Anomalous decoherence effects in driven coupled quantum spin systems
讨论了受驱动耦合量子自旋系统中零温和有限温下的反常退相干效应。通过对量子主方程的数值模拟,发现两个耦合自旋量子比特的纠缠随噪声强度的变化呈现非单调性。详细讨论了噪声强度、失谐量和独立环境的有限温度对稳态纠缠的影响。在外场驱动的泵浦下,可以发现非平凡的稳态纠缠,在一定的最佳噪声强度下,稳态纠缠单调增加到一个最大值,在较高的噪声强度下,稳态纠缠稳定减小。此外,增加失谐量不仅可以诱导而且可以抑制稳态纠缠,这取决于噪声强度的大小。最后,我们划定了存在或不存在的稳态纠缠之间的边界,并讨论了相关的实验温度,典型的生物分子系统表现出长寿命的相干性和量子纠缠在光合捕光复合物。
2013-12-29 quant-ph
Lower bounds on the entanglement needed to play XOR non-local games
我们给出了一个显式的XOR游戏族,其问题为O(n)位,需要2^n个ebits才能接近最优。更一般地说,我们引入了一种新的技术来证明XOR博弈所需的纠缠量的下界:我们证明了XOR博弈G的近优策略对应于与G相关联的某个C^*-代数的近似表示。我们的结果扩展了Tsirelson的一个定理,描述了实现极端量子关联的量子策略集。
2010-07-19 quant-ph
Entanglement and Bell inequalities violation in $H\to ZZ$ with anomalous coupling
本文研究希格斯衰变产生的双 Z 玻色子系统的纠缠与 Bell 不等式违背,考虑异常耦合,发现对所有耦合值均违背 CGLMP 不等式。
2024-05-26 hep-ph hep-th quant-ph
Anomalous entanglement scaling from eigenvector nonorthogonality in critical non-Hermitian free fermions
Princeton Quantum Initiative, Princeton University(普林顿大学量子倡议计划);Department of Physics, Princeton University(普林顿大学物理系)
研究临界非厄米自由费米子链稳态纠缠熵,发现其对数标度系数反常,源于‘虚’狄拉克点处本征向量非正交性,低能展开得系数与晶格数值吻合,弱实在位无序增强纠缠,提供了对该稳态纠缠的通用理解。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
On dynamical stability of composite quantum particles: when entanglement is enough and when interaction is needed
我们考虑两个基本量子粒子的演化,并提出这样一个问题:在什么条件下,这样的系统表现为一个单一的对象?很明显,如果粒子之间的吸引力比作用在它们身上的任何其他力都强,那么整个系统的行为就像一个系统。然而,最近从量子信息理论的洞察力表明,在二分系统中,不是吸引力本身负责复合性质,而是部分之间的纠缠。由于纠缠可以存在于过去相互作用但不再相互作用的子系统之间,所以很自然地会问这样的纠缠对何时表现为单个对象。我们表明,有情况下,纠缠是足以观察单粒子的行为。然而,由于无信号条件,一般来说,交互或选择后测量对于复杂的集体行为是必要的。
2018-08-20 quant-ph
How much delocalisation is needed for an enhanced area law of the entanglement entropy?
考虑一维空间中具有Bernoulli无序的随机二聚体模型。对于足够小的混乱,我们表明,纠缠熵表现出至少一个pharmically增强面积法,如果费米能量与局部化长度发散的模型的临界能量相一致。
2019-11-09 math-ph math.MP math.SP
How many mutually unbiased bases are needed to detect bound entangled states?
从实用的角度来看,发展用尽可能少的测量来验证量子态中的纠缠的方法是有利的。本文研究了在二分$(d\times d)$维态(即在部分转置下为正的纠缠态)中检测束缚纠缠所需的最小互无偏基数.特别是,我们表明,一类纠缠证人组成的相互无偏基地可以检测绑定纠缠,如果测量的数量大于$d/2+1$。这是对其他检测方法的实质性改进,与全量子态断层扫描或测量一组完整的$d+1$ MUB相比,需要显著更少的资源。我们的方法是基于纠缠证人的(非)可分解性的部分表征。我们发现,不可分解性是MUBs的一个普遍属性,它持有的互补观测值的选择无关,我们发现,测量的数量和证人的结构中起着重要的作用,在检测绑定纠缠。
2023-03-12 quant-ph
Environmentally Induced Entanglement -- Anomalous Behavior in the Adiabatic Regime
在开放量子系统的背景下考虑两个非相互作用的量子比特,众所周知,它们的共同环境可以充当纠缠剂。在微扰状态下,环境对系统动力学的影响可以有效地用幺正贡献和耗散贡献来描述。对于这里考虑的具有(亚)欧姆谱密度的双自旋玻色子模型,特定的么正贡献(兰姆位移)很容易解释两个量子比特之间纠缠的建立。此外,有人认为,在绝热极限下,在微观模型中加入所谓的反项可以补偿环境的幺正影响,从而抑制纠缠的产生。调查这一断言是这里提出的工作的主要目标之一。利用纯态层次(HOPS)方法对精确的约化动力学进行了数值计算,发现并解释了抑制的程度主要取决于决定谱密度$J(ω) \sim ω^s e^{-ω/ω_c}$低频幂律行为的参数$s$.值得注意的是,我们发现,对于共振量子比特,即使在绝热制度(任意大的$ω_c$),纠缠动力学仍然受到环境诱导的哈密顿相互作用。此外,我们详细研究了该模型,并提出了广泛的耦合强度的精确纠缠动力学,区分共振和失谐量子比特,以及欧姆和深亚欧姆环境。值得注意的是,我们发现,在所有情况下的渐近纠缠不消失,并推测耦合强度和通过并发测量的渐近纠缠之间的线性关系。此外,我们讨论了各种微扰主方程获得近似纠缠动力学的适用性。
2020-10-20 quant-ph
Anomalies and entanglement renormalization
本文在格点上(1+1)维多尺度纠缠重整化和量子态的框架下研究了离散群的t Hooft反常。利用矩阵乘积算子,导出了保形数据的一般拓扑约束。引入了一个允许优化具有异常对称性的MERA的Anastomic类。我们利用这个类数值研究一族具有对称临界线的哈密顿算子。共形数据获得的所有不可约的投影表示的每个异常对称扭曲,对应于明确的拓扑部门。数值计算表明,该线是一个受保护的无隙相。最后,我们使用我们的MERA子类实现了一对临界线之间的对偶变换。
2017-08-29 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Anomalous Local Heat Capacity and Bipartite Entanglement
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien(维也纳量子科学与技术中心,原子研究所,维也纳工业大学);Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Department of Physics, Technical University of Denmark(宏观量子态研究中心(bigQ),物理系,丹麦技术大学)
本研究探究平衡态纠缠对相互作用量子系统热容的影响,推导局域热容反常与纠缠的关联,给出模型无关的热力学纠缠检测边界。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Holographic duality between $(2+1)$-d quantum anomalous Hall state and $(3+1)$-d topological insulators
本文利用精确全息映射研究了$(2+1)$维量子反常霍尔态,即具有量子化霍尔电导的带绝缘体。精确全息映射是实现全息对偶性的一种方法,它将量子反常霍尔态映射到$(3+1)$维双曲空间中的另一个态。通过研究拓扑响应性质和纠缠谱,证明了量子反常霍尔态的全息对偶理论是一个$(3+1)$维拓扑绝缘体.这种对偶描述通过不同尺度下自由度之间的量子纠缠来刻画系统的拓扑性质。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum nonlocal correlations of anomalous weak values
Faculty of Engineering and Institute of Nanotechnology and Advanced Materials, Bar-Ilan University(巴伊兰大学工程学院与纳米技术和先进材料研究所);Institute for Quantum Studies, Chapman University(查普曼大学量子研究所);Iyar, The Israeli Institute for Advanced Research(以色列高级研究院)
研究后选择下CHSH算符反常弱值作为非局域关联的广义界,发现后选择和纠缠是不同资源,纠缠是超越可分离后选择界的关键,并给出纠缠见证协议。
2026-07-17 quant-ph
Criteria for reliable entanglement quantification with finite data
我们提出了一个半标准,以确定需要多少测量来量化纠缠可靠。我们将这些标准建立在对测量结果的贝叶斯分析的基础上,并将我们的方法应用于四量子比特纠缠,但推广到更多量子比特是简单的。
2011-01-10 quant-ph
How much entanglement is needed to reduce the energy variance?
研究了一维局域哈密顿系统中纯态纠缠度随系统尺寸的变化与其能量方差的关系。特别是,我们介绍了一种结构,它创建一个矩阵产品状态的任意小的能量方差$δ^2$为$N$自旋,键尺寸缩放为$\sqrt{N} D_0^{1/δ}$,其中$D_0>1$是一个常数。这意味着多项式增加的键维足以构建能量方差随系统大小的对数的倒数而消失的状态。我们运行数值模拟来探测两种不同模型的构造,并将所得态的局部约化密度矩阵与相应的热平衡进行比较。我们的结果表明,在热力学极限下,可以有效地构造出方差随时间递减的空间均匀态,并收敛到热平衡,而方差保持不变时,则不收敛到热平衡.
2020-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
How much entanglement is needed for quantum error correction?
该研究探讨量子纠错码的码距与逻辑态几何纠缠的权衡关系,证明三类编码的纠缠随码距线性增长,同时指出存在特定编码族在大码长下部分逻辑态纠缠可趋近于零。
2025-06-12 math-ph math.MP quant-ph
Nonlocal Andreev Entanglements and Triplet Correlations in Graphene with Spin Orbit Coupling
使用波函数狄拉克Bogoliubov-de Gennes方法,我们证明了在Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的存在下,石墨烯层的可调费米能级允许产生异常的非局域Andreev反射和等自旋超导三重态配对。我们考虑一个铁磁-RSOC-超导体-铁磁配置的石墨烯结,并研究散射过程,自旋三重态相关性的出现,以及在这种结构中的电荷电导。我们发现,异常交叉Andreev反射是链接到等自旋三重态配对。此外,通过计算电流互相关,我们发现这种现象在弱电压下会导致负电荷电导,并可以在光谱实验中得到揭示,这为探测等自旋超导对关联在混合结构中的纠缠提供了一种工具.
2017-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resource reduction via repeaters in entanglement distribution
我们表明,在某些情况下,通过使用量子中继器,可以减少作为初始资源的纠缠量,以建立一个有噪声的信道两端之间的纠缠一定的最终量。我们的调查(对于各种渠道)考虑的情况下,大量的纠缠对通过信道传输使用已知的渐近结果和可压缩纠缠的限制。
2001-03-06 quant-ph
Toy model of boundary states with spurious topological entanglement entropy
拓扑纠缠熵被广泛地用作拓扑有序相的一个指标。我们研究了二维拓扑平凡态产生污染拓扑纠缠熵的虚假贡献所需的条件。我们证明了,如果在一个子区域的边界状态是一个稳定状态,那么它有一个非零的虚假贡献的区域,当且仅当,该状态是在一个非平凡的一维$G_1\times G_2$安全保护拓扑(SPT)阶段。然而,我们提供了一个候选的边界状态,具有非零的杂散贡献,但不属于任何这样的SPT阶段。
2020-07-08 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum metrology: why entanglement?
我们展示了为什么以及何时需要纠缠来进行量子增强的精确测量,以及哪种类型的纠缠是有用的。我们给出了一个简单,直观的结构,显示纠缠如何将并行的估计策略转换为连续的相同精度。我们采用这种论点来概括传统的量子精密测量,以确定一类噪声的影响可以很容易地管理,并处理的情况下,不可区分的探针(如光干涉)。
2013-04-29 quant-ph
Scaling of the Rényi entropies in gapped quantum spin systems: Entanglement-driven order beyond symmetry breaking
研究了一维带隙量子自旋模型中Rényi $α$ -熵的标度性。我们发现,块熵与$α> 2$违反面积律单调性,并表现出阻尼振荡。依赖于一个因式分解的基态的存在,振荡行为发生在因式分解之下或无限延伸。反常标度对应于纠缠驱动的顺序,是独立的基态简并和揭示了一个非本地的序参量定义为所有块的单副本纠缠的总和。
2012-08-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Anomalies of Average Symmetries: Entanglement and Open Quantum Systems
本研究针对现实系统中仅平均成立的非对易对称性,提出反常平均对称性概念,证明其会导致密度矩阵本征值简并,给出晶格示例并推广至约化密度矩阵得到纠缠熵新下界,还拓展了其在多体局域化等领域及开放量子系统演化中的应用。
2023-12-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
A paradigm for entanglement theory based on quantum communication
这里表明,压缩纠缠具有操作意义-它是量子态可以在共享任意边信息的两方之间发送的最快速率。同样,纠缠的形成和纠缠成本被证明是最快的速度时,量子态可以发送的各方都可以访问边信息,这是最大相关。对边信息类型的进一步限制意味着状态传输的速率由量子互信息给出。这为理解纠缠和其他相关性提供了一个新的范式。不同类型的边信息对应着不同类型的关联,其中压缩纠缠是一个极端。该范式还允许人们不仅根据传输一半的量子通信需要多少量子通信来对状态进行分类,而且还根据需要多少纠缠来对状态进行分类。此外,还有一个双重范式:如果一个人尽可能恶意地分发边信息,以便使状态的发送尽可能困难,那么就会找到最大速率,从而解释已知的量(例如辅助的纠缠)以及新的量。臭名昭著的可加性问题也可以被改写,并根据最大相关状态得到一个可操作的解释。
2008-01-03 quant-ph
Investigating three qubit entanglement with local measurements
在本文中,我们描述了如何三个量子比特纠缠可以分析与本地测量。为此,我们将纠缠证人分解成可以在本地测量的算子。我们的分解在测量一个见证所需的测量设置数量上进行了优化。我们的方法允许检测真正的三分纠缠,特别是GHZ态,只有四个测量设置。
2003-05-16 quant-ph
More assistance of entanglement, less rounds of classical communication
针对LOCC局域分辨量子态的轮次数问题,本文研究纯两体正交态轮次关系,以d⊗d正交乘积态为例,展示其无纠缠需2d-2轮、1-e比特纠缠辅助降至d且更多纠缠可进一步减少,证明轮次数与纠缠辅助量相关。
2023-03-23 quant-ph
Entanglement of a Pair of Quantum Bits
一个二分量子系统的混合态的"形成纠缠“可以用在没有进一步的量子信息传输的情况下创建该状态所需的纯单态的数量来定义。我们找到了一个精确的公式,纠缠的形成为两个量子比特的所有混合态具有不超过两个非零本征值,我们报告的证据表明,该公式是有效的这个系统的所有状态。
1997-03-24 quant-ph
Imaginary Entanglement as Cost of Unitarity
这份报告是关于确定纠缠所需的保真度和总是伴随着精确测量的伴随噪声之间的矛盾。场的量子性质的帐户导致额外的噪声所造成的多个粒子的创建通过嵌入部分的空间量子场表示的非幺正性(Unruh噪声)。量子噪声的原因消失在离开假设的统计独立的检测器。探测器的涂抹消除了造成Unruh噪声的原因,并出现了由探测器部分重叠引起的少数模态的虚纠缠。
2006-07-01 quant-ph
Robust Entanglement Witnessing via Dense Network Coding with Graph States
Aliro Technologies, Inc.(Aliro科技有限公司);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心)
本文提出一种基于图态纠缠的稠密网络编码协议,用于在噪声环境中实现鲁棒纠缠见证,推导了经典网络的成功概率界限,并证明噪声鲁棒性随发送方数量指数增强,适用于半设备无关的图态可见度估计。
2026-09-29 quant-ph
Key rate for calibration robust entanglement based BB84 quantum key distribution protocol
我们将基于底层物理系统维数唯一知识的纠缠验证方法应用于基于纠缠的BB84量子密钥分发协议。我们发现,如果假设其中一方正在测量量子比特,并且不需要关于测量的进一步假设,那么熟悉的单向密钥速率公式已经成立。
2013-03-14 quant-ph
Entanglement quantification from collective measurements processed by machine learning
在本文中,我们研究如何减少足够精确的纠缠量化所需的测量配置的数量。而不是解析公式,我们采用人工神经网络预测的基础上集体测量(同时测量多个实例的调查状态)的结果在量子态的纠缠量。这种方法使我们能够探索纠缠量化的精度作为测量配置的函数。在我们的研究中,我们考虑一般的两量子比特态及其负性作为纠缠量词。我们概述了这种方法在未来量子通信网络中的好处。
2022-03-03 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
Stronger Entanglement Dies Faster: Quantum Mpemba Effect in Dissipative Qubits
Hunan Normal University(湖南师范大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学)
通过分析两个与局域振幅阻尼库相互作用的量子比特,发现初始纠缠更强的态可能比纠缠更弱的态更快地坍缩到可分离态,揭示了与纠缠突然死亡相关的量子姆潘巴效应。
2026-10-30 gr-qc quant-ph
The joys of permutation symmetry: direct measurements of entanglement
所谓的纠缠的直接测量是对一个(二分或多分)量子系统的多个副本的集体测量,它直接为一些纠缠度量提供一个值,例如二分态的并发。由于混合态的纠缠不是密度矩阵的线性函数,因此需要多个副本。不幸的是,到目前为止,所有直接测量的实验实现都对状态的形式做出了未经验证的假设,因此不符合纠缠验证测试的条件。我讨论了如何利用Renner(R。Renner,Nature Physics 3,645(2007))。
2009-02-11 quant-ph
Detection of high-dimensional genuine multi-partite entanglement of mixed states
我们得到一个一般的框架,以确定真正的多体纠缠混合量子态在任意维系统和示范性的情况下,所构建的标准是强于以前已知的。我们的标准是给定的量子态的简单函数,并检测到真正的多体纠缠,还没有确定到目前为止。它们是实验上可访问的,没有量子态层析成像,并且很容易计算,因为不需要优化或本征值评估。
2010-05-27 quant-ph
A quantum key distribution and identification protocol based on entanglement swapping
提出了一种基于纠缠交换的量子密钥分发和身份识别协议。通过从序列中两两选取粒子并进行Bell测量,两个通信者可以根据测量结果检测到窃听,识别对方并获得安全密钥。因为一起测量的两个粒子是随机选择的,我们既不需要交替测量,也不需要旋转贝尔态。此外,在我们的协议中需要更少的贝尔测量比以前类似的。
2004-12-02 quant-ph
A device for feasible fidelity, purity, Hilbert-Schmidt distance and entanglement witness measurements
提出了一种通用的测量装置模型,该装置能够直接测量两个一般不相关混合态的保真度、重叠度、纯度和Hilbert-Schmidt距离等常用量子态特性。此外,对于两个关联的混合态,测量实现了Werner可分性判据的纠缠见证。为了确定这些可观测量,只需要估计一个参数-干扰的可见性。讨论了在腔QED、囚禁离子和电磁感应透明实验中的实现。
2001-08-27 quant-ph
Many-body entanglement and topology from uncertainties and measurement-induced modes
我们提出了普遍的量子纠缠和拓扑结构的特点,通过虚拟纠缠模式波动到存在的子系统测量。对于一般的相互作用系统和广泛的守恒量,这些模式引起的统计不确定性对应于纠缠熵。因此,测量诱导模式提供了直接可观察的路线纠缠和它的标度律。此外,在拓扑系统中,测量引起的边缘模式引起量化和非解析的不确定性,提供了容易获得的拓扑签名。我们的工作提供了一个急需的直接方法来探测新兴的量子模拟器的性能,实现纠缠和拓扑状态。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Entanglement Generation and Dynamics for a Bose-Hubbard model in a Double-Well Potential
研究玻色子系统之间的纠缠对于建立实现量子信息协议所需的可行资源至关重要,无论是在它们相互作用的原子实现还是光子实现中。原子系统在产生大量纠缠方面特别有效,提供比传统量子比特纠缠态更高的信息密度。这种增加的量子资源为自然界的新的基本测试和量子信息、计量和传感的有效应用铺平了道路。我们考虑一个由A和B两方组成的基本设置,每一方都由一个单级玻色子变量填充。玻色子相互作用,可以在A和B之间跳跃,因此描述了一个双位点的玻色-哈伯德哈密顿量。我们考虑了量子态的产生在几种情况下,涵盖了大多数的物理实现:基态,有限温度,幺正动力学,通过退相和粒子的损失耗散。通过截断精确对角化,作为微观参数的函数,系统进行了分析。利用最近被证明是一种合适的纠缠度量的负性来估计所得到的量子态的不可分性。最后,我们计算了形成纠缠的下界,这是一个量化建立这种状态所需的最小纠缠资源量的指标。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement detection length of multipartite quantum states
本文提出纠缠检测长度概念,刻画检测真正多体纠缠所需联合测量的最少粒子数,并利用边际态可分性检验和半定规划方法给出确定方式与上界。
2024-11-21 quant-ph
Realizing quantum advantage without entanglement in single-photon states
讨论了在不存在量子纠缠但存在非零量子失谐的系统中实现量子优势的问题。提出了一种具有可控反对角元的对称双量子比特$X$态的光学实现。这种方法不需要初始纠缠态,并且它可以生成具有量子不和谐的状态,无论是否有纠缠。我们讨论了如何在两个量子比特博弈的背景下获得量子优势。当纠缠不存在时,最大的量子优势为1/3比特。可比较的量子优势,0.311比特,可以用简化的交易协议来实现,该协议涉及最大优势所需的一个对三个酉操作。
2016-05-02 quant-ph
Anomalous hydrodynamics in a class of scarred frustration-free Hamiltonians
非典型本征态的形式量子疤痕和希尔伯特空间的碎片,由于守恒定律提供的障碍,热化在没有无序。在偶极和$U(1)$守恒的某些模型中,碎裂导致亚扩散输运。在本文中,我们研究的疤痕和弱碎裂之间的相互作用,引起异常流体动力学的一类一维自旋$1$挫折免费投影哈密顿,被称为变形Motzkin链。这些链的基态和低激发态表现出大的纠缠和临界减速。我们表明,在高能量的特定形式的投影仪导致出现不相交的Krylov子空间的开放边界条件下,与一个确切的量子疤痕被嵌入在每个子空间,导致纠缠和本地化的动力学增长缓慢的特定出平衡的初始状态。此外,专注于无限的温度,我们揭示了自旋输运是亚扩散,我们证实了约束随机元胞自动机电路的模拟。与偶极矩守恒系统相比,变形Motzkin链似乎属于不同的普适类,具有不同的动力学输运指数和多项式的Krylov子空间。
2022-01-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Long-distance quantum key distribution using concatenated entanglement swapping with practical resources
我们提出了我们的方法共享光子和评估产生的四光子可见性之间的两个遥远的缔约方使用级联纠缠交换。此外,我们还确定了相应的密钥生成速率和量子误码率。我们的模型是基于资源的实际限制,包括多对参数下转换源,低效率的检测器与暗计数和有损通道。通过这种方法,我们发现,实验运行时间,对生产率和检测器效率之间需要权衡。级联纠缠交换使得量子密钥分发的距离变得更远,但代价是密钥生成速率较低。
2016-10-16 quant-ph
Maximal tripartite entanglement between singlet-triplet qubits in quantum dots
双量子点中的单重态-三重态是很有希望的量子比特实现,电容耦合可以用来在这些量子比特之间产生纠缠。我们提出了一个三角形结构的单重态-三重态纠缠三量子比特门。我们使用一个真实的微观模型模拟表明,一个最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态可以产生的量子比特下的交换演化。此外,我们对门操作的分析可以用来提取实现这一点所需的实际实验脉冲序列。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Information Processing Without Joint Measurement
我们提出了一个线性光学方案来实现未知离子态的隐形传态、通过纠缠交换实现离子非最大纠缠态的纠缠浓度以及离子纠缠态的远程制备。该方案的独特优点是在现有方案中不需要以前方案中所需的联合Bell态测量,即联合Bell态测量已经转换为对单个离子和光子的单独测量的产物。另外,该方案可以利用线性光学元件实现离子的量子信息处理,简化了离子量子信息处理的实现。
2005-05-22 quant-ph
Anomalous decay of quantum correlations of quantum dot qubits
我们研究了两个激子量子点量子比特在声子环境影响下的量子关联的演化。我们发现,这些关联的衰减形式的纠缠的衰减有很大的不同。而不是显示突然死亡类型的行为,几何不和谐的趋势,经历不同类型的衰变之间的过渡,是敏感的非本地的相位因子,并可能已经增强了弱环境介导的相互作用。因此,双量子比特量子关联在退相干过程下更稳健,同时在酉和非酉演化下显示出更丰富和更复杂的行为谱。
2013-02-11 quant-ph
Disentanglement Cost of Quantum States
我们证明了在二体量子态中催化消除纠缠所需的最小噪声率由纠缠的正则化相对熵给出。这为[Groisman,PRA 72,032317(2005)]中提出的中心开放问题提供了解决方案,并补充了他们的主要结果,即消除所有相关性所需的最小噪声率由量子互信息给出。我们扩展我们的讨论,三方设置,我们表明,由正规化的相对熵的恢复噪声的渐近速率是足以催化转化的状态到一个本地可恢复的版本的状态。
2018-11-12 quant-ph
Protecting entanglement witnesses with randomized measurements
针对测量误差会削弱纠缠见证有效性的问题,本文提出一种基于随机化测量的方法,通过抑制测量误差恢复纠缠见证的认证能力,适用于多方和高维纠缠见证且实验改动小。
2025-04-03 quant-ph
Near-unit fidelity entanglement distribution using Gaussian communication
我们展示了如何以成功概率的百分比在光衰减距离的顺序的中继器信道段上分布几乎完全纠缠的量子比特存储器对。除了一些微弱的色散光-物质相互作用外,该方案只需要高斯态的传输和测量,这甚至超过了基于无误差非高斯测量的纠缠分布的相干态基准。这是通过两个创新实现的:第一,利用光学压缩态代替相干态。第二,在每个中继站再放大亮信号脉冲的幅度。后一种变化是一种让人想起经典中继器的策略,并且在基于单光子的方案中是不可能的。
2009-12-08 quant-ph
Entanglement area law and Lieb-Schultz-Mattis theorem in long-range interacting systems, and symmetry-enforced long-range entanglement
Dalhousie University(达尔豪斯大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀蒂默理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
研究揭示了长程相互作用系统中纠缠面积定律与利布-施特劳斯-马蒂斯定理的关系,证明了具有异常对称性的纯态必须具有长程纠缠特性。
2025-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Performance of hybrid entanglement photon pair source for quantum key distribution
我们报告的两个不同的自由度,一个1550 nm的时间仓量子比特和一个810 nm的偏振量子比特之间的混合纠缠对的源的实验演示。利用由Glan激光棱镜和保偏光纤组成的非对称马赫-曾德尔干涉仪对波长为810 nm的偏振量子比特进行变换。在庞加莱球上,纠缠态变换后,Z-Z和X-X轴方向的符合计数率分别为95.8%和88%,符合计数率大于800 c/s。这些值远高于违反贝尔不等式并允许在量子密钥分发中提取安全密钥所需的70.7%的阈值。
2010-02-22 quant-ph
Efficient reversible entanglement transfer between light and quantum memories
光与物质之间的可逆纠缠转移是量子信息技术不断发展的关键。量子网络及其设想的应用,例如,除了直接传输、分布式量子计算或增强感测之外的安全通信依赖于节点之间的纠缠分布。虽然已经证明了纠缠转移,但目前的障碍是该过程的有限效率,这可能会损害多步骤架构的可扩展性。在这里,我们展示了有效的转移预示着单光子纠缠进出两个量子存储器的基础上大合奏的冷铯原子。我们实现了一个整体的存储和检索效率为85%,连同保存的抑制约10%的相干态的值的双光子分量。我们的工作是实现大规模网络和增加功能所需的重要能力。
2021-04-13 quant-ph
Renormalising entanglement distillation
纠缠蒸馏是指将一组弱纠缠对转化为更少的高纠缠对的任务。它是量子中继器协议的核心成分,需要在任意距离上传输纠缠以实现量子密钥分发方案。通常,假设初始纠缠对是独立同分布的。这是一个分布式的、彼此不相关的假设,在任何涉及记忆通道的纠缠产生过程中,这一假设可能根本不合理。在这里,我们介绍了一个框架,捕捉纠缠蒸馏存在的自然相关性所产生的记忆通道。从概念上讲,我们汇集了来自凝聚态物理的想法-重整化和矩阵乘积状态和运营商-与本地纠缠操纵,马尔可夫链混合,和量子纠错。我们确定有意义的参数区域,我们证明收敛到最大纠缠态,所产生的矩阵乘积算子重整化流的不动点。
2015-03-16 quant-ph
Harnessing Post-selected von Neumann Measurements to Strengthen Entanglement and Quantum Signatures in Coherent States
Research and Development Center for Wide Bandgap Semiconductors(宽禁带半导体研发中心);State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室);Center of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电/激光技术中心)
本文研究后选择冯·诺依曼测量对双模纠缠相干态非经典性质的影响,发现中等耦合的异常弱值可增强压缩、反聚束、亚泊松统计、模间关联和纠缠,提供了一种可调的ECSs工程方法。
2026-10-07 quant-ph
Performance analysis of different photon-mediated entanglement generation schemes under optical dephasing and spectral diffusion
本研究针对固态量子发射器的光学退相与光谱扩散噪声,对比三种光子介导纠缠方案的性能,确定不同噪声区间的最优方案及对应测量参数,还探究了滤波对保真度的提升作用,为纠缠方案选择和测量策略制定提供实用指导。
2024-12-13 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