Noise and disturbance in quantum mechanics
分析了测量中噪声和干扰的几种度量方法的实际意义，指出了它们的局限性。最小噪声和最小干扰的情况下的特点。
2003-11-30 quant-ph
The operational reality of quantum nonlocality
通过对与$B$纠缠的系统$A$的测量而对系统$B$的量子态的远程测量扰动是否构成真实扰动--即，一个客观的改变--在操作意义上的$B$？采用信息理论的标准，仅出于操作上的考虑，我们认为，有问题的干扰是真实的可操纵相关性的一个子集。这个结果突出了量子无信号和相对论信号局域性之间的区别。它进一步提出了一个自然的原因，为什么凸运算理论应该是非信号：即，以确保减少系统和那些单一的系统的属性之间的一致性。
2022-07-30 quant-ph
Continuous-variable phase-estimation with unitary and random linear disturbance
我们解决的问题，连续变量的量子相位估计的线性扰动的存在下，在哈密顿水平上，通过高斯探测态。特别是我们讨论酉和随机扰动，通过考虑参数的特点是不需要的线性项存在于固定的（酉扰动）或随机给定的概率分布（随机扰动）的哈密顿量。我们导出了固定能量下的最佳输入高斯态，使量子费舍尔信息在压缩角和压缩能量分数上最大化，并讨论了量子费舍尔信息随输出光子数$n_{out}$的变化.我们观察到，在幺正扰动的情况下，最优态是压缩真空态，且二次标度守恒。对于随机扰动，我们观察到最佳压缩分数可能不等于1，并且，对于任何非零值的噪声参数，量子费舍尔信息与平均光子数成线性比例。最后，我们讨论了零差测量的性能，比较了可实现的精度与量子Cramér-Rao界所带来的极限。
2014-07-27 quant-ph
Quantum Disturbance without State Change: Soundness and Locality of Disturbance Measures
人们通常认为，量子系统在没有状态变化的情况下不会受到干扰。在最近的一场争论中，这一假设被用来声称基于算子的扰动测度，一种广泛使用的扰动测度，具有非物理性质。在这里，我们表明，量子系统可能会引起一个操作上可检测的干扰，而没有状态的变化，以反驳索赔。此外，我们建立的可靠性，制定为健全性和局部性，运营商为基础的干扰措施，其中，我们表明，量化的干扰上的观察，表现在类时相关性，即使在其概率分布不改变的情况下。
2022-08-09 quant-ph
Measurement-induced disturbances and nonclassical correlations of Gaussian states
利用测量诱导扰动（MID）及其改进形式（AMID）研究了连续变量系统双模高斯态中超越纠缠的量子关联。与最近的研究类似的高斯量子不和谐，我们定义了一个高斯AMID约束的优化，所有的双本地高斯正算子值的测量。我们明确地解决了相关的家庭的状态，包括压缩热态的优化。值得注意的是，我们发现，有一个有限的子集的双模高斯状态，包括纯态，其中非高斯测量，如光子计数是全球最佳的AMID和实现严格较小的状态干扰相比，最好的高斯测量。然而，对于大多数的双模高斯态的未优化的MID提供了一个松散的高估的量子相关的实际内容，证明了其与高斯不和谐的比较。这个特征与两个量子比特的情况显示出很强的相似性。在固定的高斯不和谐的高斯AMID的上限和下限。我们进一步比较了高斯AMID和高斯形成纠缠，并根据高斯AMID、高斯不和谐和高斯形成纠缠对双模态族进行了分类。我们的研究结果进一步证实了一般高斯态的真正量子性质，但它们揭示了非高斯测量对于高斯态中经典和非经典相关的优化提取和潜在利用可以发挥至关重要的作用。
2011-03-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Optimal quantum measurements for additive information and disturbance measures
本文从乘性保真度出发，通过对数定义加性信息与扰动度量，并证明加性会改变相对信息量仅引入最小扰动的最优量子测量，进而给出具有权衡关系的最优测量。
2025-07-04 quant-ph
Allowed region and optimal measurement for information versus disturbance in quantum measurements
我们提出了图的信息与干扰的一般量子测量完全未知的状态。每一条信息和干扰通过两个度量来量化：（i）信息的香农熵和估计保真度以及（ii）干扰的操作保真度和物理可逆性。这些措施是计算一个单一的结果，并绘制在四种类型的信息-干扰平面，以显示其允许的区域。此外，我们讨论了这些指标的图形平均在所有可能的结果和最佳的测量时，饱和的上界的信息为一个给定的干扰。这些结果大大拓宽了量子测量中信息和扰动之间权衡的视角。
2017-05-04 quant-ph
Experimental test of error-disturbance uncertainty relation with continuous variables
测不准关系是量子力学的基本原理之一，在量子信息科学中起着重要的作用。我们实验测试的误差扰动不确定性关系（EDR）与连续变量的高斯状态。利用外差测量系统同时测量了光模的振幅求积和相位求积这两个共轭连续变量观测量。实验验证了相干态、压缩态和热态的连续变量EDR。我们的实验结果表明，海森堡的EDR连续变量是违反，但小泽和Branciard的EDR连续变量是有效的。
2019-05-23 quant-ph
Comment on "Noise and Disturbance in Quantum Measurements: An Information-Theoretic Approach"
本文对F. Buscemi，M.J.W.霍尔，M.小泽和M. M. Wilde [PRL 112，050401，2014，arXiv：1310.6603]，我们指出了我们最近的工作[PRL 111，160405，2013，arXiv：1306.1565]中引入的错误和干扰措施的错误表述，因为“纯粹是形式上的，没有操作对应物”。我们还表现出紧张局势的作者的消息，在他们的主要成果是一个错误的干扰关系的状态独立的措施，但其重要性被宣布为仅限于离散变量。与此相反，我们指出，这种关系所发挥的独立作用，无论是国家依赖或国家独立的措施的错误和干扰。
2014-03-03 quant-ph
A Universal Formulation of Uncertainty Relation for Error-Disturbance and Local Representability of Quantum Observables
量子不确定性的一个普遍的公式，关于量子不确定性，量子测量，其不可避免的观察者的影响，提出了额外的重点是在一个给定的状态量子可观的表示。该框架的操作有形性确保了所产生的一般关系接受自然的操作解释和表征，从而可能最重要的是，它们的实验可验证性。鉴于普遍制定，海森堡的原始哲学的不确定原理，最典型的例子，在他著名的伽玛射线显微镜Gedanken实验，是重新审视;它是重新制定和重申，作为一个完善的不去定理，虽然可能在一个较弱的形式比原来的意图。这些关系本质上是其特殊情况的推论，包含了几个已知的关系，包括最著名的标准Kennard-Robertson关系、联合测量的Arthurs-Kelly-Goodman关系以及误差和误差干扰的Ozawa和Watanabe-Sagawa-Ueda关系。
2022-04-26 quant-ph
Noise and disturbance in quantum measurements: an information-theoretic approach
我们介绍了量子测量中的噪声和干扰的信息论定义，并证明了这些量在任何可能的设置中必须满足的与状态无关的噪声-干扰权衡关系。与以前的方法相反，我们定义的信息理论量在结果的重新标记下是不变的，并且允许使用量子或经典操作来“校正”干扰的可能性。我们还展示了我们的界限如何暗示均方差的强权衡关系。
2014-01-17 quant-ph
Optimal State Preparation for Impulse Estimation in Gaussian Quantum Systems
TU Wien（维也纳工业大学）；AIT Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究院）
本文提出基于最优控制的方法，通过利用非平衡态提高连续监测线性经典和量子系统中脉冲扰动的估计精度，通过时间依赖的系统参数优化减少估计不确定性。
2026-05-12 cs.SY eess.SY quant-ph
Uncertainty relations: An operational approach to the error-disturbance tradeoff
在量子不确定关系中出现的误差和扰动的概念经常被量化为物理量与其理想值的差异。然而，这些真实值和理想值并不是同时测量的结果，根据量子理论，比较未测量的可观测值并不一定有意义。为了克服这些概念上的困难，我们采取了不同的方法，并以操作的方式定义误差和干扰。特别是，我们制定的概率，可以成功地区分实际测量设备从相关的假设理想的任何实验测试。这个定义本身并不依赖于量子理论的形式主义，避免了通常定义的许多概念上的困难。然后，我们推导出新的海森堡型不确定性关系的联合可测性和误差干扰权衡任意可观的有限维系统，以及位置和动量的情况下。我们的关系可以直接应用于信息处理设置，例如，推断设备，可以忠实地传输信息的一个观察不泄漏任何信息共轭观察到的环境。我们还表明，恩格勒的波粒二象性关系[PRL 77，2154（1996）]可以被看作是一个错误的扰动不确定性关系。
2017-07-24 math-ph math.MP quant-ph
Measurement disturbance and conservation laws in quantum mechanics
本文在守恒定律约束下用一般操作框架分析测量误差与扰动，给出定量界并推广 WAY 定理，还通过测量信道不动点集揭示新的结构条件。
2023-05-25 quant-ph
Minimal operational theories: classical theories with quantum features
本文提出最小强因果操作概率理论，通过限制操作集，证明其满足量子禁则定理，并构造出具有量子特征的经典玩具理论，表明部分量子性质并非非经典性独有，还揭示了相关理论性质的独立性。
2025-02-13 quant-ph
Improving information/disturbance and estimation/distortion trade-offs with non universal protocols
详细分析了一种基于线性光学元件、前馈环路和零差检波的条件测量方案。该方案可用于实现两个不同的任务。一方面，它允许提取的信息与最小的干扰有关的一组相干态。另一方面，它代表了湮灭算符的非破坏性测量方案，即Q函数的间接测量。我们调查的信息/干扰权衡状态推断，并引入估计/失真权衡评估的Q函数的估计。对于从高斯集合中选择的相干态，我们评估了信息/干扰和估计/失真的权衡，并发现非通用协议可以进行优化，以实现比通用协议更好的性能。对于Fock数状态，我们证明了通用协议不存在，并评估热分布的估计/失真权衡。
2007-07-04 quant-ph
Disturbance in weak measurements and the difference between quantum and classical weak values
测量引起的扰动在弱测量中的作用对于弱值的解释至关重要。不受控制的干扰会干扰后选择过程，使弱值依赖于测量过程的细节。在这里，我们发展了经典力学和量子力学的广义弱测量的概念。这两种情况看起来非常相似，但我们指出一些重要的区别。先验地，在弱测量的背景下，不清楚什么是正确的扰动概念。我们考虑了三种不同的概念，得到了三个不同的结果：（1）对于“强”扰动定义，我们发现弱测量是扰动的。(2)对于一个较弱的定义，我们发现，一般类的弱测量是无扰动的，但得到的弱值依赖于测量过程。(3)最后，相对于操作定义的“干扰度”，我们发现，AAV弱测量是最不干扰，但干扰总是非零的。
2015-06-16 quant-ph
Informatic error-disturbance relation in the qubit case
在1927年，海森伯以启发性的方式揭示了测量误差和对另一个互补可观测量的干扰之间的权衡。在量子理论中，大多数的不确定度关系都是用来揭示测量过程中不可避免的不确定度的大小。本文从信息论的角度研究了误差-扰动关系。我们问的是在两次连续测量中可以获得多少信息，而不是多少不确定性。为了实现最佳的信息增益，我们认为，该策略的“智能”前设备是克隆未知状态，后一个是执行交换操作。我们提出了粗粒度随机存取码，其中信息因果关系作为一个物理原理可以用来推导信息增益的上限。最后，我们推测了用粗粒度方法测量量子物体的位置和动量的信息增益。
2014-10-28 quant-ph
Quantumness of noisy quantum walks: a comparison between measurement-induced disturbance and quantum discord
本文从比较量子性的角度研究了噪声量子游走，量子性是由两种常用的测量方法：测量引起的扰动（MID）和量子不和谐（QD）定义的。虽然前者有一个可操作的定义，但与后者不同，它也倾向于高估非经典性，因为缺乏对局部测量的优化。应用到量子行走，我们发现，MID，而作为一个松散的上限QD，仍然倾向于正确地反映后者的行为的趋势。然而，也有制度，其行为是不指示的非经典性：特别是，我们发现一个实例，MID增加与应用的噪声，我们预计减少量子。
2011-06-30 quant-ph
Resource theory of non-Gaussian operations
非高斯态和非高斯操作对于各种连续变量量子信息处理任务至关重要。为了定量地理解状态之外的非高斯性，我们建立了非高斯操作的资源理论。在我们的框架中，我们认为高斯操作为自由操作，非高斯操作为资源。我们定义了纠缠辅助的非高斯生成功率，并证明了它是一个单调的，在自由超运算的集合下是不增加的，即，级联和张量与高斯通道。对于条件酉映射，这个单调性可以解析计算。作为例子，我们证明了理想光子数减和光子数加的非高斯性等于单光子Fock态的非高斯性。基于我们的非高斯单调性，我们将非高斯运算分为两类：（1）有限非高斯类，例如，光子数减法、光子数加法和所有可高斯化的非高斯通道;以及（2）发散非高斯类，例如，二进制相移通道和克尔非线性。这种分类也意味着并非所有非高斯信道都是完全高斯可分解的。我们的资源理论能够对非高斯操作进行定量表征和第一次分类，为全面理解非高斯性铺平了道路。
2018-04-26 quant-ph
A Universal Formulation of Uncertainty Relation for Error and Disturbance
提出一种适用于任意量子测量及其观测效应的普适不确定性关系，它违反传统位置-动量测量的朴素下界但符合海森堡原意，且统一了误差-扰动与标准Kennard-Robertson关系。
2023-10-18 quant-ph
Full-state information-disturbance tradeoff for direction estimation with antiparallel spin-coherent pairs
CNR-Istituto di Fotonica e Nanotecnologie（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）；Università degli Studi di Pavia（帕维亚大学）
通过旋转协方差和Choi问题，推导了反平行自旋1/2系统的最优信息-干扰权衡，发现最优操作是标量-矢量相干协变滤波器，其干扰小于平行自旋基准和反平行测量-重制备策略，并推广到任意自旋j的反平行自旋相干态。
2026-08-25 quant-ph
The characterization of Gaussian operations and Distillation of Gaussian States
我们描述了将高斯态转换为高斯态的所有物理操作的类。我们表明，这一类符合所有的操作，可以进行高斯状态，使用线性光学元件和零差测量。对于二分系统，我们的特点，可以通过本地操作和经典的通信，以及那些可以实现使用正部分转置保持映射的过程。作为一个应用，我们表明，高斯态不能通过局部高斯运算和经典通信。我们还定义和表征积极的（但不是完全积极的）高斯映射。
2002-10-15 quant-ph
Key distillation from Gaussian states by Gaussian operations
研究了高斯操作下高斯态的保密性质。虽然这样的操作是无用的量子蒸馏，我们证明了它是可能的，以充分纠缠高斯态与非正的部分转置，以防止任何攻击的秘密密钥安全。此外，所有这些国家允许关键蒸馏时，夏娃被假定为执行有限大小的一致性攻击之前的和解过程。
2004-05-20 quant-ph
Gaussian local unitary equivalence of $n$-mode Gaussian states and Gaussian transformations by local operations with classical communication
本文给出了任意多模（纯态或混合态）高斯态在高斯局域幺正操作下等价的充要条件。为此，我们引入了高斯态的标准形式，它具有以下性质：（i）每个状态都可以通过高斯局部酉变换为标准形式;（ii）它是唯一的;（iii）它可以很容易地计算。因此，两个态在高斯局域幺正下是等价的，当且仅当它们的标准形式一致。我们明确地导出了两模和三模高斯纯态的标准形式。然后，我们调查这些类之间的转换高斯本地操作的经典通信的辅助。对于三模纯态，我们确定了一个全局属性，不能创建，但只能销毁本地操作。这意味着高纠缠的对称三模高斯态族不足以通过局域高斯操作产生所有的三模高斯态。
2014-01-30 quant-ph
Interconversion of pure Gaussian states using non-Gaussian operations
我们分析的条件下，本地操作和经典通信使纠缠变换内的一组二分纯高斯态。在[Quant.]中找到了一组充分必要条件。Inf.Comp.3，211（2003）]用于限制于高斯局部操作和经典通信的这种状态之间的相互转换。在这里，我们利用优控制理论，以获得更一般的（充分的）条件，超越高斯局部操作的二分纯高斯态之间的相互转换。虽然我们的技术适用于每一方的任意数量的模式，但它使我们能够展示出令人惊讶的2 x 2高斯状态的简单示例，这些状态必须需要非高斯局部操作才能相互转换。
2014-09-29 quant-ph
Conversion of Gaussian states under incoherent Gaussian operations
相干源理论需要研究的是相干态的操作价值和效率问题，广义上可以表述为：在非相干操作下，一个相干态何时可以转换为另一个相干态。我们完全回答了这个问题的单模连续变量系统的特征转换相干高斯态下的非相干高斯操作的第一和第二时刻。建立了相干高斯态纯化的不通过定理。进一步讨论了双模连续变量系统的非相干高斯变换的结构，并将其应用于具有标准二阶矩的纯高斯态的相干变换。标准二阶矩是所有二阶矩在局部线性酉Bogoliubov运算下的图像。作为具体应用，我们得到了高斯系统的一些特性：（1）不存在一个能产生所有相干高斯态的最大相干高斯态;（2）纯高斯态之间的转换是可逆的;（3）输入纯态的相干性与输出纯态的相干性相等。
2022-01-26 quant-ph
Quantum Distribution of Gaussian Keys with Squeezed States
提出了一种基于一对正则共轭量子变量的连续密钥分发方案。它允许两个远程方共享一个秘密的高斯密钥，通过将其编码成单模电磁场的两个正交分量之一。针对基于最优连续克隆机的个体攻击，研究了量子密码信息与干扰的折衷。它表明，窃听者获得的信息，然后简单地等于接收器丢失的信息。
2000-08-11 quant-ph
Local Gaussian operations can enhance continuous-variable entanglement distillation
纠缠蒸馏是长距离量子通信中的一个基本组成部分。虽然已知局部高斯操作本身对于提取高斯纠缠态是无用的，但是局部高斯操作仍然可以帮助改进非高斯纠缠提取方案。在这里，我们表明，通过应用本地压缩操作，既可以提高现有的蒸馏协议的性能和效率。我们推导出最佳的增强，通过本地高斯幺正，这可以得到即使在最自然的情况下，高斯混合纠缠态的分布后，通过一个有损耗的光纤通信信道共享。
2011-03-23 quant-ph
Probabilistic reversing operation with fidelity and purity gain for macroscopic quantum superposition
结果表明，宏观量子叠加态上的一大类弱扰动可以通过对系统的概率反转操作来消除。我们说明了这一点的自旋系统进行伊辛型与环境的相互作用，并表明，无论是保真度的原始状态和纯度的修正状态，可以同时增加的反转操作。一个可能的实验方案来实现我们的计划进行了讨论。
2007-04-07 quant-ph
Discrimination of the binary coherent signal: Gaussian-operation limit and simple non-Gaussian near-optimal receivers
讨论了高斯运算和经典通信在量子态鉴别问题中的局限性。我们发现，最佳的高斯策略的二进制相移键控（BPSK）相干信号的歧视是一个简单的零差检测。我们还提出了实际的接近最佳的量子接收器，在信号功率的所有领域击败BPSK零差限制。我们的方案是简单的，不需要实时的电反馈。
2008-08-14 quant-ph
Gaussian and Non-Gaussian operations on non-Gaussian state: engineering non-Gaussianity
多光子减法应用于位移的相位平均相干态，这是一个非高斯的经典状态，产生的条件态的非平凡（正）的Glauber-Sudarshan $P$ -表示。我们从理论和实验上证明，尽管它的简单性，这类条件状态不能完全由光子数的直接检测的特点。特别地，状态的非高斯性是必须通过相敏测量来评估的特性。我们还表明，条件态的非高斯性可以通过选择合适的条件值和相位平均态的组成来操纵。
2013-11-28 quant-ph
Operational Gaussian Schmidt-Number Witnesses
研究了二分系统的广义Gaussian Schmidt数见证算子。它表明，这类的任何成员是可约化的凸组合的两种类型的高斯算子使用本地操作和经典的通信。这就产生了一种简单的操作方法，它完全基于量子态的可测协方差矩阵。我们的方法弥补了纠缠量化的理论和实验之间的差距。特别是，我们证明了施密特数的压缩热和相位随机压缩真空态的下界，高斯和非高斯量子态的例子，分别。
2013-12-28 quant-ph
Error and Disturbance as Irreversibility with Applications: Unified Definition, Wigner--Araki--Yanase Theorem and Out-of-Time-Order Correlator
Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University（北海道大学信息理工学院）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；Department of Informatics, Faculty of Information Science and Electrical Engineering, Kyushu University（九州大学信息电气工程学院信息系）；JST, FOREST（日本科学技术振兴机构，FOREST计划）
本文提出利用不可逆性定义误差与扰动的框架，通过量子梳结构将测量不可逆性转化为辅助量子比特系统的不可逆性，并揭示不可逆性与非时间序相关子符之间的操作联系。
2026-03-17 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Non-Gaussianity From An Indefinite Causal Order of Gaussian Operations
量子非高斯态在量子信息处理中被认为是一种有用的资源，从量子精密测量和量子传感到量子通信和量子密钥分发。另一个越来越受到关注的有用工具是新构建的量子开关。它在量子信息中的许多任务中的应用已被证明优于量子通信和量子测温中的许多现有方案。在这篇文章中，我们稍后将解决这个问题，这对于从高斯操作中设计高度非高斯状态非常有用，高斯操作的顺序由控制量子位的自由度控制。与文献中现有的协议相比，高斯状态集和高斯操作集的非凸性保证了在控制量子比特上确定性地进行后选择之后非高斯性的出现。由此产生的状态的非经典性进行了相应的讨论。
2021-08-30 quant-ph
Gaussian Operations and Privacy
我们认为高斯状态和操作提供的可能性，两个诚实的当事人，爱丽丝和鲍勃，以获得隐私对第三方窃听，夏娃。我们首先扩展了M. Navascues等人，物理修订信函94，010502（2005）。然后，我们证明了该协议的广义版本不允许从束缚纠缠高斯态中提取密钥。
2005-02-01 quant-ph
Advantage of probabilistic non-Gaussian operations in the distillation of single mode squeezed vacuum state
本文研究了使用光子减除、光子增加和光子催化三种概率非高斯操作对单模压缩真空态进行压缩蒸馏，推导了Wigner特征函数，发现PS和PC操作可有效蒸馏压缩而PA不能，并确定了最佳参数。
2023-12-06 quant-ph
Multi-mode CV-QKD with Non-Gaussian Operations
近年来，非高斯操作由于其能够提高某些CV-QKD协议的密钥速率而得到了广泛的研究。然而，大多数以前的研究，这样的协议是在一个单一的模式设置，即使在现实中的任何量子态包含在频率空间的多模分量。在这项工作中，我们研究了非高斯操作在多模CV-QKD系统中的使用。我们的主要发现是，与单模CV-QKD系统相反，在通用多模CV-QKD系统中，可以使用非高斯运算来增加优化的密钥速率。更具体地说，我们发现，在30 dB量级的损耗下，这代表了160 km量级的距离和CV-QKD的有效最大距离，多模非高斯操作的密钥速率可以比单模操作高出几个数量级。我们的研究结果是重要的现实世界的CV-QKD系统，特别是那些依赖于量子纠错-一个过程，需要非高斯效应。
2019-11-23 quant-ph
Configuration design of multimode Gaussian operations on continuous-variable quad-rail lattice cluster states
针对连续变量四轨晶格簇态多模操作实现方案缺失的问题，提出分束器网络操作及多模高斯幺正操作的构型设计，为基于该簇态的通用量子计算提供基础支撑。
2025-06-12 quant-ph
Integrated Ring-based Quantum Key Distribution with Weak Measurement Enhanced Fiber-Optic Sensing Disturbance Magnitude and Location
本文提出一种集成量子密钥分发与弱测量增强光纤传感的系统，实现通信中断时的自动感知与扰动定位，提升量子网络的自诊断与鲁棒性。
2025-12-22 quant-ph
Trade-off between Information Gain and Disturbance in Local Discrimination of Entangled Quantum States
本文建立了局域态判别中信息增益与扰动的权衡关系，指出纠缠度越高局域判别越难，并提出基于稳定子形式的自适应非破坏性策略以降低预共享纠缠代价，同时应用于鲁棒的纠缠认证协议。
2025-03-28 quant-ph
Effective squeezing enhancement via measurement-induced non-Gaussian operation and its application to dense coding scheme
利用分束器和开关型光子探测器研究了单模和双模\textit{Gaussian}压缩真空态的测量诱导非高斯操作，一般在条件过程中得到\textit{mixed non-Gaussian}态.通过对双模压缩真空态的非高斯操作，可以增强纠缠。结果表明，在实际的压缩参数范围内，条件输出仍然接近高斯态，但它们的量子涨落和关联的二阶方差分别被有效地抑制和增强.为了研究这些态，特别是纠缠态的操作意义，我们还从互信息的角度对量子密集编码方案进行了评价，并证明了非高斯纠缠态比原来的双模压缩态具有更大的优势.
2005-05-18 quant-ph
Fidelity balance in quantum operations
我推导出一个紧界之间的质量估计一个$d$级系统的单个副本的状态，并在此过程中的初始状态的程度被改变。这一结果提供了一个完整的分析描述的信息增益和量子态扰动表示的平均结晶度的量子力学之间的权衡。本文还讨论了这种束缚对利用非最大纠缠态的量子隐形传态的影响。
2000-05-03 quant-ph
Performance optimization of continuous variable quantum teleportation with generalized photon-varying non-Gaussian operations
本研究构建多模态光子可变非高斯操作框架，提出适用于任意隐形传态输入态的性能指标，经评估发现近似特定形式的操作组合对量子隐形传态性能提升效果最佳，为相关实际应用提供参考。
2024-02-05 quant-ph
Universal interference-based construction of Gaussian operations in hybrid quantum systems
分束器操作是处理以玻色子模式编码的量子信息的不可或缺的资源。然而，在混合量子系统中，由于各种实验缺陷，在两个不同的玻色子模式之间实现可靠的分束器可能具有挑战性。在没有分束器的情况下，实现玻色子模式之间的任意高斯运算可能变得非常重要甚至不可行。在这项工作中，我们开发了新的基于干涉的协议工程高斯操作在多模混合玻色子系统，而不需要分束器。具体来说，对于一个给定的通用多模高斯幺正耦合器，我们证明了一个通用的方案，用于构建所需的玻色子模式的子集上的高斯操作，只需要多次使用给定的耦合器与单模高斯幺正交织。我们的研究结果提供了有效的建设操作至关重要的量子信息科学，并来自玻色子系统的基本物理性质。因此，除了某些边缘情况外，所提出的方案广泛适用于现有的平台和车钩。我们引入了一个系统的方法来识别和治疗这些边缘的情况下，利用一种新的固有不变的结构与我们的干扰为基础的建设。
2021-12-15 quant-ph
Gaussian time-translation covariant operations: structure, implementation, and thermodynamics
Shandong University（山东大学）；Ulm University（乌尔姆大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究时间平移下高斯量子操作（高斯协变操作），通过严格分类弥合连续变量系统表征差距，指出离散变量协变操作关键结果在高斯光学设置不成立，提供相关工具包并揭示多约束场景丰富结构。
2026-07-10 quant-ph
Time-domain programmable beam-splitter operations for an optical phase-sensitive non-Gaussian state
本文提出一种基于环路的光学处理器，实现对相位敏感非高斯态的时域可编程分束器操作，并验证其高质量存储能力，为大规模通用量子信息处理奠定基础。
2024-08-11 quant-ph
Transforming quantum operations: quantum supermaps
我们引入了量子超映射的概念，描述了将输入量子操作映射到输出量子操作的最一般的变换。由于量子操作包括特殊情况的量子态、效应和测量，量子超映射描述了基本量子对象（量子系统以及量子设备）之间所有可能的变换。在给出超映射的公理化定义后，我们证明了一个实现定理，表明任何超映射都可以物理实现为一个简单的量子线路。应用量子编程，克隆，歧视，估计，信息干扰权衡，和层析成像的通道。
2008-10-22 quant-ph
The effectiveness of quantum operations for eavesdropping on sealed messages
描述了一种量子协议，它使用户能够发送密封的消息，并允许检测主动窃听者。我们研究一类窃听策略，那些利用量子操作，我们确定的信息增益与这些策略所造成的干扰。我们证明了这种权衡与一个例子，我们比较这个协议的量子密钥分发，量子直接通信，量子密封协议。
2007-04-04 quant-ph
Lower semicontinuity of the relative entropy disturbance and its corollaries
研究证明量子操作下相对熵减少量的下半连续性，并由此推出不连续跳变不增及联合凸性模下半连续等推论。
2023-02-09 cs.IT math-ph math.IT
Entanglement distillation for continuous-variables under a thermal environment: Effectiveness of a non-Gaussian operation
我们研究了在热噪声作用下，利用相干叠加操作$t\hat{a}+r\hat{a}^\dagger$提取纠缠的问题。特别是，我们比较了两种不同策略的性能，即，非高斯运算$t\hat{a}+r\hat{a}^\dagger$在噪声高斯信道之前或之后应用。这与高斯或非高斯纠缠在噪声信道下是否更鲁棒的基本问题密切相关，也为长距离量子通信中纠缠分发的实际实现提供了有用的见解。我们具体研究了两个纠缠特性，对数负性作为衡量纠缠和隐形传态保真度作为纠缠的有用性，为每个蒸馏状态。我们发现，非高斯操作后（前）的热噪声变得更有效的低（高）温度制度。
2013-03-31 quant-ph
On the impossibility of distilling Gaussian states with Gaussian operations
我们表明，没有蒸馏协议的高斯量子态存在依赖于（i）任意的本地幺正操作，保持状态的高斯特性和（ii）零差检测与经典的通信和后处理通过本地高斯幺正操作的两个对称相同的准备副本。这与有限维情况相反，在有限维情况下，纠缠可以在迭代协议中一次使用两个副本来提取。将概述高斯态在大距离上的分布的后果。我们还评论的一般性的方法和素描的最一般形式的高斯本地操作与经典的通信在一个二分设置。
2002-09-29 quant-ph
Limit of Gaussian operations and measurements for Gaussian state discrimination, and its application to state comparison
在允许任意全局高斯操作和一般高斯测量的情况下，确定了从一类多模高斯态及其混合态中鉴别和比较量子态的最佳方法.我们考虑所谓的常数- $\hat{p}$位移态，它包括沿公共轴任意位移的多模相干态的混合。我们首先表明，没有全局或局部高斯变换或广义高斯测量可以导致一个更好的歧视方法比简单的零差测量分别适用于每个模式和经典的后处理的结果。这一结果适用于二进制状态比较问题。我们表明，零差测量，分别对每个模式进行，是最好的高斯测量二进制状态比较。我们进一步比较的性能的最佳高斯策略的二进制相干态的比较与这些非高斯策略使用光子探测。
2020-08-31 quant-ph
Quantum hypothesis testing for quantum Gaussian states: Quantum analogues of chi-square, t and F tests
我们对待量子对应的测试问题，其最佳测试卡方，t和F测试。这些量子对应物被表述为关于量子高斯态族的量子假设检验问题，并且包含具有群对称性的扰动参数。量子Hunt-Stein定理去除了一部分扰动参数，但其他类型的困难仍然存在。为了消除它们，结合量子Hunt-Stein定理和其他归约方法，建立了一个通用的归约定理，将一个复杂的量子假设检验问题归约为一个基本的量子假设检验问题.使用这些方法，我们推导出卡方，t和F检验的量子对应物作为各自设置中的最佳测试。
2011-10-28 math.ST quant-ph stat.TH
