Mutual Information of Bipartite States and Quantum Discord in Terms of Coherence Information
在可观测态和量子态的关系中,以前工作中的实体$I_C$同时量化了相干性、不相容性和量子性。本文研究了它在二体态量子关联中的应用。结果表明,祖雷克的量子不和谐总是可以表示为多余的相干信息(全局减局部)。分别讨论了强零不协调和弱零不协调的充要条件和充分条件。一个独特的字符串的相关子系统可观的,每个下一个的功能,为“询问”的全局状态的状态,相对的子系统推导出详细的熵和信息增益的讨论。研究了测量中不和谐的明显消失,并且表明它实际上从子系统1和2之间转移到子系统1和$(2+3)$之间,其中3是测量仪器。最后,示出了在测量交互的最终状态$ρ_{123}^f$中,全局相干信息$I_C(A_2,ρ_{12})$被移位为全局相干信息$I_C(A_2,ρ_{123}^f)$。
2005-06-19 quant-ph
Unified framework for quantumness -- coherence, discord, and entanglement
从操作的角度来看,量子性表征了物理过程中无法用牛顿物理学解释的奇异行为。有几种广泛使用的量子性度量,包括相干性、不和谐性和纠缠性,每一种都被证明是特定情况下的基本资源。有证据表明,这三项措施之间存在着根本的联系。然而,这些量子仍然被不同地看待,这种联系尚未得到阐明。在这里,我们介绍了一个通用的框架,定义一个统一的量子与操作的动机建立在干涉测量的能力。在局域测量、弱参考系自由测量和强参考系自由测量的不同情况下,量子性分别表现为相干、不和谐和纠缠。我们的研究结果还阐述了这三个措施是如何相关的,以及它们如何相互转化。这个框架可以进一步扩展到其他场景,并作为一个通用的量子度量。
2017-06-15 quant-ph
Intrinsic decoherence effects on correlated coherence and quantum discord in XXZ Heisenberg model
本文研究XXZ海森堡模型中内禀退相干对关联相干和量子失协的影响,考虑外磁场、DM和KSEA相互作用,发现量子资源衰减行为依赖于初始EWL态参数,为设计具有量子优势的系统提供指导。
2022-11-09 quant-ph
Coherence and quantum correlations measure sensitivity to dephasing channels
我们引入了量子相干性的度量作为系统在退相干下的演化速度。也就是说,相干性是估计由量子费舍尔信息量化的去相位信道的能力。我们扩展的分析干涉噪声估计,证明量子不和谐是最小的敏感性,本地退相。提出了一组针对不和谐的物理动机的自由操作。由严格非相干操作产生的不和谐的量由初始相干性限定上限。
2018-10-12 quant-ph
Quantum coherence versus quantum discord in two coupled semiconductor double-dot molecules via a transmission line resonator
研究了两个相隔一定距离并通过传输线谐振器间接耦合的半导体双点分子中的量子相干性和量子关联的动力学性质。主导耗散过程被认为是。数值结果显示了纠缠的突然死亡和量子不和谐对突然死亡的鲁棒性。此外,结果表明,在我们的模型中的退相过程可以导致复苏和衰减的相干性和不协调的纠缠的情况下,某些初始状态。通过观察不同初始状态下相干与不和谐的动力学,我们发现相干与不和谐的异同不仅与不和谐对测量集优化的依赖性有关,更重要的是与所采用的相干测度所捕获的单个量子比特的相干性有关。
2011-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum coherence and geometric quantum discord
量子相干性和量子关联对量子力学的发展具有重要的基础和现实意义,也是量子计算和量子通信理论的基石。寻找物理上有意义的、数学上严格的量子数是量子信息科学界长期关注的问题,迄今为止已经引入了各种忠实的度量。本文综述了二体和多体系统的类不和谐量子关联的度量,单量子系统的量子相干性的度量,以及它们在不同情况下的关系。本文综述了量子相干性的源理论,包括它在多体系统中的应用,以及基于各种态的距离测度所定义的类discordlike量子关联。讨论了量子相干性与以运算方式建立的量子关联之间的相互关系,讨论了量子相干性在不同基组下的互补性、与干涉实验路径信息的对偶性、在不同运算下的升华与稀释等基本特性,并从量子相干性的角度对量子算法的优越性提出了新的看法.此外,我们回顾了几何量子关联和量子相干性在噪声量子信道下的性质。最后,综述了相对论背景下量子关联和量子相干性的研究进展。这些结果为量子相干性和量子关联的概念含义和基本联系以及它们在物理学各个相关学科中的潜在应用提供了一个概述。
2018-08-01 quant-ph
Converting Coherence to Quantum Correlations
最近的结果在量子信息理论的特点量子相干性在资源理论的背景下。本文研究了量子相干性与量子不和谐之间的关系。量子不和谐是一种即使在非纠缠态中也会出现的量子关联。我们证明了多体非相干操作产生量子不和谐的过程受其子系统在此过程中所消耗的量子相干性的限制。我们展示了在多体量子关联态的制备和单量子比特的确定性量子计算模型中,量子相干性的消耗和量子不和谐的产生之间的相互作用。
2016-04-28 quant-ph
Unification of quantum resources in distributed scenarios
量子资源,如相干、不和谐和纠缠,在许多计算和通信任务中发挥着关键作用。为了找到这些资源背后的本质,人们做出了巨大的努力来探索它们之间的联系。在这项工作中,我们扩展了一方的一致性资源框架的分布式方案,并将其与基础依赖的不和谐。讨论了基相关不协调在量子密钥分发中的操作意义。通过建立一个基依赖的不和谐框架,我们将这些量子资源,相干性,不和谐和纠缠,定量地联系起来,这导致了不同量子资源的度量的统一。
2018-08-11 quant-ph
Discord and quantum computational resources
不协调态出现在大量的量子现象中,似乎是偏离经典的一个很好的指标。虽然有证据表明它们对于量子算法比经典算法具有优势至关重要,但它们的确切作用尚不清楚。我们研究了量子算法中的不和谐的作用,使用的范式框架“限制分布式量子门”,并表明,操纵不和谐的状态使用本地操作有相关的成本方面的纠缠和通信资源。改变不一致性会降低总的相关性,并且对不一致状态的可逆操作通常需要非本地资源。然而,仅仅不和谐还不足以决定纠缠的必要性。一个更一般的类型的相似量,我们称之为K-不和谐,作为进一步的限制,可以在没有纠缠资源的情况下执行的操作的种类。
2013-10-03 quant-ph
Coherence distribution in multipartite systems
本文考察了多部系统中的相干性。首先,我们讨论了在一个给定的多体量子态的总的相干到子系统之间的不和谐和在每个单独的子系统的相干不和谐的分布,使用相对熵作为距离测量。然后,我们给出了一些权衡关系的各种类型的一致性和不和谐的二部系统,并将这些结果推广到多部设置。最后,研究了纠缠分配中相干性的变化。
2017-10-31 quant-ph
Correlated coherence as resource of remote state preparation and quantum teleportation
量子不和谐和量子纠缠是某些量子信息处理(QIP)模型的资源。然而,近年来,可分离态或经典关联态也能实现量子等离子体注入的证据被证明。它提供了一个有用的工具,因为这样的状态更容易准备。量子相干性是一种非经典关联的度量,包含纠缠和不和谐作为子集。量子相干性是否能独立地作为量子IP中的一种资源而不依赖于量子不协调或纠缠,是目前人们感兴趣的问题。在本文中,我们证明了量子相关相干性(去除局部相干性的度量)也是一种量子资源。它是量子远程态制备和量子隐形传态的充分和必要的资源。
2019-05-16 quant-ph
Quantum correlation via quantum coherence
量子关联包括量子纠缠和量子不协。纠缠和不和谐都有一个共同的必要条件-量子相干性或量子叠加。在这篇论文中,我们试图给出一个关于量子关联如何与量子相干性相关的另一种理解。我们将量子态的相干性分为几类,并发现几何(对称和非对称)量子不和谐与某些特定类别的量子相干性完全一致。我们提出了一个修正的总相干性测度,并发现这个测度可以导致两个量子比特解析的几何量子关联的对称版本。特别地,这种测度也可以在量子相干性的分布上达到一夫一妻制的平等。最后,我们还量化了剩余类型的量子相干性,并发现对于两个量子比特,它与量子非定域性直接相关。
2014-02-19 quant-ph
Universal decay of quantumness for photonic qubits carrying orbital angular momentum through atmospheric turbulence
研究了在Kolmogorov湍流大气中,两个光子量子比特在其轨道角动量上部分纠缠时的量子度衰减特性,包括量子纠缠、量子不协调和量子相干性.研究发现,当两个光子的初始态不是最大纠缠时,量子相干性和量子不和谐的衰减可能与量子纠缠的衰减有质的不同。我们还分别导出了量子相干性和量子不和谐的两个普适衰减律,并证明了量子相干性的衰减比非经典关联的衰减更稳健。
2017-10-14 quant-ph
The resource theory of coherence for quantum channels
利用Choi-Jamiolkowsky同构,在资源理论的框架下定义了量子信道的量子非相干相对熵($\mathcal{QI}$ REC).相干破坏通道被引入作为自由操作,其相应的Choi状态作为自由状态。我们还讨论了通道相干性与量子不和谐之间的关系,发现对于任何量子信道,依赖于基的量子不对称不和谐都不会大于$\mathcal{QI}$ REC。证明了对于任意可分量子非相干信道,$\mathcal{QI}$ REC都是递减的,并且它可以看作是量子信道的量子性。此外,我们还证明了对于量子比特通道,相干性的相对熵可以等价于它们对应的Choi态的相对熵,并且基依赖的量子对称不和谐永远不会超过相干性.
2020-06-27 quant-ph
Quantum discord as a resource in quantum communication
随着量子技术从原则问题转向实践问题,了解获得有形量子优势的局限性非常重要。在量子通信领域,量子不和谐捕捉到了退相干环境的破坏性影响。这是量化量子通信中量子相干性的优点的量子不和谐的结果。这建立了量子不和谐作为量子通信过程的资源。我们讨论了这一进展,得出了一个定量关系的产量的全量子Slepian-Wolf协议中存在的噪声和量子不和谐的状态。讨论了量子不和谐在噪声隐形传态、超密集编码、纠缠蒸馏和量子态合并中的意义。这些结果导致开放的问题之间的权衡量子纠缠和不和谐的选择最佳的量子态,以获得明显的量子优势在嘈杂的量子协议。
2012-10-16 quant-ph
Role of quantum discord in quantum communication
量子不和谐的积极性被证明是等价的强次加性的冯-努曼熵。这导致了量子信息理论的母协议[A.阿贝耶辛哈岛Devetak,P. Hayden,and A. Winter,Proc. R. Soc. A 465,2537,(2009)]和量子不和谐。我们利用这一点表明,量子不和谐是一个衡量一致性的母亲协议的性能。由于母亲协议是一个统一的一类重要的问题(那些是二分的,单向的和无记忆的),我们表明量子不和谐是在这些协议的一致性的措施。我们的工作推广了早先根据量子态合并[V. Madhok和A. Datta,Phys.Rev.A83,032323,(2011)]。
2011-07-05 quant-ph
Quantum discord as a resource for quantum cryptography
量子不和谐是安全的量子密钥分发所需的最小二分资源,是一种等价于非正交性的密码学原语。它的作用在依赖于设备的量子密码学中变得至关重要,在这种密码学中,准备和检测噪声(各方都无法进入)的存在可能非常强烈,以至于阻止纠缠的分布和蒸馏。纠缠的必要性在设备无关的量子密码学的更强场景中得到了重申,其中所有的噪声源都归因于窃听者。
2014-08-11 quant-ph
Quantum coherence and correlations in quantum system
量子相干性是量子系统的一个独特性质,近年来人们提出了量化量子相干性的测度准则。本文首先给出了量子系统的相干性与熵之间的类测不准关系式。这一发现使我们能够讨论纠缠和相干之间的关系。在此基础上,我们详细讨论了二体量子系统中的相干性、不协调性和亏损性之间的关系。证明了单向量子亏损等于量子不协调与被测子系统相干性的相对熵之和。
2015-07-10 quant-ph
Discord in relation to resource states for measurement-based quantum computation
我们考虑的问题是什么应该算作基于测量的量子计算(MBQC)的资源。虽然支持通用量子计算的状态显然应该被视为一种资源,但考虑到存在有趣但计算能力较弱的MBQC类,通用性不应该是必要的。在这里,我们提出了一个状态被认为是MBQC的资源状态的最低标准。使用这些标准,我们解释了为什么不和谐状态不能成为MBQC的资源,与最近的说法相反[Hoban等人,arXiv:1304.2667v1]。独立于我们的标准,我们还表明,霍班等人的论点,如果正确,将意味着Shor算法(例如)可以通过测量无discord-free状态来实现。
2014-03-14 quant-ph
Frozen discord in stochastic dephasing environment
保持量子相干性是量子计算领域的基本挑战。在这里,我研究了在经典环境中经历局部退相的量子比特的冻结不和谐现象和非马尔可夫性。与随机高斯场独立相互作用的某个初始二分态的量子不和谐可以被冻结有限时间。不和谐的保存被证明是密切相关的信息从环境的回流。比较了量子退相环境下的相关结果。
2020-11-09 quant-ph
Geometric discord: A resource for increments of quantum key distribution through twirling
在目前的工作中,我们考虑的情况下,任意两个量子比特的纯态被施加到通过广义EPR协议生成随机分布的密钥。使用旋转过程将纯状态转换为Werner状态,密钥的错误率可以降低$2/3$的因子。这种效应表明,纠缠不是广义EPR协议的充分资源,因为它没有增加在旋转过程中。而不是纠缠,几何不和谐建议是这项任务的一般量子资源。
2015-01-20 quant-ph
Resources of the advantage in quantum illumination: Discord and entanglement
Physics Department, College of Sciences, Shiraz University(设拉子大学理学院)
研究最大混合边缘态中量子照明优势与纠缠和失谐的关系,发现更高失谐和更高纠缠分别是更高优势的必要和充分资源。
2026-10-07 quant-ph
Quantum coherence, discord and correlation measures based on Tsallis relative entropy
在文献中已经提出了几种方法来定义基于Tsallis相对熵的相干性度量。其中之一被定义为一个状态和一组非相干态之间的距离,Tsallis相对熵作为距离度量。不幸的是,这一措施并不满足所需的强单调性,但修改这种一致性已被提出。我们介绍了三个新的Tsallis相干措施来自一个更一般的定义,也满足强单调性,并比较所有五个定义之间的相互。使用我们讨论的三个一致性度量,人们也可以定义不和谐。其中两个已经在文献中使用,另一个是新的。我们还讨论了基于Tsallis相对熵的两种相关性度量。我们提供了明确的表达式,所有三个不和谐和两个相关措施的纯态。最后,我们给出了任意量子态上两个不协调和关联测度的严格上下界,并给出了相等的条件。
2019-12-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum entanglement and quantum discord in dimers in multiple quantum NMR experiments
在双自旋体系(二聚体)中研究了多量子(MQ)NMR实验中的量子关联。在初始时刻,一个自旋处于纯量子极化状态,另一个自旋处于由样品温度定义的热力学平衡态。研究了二聚体的MQ NMR动力学。结果表明,在这种体系中,只有零阶和二阶的MQ NMR相干性出现。计算了这些相干态的强度。在MQ NMR实验中,系统在演化过程中会出现纠缠态。在高温近似下得到了量子不和谐。
2017-01-13 quant-ph
Computing coherence vectors and correlation matrices, with application to quantum discord quantification
相干矢量和相关矩阵是物理学中经常用到的重要函数。这些函数的数值计算直接从它们的定义,其中涉及克罗内克积和矩阵乘法,似乎是一个合理的选择。尽管如此,正如我们在这篇文章中所展示的,编程之前的一些代数操作可以大大降低其计算复杂性。此外,我们提供了Fortran代码来生成广义Gell Mann矩阵,并计算优化和未优化版本的相关布洛赫向量和相关矩阵,在二分量子系统的情况下。作为代码测试和应用实例,我们考虑了Hilbert-Schmidt量子不和谐的计算。
2016-06-30 physics.comp-ph quant-ph
Remote State Preparation using Correlations beyond Discord
近年来,探索可分离态作为实现量子信息处理(QIP)任务的资源的可能性变得越来越重要。在这种情况下,一个特别重要的证明是,非零不和谐是可分离状态被用作远程制备任何任意纯目标状态的资源的必要条件[自然物理$8$,$666$ $(2012)$ ]。目前的工作源于我们的观察,不仅资源状态具有相同的不和谐可能意味着不同的效率(在平均保真度方面)的远程状态准备(RSP)协议,但也具有较高的不和谐状态可能意味着较低的RSP效率。因此,这需要识别量子相关性的相关特征,其可以适当地量化RSP协议的资源状态的有效性。为此,对于两个量子比特的贝尔对角态,我们表明,在三个相互无偏的基础上,同时相关性的适当测量可以用来量化使用纠缠态和可分离态(包括非不一致态)的资源对RSP任务的有用性。特别是,它揭示了零不和谐状态具有这样的非消失措施可以是有用的远程准备的一个子集的纯目标状态。因此,这项工作表明,使用可分离的状态,一个有效的资源QIP任务,如RSP可以提供相互无偏基地的同时相关性。
2019-05-25 quant-ph
Quantum discord as resource for remote state preparation
量子纠缠因其在量子信息处理方面的优势而被广泛认为是关键资源之一,包括通用量子计算、降低通信复杂度或密钥分配。然而,已经发现了计算模型,它消耗很少或没有纠缠,仍然可以有效地解决某些被认为是经典棘手的问题。这些模型的存在表明,可分离或弱纠缠态可能是量子信息处理的非常有用的工具,因为它们甚至在耗散环境中也更容易制备和控制。有人提出,对有用的量子态的要求是产生所谓的量子不和谐,一种非经典相关性的度量,包括纠缠作为子集。虽然量子不和谐和少数量子信息任务之间的联系已经被研究过,但它在计算加速中的作用仍然是开放的,它的操作解释仍然局限于少数人为的情况。在这里,我们表明,量子不和谐是远程量子态制备的最佳资源,量子隐形传态协议的变体。使用光子量子系统,我们明确地表明,量子不和谐的几何测量是与这个任务的保真度,这提供了一个操作意义。此外,我们证明了具有非零量子不和谐的可分离态可以优于纠缠态。因此,量子不和谐的作用可能为资源有效的量子信息处理提供基本的见解。
2013-08-14 quant-ph
Invariant Quantum Discord in Qubit-Qutrit Systems under Local Dephasing
研究了一类量子比特-量子三重态混合态的量子失谐和纠缠动力学,假设只有量子三重态处于退相通道的作用下。我们证明了即使量子比特-量子三态的纠缠在有限的时间间隔内消失,系统中剩余的部分相干性使量子不和谐在整个时间演化过程中保持不变。
2012-08-28 quant-ph
Quantum Coherence Versus Non-Classical Correlations in Optomechanics
相干性源于叠加原理,在量子力学中起着核心作用。在[Phys.Rev.Lett.114,210401(2015)]中,已经表明,纠缠之外的量子关联的冻结现象与量子相干性(QC)的冻结密切相关。本文比较了两个不同子系统(光学和力学)中的纠缠和量子不协调与量子相干性的行为。我们分别用形成纠缠(EoF)和高斯量子不和谐(GQD)来量化纠缠和量子不和谐。在热噪声和光机耦合作用下,我们证明了EoF,GQD和QC的行为是相同的。值得注意的是,当纠缠消失时,GQD和QC几乎不受热噪声的影响,即使在高温下也保持非零值,这与[Phys.Rev.Lett.114(2015)]一致。此外,我们发现与光学子系统相关联的相干性比机械子系统的相干性对热噪声更鲁棒。我们的研究结果证实,光机械腔构成了一个强大的资源QC。
2019-12-24 quant-ph
Generalized discord, entanglement, Einstein-Podolsky-Rosen steering, and Bell nonlocality in two-qubit systems under (non-)Markovian channels: Hierarchy of quantum resources and chronology of deaths and births
广义量子不和谐$(D_q)$、爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向$(S)$、纠缠$(E)$和贝尔非定域性($N$)是量子关联的逻辑上不同的量词。所有这些措施捕捉量子态的非经典方面,并在量子信息处理中发挥一定的资源作用。在这项工作中,我们寻找这些量子关联证人满足的一类两个量子比特状态的层次。我们表明,$N \triangleright S\triangleright E\triangleright D_q$,这意味着非局域性意味着转向,这反过来又意味着纠缠,这意味着$q$ -不和谐。对于所关心的量子态,我们表明,在噪声量子信道下的不变性的层次结构直接意味着一个死亡年表。此外,我们发现,除了不和谐之外,所有量子资源的突然死亡只存在于零测度状态的子集中。最后,我们提供了上述层次结构的另一个结果,即,在非马尔可夫渠道下的突然出生年表的存在的说明。
2016-04-06 quant-ph
Quantum processes which do not use coherence
量子力学超越经典物理学的一个主要特征是相干性,即叠加态的存在。最近发展的量子相干性的资源理论允许非相干操作的形式化--这些操作不能产生相干性。我们确定的一组操作,另外不使用一致性。这些是这样的相干性不能利用经典的观察者,谁测量系统的非相干特性,超越经典动力学。我们给出了一个物理解释的干涉和膨胀定理证明,这些操作总是可以通过相互作用的系统在一个不相干的方式与一个附属构造。这样的物理理由是不相干的操作,因此,我们的结果导致一个物理动机良好的一致性资源理论。接下来,我们调查的影响,在多体系统的一致性。我们表明,量子相关性可以被自然地定义相对于一个固定的基础,提供了一个连贯性和量子不和谐之间的联系。我们证明了这两个量之间的相互作用,根据我们的研究操作,并建议量子不和谐的理论的影响,通过相关的研究操作,那些不能创建不和谐。
2016-09-23 quant-ph
Remote Creation of Quantum Coherence via Indefinite Causal Order
量子相干性是量子计算和量子通信中的主要资源。利用最大纠缠态、局域操作和经典通信,可以在远程产生任意量子比特态的量子相干性。然而,如果有噪声信道作用于共享资源的一侧,则不可能远程创建完美的量子相干性。在这里,我们提出了一种方法,通过使用纠缠态和不确定的因果顺序,在一个遥远的位置创建量子相干性。我们表明,这是特别的叠加两个完全去极化的通道,两个部分去极化的通道和一个完全去极化的通道以及一个单一的运营商。我们发现,当通道的不确定因果顺序作用于纠缠对的一半时,共享态失去了纠缠,但可以保持非零的量子不协调。这一发现本身可能有一些有趣的应用,其中不和谐可以作为一种资源来消耗。我们的结果表明,不确定的因果顺序以及少量的量子不和谐可以作为一种资源,在没有纠缠的情况下,创造非零的量子相干性。
2023-02-08 quant-ph
Asymptotically Consistent Measures of General Quantum Resources: Discord, Non-Markovianity, and Non-Gaussianity
本文提出资源度量的渐近一致性公理,证明相对熵度量对包括量子失谐、非马尔可夫性和非高斯性在内的广泛资源类均与渐近变换速率一致,为一般量子资源提供了不矛盾的量化方法。
2023-09-20 quant-ph
Relative quantum coherence, incompatibility, and quantum correlations of states
量子相干性、不相容性和量子关联是量子物理学的基本特征。对这些特征的统一看法对于定量揭示它们的内在联系至关重要。定义两个态的相对量子相干性为一个态在另一个态的本征矢所覆盖的参考基中的相干性,并建立了它与两个态的不相容程度之间的定量关系。我们还表明,拟议的相对量子相干性,它可以采取任何形式的措施,如$l_1$规范和相对熵,可以被解释为或连接到各种量子相关性,如量子不和谐,对称不和谐,纠缠的形成,和量子赤字。我们的结果揭示了量子相干性、互不相容性和量子关联的概念含义和基本联系。
2017-05-29 quant-ph
Relating quantum coherence and correlations with entropy-based measures
量子相干性作为一种重要的量子资源在量子理论中起着关键作用。本文利用基于熵的测度,研究了量子关联相干性,即子系统间的相干性[K。C.谭,H.权角Y. Park和H. Jeong,Phys.Rev.A94,022329(2016)],以及由量子不和谐以及量子纠缠定义的两种主要的量子相关。特别地,我们证明了量子不和谐和量子纠缠可以用量子关联相干很好地表征。此外,我们还证明了由量子关联相干性表示的纠缠度量的上界和下界分别由纠缠态的相对熵和形成态的纠缠度决定,并且对于最大关联态,纠缠度量等于纠缠态的相对熵.
2017-03-02 quant-ph
Quantum coherence in multipartite systems
在利用相对熵作为量子关联距离度量的统一框架下,我们明确了多体系统中量子相干性、量子不协调和量子纠缠的层次结构.在此基础上,我们引入了一种新的量子相干性度量--无基量子相干性,并证明了该量与量子失谐量完全等价。此外,由于相干性的原始相对熵是一个基依赖量,我们研究了量子相干性的局域和非局域幺正产生,重点是两个量子比特的幺正门。有趣的是,我们的研究结果表明,非局部酉门不一定优于局部酉门。最后,详细讨论了三组分系统中量子相干性的可加性关系,其中冯诺伊曼熵的强次可加性起着至关重要的作用。
2015-06-05 quant-ph
Diagonal quantum discord
量子不和谐通过将量子互信息与量子测量可获得的最大互信息量进行比较来测量量子相关性。本文分析了对角不和谐的性质,一个简化版本的不和谐,比较量子互信息的互信息所揭示的测量,对应于本地密度矩阵的本征态。与最佳不和谐相反,对角不和谐很容易计算;它也与热力学和资源理论有关。在这里,我们进一步表明,非退化的局部密度矩阵的一般情况下,对角不和谐表现出理想的性能作为一个优选的不和谐措施。我们采用资源破坏映射的理论[Liu/Hu/Lloyd,PRL 118,060502(2017)]来证明对角不和谐在局部不和谐非生成量子通道$d>2$的操作下是单调非增加的,并提供数值证据证明这种单调性也适用于量子比特通道。我们还证明了它是连续的,并推导出一个Fannes样连续界。我们的结果适用于各种简单的不和谐措施广义对角不和谐。
2019-02-25 quant-ph
Complementary relation of quantum coherence and quantum correlations in multiple measurements
量子相干性和量子关联性是量子信息科学的核心,因为它们都被认为是量子力学不同于经典力学的重要特征的根本原因。我们提出了一组互补关系的量子相干性和量子相关性,特别是,我们专注于热不和谐和条件信息的情况下,多个测量。我们发现,在不同的基础量化的量子相干性的总和有一个下限,从熵的不确定性关系与多个测量。类似的结果也得到了热不和谐和测量后的条件信息与多部系统中的多个测量。这些结果表明了不确定原理在各种量子信息概念中的普遍应用。
2018-11-12 quant-ph
Interrelation between Partial Coherence and Quantum Correlations
相干和纠缠都源于叠加原理,捕获了物理系统的量子性,在量子物理学中起着核心作用。在多体量子系统中,相干性和量子关联是紧密联系的。特别地,已经确定了二分态的量子相干性是其向纠缠转换的重要资源[A. Streltsov { \it等人},物理修订版信函{ \bf 115},020403(2015)]和量子不和谐[J. Ma { \it et al}.,物理修订信函{ \bf 116},160407(2016)]。本文证明了Luo和Sun [S. Luo和Y. Sun,Phys.Rev.A { \bf 96},022136(2017)]和两个方向上的量子相关性(通过量子不一致量化)。此外,我们提出了家庭的相干性措施的量子关联和量子费舍尔信息。
2018-08-06 quant-ph
Witnessing quantum resource conversion within deterministic quantum computation using one pure superconducting qubit
具有一个量子位的确定性量子计算(DQC 1)是突出指数量子加速可以在可忽略的纠缠下实现的标志性。它的发现催化了对一般量子资源的热烈研究,以及关于它们在DQC 1性能优势中的作用的各种解释。连贯性和不和谐是突出的候选人,分别表征本地化和相关系统内的非经典性。在这里,我们在超导系统中实现了DQC 1,该超导系统被设计成可以在整个执行过程中跟踪一致性和不一致性的动态。我们的实验证实,DQC 1作为一个资源转换器,消耗的一致性,在其操作过程中产生不和谐。我们的研究结果突出了超导电路作为一个有前途的平台,实现DQC 1和相关算法,并在实验上表征量子协议中的资源动态。
2019-10-22 quant-ph
Quantum discords of tripartite quantum systems
二分系统的量子不和谐是非经典关联的最著名的度量之一,也是一种重要的量子资源。在最近的工作中出现在[Phys. Rev. Lett 2020,124:110401],量子不和谐已被推广到多体系统。本文给出了14个参数的三态量子不协调的解析解。
2022-05-13 quant-ph
Generation of quantum discord between ionic qubits via noisy processes
处于混合态的量子系统可以解除纠缠,但仍然以经典系统不可能的方式相关。这些相关性可以通过量子不和谐来量化,并可能为某些混合态量子信息处理任务提供资源。在这里,我们报告的产生不协调态的两个囚禁原子离子通过马尔可夫退相干过程。虽然在这种操作下纠缠严格不增加,但可以以各种形式产生不和谐。首先,我们表明,从两个经典相关的量子比特,它是可能产生的不和谐,通过应用消相干,只是其中之一。其次,即使从完全不相关的系统开始,我们表明,不和谐可以通过经典相关的退相干过程产生。最后,创建了Werner状态。所产生的态可以作为量子信息传输的资源态,并且可以容易地扩展到更多的离子。
2013-04-12 quant-ph
Quantum discord in finite XY chains
本文研究了横场B中具有各向异性XY耦合的有限自旋1/2阵列的精确基态中两个自旋之间的量子不协调。结果表明,在分解场B_s附近,不协调趋于一个共同的有限的不可忽略的极限,该极限与耦合距离和耦合范围无关。给出了该极限的解析表达式。本文详细分析了两个不同方向上排列对的混合不协调现象,包括相干效应的评价,相干效应与小样本有关,并导致B_s处的宇称分裂。有限链的第一邻居和全范围的耦合和他们的解释,这样的混合物的精确结果提供。
2011-04-29 quant-ph
Nullity of quantum discord of two-qubit X-state systems
本文建立了一般两量子比特系统的混合态量子不和谐为零的条件,该系统的动力学行为由X态形式的密度矩阵给出。研究发现,即使量子比特之间存在关联,量子不和谐也可以在有限时间内消失。量子比特的组合态和多量子比特的量子相干性的布居的简并性被证明是导致不和谐消失的原因。我们通过研究相干态Tavis-Cummings模型来说明我们的考虑,在该模型中,两个量子比特与腔场色散相互作用。的不和谐的消失被证明是依赖于初始的原子条件,它可能会发生在一个离散的实例或周期性地在离散的实例重新分布在整个范围内的演化时间。不和谐的无效性被解释为自旋反关联和自旋关联乘积态在叠加态中的相等制备的结果。
2011-01-26 quant-ph
Quantum coherence behaviors of fermionic system in non-inertial frame
本文分析了在相对论性条件下单模近似下单个量子比特的量子相干性行为。首先,我们研究了费米子系统中量子相干性的冻结条件。我们还研究了粒子和反粒子部分之间的量子相干性权衡。发现粒子与反粒子扇区之间存在着量子相干性转移,但粒子扇区的相干性损失不能完全被反粒子扇区的相干性产生所补偿。此外,我们着重讨论了Unruh信道的相干功率和去相干功率的计算基础。结果表明,相干功率为零,退相干功率与Unruh模和加速度的选择有关。最后,我们比较了相对论体系中量子相干性与几何量子不协调和纠缠的行为。我们的结果表明,该量词在两个区域收敛于无限加速极限,这意味着该措施成为独立的Unruh模式超越单模近似。研究还表明,在加速度的影响下,由于纠缠经历了突然死亡,量子相干性和几何量子不协调的鲁棒性优于纠缠.
2016-09-08 quant-ph
Sudden Decoherence Transitions for Quantum Discord
我们研究了在2-和多量子比特系统中受消相干影响的不和谐的消失。我们用广义Bloch矢量表示了量子不和谐的计算,这对研究开放系统中量子相干性的时间演化,特别是纠缠和不和谐的比较,提供了有用的启示.我们证明了在量子比特数下,全局几何不协调的解析计算是NP-困难的。提出了一种计算一类重要多体态量子不和谐的有效数值方法。与先前针对2量子比特情况的工作一致,(Mazzola等人,物理修订版信函104,200401(2010)),我们发现了从经典到量子退相干的突然转变的情况,其特征在于不和谐保持相对稳健(经典退相干),直到从其开始快速衰减的某个点,而经典相关衰减得更慢(量子退相干)。然而,我们发现,随着量子比特数量的增加,这种转变发生的机会变得很小。
2014-04-17 quant-ph
Efficient Classical Simulation of the DQC1 Circuit with Zero Discord
本研究提出零失谐条件下DQC1电路的高效经典模拟路径,证实量子失谐等量化的非经典关联是混合态量子计算实现指数加速的关键资源。
2025-10-18 quant-ph
Analytic Formulas for Quantum Discord of Special Families of N-Qubit States
本研究推导了含广义GHZ态的多类N量子比特态的量子失谐精确解析公式,覆盖多种比特构型,还发现偶数比特系统相位翻转退相干下的失谐冻结现象,为量子关联评估与相干保持提供支持。
2025-02-28 quant-ph
Assisted coherence distillation of certain mixed states
在通过操作集合X进行辅助相干蒸馏的任务中,其中X是局部非相干操作和经典通信(LICC)、局部量子非相干操作和经典通信(LQICC)、可分离非相干操作(SI)或可分离量子非相干操作(SQI),两方,即Alice和Bob,共享二分联合态的许多副本。该过程的目的是在Bob的子系统上产生最大可能的相干性。本文研究了一些特殊混合态、基依赖不和谐消失的态和维尔纳态的辅助相干蒸馏。我们发现,所有四套操作是等效的辅助相干蒸馏,每当爱丽丝和鲍勃共享这些混合量子态之一。此外,我们还证明了前者的辅助相干蒸馏可以达到上界,即QI相对熵,而后者则不能。同时,我们也给出了Alice通过操作集合X的帮助不能帮助Bob提高其可解相干性的充分条件,这个条件就是Alice和Bob共享的状态已经消除了基依赖的不协调.
2017-03-28 quant-ph
Non-classicality of coherent state mixtures
相干态的混合通常被认为是经典的。在这里,我们表明,有一个量子优势,在混合物中的相干态之间的歧视,这意味着存在的量子特性的混合物,但没有捕获常用的非经典措施。我们确定了一组所需的属性为任何非经典措施,旨在捕捉这些量子特性,并定义不和谐的潜在CD,我们证明,以满足所有这些属性。我们比较了最近提出的相干单调的不和谐的潜力,并证明了经典可区分的状态的相干单调发散,从而表明他们未能量化非经典在这个限制。在技术方面,我们提供了一个简单的方法来计算不和谐以及其他信息理论量的(非高斯)输出的任何输入状态与正P-函数。
2018-02-23 quant-ph
Classicality from zero discord for continuous-variables bipartite systems
在连续变量二分系统中,普遍存在着由非零不和谐量化的量子信息资源。作为补充,我们正式构建了一个模型,其特征在于零双向不和谐任意长的时间间隔。该模型是经典的,因为它不支持量子信息处理。我们指出了一些有趣的物理特征的模型。
2013-09-04 quant-ph
Quantum coherence of steered states
相干性是量子力学的核心,近年来作为量子信息理论中的一个关键资源而得到了广泛的研究。量子操纵,最初由薛定谔考虑的一个基本概念,最近也受到了很大的关注。当Alice和Bob共享一个相关的量子系统时,Alice可以执行一个本地测量来“操纵”Bob的简化状态。我们引入的最大转向相干性作为一种措施,描述在何种程度上转向可以远程创建相干性;更确切地说,我们发现鲍勃的转向状态的最大相干性在他原来的减少状态的本征基,其中最大化是在所有的正算子值的测量爱丽丝。我们证明了最大的引导相干消失的量子经典状态,而达到最大纯纠缠态与施密特满秩。虽然在局部酉操作下不变,但是当Bob执行信道时,最大引导相干性可以增加。对于两个量子比特的状态,我们发现,鲍勃的通道可以增加最大操纵的相干性,当且仅当它既不是单位的,也不是半经典的,这符合增加不和谐的条件。我们的研究结果表明,权力的指导一致性产生,虽然有关的不和谐,是不同于现有的量子相关措施。
2016-01-22 quant-ph
Quantum discord protection from amplitude damping decoherence
纠缠态是许多量子信息过程的重要资源。然而,现在已经知道,一些量子特征可以通过量子不和谐来实现,量子不和谐是量子相关的一种广义度量。在本文中,我们研究了振幅阻尼退相干对量子不协调,或者更具体地说,熵不协调和几何不协调的影响。我们还表明,协议部署弱测量和量子测量逆转可以有效地保护量子不和谐的振幅阻尼退相干,使两个远程方之间的量子关联分布在嘈杂的环境。
2015-08-05 quant-ph
Quantum Coherence and Holevo Bound
我们建立了量子系统中由于混合而导致的相干性损失与进行投影测量后的信息损失之间的等价性。随后,它表明,量子不和谐,一个措施的相关性的二分系统$ρ_{Alice\leftarrow Bob}$,是相同的最小差异(在所有的投影仪{|i><i|})在Bob侧上的局部相干性(LQICC单调性)与约化密度矩阵$ρ^B$的相干性之间。
2017-10-14 quant-ph