Improving the security of multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing
Deng { \rm et al.}最近提出了一个利用有序的$N$ Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对和Bell态测量的多方量子秘密分裂(MQSS)协议。[Phys. Lett. A 354(2006)190]。对协议的安全性进行了分析,发现该协议对除代理人Bob采用拦截重发攻击外的任何窃听者都是安全的。Bob可以在不被发现的情况下单独获得Alice的所有信息。我们还提出了一个改进的MQSS协议。
2006-05-06 quant-ph
Quantum Cryptography with Imperfect Apparatus
量子密钥分发首先由Bennett和Escherard提出,它提供了一种可能的密钥分发方案,其安全性仅依赖于量子物理定律。到目前为止,该协议已被证明是安全的,即使在信道噪声和接收机的探测器故障,但如果使用的光子源是不完善的是脆弱的。在本文中,我们提出了一个新的概念,{ \it自检源},这需要制造商的光子源提供一定的测试,这些测试的设计,如果通过,源是保证足够的安全性的量子密钥分发协议,即使测试设备可能不会建立在原来的规格。主要的数学结果是一个结构定理,它指出,对于希尔伯特空间中的任何状态,如果满足某些EPR型方程,则该状态本质上必须是EPR对的正交和。
1998-09-15 quant-ph
Quantum Cryptography Using Einstein-Podolsky-Rosen Correlations of Continuous Variables
利用连续亮光束的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)关联,实现了具有预定密钥的量子密码学。两个EPR相关波束中只有一个被发射,信号被调制在正交相位和幅度上,另一个被授权接收器保留。调制的小信号完全淹没在信号光束的大量子噪声中,因此除了授权的接收器之外没有人可以解码信号。该方案具有非理想量子关联的可用性、高传输和检测效率以及量子力学提供的安全性等优点。
2002-04-19 quant-ph
Secure direct communication using step-split Einstein-Podolsky-Rosen pair
提出了一种基于分步分裂Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对的安全直接通信协议。在这个通信协议中,Alice首先将EPR对的一个量子比特发送给Bob。当Bob收到Alice的第一个量子比特时,他通过公共信道向Alice发送一个接收信号。Alice对第二个量子位执行编码操作,并将此量子位发送给Bob。Bob执行Bell基测量以提取Alice的信息。该协议的安全性基于“高保真意味着低熵”。如果Eve想窃听Alice的信息,她必须攻击EPR对的两个量子比特,这导致任何有效的窃听攻击都可以被检测到。Bob的接收信号可以保护该协议免受隐藏在量子信道损耗中的窃听。该协议使用Calderbank-Shor-Steane码进行量子密钥分发是严格安全的。
2004-04-01 quant-ph
Classical light steering leading to quantum-like security
我们展示了如何单系统转向可以表现出的经典光,一个功能起源于叠加在经典光学,也使纠缠和贝尔违反经典光束。单系统转向是量子域中爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向的时间模拟,能够控制远程系统的状态,因此可以连接到两个远程方之间的密钥生成的安全性。当在两个不同的时间进行位移宇称测量时,我们推导出了单模相干态的转向准则。利用经典相空间中的细粒度不确定性关系,计算了Bennett-Barnard 1984(BB84)协议在高斯克隆攻击下的安全界,得到了一个理想的类量子密钥速率.
2016-06-27 quant-ph
Security of quantum key distribution protocol with two-way classical communication assisted by one-time pad encryption
本文研究了一种基于一次一密的双向经典通信的量子密钥分发协议。我们提出了一种双向预处理方案,该方案使用预先共享的密钥进行一次性密码本加密,预处理后的量子密钥分配系统的净密钥速率超过了未预处理的量子密钥分配系统的净密钥速率,并将预处理简化为双向经典通信和预先共享EPR对的纠缠蒸馏协议(双向繁殖协议),并以Shor和Preskill的论证同样的方式保证了带预处理的QKD的安全性。
2006-08-29 quant-ph
Quantum secure conditional direct communication via EPR pairs
提出了两种量子安全的条件直接通信方案,其中一组最大纠缠Bell态的EPR粒子对由监督者Charlie制作,由发送者Alice和接收者Bob共享,作为量子信息信道进行忠实传输.在保证了量子信道的安全性并得到Charlie的许可(Charlie是可信的、合作的,也就是两个方案中的“条件”)后,Alice和Bob在Charlie的控制下开始了他们的私人通信。在第一种方案中,Alice利用Alice的局部酉变换、Alice和Bob的局部测量以及Alice和Charlie的公开经典通信,在Charlie的帮助下以确定性的方式向Bob发送秘密消息。在第二种方案中,Alice和Bob之间的安全通信可以通过Charlie和Alice的公开经典通信以及Alice和Bob的本地测量来实现。这些协议的共同特点是通信双方Alice和Bob之间的通信依赖于第三方Charlie的同意。此外,发送方Alice只需要对她的一个量子比特进行局域操作,发送一个比特的经典信息,就可以传输一个比特的秘密信息。我们还证明,如果量子信道是完美的,则这两个方案是完全安全的。
2005-09-06 quant-ph
A Two-Step Quantum Direct Communication Protocol Using Einstein-Podolsky-Rosen Pair Block
提出了一种利用EPR对分组的量子安全直接通信协议。一组有序的$N$ EPR对被用作直接发送秘密消息的数据块。有序$N$ EPR集被划分为两个粒子序列,一个检查序列和一个消息编码序列。在传输了检测序列之后,通信双方通过测量随机选择的一部分粒子来检测窃听,随机选择两组测量基。在保证了量子信道的安全性后,发送方Alice将秘密消息直接编码在消息编码序列上发送给Bob。通过将检查序列和消息编码序列结合在一起,Bob能够直接读出编码的消息。该方案是安全的,因为窃听者不能同时得到两个序列。我们还讨论了噪声信道中的问题。
2003-08-29 quant-ph
Demonstration of monogamy relations for Einstein-Podolsky-Rosen steering in Gaussian cluster states
了解量子资源如何量化和分布在多方,在量子通信中有着深远的应用。作为量子力学最吸引人的特性之一,EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)操纵是量子网络安全的重要资源。通过重构一个连续变量的四模式平方高斯集群状态的协方差矩阵的非对称损失,我们量化的双向转向与每一方的模式的可变数量的量,并验证最近引入的一夫一妻制关系的高斯可操纵性,建立定量约束的安全性信息共享各方之间。我们观察到一个非常丰富的结构的转向分布,并展示单向EPR转向的集群状态下高斯测量,以及一对多模转向。我们的实验为利用高斯团簇态中的EPR转向作为多方量子信息任务的宝贵资源铺平了道路。
2017-06-10 quant-ph
Semi-loss-tolerant strong quantum coin-flipping protocol using quantum non-demolition measurement
在本文中,我们提出了一个半丢失容忍强量子硬币翻转(QCF)协议,最佳偏差为0.3536。我们的手稿将量子非破坏(QND)测量应用于量子硬币翻转协议。此外,使用单个光子作为单个量子比特,以避免EPR资源的困难实现。我们还分析了我们的协议的安全性,在所有考虑损失的硬币翻转协议中获得了最好的结果。首先提出了一种半容损量子骰子滚动协议(QDR),并分析了相应的三方QDR协议的安全性,以更好地证明我们的QCF协议的安全性。
2014-03-20 quant-ph
Security of a Continuous-Variable based Quantum Position Verification Protocol
本文提出并分析了一种基于相干态的连续变量量子位置验证协议,利用熵不确定性关系证明其在信道噪声低于阈值时对非纠缠攻击者安全,同时指出预共享连续变量 EPR 对的攻击者可攻破该协议。
2023-08-08 quant-ph
Secure quantum communication through a wormhole
大量的理论证据表明,引力是多体量子系统中量子纠缠的一种表现形式。这一点在ER=EPR猜想中得到了特别的表达,它将引力爱因斯坦-罗森桥(ER)与爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)量子纠缠对联系起来,或者更一般地说,与所谓的热场双态联系起来。本文利用ER=EPR猜想提出了酉量子隐形传态协议,该协议利用纠缠形成的可穿越的Einstein-Rosen桥的推广形式\emph{recycles}.因此,虫洞不受量子隐形传态的影响。此外,它表明,该协议保证了量子通信的无条件安全性。该协议的性能表明,在一个简单的设置与使用5-qubit圣地亚哥IBM量子计算机,给出以上的$2/3$经典极限的一组代表性的隐形传态的quantiities。协议的安全性得到了使用噪声量子处理器进行的实验研究的支持。可能的推广的协议,这可能具有相关性的背景下,宏观引力配置,也被认为是。
2021-03-27 hep-th quant-ph
Multiparty Quantum Sealed-Bid Auction Using Single Photons as Message Carrier
提出一种以单光子承载投标信息的多方量子密封投标拍卖协议,并通过诱骗光子与改进的EPR对事后确认机制保障安全与公平。
2020-02-01 quant-ph
Relativity and EPR Entanglement: Comments
Zhinden等人最近的实验(Phys. Rev { \bf A} 63 02111,2001)旨在测试经典EPR环境中相对论和量子力学之间的兼容性。我们认为,相对论没有作用的EPR参数完全基于非相对论量子形式主义。这表明,这个有趣的实验可能有意义的解决量子概率的基本问题。
2001-08-29 quant-ph
A Quantum Bit Commitment Protocol Based on EPR States
提出了一种量子比特承诺协议。该协议是可行的与目前的技术,是安全的,对骗子与无限的计算能力,只要发送者没有技术存储EPR粒子任意长的时间段。该协议是非常有效的,只需要几十个粒子。
1996-06-13 quant-ph
Quantum mechanics and EPR paradox
正统的量子力学通常被认为是由极化EPR实验决定性地支持的,在极化EPR实验中贝尔不等式被破坏了。然而,给出的结论是基于几个错误,这些错误还没有被普遍认识和充分分析。整个问题将重新讨论,并提出相应的解决方案。
2002-11-04 quant-ph
Device-independent verification of Einstein-Podolsky-Rosen steering
纠缠态是量子力学的核心,也是量子信息中各种应用的重要资源。如果纠缠可以在不信任观察者的设备的情况下被验证,即,以设备无关(DI)方式,则可以保证各种量子信息任务的无条件安全性。在这项工作中,我们提出了一个实验友好的DI协议来证明纠缠的存在,基于Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向。我们首先建立了DI验证框架,依赖于测量设备无关的技术和自测试,并表明它能够验证所有EPR可操纵状态。在三方测量设置的背景下,发现噪声鲁棒性对低效测量和不完善的自我测试。最后,一个四光子实验实现了设备独立验证EPR转向,即使贝尔本地状态。我们的工作为安全量子信息任务的现实实现铺平了道路。
2023-02-06 quant-ph
An Entropic Einstein-Podolsky-Rosen Criterion
我们提出了一个基于互补连续变量可观测量的熵不确定性关系的EPR不等式。这个不等式比以前建立的基于推断方差的EPR不等式更敏感,并且开辟了在更广泛的量子态中EPR检验量子非定域性的可能性。我们用空间纠缠光子实验检验了这个不等式。对于一个特定的量子态,我们的实验结果表明,违反了熵EPR不等式,而方差EPR不等式没有被违反。
2009-07-24 quant-ph
The versatility of continuous-variable asymmetric tripartite entanglement allows Alice and Clare to keep secrets from Bob
完全对称的三重高斯纠缠纯态不会出现双模Einstein Podolsky-Rosen(EPR)转向。这意味着任何两个参与者都不能使用单边设备无关量子密钥分发(1 SDI-QKD)的安全性来共享量子秘密,而不涉及第三个参与者。它们最多限于安全性较差的标准量子密钥分发(S-QKD)。在这里,我们表明,至少有一些不对称的三方系统可以表现出二分EPR转向,使两个参与者可以使用1 SDI-QKD,而不涉及其他。这是可能的,因为连续变量三重纠缠的混杂关系不同于离散变量系统。我们分析了两个不同的系统,这些属性表明,非对称系统具有额外的灵活性程度没有发现在对称的。
2016-07-22 quant-ph
Improved and Formal Proposal for Device Independent Quantum Private Query
本文提出一种基于EPR对和自检验技术的完全设备无关量子隐私查询方案,并给出形式化安全性分析及双方最大作弊概率上界。
2022-11-22 quant-ph
Uncertainty relations for the realisation of macroscopic quantum superpositions and EPR paradoxes
我们提出了一个统一的方法,使用量子不确定性关系的基础上,到达的EPR悖论和宏观叠加的示范标准。我们建议将每一个标准看作是证明EPR型悖论的一种手段,在EPR型悖论中,一种形式的实在论(无论是宏观实在论(MR)还是局域实在论(LR))的假设与量子力学的完备性之间存在不一致。
2007-11-14 quant-ph
Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions
我们提出首个仅基于单向函数的量子公钥加密方案,即使公钥被篡改也能保证安全,并给出将CPA安全升级为CCA安全的通用编译器。
2024-05-23 cs.CC cs.CR quant-ph
Event-independence, collective-independence,EPR-Bohm experiment and incompleteness of quantum mechanics
我们分析的独立性的概念,在EPR玻姆框架下,通过使用传统的和频率概率理论的独立性的比较分析。这样的分析对于证明贝尔不等式是通过使用完全不合理的假设(例如贝尔-克劳泽-霍恩可因式分解条件)得到的是很重要的。我们的频率分析还表明,Gill-Weihs-Zeilinger-Zukowski的论点的基础上,“实验者的自由选择设置”,以支持标准的贝尔方法是既不合理的EPR玻姆实验的结构。最后,我们的分析支持了最初爱因斯坦的观点,即量子力学是不完整的。
2002-05-14 quant-ph
Quantum key distribution with bright entangled beams
我们提出了一个量子密码方案,利用连续EPR类关联的明亮的光束。对于二进制密钥编码,通过将相应的测量(幅度或相位)与比特值“1”或“0”相关联,以新颖的方式离散化连续信息。量子关联保证了密钥分发的安全性。没有预定信息通过量子信道发送,从而有助于系统的安全性。
2002-04-12 quant-ph
Distillation of Gaussian Einstein-Podolsky-Rosen steering with noiseless linear amplification
EPR操纵是量子力学最吸引人的特性之一,也是量子通信的重要资源。对于实际应用,由于EPR导引与纠缠的本质差异,如何防止其退相干仍然是一个挑战。在这里,我们通过实验证明了高斯EPR转向和纠缠在有损和噪声环境中使用基于测量的无噪声线性放大的蒸馏。与纠缠蒸馏不同的是,EPR操纵蒸馏除了提高可操纵性外,还存在可操纵区的扩展。我们证明,当基于Bob或Alice的测量结果实施NLA时,在EPR转向的蒸馏之后,双向或单向可转向区域被扩展。我们还表明,NLA有助于提取密钥不安全的区域中的设备无关的量子密钥分发与EPR转向。我们的工作为在实际的量子信道中利用EPR操纵的量子通信铺平了道路。
2022-05-26 quant-ph
Bidirectional Teleportation of a Pure EPR State by using GHZ states
提出了一种新的双向量子隐形传态协议。利用纠缠交换技术,两个GHZ态作为量子信道在合法用户Alice和Bob之间共享。在该方案中,基于控制非操作、单比特测量和适当的幺正操作,两个用户可以同时向对方传输纯EPR态。然而,在以前的协议中,用户只能通过超过四个量子比特的状态相互传送一个量子比特的状态。因此,该方案是经济的,与以前的协议相比。
2014-11-02 quant-ph
The applications of EPR steering in quantum teleportation for two- or three-qubit system
EPR操纵是量子信息和计算中的重要量子资源。本文研究了它在量子隐形传态中的应用。首先,推导了基于EPR控制的平均隐形传态保真度的上界。当接收者只能进行恒等或泡利旋转操作时,违反三重线性操纵不等式的X型态可以用于隐形传态。最后,两个量子比特约化态对三个量子比特纯态的操纵观测量和平均隐形传态量子数保持相同的顺序。建立了三比特纯态的可操纵可观量与平均隐形传态量子数之间的互补关系。
2022-09-21 quant-ph
Quantum oblivious transfer protocols based on EPR states
我们描述了有效的协议,量子不经意传输和二选一的量子不经意传输。这些协议可以用现有技术来实现,只要欺骗者不能将比特存储任意长的时间段,这些协议就可以安全地抵抗一般攻击。
1995-06-17 quant-ph
A Comment on the One Step Quantum Key Distribution Based on EPR Entanglement
最近,在Sci。代表\textbf{6}(2016)28767,Li等人,提出了一种利用Bell态进行量子密钥分发的方案。这一评论提供了一个证据,李等人,是不安全的,因为它涉及信息泄漏。此外,它还表明,所有的错误率计算在李等人。的论文是不正确的,因为作者没有认识到任何窃听努力都会导致纠缠交换的事实。最后,确定Li et al.的方案可以被看作是一个增量(但不正确)的修改版本的现有计划的基础上Goldenberg Vaidman(GV)子程序。
2016-09-23 quant-ph
EPR Paradox and Magician's Props
局域实在论已经被基于贝尔定理的纠缠粒子实验所推翻。Bell,Physics(Long Island City,N.Y.)1,195(1964))。然而,关于问题是局部性还是现实性的争论一直在继续。在这项工作中,我们分析了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森思想实验玻姆的版本,用信息论和热力学。从EPR实验中推断非定域性将违背量子力学的非实在性原理。因此,有关量子纠缠的实验不能提供任何证据来指责局域性。
2014-07-23 quant-ph
Efficient Controlled Bidirectional Quantum Secure Direct Communication using entanglement swapping in a network
提出了一种新的受控双向量子安全直接通信协议(CBQSDC)。在该方案中,两个用户可以在控制器的许可下直接同时发送他们的秘密消息。该方法利用了纠缠交换的特点,从而提高了效率(最少的量子资源(EPR对)),安全性和最少的安全检查步骤。同时,对该协议进行了推广,并提出了一种基于CBQSDC的网络协议。
2019-04-06 cs.CR quant-ph
Relativistic entanglement of quantum states and nonlocality of Einstein-Podolsky-Rosen(EPR) paradox
研究了相对论二体纠缠量子态,表明在超相对论极限下,大质量粒子不具有非定域性。我们发现,由于狭义相对论的要求,对于运动标架S '中的观察者(Bob)来说,Alice和Bob共享的纠缠Bell态表现为标架S'中Bell基的叠加态。结果表明,当助推速度接近光速时,纠缠对满足Bell不等式,从而为EPR佯谬的非定域性提供了反例.
2002-08-21 quant-ph
Quantum steerability based on joint measurability
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向是介于纠缠和Bell非定域性之间的一种非定域性现象,近年来受到了越来越多的关注。许多标准已被提出和实验实施,以表征EPR转向。然而,只有少数的结果是可用的,以量化的操纵性使用的分析结果。在这项工作中,我们提出了一种方法来量化在两个设置EPR转向场景中的两个量子比特量子态的可操纵性,使用联合可测量性和可操纵性之间的联系。我们推导了一类X-态的可操纵性的解析公式。给出了双设定EPR转向的充要条件。基于这些结果,得到了一类非对称态,即单向可操纵态。
2017-11-28 quant-ph
Experimental observation the Einstein-Podolsky-Rosen Steering based on the detection of entanglement
EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)操纵是介于纠缠态和Bell非定域性之间的一种中间量子非定域性,在量子信息处理中起着重要作用。在过去的几年里,有关EPR转向的研究已经在一系列实验中得到了证实。然而,这些研究依赖于相关的引导不等式和测量设置的选择。在这里,我们通过实验验证EPR转向纠缠检测,而不使用任何转向不等式和测量设置。通过构造两个新态,我们通过检测这些新态之间的纠缠来观察EPR转向。结果表明,新构造态的纠缠可以作为一种新的导向证据。与Xiao等人[Phys. Rev. Lett. 118,140404(2017)],我们发现在我们的场景中检测EPR转向的能力比两个设置的投影测量更强,可以观察到更多的可转向状态。因此,我们的演示可以加深对EPR操纵和纠缠之间的联系的理解。
2019-12-30 quant-ph
Bidirectional quantum teleportation and secure direct communication via entanglement swapping
提出了一种基于EPR对和纠缠交换的双向量子隐形传态协议。在该方案中,两个用户可以同时向对方发送一个未知的单量子比特状态。该方案的实现是在实验中比较容易相比,以前的工作。利用该双向量子隐形传态协议,提出了一种无需携带秘密信息的双向量子安全直接通信方案。因此,在使用理想量子信道的情况下,协议是完全安全的。最后,对系统的安全性进行了分析。
2014-11-02 quant-ph
Entanglement, EPR correlations and mesoscopic quantum superposition by the high-gain quantum injected parametric amplification
研究了单光子量子注入高增益光参量放大产生的多粒子量子叠加态和多粒子纠缠的持续性。采用基于最优普适量子克隆的物理结构,研究了当非线性参量增益g较大时,系统的纠缠和量子相干性是如何保持的.
2006-09-13 quant-ph
Broadband Quantum Noise Reduction in Future Long Baseline Gravitational-wave Detectors via EPR Entanglement
在引力波探测器中,通过向干涉仪的暗口注入频率相关的压缩光,可以实现宽带量子噪声的抑制。这种依赖于频率的压缩可以通过将压缩光与外部滤波腔相结合来产生。然而,在未来的长基线干涉仪(LBI)中,实现宽带压缩所需的滤波器腔具有低带宽-需要非常长的腔来减轻光损耗的问题。最近的研究表明,利用压缩光源中的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠,干涉仪可以同时作为探测器和滤波腔。这是一个有吸引力的宽带压缩计划的LBI,因为长度要求的滤波器腔是自然满足的干涉仪臂的长度。在本文中,我们提出了一个系统的方法来寻找这种宽带压缩计划的工作点在LBI。我们还表明,在LBIs,EPR计划实现了近乎完美的椭圆旋转相比,4公里的干涉仪,有明显的误差周围的中间频率。最后,我们表明,在4公里的情况下,光机械耦合常数的近似可以打破较长的基线。这些结果适用于未来的探测器,如10公里爱因斯坦望远镜和40公里宇宙探测器。
2019-09-09 quant-ph
How a Quantum Theory Based on Generalized Coherent States Resolves the EPR and Measurement Problems
它表明,量子理论可以制定在均匀空间的广义相干态的方式,占干扰,纠缠,和线性的动力学,而不使用叠加原理。相干态标签本质上是准备态的指令,这使得在希尔伯特空间中用投影仪识别性质变得不必要。这就消除了所谓的“本征值-本征态”联系,从而使理论避开了测量问题。该理论允许我们预测的是相干态之间关系测试结果的分布。它表明,量子非决定性可以归因于一个隐藏的变量(噪音)在空间的关系,而不违反no-go定理(如Kochen-Specker)。结果表明,纠缠态的产生使相干态真空发生畸变。真空的非定域性使得这种失真在没有信号传输的情况下到处都能感觉到,从而以明显的协变方式解释了EPR相关性。
2001-04-25 quant-ph
From EPR, Schrödinger paradox to nonlocality based on perfect correlation
我们给出了一个概念上简单的证明非定域性只使用完美的相关性的测量结果之间的遥远的系统所讨论的爱因斯坦,波多尔斯基和罗森--相关性,EPR认为证明了量子力学的不完整性。我们的论证依赖于薛定谔对EPR的扩展。
2020-05-09 physics.hist-ph quant-ph
Demonstrating shareability of multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向,一类描述一个观察者通过局部测量影响另一方状态的能力的量子非定域关联,具有非对称性质,不同于纠缠和贝尔非定域。对于多方EPR指导,一夫一妻制的情况下,两个观察员不能同时引导第三方的状态,已在理论和实验中进行了严格的研究。与一夫一妻制的情况相反,减少子系统中EPR操纵的可共享性允许一方的状态由两个或更多观察者操纵,从而揭示了多方EPR操纵的更多配置。然而,这种可共享性的实验性实现至今仍然缺乏。在这里,在一个光学实验中,我们提供了一个原理证明的演示,在三量子比特系统中没有一夫一妻制的约束下,EPR转向的可共享性。此外,基于约化的二分EPR转向检测结果,我们验证了真正的三量子比特纠缠结果。该工作为理解多体EPR操纵提供了一个补充的观点,并在多体纠缠检测、量子密码学和量子网络构建等量子信息协议中具有潜在的应用价值。
2022-03-30 quant-ph
Monogamy inequalities for the EPR paradox and quantum steering
一夫一妻制不等式的方式二分EPR转向可以分配N个系统。一组不等式基于具有两个测量设置的证人,并且可以用于证明两方之间的结果的相关性,这不能与更多方共享。结果表明,操纵的一夫一妻制是定向的。两方不能使用相同的双设置转向见证独立地证明第三系统的转向,但是一方可以转向两个独立的系统。这一结果解释了一夫一妻制的两个设置贝尔不等式违反,和连续变量(CV)EPR准则的敏感性损失的指导方。我们推广到m设置。第二种类型的一夫一妻制关系给出了可能的共享数量,当当事人的数量小于或等于m时,并采取类似于科夫曼-昆杜-伍特斯(CKW)纠缠关系的形式。结果使特征的CV高斯系统和量子比特GHZ和W状态的三方转向。
2014-02-18 quant-ph
Bidirectional quantum controlled teleportation by using EPR states and entanglement swapping
提出了一种新的双向受控量子隐形传态(BCQT)协议。基于初始Bell态的纠缠交换,两个用户可以在监督者的允许下,相互传送一个未知的单比特态。该协议适用于控制器只在一个方向上控制通信的系统。实际上,只有一个用户需要控制器的许可来重建未知的量子态。与现有的量子信道为簇态和布朗态的BCQT协议相比,该协议仅使用Bell态作为量子资源,在当前技术条件下更具有实用性.
2015-02-12 quant-ph
Gaussian Entanglement for Quantum Key Distribution from a Single-Mode Squeezing Source
我们报道了在1550 nm波长下的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠源对高斯连续变量量子密钥分发的适用性。我们的源是基于一个单一的连续波压缩真空模式结合真空模式在平衡分束器。扩展最近的安全性证明,我们通过量化的可组合的安全密钥的提取长度从有限数量的样本的假设下的集体攻击的来源。我们表明,在10公里的顺序的距离是可以实现的,这个源的一个合理的样本大小,尽管事实上,产生的纠缠,包括真空模式。我们的安全性分析适用于所有具有不对称性的领域正交方差,包括由两个压缩模式具有不同的压缩强度叠加产生的状态。
2013-05-01 quant-ph
Why quantum bit commitment and ideal quantum coin tossing are impossible
对于比特承诺和抛硬币,有众所周知的“可证明不可破解”的量子协议。然而,我们和独立的Mayer证明了所有提出的量子比特承诺(因此掷硬币)方案在原则上都是不安全的,因为发送者Alice总是可以通过使用EPR类型的攻击和延迟她的测量来成功欺骗。人们可能会怀疑是否存在安全的量子比特承诺和掷硬币协议。在这里,我们证明了爱丽丝的EPR类型的攻击将,在原则上,打破{ \em任何}现实的量子比特承诺和{ \em理想}抛硬币计划。因此,如果爱丽丝拥有量子计算机,并且能够存储量子信号任意时间长度,那么所有这些方案都是不安全的。由于比特承诺和抛硬币是建立更复杂的协议,如零知识证明有用的原语,我们的结果投下了非常严重的怀疑量子密码学的安全性在所谓的“后冷战”的应用。
1996-08-22 quant-ph
Improved Eavesdropping Detection Strategy in Quantum Direct Communication Protocol Based on Four-particle GHZ State
为了提高两步量子直接通信协议中的窃听检测效率,提出了一种改进的四粒子GHZ态窃听检测策略,利用四粒子GHZ态检测窃听者。在安全性分析中,引入了熵理论的方法,利用窃听者所能获得的信息与所引入的干扰之间的约束,对两种检测策略进行了定量比较。当窃听者意图获取所有信息时,采用EPR对块作为检测粒子的两步量子直接通信协议的窃听检测率为50%,而提出的策略的检测率为88%.最后对协议的安全性进行了讨论。分析结果表明,该窃听检测策略具有更高的安全性。
2011-10-25 quant-ph
Overcoming the EPR paradox
量子实验检测到粒子,但它们揭示了波的性质。无论量子是如何被检测到的,它们总是表示相应波函数的局域网态。这一过程背后的机制仍然是一个谜。然而,量子波函数像经典波一样演化。如果它们决定了所有的观察结果,为什么它们会带来“奇怪”的现象?特别是,为什么它们会产生概念问题,如EPR悖论?事实证明,量子力学中所有主要的解释都是基于粒子的本体论。基本利益的变量,如动量和位置,被假定为反映离散实体的输入状态,即使它们的演变是由波动方程预测。在这里,我表明,如果量子力学的变量实际上被视为波的性质,那么包括纠缠在内的整个一类微观现象都可以被解释得没有矛盾。主要的建议是假设尖锐的光谱状态是叠加的瞬态结果,而不是永久的输入分量。
2015-10-07 quant-ph
Bell and EPR experiments with signalling data
Federal University of Paraná(联邦巴拉那大学);University of Geneva(日内瓦大学);Lund University(隆德大学);Constructor University(Constructor 大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
本文提出扩展局部隐变量和隐状态理论以允许有限信号,通过精确方法和修正贝尔不等式来测试非经典性,并通过IBM量子处理器和低效率探测器数据验证其适用性。
2026-02-05 quant-ph
Quantum Cryptography in Noisy Channels
我们提供了一个完整的证明量子密码的安全性对任何窃听攻击,包括相干测量,即使在存在噪声。极化为基础的加密方案被证明是等效的EPR为基础的计划。我们还表明,一个嘈杂的信道的性能接近一个无噪声的错误率趋于零。(i.e.,保密容量$C_s (ε) \to C_s (0)$为$ε\to 0$)。我们的结果的一个含义是,一个可以{\it倍}的效率,最著名的量子密码方案提出的Bennett和Bennard简单地通过分配极大不同的概率到两个共轭基。
1995-11-20 quant-ph
Quantum Theory and Local Hidden Variable Theory: General Features and Tests for EPR Steering
在前一篇论文中,我们得到了包含相同质量玻色子的双模系统的纠缠实验。在本文中,我们考虑在这样的系统中EPR转向的充分性测试。我们发现任意自旋分量的自旋压缩、Bloch矢量检验、Hillery-Zubairy平面自旋方差检验以及双模正交化的压缩都表明量子态是EPR可操纵的。我们还发现了一个概括的Hillery-Zubairy平面自旋方差检验EPR转向。与以前的相关性测试进行了讨论。本文基于对二体系统量子态的详细分类。在量子理论中,两体复合系统的态被分为可分离态和纠缠态,但在局域隐变量理论(Local Hidden Variable Theory,LHVT)中,这些态也可以被分为Bell局域态和Bell非局域态。对于Bell局域态,有三种情况取决于每个子系统的LHVT概率是否都由涉及子系统密度算符的量子概率给出。其中一个或两个都由量子概率给出的情况被称为局部隐藏态(LHS),这种状态是不可操纵的。可操纵状态是没有LHS的Bell局部状态,或Bell非局部状态。讨论了量子态分类与隐变量理论分类的关系。
2020-01-20 quant-ph
Proposal for Gravitational-Wave Detection Beyond the Standard Quantum Limit via EPR Entanglement
系统连续监测的标准量子限是由散粒噪声和反作用噪声的折衷给出的。在先进的LIGO等引力波探测器中,这两种贡献可以通过注入具有频率依赖性压缩角的压缩真空态的频谱而在宽频带内同时压缩。这种方法需要在探测器所在地的真空系统中设置一个额外的长基线、低损耗的滤波腔。在这里,我们表明,需要这样的滤波腔可以消除,通过利用EPR纠缠信号和空闲光束。通过利用它们的相互量子相关性和每个光束在干涉仪中传播的方式的差异,一旦检测到输出闲频光束,我们可以设计输入信号光束具有适当的频率相关条件压缩。我们的建议是适当的所有未来的引力波探测器实现超出标准量子极限的灵敏度。
2016-12-21 quant-ph
Fiber coupled EPR-state generation using a single temporally multiplexed squeezed light source
普适量子计算和其他大规模量子信息处理器的先决条件是大量或大规模维度的量子态的精心制备。对于连续变量方法的量子信息处理(QIP),压缩态是自然的量子资源,但大多数演示都是基于有限数量的压缩态,由于实验的复杂性在放大。然而,通过采用时间复用技术,可以显著减少物理资源的数量。在这里,我们展示了一个应用程序的连续变量QIP的时间复用在光纤中:使用一个单一的压缩态源结合有源光开关和200米的光纤延迟线,我们产生光纤耦合的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森纠缠量子态。我们的演示是一个关键的使能器的建设,在光纤中,通用的量子信息处理器的基础上的一个或几个压缩态量子资源。
2019-07-23 quant-ph
Entanglement indicators for quantum optical fields: three-mode multiport beamsplitters EPR interference experiments
我们将[Phys. Rev. A { \bf 95},042113(2017)]中给出的未定义光子数的光的纠缠条件的新方法推广到更广泛的干涉现象家族。集成光学允许人们基于多端口分束器进行实验。为了观察纠缠效应,可以使用多模参量下转换发射。当支配发射的哈密顿量的结构具有(无限)多个等效施密特分解成模式(光束)时,可以具有发射成“共轭模式”的光子数量的完美EPR样相关性,其可以在空间分离的检测站处被监测。我们提供的实验涉及三个模式的每一边,和三输入三输出多端口分束器的纠缠条件,并显示其违反明亮的压缩真空态。我们表明,一个条件表示的平均观测率是一个更好的纠缠指标比相关的一个通常的强度变量。因此,速率似乎成为量子光学中的一个强有力的概念,特别是对于强度不确定的场。
2018-03-01 quant-ph
Quantum entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in ultrastrongly light-matter coupled system
Henan Normal University(河南师范大学);Dalian University of Technology(大连理工大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
本研究基于含公共热库的量子Hopfield模型提出高斯测量调控量子纠缠与EPR导向的方案,揭示不同耦合区关联来源,实现双向/单向EPR导向并分析热效应影响,为量子信息处理提供新思路。
2025-05-13 quant-ph
Bell's Nonlocality Can be Tested through Einstein-Podolsky-Rosen Steering
量子非定域性最近被分为三种不同的类型:量子纠缠,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向,和贝尔的非定域性。在实验上,贝尔非定域性通常是通过两量子比特系统中的Clause-Horne-Shimony-Holt不等式(CHSH)的量子破坏来检验的。贝尔非定域性是最强的非定域性,也正因为如此,贝尔检验实验长期以来既遇到了定域性漏洞,又遇到了检测漏洞。EPR转向作为一种较弱的非局域性,自然地避开了局域性漏洞,相应地更容易被证明,而不存在检测漏洞。在这项工作中,我们触发一个非凡的方法来调查贝尔的非定域性,这是强烈的EPR转向的基础上。我们给出了一个定理,证明了对于任何两比特态$τ$,如果它的映射态$ρ$是EPR可操纵的,那么态$τ$一定是Bell非定域的.这一结果不仅揭示了EPR操纵与Bell非定域性之间的深层联系,而且为通过操纵不等式的破坏实现无环洞Bell检验实验(不含CHSH不等式)提供了新的思路.
2015-10-22 quant-ph