Asymptotic distributions of quantum walks on the line with two entangled coins
我们推进了以前的研究量子行走线上的两个硬币。这种由三向移位算子驱动的四态量子行走可以具有非零的平稳分布(局部化),从而将它们自己与基本场景中的线上的量子行走(即,由一枚硬币驱动)。在这项工作中,量子行走的渐近位置分布进行检查。给出了量子游走的弱极限和定态概率分布的显式表达式,并给出了它们对量子游走的初始态和硬币参数的依赖关系.特别是,它表明,目前的量子行走的弱极限的形式,在基本的情况下,量子行走的线上,某些初始状态的行走和硬币参数的某些值。在本地化发生的情况下,我们表明,固定概率指数衰减与步行者的位置的绝对值,独立的奇偶校验的时间。
2011-07-18 quant-ph
Quasi-deterministic generation of entangled atoms in a cavity
提出了一个在腔中产生两个三能级原子最大纠缠态的方案。通过探测从腔中泄漏出来的光子的偏振态,可以确定所需纠缠态产生的成功或失败。通过使用自动反馈,可以使方案的成功概率接近于1。
2002-10-17 quant-ph
Entangled Quantum Walkers for Secure Quantum Key Distribution
本文提出基于纠缠量子漫步的新型QKD协议,利用量子漫步者在极端位置的相关性建立安全密钥共享。
2025-12-02 quant-ph
Deterministic joint remote state preparation with a non-maximally entangled channel
针对最大纠缠信道退化问题,提出直接利用非最大纠缠态并借助辅助量子比特实现确定性联合远程态制备的方案,成功概率保持100%,并推广至高维情形。
2023-05-09 quant-ph
Discrete time quantum walk model for single and entangled particles to retain entanglement in coin space
在目前讨论最多的离散时间量子行走模型中,每经过一个幺正平移算符,粒子就演化到位置空间的叠加态中,并在其中一个基态中稳定下来,在新的位置上失去在硬币空间中的纠缠。利用Hadamard算子使粒子在硬币空间中演化为叠加态,并进行迭代行走。我们提出了一个额外的自由度的酉移位算子$U^{\prime}$的模型。通过引入额外自由度的幺正算符,将量子粒子演化为位置空间的叠加态,保持硬币空间的纠缠。这消除了在每个幺正位移操作之后进行量子掷硬币(Hadamard操作)的需要,如在离散时间量子行走模型的最广泛研究的版本中所使用的。这种构造很容易推广到多粒子量子行走,在本文中,我们将其推广到一对处于纯态的纠缠在硬币自由度中的粒子,同时使它受到一对为单粒子构造的幺正位移算符的作用。我们指出,与单粒子量子行走不同,在$N$步后测量其位置时,纠缠粒子以1/2的概率出现在一起,以1/2的概率出现在不同的位置。这在量子行走的应用中可以作为优点。一个特殊的情况下,也被视为使用一个复杂的物理系统,如物种间的两粒子纠缠的玻色-爱因斯坦凝聚体,作为一个例子。
2006-10-28 quant-ph
Performance of a deterministic source of entangled photonic qubits
我们研究了Gheri等人最近提出的确定性产生偏振纠缠光子的方案中可能的限制和退相干的来源。M. Gheri等人,A58,R2627(1998)],基于被捕获在光学腔中的适当驱动的单个原子。我们特别考虑了激光强度涨落、光子损失和原子运动的影响。
2000-09-11 quant-ph
Deterministic generation of polarization-entangled photon pairs in a cavity-QED system
我们提出了一个腔QED方案,可以确定性地产生Einstein-Podosky-Rosen偏振纠缠光子对。在经典的$π$偏振泵浦光场辅助下,一个四能级三脚架原子与两个具有偏振简并的高Q光学腔连续耦合。利用原子-腔系统中的受激拉曼绝热通过过程产生偏振纠缠光子对。该方案对原子的自发衰变具有很强的鲁棒性,在量子信息处理中具有潜在的应用价值。
2007-11-11 quant-ph
On the implementation of a deterministic secure coding protocol using polarization entangled photons
本文提出了一种基于乒乓编码协议的量子密钥分发(QKD)的确定性信息编码的原型实现方案[K. Bostroem,T. Felbinger,Phys. Rev. Lett. 89(2002)187902-1]。由于该协议的确定性,与非确定性协议相比,对后处理密钥的需求明显减少。在我们的实现过程中,我们分析了协议的实用性,并讨论了在这样一个确定性的计划信息传输的一些安全方面。
2008-07-21 quant-ph
Quantum Walk on a Line with Two Entangled Particles
我们引入了两个粒子的量子行走的概念,并研究了离散时间行走的情况。具有多个粒子的量子行走可能包含纠缠,从而提供了经典场景中不可用的资源,并且可以呈现有趣的优势。在这项工作中,我们展示了描述每个粒子的硬币自由度的状态之间的纠缠和相对相位将如何影响量子行走的演化。特别是,在行走的$N$步之后,在某个位置找到至少一个粒子的概率,以及两个粒子之间的平均距离,可以大于或小于两个未纠缠粒子的情况,这取决于我们选择的初始条件。然后可以根据我们的需求调整这个资源,特别是基于量子行走来增强给定的应用程序(算法或其他)。实验实现进行了简要讨论。
2004-11-09 quant-ph
Optimal deterministic remote state preparation via a non-maximally entangled channel without additional quantum resources
本文提出一种利用非最大纠缠信道且不消耗额外量子资源的远程态制备协议,将d维量子态制备成功概率提升至1,并设计实验方案,为应对量子通信中的退相干和噪声提供了有效方法。
2022-06-29 quant-ph
Efficient Deterministic Secure Quantum Communication protocols using multipartite entangled states
提出了两个确定性安全量子通信协议,分别采用三比特类GHZ态和五比特布朗态作为量子信道,利用多体隐形传态方案实现了以二比特和三比特为单位的信息安全传输.在这些方案中,发送方选择量子信道和测量基的能力导致协议的量子比特效率的提高。
2017-03-25 quant-ph
Deterministic and Highly Efficient Quantum Cryptography with Entangled Photon Pairs
我们提出了一个在4 × 4维希尔伯特空间中利用纠缠光子对实现确定性的高效量子密码协议。两个通信方,爱丽丝和鲍勃首先共享一个偏振和路径纠缠的光子对,然后每个人在两个互补的贝尔态基之一中对自己的光子进行完整的贝尔态测量。结果表明,每次测量中,Alice和Bob都记录了一个光子,可以建立一定的完美相关性,并平均产生1.5个密钥比特。协议的安全性由不可克隆定理保证。
2003-09-11 quant-ph
A deterministic cavity-QED source of polarization entangled photon pairs
我们提出了两个腔量子电动力学提案,它们具有相同的基本元素,允许通过三能级原子连续耦合到两个呈现偏振简并的单纵模高Q光学谐振器来确定性地产生纠缠光子对。在更快的方案中,三能级原子通过两个截断的拉比振荡产生偏振纠缠光子对,而在绝热方案中,考虑了一个违反直觉的受激拉曼绝热通过过程。虽然比前一个过程慢,但第二种方法在实验参数波动下非常有效和鲁棒,特别有趣的是,几乎对原子衰变完全不敏感。
2006-01-27 quant-ph
Not So SuperDense Coding - Deterministic Dense Coding with Partially Entangled States
讨论了利用$d$能级部分纠缠态,通过无噪声的量子信道,实现经典信息的无差错通信.我们解析地构造了几类非最大纠缠态的确定性稠密编码方案,并数值地得到了一般情况下的方案。我们研究了这种方案的信息容量对双方共享的部分纠缠态的依赖性。令人惊讶的是,对于$d>2$,有可能具有小于一个ebit的确定性密集编码。在这种情况下,单个粒子可以传递的字母数目在$d$和2d之间。在一般情况下,我们表明,字母表的大小与可能的值$ d, d+1, ..., d^2-2 $的增长“步骤”。我们还发现,具有较小纠缠的态可以比其他更纠缠的态具有更大的通信容量。
2004-03-26 quant-ph
Deterministic entanglement of two trapped ions
我们制备了两个囚禁离子的类钟单重态和三重态纠缠态的内态。与所有其他使用大质量粒子或光子的纠缠态的实验相反,我们以确定性的方式进行,按需产生纠缠态而不进行选择。纠缠态的确定性产生是大规模量子计算的重要前提。
1998-06-03 quant-ph
Deterministic generation of multi-qubit entangled states among distant parties using indefinite causal order
本研究提出一种基于不定因果序框架的协议,通过预共享最大纠缠态和单量子比特操作,在远距离多方间确定性地生成 heralded 的 N 量子比特纠缠态,避免了传统纠缠交换所需的复杂测量,降低了电路复杂性并提升了长距离纠缠生成效率。
2025-05-28 quant-ph
State Preparation Protocols for Entangled States via Open Quantum Walks
Universidade Federal de Pernambuco(巴西联邦伯南布哥大学)
本研究基于开放量子行走(OQW)结构,构建了可制备Dicke态、GHZ态等纠缠态的协议,推导了环形OQW的谱隙闭式近似,分析了非尖锐测量的影响,并证明量子轨迹方法可嵌入OQW框架。
2026-08-11 quant-ph
Deterministic Transformations of Multipartite Entangled States with Tensor Rank 2
研究了在经典通信辅助下,仅涉及局域操作的张量秩为2的多体纠缠纯态的变换。所有必要和充分条件的可能性确定性转换真正的多部,秩2国家到对方。此外,一个链的本地操作,成功地实现了转换已被确定为所有允许的转换。识别的链有两个很好的特点:(1)每一方最多需要执行一个局部操作,(2)所有这些局部操作本身也是确定性转换。最后,它被发现,有不相交的状态,所有这些都可以被识别的一个单一的实参数,保持不变的确定性变换。
2010-01-22 quant-ph
Probing quantum walks through coherent control of high-dimensionally entangled photons
原子系统中的量子行走,由于其连续性,特别适合于多体物理的模拟,并可能在解决某些黑箱问题时提供指数加速。光子学提供了一种替代途径,可以在更强大的平台上模拟这种非经典行为。然而,在迄今为止的光子实现中,增加连续量子行走的深度需要修改系统的足迹。在这里,我们报告连续行走的双光子量子频率梳纠缠在多个维度。频率模式之间的耦合由电光相位调制介导,这使得状态的演化在连续范围内完全可调。通过任意控制不同模式的相位,我们展示了丰富多样的行为:从展示弹道输运或强能量约束的行走,到具有玻色子或费米子特征的子空间。我们还探讨了纠缠维数的作用,并证明了双光子能量束缚态,这是唯一可能的多级纠缠。这表明这种行走有可能量化高维系统中的纠缠。
2019-11-11 quant-ph
Nontraditional Deterministic Remote State Preparation Using a Non-Maximally Entangled Channel without Additional Quantum Resources
本文提出一种基于非最大纠缠信道的非传统确定性远程态制备协议,借助辅助粒子和简单测量将d维量子态制备成功概率提升至1,无需额外量子资源,并设计了偏振编码光子传输实验方案以应对退相干与噪声。
2023-05-12 quant-ph
Deterministic generation of entangled photonic cluster states from quantum dot molecules
光子团簇态的成功产生是实现基于测量的量子计算和量子网络协议的关键步骤。已经提出了几种从不同的固态发射体产生这种纠缠态的方案。这些协议中的每一个在概念和实现方面都有自己的挑战。在这项工作中,我们提出了确定性的产生这些光子团簇态的自旋光子接口的基础上托管在一个量子点分子的空穴自旋量子比特。我们的协议解决了许多现有的建议的困难,并铺平了道路,实验上可行的实现高度纠缠的多量子比特光子态的高生产率。
2022-06-08 quant-ph
Realizing a Deterministic Source of Multipartite-Entangled Photonic Qubits
纠缠电磁辐射源是量子信息处理的基石,并为在受控实验环境中研究量子多体物理提供了独特的机会。虽然辐射的多模纠缠态已经在各种平台上产生,但所有以前的实验要么是概率性的,要么被限制为产生具有适度纠缠长度的特定类型的态。在这里,我们证明了完全确定性的纯光子纠缠态,如集群,GHZ,W状态顺序发射微波光子从一个受控的辅助系统到波导。我们层析重建整个量子多体状态高达$N=4$光子模式和推断量子态,甚至更大的$N$从过程层析成像。我们估计,可定域纠缠持续超过约10个光子量子比特的距离,优于任何以前的确定性方案。
2020-05-14 quant-ph
Deterministic and probabilistic entanglement swapping of nonmaximally entangled states assisted by optimal quantum state discrimination
从量子态鉴别的角度分析了任意Schmidt秩的部分纠缠纯态的纠缠交换。结果表明,标准的确定性ES协议与最优的最小错误策略。在这种情况下,由交换产生的状态的纠缠量通常低于所涉及的量子信道可实现的最大值。在这方面,我们表明,ES协议可以提高诉诸最佳的最大置信度(MC)的歧视策略的概率。此外,我们表明,成功的概率实现纠缠高于规定的值,从标准的确定性ES可以通过应用顺序MC测量增加。
2014-02-06 quant-ph
Universal DV-CV interaction mechanism for deterministic generation of entangled hybridity
我们提出了一种实现由连续变量(CV)和离散变量(DV)态组成的混合纠缠态的一般方法。任意参数分束器上DV-CV相互作用机制的特殊性是产生纠缠杂化的关键,只要在辅助模式下记录一些测量事件。我们证明了形成纠缠态的CV态可以只由偶或奇Fock态组成。包括薛定谔猫态(SCS)的各种输入CV态在分束器的输入处使用,其中它们与离域单光子混合。我们表明,混合纠缠产生观察到在任何值的实验参数。混合纠缠度进行了评估。建立了产生最大纠缠杂化的条件。
2019-09-28 quant-ph
One-dimensional quantum random walks with two entangled coins
我们提供了一些最近的观察量子随机行走(QRW)的数值模拟的理论解释。具体而言,在一个QRW上的一个粒子(步行者)和两个纠缠的硬币线的情况下,我们解释的现象,称为“本地化”,即步行者的位置的概率分布被认为是表现出持久的主要“尖峰”(或“峰值”)在初始位置和其他两个小尖峰漂移到无穷大在任何一个方向。与此类快速反应窗口相关的另一个有趣发现涉及位置概率分布的限制行为。可以看出,在任何给定位置找到步行者的概率最终变得静止和非零。我们用时间演化算子$U(k)$的一些本征值的退化来解释这些观测结果。导出了极限概率的显式一般公式,并由此导出了观测尖峰在原点处的高度极限值。我们表明,极限概率下降{ \em二次}的位置$x$的大值。我们定位的两个小尖峰,并证明它们的位置是由非退化的特征值的$U(k)$的相位。最后,对于足够大的固定时间$t$,我们研究了在给定位置$x$找到粒子的概率对$t$的依赖性。
2009-12-11 quant-ph
Deterministic remote preparation of an arbitrary qubit state using a partially entangled state and finite classical communication
提出了一种确定性远程态制备(RSP)方案,利用部分纠缠态和有限经典通信来制备任意量子比特(包括纯量子比特和混合量子比特).据我们所知,我们的计划是第一个符合这一类别的RSP计划。Berry提出的另一个RSP方案具有相似的特征,但只能用于制备任意的纯量子位。即便如此,我们的方案在同等条件下每个准备好的量子比特节省了大约1比特的经典通信。当使用最大纠缠态时,我们方案的经典通信是2比特,这与Lo关于资源成本的猜想一致。此外,爱丽丝可以在我们的RSP方案和标准的隐形传态方案之间切换,而不需要让鲍勃知道,这使得量子信道多用途。
2016-04-29 quant-ph
Deterministic secure quantum communication without maximally entangled states
提出了基于纯纠缠态和基于$d$维单光子态的两种确定性安全量子通信方案。在这两种方案中,两个授权用户只需要进行单光子测量,这使得这两种方案在实际应用中比其他方案更加方便。虽然每个量子比特可以在传输额外的经典比特后读出,但用户不必传输发送者和接收者之间距离的两倍的量子比特,这将提高他们的比特率和安全性。各方使用诱饵光子有效地检查窃听。第一种方案的明显优点是纯纠缠源在现有技术条件下是可行的。
2006-10-16 quant-ph
Generation of hybrid maximally entangled states in a one-dimensional quantum walk
研究了一维量子行走中混合纠缠的产生。特别是,我们探讨了位置和自旋自由度之间的最大纠缠态的制备。我们将其作为一个优化问题,其中的成本函数是施密特范数。然后,我们基准的算法和比较之间的Hadamard量子行走,随机量子行走和最佳量子行走纠缠的产生。最后,我们讨论了在光的轨道角动量中进行光子量子行走的实验方案。利用量子态层析技术可以实现纠缠的实验测量。
2019-12-12 physics.optics quant-ph
Universal device for two-qubit entangled measurements via photonic quantum walks
本文提出利用九步光子量子行走实现两量子比特最优集体测量,并证明弃权(不执行)策略可从非理想态中恢复最优方向猜测,使猜测得分提升超过10倍。
2024-02-27 quant-ph
Entangled quantum states in a local deterministic theory
研究了元胞自动机中常见的一类模型,发现量子算符可以用来描述它们的长距离行为。这些算符跨越了希尔伯特空间,似乎把这样的模型变成了真正的量子场论,遵守了量子算符的通常定域性条件。纠缠态可以像量子理论那样精确地构造出来。这就提出了一个问题,即这种模型是否允许贝尔不等式被违反。作为一个定域的、确定性的理论,人们会争辩说这是不可能的,但是由于在大的距离尺度上,这个模型似乎与真实的量子场论没有什么不同,所以有理由怀疑为什么它不允许纠缠态。标准的论点有关贝尔的不平等重新审查在这个光。
2009-08-24 quant-ph
Improved Test of Local Lorentz Invariance from a Deterministic Preparation of Entangled States
对单个原子的高度控制使基本物理概念的精确测试成为可能。在这封信中,我们通过实验研究了如何通过制备对退相干的主要来源免疫的纠缠态来提高测量精度。利用\Ca离子,我们在对电子局域Lorentz不变性的精确测试中,明确地证明了纠缠的优势,在达到量子力学设定的量子投影噪声极限时,我们观察到二体纠缠态在精度上的预期增益为两倍.在特定条件下,多体纠缠态可能会产生实质性的进一步改善。我们的测量提高了以前的最佳限制的局部洛伦兹不变性的电子使用\Ca离子的因子2至4约$5\times10^{-19}$。
2019-04-01 quant-ph
Deterministic quantum teleportation of a path-encoded state using entangled photons
本文提出在线性光学装置中仅用偏振纠缠光子对,通过将任意量子比特态编码到路径自由度实现100%贝尔态测量,从而完成确定性量子隐形传态,平均保真度达88.00%。
2025-02-07 quant-ph
Quantum correlations in entangled two-particle non-unitary quantum walks
本文研究增益-损耗非幺正量子行走中双粒子纠缠关联的演化,发现反对称态在例外点处纠缠衰减更慢且单粒子并发度不受耗散影响,并揭示其指示量子-经典转变及区分拓扑相的能力。
2025-05-06 quant-ph
Deterministic Local Conversion of Incomparable States by Collective LOCC
确定性LOCC下纯二体纠缠态的不可比性是一个非常奇怪的现象。通过集体LOCC,我们找到了两种可能的方法来获得与给定输入态无法比拟的所需纯纠缠态。第一种是通过低维的最大纠缠态提供一些纯纠缠或使用更少量的纠缠,第二种是通过两个单独不可比的对的集体操作。令人惊讶的是,我们能够从有限个$2\times 2$纯纠缠态中仅通过确定性LOCC实现任意施密特秩的最大纠缠态。通过上述过程,我们为状态不可比的$3\times3$系统的情形提供了一般理论,其中不可比性似乎是最困难的。
2005-06-24 quant-ph
Family of even/odd CV states, their properties and deterministic generation of the hybrid entangled states
我们考虑一族连续变量(CV)态,它们是模相等但位移振幅符号相反的位移数态的叠加。无论是偶数或奇数CV状态与离域光子在分束器与任意的透射率和反射率系数与测量结果的后续登记在辅助模式下确定性地产生混合纠缠。我们发现,在一定的实验参数值的最大纠缠态的产生。所考虑的方法也适用于截断有限版本的偶/奇CV状态。我们研究了引入态的非经典性质,并表明它们的维格纳函数具有非经典态固有的性质。其他的非经典性质的状态下考虑也进行了研究。
2020-08-07 quant-ph
Deterministic generation of Greenberger-Horne-Zeilinger entangled states of cat-state qubits in circuit QED
提出了一种利用电路QED产生三个猫态量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态的有效方法。GHZ态是用三个微波腔耦合到一个超导transmon量子阱制备的。由于量子点在工作过程中保持在基态,量子点的能量弛豫和退相引起的退相干被大大抑制。GHZ状态是确定性创建的,因为不涉及测量。数值模拟表明,利用现有的电路QED技术,高保真地产生三个量子比特的GHZ态是可行的。这个提议可以很容易地扩展到创建一个$N$ -cqubit GHZ态($N\geq 3$),其中$N$微波或光学腔耦合到一个自然的或人造的三能级原子。
2019-10-18 quant-ph
Deterministic spatial search using alternating quantum walks
本文研究了空间搜索的性能,其中Grover扩散算子被替换为连续时间量子行走一类相互依赖的网络。我们证明了,对于一组最佳的量子行走时间和标记顶点相移,建立了一个确定性的结构化空间搜索算法,找到标记顶点的概率为100%。这改进了同一类图上的原始空间搜索算法,我们发现它只能放大到50%的概率。我们的方法使用$\left\lceil\fracπ{2\sqrt{2}}\sqrt{N}\right\rceil$标记顶点相移的$N$顶点图,使其与Grover的算法相比,非结构化搜索。预计这个新的框架可以很容易地扩展到确定性空间搜索的其他家庭的图结构。
2021-08-25 quant-ph
Experimental realization of universal quantum gates and six-qubit entangled state using photonic quantum walk
本文利用单光子离散时间量子行走,结合偏振与路径自由度,在室温下实验实现了高保真通用量子门和六量子比特纠缠态,为量子计算提供了可扩展的新框架。
2025-08-27 quant-ph
Overcoming a limitation of deterministic dense coding with a non-maximally entangled initial state
在两方确定性密码下,Alice通过一对纯态纠缠量子点中的一个量子点向Bob传递(完全可区分的)消息|Psi>.如果|Psi>表示最大纠缠态(即,它的施密特系数中的每一个是sqrt(1/d)),则爱丽丝可以向鲍勃传达d^2个不同消息中的一个。如果|Psi>不是最大纠缠的,那么Ji等人[Phys.Rev.A73,034307(2006)]已经表明,在原始的确定性密集编码协议下,其中消息通过对Alice的qudit执行的酉操作来编码,不可能编码d^2-1消息。编码d^2-2是可能的;参见,例如,Mozes等人的数值研究[Phys.Rev.A71,012311(2005)]。回答Wu等人提出的问题[Phys.Rev.A73,042311(2006)],我们表明,当|Psi>不是最大纠缠的,即使当爱丽丝通过对她的量子点的幺正操作进行编码的要求被削弱以允许通过更一般的量子算子进行编码时,d^2-2消息的通信限制仍然存在。然后,我们描述了一个密集编码协议,可以克服这种限制与高概率,假设最大施密特系数的|Psi>足够接近sqrt(1/d)。在这个协议中,d^2-2个消息通过对Alice的qudit的酉操作进行编码,最后的第(d^2-1)个消息通过(非迹保持)量子操作进行编码。
2010-02-21 quant-ph
Deterministic creation of entangled atom-light Schrödinger-cat states
量子物理学允许微观和宏观物体之间的纠缠,分别由离散和连续变量描述。就像薛定谔著名的猫格丹肯实验一样,用一个盒子把物体围起来可以保持纠缠。然而,对于量子信息处理中的应用,必须使用合适的量子工具访问对象并操纵它们。在这里,我们达到了这个目标,并确定性地产生纠缠光物质状态,通过反射一个相干光脉冲,平均多达四个光子从一个包含一个原子的光学腔。量子光自由传播并到达用于量子态层析成像的远程接收器。我们产生了过多的量子态,并观察到负值的维格纳函数,这是非经典性的特征标志。作为第一个应用,我们展示了一个原子和光脉冲之间的量子逻辑门,光子量子比特编码在光场的相位。
2019-07-17 quant-ph
Deterministic generation of photonic entangled states using decoherence-free subspaces
该研究提出利用半波导中三个发射器的集体态资源,通过无消相干子空间内的量子门操作与亮态耦合的光子发射,确定性生成光子纠缠态,为量子信息技术提供基础支撑。
2025-08-24 quant-ph
Deterministic entanglement concentration
讨论了从有限个部分纠缠对中确定性提取Bell对的方法。我们推导出通过局部操作和经典通信以概率1可以获得的Bell对的最大数目。证明了最优确定性浓度在每一步中只需要两对纠缠对的集体操纵,而不需要所有纠缠对的集体操纵。最后,该方案揭示了确定性浓度的纠缠度量。
2001-07-24 quant-ph
Entanglement swapping via three-step quantum walk-like protocol
我们提出了一个未知非最大纠缠光子态的纠缠交换过程,其中标准的Bell态测量被一个三步量子行走式的态鉴别过程所取代,即,通过操纵两个光子的运动轨迹来代替实际上非平凡的耦合单元,这将极大地丰富实现量子计算中光子间耦合的动力学,降低光量子处理的集成复杂度。此外,输出态可以是最大纠缠的,这也允许纠缠集中。
2017-10-27 quant-ph
Deterministic Entanglement of Assistance and Monogamy Constraints
某些量子信息任务需要辅助纠缠,即通过局部测量将三部分纠缠态还原为二部分纠缠态。我们确定了“辅助并发”(CoA)识别了从纯三重纠缠态产生纯二分纠缠态的能力和限制,并证明了CoA是$(2\times2\times n)$维纯态的纠缠单调性。此外,如果纯三分态的CoA至少与所需纯二分态的并发一样大,则前者可以通过局部操作和经典通信转换为后者,并且我们计算了当不满足此条件时这种转换的最大概率。
2005-05-12 quant-ph
Deterministic Generation of a Cluster State of Entangled Photons
我们使用半导体量子点,“人造原子”,实现一个计划,确定性的产生长串纠缠光子在集群状态,一个重要的资源,量子信息处理。我们展示了一个原型设备,它产生了几百个光子的字符串,其中纠缠持续超过5个连续的光子。该实施遵循Lindner和Rudolph(Phys. Rev. Lett. 2009),其提出了进动电子自旋的周期性定时激发作为用于使电子自旋与顺序发射的光子的偏振纠缠的机制。在我们的实现中,纠缠量子比特是一个量子点限制暗激子。通过进行全量子过程层析成像,我们得到的过程图,它充分表征了系统的演化,包含暗激子和n个光子后,n个应用程序的周期性激发。我们的实现可以大大减少量子信息处理所需的资源。
2016-06-23 quant-ph
Hybrid spin-superconducting quantum circuit mediated by deterministically prepared entangled photonic states
在混合量子系统中,可以通过调节与动态引入的光子的相互作用来获得可控耦合。我们提出了一种混合量子体系结构,由两个氮空位中心合奏耦合到一个可调通量量子比特,包含在传输线上的多模非线性超导共面波导谐振器附加约瑟夫森混合设备。我们讨论了利用纠缠的微波传播光子,通过我们的非线性波混合过程,使之成为宏观上不同的量子态。我们使用这些状态来引导系统,并表明通过进一步放大,我们可以创建一个类似的光子态,它具有更明显的减少其不确定性。此外,我们表明,所有这些导致了一个延长的相干时间,一个合理的保真度衰减到0.94,然后向上增加,稳定在0.6以及加强纠缠。
2019-11-03 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
Deterministic polarization-entanglement purification using spatial entanglement
提出了一种利用超纠缠来纯化两粒子偏振纠缠态的有效方案。位翻转误差和相位翻转误差可以在一个步骤中校正和消除。两个远端可以确定性地获得最大纠缠偏振态,并且仅采用无源线性光学。我们还讨论了在实际量子源和噪声信道下的协议。
2010-10-26 quant-ph
Asymptotically-deterministic robust preparation of maximally entangled bosonic states
提出一种鲁棒理论方案,利用被动光学器件和奇偶校验探测器迭代制备两玻色子量子比特的纯Bell单态,渐近实现确定性,并扩展至制备Bell态或NOON态等最大纠缠纯态。
2023-03-30 quant-ph
Generating highly entangled states via discrete-time quantum walks with Parrondo sequences
量子纠缠在量子信息处理中有着广泛的应用。发展产生不依赖于初始条件的高度纠缠态的方法是一项重要的任务。在这里,我们的目标是通过离散时间量子行走产生高度纠缠态。我们提出了确定性的Parrondo序列,生成的状态通常比仅使用两个硬币中的一个的序列所产生的状态更纠缠。我们发现,一些Parrondo序列产生高度纠缠态,这是独立的初始状态的相位,并进一步导致在某些情况下的最大纠缠态。本文研究了Parrondo序列在小时间步下的渐近极限和在大时间步下的渐近极限。
2022-10-15 cond-mat.dis-nn math.QA physics.app-ph
Deterministic transfer of multiqubit GHZ entangled states and quantum secret sharing between different cavities
提出了一种将Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态从一个腔中的$n$量子比特转移到另一个腔中的另一个$n$量子比特的方法.结果表明,具有任意纠缠度的$n$ -量子比特GHZ态$α\left\vert 00...0\right\rangle +β\left\vert 11...1\right\rangle $可以确定性地转移. GHZ态转移和操作时间都不依赖于量子位数,也不需要测量。这个建议是相当普遍的,可以应用于完成广泛的物理量子位相同的任务。此外,注意,$n$ -量子位GHZ状态$α\left\vert 00...0\right\rangle +β\left\vert 11...1\right\rangle $是用于编码单量子位任意纯状态$α\left\vert 0\right\rangle +β\left\vert 1\right\rangle $的量子秘密共享码。因此,这项工作也提供了一种方法来转移量子秘密共享从$n$量子比特在一个腔中的另一个$n$量子比特在另一个腔。
2017-02-03 quant-ph
Deterministic Generation of Entangled Photons in Superconducting Resonator Arrays
我们提出了一个在超导谐振腔阵列中确定性产生纠缠光子对的方案。通过与超导量子比特的耦合,谐振腔形成Jaynes-Cummings晶格,这种耦合产生类Kerr非线性,利用谐振腔的非线性和对称性,利用光谱技术,可以按需产生纠缠光子.该计划是强大的对小的参数扩展,由于制造误差。我们的研究结果可作为超导量子线路中量子信息处理的关键元素。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Macroscopically entangled light fields: A quantum laser
提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)对相干光进行随机确定性相位控制的量子激光器中产生宏观纠缠光对的新方法。与传统量子力学中基于粒子性质的量子关联不同,光子的波动性质被用来控制相干场的集体相位,从而产生了确定性可控的非经典现象.为了证明原理,我们利用Hong-Ou-Mandel型纠缠关系技术研究了MZI输出光场之间的纠缠,其中纠缠关系是干涉方案中非经典特性的直接证据。对于两个二分输入相干场之间随机相位基的产生,确定性地控制相反的频率偏移导致相敏的相位关系,这是一种宏观量子特征。
2021-02-09 quant-ph
Deterministic realization of collective measurements via photonic quantum walks
在相同准备的量子系统上进行集体测量可以比局部测量提取更多的信息,从而提高信息处理效率。虽然这种非经典现象已经被发现了二十年,但在实验中证明集体测量的优势仍然是一项具有挑战性的任务。在这里,我们介绍了一个通用的配方进行确定性的集体测量两个相同的准备量子位的基础上量子行走。利用光子量子行走,我们在实验上实现了保真度为0.9946的无后选择的优化集体测量。作为一个应用,我们实现了最高的层析成像效率的量子比特状态层析。我们的工作为克服量子态层析成像和计量学中局域测量的精度极限提供了一种有效的方法。此外,我们的研究为在量子信息处理中收获集体测量的力量以及探索这种力量背后有趣的物理学开辟了一条途径。
2018-04-18 quant-ph