Entanglement polygon inequality in qudit systems
纠缠态是量子通信任务的重要资源之一。大部分结果都集中在量子比特纠缠上。我们在这项工作中的目标是描述多体高维纠缠。首先给出了$q$ -并发的纠缠多边形不等式,它反映了多体量子系统中所有“一对群”边缘纠缠之间的关系.这意味着任何三量子系统的边缘纠缠的上下界。我们进一步推广到一般的纠缠分布不等式的高维纠缠的统一的$(r, s)$熵纠缠,包括Tsallis熵,Rényi熵,和冯诺伊曼熵纠缠作为特殊情况。这些结果为在量子信息处理中刻画两体高维纠缠提供了新的思路。
2022-05-18 quant-ph
Small violations of full correlation Bell inequalities for multipartite pure random states
我们估计了随机$N$ -量子纯态违反全相关贝尔不等式的概率,每个站点有两个二分观测量。这些不等式可以显示违反$N$指数增长,但我们证明这不是典型的情况。对于多量子比特状态,违反这些不等式中任何一个的概率随着$N$线性增长而几乎为零。另一方面,如果每个系统的希尔伯特空间维数大于2,则发现\emph{any}违反的概率已经很小。对于量子比特的情况,我们进一步讨论了这个结果对于看到任意违反的概率的后果(\emph,即,任何数量级)时,考虑实验缺陷。
2012-09-08 quant-ph
Violation of general Bell inequalities by a pure bipartite quantum state
基于[Loubenets,J. Math. Phys. 53,022201(2012)]中介绍的形式,我们推导了纯二分量子态最大违反一般贝尔不等式的一个新的上界.这个新的界限表明,对于一个无限维的纯二分态,其施密特系数的有限和,任何一般的贝尔不等式的违反是有界的,从上面的值独立于一些设置和一种类型的结果,连续或离散,具体到这个贝尔不等式。作为一个例子,我们应用我们的新的一般结果,以指定的上界的最大违反一般贝尔不等式的无限维二分态具有贝尔态的形式组成的两个二元相干态$|α\rangle ,|-α\rangle$,与$α>0$。我们表明,对于这些二分相干态,一般贝尔不等式的最大违反不能超过值$3$和数值分析导出的解析上界对参数$α>0$的依赖。
2021-10-17 quant-ph
Violation of Bell inequalities and Quantum Tomography with Pure-states, Werner-states and Maximally Entangled Mixed States created by a Universal Quantum Entangler
利用一种新颖的高亮度偏振纠缠光子对的通用光源,可以产生任意结构的纠缠纯态、Werner态和广义混合态,它们可以跨越2 × 2希尔伯特空间。贝尔不等式的违反已经第一次用纯态(实际上是一个概念上相关的理想条件)和沃纳态进行了检验。广义的“最大纠缠混合态”(MEMS)也是第一次合成和他们的奇异性质的量子层析技术的手段进行了研究。
2003-03-06 quant-ph
Small violations of Bell inequalities for multipartite pure random states
对于Bell方案中的任何有限数量的部分、测量和结果,我们估计随机$N$的概率-Qu $d$它的纯状态实质上违反任何具有一致有界系数的贝尔不等式。我们证明了在某些条件下,在局部维数的概率找到任何显着的违规量以指数方式快速为零的部分的数量趋于无穷大。此外,我们还证明了,如果部分的数量至少是3,这个概率也趋于零,因为当地的希尔伯特空间维数走向无穷大。
2018-02-26 quant-ph
Inequalities Detecting Quantum Entanglement for $2\otimes d$ Systems
提出了一组不等式,用于检测$2\otimes d$量子态的量子纠缠.对于$2\otimes 2$和$2\otimes 3$系统,这些不等式给出了纯态和混合态可分离的充分必要条件.对于$d>3$的情况,这些不等式是可分性的必要条件,它检测到所有在部分转置下不为正的纠缠态,甚至部分转置为正的纠缠态。这些不等式是由局域观测量的平均值给出的,为探测$2\otimes d$量子态甚至多比特纯态的量子纠缠提供了一种实验方法.
2011-05-24 quant-ph
On the one-particle reduced density matrices of a pure three-qutrit quantum state
本文给出了三重态密度矩阵是纯三重态量子态的单粒子约化密度矩阵的充要条件。该条件由这些矩阵的特征值所满足的七类不等式组成。其中之一是量子比特情况下已知不等式的推广。其中一些不等式证明代数而证明的其他使用的事实,即一个连续的功能的国家必须有一个最低限度。满足这些不等式的状态的构造依赖于在角点方面允许的特征值集合的凸集的表示。我们还提出了一个结果,一个更一般的量子系统的性质的边界表面的一组允许的本征值。
2003-09-26 quant-ph
Antidistinguishability of states in General Probabilistic Theories
Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术研究所布巴内斯瓦尔分校);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文在一般概率理论中研究态的反可区分性,提出精细定义并推导上界,证明多边形模型中纯态可反区分,且某些多边形模型可超越最优量子值。
2026-09-15 quant-ph
Towards an equivalence between maximal entanglement and maximal quantum nonlocality
虽然所有的二分纯纠缠态都产生违反贝尔不等式的关联,因此是非定域的,但纯纠缠态和非定域性之间的定量关系却知之甚少。事实上,非最大纠缠态极大地违反了某些贝尔不等式,这种现象在其他非定域性操作度量中也被观察到。在这项工作中,我们研究了最近提出的测量定义为概率,一个纯态显示非局部相关性时,随机测量的非局部性。我们首先证明,这种措施满足一些自然属性的非局部性的操作措施。然后,我们证明了对于两个量子比特的纯态,对于所有的相关双结果贝尔不等式,测量是单调的纠缠:对于所有这些不等式,态的纠缠越多,当进行随机测量时,违反它们的概率就越大。最后,我们将我们的结果扩展到多部设置。
2018-08-13 quant-ph
Characterizing multipartite entanglement by violation of CHSH inequalities
高维多体量子系统的纠缠态在量子信息处理中具有广阔的应用前景。然而,这种纠缠的表征和测量是一个巨大的挑战。在这里,我们考虑了二维子空间中成对量子比特态的CHSH不等式的最大量子平均值与经典界之间的重叠。我们表明,在任何高维多体系统中的纯态的并发可以等价地表示这些重叠。在这里,我们考虑任意的高维多体态到两个量子比特态的投影。我们研究了这些投射的两量子比特子态的非定域性,通过它们对CHSH不等式的违反。从这些违反,最大量子平均值和CHSH不等式经典界之间的重叠,我们证明了高维多体纯态的并发可以用这些重叠精确地表示.我们进一步得到了任意量子态的纠缠度的一个下界,这个下界对于纯态是紧的。该下界不仅限制了两两量子比特态之间的非定域性分布,而且为两体纠缠的升华提供了一个充分条件。基于这种非定域性,给出了检测真三重纠缠的有效判据和真三重纠缠的并发度下界。
2020-03-19 quant-ph
Characterization of entanglement of more than two qubits with Bell inequalities and global entanglement
结果表明,3-和4-量子比特态的纠缠结构可以用Mermin-Klyshko型优化算子来表征。可以区分纯2量子比特纠缠和更高的纠缠。与整体纠缠度量和i-并发度进行了比较。
2004-08-16 quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger argument of nonlocality without inequalities for mixed states
我们推广了Greenberger-Horne-Zeilinger非定域性的不带不等式的参数,以涵盖与三量子比特量子系统相关联的任意混合统计算子的情况。更准确地说,我们确定的半径球(在跟踪距离拓扑)周围的纯GHZ状态,并包含任意混合统计算子,不能描述的任何本地和现实的隐变量模型,因此,不完全分离。作为一个实际应用,我们专注于某些单参数类的混合状态,通常被认为是在实验实现的原始GHZ参数,并导致不完善的准备工作的纯GHZ状态。在这些情况下,我们确定哪些值的参数控制噪声的非局部参数仍然可以展出,尽管所考虑的状态的混合。此外,测量过程的不完美的性质的影响进行了讨论。
2006-08-08 quant-ph
Polygamy relations of multipartite entanglement beyond qubits
我们调查的一夫多妻制的关系有关的任何多方纯态的援助的并发。本文首次给出了任意维量子系统中多体纯态的$α$第$(0\leq α\leq 2)$次协同协助幂所给出的一般性多偶不等式。我们进一步证明,在二部子系统的辅助纠缠的某些条件下,一般的一夫多妻不等式甚至可以改进为更紧的不等式。基于改进的一夫多妻关系,给出了多体系统中二体纠缠分布的下界。此外,我们还得到了一夫多妻不等式的$β$ th($0\leq β\leq 1$)幂,它比已有的不等式更紧.给出了一个详细的例子。
2020-10-09 quant-ph
Classicality concept test on neutral pseudoscalar meson qubits with Wigner inequalities
本文引入经典性概念并推导依赖两个时刻的Wigner不等式,在K^0、D^0和B_s介子对纯态与混合态中验证其违背的实验可行性,并证明在背景噪声高达50%时仍可检测违背。
2025-07-21 quant-ph
Gisin's Theorem for Arbitrary Dimensional Multipartite States
给出了任意维一般纯多体量子态可分性的一组贝尔不等式。研究了贝尔不等式与可积性的关系。我们证明了任何违反这些贝尔不等式之一的量子态都是可解的。
2010-06-17 quant-ph
Characterization of multiqubit pure-state entanglement
证明了多量子比特纯态纠缠的一个充分必要条件,即基于Mermin-Klyshko Bell算符方差的纠缠判据。与Bell不等式相反,纠缠纯态严格满足一个二次不等式,而乘积纠缠态在某些局部幺正变换下可以满足二次不等式,这些变换可以通过求解二次最大值问题得到。这给出了多量子比特纯态纠缠的一个表征。
2010-02-20 quant-ph
Violations of Bell inequalities from random pure states
我们考虑随机纯态对贝尔不等式的预期违反。更确切地说,我们专注于一个稍微广义版本的CGLMP不等式,这涉及到双方的贝尔实验,两个测量选项和N的结果,并分析其预期的量子违反从随机纯态为不同的N,假设的最佳测量算子。可以看出,对于小N的贝尔不等式是不违反平均,而对于较大的N,它是。两个合奏的非结构化以及结构化的随机纯态。使用随机矩阵理论的技术,这是获得解析小和大N和数值为中间N。结果显示了随机矩阵理论不同方面的美丽相互作用,从Marchenko-Pastur分布和固定迹系综到O(n)模型。
2015-06-03 math-ph math.MP quant-ph
Bell-type inequality in quantum coherence theory as an entanglement witness
贝尔不等式是利用定域性和实在性假设导出的一个数学不等式。它的破坏保证了量子态中量子关联的存在。Bell不等式是一个纠缠见证,即具有非零纠缠的纯二体量子态总是违反贝尔不等式。在量子相干性理论中,对不同的相干性测度,我们构造了乘积态的Bell型不等式,发现最大纠缠态违反了这些不等式.我们进一步证明了所有的两量子比特纯纠缠态都违反了相干相对熵的Bell型不等式,作为纠缠见证。
2016-07-28 quant-ph
Experimental demonstration of the violations of Mermin's and Svetlichny's inequalities for W- and GHZ-class of states
违反Mermin不等式和Svetlichny不等式可以排除局域隐变量理论的预测,并可以确认n粒子纯量子系统存在真正的非局域关联。在这里,我们证明了W-和GHZ-类状态的上述不等式的实验违反。我们使用IBM的五量子比特量子计算机的实验实施这些状态和说明不等式的违规。我们的结果清楚地表明,违反Mermin的和Svetlichny的不等式分别为W和GHZ状态。作为一个基于超导量子比特的量子计算机,这里使用的平台为探索其他现有技术无法实现的多方不平等提供了机会。
2018-10-01 quant-ph
The CHSH-type inequalities for infinite-dimensional quantum systems
通过建立CHSH算子和CHSH型不等式,证明了无限维系统中的任意纠缠纯态都纠缠在一个$2\otimes2$子空间中。我们发现,对于无限维系统,相应的性质类似于两量子比特情形:(i)CHSH型不等式提供了纯态可分离的充要条件;(ii)CHSH算子满足Cirel'son不等式;(iii)任何违反其中一个贝尔不等式的态都是可分离的.
2013-08-15 math-ph math.MP quant-ph
Energy-time and frequency-time uncertainty relations: exact inequalities
我们给出了一个简短的回顾已知的确切的不等式,可以解释为“能量时间”和“频率时间”的不确定性关系。特别是,我们讨论了一个精确的形式的信号最小化的物理频率-时间不确定性产品。此外,我们还计算了量子谐振子混合高斯态的“平稳时间”,明确地表明,在相同的能量色散值下,纯量子态比混合态“更脆弱”.对量子演化的速度极限、时间算符以及能量和时间的测量等问题也作了简要的讨论。
2015-04-03 quant-ph
Characterizing nonlocality of pure symmetric three-qubit states
利用Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式研究了Alice,Bob和Charlie共享的三量子比特纯对称态的非定域性.我们利用Meill和Meyer基于Majorana几何表示提出的这些状态的规范形式的优雅参数化(Phys. Rev. A,96,062310(2017))。从任意纯纠缠对称三量子比特态中提取的约化两量子比特态不违反CHSH不等式,因此它们是CHSH局域态。然而,当Alice和Bob执行CHSH测试时,在对Charlie的测量结果进行条件化之后,状态的非定域性被揭示。我们还表明,两个不同的家庭的三量子比特纯对称态,分别由两个和三个不同的旋量(量子比特),可以区分的基础上违反的强度在条件CHSH非定域性测试。此外,我们确定了46类紧贝尔不等式中的6类在三方,两设置,两结果,即,(3,2,2)场景(物理修订版A 94,062121(2016))。在两个不等价的三比特纯对称态族中,只有属于三个不同旋量类的态最大程度地违反了这六个紧贝尔不等式.
2021-11-03 quant-ph
Specifying nonlocality of a pure bipartite state and analytical relations between measures for bipartite nonlocality and entanglement
对于多体量子态,所有贝尔不等式的最大违反构成其非定域性的度量[Loubenets,J. Math.Phys.53,022201(2012)]。对于可能无限维的纯二分态对贝尔不等式的最大违反,本文导出了一个新的用该态的Schmidt系数表示的上界.这个新的上限也使我们能够指定一般的分析关系之间的最大违反贝尔不等式的二分量子态,纯或混合,这种纠缠措施,这种状态的“负性”和“并发”。据我们所知,在文献中没有任何一般的分析关系的措施,两体非定域性和纠缠已经报道,虽然,对于一般的两体状态,特别是这种关系是重要的纠缠认证和量化方案。作为一个例子,我们应用我们的新结果,寻找上界的非局域性的二分相干态集中讨论了过去几年在文献中,鉴于他们的实验实现。
2022-06-27 math-ph math.MP quant-ph
Device-independent characterizations of a shared quantum state independent of any Bell inequalities
在Bell实验中,实验双方共享一个量子态,分别对各自的子系统进行局域测量,测量结果的统计量被记录为Bell关联。对于任何贝尔关联,{证明}一个能够产生这种关联的最小尺寸的量子态总是纯的。在这项工作中,我们首先展示了两个设备无关的纯状态,爱丽丝和鲍勃共享的相关数据。具体来说,我们给出了施密特系数必须满足的两个条件,这些条件可以是紧的,并且在量子任务中有各种应用。首先,其中一个特征允许我们使用Renyi熵来绑定Alice和Bob之间的纠缠,并且还可以{绑定}底层的Hilbert空间维度。第二,当{Hilbert空间维数束缚}紧时,共享的纯量子态必须是最大纠缠的。第三,第二个刻画给出了特定量子态不能产生Bell关联的充分条件。我们还表明,我们的结果可以推广到共享混合态的情况。
2017-04-27 cs.IT math.IT quant-ph
Monogamy of entanglement without inequalities
我们提供了一个细粒度的定义,一夫一妻制措施的纠缠,不调用任何特定的一夫一妻制关系。我们的定义是以平等的形式给出的,与不平等相反,我们称之为“解开条件”。我们把我们的定义与更传统的定义联系起来,表明它产生了标准的一夫一妻制关系。然后,我们证明了所有的量子马尔可夫态满足解纠缠条件的任何纠缠单调。此外,我们还证明了如果纠缠单调是单偶的,那么它们是单偶的,并且证明了对于任何满足解纠缠条件的量子态,它的形成纠缠等于辅助纠缠.我们用这个性质刻画了所有的二部混合态,并利用它证明了G-并发是一夫一妻的。在两个量子比特的情况下,我们证明了形成纠缠和辅助纠缠之间的等式成立当且仅当状态是秩为2的二分态,可以表示为纯3-量子比特态的W类的边缘。
2018-08-09 math-ph math.MP quant-ph