Entanglement generation and perfect state transfer in ferromagnetic qubit chains
我们建议使用铁磁系统的纠缠产生和分配,以及量子比特链中遥远各方之间的完美状态转移。该方案依赖于一个有效的2-qubit动力学,通过在均匀填充的链中留下两个空位来实现。这使得远程相互作用量子比特链可以作为量子信道,以最佳性能完成这两项任务。值得注意的是,发送端和接收端之间的纠缠与传输距离和系统大小无关。这一特性为利用量子比特链进行中短程量子通信开辟了新的前景。
2010-07-26 quant-ph
Generation and entanglement study of generalized N-mode single photon perfect W-states
本文研究广义N模单光子完美W态的生成与纠缠检测,提出基于集成光子晶格平面型和环型波导结构的制备方案,并利用广义su(2)代数算符的求和不确定性关系推导出简化的单光子纠缠条件,通过保真度之差验证真正纠缠。
2022-07-31 quant-ph
We propose a hybrid cavity magnomechanical system to realize and transfer the bipartite entanglements and Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) steerings between magnons, photons, and phonons in the regime of stability of the system. As a parity-time-symmetric-like structure exhibiting the natural magnetostrictive magnon-phonon interaction, our passive-active cavity system can be explored to enhance the robust distant quantum entanglement and generate the relatively obvious asymmetric (even directional) EPR steering that is useful for the task with the highly asymmetric trusts of the bidirectional loc…
2023-02-24 quant-ph
Entanglement Is Not Necessary for Perfect Discrimination between Unitary Operations
我们表明,一个单一的操作(量子线路)秘密地从一个有限的一组单一的操作可以确定的顺序应用只有有限数量的运行的未知电路。在我们的方案中不需要纠缠或联合量子操作。我们进一步表明,我们的计划是最佳的,在这个意义上说,运行的数量是最小的,当歧视只有两个单一的操作。
2007-03-26 quant-ph
Quantum states representing perfectly secure bits are always distillable
证明了最近引入的具有完全安全的密钥位的状态(表示安全位的私有状态)[K. Horodecki等人,物理修订版信函94,160502(2005)]以及它的多体和更高的维度的推广总是代表可交换的纠缠。给出了相应的纠缠度下界。我们还提出了一个简单的替代证明,对于任何二分量子态纠缠成本是一个上界的可验证的密钥在二分的情况下。
2007-11-06 quant-ph
Perfect State Transfer, Effective Gates and Entanglement Generation in Engineered Bosonic and Fermionic Networks
我们展示了如何实现完美的量子态转移,并在工程玻色子和费米子网络中的远程站点之间构建有效的两个量子比特门。系统的哈密顿量可以通过选择满足一定条件的本征值谱来确定,这在镜像对称网络中是充分和必要的。有效的双量子比特门的性质取决于费米子和玻色子的交换对称性。对于费米子网络,门是纠缠的(因此对于量子计算是通用的)。对于玻色子网络,虽然门没有纠缠,但它们允许双向同时通信。讨论了玻色子工程网络和费米子工程网络中的纠缠产生协议。
2005-04-10 quant-ph
Faithful sharing of multipartite entanglement over noisy quantum channels
我们提出了一个协议,其中两个或两个以上的当事人可以共享多体纠缠噪声量子信道。该协议是基于Shor和Preskill提出的纠缠纯化[Phys.Rev.Lett. 85,441(2000)]和通过各向同性态的量子隐形传态。我们表明,一个近乎完美的纯化意味着一个近乎完美的共享的多体纠缠两方之间,使该协议可以确保忠实地共享多体纠缠与Shor和Preskill的纠缠纯化的证明。
2003-12-31 quant-ph
Extracting perfect GHZ states from imperfect weighted graph states via entanglement concentration
针对多光子高保真GHZ态制备受相干与非相干误差限制的问题,提出仅需对不完美加权图态做局域门和测量的纠缠浓缩协议,可高效生成完美GHZ态且对非相干噪声鲁棒。
2022-12-24 quant-ph
Continuous dynamical decoupling of spin chains: Inducing two-qubit interactions to generate perfect entanglement
本文提出结合强静态场与振荡场的连续动力学解耦方案,在噪声环境下选择性调控自旋链的自旋相互作用,使任意两自旋形成 Bell 态,并在 XY、XYZ 和 Ising 模型中验证。
2023-12-11 quant-ph
Perfect Transfer of Entanglement and One-Way Quantum Steering via Parametric Frequency Converter in a Two-mode Cavity Magnomechanical System
本文研究双模腔磁力系统中参量频率转换器对纠缠与量子导引的增强作用,发现其可提升热鲁棒性并实现非对称单向导引,通过调节参数可在不同模式间实现纠缠和导引的完美转移,为量子信息处理与存储提供新途径。
2025-02-09 quant-ph
Entanglement between Two Uses of a Noisy Multipartite Quantum Channel Enables Perfect Transmission of Classical Information
假设$m$期望使用有噪声的多方通信信道以零错误概率向$n$接收机发送经典信息。允许接收者之间交换经典信息,但不能交换量子信息,接收者也是如此。如果信道是经典信道,则当且仅当多个用户可以传输信息时,单个用户才可以传输信息。与此形成鲜明对比的是,我们展示了,对于每个$m$和$n$与$m\ge 2$或$n\ge 2$,一个量子信道,其中一个单一的使用是不能传输信息,但两个使用可以。后一种性质需要量子纠缠,并通过量子纠缠来实现。
2007-12-21 quant-ph
Quantum error correction may delay, but also cause, entanglement sudden death
耗散可以使两个初始纠缠的量子比特在有限时间内演化成可分离的状态。这种行为被称为纠缠突然死亡(ESD)。我们研究了量子纠错在多大程度上可以对抗ESD。我们发现,在某些情况下,量子纠错可以延迟纠缠突然死亡,但在其他情况下,量子纠错可能会导致ESD的状态,否则不遭受它。我们的分析还表明,保真度可能不是最好的措施来比较不同的纠错码的效率,因为保真度不是直接耦合到一个状态的剩余纠缠。
2008-03-10 quant-ph
The entanglement fidelity and quantum error correction
推导了Schumacher(LANL e-print quant-ph/9604023,将发表在Phys.Rev.A)最近提出的纠缠保真度的两个新表达式。这些表达式表明,当对量子计算机的量子比特进行纠错时,必须最大化的是纠缠保真度,而不是保真度,保真度是正确存储量子比特的概率最常用的概括。
1996-06-13 quant-ph
Effects of Quantum Error Correction on Entanglement Sudden Death
我们研究了误差校正对非局域量子相干性随时间的变化的影响,扩展了Sainz和Björk的研究。我们考虑了振幅阻尼、纯相位阻尼以及振幅和相位阻尼的组合的误差校正,因为它们同时影响保真度和量子纠缠。初始的两量子比特纠缠被编码在任意实的Φ型和Φ型Bell态的叠加态中。我们的主要重点是延迟或预防ESD(早期退相干或纠缠猝死)的可能性。我们得到的ESD作为状态叠加混合角的函数的起始时间。纠错对纠缠和保真度的影响不同,我们展示了初始纠缠态,纠错增加保真度,但减少纠缠,反之亦然。
2013-09-03 quant-ph
Entanglement-Assisted Quantum Error Correction with Linear Optics
我们建立了一个连续变量纠缠辅助的量子纠错理论。我们提出了一个例子的连续变量的纠缠辅助代码,纠正任意的单模错误。我们还展示了如何实现编码电路使用无源光学器件,零差测量,前馈经典通信,条件位移,和离线挤压。
2007-08-10 quant-ph
Landauer's erasure, error correction and entanglement
以麦克斯韦妖的形式给出了经典纠错和量子纠错,并从热力学角度分析了它们的效率。我们解释如何兰道尔的信息擦除原则适用于这两种情况。然后,通过将这一原则扩展到纠缠操纵,我们重新推导了纯化程序的上限,从而将“纠缠不局部增加”原则与热力学第二定律联系起来。
1999-12-20 quant-ph
Entanglement purification and quantum error correction
本文综述了二体和多体量子态的纠缠纯化,重点介绍了本课题组近几年来的理论工作。我们在量子通信的背景下讨论纠缠纯化,强调它与量子纠错的密切关系。讨论了各种二体和多体纠缠净化协议,并研究了它们在理想和现实条件下的性能。介绍了纠缠纯化在量子通信和计算中的几种应用,强调了纠缠纯化是量子信息处理的基本工具。
2007-08-07 quant-ph
Combating entanglement sudden death with non-local quantum-error correction
研究了利用“非定域量子纠错”防止耗散引起的有限时间退纠缠的可能性。这是在比较以前的结果,其中表明,“本地”的量子纠错可以延迟退纠缠,但也可以导致纠缠突然死亡时,是不是原来存在的。
2008-06-12 quant-ph
Entanglement Evolution in a Five Qubit Error Correction Code
在本文中,我探讨的纠缠演化的量子比特的一部分,五个量子比特的量子纠错码受到各种退散环境。具体地说,我寻找的纠缠退化和存储在物理量子比特中的量子信息的逻辑量子比特的保真度之间的可能的相似之处。此外,我注意到可能的展览纠缠突然死亡(ESD)由于退相干和问题是否ESD实际上是一个障碍,以成功的量子计算。
2010-11-22 quant-ph
We show how to efficiently send an M-partite entangled state along a spin chain of arbitrary size. Specifically, we show how an entangled M-partite W sate can be almost flawlessly transmitted from one end (Alice) to the other end (Bob) of a spin-1/2 chain described by a slightly modified XX model. We achieve an almost perfect transmission without employing external magnetic fields or modulating the coupling constants among the spins of the chain, the two standard approaches used to achieve a good transmission efficiency. Moreover, the protocol here proposed can be used to transform an M-partit…
2020-05-14 quant-ph
Perfect Embezzlement of Entanglement
Van Dam和Hayden引入了一个通常被称为盗用的概念,其中,对于任何纠缠量子态$ϕ$,都存在一个纠缠催化剂态$ψ$,从中可以仅使用局部操作产生$ϕ\otimes ψ$的高保真近似。我们调查了一个版本,其中盗用是完美的(即,保真度为1)。我们证明了在张量积框架下,即使是无限维的希尔伯特空间和无穷大的纠缠熵,完全盗用也是不可能的。然后证明了在交换算子框架下完全盗用是可能的。我们证明了这一点使用的理论C*-代数,我们还提供了一个明确的建设。接下来,我们应用我们的结果来分析由Regev和Vidick引入的非局部博弈的完美版本。最后,我们分析了交换算子模型下完美盗用协议的结构,表明它们需要无穷维Hilbert空间。
2016-06-16 math.OA quant-ph
Entanglement measures and approximate quantum error correction
它表明,如果沿量子信道的纠缠损失是足够小的,那么近似的量子纠错是可能的,从而概括了相干信息发生了什么。得到了形成纠缠和可纠缠的显式界,它们的有效性自然地扩展到其他两体纠缠之间的措施。推导出的准则的鲁棒性进行了分析,并比较其紧密性。最后,作为一个副产品,我们证明了一个约束量化多大的差距之间的纠缠的形成和可压缩纠缠可以为任何给定的有限维二分系统,从而提供了一个充分条件的可压缩性方面的纠缠形成。
2008-01-15 quant-ph
Path to perfect photon entanglement with a quantum dot
从量子点实现完美的双光子纠缠一直是一个长期的科学挑战。一般认为,核自旋通过自旋翻转退相过程限制纠缠保真度。然而,这一假设缺乏实验支持。在这里,我们显示了从一个富铟单量子点组成的核自旋9/2时,准共振激发的退相自由双光子纠缠。这一显著的发现是基于我们的纠缠测量与我们的模型之间的完美匹配,该模型假设没有失相,并考虑到检测系统的定时抖动和暗计数。我们发现,忽略检测系统是过去没有达到完美纠缠的原因,而不是核自旋。因此,从量子点实现单位纠缠的关键包括共振激发方案和具有超低定时抖动和暗计数的检测系统。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Perfect routing of quantum information in regular cavity QED networks
介绍了一种在规则腔QED网络中实现量子态的完美路由和纠缠的方案。腔之间的耦合是准均匀的,每个腔中掺杂一个二能级原子。拟一致耦合导致系统在不变子空间中演化。将系统在其不变子空间中的演化与对网络中原子的简单局域操作相结合,给出了量子态和纠缠在网络中的完美路由。由于光子损失引起的退相干,为了提供该协议是鲁棒的,腔的场模式仅被虚拟地激发。
2013-12-02 quant-ph
On the correction of anomalous phase oscillation in entanglement witnesses using quantum neural networks
量子系统的纠缠以复杂的方式依赖于相对相位,这是任何单一测量都无法反映的。正因为如此,纠缠证人的适用性和/或效用必然受到限制。我们在这里提出了一个解决方案,使用量子神经网络的问题。一个量子系统包含了它的纠缠信息;因此,如果我们聪明的话,我们可以有效地提取这些信息。作为概念的证明,我们展示了如何在两量子比特系统的纯态的情况下,使用针对异常相位振荡校正的纠缠指示器来实现这一点。纠缠度和相位修正都是由量子系统本身作为神经网络来计算的。
2013-01-24 quant-ph
The right entanglement for perfect nonlocality and zero-error communication
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本文通过构造带标志的魔方博弈,证明完美非局域性需要特定非最大纠缠态,并利用博弈到信道约化表明该纠缠在零误差通信中优于最大纠缠态。
2026-10-06 quant-ph
Perfect Quantum Teleportation and Superdense coding with $P_{max} = 1/2$ states
我们推测量子隐形传态的标准是纠缠源的Groverian纠缠为$1/\sqrt{2}$。为了验证我们猜想的有效性,我们分析了用$|Φ> = (1/\sqrt{2}) (|00q_1> + |11q_2>)$实现的量子隐形传态和超密集编码,其中$|q_1>$和$|q_2>$是任意归一化的单比特态.结果表明,$|Φ>$允许完美的两方量子隐形传态和超密集编码.接下来,我们计算$|ψ>=\sqrt{1/2 - b^2}|100>+b |010>+a|001> +\sqrt{1/2-a^2}|111>$和$|\tildeψ>=a|000>+b|010>+\sqrt{1/2 - (a^2+b^2)}|100> + (1/\sqrt{2}) |111>$的Groverian测度,这也允许完美的量子隐形传态。结果表明,两个态都具有$1/\sqrt{2}$ Groverian纠缠测度,这有力地支持了我们的猜想.
2008-05-08 quant-ph
Perfect Cluster States from Imperfect Global Entanglement
团簇态是单向量子计算的核心资源,它可以通过全局最近邻相互作用在各种物理实现中有效地产生。在实践中,系统的相位误差预计在纠缠过程中,导致不完美的集群状态。我们提出了一种随机测量技术,即使在初始纠缠很弱的情况下,也可以从不完美团簇态生成大的完美团簇态和其他高概率的图态。
2008-02-13 cond-mat.other quant-ph
One-step error correction for multipartite polarization entanglement
我们提出了两个经济的一步纠错协议的多体偏振纠缠系统的Greenberger-Horne-Zeilinger状态。一种是利用空间纠缠来修正N光子系统的偏振纠缠误差,采用线性光学元件。另一种是利用频率纠缠来修正N光子系统的偏振纠缠误差。在这两种协议中,量子通信双方都可以从每一个传输一步的N光子系统中获得一个最大纠缠态,并且原则上成功概率都是100%。也就是说,它们都以确定性的方式工作,并且它们不会大量消耗纠缠度较低的光子系统,这与传统的多体纠缠纯化方案有很大不同。这些特性可能使这两种协议在长距离量子通信的实际应用中更加有用。
2011-07-01 quant-ph
In this article we study the role that quantum resources play in quantum error correction assisted quantum metrology (QECQM) schemes. We show that there exist classes of such problems where entanglement is not necessary to retrieve noise free evolution and Heisenberg scaling in the long time limit. Over short time scales, noise free evolution is also possible even without any form of quantum correlations. In particular, for qubit probes, we show that whenever noise free quantum metrology is possible via QECQM, entanglement free schemes over long time scales and correlation free schemes over sh…
2019-01-11 quant-ph
General entanglement-assisted quantum error-correcting codes
纠缠辅助量子纠错码(EAQECC)利用发送方和接收方之间预先存在的纠缠来提高传输速率。可以从任何经典线性码构造EAQECC,而不像标准QECC只能从双包含码构造。算符量子纠错码(OQECC)允许被动地纠正(或防止)某些错误,降低了纠正过程的复杂性。我们结合这两个扩展的标准量子纠错到一个统一的纠缠辅助量子纠错形式主义。这种新的方案,我们称之为纠缠辅助算符量子纠错(EAOQEC),是已知的最通用和最强大的量子纠错技术,保留了纠缠辅助和被动纠错的优点。我们提出的形式主义,显示了相当大的自由,在建设EAOQECC从经典的代码,并证明了建设的例子。
2007-08-16 quant-ph
Dilution of Entanglement: Unveiling Quantum State Discrimination Advantages
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所布赫拉普分校);University of Calcutta(加尔各答大学)
本文研究三量子比特GHZ SLOCC类中纠缠模式对态区分的影响,提出利用非最大纠缠态实现正交乘积态完美区分的方法,并揭示纠缠分类与非局域性的深层联系。
2025-06-22 quant-ph
Temperature-independent almost perfect photon entanglement from quantum dots via the SUPER scheme
本文提出将SUPER方案应用于腔中量子点以产生近乎完美的纠缠光子,该方案通过解耦激发与发射过程,使纠缠度在高温(约80 K)下依然对声子影响保持稳健,推动量子点作为高纠缠度光子源的实际应用。
2023-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlocality without entanglement for multipartite quantum measurements
Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔分校)
本研究证明两量子比特乘积测量在联合访问时可区分但局部分布时不可区分,建立无纠缠非局域性的测量类比,并揭示自适应协议优势、方向性及构造n-qubit测量对,最后展示光学实现。
2026-10-02 quant-ph
Minimum weight perfect matching of fault-tolerant topological quantum error correction in average $O(1)$ parallel time
考虑扩展$L\times L$的量子位的2-D正方形阵列。我们提供了一个证明,与在这个阵列上运行特定类别的拓扑量子纠错码相关联的最小权重完美匹配问题可以用经典计算设备的2-D正方形阵列精确地解决,每个计算设备名义上与固定数量的$N$量子比特相关联,假设物理错误率低于固定的非零值以及其他物理上合理的假设,则每轮错误检测的恒定平均时间独立于$L$。该证明仅适用于完全容错的情况,而不适用于完美稳定器测量的情况。
2014-10-10 quant-ph
Quantum Entanglement Percolation
量子通信需要在连接的伙伴网络上有效地分配量子纠缠。对纠缠分布的有效策略的搜索可以基于渗流理论,该理论描述了网络连接性相对于一些网络参数的演化。在这个框架中,在两个远程伙伴之间建立完美纠缠的概率在渗流过渡点之前随着它们之间的距离呈指数衰减,这明确定义了任何经典网络或晶格的渗流性质。在这里,我们介绍了量子网络创建的本地操作和经典通信,表现出非经典的渗流过渡点,导致显着的通信优势,提供了相应的经典网络。我们特别展示了如何在最简单的网络--一维链--中使用不完美的纠缠量子比特对来建立任意两个节点之间的完美纠缠。
2016-07-26 quant-ph
Some Entanglement Survives Most Measurements
本文研究非投影测量制备量子系统的局限性,证明在弱测量序列下,除非测量算符变为完全投影,否则系统与环境间某些纠缠必然保留,并给出相关结果。
2024-02-26 quant-ph
Entanglement Cost of Erasure Correction in Quantum MDS Codes
针对分布式量子存储中的擦除校正问题,研究基于量子MDS码的纠缠代价,推导星型拓扑下纠缠代价下界,并证明访问最少未擦除节点时单节点操作最优。
2025-05-26 quant-ph
The task of preserving entanglement against noises is of crucial importance for both quantum communication and quantum information transfer. To this aim, quantum error correction (QEC) codes may be employed to compensate, at least partially, the detriments induced by environmental noise that can be modelled as a bit-flip or a phase-flip error channel. In this paper we investigate the effects of the simple three-qubit QEC codes to restore entanglement and nonlocality in a two-qubit system and consider two practical applications: superdense coding and quantum teleportation. Though the considered…
2022-11-21 quant-ph
Perfect quantum error correction coding in 24 laser pulses
给出了一种有效的编码电路,用于在5量子比特码内对任意1量子比特错误进行单个量子比特的完美量子纠错。所提出的电路采用双“经典”码,即,一个用于位翻转,一个用于相移。描述了在离子阱量子计算机上实现这种编码电路,其需要26个激光脉冲。提出了另一种电路,仅需要24个激光脉冲,使其成为防止任意1量子比特错误的有效保护方案。此外,两个错误校正方案的性能,一个基于量子芝诺效应和其他使用标准的方法,进行了比较。量子芝诺纠错方案被发现完全失败的噪声模型的基础上的相位扩散。
1996-10-22 quant-ph
Entanglement-assisted Coding Theory
本文提出了一种研究量子纠错码的一般方法。这种方法不仅为我们理解量子纠错码提供了一种直观的方法,而且还导致了标准量子纠错码的几种扩展,包括算符量子纠错(OQECC)、纠缠辅助的量子纠错(EAQECC).此外,我们可以结合OQECC和EAQECC到一个统一的形式主义,纠缠辅助算子形式主义。这提供了针对不同应用设计QECC的极大灵活性。最后,我表明,量子低密度奇偶校验码的性能将大大提高使用纠缠辅助形式主义。
2008-07-15 quant-ph
Entanglement can completely defeat quantum noise
我们描述了两个量子信道,单独不能发送任何信息,即使是经典的,没有一些解码错误的机会。但是每个通道的单一使用可以完美可靠地发送量子信息。这证明了零误差经典容量表现出超激活,这是超可加性现象的极端形式,其中纠缠输入允许在零容量信道上进行通信。但我们的结果仍然更强,因为当两个信道结合时,它甚至允许零错误量子通信。因此,我们的结果显示了一种新的显着的方式,其中两个系统之间的纠缠可以用来抵抗噪音,在这种情况下完美。我们还展示了一种新的形式的超激活的纠缠之间共享发送器和接收器。
2011-09-02 quant-ph
Inverse designed Hamiltonians for perfect state transfer and remote entanglement generation, and applications in superconducting qubits
本研究通过逆设计构造噪声鲁棒的穹顶模型哈密顿量,实现完美态传输与远程纠缠生成,并采用级联策略提升可扩展性,适用于超导量子比特实验。
2025-10-15 quant-ph
Multipartite entanglement control via Quantum Zeno Effect
我们提出了一个基于2M两两相互作用量子比特的协议,通过量子芝诺效应控制系统的纠缠分布。我们还指出,如果耦合常数不同,QZE可以用来实现完美的纠缠交换。
2008-10-28 quant-ph
Single-particle entanglement
利用基于观测量量子涨落的量子纠缠方法,我们证明了单个自旋为1的粒子的完美纠缠态的存在性。我们给出了与光子、凝聚态物理和粒子物理有关的物理例子。
2004-09-29 quant-ph
Two-state teleportation
与完全未知态的隐形传态相比,具有关于输入态的附加先验信息的量子隐形传态实现了更高的保真度。然而,两个非正交输入状态的完美隐形传态需要与未知状态的完美隐形传态相同的纠缠量,即一个ebit。我们分析了如何以及两个状态的隐形传态可以实现使用每一个程度的纯态纠缠,并讨论了保真度的“隐形传态”,可以实现只有经典通信,但没有共享纠缠。构造了一个两态遥克隆方案。
2000-02-23 quant-ph
Optimal Perfect Distinguishability between Unitaries and Quantum Operations
我们研究了幺正操作和一般量子操作之间的最佳完全可分性。在二维情况下,我们给出了一个简单的序列完全可查性的充分必要条件和最优查询时间的解析公式。我们将序列条件推广到一般d维情形。同时,我们提供了一个上界和下界的最佳顺序查询时间。在此过程中,我们提出了一种新的迭代方法,其最大的创新在于它不依赖于辅助系统或纠缠。根据这一思想,我们进一步得到了量子操作和么正操作之间(纠缠辅助)q-最大相似性的上界和下界。因此,通过文[1]中的递归,得到了最优一般完全判别的上界和下界。最后,我们的下界结果可以推广到任意两个量子操作的情况。
2010-10-12 quant-ph
Unified and Generalized Approach to Entanglement-Assisted Quantum Error Correction
Xanadu;Department of Mathematics & Statistics, University of Guelph(圭尔夫大学数学与统计系);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理珀米特研究所);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所)
本研究提出EAOAQEC统一框架,从算子代数量子纠错视角整合三类纠缠辅助量子纠错码框架,证明通用纠错定理并推导距离性质,还构造出此前未覆盖的新型编码类别。
2024-11-21 quant-ph
We derive a formal connection between quantum data hiding and quantum privacy, confirming the intuition behind the construction of bound entangled states from which secret bits can be extracted. We present three main results. First, we show how to simplify the class of private states and related states via reversible local operation and one-way communication. Second, we obtain a bound on the one-way distillable entanglement of private states in terms of restricted relative entropy measures, which is tight in many cases and shows that protocols for one-way distillation of key out of states with…
2018-02-20 quant-ph
Analytical technique for simplification of the encoder-decoder circuit for a perfect five-qubit error correction
更简单的编码和解码网络是更可靠的量子纠错码(QECC)所必需的。如果QECC是从其等价的单向纠缠纯化协议(1-EPP)转换而来的,则可以解析地导出用于完美的五量子比特QECC的编码器-解码器电路的简化。本文介绍了用解析法简化编解码电路的方法,并给出了一个与现有最简单电路一样简单的电路作为例子。这里提出的编码器-解码器电路涉及九个单量子位和两量子位酉运算,其中只有六个是受控非(CNOT)门。
2005-12-23 quant-ph
Multipartite entanglement purification with quantum nondemolition detectors
提出了一种利用量子非破坏探测器(QND)对Greenberger-Horne-Zeilinger态量子系统进行多体纠缠纯化的方案。该方案不需要目前用线性光学元件不能很好实现的受控非门,而是采用基于交叉克尔非线性效应的QND。它有两个步骤,即,位翻转纠错和相位翻转纠错。这两个步骤可以通过奇偶校验和简单的单光子测量完美地重复。这一方案不要求各方拥有复杂的单光子探测器。这些特点使得该方案在实际应用中比其他方案更有效、更可行。
2009-09-04 quant-ph
Parity-dependent state transfer for direct entanglement generation
本文在六个超导transmon量子比特链上实验演示了完美态转移,利用其奇偶性依赖的非局域相互作用,通过单次操作制备GHZ态,实现高效纠缠生成。
2025-03-26 quant-ph
Assessing quantum error correction: fidelity and entanglement measures with application to photonic codes
通过解释公知的,定性的标准存在的量子纠错(QEC)码的Knill和Laflamme从定量的角度来看,我们提出了一个数字的优点来评估一个QEC计划的基础上,码字之间的平均保真度。这使我们能够量化协议的整体性能,包括超出可纠正集的错误。各种例子计算光子量子比特码处理实验相关的光子损失的情况下,展示了新的措施的优点。在连续变量QEC的上下文中,我们的码字重叠措施可以用来重现,在不同的方式,不需要计算纠缠的措施,以前的结果有关的不可能提高传输的高斯态通过高斯信道通过高斯操作单独。
2013-03-04 quant-ph
Optimal amount of entanglement to distinguish quantum states instantaneously
我们引入了一个新的方面的非局域性时出现的任务时,量子态可扩展性被认为是在本地操作和共享纠缠的经典通信的情况下。我们找到了完美完成任务所需的最佳纠缠量的正交状态集,并认为它量化的信息非局域性。
2016-03-23 quant-ph