Noise-robust proofs of quantum network nonlocality
针对量子网络非定域性证明局限于理想化情形的问题,提出基于近似刚性结果的噪声鲁棒证明方法,可处理任意噪声,示例中退相干噪声鲁棒性达80%、白噪声达0.5%,为实际实现提供前景。
2025-08-08 quant-ph
Genuine Multipartite Nonlocality for Arbitrary Input: Maximal Randomness Generation and Robust Self-Testing
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);National Cheng Kung University(国立成功大学)
提出一种适用于任意奇数测量设置的真正多体非局域性贝尔不等式,通过平方和分解获得最优量子违背,实现自检验和最大全局设备无关随机性(m比特),并随测量设置增加噪声鲁棒性增强。
2026-06-09 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
Revealing hidden standard tripartite nonlocality by local filtering
量子非定域性是一种比量子纠缠和EPR操纵更强的重要量子关联。标准的三部非定域性可以通过破坏Mermin不等式来检测。利用局部滤波运算,给出了Mermin算子的最大期望值的一个严格上界。通过详细的例子,我们表明,隐藏的标准非局域性可以通过局部滤波,这可以提高噪声纠缠态的鲁棒性。
2022-05-21 quant-ph
Affinity-based measurement-induced nonlocality and its robustness against noise
测量诱导非定域性(Measurement-induced nonlocality,MIN)是二分系统的量子关联度量,是局部不变的冯·诺依曼投影测量引起的全局效应的一个指标。众所周知,基于Hilbert-Schmidt范数的关联测度在捕捉量子态的非局域特性时是不可信的。本文针对基于Hilbert-Schmidt范数的最小均方问题,提出了一种新的基于亲和度的最小均方问题。这个量满足量子关联测度的所有标准。对于任意的纯态,证明了基于仿射度的最小值等价于其它形式的几何形式的相关测度。对于m个\times n维任意混合态,我们得到了该测度的一个上界.对于2 \times n维(量子比特)混合态,我们得到了一个封闭的MIN公式.我们将这些结果应用于两量子比特混合态,如Werner态、各向同性态和Bell对角态。为了说明基于仿射的测度对噪声的鲁棒性,我们研究了广义振幅阻尼信道下MIN的动态特性。
2019-05-17 quant-ph
Bell scenarios in which nonlocality and entanglement are inversely related
我们证明了对于任意数量的测量设置的两量子比特链式贝尔不等式,非定域性和纠缠不仅是不同的性质,而且是逆相关的。具体而言,我们分析证明,在没有噪声的情况下,鲁棒性的非局部性,定义为检测事件的最大分数,可以丢失,使其余的仍然不承认一个本地模型,并发性是逆相关的任何连锁贝尔不等式与任意数量的设置。量子态越接近乘积态,用局域模型再现量子关联就越困难。我们还表明,在噪声的存在下,非局域性和纠缠同时最大化,只有当噪声水平等于最大水平的不等式容忍;在任何其他情况下,一个更非局域状态总是通过减少纠缠。此外,我们还观察到对于紧二量子比特三集$I_{3322}$不等式和紧二量子比特不等式$I_3$定义的Bell情形,非定域性的鲁棒性和并发性也是负相关的.
2013-12-28 quant-ph
Quantatitive relations between measurement incompatibility, quantum steering, and nonlocality
贝尔非定域性或量子操纵的认证意味着使用不兼容的测量。在这里,我们将这种联系量化。我们展示了如何加强基于鲁棒性的引导和非局部性量词,以便它们为之前提出的不相容性量词提供强下界。我们的研究结果可以从两个角度来看。一方面,它们可以用来估计有多少转向或非局部性可以证明与一组给定的测量。另一方面,他们给出了片面的设备无关和设备无关的方法来估计测量不兼容性。
2016-06-06 quant-ph
Fidelity based Measurement Induced Nonlocality and its dynamics in Quantum noisy channels
测量诱导非定域性(MIN)捕捉了局部不变投影测量对二分量子态的全局非定域效应。本文提出了一种新的基于保真度诱导度规的最小化方法,并对纯态和混合态进行了计算。对于混合态,由关联矩阵的特征值得到了上界。此外,MIN和基于保真度的MIN在各种噪声量子信道下的动力学表明它们比纠缠更鲁棒。
2017-07-11 quant-ph
Sequential quantum nonlocality sharing under local noisy quantum channels
Hebei Normal University(河北师范大学);Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所);Shijiazhuang Posts and Telecommunications Technical College(石家庄邮电职业技术学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文理论分析了在相位翻转、比特翻转和退极化等局部噪声量子信道下,贝尔非局域性和梅尔明非局域性的顺序共享的噪声鲁棒性,证明了通过特定噪声免疫信道可实现无界顺序共享,并提出了通过局部酉操作切换噪声免疫信道的测量策略。
2026-06-01 quant-ph
Quantum Nonlocality and Device-Independent Randomness Robust to Relaxations of Bell Assumptions
The University of Hong Kong(香港大学)
本文研究了在贝尔假设放松条件下量子非局域性的认证,并提出了一种测量依赖性参数依赖性局域性的概念,分析了非局域性认证与检测效率的关系,以及设备无关随机性认证的影响。
2025-12-20 quant-ph
Quantum nonlocality of massive qubits in a moving frame
我们对匀速运动的观测者观测到的二能级量子系统(量子比特)的量子非定域性进行了数值测试。在适当的动量设置下,考虑到局域隐变量模型的存在,洛伦兹变换可以大大削弱两量子比特非最大纠缠态的量子非局域性,而三量子比特真正纠缠态的量子非局域性是鲁棒的.特别地,广义GHZ态在任意Wigner旋转下保持非局域性,并且广义W态可以在相当窄的参数范围内允许局域隐变量模型。
2013-08-15 quant-ph
Persistent nonlocality in an ultracold-atom environment
研究了多个二能级杂质原子与超冷玻色气体耦合时产生的非局域量子关联。我们发现,环境诱导的杂质子系统的动力学可以产生非局部状态,是强大的抗噪声和违反多部贝尔不等式时,投影自旋测量。真正的多部非局域性也观察到在一个系统的三个杂质。我们发现,非马尔可夫效应,并在杂质子系统中的相干性的持久性,是至关重要的,以防止完全丧失非局部性,并允许非局部相关性产生和维持较长的时间。
2023-01-23 quant-ph
Quantum Nonlocality and Device-Independent Randomness are Robust to Noisy Signaling Channels
Inria(法国国家信息与自动化研究所);Univ. Grenoble Alpes, CNRS(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心);University of Bristol(布里斯托大学);University of York(约克大学);ENS de Lyon, UCBL, LIP(里昂高等师范学院,里昂第一大学,计算机科学实验室)
本文研究了在噪声信号通道下量子非局域性和设备无关随机性的鲁棒性,通过分析局部多面体的顶点和面,确定了能够认证非信号量子相关性的贝尔不等式,并展示了这些不等式在对抗去极化噪声时比Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式更鲁棒。
2026-05-20 quant-ph
Converting nonlocality into contextuality
本研究利用矩阵束方法分析Peres-Mermin平方和Greenberger-Horne-Zeilinger-Mermin构型的量子逻辑结构,发现双自旋1/2粒子的四维系统中经典与量子预言存在类似的完全矛盾,为非定域性向互文性的转化提供了支撑。
2024-08-20 quant-ph
Post-quantum nonlocality in the minimal triangle scenario
本文研究了无输入且输出为二值的最小三角形场景中的网络非定域性,通过具体实例证明其支持与无信号传输及源独立性相容但不兼容独立量子或经典源的非定域关联,该性质对噪声鲁棒,并识别出等价的 PR box。
2023-11-22 quant-ph
Nonlocality as a Benchmark for Universal Quantum Computation in Ising Anyon Topological Quantum Computers
影响基于伊辛任意子的拓扑量子计算机的任何提议的障碍是准粒子编织只能实现有限(非通用)的量子操作集。这组受限的操作(通常称为稳定器操作)的计算能力已经在量子信息理论中进行了研究,并且已知如果没有额外的非稳定器操作的帮助,就无法获得量子计算的优势。类似地,基于伊辛任意子的二分两量子比特系统在仅执行拓扑保护的稳定器操作时不能表现出非定域性(在违反贝尔不等式的意义上)。为了产生不能由局部隐变量模型描述的相关性,再次需要使用非稳定器操作。使用几何技术,我们将使通用量子计算(UQC)的操作集与使违反贝尔不等式的操作集联系起来。由于非稳定器操作预计是非常不完美的,我们的目标是提供一个基准,用于确定UQC使能操作,实验上的实用性和概念上的简单。我们表明,任何(噪声)单量子位非稳定器操作,连同完美的稳定器操作,使违反最简单的两个量子位贝尔不等式也可以用来使UQC。这种基准测试需要找到两个不同的泡利测量的期望值对每个量子比特的一个二分系统。
2011-12-07 quant-ph
Testing Genuine Multipartite Nonlocality via an Inflated Network with Multi-copy Entangled States
International Quantum Academy(国际量子科学院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学信息科学与技术学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院);School of Mathematical Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院);Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学研究所)
提出一种基于多拷贝真正多体纠缠态膨胀量子网络的噪声鲁棒方法,在Svetlichny双可分离模型下测试每拷贝的真正多体非局域性,将Gisin定理推广到任意多方,并实验验证了广义GHZ和W态的真正三方非局域性。
2026-06-07 quant-ph
Testing for Multipartite Quantum Nonlocality Using Functional Bell Inequalities
我们表明,连续变量的任意函数,例如位置和动量,可以用来生成测试,区分量子理论从本地隐变量理论。通过优化这些功能,我们得到了更强大的违反当地的因果关系比以前得到的。我们分析计算的最佳功能,包括非理想的检测器和噪声的影响,揭示了优化的功能不等式是抵抗标准形式的退相干。这些不等式可以允许具有有效的零差检测的无环隙贝尔测试。
2009-11-13 quant-ph
Dynamics of measurement induced nonlocality under decoherence
测量诱导非定域性(MeasurementInducedNonlocality,MIN)是一种有效的量子关联度量,它描述了由局域vonNeumann投影测量引起的量子态的非定域效应。本文研究了初始Bell对角态的纠缠度、Hilber-Schmidt最小纠缠度和基于保真度的最小纠缠度(FMIN)在混合(比特、相位、比特和相位翻转)、广义振幅阻尼(GAD)和去极化等局部噪声信道下的动力学行为。我们观察到,虽然突然死亡的纠缠发生在混合和GAD通道,MIN和FMIN是更强大的对这样的噪声。最后,我们证明了MIN和FMIN的复兴后,对去极化噪声的黑暗点的时间。
2018-04-04 quant-ph
Detecting entanglement and nonlocality with minimum observable length
本文针对量子纠缠与非定域性的检测需求,扩展“检测长度”框架以覆盖多类纠缠与非定域性现象,构建分析模型确定检测长度并利用半定规划技术提供上界,且验证短检测长度见证者在特定条件下噪声鲁棒性更优。
2024-12-01 quant-ph
Topologically noise robust network steering without inputs
Université libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学);Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);University of Gdansk(格但斯克大学)
本文提出无需输入的拓扑鲁棒网络引导方法,通过线性见证器检测三角和环形网络中的交换引导,并展示噪声鲁棒的量子优势。
2026-01-19 quant-ph
Anonymous Quantum Nonlocality
我们表明,对于所有的$n\ge3$,一个例子的$n$ -particular量子关联,是不是真正的多部非本地,而是表现出匿名的非局域性,也就是说,非本地的,但相对于所有的bipartisites bipartisites,可以通过本地测量的$n$ -particular格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)状态。这种匿名性表明,不可能将潜在的多方非定域性明确地归因于任何确定的各方子集,即使这种相关性确实可以通过只涉及这些子集的非定域合作产生。对于将$n$方划分为两个组的任何划分,提供了这些相关性的显式可二分分解。这些匿名的GHZ相关性在设备无关的设置中的两个可能的应用进行了讨论:任何两组当事人之间的多方秘密共享和二分量子密钥分发,是强大的对几乎任意泄漏的信息。
2014-05-14 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on measurement-induced nonlocality
考虑一个自旋为1/2的量子比特相互作用的精确可解模型,在存在内禀退相干的情况下,利用Heisenberg各向异性相互作用,研究了在不同初始条件下,纠缠的动力学行为,并基于Hilbert-Schmidt范数和迹距,研究了由纠缠度和测量诱导非定域性(MIN)量化的纠缠动力学行为.我们着重讨论了纯初态的纠缠度与最小值之间的关系。对于初始可分态,发现量子关联的产生和鲁棒性依赖于物理参数。当把纠缠态作为初始态时,结果表明,尽管存在相位退相干,但所有的关联都在出现一些振荡后达到稳态值。最后,我们证明了在非纠缠态下,MIN捕获的量子关联的存在性。
2020-05-13 quant-ph
Effects of coherent and incoherent measurement imperfections on multipartite quantum nonlocality and quantum key distribution
School of Physics and Astronomy and Yunnan Key Laboratory for Quantum Information, Yunnan University(云南大学物理与天文学院及量子信息云南省重点实验室)
研究相干和非相干测量缺陷对多体量子非局域性及量子密钥分发的影响,基于MABK等不等式分析其对贝尔值等的作用,还通过与密钥率界限联系得出认证约束,为相关认证和估计提供定量基准。
2026-07-16 quant-ph
Single-photon quantum nonlocality: Violation of the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality using feasible measurement setups
我们研究了单光子纠缠态的量子非定域性,在可行的测量技术下,包括开-关和零差探测,以及位移和压缩的幺正操作。我们测试了Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式的潜在违反,其中每一个双方都有自由选择2个测量设置,每个测量产生一个二元结果。我们发现,单光子量子非局域性可以检测时,两个或更少的4个总测量进行零差检测。最大的违反CHSH不等式时,获得所有四个测量挤压和位移的开关检测。我们测试的鲁棒性的违规对不完善的开关探测器和单光子源,发现挤压和位移的测量方案比位移测量方案的表现更好。
2017-01-27 quant-ph
Robustness of topologically protected edge states in quantum walk experiments with neutral atoms
离散时间量子行走允许Floquet拓扑绝缘体材料使用可控系统,如超冷原子在光晶格进行探索。通过数值模拟,我们研究了一维和二维离散时间量子游走中存在退相干时拓扑保护边态的鲁棒性。我们还开发了一个简单的分析模型,量化这些边缘状态对自旋或空间失相的鲁棒性,预测拓扑保护的边缘状态的人口的指数衰减。此外,我们提出了一个实验方案的基础上,中性原子的自旋相关的光晶格,以实现不同的拓扑相位之间的空间边界。我们的建议依赖于一个新的方案,实现自旋相关的离散位移操作在一个二维光晶格。我们分析了现实的退相干条件下观察单向,无耗散传输的物质波沿边界分离不同的拓扑域的实验可行性。
2016-06-06 quant-ph
Variational Quantum Optimization of Nonlocality in Noisy Quantum Networks
本文提出变分量子优化框架,在噪声量子硬件上模拟并优化量子网络,通过实验和模拟证明其能最大化非局域性,并揭示幺正与非幺正噪声下最大非局域性对应的纠缠态类型,为近期和长期量子网络协议设计提供实用工具。
2022-05-05 quant-ph
Protocol for detecting the nonlocality of the multi-Majorana Systems
该协议利用仅基于宇称测量的纠缠见证,区分多Majorana系统中的非局域特征,在6位点系统中实现约18%的检测概率,并对环境噪声具有鲁棒性。
2025-06-20 quant-ph
Improved Nonlocality Certification via Bouncing between Bell Operators and Inequalities
Tsinghua University(清华大学);Universiteit Leiden(莱顿大学);Zhejiang University(浙江大学);Shanghai Qi Zhi Institute(上海人工智能实验室);ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center(浙大杭州全球科创中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
提出一种通过贝尔不等式与哈密顿量双向映射的优化方案,改进非定域性认证,并在70多个超导量子比特上成功演示,为抗噪声认证技术开辟新途径。
2024-07-17 quant-ph
Network Nonlocality Sharing in Generalized Star Network from Bipartite Bell Inequalities
Yunnan University(云南大学)
本文提出在广义星型网络中利用多种双分贝不等式研究网络非局域性共享的方法,通过优化弱测量和精确投影测量实现网络相关性同时违反,验证了其鲁棒性。
2026-01-28 quant-ph
Entanglement thresholds for sequential nonlocality sharing in star networks
South China University of Technology(华南理工大学);Harbin Engineering University(哈尔滨工程大学);Jinan University(暨南大学)
本研究通过引入基于概率投影测量的协议,建立了支持整个网络无限制共享所需的纠缠阈值,并推导了资源受限下的共享分支与轮次之间的权衡关系,为量子网络的非局域性回收提供了稳健框架。
2026-10-12 quant-ph
Topologically protected localised states in spin chains
我们认为自旋链族的灵感来自苏,Schrieffer和Hegger(SSH)模型。我们明确地证明了拓扑诱导的量子态在我们的系统中的空间局域化。我们提出了详细的调查随机噪声的影响,表明这些拓扑保护状态是非常强大的,对这种类型的扰动。具有这种拓扑鲁棒性的系统显然是量子信息任务的良好候选者,我们讨论了一些潜在的应用。因此,我们提出了有趣的自旋链模型,显示出有前途的应用量子器件。
2017-02-27 quant-ph
Nonlocality, steering and quantum state tomography in a single experiment
我们调查是否范式测量的量子态层析成像,即相互无偏基地和对称的信息完整的测量,可以用来证明量子相关。为此,我们确定了一个简单的和噪声鲁棒的相关证人纠缠检测,转向和非局域性,可以评估的基础上,在断层扫描实验中获得的结果统计。这使我们能够在纠缠量子态上进行状态层析成像,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向测试和贝尔不等式测试,所有这些都在一个实验中完成。我们还研究了量子相关性和断层成像完整测量子集之间的权衡,以及不同场景下纠缠的量化。最后,我们进行了一个光子学实验,在这个实验中,我们证明了量子关联在这些灵活的假设下,即双方都信任,一方不信任,双方都不信任。
2021-08-14 quant-ph
Heralded amplification of nonlocality via entanglement swapping for long-distance device-independent quantum key distribution
实现与设备无关的量子密钥分发(DIQKD)的主要困难在于其安全性依赖于Clauser-Horne-Shimony-Holt~(CHSH)不等式的无漏洞检测违反,即CHSH值$S>2$,而该值很容易被传输信道的丢失所破坏。最简单的方法之一是利用纠缠交换中继ESR。在这里,我们提出了一个改进的版本的预示非局域性放大器协议的基础上的ESR和实验测试,数值计算表明,我们的计划是更强大的传输损耗比以前开发的协议。在实验中,我们观察到,所获得的概率分布是在一个单独的测量精确地表征了实验参数的数值模拟所预期的非常一致。此外,我们实验估计的非局域性的预示状态后,传输的10 dB的损失之前检测。估计为$S=2.104>2$,这表明即使在各种实验缺陷下,我们的最终态也具有很强的非定域性。我们的结果澄清了ESR协议的一个重要基准,并铺平了道路,实现长距离的无漏洞CHSH违反以及DIQKD。
2019-05-07 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
Intrinsic Mirror Symmetry and Robustness of Optimal Nonlocal Operators in One-Dimensional Quantum Spin Chains
Wuhan University of Technology(武汉理工大学);Wuhan Polytechnic University(武汉轻工大学)
研究一维量子链中最优非本地算符的本征镜像对称性和鲁棒性,通过分析不同模型揭示了最优单站点算符的稳定性及非本地算符在参数变化下的结构稳定性。
2026-04-24 quant-ph
Robust quantum state transfer via topologically protected edge channels in dipolar arrays
我们展示了如何利用二维拓扑自旋系统的手征边缘态实现远距离量子比特之间的量子态转移。我们的实现基于里德伯原子允许实现的量子态传输协议在国家的最先进的实验装置。特别是,我们展示了如何适应标准的状态传输协议,使其对分散和无序的影响。
2016-07-05 physics.atom-ph quant-ph
A Metropolitan-scale Multiplexed Quantum Repeater with Bell Nonlocality
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室);Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室);CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室)
本文提出一种基于时间测量的多端量子中继器协议,实现了14.5公里距离下固态量子记忆间的 heralded 非局域纠缠,并首次在城市级量子中继器中验证了贝尔非局域性。
2026-04-15 quant-ph
Topologically robust transport of entangled photons in a 2D photonic system
从理论上研究了时间仓纠缠光子对在二维拓扑光子耦合环形腔系统中的输运。该系统实现了整数量子霍尔模型,使用一个合成的规范场,并表现出拓扑鲁棒的边缘状态。我们发现,通过边缘状态的运输保留时间相关的纠缠光子,而批量运输不保留这些相关性,并可能导致显着不必要的时间聚束或反聚束的光子。我们研究了无序对量子输运性质的影响;虽然边缘输运保持稳健,但体输运非常敏感,并且在强无序的极限下,体态变得局域化。我们表明,这种本地化表现为增强聚束/反聚束的光子。这种通过边缘态的拓扑鲁棒的相关性传输可以实现鲁棒的片上量子通信信道和延迟线,用于在光子的时间相关性中编码的信息。
2016-08-01 physics.optics quant-ph
Secure and robust randomness with sequential quantum measurements
针对现有设备无关量子随机数协议性能有限的问题,本文提出利用序贯测量复用量子态的方案,证明类Tsirelson边界,构造可达边界的量子比特协议,通过数值与光子实验验证其噪声鲁棒性,为高效设备无关协议提供新思路。
2024-12-16 quant-ph
Closing the detection loophole in the triangle network with high-dimensional photonic states
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究所);University of Vienna, Faculty of Physics(维也纳大学物理学院)
本研究证明三角网络中基于N00N态($N=2$)的非定域性对光子损失具有高鲁棒性,可容忍高达10%损失,并利用SPDC源的预示信息关闭探测漏洞。
2025-10-24 quant-ph
Temporal nonlocality of a qudit resides in the input state, not the channel, and certifies temporal teleportation up to a fundamental limit
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学物理与天文学学院自旋电子学与量子信息研究所)
本文证明单qudit的时间非局域性鲁棒性完全由初始态承载,与信道无关,并利用该性质在设备无关条件下认证时间隐形传态保真度,达到基本极限。
2026-07-03 quant-ph
The Simplest Demonstrations of Quantum Nonlocality
我们调查的复杂性成本证明的关键类型的非经典相关-贝尔不等式违反,EPR转向,纠缠-与独立的代理,理论和光子实验。我们表明,复杂性成本表现出这三个任务之间的层次结构,反映了最近发现的层次结构,它们是如何强大的噪音。对于贝尔不等式违反,最简单的测试是众所周知的CHSH测试,但对于EPR转向和纠缠,涉及最少数量的检测模式的测试需要非投影测量。最简单的EPR转向需要为一个代理选择投射测量,为另一个代理选择单个非投射测量,而最简单的纠缠测试只为每个代理使用单个非投射测量。在这两种情况下,我们使用循环2-设计的概念推导我们的不等式。这导致了一个有趣的特征,即在我们的光子演示中,感兴趣的相关性与双方使用的线性偏振器之间的角度无关,因此不需要对齐。
2012-07-06 quant-ph
Quantum-informed learning of genuine network nonlocality beyond idealized resources
School of Physics, IISER Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅物理学院);Center for High Performance Computing, IISER Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅高性能计算中心);Department of Physics, School of Basic Sciences, IIT Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院基础科学学院物理学系)
本文提出一种可扩展的因果推断贝叶斯学习框架,用于学习网络贝尔测试中的本地统计,发现新的测量设置具有更强的非本地性,且非本地性仅在共享贝尔态可见性超过0.94时才出现。
2026-03-25 physics.comp-ph quant-ph
A geometric comparison of entanglement and quantum nonlocality in discrete systems
我们比较纠缠与量子非局域性采用的几何结构的状态空间的二分量子。中心对象是一个由广义Bell态张成的正则单形。Collins-Gisin-Linden-Massar-Popescu-贝尔不等式被用来揭示这个集合中不能用局部实在论描述的状态。确定非定域性所需的最佳测量设置是通过最近提出的酉群U(d)的参数化与强大的数值方法相结合。本文的主要结果是状态空间的描述性几何图示,强调纠缠和量子非定域性之间的区别。也就是说,发现可分离性边界和贝尔不等式违背边界的形状有本质的不同。此外,它表明,也共享相同的纠缠量的混合态,贝尔不等式违反和纠缠措施是非单调相关的。
2011-01-13 math-ph math.MP quant-ph
Tight analytic bound on the trade-off between device-independent randomness and nonlocality
共享纠缠量子系统的两方可以产生仅使用共享经典资源无法产生的相关性。这些非定域关联是量子理论的基本特征,但也有实际应用。例如,它们可以用于设备无关(DI)随机数生成,其安全性独立于设备内部执行的操作进行认证。可以从某些给定的非局部相关性生成的可证明的随机性的量是感兴趣的关键量。在这里,我们推导出严格的分析边界上的最大可证明的随机性作为一个函数的非局部性表示使用的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)值。我们发现,对于每一个CHSH值大于本地值($2$),并高达$3\sqrt{3}/2\approx2.598$存在量子相关的CHSH值,证明了最大两位的全球随机性。超过该CHSH值,最大可证明随机性就会下降。我们给出了CHSH值大于$3\sqrt{3}/2$的第二类贝尔不等式,并证明了对于给定的CHSH值,它们具有最大可能的随机性。因此,我们的工作提供了一个可实现的上限的数量的随机性,可以证明任何CHSH值。我们说明了我们的结果的鲁棒性,以及它们如何可以用来提高随机生成率在实践中,使用沃纳状态噪声模型。
2022-10-05 quant-ph
Schrödinger's paradox and proofs of nonlocality using only perfect correlations
我们讨论的证明非局部性的基础上推广的埃尔温薛定谔的论点爱因斯坦,波多尔斯基和罗森。这些证明不呼吁以任何方式贝尔的不等式。事实上,这些证明的一个显著特点是,它们可以用来建立非定域性,仅仅是基于适当的鲁棒完美相关性。首先,我们解释薛定谔的论证表明,空间分离系统上的可观测量的测量之间的局部性和完美相关性意味着量子可观测量的非上下文值映射的存在;非上下文意味着对于任何给定的量子系统,可观测量在其测量之前具有特定的值,并且任何“测量该可观测量”的实验都会揭示该值。然后,我们建立了一个非上下文值映射的量子观测{ \it没有调用任何进一步的量子预测}的不可能性。结合薛定谔的论证,这意味着非定域性。最后,我们说明了如何Bohmian力学是兼容的不可能性的非上下文的值映射。
2019-07-30 math-ph math.MP quant-ph
Genuinely entangled subspaces beyond strongly nonlocal unextendible biseparable bases
University of Calcutta(加尔各答大学);Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(布巴内斯瓦尔印度科学教育研究所)
本文提出一个充分条件,用于构造高维真正纠缠子空间,发现最大已知的GES,并证明所有状态在任意双分区下1可蒸馏,同时证明UBB在LOCC下不可区分。
2025-08-23 quant-ph
Experimental device-independent verification of quantum steering
遥远的量子系统之间的贝尔非定域性-即,违反贝尔不等式的联合相关性可以在不信任所使用的测量设备或执行测量的设备的情况下被验证。这导致了用于量子信息任务(例如密钥分发)的无条件安全协议。然而,贝尔非局域性的完整验证需要高的检测效率,并且对于长距离应用中发生的典型传输损耗是不鲁棒的。相比之下,量子操纵,一种较弱形式的量子相关,可以验证任意低的检测效率和高损耗。代价是当前的转向验证协议需要完全信任其中一个测量设备及其操作员,只允许单侧安全密钥分发。我们提出了独立于设备的转向协议,消除这种需要的信任,即使贝尔nonlocality不存在。我们实验证明了这一原则的单态和状态,不违反贝尔不等式。
2014-08-07 quant-ph
Topologically protected long-range coherent energy transfer
实现施主到受主的长距离相干能量转移在量子光学领域有着重要的应用。然而,使用常规方案难以实现。在这里,我们从理论上证明了使用光子晶体平台,其中包括拓扑保护的边缘状态和零维拓扑角腔,可以实现强大的能量转移。当施主和受主分别置于一对分开的拓扑腔中时,它们之间的能量转移可以借助于拓扑保护的界面态来完成。这种能量转移对各种缺陷都是鲁棒的,并且还可以在非常长的距离上发生,这对于生物检测、传感器、量子信息科学等非常有益。
2020-10-25 physics.optics quant-ph
Topologically Protected Quantum State Transfer in a Chiral Spin Liquid
拓扑学在确保各种物理现象的鲁棒性方面起着核心作用。值得注意的例子范围从与量子霍尔和量子自旋霍尔效应相关的鲁棒电流携带边缘状态到涉及拓扑保护的量子存储器和量子逻辑操作的提议。在这里,我们提出并分析了一个拓扑保护的通道之间的远程量子节点的量子态的传输。在我们的方法中,状态转移介导的手性自旋液体的边缘模式。我们表明,该方法本质上是强大的现实缺陷与无序和退相干。可能的实验实施和应用的自旋液相的检测和表征进行了讨论。
2011-10-17 cond-mat.str-el quant-ph
Topologically protected entangled photonic states
纠缠多光子态是量子信息、计算和通信的核心。近年来,拓扑学已经成为一种新的途径,可以在存在制造缺陷、无序和其他噪声源的情况下鲁棒地传输量子态。虽然单光子和关联光子的拓扑保护最近已经在实验中得到了证明,但拓扑保护纠缠态的观察迄今为止仍然难以捉摸。在这里,我们实验证明了空间纠缠双光子态的拓扑保护。我们观察到鲁棒性的拓扑双光子相关映射的关键功能的存在下,故意引入的硅纳米光子结构中的混乱,在与非拓扑结构中缺乏鲁棒性的对比。拓扑保护可以保证纠缠拓扑模的相干传输,从而实现无序系统中量子信息的稳健传输.
2019-02-26 physics.optics quant-ph
Hierarchy of quantum correlations in qubit-qutrit axially symmetric states
Qdit Labs Pvt. Ltd.(Qdit Labs私人有限公司);SRM Institute of Science and Technology(SRM科学与技术研究所)
研究揭示了双极子-三极子系统中量子相关性的层次结构,发现贝尔非局域性最脆弱,而MIN和UIN更稳健,适用于实际条件下的量子性检测。
2026-03-11 physics.optics quant-ph
Minimal Scenarios Witnessing Genuine Multipartite Nonlocality Possibilistically
LSU New Orleans(路易斯安那州立大学新奥尔良分校)
该研究探讨真正多体非定域性,利用 inflation 技术证明五体贝尔场景下存在稳健 LOSR-GMNL 游戏,构建的ε-最优量子策略可任意精度逼近概率1获胜策略。
2026-10-23 cs.IT math.IT quant-ph