Quantum circuits cannot control unknown operations
经典计算机程序的基本构建块之一是“if”子句，它根据控制变量的值执行子例程。类似地，一些量子算法依赖于应用以控制系统的状态为条件的幺正运算。在这里，我们表明，这种控制不能由量子线路，如果幺正是完全未知的。然而，这个不可行定理并不妨碍在实践中实现未知幺正的量子控制，因为任何未知幺正的物理实现都提供了额外的信息，使得控制成为可能。然后，我们认为，一个应该扩展的量子线路形式主义捕捉这种可能性，在一个简单的方式。这是通过允许未知的酉应用于子空间而不仅仅是子系统来实现的。
2014-01-31 quant-ph
Remote implementations of partially unknown quantum operations of multiqubits
我们提出并证明了属于限制集的多量子比特的部分未知量子操作的远程实现协议。此外，我们得到了一般的和明确的形式的限制集和目前的证据，他们的唯一性和优化。此外，我们的协议具有通用的恢复操作，可以增强量子操作的远程实现的能力。
2006-10-13 quant-ph
Witnessing the quantum discord of all the unknown states
和纠缠一样，量子不和谐也量化了量子关联。不像纠缠，它的检测是极其困难的，一个任意的二分态的量子不和谐允许自己被一个单一的可观察的，量子不和谐的见证完美地检测到。特别是，我们报告了一个单一的观察，其期望值提供了一个必要和充分条件的任意二分未知状态的四个副本消失的量子不和谐。设计了一个量子线路，仅利用局域量子比特测量来测量量子不和谐见证。
2011-02-23 quant-ph
A method for teleporting an unknown quantum state and its application
我们提出了一种传送未知量子态的方法。在这种方法中，发送方Alice首先对处于未知量子态的粒子和她想要发送给接收方Bob的辅助粒子使用受控-非操作。然后她把辅助粒子发送给鲍勃。当Alice被Bob告知接收到辅助粒子时，她对粒子进行本地测量，并通过经典信道将本地测量的结果发送给Bob。根据结果，Bob可以成功地在辅助粒子上恢复Alice破坏的未知量子态。作为该方法的一个应用，我们提出了一个量子安全直接通信协议。
2005-04-28 quant-ph
Impossible to conjugate or reflect an unknown quantum state via a unitary evolution
Tsinghua University（清华大学）
本文提出不可共轭定理，证明无法通过通用物理设备或线性/幺正操作共轭未知任意量子态，补充了量子信息领域的基本限制定理。
2026-10-23 quant-ph
Fidelities for transformations of unknown quantum states
我们提出了一种计算未知量子态变换保真度的一般理论形式。然后，我们专注于连续变量量子系统的高斯变换的情况下，在那里，对于高斯分布的位移相干态的情况下，该理论是容易处理的协方差矩阵形式主义。我们目前的分析结果最近实施的连续变量的隐形传态和内存存储协议。
2006-03-10 quant-ph
Unknown Quantum States and Operations, a Bayesian View
经典的de Finetti定理提供了贝叶斯概率论中未知概率概念的操作定义，其中概率被视为置信度而不是客观的自然状态。在本文中，我们动机和审查的两个结果，推广de Finetti定理的量子力学设置：即一个de Finetti定理的量子态和de Finetti定理的量子操作。量子态定理，在一个非常类似的方式，原来的德Finetti定理，处理可交换的密度算子分配，并提供了一个操作定义的概念，“未知的量子态“在量子态层析成像。类似地，量子操作定理给出了量子过程层析成像中“未知量子操作”的操作定义。这些结果对于量子力学的贝叶斯解释尤其重要，在贝叶斯解释中，量子态和（至少一些）量子操作被视为信念状态而不是自然状态。
2004-04-27 quant-ph
Impossibility of creating a superposition of unknown quantum states
叠加原理是量子理论的基础。然而，最近的一个不可行定理证明，量子理论禁止未知量子态的叠加，即使概率非零。然而，这一结果的含义迄今为止仍然知之甚少。在本文中，我们表明，存在一个协议，叠加两个未知的纯状态与非零概率（允许不同的输入状态）导致违反其他不去定理。特别是，这样的协议可以用来执行某些状态歧视和克隆任务，不仅在量子理论，但在无信号理论以及禁止。
2020-11-24 quant-ph
Exchange-Free Computation on an Unknown Qubit at a Distance
我们提出了一种直接操纵任意量子比特的方法，而不需要交换任何粒子。这包括作为一个应用程序的任意量子态在爱丽丝由远程经典鲍勃交换免费准备。因此，我们能够提出一个协议，允许一方直接制定，通过一个合适的程序，任何计算交换免费远程第二方的未知量子位。此外，我们展示了如何使用这一通用双量子比特门的交换自由控制，从而打开了直接远程可编程量子线路上制定任何所需算法的可能性。
2021-01-18 quant-ph
Nonexistence of a universal quantum machine to examine the precision of unknown quantum states
在这项工作中，我们揭示了一种新的类型的不可能性，发现在我们最近的研究，禁止比较多个未知的量子态与任何非平凡的阈值在一个完美的或明确的方式接近。这种不可能性不同于现有的不可能性，因为它是多个量子态上的“集体”不可能性，而大多数其他“不可能”定理每次只涉及一个单态，即，这在非局域量子操作上是不可能的。这种新的不可能性可能提供了一个新的洞察量子力学的性质，它意味着更多的限制量子信息任务比现有的“不去”定理。
2011-12-23 quant-ph
Experimentally obtaining the Likeness of Two Unknown Quantum States on an NMR Quantum Information Processor
近年来，量子态鉴别的研究越来越多。本文从两个量子态的相似性这一角度来研究它们。保真度用来描述两个量子态的相似性。在此基础上，我们提出了一种在NMR量子信息处理机上直接从辅助量子比特（自旋）谱的积分面积获得两个未知量子比特保真度的方案。最后，我们在一个三量子位量子信息处理器上演示了该方案。实验数据与理论预期值一致，平均误差为0.05，证实了该方案的正确性。
2003-08-23 quant-ph
Scheme for remote implementation of partially unknown quantum operation of two qubits in cavity QED
通过构造两个量子比特部分未知量子操作远程实现协议[王安民：PRA，\textbf{74}，032317（2006）]的恢复操作，提出了一种在腔QED中实现该协议的方案.采用长寿命的里德伯原子作为量子比特，原子与腔场的相互作用是非共振的。最后，分析了该方案的实验可行性。
2007-01-27 quant-ph
Comparison of two unknown pure quantum states
我们研究在何种程度上，我们可以确定是否两个量子系统已准备在同一状态。我们调查的可能性普遍明确的状态比较。我们表明，这是不可能的，以最终确定两个纯粹的未知状态是相同的，并构建最佳的测量，以最终确定它们是不同的。然后，我们推导出最优策略的状态比较时，每个系统的状态是两个已知的状态之一。
2002-11-01 quant-ph
A universal programmable quantum state discriminator that is optimal for unambiguously distinguishing between unknown states
我们构造了一个可以明确区分两个未知量子态的装置。未知状态被提供作为程序寄存器的输入或程序，并且保证在存储在程序寄存器中的状态之一中准备的第三系统被馈送到设备的数据寄存器中。然后，设备将以一定的成功概率告诉我们数据寄存器中的未知状态是否与存储在第一或第二程序寄存器中的状态匹配。我们表明，最佳的设备，我。e.最大化成功概率的方法是通用的。它不依赖于我们希望区分的实际未知状态。
2005-04-26 quant-ph
Implementing quantum control for unknown subroutines
我们提出的设置为实际实现的未知的子程序添加控制，补充现有的量子光学计划的黑箱控制与对应的量子控制的顺序的操作序列。我们还提供了计划，以实现任何一个任务，使用被困离子。这些实际规避最近的不去定理是基于现有的技术。我们认为，在实践中添加控制未知的操作的可能性是许多物理系统的一个共同特征。基于所提出的实现，我们讨论了理论与实践之间的明显矛盾。
2014-03-13 quant-ph
Orthogonalization of partly unknown quantum states
基本经典非门的量子模拟是将任何输入量子比特状态转换为正交状态的量子门。有趣的是，这个通用的非门是量子物理定律所禁止的。这一惊人的现象对量子信息处理以及将方向和参考系的信息编码成量子态具有深远的意义。这也引发了一个问题，即在什么条件下制备与输入态正交的量子态成为可能。在这里，我们报告部分未知的单量子位和双量子位量子态的正交化的实验演示。通过量子滤波有条件地制备与输入态正交的态，并且关于输入态的唯一所需信息是单个任意算子的平均值。我们证明了部分未知的两量子比特纠缠态的完美正交化可以通过只对其中一个量子比特应用量子滤波器来实现。
2014-04-16 quant-ph
Quantifying Unknown Entanglement by Neural Networks
量子纠缠在量子信息处理任务和量子力学中起着至关重要的作用，因此量化未知的纠缠是一项基础性的工作。然而，这也是一个挑战，因为纠缠不能直接通过任何可观测量来测量。在本文中，我们训练神经网络来量化未知的纠缠，神经网络的输入特征是本地测量目标量子态产生的结果统计数据，训练标签是精心选择的量。对于二体量子态，这个量是相干信息，它是形成纠缠和蒸馏纠缠的一个下界。对于多体量子态，我们选择这个量作为纠缠的几何度量。结果表明，我们训练的神经网络在量化未知量子态方面具有很好的性能，并且在精度和应用范围上都能轻易击败半设备无关协议等以往的方法。我们还观察到一个令人惊讶的现象，即在具有更强量子非局域性的量子态上，神经网络往往具有更好的性能，尽管我们没有提供任何量子非局域性的知识。
2021-04-26 quant-ph
Programmable unknown quantum-state discriminators with multiple copies of program and data: A Jordan basis approach
对任意一对未知量子态的鉴别是由处理三部分输入的设备来执行的：我们要鉴别的一对未知态的副本分别存储在两个程序系统中，而数据的副本则存储在第三个系统中，该数据被保证是未知态之一。我们研究了这样的可编程器件的效率与输入准备与$n$和$m$副本的未知量子位用作程序和数据，分别。通过找到一个对称的平均输入，我们应用约旦基方法来获得他们的最佳明确的歧视和最小误差的歧视计划。最优解的平均输入状态的先验概率的依赖性也被证明。
2006-11-04 quant-ph
Efficient quantum teleportation of unknown qubit based on DV-CV interaction mechanism
提出并发展了基于离散变量态和连续变量态相互作用机制的未知量子比特的量子隐形传态理论。该DV-CV相互作用机制基于通过混合体的相干分量在绝对值相等但符号相反的位移幅度上的离散变量状态的同时位移，以这种方式，关于位移幅度的所有信息随着辅助模式中的光子的后续配准而丢失
2018-12-14 quant-ph
Device independent witnessing of unknown quantum channels
量子过程层析成像是表征自然界中任何量子信道的标准程序，它受到循环论证的影响：为了表征信道，层析成像准备和测量需要已经被表征。我们打破这个循环，设计一个操作框架，能够最佳地表征任何给定的未知量子信道在设备无关的方式，即，只看它的输入输出统计，在唯一的假设下，量子理论是有效的。我们提供明确的解决方案，在封闭的形式，实际相关的情况下，如擦除，去极化，和振幅阻尼通道。
2016-06-10 quant-ph
Unknown Quantum States: The Quantum de Finetti Representation
我们提出了一个基本的证明量子德菲内蒂表示定理，量子模拟德菲内蒂的经典定理可交换的概率分配。这与Hudson和Moody [Z. Wahrschein。verw。盖伯山33，343（1976）]，它依赖于高等数学，并不具有同样的推广潜力。经典的de Finetti定理提供了贝叶斯概率论中未知概率概念的操作定义，其中概率被视为置信度而不是客观的自然状态。量子de Finetti定理以非常类似的方式处理可交换的密度算子分配，并提供了量子态层析成像中"未知量子态“概念的操作定义。这一结果对于量子力学的信息解释尤其重要，因为在量子力学中，量子态和概率一样，被认为是知识的状态，而不是自然的状态。我们进一步证明了该定理在实Hilbert空间中是不成立的，并讨论了这一点的意义。
2001-04-18 quant-ph
Optimal Hamiltonian recognition of unknown quantum dynamics
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
本文提出了一种基于量子信号处理的算法，用于从有限次动力学查询中高效识别未知的哈密顿量，为量子计量学和信道鉴别提供了新方法。
2026-01-20 quant-ph
Quantum algorithm for measuring the energy of n qubits with unknown pair-interactions
众所周知的量子相位估计算法要求所考虑的么正可用作取决于辅助寄存器的量子态的条件变换。我们提出了一种算法，将未知的n比特对相互作用哈密顿量转换为条件哈密顿量，使得标准相位估计可以应用于测量能量。我们的基本假设是，所考虑的系统可以与量子计算机进行交互。对于较大的n，该算法仍然适用于估计能态密度，因此可能有助于寻找固态能隙。
2001-08-10 quant-ph
Detecting the quantum discord of an unknown state by a single observable
我们提出了一个单一的可观察到的非零量子不和谐的一个未知的量子态，假设我们有四个副本的状态。这个可观测量的期望值提供了$2\times N$系统非零量子不协调的充分必要条件和更高有限维二分系统的必要条件。此外，从这个期望值可以得到一个非平凡的量子不和谐下界。该可观测量可以用与纠缠见证相同的简单方法进行实验测量，并且设计了一个量子线路，通过四个同时进行的局域量子比特测量来确定可观测量的期望值.
2011-10-03 quant-ph
Reversing Unknown Quantum Processes via Virtual Combs for Channels with Limited Information
针对开放系统量子动力学不可逆性导致的未知量子过程逆转难题，提出虚拟梳子框架，通过迭代利用未知过程并附加经典后处理，实现精确或近似逆转，并揭示误差衰减与槽数权衡。
2024-07-22 quant-ph
Detecting Entanglement of Unknown Quantum States with Random Measurements
在量子信息理论中，可靠有效地检测纠缠是至关重要的。然而，给定一个未知的状态，评估它的纠缠是一项具有挑战性的任务。为了解决这个问题，我们调查使用随机本地测量，纠缠证人，然后通过半定规划方法构建。我们提出了一个方案，连续增加测量的数量，直到纠缠的存在可以明确地得出结论，并调查其性能在不同的例子。
2015-11-25 quant-ph
Protocol for Counterfactually Transporting an Unknown Qubit
量子隐形传态使用双通道绕过了不确定原理：一个是由先前共享的纠缠组成的量子通道，另一个是经典通道，两者一起允许未知量子态在距离上的非实体传输。最近已经表明，一个经典的位可以在空的空间中的两方“爱丽丝”和“鲍勃”之间进行反事实通信。在这里，通过使用我们的“双”版本的链式量子芝诺效应来实现反事实CNOT门，我们提出了第一个用于反事实地传输未知量子比特的协议，即没有任何物理粒子在Alice和Bob之间旅行-没有经典通道，也没有先前共享的纠缠。
2016-06-11 quant-ph
Quantum-enhanced learning of rotations about an unknown direction
我们设计的机器可以学习如何将量子比特旋转到一个最初未知的方向，并以自旋j粒子的状态编码。我们表明，一台机器配备了O（log j）量子比特的量子存储器可以胜过所有的机器与纯经典的内存，即使他们的内存的大小是任意大。对于每个有限的j，优点都存在，并且只要量子存储器被访问不超过O（j）次就持续存在。我们通过推导纯经典记忆可实现的最终性能来建立这些结果，从而提供了一个可用于实验演示量子增强学习实现的基准。
2019-08-30 quant-ph
Blindly Verifying Unknown Entanglement without State Tomography
量子纠缠态表现出超越任何经典态的特性。人们提出了许多方法来验证纠缠，如量子态层析术。在这项工作中，我们的目标是通过开发一个非线性纠缠见证来识别未知的纠缠状态空间的部分信息。证明由Pauli观测量表示的广义Greenberger-Horne-Zeilinger类佯谬和密度矩阵元表示的非线性不等式组成。首先，我们验证未知的二体纠缠，并研究纠缠证人对白噪声的鲁棒性。其次，我们将这种验证推广到未知的多体纠缠态，包括Greenberger-Horne-Zeilinger型态和局域信道操作下的团簇态。第三，给出了与量子零知识证明相关的量子信息应用。我们的结果为验证具有抗白噪声能力的通用量子计算资源提供了一种有效的方法。我们的工作适用于在没有状态层析的情况下检测未知纠缠。
2021-11-25 quant-ph
Quantum teleportation protocol with assistant who prepares the amplitude modulated unknown qubits
研究了一种新的利用纠缠混合态实现未知量子比特的量子隐形传态方案。纠缠混合态的相干分量以相同的绝对值但相反的符号值移动被传送的量子比特，因此关于量子比特被移动的量的任何信息都丢失了，尽管这些事件之一肯定发生了。爱丽丝明确区分她的测量结果和鲍勃获得在他的处置状态的一个单光子叠加的两个模式与可控的振幅失真。我们考虑这个协议的实施与第三个参与者离线准备振幅调制的未知量子比特，并把它们交给爱丽丝进行隐形传态。在这种解释中，隐形传态的成功概率取决于未知量子比特振幅的绝对值。特别是，高度不平衡的未知量子比特可以以接近1的成功概率被传送。我们还考虑了一些由接收器解调调幅态的方法，以增加未知量子比特隐形传态的成功概率。
2017-12-12 quant-ph
Quantum Algorithm for Reversing Unknown Unitary Evolutions
本文提出量子酉反转算法（QURA），用$\mathcal{O}(d^2)$次调用确定性地反转任意未知酉演化，解决了时间反转模拟难题，并展现了二次量子优势。
2025-10-09 quant-ph
Experimental Realization of Teleporting an Unknown Pure Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolski-Rosen Channels
报道了一个量子光学实验实现未知纯量子态的隐形传态。这实现了Bennett等人提出的原始方案的所有非局部方面，并且等价于它的局部操作。我们展示了一个线偏振态和一个椭圆偏振态的隐形传态的结果。我们表明，实验结果不能单独用经典通道来解释。
1997-10-02 quant-ph
Learning conservation laws in unknown quantum dynamics
提出一种结合经典阴影形式体系与奇异值分解等数据分析技术的学习算法，用于在未知量子动力学中发现几何局域可观测量之和形式的守恒定律，并具有严格的性能保证。
2023-09-02 quant-ph
Unavoidable decoherence in the quantum control of an unknown state
量子控制的一个共同目标是迫使初始处于未知状态的量子系统进入特定的目标子空间。我们证明了，如果子空间被要求是一个消相干自由子空间的维数大于1，那么这样的控制必须是消相干的。也就是说，几乎所有的纯态都可以转化为混合态。我们不做任何假设的控制机制，但我们的结果意味着，为此目的，相干控制提供没有优势，在原则上，明显的基于测量的反馈协议。
2013-01-31 quant-ph
Dealing with unknown quantum operations
在两方（这里是Alice和Bob）之间的量子通信的背景下，Bob对通信信道的缺乏知识可能会影响他接收到的状态的纯度。将未知的幺正变换应用于一个状态，从而降低其纯度的操作称为“旋转”。由于旋转会影响鲍勃接收到的状态，因此也会影响他对爱丽丝应用于她的状态的操作的感知。在这项工作中，我们发现，并不是每一个操作是表示后，旋转，我们显示了最低要求，这是可能的，我们确定的正确形式的“旋转”的操作。
2012-12-19 quant-ph
Quantum key distribution with an unknown and untrusted source
标准的双向“即插即用”量子密钥分发（QKD）系统的安全性一直是一个悬而未决的问题。这主要是因为它的来源等同于由窃听者控制，这意味着来源是未知和不可信的。关于这个问题的定性讨论以前已经做过。本文首次对一类来源未知且不可信的量子密钥分发协议进行了安全性定量分析。严格证明了标准BB84协议、弱+真空诱骗状态协议和单诱骗诱骗状态协议在未知和不可信源情况下的安全性。我们推导出严格的下界的安全密钥生成率的上述三个协议。我们的数值模拟结果表明，与一个不可信的源量子密钥分发给出了一个密钥生成率，接近与一个可信的源。
2008-05-25 quant-ph
Theory and Experimental Demonstration of Wigner Tomography of Unknown Unitary Quantum Gates
本文提出一种将Wigner层析成像扩展到未知酉量子过程的通用协议，结合实验与经典后处理算法重构未知过程，并在IBM量子设备上实验验证，同时提供校准电路以量化误差。
2024-12-18 quant-ph
Sample-Query Interconversion of Block Encoding of Unknown Quantum States
The University of Tokyo（东京大学）
该研究分析未知量子态与其块编码酉信道的双向转换限制，证明实现ε近似块编码需Ω(1/ε)个态副本、恢复态需Ω((1/λ_max(ρ))√(d/r))次查询，还确定了基态制备等任务的下界。
2026-08-25 quant-ph
Towards Optimal Quantum Ranging -- Hypothesis Testing for an Unknown Return Signal
量子信息理论为任何信息处理任务设定了终极极限。在测距和激光雷达中，目标的存在或不存在可以通过检测接收器的不同状态来测试。在这封信中，我们使用量子假设检验一个未知的相干状态返回信号，以获得单次测距实验的对称和非对称误差概率的限制。我们设计了一个独立于范围的单一测量，在某些情况下，它饱和了量子束缚，对于其他人来说，这可能是接近它的最佳测量。此外，我们通过数值模拟验证了理论预测。这项工作弥合了量子信息与量子传感和工程之间的差距，将有助于设计更好的测距传感器，并为其他量子任务的实际限制奠定基础。
2022-04-28 quant-ph
Preserving photon qubits in an unknown quantum state with Knill Dynamical Decoupling - Towards an all optical quantum memory
由于单模光纤的双折射引起的信号损耗和退相干，限制了基于偏振的量子通信的实现。我们调查的Knill动态解耦计划，实施使用半波片，以尽量减少退相干，并表明，保真度大于$99\%$可以实现在没有旋转误差和保真度大于$96\%$可以实现在存在旋转误差。这种方案可以保持任意量子态的高保真度，在构建全光量子延迟线、量子存储器和量子中继器等方面具有潜在的应用价值。
2014-12-19 quant-ph
A self-guide method to search maximal Bell violation for unknown quantum states
近几十年来，随着量子信息科学的出现，人们对Bell非定域性进行了大量的研究和应用。假设Bell非定域性可以通过贝尔不等式式族的破坏来揭示，那么寻找未知量子态的最大Bell破坏（MBV）就成为Bell实验中一项重要而又不可回避的任务。在本文中，我们介绍了一种自我指导的方法来找到MBV未知状态的随机梯度上升算法（SGA），通过参数化相应的贝尔运营商。对于所有研究的系统（2-qubit，3-qubit和2-qutrit），该方法可以在100次迭代内准确地确定MBV。此外，SGA表现出显着的优越性，在效率，鲁棒性和通用性相比，其他可能的方法。
2017-07-18 quant-ph
Discrimination and certification of unknown quantum measurements
本文研究未知量子测量的区分与认证问题，提出在参考测量有无经典描述两种情况下，于对称与不对称设置中的最优认证方案，以确定测量是否相同。
2024-03-19 quant-ph
Simulation of Adjoints and Petz Recovery Maps for Unknown Quantum Channels
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Wuhan University（武汉大学）；Hubei Center for Applied Mathematics（湖北应用数学中心）；Hubei Key Laboratory of Computational Science（湖北省计算科学重点实验室）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
本研究提出了一种概率协议实现未知量子通道的转置，并设计虚拟协议克服复共轭和共轭的实现难题，同时提出改进的Petz恢复映射期望值估计方法。
2026-02-05 quant-ph
Continuous-Variable Quantum Information Distributor: Reversible Telecloning
我们提出了一个连续变量可逆远程克隆方案，利用多体纠缠作为量子信道，将未知态的信息从发送者无损耗地广播到空间上分离的多个接收者。在该方案中，利用$2M$ % -粒子纠缠将未知态的量子信息分配到$M$最优克隆和$M-1$反克隆中.对于理想的量子信息分布即最优克隆，要求$2M$ -二体纠缠是最大二体纠缠。与Look和Braunstein提出的量子遥克隆[Phys. Rev. Lett. 87，247901（2001）]，该协议产生未知量子态的反克隆（或时间反转态），从而保持未知态的所有信息。
2005-10-21 quant-ph
Experimental creation of superposition of unknown photonic quantum states
量子叠加作为量子世界最有趣的内在性质之一，引起了人们的极大兴趣。Oszmaniec [Phys. Rev. Lett. 116，110403（2016）]已经证明，尽管创建任意两个未知状态的叠加的通用量子机在物理上是不可能的，但是在两个输入状态与参考状态具有非零重叠的情况下存在概率协议。在这里，我们报告了一个预言量子机实现任意两个未知光子量子比特的叠加，只要它们与水平偏振态$|H\rangle$有非零重叠。共选择了11个不同的量子比特对，通过比较重建的输出态与理论预期的输入态叠加来测试该协议。我们获得了高达0.99的平均保真度，这表明我们的实现具有良好的可靠性。这一认识不仅加深了我们对量子叠加态的理解，而且在量子信息和量子计算中有重要的应用，例如，在量子光学的背景下产生非经典态，并通过量子计算中的子程序的独立运行的结果的相干叠加来实现信息压缩。
2016-05-18 quant-ph
Impossibility of deleting an unknown quantum state
处于任意偏振态的光子不能被完美地克隆。但是假设我们有一个未知光子的几个副本。是否有可能通过物理过程删除一个或多个光子的信息内容？具体地说，如果两个光子处于相同的初始偏振态，是否存在一种机制，使一个光子处于相同的初始态，另一个处于某种标准偏振态。如果可以做到这一点，那么人们将创建一个标准的空白状态，可以通过确定性克隆或精确地通过概率克隆将未知状态复制到该空白状态上。这在量子计算中可能很有用，在量子计算中，人们可以通过删除旧信息来在已经计算过的状态中存储一些新信息。在这里，我们表明量子理论的线性不允许我们完美地删除任意量子态的副本。虽然在经典计算机中，信息可以从副本中删除，但量子信息却无法完成同样的任务。
2000-07-31 quant-ph
Adding control to arbitrary unknown quantum operations
虽然量子计算机具有显著的优势，但量子算法的复杂性仍然是一个主要的技术障碍。我们已经开发并展示了一种与体系结构无关的技术，该技术简化了将控制量子位添加到任意量子操作中的过程，这是许多量子算法、模拟和计量学的要求。该技术独立于操作是如何完成的，不需要知道操作是什么，并且在很大程度上分离了如何在实验室中实现量子操作和如何添加控制的问题。我们在光子系统中展示了一个基于纠缠的版本，实现了一系列不同的高保真双量子比特门。
2011-07-27 quant-ph
Creation of superposition of unknown quantum states
叠加原理是量子力学的里程碑之一。量子叠加的重要性引发了关于量子力学本身对它们产生的可能性的限制的问题。本文系统地研究了未知量子态叠加的产生问题。首先，我们证明了一个禁止定理，禁止存在一个通用的概率量子协议产生两个未知的量子态的叠加。其次，我们提供了一个显式的概率协议生成两个未知状态的叠加，每个具有固定的重叠与已知的参考纯状态。该协议被证明是唯一的和最佳的。而且，它可以在任意Hilbert空间上实现。在量子光学的背景下，它可以用来有效地产生高度非经典或非高斯态。
2016-02-18 math-ph math.MP quant-ph
Quantum estimation of unknown parameters
我们讨论的问题，找到最佳的测量策略估计的量子系统参数的值。通常，最佳量子测量，在它最大化量子费舍尔信息并因此允许最小化估计误差的意义上，只能在参数的值已知的情况下确定。本文提出了量子Van Trees不等式的一个修正，它给出了随机参数估计误差的一个下界。建议的不等式允许我们断言，如果一个特定的量子测量，连同适当的估计，是最佳的。提出了一种自适应估计参数的策略，基于我们的修正不等式。
2017-02-03 quant-ph
Controlled and combined remote implementations of partially unknown quantum operations of multiqubits using GHZ states
我们提出并证明了利用GHZ态的部分未知量子操作的受控和组合远程实现协议[An Min Wang：PRA，\textbf{74}，032317（2006）].详细描述了单量子比特、单控制器和双控制器情况下的协议。然后，我们将协议扩展到多个控制器和两个控制器的多量子比特的情况。由于我们的协议必须要求控制器的启动和授权或两个控制器一起工作和合作，量子操作的受控和组合的远程实现肯定可以提高远程量子信息处理的安全性，并有可能有更多的应用。此外，我们的协议与两个代理是有助于最大限度地达到量子操作的远程实现的功率在理论上，因为不同的代理可能有不同的操作资源和不同的操作权限在实践中。
2006-10-13 quant-ph
Time-reversal of an unknown quantum state
几十年来，研究人员一直试图了解周围世界的不可逆性是如何从看似时间对称的基本物理定律中出现的。量子力学提供了一个线索，即最终的不可逆性是由测量过程设定的，而时间反演需要波函数的复共轭，这对于自然界中自发出现的波函数来说过于复杂。基于这个朗道-维格纳猜想，证明了时间反转在自然界中是指数不可能的，并设计了一种算法，在IBM量子计算机上人工反转给定量子态的时间箭头。然而，实施的时间箭头反转只包括最初从热力学库中解开的已知状态。在这里，我们开发了一个程序，用于逆转的任意未知的量子态的时间演化。这为一般通用算法打开了一条路，将任意系统的时间演化发送到时间上。
2019-12-27 quant-ph
Quantum Detection with Unknown States
我们解决的问题，区分一个有限的收集量子态，当国家是不完全知道。对于完全指定的态，导出了量子测量使检测误差概率最小的充要条件。在这项工作中，我们假设我们集合中的每个状态都是已知状态和未知状态的混合。我们研究了两个最优性准则。第一个是最小化检测错误的最坏情况概率。对于第二种情况，我们假设未知状态的概率分布，并最小化检测错误的预期概率。我们发现，在这两个标准下，最佳检测器是等效的“有效的合奏”的最佳检测器。在最坏的情况下，有效系综由具有改变的先验概率的已知状态组成，并且在平均情况下，它由具有原始先验概率的改变的状态组成。
2005-05-19 quant-ph
Remote implementation of partially unknown operations and its entanglement costs
我们提出了Wang协议的推广版本[A.M.Wang，Phys.Rev.A74，032317（2006）]，用于部分未知量子操作的远程实现（有时称为量子遥控）。该协议只需要不超过双向量子态隐形传态所需纠缠的一半。我们还提出了另一种形式的量子遥控协议。它可以远程实现一个酉运算，这是一个群的投影表示的组合。此外，我们还证明了纠缠的Schmidt秩不能小于量子操作的受控参数个数，从而首次给出了远程实现量子操作中纠缠代价的下界.
2013-01-24 quant-ph
Detecting entanglement of unknown states by violating the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality
提出一种基于违反CHSH不等式检测未知两量子比特态纠缠的方法，通过迭代生成局部测量设置最大化不等式值，数值模拟显示纯态和混合态在几次迭代后超过经典极限2。
2023-01-31 quant-ph
