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
Quantifying multipartite nonlocality
如果有足够多的参与者联合在一起,或者有足够多的参与者广播他们的测量输入,那么多体纠缠态的非定域关联可以通过经典模型再现。允许再现给定的相关性集合的组的最大数目m和广播方的最小数目k量化它们的多部非局部内容。我们展示了如何上界m和下界k可以计算从违反Mermin-Svetlichny不等式。虽然n-particular GHZ状态违反这些不等式最大,我们发现,W状态违反他们只有一个非常小的量。
2009-08-27 quant-ph
Multipartite Bell-type Inequality by Generalizing Wigner's Argument
本文将Wigner关于EPR-Bohm纠缠态的Bell型不等式的论证推广到任意N体纠缠态。这是基于假设相关的二分法观测值的存在的整体联合概率分布,满足局部性条件,这将产生可测量的边际概率。对于任意的N,这样的广义维格纳不等式(GWI)是违反量子力学的所有纯纠缠态。与Seevinck-Svetlichny多体Bell型不等式相比,通过计算四体GHZ态、簇态和W态的阈值vibrium,探讨了GWI的有效性,这些vibrium决定了它们在白噪声存在下对GWI量子力学破坏的鲁棒性.
2014-12-05 quant-ph
Refined Tsirelson Bounds on Multipartite Bell Inequalities
针对多方量子关联刻画难题,本文利用类似量子不确定性的基本约束,推导依赖子系统关联的 Svetlichny 与 MK 不等式精细化 Tsirelson 界,并通过实例证明其更紧。
2024-06-23 quant-ph
Generalized Iterative Formula for Bell Inequalities
本文提出一种从n体贝尔不等式迭代构造(n+1)体贝尔不等式的广义方法,恢复了MABK等已知族,并构造了可探测整个纠缠区域非局域性的“双重用途”不等式及I3322和Śliwa不等式的紧推广。
2023-05-19 quant-ph
Necessary conditions for classifying m-separability of multipartite entanglements
研究了任意$n$ -分量子态的Bloch矢量的范数。对于具有不同个体维数的$n$ -partite系统,导出了范数的一个紧上界.这些上界被用来处理可分性问题。给出了$n$-分量子系统中$\mathbf m$ -可分态的必要条件。在此基础上,给出了多体纠缠的分类,并给出了具体的例子。
2020-06-17 quant-ph
Generalized Lieb's theorem for noninteracting non-Hermitian $n$-partite tight-binding lattices
厄米二分模型的特点是存在手征对称性和Lieb定理,该定理从两个亚晶格之间的位置不平衡推导出模型的零能平带的数目。在这里,我们介绍了一类非厄米模型与任意数量的子晶格连接在一个单向和循环的方式,并表明这些模型的零能量平带的数量可以从广义版本的Lieb定理,在它的应用到非相互作用的紧束缚模型,涉及每个子晶格和最低维的子晶格之间的不平衡。此外,这些模型也服从广义手征对称性,在某些时钟或parafermionic系统的背景下发现的类型。的主要结果说明了一个简单的玩具模型,并可能实现在不同的平台上的模型在这里介绍了讨论。
2022-11-28 cond-mat.other quant-ph
Genuine Multipartite Nonlocality sharing under sequential measurement
Nabagram Hiralal Paul College(纳巴格拉姆希拉拉尔保罗学院);University of Calcutta(加尔各答大学)
本文利用无偏弱测量,通过Seevink和Svetlichny不等式,研究n量子比特GHZ系统中单边和多边顺序测量场景下真正多体非局域性的共享,并确定共享的观测者数量上限。
2026-06-03 quant-ph
A computable multipartite multimode Gaussian correlation measure and the monogamy relation for continuous-variable systems
本文提出了一种可计算的多部多模高斯量子关联测度${\mathcal M}^{(k)}$,它适用于任何具有$k\geq 2$的$k$ -部连续变量系统. ${\mathcal M}^{(k)}$仅依赖于CV状态的协方差矩阵,在子系统的任何置换下是不变的,是一个没有辅助问题的量化,在$k$ -部分局部高斯信道下是非增加的(特别是,在$k$ -部分局部高斯酉运算下是不变的),在$k$ -部分乘积状态上为零。对于$k$ -partite高斯态$ρ$,${\mathcal M}^{(k)}(ρ)=0$当且仅当$ρ$是$k$ -partite乘积态.因此,对于二分的情况,${\mathcal M}={\mathcal M}^{(2)}$是高斯量子不和谐和高斯几何不和谐的一个可访问的替代。此外,${\mathcal M}^{(k)}$满足多体量子关联测度所应满足的统一条件、层次条件。${\mathcal M}^{(k)}$不像一夫一妻制那样是二分的,但是,${\mathcal M}^{(k)}$是完全的一夫一妻制和紧密的完全的一夫一妻制。
2022-02-26 quant-ph
Configuration of separability and tests for multipartite entanglement in Bell-type experiments
在任意维空间上,我们得到了各种混合可分-不可分$n$ -粒子密度算子的紧二次不等式。这种方法使我们能够真正推导出一个紧二次不等式,作为在各种Bell型相关实验中对完全$n$ -partite纠缠的测试,这些实验可能不被识别为量子比特的集合,例如,那些涉及由不完整的探测器测量的光子。当两个观测量精确对易时,一个更强的二次不等式可以证明$n$ -体纠缠。
2002-11-20 quant-ph
Distribution of Mutual Information in Multipartite States
利用全关联的相对熵,导出了$n$ -体纯态的互信息与其边缘熵和的关系式,并分析了它的一些含义.此外,利用冯诺伊曼熵的强次可加性,得到了三体混合态总关联的广义单偶关系。这些不等式导致这种相关性的一个严格的下界的两部互信息的总和。我们使用这个界限,提出了一个衡量剩余的三部总相关性和讨论这种量词的不适用性,以衡量真正的多方相关性。
2014-02-13 quant-ph
Tighter bounds for generalized monogamy and polygamy relations
本文提出参数化界方法,统一改进多体量子系统中辅助并发与辅助负性的广义单配性和多配性关系,克服了旧方法区域局限,并在所有区域有效。
2024-11-06 quant-ph
Theory of genuine tripartite nonlocality of Gaussian states
研究了连续变量系统三模高斯态的多体非定域性。对于纯态,我们提出了一个简化的过程,以获得最大违反的Svetlichny不等式的基础上位移宇称测量,我们分析了它与真正的三方纠缠通过Renyi-2熵测量的相互作用。最大Svetlichny违反承认紧的上限和下限在固定的三方纠缠。对于混合态,当纯度低于0.86时,不可能违反。我们还探讨了一组最近派生的三路非局部性较弱的不等式,发现违反所有测试的纯态。我们的研究结果提供了一个强有力的签名的非经典和非局部性质的高斯态,尽管他们的正维格纳函数,并导致精确的配方,其实验验证。
2013-11-23 cond-mat.other math-ph math.MP
Entangled webs: Tight bound for symmetric sharing of entanglement
量子纠缠不可能在任意数量的量子比特之间无限制地共享。在一个N量子比特系统中,纠缠对的数目越大,二体纠缠度越小。我们分析了一个N个量子比特的系统,其中任意一对粒子纠缠在一起。我们证明了任何一对量子比特之间的最大纠缠度(以并发度度量)是2/N。当量子比特在一个纯对称(相对于排列)状态下制备时,只有一个量子比特处于基态,|0>和处于基态的其他|1>。
2000-07-24 quant-ph
Wigner's approach enabled detection of multipartite nonlocality using all different bipartitions
与贝尔的方法不同,维格纳推导出了一种形式的局域实在论(LR)不等式,这种不等式在两体最大纠缠态中是量子力学违反的。随后,该方法被推广到获得一个多部LR不等式。然而,这种广义维格纳不等式的违反并不能保证所有可能的多部系统的不同bipartisons之间的非定域性。在目前的工作中,这一限制已被克服,制定了进一步推广的维格纳的方法,通过推导一组LR不等式相对于所有不同的bipartisons的N-部系统。属于这样一个集合的所有单个LR不等式的量子力学违反将严格地证明多体非定域性,同时也提供了以下意义上的多体非定域性性质的更精细表征。我们的LR不等式的完整集合的任何给定的不等式的量子力学破坏将使标识相应的双分区,表现出非局域性。这是在对比其他多部LR不等式,如Svetlichny不等式或其推广,不能用来检测是否有任何特定的bipartition这是非局部相关。在本文中开发的计划的功效示出了三方和四方状态。
2022-11-12 quant-ph
Tight upper bound for the maximal expectation value of the Mermin operators
对多体量子态的Mermin不等式的破坏保证了少数或所有量子态之间非定域性的存在。最佳MI破坏的检测是非常重要的,但目前的方法只涉及数值优化,因此很难找到即使是三个量子比特的状态。本文给出了一种简单而优雅的解析方法,得到了任意三比特态的Mermin算符的上界。同时,给出了一类三方态的束缚紧性的充要条件。最后,我们建议这个结果的扩展到n量子比特。
2019-03-11 quant-ph
Expanding bipartite Bell inequalities for maximum multi-partite randomness
University of York(约克大学);University of Bristol(布里斯托大学);Inria(法国国家数字科学研究所);ENS de Lyon(里昂高等师范学院);King's College London(伦敦国王学院)
本文提出了一种扩展贝尔不等式的方法,用于在多分量情况下实现最大随机性认证,揭示了偶数和奇数参与者数量下的不同权衡和结果。
2025-12-01 quant-ph
Quantum Nonlocality Enhanced by Homogenization
在[Y.- C Wu和M. A 85,022119(2012)]是将具有偏相关的紧贝尔不等式变换成也是紧的全相关形式的过程。本文检验了两类$n$ -部贝尔不等式:Hardy不等式和紧贝尔不等式的无量子破坏的均匀化.对于Hardy不等式,其均匀化对最大纠缠态具有更强的量子破坏性;无量子破坏的紧贝尔不等式给出了量子和超量子的边界,但其均匀化不具有类似的性质.我们发现它们的均匀性被最大纠缠态破坏了。数值计算表明,广义GHZ态的均匀化Hardy不等式的量子破坏域比Hardy不等式的量子破坏域小。
2015-01-08 quant-ph
The norms of Bloch vectors and classification of four qudits quantum states
研究了子系统小于等于4的任意量子态的Bloch矢量的范数。得到了模的紧上界,利用该紧上界可以得到由Bloch向量模定义的纠缠测度的紧上界。利用这些界讨论了Bloch向量范数的折衷关系。这些上限,然后应用于可分性。给出了四体量子系统中各种可分态存在的必要条件。我们进一步给出了四量子系统的量子态的完全分类。
2019-03-11 quant-ph
Tight and self-testing multipartite quantum Bell inequalities from the renormalization group
Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) Vienna Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院维也纳量子光学与量子信息研究所);Institute for Theoretical Physics, Johannes Kepler University Linz(林茨约翰内斯开普勒大学理论物理研究所);Department of Engineering and Computer Sciences, Hamburg University of Applied Sciences(汉堡应用科学大学工程与计算机科学系)
该研究提出紧致连接器概念,构造出随N指数提升量子-经典值比的N体量子贝尔不等式,其生成的不等式具紧致性与完全自检验特性。
2026-08-05 quant-ph
Complementarity of genuine multipartite non-locality
我们引入了一个新的功能,无信号(贝尔)非局部理论,即,当一个系统的多方表现出真正的非局部相关性,那么不能有任意高的非局部相关性之间的任何子集的各方。我们将此功能称为\textit{complementarity of genuine multipartite non-locality}。我们使用Svetlichny的标准,真正的多部非局部性和非局部游戏,以获得无信号约束下的互补关系。我们发现,互补关系收紧了更严格的量子约束。我们比较这个概念与众所周知的概念\textit{monogamy of non-locality}。因此,我们得到更紧密的非平凡的一夫一妻制的关系,考虑到真正的多部非局部性。此外,我们提供了数值证据展示这一功能使用二分措施和其他几个著名的三方措施的非局部性。
2017-07-14 gr-qc hep-ex hep-th
How entangled can a multi-party system possibly be?
定义一个纯量子态到乘积(可分)态空间的距离作为其纠缠的几何度量。给定由维数为$d_1,\ldots, d_n$的子系统组成的$n$ -partite系统,利用纠缠的几何度量,导出了最大允许纠缠的上界。这个上限的特点是专门的尺寸$d_1,\ldots, d_n$的复合子系统。大量的例子表明,上限似乎是合理的紧。
2017-10-06 quant-ph
Maxwell's demons in multipartite quantum correlated systems
研究了多体量子关联系统中麦克斯韦妖对热力学功的提取。我们首先采用标准模型的麦克斯韦恶魔作为图灵机,无论是在经典或量子设置取决于它的能力,实现经典或量子条件动力学,分别。然后,对n部系统(A_1,A_2,.,A_n),我们引入了一个协议的工作提取,限制量子恶魔的优势,通过在系统中存在的多体量子相关的数量,作为衡量的热版本的全球量子不和谐。对任意n-部量子比特纯态进行Schmidt分解,证明了热全局量子不协精确量化了量子优势.此外,我们还考虑了通过混合多体态的工作提取,其中可以得到紧上界的例子。
2014-12-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bell's inequality and extremal nonlocal box from Hardy's test for nonlocality
50年前,贝尔通过他著名的不等式证明了量子理论是非定域的,把量子非定域性问题从一个品味问题变成了一个测试问题。几年后,哈代提出了一个不带不等式的非定域性检验,这是一种“有与无”的论证。对$n$粒子的Hardy检验导致了一个$n$ -partite Bell不等式,其中每个观测者有两个二分的局部测量,所有纠缠纯态都违反了这个不等式。我们的第一个结果是表明,Bell-Hardy不等式所产生的Hardy的非定域性测试是严格的任意数量的缔约方,即,它定义了给定场景中贝尔多面体的一个面。另一方面,量子理论并不是非定域的,因为它禁止信号,甚至不像非信号条件所允许的那样非定域,即,量子力学预测形成所谓的非信号多面体的严格子集。在每个观察者测量两个二分观测量的场景中,弗里茨建立了贝尔多面体和非信号多面体之间的对偶性:紧贝尔不等式,贝尔多面体的面,与极端非信号盒一一对应,非信号多面体的顶点。我们的第二个结果是为这个对偶性提供一个替代的和更直接的公式。作为一个例子,紧Bell-Hardy不等式产生了一个极值非信号盒,它是Popescu-Rohrlich盒的自然多部推广。
2014-10-10 quant-ph
Hypercontractivity for Quantum Erasure Channels via Variable Multipartite Log-Sobolev Inequality
本文针对无固定状态量子信道首次证明了量子擦除信道乘积的几乎最优超收缩不等式,通过建立新颖的量子 log-Sobolev 不等式克服了矩阵非交换性困难,并应用于两方公共随机性生成的通信复杂度分析。
2025-04-30 quant-ph
Uniform continuity bounds for characteristics of multipartite quantum systems
我们考虑获得多体量子系统特征的(一致)连续性界的通用方法。我们特别关注能量约束下的无限维多体量子系统。利用这些方法,我们得到了多体量子态的几个重要特征:量子(条件)互信息、压缩纠缠、c-压缩纠缠和互信息的条件纠缠的连续性界。对于大的维数和能量,多体量子互信息的连续性界是渐近紧的。利用所得结果证明了能量约束下$n$ -体压缩纠缠、c-体压缩纠缠和互信息条件纠缠的渐近连续性.
2021-03-14 math-ph math.MP quant-ph
Spatially distributed multipartite entanglement enables Einstein-Podolsky-Rosen steering of atomic clouds
分布式量子增强协议的一个关键资源是空间分离模式之间的纠缠。然而,在超冷原子系统的空间分离区域之间的非局域纠缠的鲁棒产生和检测仍然是一个挑战。在这里,我们使用自旋混合在一个紧密限制的玻色-爱因斯坦凝聚体,以产生一个纠缠态的不可分辨粒子在一个单一的空间模式。我们的实验表明,这种本地纠缠可以空间分布的原子云的自相似膨胀。空间分辨的自旋读出被用来揭示一种特别强的量子相关形式,称为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向膨胀云的不同部分之间。基于Einstein-Podolsky-Rosen操纵的强度,我们构造了一个见证者,它证明了真正的五体纠缠。
2017-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generalized entropic uncertainty relation and non-classicality in Schwarzschild black hole
School of Physics & Optoelectronic Engineering, Anhui University(安徽大学物理与光电工程学院)
本研究提出广义熵不确定性关系,揭示了Schwarzschild黑洞中量子相干性与纠缠的等价性,并展示了霍金温度对量子相干性的影响。
2026-02-12 gr-qc hep-th quant-ph
Multigraph approach to quantum non-locality
非上下文性(NC)和贝尔不等式可以表示为事件概率的正线性组合$S$的界限$Ω$,$S \leq Ω$。$S$中的排他性事件可以表示为称为$S$的排他性图的图的相邻顶点。在事件对应于量子投影测量的结果的情况下,量子概率与排他性图的Grötschel-Lovász-Schrijver θ体密切相关。然后,通过在θ体上优化$S$并计算相应的排他性图的Lovász数,可以很容易地计算出任何NC或Bell不等式的最大量子破坏的上界。在某些情况下,这个上限是紧的,并给出了确切的最大量子破坏。然而,一般来说,情况并非如此。原因是排他性图没有区分在贝尔不等式(和类似的)场景中排他性可能发生的不同方式。一个有趣的问题是,是否有一个图论的概念,占这个问题。在这里,我们表明,对于任何给定的$N$-particular贝尔不等式,一个边着色的多重图组成的$N$单色图可以用来编码之间的排他性关系的每一方的部分的事件。然后,贝尔不等式的最大量子破坏正好由适用于这些边色重图的Lovász数的细化给出。我们展示了如何计算这个数字的上界使用的半定程序的层次结构和计算上界的$I_3$,$I_{3322}$和三个二部贝尔不等式的排他性图是一个五边形。本文介绍的多重图理论方法可以消除从第一性原理解释量子关联的一些障碍。
2014-10-09 quant-ph
Attainability and lower semi-continuity of the relative entropy of entanglement, and variations on the theme
本文证明了纠缠相对熵在无限维下也具有可达性与下半连续性,并推导出其对偶变分表达式,该结果适用于多种资源量化指标,关键在于自由状态生成锥的弱*闭性,同时给出了能量约束下的连续性估计。
2023-07-18 cond-mat.other math-ph math.MP
Three-Body Non-Locality in Particle Decays
本研究基于通用四费米子相互作用框架,分析大质量粒子三体衰变产生的三个无质量自旋1/2粒子的非定域关联,通过Mermin不等式等检验隐变量理论违反情况,深化对粒子衰变非定域性的理解。
2025-10-22 hep-ex hep-ph hep-th