Experimental high-dimensional two-photon entanglement and violations of generalised Bell inequalities
量子纠缠在许多量子信息和通信任务中起着至关重要的作用。高维系统的纠缠态由于其提供的扩展的可能性而引起极大的兴趣。例如,它们允许实现新型的量子信息方案,与纠缠的二维系统相比,这种方案可以提供更高的信息密度编码和更大的错误恢复能力。当使用更高维的纠缠系统时,封闭贝尔测试实验中的检测漏洞也更具有实验可行性。我们测量了两个光子之间以前未经测试的相关性,以实验证明高维纠缠态。我们得到违反贝尔型不等式推广到d-维系统与d = 12。此外,违反足够强,表明真正的11维纠缠。我们的实验使用纠缠在轨道角动量(OAM),通过自发参量下转换(SPDC)产生的光子,并使用计算机控制的全息图操纵。
2011-12-19 physics.optics quant-ph
Generalised state spaces and non-locality in fault tolerant quantum computing schemes
我们发展广义概念的纠缠和量子计算设备之间的连接,其中可用的测量是有限的,无论是因为它们是嘈杂的和/或因为通过设计,他们只沿着泡利方向。通过考虑限制测量,人们可以(通过考虑对偶正算子)构造不同于通常的量子态空间的单粒子态空间。这导致了一个修改后的纠缠概念,它可能与量子版本非常不同(例如,贝尔态可以变得可分离)。我们使用这种方法来开发经典模拟的替代方法,这些方法与非局域相关性的研究有很强的联系:我们构建了噪声量子计算机,这些计算机允许Clifford集之外的操作,并且可以产生某些形式的多方量子纠缠,但在其他方面是经典的,因为它们可以有效地进行经典模拟,并且不能产生非局域统计。虽然该方法提供了新的制度,可以有效地模拟经典的噪声量子演化,它似乎并没有导致显着减少现有的上限,常见的噪声模型的容错阈值。
2011-01-07 quant-ph
Generalised Circuit Partitioning for Distributed Quantum Computing
本文提出一种基于图的分布式量子计算电路划分方法,联合优化门与态传送成本,利用遗传算法在平均e-bit成本和时间扩展上超越现有方法。
2025-01-20 quant-ph
Entanglement and the density matrix renormalisation group in the generalised Landau paradigm
本文通过证明纠缠谱简并源于对偶变换中的对称性自发破缺,提出广义密度矩阵重整化群算法,在对偶约束希尔伯特空间上最小化纠缠熵和变分参数,从而提升强关联系统的张量网络模拟效率。
2025-10-14 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Geometric quantification of multiparty entanglement through orthogonality of vectors
矢量的楔形积已经被证明可以产生广义纠缠测度I-并发,其中多方量子比特系统的可分性来自于子系统的基础希尔伯特空间中矢量的并行性。在这里,我们证明了后测量矢量的几何条件,最大化对应的双分区的纠缠,可以产生不同的最大纠缠态的集合。两个量子比特情况下的贝尔态,GHZ和GHZ类态与三个量子比特的四个成分的叠加,自然出现作为最大纠缠态。导出了两量子系统最大纠缠的几何条件,得到了约化密度矩阵最大混合的广义Bell态.我们进一步证明了一般量子态的任意有限维子系统的约化密度矩阵可以由测量后矢量的重叠构造。利用这种方法,我们讨论了非最大纠缠两量子比特态的可预测性和相干性与全局纠缠性之间的权衡。
2021-10-28 quant-ph
Generalised entanglement wedges in three dimensions
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
本文在AdS$_3$中证明广义纠缠楔由纠缠楔的并集与交集构成,并利用Crofton公式将其周长表示为测地线测度,从而将GWs的强次可加性归结为边界CFT熵的强次可加性,表明GWs对应更一般的CFT子系统。
2026-10-16 hep-th quant-ph
Distribution of quantum gravity induced entanglement in many-body systems
研究将引力诱导纠缠推广至一般多体系统,精确计算I-concurrence并得出真正多体纠缠的充要条件,证明特定条件下为广义GHZ型,并用广义Meyer-Wallach测度评估了纠缠量。
2024-10-09 gr-qc quant-ph
Symmetry resolved entanglement in free fermionic systems
我们考虑一维紧束缚模型中的对称分辨Rényi熵,该模型等价于磁场中自旋为1/2的XX链.我们利用广义Fisher-Hartwig猜想,得到了在前导和次前导阶上引入通量荷时纠缠熵的渐近行为。o(1)的贡献被发现表现出丰富的结构的振荡行为。然后,我们使用这些结果来提取的对称性解决纠缠,确定正是所有的非通用常数和对数校正的缩放是无法访问的场论的方法。我们还讨论了如何将我们的结果推广到一维自由费米气体。
2019-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Entanglement Measures with Asymptotic Weak-Monotonicity as Lower (Upper) Bound for the Entanglement of Cost (Distillation)
我们提出了具有渐近弱单调性的纠缠测度。我们证明了具有渐近弱单调性的纠缠度量的归一化形式是代价纠缠(蒸馏)的上(下)界。
2002-06-25 quant-ph
Generalised Entanglement Entropies from Unit-Invariant Singular Value Decomposition
The Oskar Klein Centre and Department of Physics, Stockholm University(斯德哥尔摩大学奥斯克·克莱因中心与物理系);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
本文提出一种在特定尺度变换下不变的广义纠缠熵,基于单位不变奇异值分解,适用于非厄密或矩形算子,并在双正交量子力学等框架中展现稳定且物理有意义的熵谱。
2026-05-16 hep-th math-ph math.MP
Entanglement cost and distillable entanglement of symmetric states
我们计算了对称子空间上支持态的纠缠代价和纠缠度。不仅给出了一般公式,而且将其应用于最优克隆机的输出状态。令人惊讶的是,在某些设置下,最佳的n到m个克隆和真正的m个副本是相同的纠缠措施。然而,它们的纠缠稀释的误差指数不同。我们还提出了适用于任何非独立同分布态序列的纠缠稀释理论。
2007-08-23 quant-ph
Entanglement Cost of Three-Level Antisymmetric States
我们证明了三维反对称态的纠缠代价是一个ebit。
2003-02-21 quant-ph
Irrversibility of Entanglement Manipulations: Vagueness of the Entanglement of Cost and Entanglement of Distillation
我们表明,纠缠的成本和纠缠的蒸馏可以是模糊的,当我们考虑一个更一般的形式的纠缠操纵,我们集体处理不仅与我们的关注,但也与其他国家。我们介绍了最一般的纠缠操纵,其中的形成和蒸馏可以同时进行。我们表明,在一定的情况下,纠缠操纵是可逆的最一般的纠缠操纵。这拓宽了我们对纠缠操纵的不可逆性的视野。
2003-02-16 quant-ph
Quantum information spreading in generalised dual-unitary circuits
本文研究广义对偶幺正砖墙电路中的量子信息传播,证明局域算符以最大蝶形速度传播,并给出相容初态下纠缠斜率的精确刻画及纠缠膜的闭式表达式。
2024-05-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
The asymptotic entanglement cost of preparing a quantum state
我们详细证明了制备一个二体态ρ的渐近纠缠代价等于形成ρ的正则化纠缠的猜想。
2000-08-31 quant-ph
Remarks on the equivalence of full additivity and monotonicity for the entanglement cost
我们分析了在局域操作和经典通信下纠缠代价的完全可加性和完全单调性之间的关系。我们表明,这两个属性是等价的纠缠成本。该证明适用于任何凸的、次可加的和渐近连续的纠缠单调的正则化,因此也适用于纠缠的渐近相对熵。
2013-08-27 quant-ph
Entanglement cost of two-qubit orthogonal measurements
二体测量的“纠缠代价”是两个参与者为了通过本地操作和经典通信进行给定的测量而需要消耗的共享纠缠的量。在这里,我们数值研究两个量子比特的通用正交测量的纠缠成本。我们的结果强烈地表明,对于几乎所有的这种测量,纠缠代价严格大于与测量相关的本征态的平均纠缠,这意味着两个量子比特正交测量的不可分离性一般不同于其本征态的不可分离性。
2010-09-22 quant-ph
The classical communication cost of entanglement manipulation: Is entanglement an inter-convertible resource?
纠缠比特或"ebits“已经被提出作为量子信息处理中基本资源的定量度量。为了使这种解释有效,重要的是要表明,相同数量的ebits在不同的形式或浓度是相互转换的渐近极限。在这里,我们提请注意一个非常重要的,但迄今未被注意的方面纠缠操纵-经典的通信成本。我们构造了一个显式的过程,证明了对于二体纯态,在渐近极限下,纠缠可以集中或稀释,而经典通信代价为零。因此,二分纯态的纠缠被确立为一个真正的相互转换的资源。
1999-07-07 quant-ph
Minimal energy cost of thermodynamic information processes only with entanglement transfer
我们提出了最小的能量成本的测量和信息擦除,仅使用亥姆霍兹自由能和纠缠的形成。形成的纠缠以差分的形式出现,表示过程中存储器上的纠缠转移量;测量的代价由纠缠增益给出,而信息擦除的代价由可用纠缠的损失给出。将本函和Rev. E 88,042143(2013)放在一起,我们可以仅根据形成的纠缠来描述第二定律的违反和恢复;信息过程热力学对传统热力学第二定律的超额功和信息过程的总代价都由形成纠缠给出,且前者小于或等于后者。
2013-11-06 quant-ph
The entanglement cost under operations preserving the positivity of partial transpose
我们研究了保留部分转置(PPT操作)的正性的量子操作下的纠缠代价。我们证明了这种成本与对数负性直接相关,从而为这种易于计算的纠缠度量提供了操作解释。作为例子,我们讨论了一般的维尔纳态和任意的二分高斯态。配备了这个结果,然后我们证明了反对称的Werner状态的PPT成本和PPT纠缠的蒸馏一致给出了第一个例子,一个真正的混合状态的纠缠操纵是渐近可逆的。
2002-07-25 quant-ph
Energy cost of entanglement extraction in complex quantum systems
从复杂的量子系统中提取纠缠的能量成本是多少?换句话说,给定一个量子系统的状态,提取m个EPR对需要多少能量?这是一个重要的问题,特别是对于真空通常是高度纠缠的量子场论来说。在这里,我们建立了一个理论来理解纠缠提取的能量成本。首先,我们将其应用于一个玩具模型,然后定义纠缠温度,它将能量成本与提取的纠缠量联系起来。接下来,我们给出了一个物理参数,以找到一些凝聚态和量子场系统中纠缠提取的能量成本。这些量子场论的能量成本取决于空间维度,例如,在一维中,它随着提取的EPR对的数量呈指数增长。接下来,我们概述了一些限制一般量子系统中提取纠缠的能量成本的方法。最后,我们用矩阵乘积态数值计算了反铁磁海森堡和横场伊辛模型的纠缠温度。
2017-11-17 quant-ph
One-Shot Static Entanglement Cost of Bipartite Quantum Channels
我们首先研究了在非纠缠信道下,单次静态纠缠代价来模拟一个二体量子信道。静态纠缠代价的下界由目标信道的广义鲁棒性和信道的鲁棒生成功率给出,这意味着生成一个二分量子信道所需的代价一般是不可恢复的.接下来,我们设想一组量子信道,它扩展了非纠缠信道的集合。我们发现,在扩展的通道集下的一次性静态纠缠代价由通道的标准对数鲁棒性给出。这给出了一组不产生动态纠缠资源的免费超级通道下的一次性动态纠缠成本;扩展集被证明等效于免费超级通道集。
2021-06-16 quant-ph
Entanglement Cost for Sequences of Arbitrary Quantum States
任意序列的二分态的纠缠成本被证明是表示为最小化的条件谱熵率序列中的状态的可分离的扩展。当序列中的第n个状态由n个单个二分态的拷贝组成时,该表达式被简化为正则化的形成纠缠。
2011-01-06 quant-ph
Generalised Hydrodynamics description of the Page curve-like dynamics of a freely expanding fermionic gas
提出晶格非相互作用费米气体从带缺陷盒中释放的可解模型,用广义流体动力学准确刻画类Page曲线纠缠动力学及密度、电流。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exact Entanglement Cost of Multi-Qubit Bound Entangled States
我们报告了一类多量子比特束缚纠缠态的确切纠缠代价,计算的背景下,一个普遍的模型多体态的准备。准备这种状态所需的纠缠的确切数量是通过首先使用割集方法获得下界,然后提供实现下界的显式本地协议来确定的。
2005-09-04 quant-ph
Entanglement cost of mixed states
我们计算了几类二体混合态的纠缠代价,包括两个Bell态的任意混合。这是通过开发一种技术,使我们能够确定的可加性的纠缠形成的任何状态支持特定的子空间。作为一个附带结果,纠缠的渐近局域操纵的不可逆性的证明被扩展到两个量子比特系统。
2002-04-25 quant-ph
Entanglement Cost for Steering Assemblages
在本文中,我们提出的问题,如何可以量化的纠缠量,必要的创建一个给定的转向组装,当原始状态和测量是未知的。为此,我们扩展的概念,纠缠成本和纠缠的形成转向组装,并展示了如何上界它们与半定规划。我们证明了组合的形成纠缠一般不是连续的,不是一个平顶扩展,并使用数值分析来说明这些属性。最后,我们讨论了这些结果的后果组装到组装转换和进一步研究的方向。
2021-03-18 quant-ph
Quantum cost for sending entanglement
在距离较远的两方之间建立量子纠缠是量子信息处理中许多协议的关键步骤。提供长距离纠缠的一种可能性是在实验室内创建一个纠缠复合态,然后将一个子系统物理发送到遥远的实验室。但是,这是“最便宜”的方式吗?在这里,我们调查的最小“成本”,这是必要的建立一定量的纠缠两个遥远的当事人之间。我们证明了这个成本是内在量子的,并指定量子相关。我们的研究结果提供了一个最佳的协议纠缠分配,并表明量子关联是这项任务的必要资源。
2012-03-07 quant-ph
Entanglement cost in practical scenarios
我们量化了任意二分态的一次性纠缠成本,这是两个遥远的当事人创建一个单一的副本的状态,以有限的精度,使用本地操作和经典通信所需的最小数量的单态。与传统分析不同,这种分析涉及具有实际意义的情况,在这种情况下,资源是有限的,只能大致实现转型。此外,它揭示了两个著名的纠缠度量,即施密特数和纠缠的形成之间的基本关系。利用这个关系,我们能够恢复通常的表达式的纠缠成本作为一种特殊情况。
2011-03-03 quant-ph
Entanglement cost of implementing controlled-unitary operations
我们研究了利用局域操作和经典通信(LOCC)确定性实现两量子比特受控幺正操作的最小纠缠代价。我们表明,任何这样的操作可以实现由一个三圈LOCC协议,这需要至少1 ebit的纠缠时,资源是由一个二分纠缠态施密特数为2。我们的结果表明,在最小纠缠代价和受控幺正操作的纠缠功率之间存在差距。这一差距的出现是由于实现操作的要求,而忽略了输入的身份。
2011-10-27 quant-ph
Retrodiction of Generalised Measurement Outcomes
如果对量子系统进行广义测量,而我们不知道结果,我们能用第二次测量来追溯它吗?我们得到了一个充分必要条件完美追溯的结果,一个已知的广义测量,给定的最终状态,为任意的初始状态。由此,我们推断,当输入和输出希尔伯特空间具有相等的(有限)维度时,对于所有初始状态,不可能完美地追溯任何细粒度测量的结果(其中每个POVM元素对应于单个Kraus算子),除非测量酉等价于投影测量。它还使我们能够表明,每一个POVM可以实现这样一种方式,完美的结果追溯是可能的任意初始状态时,结果的数量不超过输出希尔伯特空间维数。然后,我们考虑的情况下,初始状态是不是任意的,虽然它可能是纠缠的,并描述的条件下,明确的结果追溯是可能的细粒度的广义测量。我们发现,这是可能的某些状态,如果克劳斯运营商是线性无关的。当Kraus算子非奇异时,这个条件也是必要的。从这一点,我们推断,每一个跟踪保持量子操作是与一个广义的测量,其结果是明确的追溯一些初始状态,也是一组酉算子可以明确区分,当它们是线性独立的。然后,我们研究的问题,明确的结果追溯没有纠缠。这与局部线性相关和局部线性无关算子理论有着重要的联系。
2002-11-01 quant-ph
A Four-Round LOCC Protocol Outperforms All Two-Round Protocols in Reducing the Entanglement Cost for A Distributed Quantum Information Processing
证明了两个相距较远的参与方通过局域操作和经典通信(LOCC)完成双向量子信息任务时,纠缠代价和通信轮数之间存在一个折衷关系.在输入对渐近多且误差极小的信息论情形下,利用LOCC技术和共享纠缠实现了一类两量子比特受控幺正门.我们证明了权衡关系,表明每对纠缠的一个ebit是必要的,以实现酉任何两轮协议消耗,而四轮协议的纠缠成本严格小于每对一个ebit。
2018-10-29 quant-ph
Entanglement Cost of Nonlocal Measurements
对于一对空间分离的粒子的某些联合测量,我们问需要多少纠缠才能精确地进行测量。对于一类具有部分纠缠本征态的两量子比特正交测量,给出了纠缠代价的上下界。上界是基于D. Berry [Phys.Rev.A75,032349(2007)]。基于测量的纠缠生产能力的下限意味着,对于我们考虑的几乎所有测量,执行测量所需的纠缠严格大于其本征态的平均纠缠。另一方面,我们证明了对于在所有局部泡利操作下不变的d x d维的任何完整测量,测量的成本正好等于与结果相关的状态的平均纠缠。
2009-03-30 quant-ph
Quantifying the Operational Cost of Multipartite Entanglement
DISAT, Politecnico di Torino(都灵理工大学 DISAT);School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University(康奈尔大学电气与计算机工程学院)
本文提出了一种量化多体纠缠的操作成本方法,通过最大化双体纠缠度量来确定k体纠缠的实验成本,并计算了扩展的k体纠缠产率。
2026-02-13 quant-ph
Graph-associated entanglement cost of a multipartite state in exact and finite-block-length approximate constructions
我们引入并分析了图关联纠缠代价,它是量子态的纠缠代价在多体情况下的推广。我们确定了一个必要和充分条件的任何多体纠缠态是可构建的,当量子通信之间的多方被限制到一个量子网络表示的树。精确的状态建设的条件表示在施密特秩的状态定义相对于边缘的树。我们还研究了近似的状态建设,并提供了一个二阶渐近分析。
2017-09-20 quant-ph
Entanglement Cost of Antisymmetric States and Additivity of Capacity of Some Quantum Channel
研究了由$(d-1)$ $d$维系统构成的逆梯度空间中态的纠缠代价。当状态被划分为两部分$\C^d \otimes (\C^d)^{d-2}$时,成本始终为$\log_2 (d-1)$ ebits。结合\cite{Matsumoto02}中的讨论,给出了某些量子信道的信道容量的可加性.
2003-06-04 quant-ph
Relation between the Greenberger-Horne-Zeilinger--entanglement cost of preparing a multipartite pure state and its quantum discord
研究了利用局域操作和经典通信(LOCC)方法制备一个多体态所需的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠量,提出了一个将GHZ态渐近转换为任意多体纯态的LOCC过程,其转换率由多体不协调度决定.这表明制备纯态的GHZ纠缠代价不高于态的多体不和谐。它还提供了一个操作解释的多体不和谐的纯态,即GHZ纠缠的消耗率在设计的过程。
2015-08-11 quant-ph
Imaginary Entanglement as Cost of Unitarity
这份报告是关于确定纠缠所需的保真度和总是伴随着精确测量的伴随噪声之间的矛盾。场的量子性质的帐户导致额外的噪声所造成的多个粒子的创建通过嵌入部分的空间量子场表示的非幺正性(Unruh噪声)。量子噪声的原因消失在离开假设的统计独立的检测器。探测器的涂抹消除了造成Unruh噪声的原因,并出现了由探测器部分重叠引起的少数模态的虚纠缠。
2006-07-01 quant-ph
Entanglement cost in non-local quantum computation
Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
探讨非局部量子计算(NLQC)中纠缠成本,该方法利用通信和共享纠缠实现量子操作,出现在多领域。回顾了纠缠成本上下界及NLQC应用与其他主题联系,为相关研究提供了全面论述。
2026-11-02 quant-ph
High-dimentional Multipartite Entanglement Structure Detection with Low Cost
针对现有纠缠检测方法需完整量子态描述导致成本高、不适用于大规模系统的问题,提出多视图神经网络模型,以多项式增长的测量次数实现检测,对19量子比特系统准确率超95%,增强了量子态利用能力。
2024-08-23 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
Distributed Trotterization with optimal time-scaling entanglement cost
The University of Hong Kong(香港大学);Queen Mary University of London(伦敦大学女王玛丽学院);Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(科学技术研究局)
该研究针对分布式量子模拟的纠缠成本问题,提出自适应纠缠消耗的重复直到成功协议,实现随演化时间线性缩放的最优纠缠成本,为高精度分布式量子模拟提供资源高效方案。
2026-08-27 quant-ph
Entanglement Cost of Erasure Correction in Quantum MDS Codes
针对分布式量子存储中的擦除校正问题,研究基于量子MDS码的纠缠代价,推导星型拓扑下纠缠代价下界,并证明访问最少未擦除节点时单节点操作最优。
2025-05-26 quant-ph
Universal MBQC with generalised parity-phase interactions and Pauli measurements
我们介绍了一个新的家庭模型的测量为基础的量子计算,这是确定性的和近似的普遍性。扮演图形状态角色的资源状态经由形式为$\exp(-i\fracπ{2^{n}} Z\otimes Z)$的2量子位门来准备。当$n = 2$,这些是等价的,直到当地的克利福德酉,图形状态。然而,当$n > 2$,他们的行为分歧在两个重要的方面。首先,纠缠门对一对量子比特的多次应用产生了非平凡的纠缠,因此节点之间的多个平行边在这些广义图状态中起着重要作用。第二,这种状态可用于仅使用Pauli $Z$和$X$测量和前馈来实现确定性的、近似通用的计算。即使对于$n > 2$,相关的资源状态不再是稳定器状态,它们也允许使用ZX演算进行直接的图形表示。使用这种表示,我们能够提供一个简单的,图形的普遍性证明。我们还表明,对于每一个$n > 2$这个家庭是能够产生所有的Clifford门和所有对角门的$n$ -th级的Clifford层次。
2019-04-16 quant-ph
Universal quantum resource distillation via composite generalised quantum Stein's lemma
Scuola Normale Superiore(高等师范学校);Mathematical Quantum Information RIKEN Hakubi Research Team, RIKEN Pioneering Research Institute (PRI) and RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理研量子信息萩博研究团队、理研先驱研究所(PRI)和理研量子计算中心(RQC));Department of Basic Science, The University of Tokyo(东京大学基础科学系)
本文提出在无需输入状态知识的情况下,通过扩展广义量子Stein引理实现量子资源提纯的通用方法,其最优速率由正则化相对熵纠缠决定。
2026-05-14 cond-mat.stat-mech cs.IT math-ph
The Zero-error Entanglement Cost is Highly Non-Additive
施密特数是一种纠缠度量,其对数量化了使用本地操作和经典通信(LOCC)生成给定量子态的零错误纠缠代价。然而,施密特数是一个众所周知的难以计算的量,它与其他纠缠度量的关系在很大程度上是未知的。在本文中,我们表明,施密特数是高度非乘法的意义上,任何整数$n$,存在的状态,其施密特数保持不变时,采取$n$副本的给定状态。这些状态也提供了一个罕见的情况下,正则化的零错误纠缠成本可以精确计算。然后,我们探讨的问题,增加施密特数的量子操作。我们描述了一类二分量子操作,保持施密特数的纯状态转换,但他们可以增加施密特数由任意大的数量时,产生混合状态。我们的结果是通过连接到资源理论的量子相干性和推广类的退相协变非相干操作(DIO)的二分设置。
2018-08-30 quant-ph
Communication cost of simulating entanglement swapping
纠缠在量子力学中以两种不同的方式出现,即作为态的性质和作为联合测量中测量结果的性质。通过结合纠缠的这两个方面,可以使用纠缠交换协议在从未相互作用的粒子之间产生非定域性。我们调查的通信成本的经典模拟这个过程。虽然模拟纠缠态的非局域关联的通信成本似乎一般相当低,我们在这里表明,需要无限的通信来模拟纠缠交换。该结果是在双局域性的情况下导出的,其中假设粒子的远源是独立的,并且利用了Massar等人的先前结果[Phys. Rev. A { \bf 63},052305(2001)]。我们的结果意味着,任何模拟纠缠交换的经典模型都必须假设(i)宇宙中任何两个位置之间存在无限的共享随机性,或者(ii)发生无限的通信。
2012-09-25 quant-ph
Lower Bound for entanglement cost of antisymmetric states
本文给出了二体d能级系统反对称态的纠缠代价的下界为log_2(d/(d-1))ebit(当d=3时,E_c ≥ 0.585.)quant-ph/0112131号论文声称,d=3时,该值等于1 ebit,因为存在于反对称空间的N次张量积中的任何纯态的约化矩阵的所有本征值不大于2^(-N),因此冯诺伊曼熵不小于N,但证明是不正确的。因此,该价值是否等于或小于一个ebit目前尚不清楚。
2002-03-08 quant-ph
Entanglement cost of discriminating quantum states under locality constraints
本文研究局部约束下区分量子态的纠缠代价,引入谱PPT距离量化测量局域性并给出下界,同时建立上界,证明单个Bell态可辅助纯态最优区分任意其他态。
2024-11-17 quant-ph
Classical communication and entanglement cost in preparing a class of multi-qubit states
最近,几种类似的方案[J.Opt.B4(2002)380; Phys.Lett. A 316(2003)159; Phys. Lett. A 355(2006)285; Phys. Lett. A 336(2005)317]提出了一种远程制备一类多比特态(即$α|0 ... 0>+β|1... 1>$)的方法。在本文中,通过应用受控非(CNOT)门,一个新的简单的协议,提出了远程准备这类状态。与以往的协议相比,该协议的经典通信开销和所需的量子纠缠都有显著的降低。此外,我们的协议中识别某些量子态的难度也降低了。因此,我们的协议更经济和可行。
2007-08-19 quant-ph
Provable entanglement and information cost for qubit-based quantum key-distribution protocols
在量子密码协议中,可证明纠缠是无条件安全密钥生成的必要前提。我们估计的最大阈值干扰,这两个合法的用户可以证明存在的量子相关性在他们的数据中,在上下文中的四个和六个状态的量子密钥分发协议,假设相干攻击。此外,我们调查的条件下,窃听者可以饱和这些界限,通过非相干和两个量子比特相干攻击。纠缠蒸馏和经典的优势蒸馏之间的直接联系。
2005-11-22 quant-ph
On the communication cost of entanglement transformations
我们研究了双方将某个给定的联合纯态转换成另一个纯态所需的通信量,无论是精确的还是具有一定的保真度。具体来说,我们提出了一种方法,即使在纠缠量不增加的情况下,也可以降低这种通信成本。此外,即使初始状态以EPR对的形式补充了无限纠缠,该界限也适用,并且允许通信是量子力学的。然后,我们应用该方法的渐近纠缠浓度和稀释的通信成本的确定。虽然已知浓度不需要任何通信,但由Lo和Popescu [Phys. Rev. Lett. 83(7):1459- 1462,1999],要求交换的比特数为EPR对数量的平方根的数量级。在这里,我们证明了一个匹配的下界相同的渐近顺序,证明了最优的Lo-Popescu协议的一个常数因子,并建立一个基本的不对称的浓度和稀释任务之间的存在。我们还讨论了最小通信成本与它们的纠缠成正比的状态,例如最近在“盗用纠缠”的背景下引入的状态[W。van Dam和P. Hayden,quant-ph/0201041]。
2002-10-28 quant-ph
A tight lower bound on the classical communication cost of entanglement dilution
纠缠集中不需要经典通信,但是用于稀释到部分纠缠态的N个拷贝的最佳现有技术结果需要sqrt(N)比特量级的通信量。我们的主要结果是证明这个现有技术的结果最佳的常数因子;任何程序创建N个部分纠缠态从单需要欧米茄(sqrt(N))位的经典通信。以前甚至没有一个恒定的约束是已知的近似纠缠变换。我们还证明了这个过程的低效率的一个下界:为了将单态稀释为N个部分纠缠态的副本,纠缠熵必须减少Omega(sqrt(N))。
2002-06-28 quant-ph
Entanglement Cost of Quantum Channels
量子信道的纠缠代价是在自由经典通信存在的情况下,为了模拟量子信道的许多副本,需要(发送者和接收者之间)纠缠的最小速率。在本文中,我们将展示如何表达这个量作为一个正则化的优化纠缠形成的状态,可以产生发送器和接收器之间。我们的公式是一个众所周知的公式的通道模拟的纠缠成本的量子态的纠缠形成方面,并分享了类似的关系,最近破灭的希望加性。在允许自由经典通信的情况下,量子信道的纠缠代价可以看作是量子反向香农定理的模拟。在我们的结果的证明中使用的技术,然后也启发了最近的量子反向香农定理的证明和功能的一次性形式主义的量子信息理论,后选择技术的量子信道以及Sion的极大极小定理。我们讨论我们的结果的两个应用。首先,我们能够将噪声存储模型中的安全性与通过对手的存储设备发送量子信息而不是经典信息的问题联系起来。这不仅改善了可以显示安全性的参数范围,而且还允许我们证明以前没有结果的存储设备的安全性。第二,我们的结果对研究强逆量子容量具有重要意义。在这里,我们表明,任何编码方案,发送量子信息通过量子信道的速率大于信道的纠缠成本具有指数小的保真度。
2015-11-02 quant-ph