Local Cloning of Entangled Qubits
讨论了在局域操作和经典通信下正交纠缠量子比特的精确克隆。在不同的情况下,获得了空白副本所需的缠结量。令人惊讶的是,对于两个量子比特系统的两个非最大但相等纠缠态的特定集合,这个量大于1 ebit。克隆任何三个两个量子比特贝尔状态至少log2 3 ebit是必要的。
2007-07-06 quant-ph
Optical realization of universal quantum cloning
除了不可克隆定理,普适的对称量子克隆机首先由Buzek和Hillery提出。在这里,我们用线性光学器件实现了一到两个量子比特的Buzek-Hillery克隆机。这种方法依赖于用单个光子表示几个量子比特。我们证明了,对于任意输入纯态,两个输出量子比特与原始量子比特之间的保真度都是5/6(这被证明是一对二量子比特通用克隆器的最佳保真度)。
2001-07-10 quant-ph
Joint measurements on qubits and cloning of observables
与标准的态克隆不同,观测量克隆的目的是复制编码在一类观测量统计中的信息,而不是复制量子态本身。在这样一个过程中,重点是恢复原始信息所必需的量子操作(进化加测量)。我们分析,量子比特系统,克隆类产生的两个noncommuting可观的,阐明这样的过程和联合测量之间的关系。这有助于建立一个克隆观测值的最优性标准。我们看到,即使克隆机被设计为作用于由两个不可交换的可观测量产生的整个类,也可以达到联合测量的相同的最优性能。最后,与国家依赖克隆的联系是有启发性的。
2007-01-14 quant-ph
"Partial" quantum cloning and quantum cloning of the mixed states
讨论了纯二分态的“部分”量子克隆,即只复制与一个量子比特有关的“部分”初态。同样的方法提供了为混合量子比特态设计量子复制机的可能性。
2007-11-19 quant-ph
Realization of universal quantum cloning with SQUID qubits in a cavity
提出了一种利用超导量子干涉器件(SQUID)量子位实现$1\to 2$通用量子克隆机(UQCM)的方案。提出了一种基于双光子喇曼共振过程的CNOT操作方案,并利用双光子喇曼共振过程提高了操作速率。与以往的工作相比,我们的方案在实验实现和进一步利用方面具有优势。
2007-07-05 quant-ph
Designing optimal quantum cloning machine for qubit system
在\emph{Phys.Rev.A 58, 4377(1998)}中,我们将继续牛和格里菲斯的工作,研究如何利用布洛赫球表象设计量子比特系统的最优量子克隆机。代替那里的品质因数,Fiuráusek的最优条件,其中最优克隆机应该最大化平均保真度的凸混合,被用作本协议中的最优性准则。对以往工作中已知的几乎所有最优QCM,如定极角态克隆、相位协变克隆、普适QCM、任意两纯态克隆、镜像相位协变克隆等,都应作系统的讨论。已知的结果,根据不同的最优性准则的各种输入系综的最优性,恢复这里。我们的方案还提供了一种构造酉变换以实现最优克隆的一般方法。
2010-04-29 quant-ph
Universal optimal cloning of qubits and quantum registers
我们回顾了我们最近的工作的通用(即输入状态无关)的量子比特的最佳量子复制(克隆)。我们提出了描述量子比特的最佳克隆的幺正变换,并提出了相应的量子逻辑网络。我们还提出了一个最佳量子复制“机器”(变换)的网络,它从原始量子比特产生N+1个相同的副本。这里,复制品的质量(保真度)也不取决于原件的状态,而只是复制品数量N的函数。此外,我们还提出了在任意维希尔伯特空间中普适地、最优地克隆量子对象态的机器。特别是,我们讨论了量子寄存器的通用克隆。
1998-01-07 quant-ph
Local cloning of genuine entangled states of three qubit
讨论了在局域操作和经典通信条件下,利用纠缠辅助技术精确克隆正交但真正纠缠的三比特量子态的可能性。然而,从正则GHZ基得到的任何两个正交GHZ态都可以在已知GHZ态的帮助下克隆,令人惊讶的是,我们发现没有两个W态可以通过使用任何已知的三个量子比特(可能是纠缠的)态作为空白副本来克隆。
2007-07-18 quant-ph
Coherence and entanglement are the two most crucial resources for various quantum information processing tasks. Here, we study the interplay of coherence and entanglement under the action of different three qubit quantum cloning operations. Considering certain well-known quantum cloning machines (input state independent and dependent), we provide examples of coherent and incoherent operations performed by them. We show that both the output entanglement and coherence could vanish under incoherent cloning operations. Coherent cloning operations on the other hand, could be used to construct a uni…
2018-12-14 quant-ph
Experimental Realization of $1 \to 2$ Asymmetric Phase-Covariant Quantum Cloning
虽然量子力学的线性禁止未知量子态的精确克隆,但是近似克隆是可能的并且已经被使用,例如,来推导量子通信协议的安全性限制。在非对称克隆的情况下,来自输入状态的信息在不同的输出状态之间非对称地分布。在这里,我们考虑非对称相位协变克隆,其目标是将相位信息从单个输入量子比特最佳地传输到不同的输出量子比特。我们构造了一个不需要辅助量子比特的双量子比特的最优量子克隆机,并在NMR量子信息处理器上实现了它。
2006-12-15 quant-ph
Universal covariant quantum cloning circuits for qubit entanglement manipulation
我们考虑了通用协变量子克隆器或量子处理器电路对量子比特的纠缠操纵能力。我们调查它用于克隆一个成员的二分或真正的三分纠缠态的量子比特。我们发现,对于两体纯纠缠态,存在着非平凡的纠缠行为,而对于GHZ纠缠态,存在着部分提取两体纠缠的可能性。
2009-11-23 quant-ph
Maximum possible fidelity in $1\rightarrow 2$ qubits cloning
我们重新分析了Bužek-Hillery通用量子克隆机协议,并表明它允许更好的值的保真度和希尔伯特-施密特规范比迄今为止报道。保真度的该较高值与Bruel-Cinchetti-D 'Ariano-Macchiavello的相位协变量子克隆的最大保真度相同。Niu和Griffiths在没有机器状态的工作中也获得了这种保真度值。这是在$1\rightarrow 2$量子位克隆中可获得的最大可能保真度。然后,我们描述了一个不同的和新的状态依赖克隆协议与四个机器状态的输入状态的所有非精确副本被考虑在输出中,我们使用的海森方法确定多变量函数的极值。在该方案中,最佳总体量子克隆的保真度是$\bar{F}=0.847$,相关的冯诺伊曼熵为$\bar{S}=0.825$。
2015-09-26 quant-ph
Two-qubit universal and state-dependent quantum cloning machine and quantum correlation broadcasting
由于量子力学的公理,完美克隆未知的量子态是不可能的。但由于不完美克隆仍然是可能的,一个问题出现了:“是否存在最佳的量子克隆机?Buzek和Hillery回答了这个问题,并建造了他们著名的B-H量子克隆机。B-H机以最优方式克隆任意单个量子比特的状态,因此它是通用的。将该机器推广到两量子比特系统是简单的,但是该过程没有以最佳方式保持存在于二分态中的量子关联,并且在该过程中,该机器失去了其普适性,成为状态依赖的克隆机器。本文提出了一种双量子比特系统的最优普适局域量子态克隆器。我们还提出了两类依赖态的局域量子复制机。此外,我们研究了量子关联的两个方面,即,量子纠缠和量子不和谐定义,分别在纠缠可分性范式和从信息论的角度来看。结果表明,尽管量子关联在传播过程中通常是非常脆弱的,但量子不和谐的传播比量子纠缠更鲁棒。
2016-04-18 quant-ph
Experimental asymmetric phase-covariant quantum cloning of polarization qubits
本文报道了$1 \to 2$非对称相位协变单光子偏振态克隆机的两种光学实现。实验装置结合了双光子干涉和可调偏振滤波,使我们能够控制克隆机的不对称性。第一个方案涉及一个特殊的不平衡体分束器,表现出不同的垂直和水平偏振分束比,分别。第二个实施方案包括一个平衡的光纤耦合器,光子聚束发生,其次是一个自由空间部分与偏振滤波器。通过这种后一种方法,我们能够证明非常高的克隆同源性,其高于通用克隆极限。
2008-10-15 quant-ph
A robust one-step catalytic machine for high fidelity anti-cloning and W-state generation in a multi-qubit system
我们提出了一个物理上可实现的机器,它可以生成多粒子W-样的状态,或实现高保真$1 \to M$($M=1,2,... \infty$)反克隆的任意量子比特状态,在一个单一的步骤。此外,这台通用机器充当催化剂,因为它在任何一个程序之后都不会改变,有效地为下一个操作重置自己。它还具有固有的{ \em免疫}去相干。最重要的是,在实际的多方量子通信方面,随着量子比特$M$的数量增加,机器在存在退相干的情况下的鲁棒性实际上{ \em增加}。
2004-09-16 quant-ph
Quantum Chernoff bound as a measure of efficiency of quantum cloning for mixed states
本文研究了$N$全同混合量子比特的量子克隆效率。我们采用了最近引入的一种测量量子态的量子态可伸缩性的方法,称为量子束缚。我们评估了克隆机生成的输出克隆与初始混合量子比特态之间的量子自洽界。我们的分析是通过对不同情况下的量子纠缠度进行数值计算来说明的,这些情况涉及初始量子比特的数量$N$和输出不完美副本的数量$M$。
2014-04-07 quant-ph
Sequential Quantum Cloning
并非所有对一组量子位的酉操作都可以通过每个量子位与辅助系统之间的顺序相互作用来实现。我们分析了序列量子克隆1->M的特殊情况,证明了辅助子的最小维数D随克隆数M线性增长。特别地,我们得到了对称泛量子克隆的D = 2 M和对称相位协变克隆的D = M+1。此外,我们为这两种情况下的顺序过程的每个步骤中所需的辅助量子位相互作用提供了一个配方。
2007-03-08 quant-ph
Local and nonlocal probabilistic cloning of qubit states via partially entangled twin photons
最近,已经通过基于最大纠缠态中的一对孪生光子的实验装置提出了两个非正交量子比特态的非局部最优概率克隆(NLOPC)[Phys.Rev.A86,052332(2012)]。在这里,我们研究的NLOPC协议时,通过部分纠缠态实现的性能。我们证明了部分纠缠引入的误差可以通过应用量子态鉴别过程来消除。由于量子态鉴别是一个概率过程,校正以一定的概率成功,但产生完美的克隆。我们还研究了如何修改设置以生成本地副本。
2016-02-18 quant-ph
Teleportation scheme implementing the Universal Optimal Quantum Cloning Machine and the Universal NOT gate
通过对量子态隐形传态协议稍加修改,可以很普遍地实现作用于单个量子比特的通用量子克隆机和通用非门。根据上述方案的1到2克隆过程的实验演示已经实现了光子偏振编码的量子比特。
2003-04-10 quant-ph
No-cloning theorem forbids perfect cloning of an unknown quantum state. A universal quantum cloning machine (UQCM), capable of producing two copies of any input qubit with the optimal fidelity, is of fundamental interest and has applications in quantum information processing. This is enabled by delicately tailored nonclassical correlations between the input qubit and the copying qubits, which distinguish the UQCM from a classical counterpart, but whose experimental demonstrations are still lacking. We here implement the UQCM in a superconducting circuit, and investigate these correlations. The…
2021-05-25 quant-ph
We study the degree to which quantum entanglement survives when a three-qubit entangled state is copied by using local and non-local processes, respectively, and investigate iterating quantum copying for the three-qubit system. There may exist inter-three-qubit entanglement and inter-two-qubit entanglement for the three-qubit system. We show that both local and non-local copying processes degrade quantum entanglement in the three-particle system due to a residual correlation between the copied output and the copying machine. We also show that the inter-two-qubit entanglement is preserved bette…
2004-02-10 quant-ph
Experimental reversion of the optimal quantum cloning and flipping processes
量子克隆机将一个未知的任意输入量子比特映射成两个最优克隆和一个最优翻转量子比特。通过结合线性和非线性光学方法,我们实验实现了一个方案,克隆变换后,恢复原始输入量子比特的输出通道之一,通过使用本地测量,经典通信和前馈。这种重要的类似心灵运输的方法展示了在克隆过程中信息是如何被保存的。该过程的实现有望在现代多体量子密码学中得到应用。
2005-04-28 quant-ph
Cloning of arbitrary mirror-symmetric distributions on Bloch sphere: Optimality proof and proposal for practical photonic realization
我们研究了能优于普适克隆的态相关量子克隆。这可以通过使用关于待克隆的给定量子态的一些先验信息来实现。具体地说,我们提出了量子最优镜像相位协变克隆的推广和光学实现,它是指泡利Z算子的期望值的模已知的量子比特集的最优克隆。我们的结果可以应用于Bloch球上任意镜像对称分布的量子比特的克隆,包括特殊情况下的普适克隆和相位协变克隆。我们表明,克隆是最优的,通过调整我们以前的最优性证明轴对称克隆[物理学评论82,042330(2010)]。此外,我们提出了一个光学实现的最佳镜像相位协变1到2克隆的量子位,其中成功克隆的平均概率从1/6到1/3取决于先验信息的一组量子位被克隆。量子比特由I型自发参量下转换产生的光子的偏振态表示。该方案是基于两个光子的干涉的非平衡偏振相关的分束器具有不同的垂直和水平偏振分量的分束比和额外的应用程序的前馈通过普克尔斯盒。仔细研究了所提出的设置的实验可行性,包括各种缺陷和损失,包括:(i)在I型自发参量下转换中产生纠缠光子对的有限效率,(ii)选择不平衡分束器的各种分束比的影响,(iii)常规和单光子鉴别探测器的应用,(iv)暗计数和探测器的有限效率。
2011-03-28 quant-ph
Accidental cloning of a single-photon qubit in two-channel continuous-variable quantum teleportation
双通道连续变量量子隐形传态可以将单个光子的偏振态所编码的信息传送到遥远的地方。然而,在隐形传态中使用的有限纠缠导致光子数的随机变化。如果输出中出现了多个光子,连续变量隐形传态会意外地产生原始输入光子的克隆。本文推导了$N$ -光子输出分量的偏振统计,并证明了它们可以分解为一个最优克隆项和完全非偏振噪声。我们发现,意外克隆的输入光子是接近最佳的实验可行的压缩水平,表明偏振信息的损失部分补偿克隆的可用性。
2007-04-05 quant-ph
Implementation of optimal phase-covariant cloning machines
最优相位协变克隆机(PQCM)利用输入状态的部分先验知识,将与输入量子比特相关联的信息广播到多量子比特系统中。这种额外的先验信息导致比通用克隆更高的保真度。本文首先分析了实现1->3 PQCM的不同实验方案。然后,通过基于一般角动量形式主义的理论方法,将该方法推广到任何1->M机器,其中M为奇数值。最后讨论了基于线性和非线性方法的单光子偏振编码量子比特的不同实验方案。
2006-09-14 quant-ph
Optimal asymmetric cloning machine on a great circle using no-signalling condition
在不存在超光速信号的条件下,我们得到了所有作用于Bloch矢量位于一个大圆周上的量子比特的非对称$ 1\to 2$克隆机的质量上界。然后我们构建了一个$ 1\to 2$克隆机,它不对称地克隆对应于这个大圆圈的所有量子位,这个机器与这个上限相匹配,因此这是最优的。
2002-11-26 quant-ph
Controlled Secret Sharing Protocol using a Quantum Cloning Circuit
我们证明了使用量子克隆电路控制秘密共享协议的成功概率的可能性。克隆电路用于将包含编码信息和{ \em途中}的量子位克隆到预期的接收者。协议的成功概率取决于用于克隆量子位的克隆参数。建立了初始预备态的并发度、克隆方案后接收者接收到的混合态的纠缠度与克隆机的克隆参数之间的关系。
2014-02-13 quant-ph
Cloning the entanglement of a pair of quantum bits
结果表明,任何完美克隆所有最大纠缠量子比特对纠缠的量子操作都不能保持可分性。这个"纠缠不可克隆“原理自然地表明,量子力学仍然允许纠缠的某种近似克隆。我们研究了一个保持分离性的最优克隆机,它可以复制两个量子比特的所有最大纠缠态,每个克隆产生0.285比特的纠缠,而本地克隆机每个克隆只产生0.060比特的纠缠。
2003-10-13 quant-ph
Efficient Amplification of Photonic Qubits by Optimal Quantum Cloning
我们证明了偏振量子比特的相位无关量子放大器是预言量子比特放大器的互补放大器[N. Gisin,S. Pironio和N. Sangouard,Phys. Rev. Lett. 105,070501(2010)]。它采用1到2复制机制的多功能克隆器,能够提供由各种概率分布给出的量子位的近似副本,并针对具有轴对称的分布进行优化。所提出的解决方案在量子技术中的直接应用是可能的,使量子信息相干广播的范围加倍。它还优于在体非线性材料中使用受激发射的自然非线性放大器。我们认为放大器是一个重要的工具,放大量子信息发送通过量子信道与相位无关的阻尼。
2014-06-19 quant-ph
Quantum Cloning without Interference
我们研究了干涉在量子克隆过程中的作用。我们表明,为了实现比经典克隆的量子位没有干扰是必要的。特别地,存在一大类对称通用1 $\to$ 2量子比特克隆器,其实现了这种机器的最佳平均保真度5/6,而不使用任何干扰。我们还获得了最佳的平均结晶度的干扰-无克隆在非对称的情况下,并讨论的关系的量子克隆发现的Bužek-Hillery量子克隆。
2008-07-10 quant-ph
Teleportation of the U-NOT Gate and Quantum Cloning: a Computational Network and Experimental Realization
我们提出了一个计算电路,实现了上下文的Tele-UNOT门和通用的最优量子克隆机(UOQCM)。我们报道了利用偏振编码量子比特实现概率UOQCM的实验结果。这是通过在对称分束器上将输入量子比特与处于完全混合状态的辅助量子比特相结合来实现的。
2003-11-24 quant-ph
Quantum Cloning, Bell's Inequality and Teleportation
分析了利用Buzek-Hillery量子复制机(不一定是通用的量子克隆机)的双比特输出态作为隐形传态通道的可能性。我们证明了在一定的机器参数$ξ$值范围内,两个量子比特的输出态是纠缠的,并且违反了Bell-CHSH不等式;在不同的机器参数范围内,两个量子比特的输出态保持纠缠,但是不违反Bell-CHSH不等式.此外,我们观察到,对于某些值的机器参数的两个量子比特的混合状态可以被用作隐形传态信道。使用Buzek-Hillery克隆机的输出状态作为传送通道,为克隆机提供了额外的吸引力,也为我们目前的工作提供了动力。
2008-09-01 quant-ph
Cloning Entangled Qubits to Scales One Can See
通过放大光子量子比特,可以产生包含足够人眼可见光子的状态,从而可能将量子效应带到宏观尺度[1]。本文从理论上研究了利用不同类型的光子量子比特光克隆机放大纠缠光子对的一侧所获得的量子态。我们提出了一个检测方案,涉及有损阈值检测器(如人眼)的放大侧和传统的光子探测器的另一侧。我们表明,这种粗粒度的测量得到的相关证明了初始光子对的纠缠,并没有证明的纠缠的放大状态。我们强调的重要性,贝尔违反实验中的检测漏洞,给出了一个简单的制备技术,违反贝尔不等式,而不关闭这个漏洞的可分离状态。最后分析了放大态的真实纠缠及其对放大前、放大中和放大后损耗的鲁棒性。
2010-05-27 quant-ph
Optimal universal quantum cloning and state estimation
我们推导出了一个严格的上限的保真度的通用N到M量子比特克隆,有效的任何M \geq N,其中克隆的输出需要支持的对称子空间。我们的证明是基于两个克隆子的级联以及量子克隆和量子态估计之间的联系。我们将量子克隆器的操作推广到由组成量子比特的对称子空间上支持的密度矩阵描述的混合和/或纠缠输入量子比特。我们还扩展了这种输入的最优状态估计方法的有效性。
1998-10-08 quant-ph
Optimal Quantum Cloning Machines
我们提出了量子克隆机(QCM),将N个相同的量子比特转换成$M>N$相同的副本,我们证明了这些副本的保真度(质量)是最佳的。详细讨论了克隆和测量之间的联系。当克隆的数量M趋向于无穷大时,每个克隆的保真度趋向于通过对输入量子位的测量可以获得的最佳保真度。更一般地,QCM是将量子信息转换为经典信息的通用设备。
1997-07-17 quant-ph
Single Qubit Multi-Party Transmission Using Universal Symmetric Quantum Cloning
研究在量子网络中利用最优对称通用量子克隆机作为中继,将单量子比特纯态高效传输给多方的问题,证明该方法能使所需传输的量子比特数比直接传输减少多个数量级。
2025-06-01 quant-ph
Realization of the 1->3 optimal phase-covariant quantum cloning machine
最佳地克隆属于布洛赫球的赤道平面的量子位的1-> 3量子相位协变克隆实现保真度Fcov(1-> 3)= 0.833,大于1-> 3通用克隆Funiv(1-> 3)= 0.778。我们展示了1-> 3相位协变克隆是如何通过将输出态投影到对称子空间上对标准通用量子机进行智能修改来实现的。将讨论基于非线性和线性方法的偏振编码量子比特协议的完整实验实现。
2004-12-06 quant-ph
Lambda's, V's and optimal cloning with stimulated emission
我们表明,最佳的普遍克隆的偏振态的光子可以通过受激发射在三能级系统中,无论是λ型和V型。我们建立我们的系统与耦合谐振子,这使我们能够分析实现的克隆转换的结构的等价性。这些转换被证明是等价于Buzek和Hillery以及Gisin和Massar发现的量子比特的最优克隆转换。以前发现的一些作者的下转换克隆作为一个限制的情况下获得。我们证明了一个有趣的等效系统的λ原子和系统的成对纠缠V原子。最后,我们讨论了我们的光子克隆和量子比特克隆之前考虑的物理差异,并证明了在我们的情况下,克隆的保真度的界限也适用于量子比特。
2000-03-07 quant-ph
Optimal Cloning and No Signaling
结果表明,在没有信号约束的情况下,可以生成1 $\rightarrow$ 2个单量子比特的最优量子克隆机.
1999-07-01 quant-ph
Minimal sets determining universal and phase-covariant quantum cloning
研究了能完全确定泛量子克隆机和相位协变量子克隆机的最小输入集。我们发现,通用的量子克隆机,它可以复制任意输入量子比特同样好,但可以完全由位于四面体的四个顶点的四个输入状态。相位协变量子克隆机可以复制所有位于布洛赫球赤道上的量子比特,可以由三个等角距的赤道量子比特确定。这些结果进一步证明了量子密码学中使用的BB84态和六态可以完全确定相位协变和普适量子克隆机的结论。这就结束了对普适和相位协变量子克隆能力的研究,即,从最小输入集到完全输入集。这可以大大简化量子克隆机是否成功的测试,我们只需要检查最小输入集是否可以被最佳克隆。
2012-08-03 quant-ph
Experimental demonstration of an efficient quantum phase-covariant cloning and its possible applications to simulating eavesdropping in quantum cryptography
我们描述了一个核磁共振(NMR)实验,实现了一个有效的一到两个量子位相位协变克隆机(QPCCM)。在实验中,我们获得了非常高的克隆成功率,原始和空白量子位分别为0.848和0.844。该实验值接近最佳理论值0.854。我们还演示了如何使用相位协变克隆机对四态量子密钥分发协议中的比特窃听进行量子模拟。
2003-11-04 quant-ph
Distributed phase-covariant cloning with atomic ensembles via quantum Zeno dynamics
基于量子芝诺动力学,我们提出了一个有趣的原子系综分布式轨道态量子克隆方案。这些原子系综由完全相同的三能级原子组成,被囚禁在由单模集成光学星形耦合器连接的远距离腔中。通过适当调节原子系综与经典光场之间的耦合常数,可以对这些量子比特进行控制,并且随着系综量子比特中原子数目的增加,腔衰减可以得到很大的抑制。利用解析结果可以得到每个克隆量子比特的保真度。该方案为量子通信网络的构建提供了一种新的思路。
2012-06-27 quant-ph
Cloning, deleting, and hiding in modal quantum theory
本研究针对基于有限域的模态量子理论(MQT)玩具模型,分析了克隆、删除和隐藏相关的不可行结果,发现克隆与删除在MQT中仍被禁止,但模态量子比特信息可完全隐藏于两个纠缠模态量子比特的关联中。
2023-10-06 quant-ph
Quantum partial teleportation as optimal cloning at a distance
我们提出了一个可行的量子比特的条件量子部分隐形传态方案,即最优非对称远距离克隆。在这个方案中,爱丽丝保留一个不完美的克隆,而另一个克隆被传送到鲍勃。克隆的保真度可以简单地通过Bell态测量中的不对称性来控制。非对称克隆的最优性是指非对称克隆的最优性满足最紧不等式。进一步地,我们设计了一个条件隐形传态,即从单个远距离克隆上的N个Alice的副本中对称最优N-> N+1克隆。我们简单地讨论了两种可行的实验实现,第一种是光子偏振态的隐形传态,第二种是时间仓量子比特的隐形传态。
2004-01-08 quant-ph
Teleportation of qubit states through dissipative channels: Conditions for surpassing the no-cloning limit
我们研究了通过耗散通道的量子隐形传态,并计算了作为阻尼率函数的隐形传态保真度。研究发现,量子隐形传态的平均保真度和被传态的范围依赖于通道中阻尼的类型和阻尼率。使用完全纠缠分数,我们推导出两个边界上的阻尼率的通道:一个是击败经典极限,第二个是保证不存在任何其他副本具有更好的保真度。讨论了初始分布的最大纠缠态对该过程的影响,并讨论了共享态的纠缠度和完全纠缠度。我们打算表明,耗散通道和量子比特状态的范围的先验信息被传送是有帮助的成功的隐形传态的评估,其中成功被定义为超过保真度限制所施加的保真度1到2的最佳克隆机的特定范围的量子比特。
2007-09-11 quant-ph
Optimal probabilistic cloning and purification of quantum states
研究了量子态的概率克隆和纯化。这些概率操作的性能通过理想和实际输出状态之间的平均保真度来量化。我们提供了一个简单的公式,最大可实现的平均保真度,我们明确地展示了如何构建一个概率操作,实现这种保真度。我们举例说明了我们的方法,如相位协变克隆的量子比特,克隆的相干态,和纯化的量子比特通过去极化通道和振幅阻尼通道传输。我们的例子表明,概率克隆可能会产生更高的保真度比最好的确定性克隆,即使应克隆的状态是线性相关的,并从一个连续的集合。
2004-03-23 quant-ph
Experimental phase-covariant cloning of polarization states of single photons
给出了最优对称相位协变1->2克隆量子比特态的实验实现。量子比特由自发参量下转换产生的光子的偏振态表示。该实验是基于两个光子在一个定制的分束器上的干涉,该分束器对垂直和水平偏振分量具有不同的分束比。从测量的数据,我们估计实施克隆转换使用最大似然法。结果表明,实现的变换与理想变换非常接近,地图保真度达到94%。
2006-07-21 quant-ph
Experimental macroscopic coherence by phase-covariant cloning of a single photon
我们研究了单光子的高增益光学参量放大产生的多光子态,偏振编码为“量子比特”。实验配置利用高增益制度的最佳相位协变克隆。研究了注入量子比特和介观放大输出场之间相干性的非局域转移的干涉条纹图,其中涉及到4000个光子。本文提出了一种新的概率方法来提取多粒子输出波函数的全部信息。
2007-07-27 quant-ph
Quantum Cloning by Cellular Automata
我们介绍了一种量子元胞自动机,实现了近似相位协变克隆的量子比特。该自动机被优化为1到2N的经济克隆。使用的自动机克隆允许我们利用不同的叶状提高性能与给定的资源。
2013-04-02 quant-ph
Experimental linear-optical implementation of a multifunctional optimal qubit cloner
我们提出了一个多功能设备的最佳克隆一到两个量子位的第一个实验实施。先前的实现一直被设计为相对于关于克隆状态的一种类型的先验信息来优化克隆过程。相比之下,我们的“所有功能于一身”的实施是最佳的几个突出的制度,如通用克隆,相位协变克隆,也是第一次实现镜像相位协变克隆,当泡利的Z算子的期望值的平方是已知的。在所有这些制度的实验装置产生克隆几乎最大可实现的平均保真度(理论极限的97.5%)。我们的器件在量子信息处理,特别是量子通信方面有着广泛的应用前景。例如,人们可以使用它对各种密码协议进行非相干和相干攻击,包括通过泡利阻尼信道的量子密钥分发的Bennett-Bennard 1984协议。它也可以作为一个状态相关的光子倍增器应用于实际的量子网络。
2012-05-18 quant-ph
Optimal Non-Universally Covariant Cloning
我们考虑非泛克隆映射,即在泛酉群U(d)的真子群G下协变的克隆变换,其中d是待克隆系统的Hilbert空间H的维数.我们给出了一个通用的方法优化克隆的任何成本函数。应用程序的例子给出了相位协变克隆(赤道量子位克隆)和魏尔-海森堡群(克隆“连续变量”)。
2001-01-19 quant-ph
Optimal Asymmetric Quantum Cloning
虽然禁止量子态完美复制的不可克隆定理作为量子力学的定义特征之一而闻名,但该理论允许状态被克隆的程度如何的问题尚未完全解决。本文在一些有趣的情况下,得到了量子点的M到N非对称克隆问题的严格解。中心的结果是解决1到N的普遍的非对称qudit克隆问题的确切的权衡克隆的结晶度为每个N和d的派生。当M=N-1时,量子比特也得到类似的结果。我们还考虑了依赖于状态的1到N量子比特克隆,提供了一个一般的参数化的海森堡星哈密顿量。在所有情况下,我们确定经济地实施克隆的可行性,即,在没有附属机构的情况下,并在经济实施不可能时确定附属机构的规模。
2012-08-28 quant-ph
Mimicking Time Evolution within a Quantum Ground State: Ground-State Quantum Computation, Cloning, and Teleportation
基态量子计算机在与时间无关的量子态的振幅内模拟量子力学时间演化。我们探索的原则,限制这种模仿。一个不克隆的论点被发现施加强有力的限制。然而,它表明,有灵活性,可以利用量子隐形传态的方法,以改善基态量子计算机的设计。
2003-12-09 quant-ph
Approximate Quantum Cloning with Nuclear Magnetic Resonance
在这里,我们描述了一个核磁共振(NMR)实验,该实验使用三量子位NMR设备来实现Buzek等人的一到两个近似量子克隆网络。
2001-11-19 quant-ph