,依此类推。目标是最大化可以与单个Alice一起预期违反Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式的Bob的数量。以最大纠缠纯二量子比特态为例,构造性地证明了任意多个独立的Bobs可以与单个Alice共享非定域性。在这里,我们证明了任意多个独立的观察者可以共享一个任意维的二体纠缠态的非定域性,但不一定是两量子比特纠缠态。进一步,以广义GHZ态为例,我们证明了至多两个Charlie可以与Alice和Bob共享单个广义GHZ态的真正非定域性。
2021-03-27 quant-ph
Fully nonlocal quantum correlations
量子力学是一种非定域理论,但不像无信号原理所允许的那样非定域。然而,存在表现出最大非局部性的量子关联:它们与任何非信号关联一样是非局部的,因此具有局部内容,由允许局部描述的事件的分数$p_L$量化,等于零。利用Kochen-Specker定理和Bell定理之间的联系,我们从每个Kochen-Specker定理的证明中推导出量子关联最大程度地违反的贝尔不等式。然后,我们表明,这些贝尔不等式导致的量子关联的局部内容的实验界显着优于基于其他建设。我们进行实验演示的贝尔测试起源于Peres-Mermin Kochen-Specker证明,提供了一个上限的本地内容$p_L\lesssim 0.22$。
2012-02-28 quant-ph
Deterministic entanglement purification and complete nonlocal Bell-state analysis with hyperentanglement
纠缠纯化是实现长距离量子通信的重要条件。不同于现有的纠缠纯化协议(EPP)中,双方只能通过指数级消耗量子资源,以概率的方式获得某些量子系统的混合纠缠态,本文提出了一种确定性的超纠缠EPP.利用该协议,通信双方原则上可以在不破坏任何纠缠较小的光子对的情况下,获得确定性的最大纠缠纯态,从而指数级地提高长距离量子通信的效率。同时也表明,该EPP可以很好地完成非局域Bell态分析。我们还讨论了这种EPP在实际传输。
2010-03-12 quant-ph
Dilapidation of nonlocal correlations of two qubit states in noisy environment
复合量子系统表现出非定域关联。这些违反直觉的相关性形成了量子信息处理和量子计算的资源。在我们以前对两量子比特最大纠缠混合态的研究中,我们观察到纠缠态、可用于量子传送的态、违反Bell-CHSH不等式的态和不允许局域隐变量描述的态是按非局域关联的顺序排列的.为了建立这种层次结构,在目前的工作中,我们研究了噪声对两个量子态的影响,表现出更高阶的非局域相关。我们发现,在噪声存在下的非局部相关的消除遵循相同的层次结构,即,高阶非局部相关消失的小强度的噪声,而低阶非局部相关生存强噪声环境。我们给出了各种量子态上由于振幅阻尼通道引起的退相干的结果。然而,我们观察到,相同的层次结构之后,由于相位阻尼以及去极化通道进行退相干的状态。
2015-10-01 quant-ph
Nonlocal memory effects allow perfect teleportation with mixed states
我们证明了当非局域记忆效应影响量子系统的动力学时,利用混合光子偏振态可以实现理想的量子隐形传态。该协议是用一对光子进行的,其初始最大纠缠态在隐形传态之前被局域退相干破坏。研究表明,由于光子环境之间的初始相关性而产生的强烈非局域记忆效应的存在,可以恢复完美的隐形传态。我们进一步分析了环境中的初始相关性如何影响协议的保真度,并发现对于中等数量的相关性,保真度超过了先前已知的最佳隐形传态协议,没有记忆效应。我们的研究结果表明,记忆效应可以利用在量子通信的噪声量子系统和非马尔可夫性是量子信息任务的资源。
2012-10-31 quant-ph
Permutation asymmetry unlocks emergent advantage in randomized Bell tests
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk(格但斯克大学理论物理与天体物理研究所);HUN-REN Institute for Nuclear Research(匈牙利研究与教育网络核物理研究所)
研究发现最大纠缠两量子比特态的置换不对称性导致其在随机贝尔测试中非局域性表现不同,不对称态可提高非局域性观测概率,并揭示测量选择相关性。
2026-06-26 quant-ph
A reasonable thing that just might work
1964年,约翰·贝尔证明了量子力学是“不合理的”(用爱因斯坦的术语):存在非定域的二分量子关联。但它们并不是与相对论因果关系一致的最非局域的二分相关(“没有超光速信号”):最大非局域的“超量子”(或“PR盒”)相关也与相对论因果关系一致。我表明,-不像量子相关-这些相关性没有一个经典的限制与相对论因果关系一致。这一结果的推广到所有强于量子的非局域相关性是一个推导出Tsirelson的约束-一个定理的量子力学-从三个公理的相对论因果关系,非局域性,并存在一个经典的限制。但是,从不合理的非定域性公理推导出(部分)量子力学,合理吗?!我考虑用一个等价的公理来代替非定域性公理,这个公理甚至贝尔和爱因斯坦也可能认为是合理的:一个局部逆因果性公理。
2015-07-06 quant-ph
Nonlocal entanglement concentration scheme for partially entangled multipartite systems with nonlinear optics
提出了一种利用交叉克尔非线性区分两个偏振光子宇称的非局域纠缠浓度方案,用于从部分纠缠态重构最大纠缠态.与基于两粒子集体幺正演化的纠缠集中方案相比,该方案不要求参与方准确地知道部分纠缠态的信息,他们的系数。此外,它不要求缔约方拥有先进的单光子探测器,这使得该议定书在现有技术下是可行的。通过纠缠集中过程的迭代,该方案比采用线性光学元件的方案具有更高的效率和产额。所有这些优点使得该方案在实际应用中比其他方案更高效、更方便。
2009-08-20 quant-ph