A phase-space approach for performing continuous-variable quantum teleportation with a non-Gaussian resource
J. C. Bose University of Science and Technology, YMCA(耶·C·博斯科学与技术大学)
本文通过相空间方法分析光子减除双模压缩福克态作为纠缠资源的连续变量量子隐形传态,发现其保真度仅在低压缩区对称减除配置下超过经典阈值,表明该资源不适用。
2026-09-10 quant-ph
Quantum mode filtering of non-Gaussian states for teleportation-based quantum information processing
我们提出并证明了一种有效的模式过滤技术产生的非高斯态的光子减法。通过从原始模式谱中去除噪声低频,获得了更鲁棒的非高斯状态。我们发现,非高斯态在经过模式滤波后,在量子隐形传态更高程度上保持了它们的非经典性。这由维格纳函数在原点处的较强负性$-0.033 \pm 0.005$指示,与未被模式过滤的状态的$-0.018 \pm 0.007$相比。该技术可以直接应用于各种光子减法协议,并且可以是非高斯态的各种应用中的关键成分,特别是面向通用量子信息处理的基于传送的协议。
2012-03-06 quant-ph
De-Gaussification by inconclusive photon subtraction
本文讨论了用非决定性光子减法(IPS)实现连续变量态的条件去高斯化,并详细讨论了它在双粒子双束辐射态中的应用。导出了Fock基下的IPS映射及其在相空间中的对应映射。分析了IPS态辅助下的隐形传态,并将相应的保真度作为所涉及参数的函数进行了评估。利用位移宇称、零差探测、赝自旋和位移开/关光电探测等方法研究了IPS态的非定域性。考虑了耗散和热噪声,以及在检测阶段的非单位量子效率。我们表明,IPS过程中,所涉及的参数进行适当的选择,提高了隐形传态保真度和增强非本地属性。
2006-10-19 quant-ph
Non-Gaussian entangled states and quantum teleportation of Schrödinger-cat states
在连续变量量子信息中,高斯纠缠态通过光子相减得到的非高斯纠缠态包含更多的纠缠。这使得它们成为量子信息处理协议的更好资源,例如量子隐形传态。我们讨论了非高斯,非经典薛定谔猫态的光的隐形传态使用双模压缩真空光,是通过从两个模式中的每一个减去一个光子的非高斯。我们考虑了从单模压缩真空态中减去一个光子所产生的实验上可实现的猫态。我们讨论了隐形传态过程的两个品质因数,a)保真度,和b)输出端维格纳函数的最大负性。我们阐明了非高斯纠缠资源如何降低实现任何给定的保真度的隐形传态所需的压缩量的要求,或在输出端实现维格纳函数的负值。
2015-02-28 quant-ph
Integrated Generation and Purification of Entangled Coherent States for Non-Gaussian Teleportation
本文提出了一种集成光子方案,通过光子子traction和催化生成高保真度的非高斯纠缠相干态,实现了高保真度的量子 teleportation,超越了经典极限。
2025-12-11 quant-ph
Non-ideal teleportation of tripartite entanglement: Einstein-Podolsky-Rosen versus Greenberger-Horne-Zeilinger schemes
由Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对组成的通道能够传送任意多体态。问题是EPR信道是否也是最佳的。特别地,Greenberger-Horne-Zeilinger态(GHZ)的隐形传态需要三个EPR态作为信道和Bell基中的完全测量。我们表明,通过使用两个GHZ态作为通道,它是可能的传输任何未知的三量子比特态的形式$c_0|000\rangle+c_1|111\rangle$。的隐形传态是通过在GHZ的基础上进行测量,并获得确定性的结果,在大多数的调查情况下,四出的八个元素的基础需要明确区分。最重要的是,我们表明,当这两个,系统误差和噪声被认为是,保真度的隐形传态协议是较高的,当使用GHZ信道相比,由EPR对组成的信道。
2016-11-03 quant-ph
Teleportation-based noiseless quantum amplification of coherent states of light
本文提出一种基于量子隐形传态的无噪声光放大方案,将概率放大操作编码到双模纠缠态中,仅需光子相减与压缩真空态,并建立相空间模型分析实验不完美因素的影响。
2021-10-12 quant-ph
Continuous-variable quantum teleportation with non-Gaussian entangled states generated via multiple-photon subtraction and addition
本文从理论上分析了双模压缩真空态(TMSV)通过多光子相减和多光子相加产生的非高斯纠缠态的EPR关联、正交压缩和连续变量量子隐形传态.结果表明,在对称操作的多光子相减TMSV中,对于任意压缩参数r,相应的EPR关联、双模压缩度、和压缩以及传送相干态或压缩真空态的保真度都得到增强,并且在低压缩区,这些增强随相减光子数的增加而增加,而非对称多光子相减通常将减少这些量。对于多光子附加的TMSV,虽然它具有更强的纠缠,但它的EPR关联、双模压缩、和压缩以及相干态的保真度总是小于TMSV。只有当考虑传送压缩真空态的情况时,对称光子的添加才能在一定程度上改善大压缩参数的保真度。此外,我们还解析地证明了单模多光子减的TMSV与单模多光子加的TMSV是等价的。而单模多光子操作对任意压缩参数r都将使上述四个量减小。
2015-07-01 physics.optics quant-ph
Postselected versus nonpostselected quantum teleportation using parametric down-conversion
我们研究了Bouwmeester { \em et al}提出的量子隐形传态的实验实现。[Nature { \bf 390},575(1997)]以及Braunstein和Kimble [Nature { \bf 394},841(1998)]建议的对其的调整。这些建议包括采用检测器级联和两个下变频器之一的相对减速。我们发现,从参数下转换光子对之间的重合自动探测这些源的非泊松结构。此外,我们发现,检测器级联的使用是有限的,并且修改下转换效率的相对强度将增加实验的时间到几周的顺序。因此,我们的分析指出了单光子探测器在非后选择型实验中的好处,这种技术目前需要大约$6^{\circ}$ K的操作条件。
2000-03-07 quant-ph
Analyzing performance of $f$-deformed displaced Fock state in continuous-variable quantum teleportation
本文研究了非高斯资源在连续变量量子隐形传态中的成功概率,推导了基于$f$-变形平移Fock态等纠缠信道的解析表达式,发现非线性替换能超越阈值提升保真度,且光子扣除平移Fock态展现最大传输效率。
2024-06-24 quant-ph
Quantum versus Classical Domains for Teleportation with Continuous Variables
在电磁场相干态的隐形传态中,保真度F{经典} = 1/2被确定为经典域和量子域之间的边界。L.布劳恩斯坦角A. Fuchs和H. J. Kimble,J.Mod.Opt.47,267(2000))。Grangier和F. Grosshans(quant-ph/0009079和quant-ph/0010107)引入了设置该边界的替代标准,因此声称适当的边界应为F = 2/3。虽然更大的量子数将导致增强的隐形传态能力,我们表明,格兰杰和Grosshans的新条件是在很大程度上无关的纠缠和贝尔不等式违反的问题,他们采取的是他们的主要关注。关于量子经典边界,我们证明了保真度F{经典} = 1/2仍然是适当的分界点。Grangier和Grosshans的相反主张是完全错误的,正如我们通过对不可分性条件的分析(补充我们先前的处理)和Bell不等式违背的明确例子所表明的那样。
2000-12-12 quant-ph
Absolute calibration of photodetectors: photocurrent multiplication versus photocurrent subtraction
通过与传统的基于符合计数的绝对方法的比较,对双模压缩真空中基于差分信号测量的光电探测器绝对校准新方法进行了测试。利用低增益参量下转换,我们测量了计数探测器的量子效率,通过这两种方法。计数探测器采用差分信号法,考虑了死区效应。
2010-12-15 quant-ph
Entangled coherent states versus entangled photon pairs for practical quantum information processing
我们比较了退相干和检测效率对纠缠相干态(ECS)和纠缠光子对(EPP)的影响,这两者都是已知的是特别有用的量子信息处理(QIP)。当光子损耗引起的退相干效应较强时,作为量子信道进行隐形传态,ECS的成功率和成功率都优于EPP。另一方面,当使用低效率的检测器时,使用ECS的隐形传态方案遭受未检测到的错误,导致保真度的下降,而这不是使用EPP的隐形传态方案的情况。我们的研究揭示了两种纠缠态在现实条件下实现量子干涉等离子体物理过程中的优缺点。
2010-12-06 quant-ph
Enhancing quantum entanglement for continuous variables by a coherent superposition of photon subtraction and addition
我们研究了如何通过在每个模式上执行由Lee和Nha [Phys.Rev.A82,053812(2010)]提出的光子减法和加法的相干叠加操作来改善双模态的纠缠特性。结果表明,对双模压缩态进行相干操作,可以提高输出态的纠缠度、EPR型关联以及量子隐形传态的性能。特别是在小压缩区,相干操作的效果比单纯的光子相减和光子相加的效果更显著,而在大压缩区,最佳操作变成光子相减。
2011-07-14 quant-ph
Continuous variable versus hybrid schemes for quantum teleportation of Gaussian states
在本文中,我们研究和比较两个根本不同的隐形传态方案,著名的连续变量计划由Vaidman,Braunstein和Kimble(VBK),和最近提出的混合计划由Andersen和Ralph(AR)。我们使用这些方案分析任意纯单模高斯态系综的隐形传态,并了解它们与最佳测量和准备策略(基准)的表现如何。在VBK的情况下,我们允许非单位增益调整,并考虑一类可能的非高斯资源,以优化性能。结果表明,AR方案可能是一个更合适的候选人击败压缩的隐形传态的基准,能够实现这一点的中等资源相比,VBK计划。此外,我们的量化的资源,从而不同的协议进行比较,在固定值的纠缠熵或平均能量的资源状态,带来了问题的任何优势,由于非高斯性的量子隐形传态的高斯态。
2014-05-28 physics.optics quant-ph
Improving entanglement of even entangled coherent states by a coherent superposition of photon subtraction and addition
通过对偶纠缠相干态(EECS)的各模进行光子减和光子加的局域相干叠加(ra^+ +ta),引入了一种新的纠缠量子态,并研究了纠缠特性.结果表明,相干叠加操作可以提高EECS的Shchukin-Vogel不可分性、纠缠度和量子隐形传态的平均保真度。在较小幅度范围内,相干叠加操作的改善效果优于单光子(a^+)和双光子(a^+ b^+)相加操作。
2014-11-20 quant-ph
GHZ versus W : Quantum Teleportation through Noisy Channels
当GHZ态和W态准备通过噪声信道进行两方量子隐形传态时,哪一个态的量子信息损失更少?我们通过解析求解Lindbald形式的主方程来解决这个问题,引入噪声信道使量子信道成为混合态。研究发现,问题的答案取决于噪声信道的类型。例如,如果噪声信道是($L_{2,x}$,$L_{3,x}$,$L_{4,x}$)型,其中$L's$表示Lindbald算子,则GHZ状态总是比W状态更鲁棒,即GHZ状态保留更多的量子信息。然而,在($L_{2,y}$、$L_{3,y}$、$L_{4,y}$)型通道中,情况完全相反。在($L_{2,z}$,$L_{3,z}$,$L_{4,z}$)型信道中,当噪声参数($κ$)较小时,W态比GHZ态具有更强的鲁棒性,而当$κ$较大时,GHZ态具有更强的鲁棒性。在各向同性噪声信道中,我们发现两个态保持了等量的量子信息。讨论了混合态量子信道的平均保真度与纠缠度之间的关系。
2008-06-13 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation, $U(2)$ invariant squeezing and non-Gaussian resource states
研究利用非高斯资源态进行相干态量子隐形传态,发现正交压缩的非经典性并非成功传态的必要条件,为利用其他非经典性提供了新途径。
2025-02-24 quant-ph
Increasing and decreasing entanglement characteristics for continuous variables by a local photon subtraction
研究了局域光子相减操作对非高斯纠缠态纠缠特性的影响。通过将单模非高斯态和真空态注入50:50分束器中,产生了非高斯纠缠态。我们把加光子相干态和奇相干态看作单模非高斯态。在小振幅范围内,对非高斯纠缠态进行局域光子相减操作,可以提高输出态的量子隐形传态性能和二阶Einstein-Podolsky-Rosen型关联,但降低了纠缠度.反直觉效应在振幅接近于零的情况下更为突出。
2013-05-27 quant-ph
Entanglement evaluation of non-Gaussian states generated by photon subtraction from squeezed states
研究了从纠缠压缩态中减去光子产生的非高斯混合态的纠缠度计算问题。我们使用的纠缠度量是负性和对数负性。这些措施拥有不寻常的属性是可计算的线性代数软件包,即使是高维量子系统。我们数值评估这些措施的非高斯混合态产生的光子减法与开/关光子探测器。的结果进行了比较的行为的某些操作措施,即隐形传态保真度和互信息的密集编码方案。结果发现,所有这些结果是相互一致的,在这个意义上说,每当看到的增强在业务措施,负性和对数负性也得到增强。
2006-02-22 quant-ph
Quantum Energy Teleportation versus Information Teleportation
该研究首次探讨了量子能量隐形传态(QET)与量子信息隐形传态(QIT)的联系,证明二者既相互独立又相互竞争,并在多体系统和纠缠qudits中确立了二者性能受纠缠资源约束的通用权衡界限。
2024-12-11 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Non-Gaussian entanglement distillation for continuous variables
纠缠蒸馏是长距离量子通信的重要组成部分。在连续变量下,高斯态在量子隐形传态、量子克隆和量子密码学中起着重要作用。然而,从高斯态的纠缠蒸馏尚未得到证明。这是困难的不去定理,说明没有高斯运算可以提取高斯状态。在这里,我们通过使用测量诱导的非高斯操作来演示高斯态的纠缠蒸馏,从而绕过了不通过定理的基本限制。我们观察到一个纠缠增益作为一个条件的本地扣除的结果,从一个双模高斯态的单光子或两个光子。此外,我们证实,双光子减法也改善高斯类纠缠所指定的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)相关。这种纠缠可以进一步应用于诸如高保真度量子隐形传态和无环隙贝尔测试等下游应用。
2009-07-13 quant-ph
Monogamy relation in multipartite continuous-variable quantum teleportation
量子隐形传态是一种非常重要的通信协议,在量子信息学中有着重要的应用。给定一个量子纠缠的资源,关键是要知道在多大程度上可以实现QT。这通常是根据输出保真度来评估的,输出保真度也可以被视为纠缠的操作度量。在多体通信的情况下,当每个通信者都拥有一部分$N$ -体纠缠态时,由于量子纠缠的单偶性,并非所有通信者对都能达到高保真度.在这里,我们研究如何出现这样的一夫一妻制的关系在多体连续变量(CV)的隐形传态,特别是使用高斯纠缠态。我们证明了一个严格的一夫一妻制关系,即发送者不能实现一个保真度高于最优克隆限制与一个以上的接收器。虽然这看起来很自然,由于不可克隆定理,严格的一夫一妻制关系仍然成立,即使发送者被允许单独操纵简化状态与每个接收者合作,以提高保真度。本地操作进一步扩展到非高斯操作,如光子减法和加法,我们证明了高斯克隆界不能被超过一对通信。此外,我们研究了一夫一妻关系的量子隐形传态能力的定量形式,我们证明了一个忠实的一夫一妻不等式不存在。
2016-12-19 quant-ph
Performance optimization of continuous variable quantum teleportation with generalized photon-varying non-Gaussian operations
本研究构建多模态光子可变非高斯操作框架,提出适用于任意隐形传态输入态的性能指标,经评估发现近似特定形式的操作组合对量子隐形传态性能提升效果最佳,为相关实际应用提供参考。
2024-02-05 quant-ph
Continuous variable quantum teleportation in a dissipative environment: Comparison of non-Gaussian operations before and after noisy channel
本文研究了连续变量量子隐形传态中,在噪声信道前后执行非高斯操作(光子减除、添加、催化)的相对优势,发现最优策略取决于操作类型、初始压缩和信道参数,可用于提升耗散环境中的量子信息处理效率。
2023-01-12 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
Continuous variable quantum teleportation using photon subtracted and photon added two mode squeezed coherent state
本文研究光子减除和增补的双模压缩相干态作为连续变量量子隐形传态资源,推导Wigner特征函数并计算保真度,发现对称光子减除在广泛压缩范围提升性能,而增补操作作用有限。
2024-07-08 quant-ph
Path superposition activating perfect quantum teleportation ability for separable states
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本文证明,通过路径叠加,即使共享可分离态(包括纯乘积态),也能以1/4概率实现单位保真度的量子隐形传态,而因果序叠加则无此优势,并揭示控制量子比特的量子相干性是必要且充分的。
2026-06-15 quant-ph
Bidirectional quantum teleportation is a fundamental protocol for exchanging quantum information between two parties. Specifically, the two individuals make use of a shared resource state as well as local operations and classical communication (LOCC) to swap quantum states. In this work, we concisely highlight the contributions of our companion paper [Siddiqui and Wilde, arXiv:2010.07905]. We develop two different ways of quantifying the error of nonideal bidirectional teleportation by means of the normalized diamond distance and the channel infidelity. We then establish that the values given …
2022-10-19 quant-ph
Quantum Teleportation with a Class of Non-Gaussian Entangled Resources
本文研究无源分束器结合压缩与光子加减操作生成的非高斯纠缠资源,发现EPR关联并非量子隐形传态的必要或充分条件,而双模正交压缩一般是必要条件。
2018-05-10 quant-ph
Enhanced multipartite quantum correlations by non-Gaussian operations
我们研究了条件光子操作如何影响多体量子关联,特别是非局域性和纠缠,连续变量GHZ状态。我们发现,违反Mermin-Klyshko不等式揭示的多体非局域性可以更强的光子减法应用于每个模式的原始GHZ状态,特别是在弱压缩制度。此外,应用于本地模式的光子也证明了在很宽的参数范围内提高多体非局域性的程度。我们进一步研究了光子操作对多体纠缠度的影响,包括高斯纠缠度、隐形传态网络的保真度和正交关联。我们发现,在实际的压缩状态下,光子相减增强了两个模式的纠缠特性,而光子相加没有改善。
2013-09-09 quant-ph
Transversality versus Universality for Additive Quantum Codes
某些量子码允许对编码数据执行逻辑运算,使得可以校正由故障门引入的大量错误。一类重要的此类操作是{ \em transverse},在每个码块中的对应量子位之间按位作用,从而允许仔细限制错误传播。如果任何量子操作可以使用一组这样的门来实现,则该集合将是{ \em universal};具有这种通用的横向门集合的代码已经被广泛期望用于高效的容错量子计算。研究了GF(4)-可加量子码的结构,证明了这类码不存在泛的横向逻辑运算集。这一结果有力地支持了这样的想法,即额外的原始操作,例如基于量子隐形传态,是必要的,以实现通用的容错计算的加性码。
2007-09-11 quant-ph
Picture Invariance in Quantum Optics
澄清了量子光学中关于相干态(CS)与数态(NS)图像的争论。NS图像等同于CS图像,只要激光场中的相位$ϕ$是随机分布的,正如Mølmer所论证的[ \pra { \bf 55},3195(1997)]。然而,鲁道夫和桑德斯的主张[物理学Rev. Lett。{ \bf 87},077903(2001)]有几个缺口。首先,他们做了一个假设,这个假设在计算双模压缩态的密度算符时不一定是正确的。在不违背相位随机分布假设的情况下,我们证明了在密度算符中存在纠缠。此外,利用图像不变性的概念,我们认为这不是说量子隐形传态的标准不满足。我们讨论的CS与NS图片上的日心与地心图片的争议之间的类比。
2008-08-12 quant-ph
Decoherence Mitigation with Local NOT Gates in Multipartite Systems
Qdit Labs Pvt. Ltd.(Qdit Labs有限公司);Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Poornaprajna Institute of Scientific Research(普尔纳普拉贾科学研究学院);University of Calgary(卡尔加里大学)
研究2-3-4量子比特贝尔态和GHZ态在幅值阻尼通道中的纠缠动力学,通过真多体纯度(GMC)和最优量子 teleportation 保真度评估其用途,发现局部NOT操作能有效将退相干导致的纠缠突然死亡转化为渐进衰减。
2026-04-26 quant-ph
Fully-connected three-mode squeezed vacuum: Gaussian entanglement, steering, and collective photon subtraction
Center for Quantum Science and Technology, Jiangxi Normal University(江西师范大学量子科学与技术中心)
研究全连接三模压缩真空态,利用有序积内积分技术推导相关形式与矩阵。分析其纠缠、导引特性及光子减法情况,区分成对和集体非经典资源,阐明完全图拓扑操作作用,如对称耦合下的纠缠见证、导引特性及光子减法的不同结果。
2026-07-21 quant-ph
We introduce photonic architectures for universal quantum computation. The first step is to produce a resource state which is a superposition of the first four Fock states with a probability $\geq 10^{-2}$, an increase by a factor of $10^4$ over standard sequential photon-subtraction techniques. The resource state is produced with near-perfect fidelity from a quantum gadget that uses displaced squeezed vacuum states, interferometers and photon-number resolving detectors. The parameters of this gadget are trained using machine learning algorithms for variational circuits. We discuss in detail v…
2019-09-05 physics.optics quant-ph
Fundamental limitations to key distillation from Gaussian states with Gaussian operations
本文证明高斯操作下高斯态密钥提取受 Rényi-2 高斯形成纠缠约束,揭示其与任意操作的密钥率差距,并证明该量与高斯内禀纠缠相等。
2023-09-30 cs.IT math-ph math.IT