Entanglement magnification induced by local manipulations
研究了当局域动力学参数在时间演化过程中不能改变时,在幺正动力学下演化的量子比特对的纠缠能力。与快速本地控制制度,我们发现,本地和非本地的动态贡献是严格相互关联的。此外,通过适当地初始化两方的特征能量,可以大大增加纠缠能力。
2007-07-16 quant-ph
The Inverse Eigenvalue Problem for Entanglement Witnesses
我们考虑纠缠证人的逆特征值问题,它要求表征其可能的频谱(或等价地,可能的频谱从矩阵的正线性映射)。我们完全解决了这个问题,在两个量子比特的情况下,我们推导出一个大家庭的新的必要条件的光谱在任意尺寸。我们还与一组绝对可分离的状态建立了自然的二元关系,并且我们完全描述了证人的特征(即,分离超平面)。
2017-08-19 quant-ph
Entangling capability of coherently controlled quantum processes
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University(萨班哲大学工程与自然科学学院)
该研究解析表征量子开关和时间翻转两种相干控制量子过程的纠缠能力,推导纠缠相关表达式,扩展分析至多种信道,揭示存在耗散时仍可生成最大纠缠,为相干控制量子过程的纠缠生成提供系统分析。
2026-09-02 quant-ph
Capability of anti-degradable quantum channel with additional entanglement
本文证明反退化单模高斯信道可借助附加纠缠被激活,并在双模压缩电光换能系统中实现微波-光学量子信息的正容量传输。
2025-01-12 quant-ph
Investigating controlled teleportation capability of quantum states with respect to $k$-separability
研究将两方标准传态保真度阈值分析扩展至多方受控传态场景,给出了 $N$-qudit $k$-可分态在受控传态中不能超过的阈值,并证明真正多体纠缠非高传态能力的必要前提。
2024-06-04 quant-ph
Remote preparation of continuous-variable qubits using loss-tolerant hybrid entanglement of light
在网络的远程节点之间传输量子信息是一种关键能力。这种传输可以通过远程状态准备来实现,其中双方共享纠缠,并且发送方完全了解要通信的状态。在这里,我们演示了使用不同信息编码的异构节点之间的这样一个过程,即,粒子状离散变量光学量子比特和波动状连续变量量子比特。利用光的混合纠缠作为共享资源,我们制备了任意的相干态叠加,通过对遥远的离散编码节点的测量来控制。利用量子态层析技术对远程制备态进行了表征,得到了负维格纳函数。这项工作展示了一种新的能力,桥梁离散和连续变量平台。
2018-09-27 quant-ph
Entanglement capabilities of non-local Hamiltonians
我们量化了两个量子比特上的一般物理相互作用产生纠缠的能力。我们给出了一个优化纠缠产生的过程。我们还表明,一个哈密顿量可以创造更多的纠缠,如果使用辅助系统。
2001-09-12 quant-ph
Entanglement-Enhanced Classical Communication on a Noisy Quantum Channel
我们考虑的问题,试图通过一个嘈杂的量子信道发送一个单一的经典位时,通过信道的两个传输可作为一个资源。传统上,两次传输不会增加接收器推断比特的能力。然而,在量子世界中,人们可能有进一步的优势,使两个传输纠缠在一起。我们证明,对于某些嘈杂的信道,这种纠缠传输增强接收器的能力,一个正确的推断。
1996-11-05 quant-ph
Remote generalized measurements (POVMs) require non-maximal entanglement
我们表明,非最大纠缠态可以用于实现,与单位概率,远程广义测量(POVM)。我们展示了如何远程应用任何n量子比特POVM,并推导出其纠缠成本。对于一类POVM,后者的纠缠能力是相等的。这表明POVM操作的子集和纠缠之间存在一对一的关系。
2002-03-13 quant-ph
Inverse-designed dielectric cloaks for entanglement generation
我们通过对两个量子辐射源的光子环境进行逆向设计,研究了它们之间纠缠的产生。通过一个拓扑优化的方法在电磁并矢格林函数的水平上起作用,我们产生在不同的发射极间的距离和非相干泵浦强度工作的介质斗篷。我们表明,所获得的结构最大限度地提高了耗散之间的耦合的发射极在极端不同的Purcell因子条件下,并产生稳态并发值远大于那些在自由空间中实现。最后,我们通过证明我们的设备所实现的纠缠接近最大纠缠混合态的极限,对我们的设计策略进行基准测试。
2022-04-20 physics.optics 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
Entanglement Capacity of Nonlocal Hamiltonians : A Geometric Approach
我们开发了一种几何方法来量化的能力,创造纠缠的一般物理相互作用作用在两个量子比特。我们使用我们提出的$N$ -量子比特纯态的纠缠度量(PRA \textbf{77},062334(2008)).我们的程序重现了早期的结果(PRL \textbf{87},137901(2001))。几何方法具有明显的优势,它提供了一种实验方法来监控优化纠缠产生的过程。
2010-07-20 quant-ph
An Entanglement Filter
量子态滤波是量子信息科学与技术中的一项关键能力,其中单量子位滤波器或偏振器得到了广泛的应用。基于纠缠的滤波需要扩展到具有量子比特-量子比特相互作用的多量子比特滤波器。我们演示了一个光学纠缠滤波器,如果一对光子具有所需的偏振相关性,则该滤波器可以通过它们。这种器件在量子技术中有许多重要的应用。
2009-05-01 quant-ph
Measurement-Induced Entanglement for Excitation Stored in Remote Atomic Ensembles
在量子信息科学中的各种应用的关键要求是在复杂量子网络上传播量子资源的能力。例如,纠缠量子态的相干分布与存储这些状态的量子存储器一起可以实现用于量子计算、通信和计量的可扩展架构。作为朝着这种可能性迈出的重要一步,在这里,我们报告了位于不同桌子上的不同设备中的两个原子系综之间的纠缠观察。在探测到其中一个样品发射的光子时,量子干涉将原本独立的系综投射到纠缠态,其中一个联合激发远程存储在每个站点的10^5个原子中。经过一个可编程的延迟,我们确认纠缠映射到光场的原子的状态,并通过测量这些领域的相互相干性和光子统计。从而确定了系综联合态纠缠度的定量下限。我们的观测为纠缠量子态的分布和存储提供了新的能力,包括可扩展的量子通信网络。
2005-10-07 quant-ph
Capacity of Entanglement for Non-local Hamiltonian
纠缠容量的概念是量子信息量子信息理论中与热容量对应的概念,热容量是纠缠谱的二阶累积量。给定任意两体纯态,我们可以将纠缠容量定义为任意子系统约化态中模哈密顿量的方差。在这里,我们研究了这个量在非局域哈密顿量下的动力学。具体来说,我们解决的问题:给定一个任意的非本地哈密顿量是什么纠缠的能力,系统可以拥有?作为一个有用的应用,我们证明了产生纠缠的量子速度极限不仅取决于非定域哈密顿量的涨落,而且还与纠缠容量的平方根的时间平均成反比.此外,我们还讨论了一般自逆哈密顿量的纠缠容量,并给出了纠缠容量速率的一个界。最后,我们推广了基于纠缠相对熵的两体混合态的纠缠容量,并证明了上述定义可归结为纯两体混合态的纠缠容量。我们的结果可以在物理学的不同领域有几个应用。
2022-07-23 quant-ph
Continuous-variable quantum teleportation of entanglement
纠缠相干态可以用于确定被设计为传送相干态的设备的纠缠保真度。这种纠缠保真度是普遍的,因为计算与使用纠缠相干态无关,并且通常适用于使用相干态的纠缠隐形传态。平均保真度被证明是一个贫穷的指标的能力,隐形传态纠缠,即,量子隐形传态装置的非常高的平均保真度仍然会导致双模纠缠相干态的一个模式的低纠缠保真度。
2002-10-31 quant-ph
Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability
量子退相干是噪声中尺度量子(NISQ)时代的一个关键问题。量子信息和量子计算中的标准分析使用错误率来参数化量子噪声信道。然而,由噪声信道引起的退相干效应与其误码率之间没有明确的关系。在这项工作中,我们提出了一个噪声信道的退相干效应的物理实现其逆,这是一个通用的参数量化的困难与可访问的量子信道模拟噪声逆的特征。我们建立了两个简洁的不等式连接的状态纯度和对数负的噪声通道后的噪声逆的物理可实现性,这是需要被分解为相互正交的幺正或产品通道分别下降。我们的结果在几种常用的双量子比特噪声模型上进行了数值验证。我们相信这些关系有助于噪声信道纠缠特性的理论研究,并为量子线路设计提供指导原则。
2023-01-04 quant-ph
Mixed state dense coding and its relation to entanglement measures
理想的密集编码协议允许人们使用先前的最大纠缠来通过单个编码量子比特的物理传输发送两个比特的经典信息。我们研究的情况下,先验纠缠不是最大的纠缠对的量子比特被用于密集编码的初始状态是一个混合状态。我们发现上界和下界的能力,做密集编码的各种措施的纠缠和平均相互可互换性的信号状态。
1999-12-02 quant-ph
Entanglement in a spin system with inverse square statistical interaction
利用分数阶统计方法研究了具有有效基本自由度的系统的基态纠缠度。为此,我们明确地构建了一个链的$N$自旋与平方反比相互作用(Haldane-Shastry模型)在外部均匀磁场的存在下的基态。对于这样一个零温系统,我们计算了有限尺寸和热力学极限下的基态纠缠。我们将量子关联的行为与发生在饱和场中的自旋凝聚现象联系起来。
2010-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement-assisted quantum error-correcting codes from units
构造了满足期望码率、纠错能力和最大共享纠缠的纠缠辅助量子纠错码(EAQECC)。因此,对于所需的速率$R$,所需的纠错能力以纠正$t$差错,构造形式为$[[n,r,d;c]]$与$R=\frac{r}{n}, d\geq (2t+1), c = (n-r), d= (n-r+1)$的mds(最大距离可分离)EAQECC。可以构造一系列这样的代码,其中随着$n$接近无穷大,速率和相对距离接近非零常数。代码也可以在素数阶域上构造,其中可以采用模算术。
2018-06-28 cs.IT math.IT quant-ph
Active control of qubit-qubit entanglement evolution
在这项工作中,我们提出了一个方案来设计两个量子比特之间的纠缠熵的时间演化。它示出了一个明确的精确的解决方案的反问题,确定的时间依赖性的耦合常数从用户定义的动力学纠缠函数。这种纠缠的主动控制可以在耦合量子比特的许多不同的物理实现中实现,我们简要地评论了相互作用通量量子比特的使用。
2010-05-20 quant-ph
Quantification of Photon Fusion for Genuine Multiphoton Quantum Correlations
该研究首次实现实验光子融合的完整能力量化,通过自发参量下转换源生成的四、六光子纠缠态验证,该方法可可靠评估多光子纠缠与EPR导引的干涉测量,为量子光子学器件网络的光子融合操作提供基准诊断工具。
2024-07-13 quant-ph
Kind of entanglement that speeds up quantum evolution
幺正量子演化的“速度”最近被证明与多体量子系统中的纠缠有关。在这里,我们讨论一个更紧密的版本的曼德尔斯塔姆-塔姆不确定性关系,取决于费舍尔信息。通过时间由与Fisher信息的平方根成反比的下限估计。这导致更好地理解纠缠态的快速量子时间演化的起源。
2012-05-31 quant-ph
Controlling dynamical entanglement in a Josephson tunneling junction
我们分析了约瑟夫森隧道结中纠缠多体态的演化。一个N00N态,这是一个叠加的两个互补的Fock态,出现在演化的足够的概率,只有一个中等的多体相互作用在一个中间的时间尺度。这个时间尺度与隧穿速率成反比。粒子之间的相互作用支持纠缠:创建纠缠态的概率随着非相互作用粒子的数量呈指数衰减,而它只像相互作用粒子数量的平方根倒数那样衰减。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inverse Hamiltonian design of highly-entangled quantum systems
本研究将基于自动微分的逆设计框架应用于量子自旋系统,可自动找到高纠缠哈密顿量,揭示了键依赖各向异性相互作用对量子纠缠的放大作用,为新型量子系统自动化设计铺路。
2024-02-24 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement in Non-Hermitian Quantum Theory
纠缠是量子世界的一个重要特征,它没有经典的对应物。这是由于线性叠加原理和希尔伯特空间的张量积结构,当我们处理多粒子系统。在这篇论文中,我们将介绍纠缠的概念,量子系统是由非厄米但PT对称的哈密顿。我们将证明在通常的量子理论中的最大纠缠态的行为类似于在PT对称量子理论中的非最大纠缠态。此外,我们将展示如何使用非埃尔米特汉密尔顿在两个PTQubits之间创建纠缠,并讨论这种本质上非埃尔米特的相互作用汉密尔顿的纠缠能力。
2009-03-26 quant-ph
Visualizing entanglement in atoms and molecules
在这项工作中,我们将展示如何构建异质量子系统的维格纳函数导致新的能力,原子和分子的量子态的可视化。这种方法使我们能够显示自旋和空间自由度(自旋轨道耦合)之间以及自旋自由度之间的量子关联(纠缠),以及首次显示自旋和空间纠缠的更复杂组合。这一点很重要,因为人们越来越认识到这些性质会影响原子和分子的物理特性和化学性质。我们的可视化是足够容易的,只要做一些准备,那些没有技术背景的人就可以欣赏原子和其他系统的微妙量子特性。通过提供新的见解和建模能力,我们的相空间表示将在理解原子物理学和化学方面具有很大的实用性,目前的技术无法提供。
2019-04-24 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement-Capability-Aware Finite-Bond Circuit Cutting for Distributed Quantum Computing
Zhengzhou University(郑州大学);Nanjing Institute of Technology(南京工程学院)
提出SACE框架,通过EP-Cost筛选划分并结合有限键细化,在多量子比特QFT、QAOA等电路上显著降低QPD开销、提升重构精度,性能优于多种基线方法。
2026-10-14 cs.DC math.OC quant-ph
Entanglement and localization transitions in eigenstates of interacting chaotic systems
研究了强混沌子系统本征态中的纠缠和局域化随相互作用强度的变化。最好的测量方法是冯诺伊曼熵、哈弗尔达-查夫-查利斯熵和平均参与率倒数。所有的熵都遵循一个非常简单的指数形式,它描述了一个普遍且快速的过渡到几乎最大的纠缠以增加相互作用强度。子系统的平均逆参与率和纯度之间的一个意外的精确关系推导出的本地化以及推断的过渡。
2016-01-26 cond-mat.str-el nlin.CD quant-ph
Quantum many-body scars with tunable entanglement and Hamiltonian inverse design from ZX-calculus
University of Oxford(牛津大学)
研究利用ZX演算构建分形多体状态,结合多种方法为三角形族得到无挫折哈密顿量,构造局部变形产生混沌能级统计并嵌入量子多体伤疤,证明ZX演算可用于哈密顿量逆设计,构建相关量子多体伤疤等。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement formation under random interactions
用解析和数值方法研究了随机相互作用下两个量子比特间纠缠的时间演化。两种不同类型的随机性进行了研究。首先,我们分析了一个系统的合奏随机选择,但与时间无关的相互作用哈密顿量。其次,我们考虑时间涨落哈密顿量的情况,其中幺正演化可以理解为SU(4)群流形上的随机游动。作为副产品,我们计算的度量张量和它的逆以及SU(4)的拉普拉斯-贝尔特拉米。
2015-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relative entanglement entropy of thermal states of Klein-Gordon and Dirac quantum field theories
本文计算了在超静态(自旋)时空的柯西超曲面中,线性、有质量的Klein-Gordon和Dirac量子场论在两个相距非零距离$d$的区域上的热态在逆温度$β$下的相对纠缠熵的上界.这种纠缠度量是有界的负常数倍$\ln | \tanh (πd/ 2 β) |$,这表明幂律衰减渐近$d$的指数依赖于$β< \infty$。
2020-02-23 gr-qc hep-th math-ph
An Inverse Mass Expansion for the Mutual Information in Free Scalar QFT at Finite Temperature
研究了有限温度下耦合谐振子系统的纠缠熵和互信息。有趣的是,我们发现互信息在无限温度下不会消失,而是达到一个特定的有限值,这可以归因于经典关联。我们进一步得到这两个量的高温和低温膨胀。然后,我们扩展了Srednicki(物理学评论快报)在开创性论文中进行的分析。71,666(1993))中的3+1维热态闵可夫斯基时空中的自由实标量场理论。我们发现互信息服从面积定律,类似于消失温度下的纠缠熵服从的面积定律。这个面积定律的系数在无限温度下不为零。然后,我们在$1/μ$展开中微扰地计算这个系数,其中$μ$是标量场的质量。最后,我们研究了面积律项的高低温行为。
2019-07-19 hep-th quant-ph
Entanglement Thermodynamics
利用正则热力学的概念,进一步研究了复合多体系统的纠缠谱与子系统能谱之间的关系。在许多重要的情况下,在子系统之间的强耦合的限制下,纠缠哈密顿量与子系统的能量哈密顿量成比例。比例因子是一个适当定义的耦合参数,建议将后者解释为逆温度。我们确定了一个条件的纠缠哈密顿量,严格保证这种解释举行,并消除任何歧义的定义中的纠缠哈密顿量的贡献成比例的单位运算符。我们的研究结果的说明提供了任意自旋长度的自旋梯,和双层量子霍尔系统在总填充因子nu=2。在平均场描述中,后一个系统实现了自由费米子的纠缠谱,只有两个水平的等模,其中与正则热力学的类比特别接近。
2014-09-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
QCD evolution of entanglement entropy
本文研究质子中依赖快速度的微分纠缠熵及其 QCD 演化,发现演化方程所得 von Neumann 熵与强子熵实验数据高度吻合,支持最大纠缠态的涌现。
2024-12-04 hep-ex hep-ph hep-th
Long-range Cooper pair splitter with high entanglement production rate
超导体中的库珀对是自旋纠缠的天然来源。现有的库珀对分裂器只能实现低效率的纠缠产生,而且其尺寸受到超导相干长度的限制。在这里,我们表明,一个长距离的库珀对分裂器可以实现在正常的金属-超导体-正常的金属(NSN)结通过驱动超导体中的超导电流。超电流导致S的带隙改变,这显著增强了NSN结的交叉Andreev反射(CAR),同时淬灭了其弹性共隧穿。因此,通过逆CAR可以获得接近其饱和值的高纠缠产生率。有趣的是,除了传统的相反能级之间的纠缠态,新的纠缠态具有相同的能量也可以诱导在我们的建议。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Measurement-induced entanglement Hamiltonian
Institute of Physics, University of Graz(格拉茨大学物理研究所);SISSA and INFN Sezione di Trieste(的里雅斯特国际高等研究院和意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部)
该研究分析无限跳跃链经部分投影测量后的基态纠缠哈密顿量,揭示其局域逆温度、化学势的特性,表明纠缠哈密顿量含比对应熵更多的测量结果信息。
2026-08-07 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement Transitions from Stochastic Resetting of Non-Hermitian Quasiparticles
针对受监测量子多体系统,提出非厄米准粒子随机重置的纠缠动力学理论,解释不同纠缠标度与相变,并在 Quantum Ising 链中获得数值验证。
2023-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement Hamiltonian and orthogonal polynomials
本文研究了具有特定非均匀性的自由费米子链的纠缠哈密顿量,通过引入与Askey方案离散正交多项式相关的单粒子本征态,构造了与纠缠哈密顿量精确对易的算符,并证明该算符可作为局部逆温度有效近似纠缠谱和熵。
2025-11-01 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph