Decoherence-free subspace and entanglement sudden death of multi-photon polarization states in fiber channels
该研究分析光纤信道中 PMD 与 PDL 对 GHZ、W 多光子偏振纠缠态的作用，揭示三粒子系统的 ESD 与 DSF，并推广到任意光子数情形。
2022-12-15 quant-ph
Subspace-Confined QAOA with Generalized Dicke States for Multi-Channel Allocation in 5G CBRS Networks
School of Electrical Engineering, Korea University（韩国延世大学电气工程学院）
针对5G CBRS网络多通道分配问题，提出子空间受限QAOA算法，利用广义Dicke态和Johnson图约束，实现高效低冲突配置。
2026-01-23 quant-ph
Teleportation via multi-qubit channels
研究了通过$2Ł$量子位通道将未知量子位态传送给接收者的问题。在该过程中，采用协议，由此进行$Ł$贝尔状态测量，并且基于这些测量的信息经由经典信道发送到接收方。在接收到该信息时，接收方确定用于恢复原始状态的本地门。我们发现，$2^{2Ł}$维希尔伯特空间的状态可用于通道承认分解成四个子空间。给定子空间内的每个状态都是一个完美通道，每个贝尔测量序列将系统的$2Ł$量子比特投射到四个子空间中的一个。因此，只需要向接收者发送两个比特的经典信息，就可以让他们确定门。我们注意到这四个子空间与多体哈密顿系统的基态之间的一些联系，并讨论了这些结果对理解多量子比特系统纠缠的意义.
2005-06-20 quant-ph
Extremality conditions for generalized channels
广义通道是在给定子空间上保迹的完全正映射。我们发现的条件下，一个广义的通道相对于一个积极生成的子空间J是一个极端的点，在所有这样的广义通道。作为一种特殊情况，这产生了量子协议的极值条件。特别是，我们得到了新的极端性条件量子1-测试仪与2个结果，这对应于是/否测量的一组量子信道。
2012-04-12 quant-ph
Protected quantum-state transfer in decoherence-free subspaces
我们提出并分析了一个鲁棒的量子态传输协议的使用相结合的相干量子耦合和消相干自由子空间的耦合量子自旋链。在消相干条件下，任意未知量子态嵌入消相干子空间中，通过弱耦合到两端寄存器的噪声信道可以实现量子态的完全传输。该方法保护了量子信息不受信道噪声和环境退相干的影响。以利用两个物理量子比特编码一个逻辑量子比特为例，通过数值计算验证了该方法的鲁棒性.
2015-04-07 quant-ph
Robustness of quantum communication based on a decoherence-free subspace using a counter-propagating weak coherent light pulse
研究了有耗量子信道上基于无消相干子空间的偏振纠缠光子对的分布方案，提出了一种有效的方案，该方案不仅对集体相位噪声具有鲁棒性，而且对一般的集体噪声也具有鲁棒性.该方案利用两个光子建立无消相干子空间，在反向传播弱相干光脉冲的帮助下，成功概率与单光子的信道透射率成正比。该方案中的关键因素被认为是信道的互易性。所提出的方案与先前提出的方案共享其余性质，即，它可以通过线性光学元件来实现，并且它对于双方所使用的光路中的波动是鲁棒的。
2013-06-14 quant-ph
Subspace preserving completely positive maps
引入并研究了一类量子信道和完全正映射。这些，我们称之为子空间保持（SP）CPM，在轨迹保持CPM的情况下，一个简单的解释为那些保持概率权重的量子系统的希尔伯特空间的给定正交和分解。证明了SP CPM的几个等价刻画，并给出了所有SP CPM的一个显式构造。对于SP信道的一个子类，提出了一种基于联合酉进化的辅助系统的结构。
2003-12-16 quant-ph
Protected Subspaces in Quantum Information
在某些情况下，量子系统的状态在通过量子信道传输之后可以被完美地恢复。这可以通过在传输之前将系统的状态空间“编码”为更大状态空间的“受保护”部分，然后应用适当的“解码”映射来完成。本文研究了两类保护子空间：纠错子空间和暗子空间。在这两种情况下，信息都不会泄漏到系统之外，但在第二种情况下，恢复状态就更困难了。最近的结果更高的排名的数值范围的运营商被用来构建的例子。特别是，暗空间的秩为2的任何地图，有偏置的置换通道和某些可分离的地图上的多部系统。此外，误差校正子空间提供了一类三个酉噪声模型。
2009-09-01 quant-ph
An Ideal Channel of Long Distance Entanglement in Spin Systems
提出了一种利用自旋链实现长距离纠缠的理想信道的方案。结果表明：在不同的Hilbert子空间中存在不同的纠缠，各向异性参数$Δ$会使纠缠受挫，磁场通过改变基态对纠缠产生影响，在最简子空间中，边界纠缠$C_{1N}$的表达式最简单，且仅依赖于基态的第一项，引入局域磁场后，第一项可以增大.我们的方案只需要在最简单的Hilbert子空间中初始化一个均匀的XX开链，并且边界量子位不存在体磁场，因此易于实现。
2007-08-27 quant-ph
Random quantum channels II: Entanglement of random subspaces, Renyi entropy estimates and additivity problems
本文给出了随机量子信道最小输出熵的新的界。这些界限依赖于从自由概率论产生的随机矩阵技术。然后，我们重新讨论了由海登和温特开发的反例，以获得最小输出Rényi熵的可加性等式的违反。我们证明了通过将输入随机耦合到一个量子比特获得的随机通道违反了$p$ -Rényi熵的可加性。对于某些随机量子信道序列，我们几乎必然地计算了它们的Schatten $S_1 \to S_p$范数的极限.
2009-12-15 math.OA math.PR quant-ph
Entanglement in Random Subspaces
随机子空间的选择在量子信息理论中的作用类似于随机弦在经典信息理论中的作用。最近的应用包括实现量子信道容量的协议和用于将超密集编码从比特扩展到量子比特的方法。此外，随机子空间已被证明是有用的研究结构的二体和多体纠缠。
2004-09-24 quant-ph
Towards a Unified Framework for Approximate Quantum Error Correction
最近关于近似量子纠错（QEC）的工作开辟了构建子空间码的可能性，该子空间码在不可能进行完美纠错的情况下以高保真度保护信息。受此启发，我们调查的问题，近似子系统的代码。子系统代码扩展子空间QEC的标准形式主义的代码中，只有一个子系统内的状态被用来存储信息的噪声弹性的方式。在这里，我们证明了容易检查的充分条件存在的近似子系统代码。此外，对于某些类别的子系统代码和噪声过程中，我们证明了转置通道作为一个简单的构造恢复地图，工程几乎以及最佳恢复通道的功效。这项工作推广了我们早期的方法[H. K. Ng和P.Mandayam，Phys.Rev.A81062342（2010）]的方法，并且使我们更接近于近似QEC的统一框架。
2012-07-28 quant-ph
Locally Indistinguishable Subspaces Spanned by Three-Qubit Unextendible Product Bases
我们研究了一般多量子比特态的局域可分辨性，并证明了局域投影测量和经典通信与最一般的局域测量和经典通信一样强大。值得注意的是，这表明可以有效地确定多量子比特状态的局部可分辨性。另一个有用的结果是，一组正交的$n$ -量子比特态只有在它们的正交施密特数之和小于总维数$2^n$时才是局部可区分的.当$n=2$时，这样的条件也是充分的。利用这些结果，我们证明了由任意三量子比特正交不可扩展乘积基（UPB）构成的子空间的任何正交基都不能通过局域操作和经典通信精确区分。这不仅揭示了三量子比特正交UPB的另一个内在性质，而且提供了一类4维的局部不可分辨子空间。我们还明确地构造了3维和5维的局部不可区分子空间。特别地，3是局部不可区分子空间的最小可能维数。结合前面的结果，我们得出结论：3到7之间的任何正整数都是某个三量子比特局部不可区分子空间的可能维数。
2008-09-25 quant-ph
Improved noise resistance analysis for path-entangled subspace quantum key distribution
我们回顾了[Phys.Rev.Lett.~]中报道的利用路径纠缠的高维量子密钥分发协议的实际实现127，~110505，~2021]。在这里，我们完善的噪声鲁棒性分析进行了模拟无噪声的实验数据上的不同类型的信道噪声的影响。此外，我们将分析扩展到两种不对称的情况。在第一种情况下，纠缠源被放置在Alice的实验室中，因此只需要考虑一个有噪声的信道。在第二种情况下，Bob的检测器被放置在不同的物理位置，因此这种情况实现了简单的通信网络。我们的分析也可以扩展到其他实验平台，因此提供了一个新的框架，公平噪声鲁棒性比较的高维量子密钥分发协议。
2022-09-20 quant-ph
Generic local distinguishability and completely entangled subspaces
如果一个多分希尔伯特空间的子空间不包含乘积态，那么它是完全纠缠的。这样的子空间可以很大，具有已知的最大尺寸S，接近系统的全维D。我们证明了几乎所有维数小于或等于S的子空间都是完全纠缠的，然后利用这一事实证明了n个随机纯量子态是明确的局部可区分的当且仅当n不超过D-S.这个条件几乎适用于所有多体系统的所有状态集，并揭示了一些令人惊讶的东西。可分离态和不可分离态的判据是相同的：纠缠没有区别。
2008-08-14 quant-ph
Exact Quantum Capacity of Decohering Channels in Arbitrary Dimensions
该研究推导了任意维度下退相干通道的精确量子容量公式，揭示了退相干过程对量子信息保真度的影响，并为量子记忆和容错通信提供了理论指导。
2025-11-15 quant-ph
Complementarity of Private and Correctable Subsystems in Quantum Cryptography and Error Correction
我们在量子密码学的基本概念和量子纠错之间建立了明确的联系。量子信道的纠错子系统（和子空间）是量子信息处理的物理实现中对抗噪声的关键载体。量子信道的私有子系统（和子空间）在量子秘密共享和私有量子通信等密码方案中起着核心作用。我们表明，一个子系统是私人的一个通道，正是当它是一个互补的通道纠正。这一结果表明，即使是私人和可纠正的钻石规范的超算子定义的近似概念。
2007-11-21 quant-ph
The existence of distinguishable bases in three-dimensional subspaces of qutrit-qudit systems under one-way local operations and classical communication
本研究证明三能级-高维系统中所有三维子空间在单向LOCC下存在可区分基，解决开放问题，并给出容量下界及状态转换应用。
2023-07-27 quant-ph
Asymptotic Limits of Entanglement Transmission
Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院基础技术研究所）
研究通过中继站和LOCC在量子网络中分布纠缠的渐近极限，证明存在可纠正子空间时纠缠可长距离保持，否则态指数收敛到可分离态，并推导出维持非零纠缠所需并行信道数随中继站数对数增长的下界。
2026-08-21 quant-ph
Device-Independent Certification of Genuinely Entangled Subspaces
自测试是一种以最低信任级别表征量子资源的过程。到目前为止，它已被用作特定的量子测量，通道和纯纠缠态的设备无关的认证工具。在这项工作中，我们引入了自测试更一般的纠缠结构的概念。更确切地说，我们提出了第一个自我测试的纠缠子空间-五量子比特码和复曲面码。我们证明了所有最大地违反适当选择的贝尔不等式的量子态都必须属于相应的码子空间，其中也包括混合态。
2020-12-31 quant-ph
Information-theoretic limitations on approximate quantum cloning and broadcasting
我们证明了新的定量限制任何近似同时克隆或广播的混合状态。结果是基于信息论（熵）的考虑，推广了著名的无克隆和无广播定理。我们还观察和利用了$n$量子比特的对称子空间上的通用克隆机与对称化的部分迹通道是对偶的这一事实。这种对偶性既表现在量子信道的伴随性的代数意义上，也表现在通用克隆机可以用作对称化部分迹信道的近似恢复信道的操作意义上，反之亦然。对偶扩展到子空间上的广义UQCM的性能控制比对称子空间更一般。这提供了一种方法来量化先验信息在克隆方面的有用性。例如，我们可以控制UQCM的反对称类似物在从$n-k$费米子粒子的损失中恢复的性能。
2017-02-09 quant-ph
GHZ-W Genuinely Entangled Subspace Verification with Adaptive Local Measurements
针对三量子比特GHZ-W真纠缠子空间，提出基于局域测量和单向经典通信的XZ与旋转两种自适应验证策略，分析其样本复杂度并揭示纠缠子空间局域验证的内在局限性。
2025-07-19 quant-ph
Multi-partite subspaces containing no locally inaccessible information
在量子理论中，非定域性的一个概念是这样一个事实，即信息可能以这样一种方式编码在一个复合系统中，即使在经典通信的帮助下，也无法通过局部测量来访问。因此，与经典情况相反，量子多体系统中存在不能局部访问的信息。然而，我们发现，值得注意的是，二维子空间没有这个属性：任何物理上允许的测量信息编码在任何二维子空间，无论纠缠或多部结构，可以在本地进行。此外，这只需要在许多实验平台上容易实现的经典信息的局部测量和前馈。作为量子秘密共享的一个应用，我们提出了一个扭曲的众所周知的量子信息分裂协议，它确保没有接收方曾经有机会获得完整的状态发送，但各方必须共同努力，以执行测量的状态。这些结果可能具有实际应用，例如量子秘密共享，量子纠错中的编码量子比特的测量，并揭示了二维子空间所特有的基本性质。
2022-07-26 quant-ph
Construction of genuinely multipartite entangled subspaces and the associated bounds on entanglement measures for mixed states
真实纠缠是多体纠缠的最强形式。双纠缠纯态在每一个二分态中都包含纠缠，因此在量子信息处理协议中可以被看作是一种宝贵的资源。最近的一个研究方向是构建真正的纠缠子空间--完全由真正的多体纠缠纯态组成的子空间。在本文中，我们提出了几种方法的建设这样的子空间，包括那些最大可能的维数。该方法是基于二分纠缠子空间和某种类型的量子信道之间的对应关系。这些例子包括三个量子比特、四个量子比特、三个量子比特的系统的最大子空间。我们还提供了两个混合态的纠缠度量的下界，并发度和凸屋顶扩展负，这是直接连接到真正的纠缠子空间的投影。
2021-04-19 quant-ph
Quantum state transfer through a spin chain in a multi-excitation subspace
研究了多激发子空间中均匀耦合反铁磁自旋链的量子态转移性质。使用多激发通道的状态转移的保真度被发现比较好的通信协议的基础上的基态的自旋链与铁磁相互作用。我们的数值结果支持的猜想，通过多激发子空间的状态转移的保真度只取决于链中存在的初始激发的数量，是独立的激发排序。基于这些结果，我们描述了一个通信方案，需要很少的努力准备。
2012-08-28 quant-ph
Intersection and union of subspaces with applications to communication over authenticated classical-quantum channels and composite hypothesis testing
针对量子场景下缺乏类典型集交并行为测量的问题，本研究基于Jordan引理构建了对应投影算子，推导了已认证经典-量子信道的容量，并将其应用于量子非对称复合假设检验。
2025-01-21 cs.IT math.IT quant-ph
The depolarising channel and Horns problem
我们研究了去极化（量子比特）通道对置换不变输入态的作用。更具体地说，我们提出的问题上的不变子空间的输出的去极化通道，这样的特殊输入，支持。一个答案给出了均匀分布的状态在isotypical子空间，也被称为对称维尔纳状态。Horns问题和两个相应的不等式被调用作为一种证明方法。
2013-02-25 cs.IT math.IT math.RT
New constructive counterexamples to additivity of minimum output Rényi p-entropy of quantum channels
该研究受Grudka等人相关成果启发，构造了几类新的量子信道反例，证明其最小输出Rényi p熵在p>2时不满足可加性，这类信道具有反对称子空间的扩张与子空间特征。
2024-08-28 math-ph math.MP quant-ph
Entangled subspaces and generic local state discrimination with pre-shared entanglement
Walgate和Scott已经确定了可以通过LOCC测量明确区分的通用纯量子态的最大数量[Journal of Physics A：Mathematical and Theoretical，41：375305，08 2008]。在这项工作中，我们确定了这个数字在一个更一般的设置，其中本地各方有机会以资源状态的形式预共享纠缠。我们发现，对于一个任意的纯资源状态，这个数字是等于Krull维数（封闭）的一组纯状态可从资源状态的SLOCC。令人惊讶的是，通用资源状态会最大化这个数字。局域态鉴别与纠缠子空间密切相关，我们研究的是纠缠子空间。我们引入了$r$ -纠缠子空间，自然地将以前研究的空间推广到更高的多体纠缠。我们使用代数几何的方法来确定一个$r$纠缠子空间的最大维数，并提出了新的明确的结构这样的空间。我们得到了类似的结果对称和反对称$r$纠缠子空间，对应于纠缠子空间的玻色子和费米子系统，分别。
2022-07-05 math-ph math.MP quant-ph
Random quantum codes from Gaussian ensembles and an uncertainty relation
利用随机高斯矢量和信息不确定性关系，证明了相干信息是通过噪声量子信道进行纠缠传输的可达速率.代码是根据Haar测度选择的随机子空间，但作为发送者的输入密度算子的函数而失真。使用大偏差技术，我们表明，在两个傅里叶共轭基的编码子空间中的任何一个传输的经典数据可以被解码的错误概率低。最近发现的信息不确定性关系意味着编码到子空间中并通过信道传输的纠缠的量子互信息将很高。量子关联的一夫一妻制最终意味着信道的环境不能显著地耦合到纠缠，并得出结论，这确保了接收器解码的存在。
2007-12-06 cs.IT math.IT quant-ph
Some geometric interpretations of quantum fidelity
我们考虑两个状态$ρ$和$σ$之间的量子保真度，其中我们固定$ρ$并允许$σ$通过量子信道发送。我们确定最小保真度，其中一个最小化（a）所有酉通道，（b）所有混合酉通道，和（c）任意通道。我们得到的结果涉及的最小特征值的$ρ$，我们可以解释为一个凸组合系数。因此，我们给出了一个新的几何解释的最小保真度相对于封闭的，凸集的密度矩阵和相对于封闭的，凸集的量子信道。我们通过考虑作为子空间的归一化投影而产生的密度矩阵来进一步研究保真度的几何性质;这样，保真度可以被视为两个空间之间距离的几何度量。我们给出了保真度和子空间之间的正则（主）角之间的连接。
2015-09-10 math-ph math.MP quant-ph
Efficient Verification of Stabilizer Code Subspaces with Local Measurements
本文建立稳定子码子空间验证框架，提出基于生成元、稳定子群、图码着色及 CSS 码 XZ 的局部 Pauli 测量策略，以更少设置和状态副本实现非自适应、混合态兼容的高效认证。
2024-12-07 math-ph math.MP quant-ph
Localization of quantum states within subspaces from the Lebesgue decomposition
Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear and Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Universidad de Granada（格拉纳达大学原子、分子与核物理系及理论计算物理卡洛斯一世研究所）
本文提出了一种在给定希尔伯特空间子空间内量子态定位概率的严格定义，通过Schur补和迹不等式刻画了定位组件，并展示了其在量子信息中的应用，包括熵学方面和基于唯一分解的简单加密掩码方案。
2026-07-14 math-ph math.MP quant-ph
