Quantum circuit optimization for arbitrary high-dimensional bipartite quantum computation
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学)
本文提出一种构造通用quNit-quMit门量子电路的合成方案,利用受控增量门和本地门实现高维量子计算,证明其为通用门集,并给出最优上界。
2026-04-13 quant-ph
Optimal measurement strategies for the trine states with arbitrary prior probabilities
我们研究了任意先验概率条件下三重态系综的最优测量策略。我们的方法生成的最小可实现的错误概率,也是最大的信心策略。虽然各种情况下的对称性已被考虑和解决方案的技术在文献中提出,据我们所知,这只是第二个这样的封闭形式,分析,任意事先,例子可用于最小误差品质因数后,最简单的和众所周知的两个国家的例子。
2018-03-09 quant-ph
Arbitrary Measurement on Any Real-valued Probability Amplitude in Any Quantum System
如何在不测量任何其他量子态的几率幅的情况下,在一般的单体或多体量子系统中得到任意实值的几率幅?如何在给定误差较小的情况下,以确定性多项式时间的复杂度实现任意实值概率幅?本文提出了一种基于二分搜索思想的量子测量方案来解决这些问题。首先,设计了单比特量子态的指数加速测量算法。然后,将该测量算法推广到一般多体量子系统和特殊多体量子系统中的量子态。理论分析证明,该量子测量方案具有测量可分离和加速指数的双重优点,在量子信息处理中具有良好的性能。
2020-08-31 quant-ph
Measurement-device-independent randomness generation with arbitrary quantum states
量子系统的测量可以用来生成经典数据,这些数据对于每个观察者来说都是真正不可预测的。然而,这种真正的随机性需要与由于对设备的无知或缺乏控制而导致的随机性区分开来。我们分析的随机性增益的测量设备无关的设置,包括一个良好的特性的源的量子态和一个完全uncharacterized和不可信的检测器。我们的框架概括了以前的计划,任意输入状态和任意测量可以进行分析。我们的方法是用来建议简单和现实的实现,产生高的随机性产生率超过一个随机位每量子位足够的质量检测器。
2017-03-09 quant-ph
BHT-QAOA: Generalizing Quantum Approximate Optimization Algorithm to Solve Arbitrary Boolean Problems as Hamiltonians
本研究提出BHT-QAOA方法,将经典布尔问题经预言机转换为QAOA哈密顿量求解,大幅缩减量子电路资源,经IBM量子计算机等验证有效,为混合量子领域的工程应用提供新路径。
2024-07-09 quant-ph
Continuous Variable Quantum Key Distribution with Single Quadrature Measurement at Arbitrary Reference Frame
针对高斯调制相干态协议的连续变量量子密钥分发,提出无需正交切换的零差检测简化测量方案,参考系可任意且兼容热漂移,无需Bob端相位调制器,对实际系统更有利。
2025-11-12 quant-ph
Arbitrary state preparation of a mechanical resonator via controlled pulse shaping and projective measurement in a qubit-resonator interaction
我们介绍了一个协议,能够产生一个通用的测量操作的机械谐振器。该技术需要量子位-谐振器相互作用,并使用相干脉冲来驱动量子位跃迁。随后是量子比特能量的投影测量,将谐振器限制在取决于脉冲形状的状态。选择用于相干驱动的脉冲形状的自由度使得能够实现任意的基于位置的测量算子。使用这个测量算子,我们概述了一个两脉冲协议,概率生成一个纯机械状态与所需的波函数,与近单位保真度的可实现的参数。
2018-08-16 quant-ph
Proposal for Direct, Local Measurement of Entanglement for Pure Bipartite Systems of Arbitrary Dimension
基于复合系统的纠缠度与子系统纯度之间的互补关系,提出了一种简单的测量纠缠度的方法。该方法可应用于任意维数的纯态二分系统。它只需要单量子点旋转和直接的概率测量的子系统之一,因此可以很容易地实现实验使用线性光学设备。
2008-12-18 quant-ph
Weak Measurements with Arbitrary Pointer States
导出了弱测量下指针态有效的精确条件。结果表明,弱测量可以用任何概率流密度为零的指针态进行。这个条件被发现为弱测量的noncommuting可观的和$c$ -数可观的。此外,指针和对象之间的交互必须足够弱。指针状态的纯度没有限制。例如,热指针状态是完全有效的。
2004-02-05 quant-ph
Experimental test of an entropic measurement uncertainty relation for arbitrary qubit observables
用中子自旋1/2量子比特实验验证了一个紧密的信息理论测量不确定度关系。通过条件香农熵定义了与观测量测量相关的噪声,并证明了两个任意自旋观测量的噪声之间的权衡关系。这种权衡的最佳界限是实验获得的各种非对易自旋可观测量。对于这些可观测量中的一些,这个下限可以通过投影测量来达到,但是我们观察到,在其他情况下,折衷仅通过一般量子测量来饱和(即,正算子值测量),如理论上预测的。
2019-02-05 quant-ph
An arbitrary two-particle high-dimensional Bell state measurement by auxiliary entanglement
贝尔态测量在量子信息中起着至关重要的作用。量子比特Bell态的BSM研究很多,但如何实现高维Bell态测量(HDBSM)还没有明确的解决方案。本文提出了一种利用辅助纠缠实现任意高维两粒子Bell态测量的方案。该方案利用不同自由度的最大纠缠态作为辅助态,通过不同自由度的Bell测量实现HDBSM。给出了三维和四维Bell态的详细HDBSM方案,以及任意高维Bell态的一般公式。设计了三维边界扫描法的实验方案,给出了任意维边界扫描法的实验方法。该方法可以促进高维量子信息的研究。
2019-01-08 quant-ph
Experimental Realization of Sequential Weak Measurements of Arbitrary Non-commuting Pauli Observables
非对易可观测量的序贯弱测量不仅在量子测量中具有重要意义,而且在许多应用中也显示出潜力。然而,以前报道的方法,只能实现有限的顺序弱测量实验。在这封信中,我们提出了实现顺序测量的任意可观测量和实验证明的第一次使用真正的单光子测量的顺序弱值的三个非对易泡利可观。这些结果不仅有助于加深我们对量子测量的理解,如检验量子上下文性、宏观实在性和测不准关系等,而且在实现反事实计算、直接过程层析成像、密度矩阵的直接测量和无界随机性证明等方面有着广泛的应用.
2018-05-06 quant-ph
Reversible quantum measurement with arbitrary spins
我们提出了一种利用自旋j探针通过伊辛相互作用对任意自旋s系统进行物理可逆的量子测量。在自旋为1/2的系统(s=1/2)的情况下,我们明确地构建了一个反向测量和评估的保真度方面的可逆性的程度。当探针具有高自旋(j>1/2)时,测量状态的恢复是显著的,因为在可逆测量和反向测量期间保真度急剧变化。我们还证明了自旋为1/2的系统的反向测量方案可以作为实验上可行的高自旋系统(s>1/2)的近似反向测量方案。如果相互作用足够弱,反向测量几乎可以确定地恢复猫态,尽管有很大的保真度变化。
2006-05-22 quant-ph
Self-testing of multipartite GHZ states of arbitrary local dimension with arbitrary number of measurements per party
设备无关认证方案近年来受到了广泛的关注,不仅因为它们在量子信息任务中的应用,而且因为它们对量子理论基础的影响。最强形式的设备独立认证,称为自测试,通常需要特定的量子态和测量最大限度地违反贝尔不等式。在这项工作中,使用最近在[S. Sarkar等人,npj Quantum Inf.7,151(2021)],我们提供了第一个用于任意局部维度的多体Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态的自测试方案,其不依赖于量子比特状态的自测试结果,并且利用了每方两次测量的最小数量。这使得我们的结果有趣的设备无关的认证方法的实际实施而言。我们的自检验语句依赖于最近在[R. Augusiak等人,New J. Phys. 21,113001(2019)]。
2021-12-20 quant-ph
Constant-Depth Quantum Circuits for Arbitrary Quantum State Preparation via Measurement and Feedback
针对量子电路深度受相干时间和操作误差限制的问题,该研究提出基于测量与反馈的框架,实现任意量子态的恒定深度制备,打破线性深度下界,为通用量子电路压缩提供新路径。
2025-03-20 quant-ph
Optimal violation of Leggett-Garg inequality for arbitrary spin and emergence of classicality through unsharp measurement
我们考虑具有任意自旋的粒子的时间关联。我们表明,Leggett-Garg不等式可以最大限度地违反自旋的值无关,从而改善了早期的结果由Kofler和Brukner [物理。\textbf{99},180403(2007)]。我们的证明是通过一个适当的采用测量方案,以前已被用于研究在一个系统中的空间相关性与任意自旋。接下来,我们考虑广义或unsharp测量作为一种方法,粗粒化的定量方式,并显示,经典出现低于精确值的锐度参数。Leggett-Garg不等式的满足被证明是宏观实在论的充分必要条件。
2015-09-26 quant-ph
Quantum circuit optimization for unitary operators over non-adjacent qudits
在量子计算机设计体系结构的一般背景下,本文的目的是提供一个通用的策略,以获得一个块矩阵表示的量子门应用于量子比特放置在任意位置上的任意维的输入状态。该模型也被扩展到量子计算的框架与qudits。提供了在量子计算逻辑的上下文中的应用。
2017-11-27 quant-ph
Parity Quantum Optimization: Compiler
我们引入宇称量子优化的目的是解决由任意$k$体相互作用和侧条件使用平面量子芯片架构的优化问题。该方法利用超图的广义闭圈,对具有任意$k$ -体项的问题图进行分解。硬约束形式的优化问题的边条件可以被包括为包含边条件中涉及的项的开循环。因此,广义奇偶映射避免了将优化问题转化为二次无约束二进制优化问题(QUBO)的需要,并允许在正方形格上直接编码高阶约束二进制优化问题(HCBO)和门的完全并行化。
2023-03-08 quant-ph
Test of nonlocality for a continuos-variable state based on arbitrary number of measurement outcomes
我们提出了一个方案来测试任意数量的测量结果纠缠连续变量态的贝尔不等式。Bell关联函数可以表示为具有复杂序参量的相空间准概率函数,它可以通过局部CV-量子比特相互作用直接实验确定,也可以通过层析重建间接实验确定.我们表明,连续变量系统可以给这些贝尔不等式比开发的两个结果的可观的更强的侵犯。因此,在保持相空间方法的可行性的同时,我们的方案提高了其效率。
2006-09-11 quant-ph
Projective measurement onto arbitrary superposition of coherent state bases
量子力学的一个特殊性质是宏观上不同的态可以叠加。在光学系统中,这通过相干态(SCS)的叠加(即经典态的叠加)来突出。最近,这种高度非平凡的量子态及其变体已被实验证实。在这里,我们证明了量子测量中相干态的叠加,这也是量子力学中的一个关键概念。更准确地说,我们提出并实现了投影测量的光学系统中的SCS基地的任意叠加。测量算子的实验重建一种新的量子探测器层析成像协议。我们的设备是通过结合位移操作和光子计数,完善的技术,从而在各种光学量子信息处理应用的影响。
2018-02-15 quant-ph
Measurement-induced nonlocality in arbitrary dimensions in terms of the inverse approximate joint diagonalization
在这里,我们专注于测量引起的非局域性,并提出了一个重新定义的偏斜信息受到一个破碎的观察。结果表明,该量具有明显的运算意义,能解决测量诱导非局域性的非压缩性,对许多量子态都有解析表达式。最重要的是,本文提出了一种逆近似联合对角化算法,由于其简单、高效、稳定和状态无关性,可以为任何量子态提供近似的解析表达式,这对物理学的其他方面也有启发意义。
2019-03-18 quant-ph
Measurement of arbitrary two-photon entanglement state with the photonic Faraday rotation
提出了一种利用光子法拉第旋转测量任意双光子纯纠缠态纠缠度的有效方案。在该协议中,光子纠缠态的纠缠度可以转化为拾取奇宇称光子态的总成功概率。为了完成测量任务,我们需要一些辅助的三能级原子,它们被囚禁在低质量的腔中。我们的协议可以很好地实现在现有的实验条件下。此外,在实际的非完美原子态探测和光子法拉第旋转条件下,我们的协议也能很好地工作。基于这些特点,我们的协议可能是有用的,在当前的量子信息处理。
2014-02-05 quant-ph
Statistics of continuous weak quantum measurement of an arbitrary quantum system with multiple detectors
本文建立了一个描述连续量子测量和测量结果统计的一般理论框架。该框架涉及的测量的任意量子系统的任意数量的检测器下的即时检测器反应和白噪声源的现实假设。我们参加了各种方法来证明他们的等价性的问题。这些方法包括伪密度矩阵的全计数统计(FCS)演化方程a、积分输出空间中密度矩阵的漂移扩散方程和离散随机更新。我们提供的基础方程的推导,从微观方法的基础上充分计数统计方法,基于Lindblad建设的唯象方法,和相互作用与辅助量子系统代表的探测器。我们建立了保证测量结果的明确解释和密度矩阵的正性的唯象性和噪声的必要条件。我们的结果可以很容易地扩展到描述各种量子反馈方案的操纵决策是基于检测器输出的值。
2018-04-20 quant-ph
A Compass on the Quantum State Sphere: The Hopf Ansatz for Arbitrary Pure-State Optimization
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
研究任意量子态矢量优化问题,提出霍普夫假设这一二叉树电路方法。该方法能提供坐标、距离信息等,用于态制备与逆映射。在确定性实态基准测试中表现良好,将通用态制备转变为可导航的任意纯态优化框架。
2026-10-20 quant-ph
Robust certification of arbitrary outcome quantum measurements from temporal correlations
从未知提供商接收的量子设备的认证是在将设备用于任何信息处理任务之前的主要要求。在这里,我们建立了一个协议,用于认证的一个特定的一组$d$ -结果量子测量(与$d$是任意的),在一个设置,包括一个准备,然后按顺序进行两次测量。我们提出了一组时间不等式有关不同的$d$涉及关联函数对应于连续的测量结果,不满足量子设备。利用这些不等式的量子违反,我们证明了特定的$d$ -结果量子测量在一些最小的假设下,可以在实验中有效地满足。我们的认证协议既不需要纠缠,也不需要任何关于所考虑系统的维度的先验知识。我们进一步表明,我们的协议是强大的对实际的非理想实现。最后,作为我们的协议的一个分支,我们提出了一个方案,真正的量子随机性的安全认证。
2022-05-18 quant-ph
Device independent witness of arbitrary dimensional quantum systems employing binary outcome measurements
设备无关维见证(DW)是一种显着的方式来测试的尺寸的量子系统在一个测量和测量的情况下施加最小的假设的内部特征的设备。然而,随着维数的增加,实现数据仓库的主要障碍出现了由于许多结果量子测量的要求。在这篇文章中,我们提出了一个新的变种广泛研究的通信任务(随机访问码),并采取其平均收益的DW。所提出的DW适用于任意大的量子系统,只采用二进制结果测量。
2019-01-04 quant-ph
Quantum adiabatic elimination at arbitrary order for photon number measurement
绝热消去是一种基于时间尺度分离的微扰模型降阶技术,常用于简化复合量子系统的描述。我们在这里分析了一个量子实验,其中微扰展开可以进行到任意阶,使得:(i)我们可以最终以量子形式制定精确的简化模型;(ii)由于该系列为越来越大的参数值提供了准确性,我们可以放弃时标分离的任何条件,从而分析实际实验表现最好的中间状态;(iii)我们可以澄清一些规范自由度在这种模型简化技术中的作用。
2020-01-08 quant-ph
Quantum Key Distribution with Mismatched Measurements over Arbitrary Channels
在本文中,我们推导出不同的量子密钥分发协议的密钥速率表达式。我们的密钥速率方程利用多个信道统计数据,包括从不匹配的测量基础收集的统计数据,即,当Alice和Bob选择不相容的基时。特别地,我们将考虑扩展B 92和双向半量子协议。对于这两个协议,我们证明了它们对噪声的容忍度比以前认为的要高-事实上,我们将证明半量子协议实际上可以容忍与完全量子BB84协议相同的噪声水平。在此过程中,我们还将考虑各种量子信道的最佳QKD协议。最后,本文导出的密钥速率表达式适用于任意的、不一定对称的量子信道。
2017-06-14 quant-ph
Arbitrary multimode Gaussian operations on mechanical cluster states
我们考虑由一个驱动腔模与一组机械谐振器相互作用组成的光-机电量子系统。已经提出,后者可以在任意簇状态中初始化,包括用于基于测量的量子计算(MBQC)的通用资源状态。我们表明,尽管在此设置的机械谐振器的直接测量的不可用性,计算仍然可以进行到一个很高的精度。特别是,通过将机械谐振器适当地耦合到腔场并连续监测后者的泄漏,可以间接地实现任意高斯MBQC所需的测量。我们提供了一个彻底的理论分析,通过间接测量获得的性能,比较它们与直接测量时可以实现的。我们表明,在目前的实验能力范围内,高水平的保真度是可以达到的参数制度。
2017-09-12 quant-ph
Characterization of arbitrary-order correlations in quantum baths by weak measurement
涨落关联是量子多体系统动力学和热力学背后的驱动力。对于嵌入量子浴中的量子比特来说,浴中的相关性是理解和对抗退相干的关键--退相干是量子信息技术中的一个关键问题。然而,目前还没有系统的方法来描述量子浴中超过二阶或高斯近似的多体关联。在这里,我们提出了一个计划,在量子浴中的相关性,以任意顺序的特征。该方案通过中心系统的投影测量来对浴槽进行弱测量。浴关联,包括“经典”和“量子”的部分,可以从测量输出的相关性重建。在量子浴中的多体关联的充分表征的可能性形成的基础上,优化量子控制对退相干在现实环境中,为研究浴的量子特性,和量子传感的相关集群在量子浴。
2019-02-10 quant-ph
Optimizing for an arbitrary perfect entangler: I. Functionals
最优控制理论是提高量子信息任务品质因数的有力工具。通过数值优化找到任何最优控制问题的解关键取决于优化泛函的选择。在这里,我们推导出一个泛函,它针对的是一整套两量子比特完美纠缠子,这些纠缠子是能够从一些初始产物状态中创建最大纠缠态的门。泛函依赖于容易计算的局部不变量,并且唯一地确定门何时演化为完美纠缠。如果双量子位动力学允许实现多个完美纠缠,则使用我们的泛函进行优化是最有用的。我们讨论了一个通用的哈密顿对应于当前感兴趣的几个量子信息平台的完美纠缠的可达集。
2014-12-23 quant-ph
Mutually unbiased measurements with arbitrary purity
互无偏测量是互无偏基的推广,其中测量算子不需要是秩一投影器。在$d$维空间中,测量元素的纯度范围从对应于最大混合状态的测量算子的$1/d$到秩1投影仪的$1$。在这方面的贡献,我们提供了一个类的MUM,涵盖了整个范围的纯度。类似于MUB,其中对应于相同测量的不同结果的运算符相互交换,我们的MUM类在每个测量中具有这种兼容性。这使得所提供的类更类似于MUB,因此它们与MUB之间的主要区别是由于测量操作符的纯度。这些MUM的谱提供了一种方法来构造一类$d$维正交矩阵,使相等分量的向量不变。基于这一性质,我们利用基于最大熵原理的纠缠见证,研究了纯度在检测二体态纠缠中的作用。
2021-11-28 quant-ph
Mermin and Svetlichny inequalities for non-projective measurement observables
给出了任意三比特态违反Mermin和Svetlichny不等式的充要条件.早些时候,已经进行了几次尝试来找到这样的标准,然而,这些现存的标准对于大多数情况来说既不严格,也不完全通用。我们推广了Mermin和Svetlichny不等式的现有准则,这些准则对局部投影测量观测量以及任意观测量都是有效的。我们得到了Mermin和Svetlichny算子的最大可达界,其中对于任意三个量子比特状态具有无偏测量观测值,对于具有最大混合边缘的三个量子比特状态具有任意观测值。我们发现,对于一定范围内的测量强度,它是可能违反Mermin和Svetlichny不等式,只有有偏见的测量可观。给出了六种可能的Mermin不等式和Svetlichny不等式中任意一种不等式被违反的充要条件。
2022-11-14 quant-ph
Arbitrary Measurement dependence in tripartite non-locality
局部确定性模型进行贝尔检验需要假设测量独立性。这样一个模型违反了贝尔不等式,这意味着这个假设必须放松。在何种程度上的假设需要放松,以实现违反一些二分贝尔不等式,最近已调查[物理。105,250404(2010),Phys. Rev. A 99,012121(2019)]。在这项工作中,我们研究了所需的最小程度的放松,以模拟违反各种著名的三方贝尔不等式,并打开松弛的可能性,在多方的情况下。局部确定性模型也被提供来实现这些贝尔不等式的违反。
2021-07-26 quant-ph
Symmetric Informationally Complete Measurements of Arbitrary Rank
SIC-POVMs:秩1对称信息完备正算子值测度,一直是人们研究的热点。在本文中,我们讨论了更大的一类POVM是对称的,信息完全,但不一定秩1。这类POVM有一些独立的兴趣。特别是它包括一个POVM是密切相关的离散维格纳函数。然而,这是有趣的,主要是因为它投下的光的问题,构造秩1对称信息完全POVM。在这方面,我们推导出一个极值条件的替代Renes等人。
2006-11-27 quant-ph
Flux Qubit Readout in the Persistent Current Basis at arbitrary Bias Points
常见的通量量子位读出方案是量子位主导的,这意味着它们在量子位的能量本征基中测量。对于不同的应用,需要在不同于能量本征基的基中进行测量。在这里,我们提出了一个间接的测量协议,这是检测器为主,而不是量子比特为主,产生一个投影测量的持续电流的基础上,任意偏置点。我们表明,与我们的设置,它是可能的,在持续电流的基础上,在所有的磁通偏置点的量子非爆破测量(QND)的结晶度达到几乎100%。
2020-01-23 quant-ph
Optimizing for an arbitrary Schrödinger cat state
本文推导了优化任意猫态的函数,并应用于克尔非线性及Jaynes-Cummings模型,识别控制策略,确定量子速度极限,并扩展到开放系统,展示了最优控制在量子技术中的潜力。
2023-06-29 quant-ph
Direct method for measuring and witnessing quantum entanglement of arbitrary two-qubit states through Hong-Ou-Mandel interference
我们描述了一种直接的方法,用于实验确定任意两个量子比特状态的负性,对两个量子比特系统的多个副本进行了11次测量。我们的方法是基于实验上可访问的单重投影序列上进行多达四个量子位对。特别是,我们的方法允许应用程序的Peres-Horodecki可分性标准的任意两个量子比特的状态。我们明确地表明,测量纠缠的负性需要三个测量比检测两个量子比特纠缠。所报道的最小干涉测量集提供了一个完整的描述的两体量子纠缠的双光子干涉。这个集合小于执行任意两量子比特系统的完整量子态层析成像所需的15个测量的集合。最后,我们证明了9个Makhlin的不变量,需要表达的负面可以通过执行13个多拷贝投影测量。我们证明,这些不变量都是一个有用的理论概念,设计专门的量子干涉仪和线性光学的框架内,他们的直接测量不需要执行完整的量子态层析成像。
2017-03-02 quant-ph
Optimal quantum tomography for states, measurements, and transformations
我们提出了第一个完整的优化的量子层析成像,状态,POVM,和各种类别的变换,为任意先验系综和任意表示,给出相应的可行的实验方案。
2008-06-06 quant-ph
Efficient and economic five-party quantum state sharing of an arbitrary m-qubit state
利用$2m$三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和三粒子GHZ态测量,提出了一种有效且经济的五方量子态共享任意m量子比特态的方案.与其他方案相比,该方案只采用三粒子GHZ态和三粒子联合测量,而不采用五粒子纠缠和五粒子联合测量,因而更为方便。此外,即使不诚实代理的数量多于一个,该对称方案在原则上也是安全的。其总效率接近最大值。
2010-05-01 quant-ph
Teleportation of an arbitrary multipartite state via photonic Faraday rotation
我们提出了一个实用的方案,确定性隐形传送任意多体状态,无论是产品或纠缠,利用法拉第旋转的光子偏振。我们的方案基于单光子脉冲与腔场的输入输出过程,工作在低Q腔中,只涉及原子的虚激发,对腔场衰减和原子的自发发射都不敏感。此外,Bell态测量是通过法拉第旋转加乘积态测量来实现的,这大大降低了用CNOT操作实现Bell态测量的实验难度。
2010-04-14 quant-ph
Measurement-Guided State Refinement for Shallow Feedback-Based Quantum Optimization Algorithm
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade de Campinas(坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所);São Paulo State University (UNESP), School of Sciences(圣保罗州立大学理学院);QuaTI – Quantum Technology & Information(QuaTI量子技术与信息研究所);Hospital Israelita Albert Einstein(阿尔伯特·爱因斯坦以色列医院)
本研究提出基于测量的态细化方法,通过利用测量结果优化初始化,提升浅层反馈量子优化算法在NISQ设备上的性能。
2026-02-23 quant-ph
Measurement-Based Entanglement Distillation and Constant-Rate Quantum Repeaters over Arbitrary Distances
提出可利用任意稳定子码的基于测量的纠缠纯化与量子中继协议,并以 QLDPC 码实现任意距离恒定产率 Bell 态分发及容错阈值。
2025-09-28 quant-ph
On witnessing arbitrary bipartite entanglement in a measurement device independent way
实验检测给定两体系统任意态的纠缠对于探索量子信息的许多领域是至关重要的。但是,如果认为态的制备过程是忠实的,则这种检测应该以与设备无关的方式进行,以避免将可分离态检测为纠缠态。最近开发的以独立于测量设备的方式检测二分纠缠的方案[Phys. Rev. Lett { \bf 110},060405(2013)]确实需要关于状态的信息。在这里,通过使用Auguisiak et al.的两量子比特态的通用纠缠见证方案[Phys.Rev.A { \bf 77},030301(2008)],我们以测量设备无关的方式提供了一种两量子比特态的通用检测方案。我们提供了一套通用的证人运营商检测NPT-ness(负下部分转置)的状态在测量设备无关的方式。我们猜想对于PPT(positive under partial transpose)纠缠态,不存在这样一个普适的纠缠见证.我们还分析了一些实验方案的鲁棒性,这些实验方案在输入(来自裁判)以及参考文献[Phys. Rev. Lett { \bf 110},060405(2013)]中设想的测量算子中的噪声的影响下,以独立于测量设备的方式检测纠缠。
2017-01-11 quant-ph
Measurement-induced nonlocality for an arbitrary bipartite state
测量引起的非定域性是由Luo和Fu引入的非定域性的测量[Phys. Rev. Lett \textbf{106},120401(2011)]。本文研究了任意$m\times n$维二分密度矩阵$ρ$的测量诱导非定域性(MIN)的计算问题,其中约化密度矩阵之一$ρ^{a}$是退化的(非退化的情况在前面的参考文献中已经解释过).一般地,假设$ρ^{a}$具有维数为$m_{i} (m_{i} \leq m, i=1, 2, ..., d)$的$d$退化子空间。根据$ρ^{a}$的简并性,如果我们在适当的基上展开$ρ$,则对于一个$m\times n$维状态$ρ$的MIN的计算,退化为在状态$ρ$的$m_{i}\times n$维子空间中寻找MIN.这种方法可以减少计算MIN的计算量,而且对于任意的$m\times n$态$ρ$,对于$m_{i}\leq 2$,我们的方法可以得到MIN的精确值,并且我们还得到了MIN的一个上界,它改进了上述文献中的结果.最后,我们详细解释了$3\times n$维态的最小值的计算。
2011-10-16 quant-ph
Parameterizing density operators with arbitrary symmetries to gain advantage in quantum state estimation
在这项工作中,我们将展示如何参数化一个密度矩阵,具有任意对称性,已知的生成元的李代数(如果对称群是一个连通李群)或其基础组(如果它是有限的)的生成元。这允许将MaxEnt和MaxLik估计技术作为凸优化问题,其中所涉及的函数的参数数量大幅减少。这意味着,除了由于在减小的空间中执行优化的事实而产生的计算优势之外,还可以减少良好估计密度矩阵所需的实验数据量。此外,我们进行了数值实验,并将这些参数化应用于不同对称性态的量子态估计。
2022-08-13 quant-ph
Testing the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality using observables with arbitrary spectrum
Clauser-Horne-Shimony和Holt不等式适用于在局部现实主义假设下对物理系统进行具有二元结果的测量。在量子领域测试这种不等式通常涉及测量两个值的量子观测值或预先定义一个上下文相关的装箱程序。在这里,我们建立了条件,以测试Clauser-Horne-Shimony和霍尔特不等式使用任何量子观察。我们的结果适用于观察到的任意频谱和不需要先验知识的基础希尔伯特空间的尺寸。最后,我们证明了建议的一般测量策略,可以被看作是积极的运营商值的测量系统上进行,使用的形式主义的模块化变量的横向自由度的单光子。
2015-04-27 quant-ph
Swarm optimization for adaptive phase measurements with low visibility
自适应反馈通常为光学相位测量提供最大的精度。氮空位中心技术的新进展已经通过单独的自旋测量实现了磁力测量,这类似于光学相位测量,但能见度低。自适应测量,以前工作良好的高可见度光学干涉仪故障,并给出氮空位中心测量结果不佳。我们使用先进的搜索技术的基础上群体优化设计更好的自适应测量,可以提供更高的测量精度与低能见度的干涉测量,在氮空位中心磁力测量的应用。
2013-11-13 quant-ph
Efficient verification of arbitrary entangled states with homogeneous local measurements
针对任意纠缠态验证协议设计的开放问题,提出基于齐次选择无关测量协议的系统性QSV策略,经典型纠缠态验证效果更优,且可拓展至纠缠见证、参数估计等任务。
2023-06-14 quant-ph
Quantum state sharing of an arbitrary two-qubit state with two-photon entanglements and Bell-state measurements
利用Bell态测量和局域幺正操作,提出了两种基于纠缠交换的任意两比特态共享方案。一种是基于预先共享4个EPR对的量子信道。另一种是基于环形拓扑结构,即,每个用户与他的相邻用户共享EPR对。前者的优点是代理之间量子信道的构建由发送方Alice控制,这将提高方案的安全性。当代理数量较多时,循环方案大大减少了量子资源。这两种方案都具有高效率的特点,因为几乎所有的实例都可以用来分裂量子信息。与现有的方案相比,它们在应用上更方便,因为它们只需要两个量子比特的纠缠和两个量子比特的联合测量就可以共享任意的两个量子比特的状态。
2006-08-16 quant-ph
Experimental Determination of Entanglement for Arbitrary Pure States
本文提出了一种实验上确定任意多体纯态局域观测量期望值的方法。在双量子比特系统的实验中,我们采用了对一个态的两个拷贝进行联合测量的方法[S。P. Walborn et al. Nature(London)440,20(2006)],对于任意维的多体系统,我们在每次测量中只需要一个状态的副本,避免了准备孪生状态或状态的不完美副本。
2009-09-26 quant-ph
Optimization of entanglement harvesting with arbitrary temporal profiles: the limit of second order perturbation theory
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺登塔,皇家理工学院与斯德哥尔摩大学);Department of Physics, Stockholm University(斯德哥尔摩大学物理系)
研究了两个局部探测器耦合到真实标量量子场真空的纠缠提取协议,利用Hermite展开高效计算模糊场传播子,将探测器间的负性转化为矩阵乘积,并在不同信号条件下优化协议,显著提升纠缠提取效率,超越二级微扰理论范围。
2026-10-30 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum measurement optimization by decomposition of measurements into extremals
利用正算子值测量的凸结构和量子精密测量中的几个量,如量子费舍尔信息或量子范树信息,我们提出了一种有效的数值方法来找到量子力学允许的最佳策略来估计参数。这种方法探讨极值测量,从而提供了一个显着的优势,以前使用的方法。我们在量子比特和谐振子中对不同的成本函数进行了优化,并发现当所需的目标误差足够小时,该方法具有很强的数值优势。
2019-01-18 quant-ph
How to use arbitrary measuring devices to perform almost perfect measurements
本文提出利用任意不完美测量设备通过少量多次使用和经典克隆等协议实现目标量子测量的复现,证明渐近意义下所有非平凡量子测量等价,并给出有限次数最优协议及并行分组编码方案。
2023-09-20 quant-ph