Entangling measurements for multiparameter estimation with two qubits
仔细剪裁探测器的量子态提供了以前所未有的精度研究物质的能力。然而，与样品的相互作用很少被单个参数完全包含，并且探针中包含的信息需要在多个参数上进行划分。然后存在实际的界限，最终的联合估计精度集的不可用的一个单一的最佳测量的所有参数。在这里，我们讨论如何修改这些考虑为两个级别的量子探针-量子比特-通过使用两个副本和纠缠测量。我们发现，相位和相位扩散的联合估计受益于这样的集体测量，而对于多个相位，没有增强可以观察到。我们证明了这一点，在一个原则的光子学设置。
2017-04-11 quant-ph
Conclusive Entangling Probe
设计了一种攻击量子密钥分发的BB84（Bennett-Schmidard 1984）协议的最优纠缠探针，并在各种诱导错误率下使探针获得最大信息量.探测光子偏振态在合法发射器和接收器之间的途中与信号状态最佳纠缠。尽管探测器的标准冯-诺依曼投影测量产生关于预隐私放大密钥的最大信息，但是如果替代地利用某个正算子值测量来执行探测器测量，则测量结果至少在某些时间对于整个范围的不确定速率是决定性的。
2005-09-13 quant-ph
A theory addressing the quantum measurement problem: collapse occurs when the entangling speed reaches a threshold
为了解决量子测量问题，我们提出了一个客观坍缩理论，其中波函数和坍缩过程都被认为是本体论上的客观的。纠缠速度阈值理论认为，当系统的纠缠速度达到阈值时，系统发生坍缩，并确定坍缩基，以消除纠缠速度，使其增长率最小。使用这个理论，我们提供了答案的问题，在哪里和何时发生的崩溃，如何确定的崩溃基础，什么系统（换句话说，实际的张量积结构是什么），以及什么决定了可观的。我们还解释了确定性的经典动力学如何从不确定性的量子坍缩中出现，解释了量子到经典的转变。此外，我们表明，理论保证能量守恒的高精度。我们将该理论应用于一个宏观的飞行物体，如在空气中的子弹，并得出一个令人满意的崩溃基础，是高度本地化的位置和动量，与我们的日常观察一致。最后，我们提出了一个实验，可以验证的理论。
2016-06-08 quant-ph
Characterization of entangling properties of quantum measurement via two-mode quantum detector tomography using coherent state probes
纠缠测量是量子技术中的重要工具。我们提出了一种新的纠缠测量多模检测，估计的纠缠量，可以在测量中创建。为了说明所提出的措施，我们进行量子断层扫描的双模探测器，这是由两个超导纳米线单光子探测器。我们的方法利用相干态作为探测态，它可以很容易地制备与准确。我们的工作表明，一个可分离的状态，如一个相干态是足以描述一个潜在的纠缠探测器。我们调查的纠缠能力的检测器在各种设置。我们提出的测量验证了探测器在一定条件下进行纠缠测量，揭示了探测器纠缠特性的本质。由于探测器的精确表征对于量子信息技术中的应用是必不可少的，因此探测器特性的实验重建以及所提出的测量将是未来量子信息处理的关键特征。
2019-12-09 quant-ph
Entangling and squeezing atoms by weak measurement
提出了一种弱测量方法来测量原子的纠缠和压缩。我们证明了即使光与原子之间的耦合强度很小，也可以实现常规的基于测量的压缩所不能达到的大压缩。后选择通过弱非共振量子非破坏相互作用（QND）与自旋相互作用的光子，使其处于与初态近似正交的状态，可以增强基本自旋之间的纠缠，从而增强自旋压缩.压缩过程是概率的，但产生的状态是无条件确定的。进一步控制后选择参数和检测过程，可以将类量子阱自旋压缩转变为单轴扭曲甚至双轴扭曲的自旋压缩。
2018-12-30 quant-ph
Beating three-parameter precision trade-offs with entangling collective measurements
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过纠缠集体测量提升量子比特布洛赫向量组件的测量精度，实验结果超越传统单个测量方案，验证了集体测量在三参数设置中超越量子基本限制的可行性。
2026-04-10 quant-ph
Experimental measurement of nonlinear entanglement witness by hyper-entangling two-qubit states
我们证明，非线性纠缠证人可以特别有用的纠缠检测超纠缠或多级状态。我们在线性光学的平台上，利用两个光子的超纠缠态，对这一想法进行了实验验证。人们可以直接在一个超纠缠态的单个副本上测量见证，而不是同时测量多个双光子纠缠态的副本。我们的研究结果表明，超纠缠可以用于快速纠缠检测，它提供了一个实用的实验平台，与非线性纠缠证人。
2018-05-29 quant-ph
Entangling power of multipartite unitary gates
我们研究了多体幺正门在单纠缠度量下的纠缠特性。特别强调三方的情况下，我们推导出一个$n$ -partite门的纠缠功率作为门的显式函数的解析表达式，链接门的纠缠功率作用于$n$ -partite希尔伯特空间的尺寸$d_1 \ldots d_n$到纯态的纠缠尺寸$(d_1 \ldots d_n)^2$希尔伯特空间。此外，我们估计其平均值的酉和正交群，分析的最大纠缠功率，并将其与$2n$缔约方的系统的绝对最大纠缠（AME）状态。最后，我们提供了一个详细的分析三量子比特酉门和正交门的纠缠特性。
2020-01-18 quant-ph
A note on the entangling properties of the C-SIGN and related quantum gates
我们证明了$n$ -量子比特C-SIGN或相关量子门$G$的任何基本应用都会使其量子比特处处纠缠，只要它们一开始就不是处处纠缠。"基本“的意思是，当应用于相同的输入状态时，$G$不等价于一个相似的较小元数的门（或恒等式）。所谓“处处纠缠”，我们的意思是状态对于量子比特的任何二分都是不可分的。
2019-10-02 quant-ph
Global entangling properties of the coupled kicked tops
我们研究了耦合踢陀螺系统的全局纠缠特性，检验了量子混沌系统中有关纠缠的各种假设和预测。为了分析平均的初始纠缠产生率和平均的渐近纠缠，我们演化了不同的初始纠缠态系综。考虑了两种具有自然几率分布的系综：独立自旋相干态的乘积态和任意态的乘积态。看来，这些合奏的选择在显着不同的平均纠缠行为的结果。我们还研究了演化算符的平均渐近纠缠与本征向量的平均纠缠之间的关系。导出了用本征矢量纠缠表示的平均渐近纠缠的下界。
2008-07-01 quant-ph
Measurement-Based Long-Range Entangling Gates in Constant Depth
本文提出利用中间测量和前馈操作，在仅需一维线拓扑的条件下，将量子扇出和长程CNOT门等线性深度子程序压缩至恒定深度，并在真实量子硬件上验证了其显著优于传统幺正实现。
2024-08-06 quant-ph
Performance Analysis for Brandt's Conclusive Entangling Probe
Fuchs-Peres-Brandt（FPB）探测器通过单个受控非门实现了对Bennett-Schmidard 1984量子密钥分发的最强大的个人攻击，其中Alice的传输量子位成为控制量子位输入，Bob的接收量子位是控制量子位输出，Eve提供目标量子位输入并测量目标量子位输出。FPB探测器使用最小错误概率投影测量来区分目标量子位输出状态，当正确接收到该位时，这些状态与Bob的筛选位值完全相关。本文分析了最近提出的FPB攻击的修改，其中Eve的投影测量被替换为选择的概率算子值测量，以明确区分相同的两个目标量子比特输出状态。
2005-10-03 quant-ph
Approaching optimal entangling collective measurements on quantum computing platforms
本文在超导、囚禁离子和光子平台上实验实现用于同时估计两个不对易量子比特旋转的最优单副本与两副本纠缠集体测量，展示了强退相干下仍保持增益的量子增强传感。
2023-07-12 quant-ph
Projecting onto any two-photon polarization state using linear optics
投影仪是操纵和探测量子系统的简单但强大的工具。例如，将两个量子比特系统投射到最大纠缠态上可以实现量子隐形传态。虽然这种投影仪已经被广泛研究，但部分纠缠测量在很大程度上被忽视，特别是在实验上，尽管它们在量子基础和量子信息中发挥着重要作用。在这里，我们提出了一种方法，将两个偏振光子投射到任何状态，只需一个实验装置。我们的方案不需要光学非线性或额外的光子。相反，纠缠操作由Hong-Ou-Mandel干涉和后选择提供。该方案的效率在50%到100%之间，取决于投影机。我们进行了实验演示和重建的运营商描述我们的测量使用探测器断层扫描。最后，我们通过在可分离态上执行部分纠缠投影，翻转了测量和状态在哈代测试中的通常作用。结果验证了纠缠的性质，我们的测量与六个标准偏差的信心。
2018-08-21 quant-ph
Entangling Color-Different Photons via Time-Resolved Measurement and Active Feed-Forward
相互独立的光子纠缠不仅是一个基本的问题，而且对量子信息科学也有着重要的意义。双光子干涉是实现独立全同光子纠缠的主要方法。如果两个光子是不同颜色的，那么完美的双光子聚并就不可能发生，这使得不同颜色光子的纠缠难以实现。在这封信中，通过探索和发展时间分辨测量和主动前馈，我们首次实现了两个不同颜色的独立光子的纠缠。通过时间分辨的测量，我们发现对于不同的双光子时间模，纠缠态的形式是不同的。通过使用主动前馈，我们能够将变化的纠缠转换为均匀的纠缠。采用这些措施，我们成功地纠缠两个光子的频率间隔大于16倍的线宽。除了它的基本利益，我们的工作也提供了一种方法来解决未来量子网络的频率失配问题。
2015-01-26 physics.optics quant-ph
Entanglement purification by counting and locating errors with entangling measurements
我们考虑多个量子比特态副本的纠缠纯化协议。我们使用高维辅助纠缠系统以显式和受控的方式了解有噪系综中错误的数量和位置，从而减少系综中的噪声量并净化剩余状态。这使我们能够为任何数量的副本设计纠缠纯化协议，这些协议对于少量的预期错误（即初始状态的高保真度）特别有效。主要的工具是一个计数门，它可以将所需的非局域信息转移到高维纠缠量子点辅助态。我们比较我们的计划，标准的递归协议，操作对副本，哈希和繁殖协议，操作（渐近）大量的副本。我们的协议在这两个制度之间进行插值，从而实现更高的保真度和产量。我们说明了我们的方法，二分量子比特状态，并推广到纯化多方GHZ状态。
2021-07-21 quant-ph
Qubit Mediated Time Robust Entangling of Oscillators in Thermal Environments
我们考虑两个分离的振荡器最初处于平衡状态，并与热环境持续相互作用，并提出了一种使用中介量子比特使它们纠缠的方法。适当的相互作用允许开放系统的分析处理，消除了微调相互作用时间的必要性，并导致纠缠对有限温度的高容忍度。振荡器之间由此产生的纠缠可以通过依赖于振荡器奇偶性测量的贝尔不等式或通过将纠缠有条件地提取到两个相互不相互作用的量子比特上来验证。后者的过程也表明，所产生的混合纠缠态的振子是一个有用的资源纠缠量子比特。通过考虑环境的影响，采取可行的量子位振荡器相互作用和测量设置，该方案应该可以在各种实验设置中实现。为主方程的解所提出的方法也可以适用于涉及相同形式的量子位-振子相互作用的各种问题
2009-12-11 quant-ph
Entangling photons via the double quantum Zeno effect
我们提出了一个通过量子芝诺效应纠缠两个光子的方案，该方案描述了通过频繁测量抑制量子演化，并基于求和幅度和概率之间的差异。对于给定的错误概率$P_{\rm error}$，我们的方案要求介质中的单光子损失率$ξ_{1γ}$和双光子吸收率$ξ_{2γ}$满足$ξ_{1γ}/ξ_{2γ}=2P_{\rm error}^2/π^2$，这与以前的方法相比有了显著的改进.再次基于量子芝诺效应，以及相干激发，我们提出了一种可能性，以满足这一要求，否则线性光学设置。
2012-08-10 quant-ph
Operator Space Entangling Power of Quantum Dynamics and Local Operator Entanglement Growth in Dual-Unitary Circuits
本研究引入算符空间纠缠能力指标，将其与酉信道的扰乱特性关联，并证明在短时间尺度上与信息扰乱直接相关，同时揭示了对偶酉电路中局部算符纠缠增长的两种不同状态。
2024-11-12 quant-ph
Entangling Atomic Quantum Memories Using High-Order Modulated Coherent States
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；RTX BBN Technologies（RTX BBN科技公司）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀安特光学科学学院）
本研究提出利用高阶调制相干态和优化POVM测量，在原子量子存储器间实现每模式多个纠缠比特的高效分发，显著超越传统协议。
2026-10-02 quant-ph
Entangling photons using a charged quantum dot in a microcavity
提出了两种利用微腔中带电量子点中的单电子自旋产生光子极化纠缠的新方案。一种方案是通过纠缠的远程电子自旋，然后是带负电荷的激子发射，另一种方案是通过单电子自旋，然后是自旋状态测量。这两个方案都是基于巨圆双折射和巨法拉第旋转引起的单电子自旋在微腔。我们的方案是确定性的，可以产生任意数量的多光子纠缠。按照类似的程序，光子自旋量子接口的计划提出。
2007-11-09 quant-ph
Proposal for entangling remote micromechanical oscillators via optical measurements
我们提出了一个实验，通过使用光机干涉仪来创建和验证远程机械对象之间的纠缠。两个光学腔，每个耦合到一个单独的机械振荡器，相干驱动，使振荡器被激光冷却到量子制度。纠缠是由光学测量引起的，并且是通过将两个腔的输出组合以擦除哪条路径信息而产生的。它可以通过测量光学输出场的二阶相干度来验证。实验在弱光-机耦合区是可行的。中间膜几何的现实参数表明纠缠态的寿命在毫秒级。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Discrimination of correlated and entangling quantum channels with selective process tomography
量子动力学过程的准确和可靠表征是验证量子技术的基础，其中观察到的行为的竞争模型之间的区别为制造和操作量子比特设备提供了信息。我们提出了一种新的协议，量子信道歧视，利用量子动力学（DCQD）代码的直接表征的进展。我们证明，DCQD代码使选择性过程层析成像，以提高纠缠和相关的量子动力学之间的歧视。数值模拟表明，选择性过程层析成像只需要几个测量配置，以实现低误报率和DCQD编码提高了弹性的协议隐藏的噪声源。我们的研究结果表明，选择性的过程层析与DCQD代码是有用的，有效地区分相关串扰的来源，从不相关的噪声在当前和未来的实验平台。
2016-10-28 quant-ph
Continuous-variable measurement-device-independent multipartite quantum communication
研究了一种与连续变量测量设备无关的多方量子通信协议。该协议利用分布式连续变量Greenberger-Horne-Zeilinger态，实现了量子密码会议和量子秘密共享。分析了该协议抵抗纠缠克隆攻击和相干攻击的安全性。纠缠克隆攻击是一种实用的个体攻击，相干攻击是Eve能够实现的最优攻击。仿真结果表明，相干攻击可以大大降低密钥速率。比较了不同的纠缠攻击，并讨论了最佳相干攻击。
2016-01-25 quant-ph
Entangling independent particles by path identity
本文利用光子对来源的不可区分性和路径同一性，证明独立粒子无需相互作用、既有纠缠或 Bell 态测量即可建立纠缠，并有望降低量子网络资源需求。
2024-12-04 quant-ph
Lower limit on decoherence introduced by entangling two spatially-separated qubits
结果表明，一般的波动耗散定理的地方上的品质因数的上限为任何量子门设计纠缠空间分离的量子比特。该界限仅取决于环境的光谱特性。该界限甚至适用于在无消相干子空间内执行量子计算的系统，但可以通过使用环境的非平衡压缩态或通过使用被构造为具有限于某些频率的响应的环境系统来优化。
2002-11-29 quant-ph
Quantum walks in two dimensions: controlling directional spreading with entangling coins and tunable disordered step operator
我们研究了一个2-D无序时间离散量子行走的基础上1-D '广义大象量子行走'的纠缠硬币运营商的假设，并铺平了道路，一组新的属性。我们表明，考虑一个方向上的给定的混乱，它是可能的，以控制在另一个方向上的传播和纠缠的程度。这一观察有助于断言，这种随机量子行走作为一个可控的退相干通道，随机度是可调参数，并突出了量子系统中关于信息和传输的维度的作用。
2022-09-13 quant-ph
Holevo Cramér-Rao bound: How close can we get without entangling measurements?
本文研究多参数量子计量中集体测量相对单独测量的精度上限，证明 qudit 态参数估计可获得随维数线性增长的集体量子增强，并推测其为局部估计的最大增强。
2025-09-25 math-ph math.MP physics.data-an
An entangling-probe attack on Shor's algorithm for factorization
我们研究如何攻击Shor的量子算法的因子分解与纠缠探针。我们表明，攻击者可以窃取精确的解决方案的肖尔的算法外的量子计算机安装的研究所，如果他取代其初始化的量子寄存器与纠缠量子比特，即纠缠探针。他可以对自己的探测器进行任意的局部操作。此外，我们假设有一个未经授权的人帮助攻击者在研究所内犯罪。他将从量子寄存器的测量中获得的垃圾数据秘密地在合法用户的背后告诉攻击者。如果攻击者成功破解Shor算法，合法用户将获得一个随机答案，而不会注意到攻击者的非法行为。我们讨论如何检测攻击者。最后，我们估计了量子算法不可避免地犯错误的概率，攻击者可以利用这个概率。
2017-11-04 quant-ph
Quantum Process Tomography of a Universal Entangling Gate Implemented with Josephson Phase Qubits
量子逻辑门必须在其标准输入基态上操作时以及在这些状态的复杂叠加上操作时正确地执行。使用超导量子比特的实验已经验证了用于例如受控非门[1，2]的特定实现的真值表，但是还没有完全表征用于输入状态的任意叠加的门操作。在这里，我们演示了使用量子过程层析成像（QPT）[3，4]来充分表征两个超导量子比特之间的通用纠缠门的性能。过程层析成像允许完整的门分析，但需要精确准备任意输入状态，控制随后的量子位相互作用，并同时单次测量输出状态。我们使用QPT来测量纠缠门的保真度，并量化影响门性能的退相干机制。除了展示有前途的保真度，我们的纠缠门具有300的开/关比，可调耦合水平将成为未来高保真设备的要求。这是双量子位系统中QPT的第一个固态演示，因为固态过程层析成像以前只使用单量子位进行了演示[5，6]。
2009-10-06 quant-ph
Digital Predistortion of Optical Fields for Fast and High-Fidelity Entangling Gates in Trapped-Ion Qubits
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Quantum Art（量子艺术）
本研究通过数字预扭曲技术提升囚离子量子处理器中纠缠门的性能，采用声光调制器生成多频纠缠门波形，通过测量并反转非线性幅度响应，抑制干涉产物，提高门操作保真度。
2026-03-29 quant-ph
Continuous variable entanglement swapping and its local certification: entangling distant mechanical modes
我们介绍了一个修改的标准纠缠交换协议，其中两个遥远的模式之间的纠缠的产生实现和验证，只使用本地光学测量。事实上，我们证明，关于初始状态纯度的简单条件（还涉及辅助模式）足以通过局部测量保证协议的成功{M. Abdi \textit{et al.}，物理学评论快报\textbf{109}，143601（2012）}]。我们提出的协议，三方optomechanical系统中，从来没有相互作用的机械模式成为纠缠和认证，只使用本地的光学测量。
2013-12-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangling Independent Photons by Time Measurement
由两个或多个子系统组成的量子系统可以处于纠缠态，即全局系统的属性被很好地定义，但每个子系统的属性没有定义的状态。纠缠是量子物理学的核心，无论是其概念基础还是在信息处理和量子通信中的应用。值得注意的是，纠缠可以“交换”：如果准备两个独立的纠缠对A1-A2和B1-B2，对A1和B1的联合测量（称为“贝尔状态测量”，BSM）具有将A2和B2投射到纠缠态的效果，尽管这两个粒子从未相互作用或共享任何共同的过去[1，2]。使用自发参量下转换（SPDC）产生的孪生光子的实验已经证明了纠缠交换[3-6]，但在这里我们提出了使用连续波（CW）源的第一个实现，正如最初提出的那样[2]。挑战是在BSM中实现光子的足够尖锐的同步。使用窄带滤波器，经历BSM的光子的相干时间显著增加，超过了探测器的时间分辨率。因此，脉冲源可以被CW源取代，CW源不需要任何同步[6，7]，允许第一次使用完全自主的源。我们的实验利用了光子探测器的时间精度、SPDC与非线性晶体中的波导产生光子对的效率[8]以及窄带滤波器的稳定性方面的最新进展。这种方法与纠缠的形式无关;我们采用了电信波长的时间仓纠缠光子[9]。由于cm长的相干长度，我们的设置对光纤中的热或机械波动具有鲁棒性。
2007-04-05 quant-ph
Entanglement of mixed macroscopic superpositions: an entangling-power study
研究了最近引入的一类双模混合态宏观量子叠加的纠缠性质。我们用来推断这类非高斯态的纠缠的工具之一是纠缠量子比特系统的功率。我们的研究揭示了隐藏在一个标准的方法来纠缠调查的基础上的正交变量的不确定原理的功能。我们简要地描述了相应的实验装置，我们的理论方案和适当的修改协议，使我们的建议在目前的实验能力实现。
2005-10-10 quant-ph
Entangling power of quantum chaotic evolutions via operator entanglement
研究了量子混沌演化中的算符纠缠。研究表明，算符纠缠产生的性质与文献报道的纯态纠缠产生的性质定性相似。这种相似性确定了算符纠缠量化了算符的{ \it内在}纠缠能力。“内在”一词意味着这一量度与初始状态的任何具体选择无关。
2005-04-08 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Deterministic entangling gates with nonlinear quantum photonic interferometers
针对线性光子量子计算的概率性局限，本文提出利用弱非线性干涉元件串联构造通用单、双量子比特门，理论上可实现保真度接近100%的确定性纠缠门。
2023-06-08 quant-ph
The entangling power of non-entangling channels
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（尼尔斯·玻尔研究所，哥本哈根大学）；Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University（光子量子系统研究所（PhoQS），帕德博恩大学）
本文研究了非纠缠通道的纠缠能力，提出了一种量化通道能否以概率生成纠缠的Schmidt数，并推导出贝尔不等式以检测纠缠生成。
2025-12-16 nucl-th quant-ph
Optimum Probe Parameters for Entangling Probe in Quantum Key Distribution
对于量子密钥分发的四态协议，针对最一般的幺正探针计算最优探针参数集，其中每个单独的发射光子与探针相互作用，使得信号和探针处于纠缠态，并且在合法接收者进行投影测量之后，由探针进行投影测量，产生关于信号状态的信息。探测器优化是基于最大化的Renyi信息增益的探测器上的校正的数据对于给定的错误率引起的探测器在合法的接收机。在信号光子的非正交线性偏振态之间包括任意角度。确定了两组最佳探头参数，它们都对应于相同的优化。此外，一个更大的一组最佳探头参数被发现比以前已知的标准BB84协议。对完全优化和不完全优化进行了详细的比较，并对不完全优化进行了比较。讨论了量子密钥分发中从量子传输中提取密钥的过程，并计算了在窃听探针存在的情况下四态协议的保密容量.重点放在信息泄漏的探头。
2003-04-25 quant-ph
Experimental optimal orienteering via parallel and antiparallel spins
反平行旋转在定向运动中优于平行旋转。这个有趣的现象与量子测量相关的纠缠有关，而不是与量子态相关。利用光子系统，我们分别实验实现了基于平行自旋和反平行自旋的定向运动最优协议。利用光子量子行走实现了从平行自旋和反平行自旋中解码方向信息的最佳纠缠测量，这是量子信息处理和基础研究中的一个重要思想.我们的实验清楚地证明了定向运动中反平行旋转比平行旋转的优势。此外，即使在量子态中不存在纠缠，纠缠测量也可以比局域测量提取更多的信息。
2020-02-18 quant-ph
Robust photon-spin entangling gate using a quantum-dot spin in a microcavity
半导体量子点（被称为人造原子）为固态量子网络和量子计算机带来了巨大的希望。实现量子网络的关键是实现光与物质的纠缠以及光与物质之间的相干量子态传输。在这里，我们提出了一个强大的光子自旋纠缠门与高保真度和高效率（高达50%），使用一个带电的量子点在双面微腔。这个门是基于由单个电子自旋引起的巨大的圆双折射，并且用作光学圆偏振器，其仅允许光的一个圆偏振分量根据电子自旋状态被透射。我们证明这种门可以用于单次量子非破坏测量单个电子的自旋，并可以作为纠缠过滤器，使光子自旋纠缠，自旋纠缠和光子纠缠以及光子自旋量子界面。这项工作使我们能够用单光子和量子点自旋构建固态量子网络的所有构件。
2009-01-26 quant-ph
Expressibility, entangling power and quantum average causal effect for causally indefinite circuits
本文研究了确定与不确定因果顺序参数化量子线路的性能，发现不确定线路在保持纠缠生成水平的同时具有可表达性优势，且量子平均因果效应与纠缠能力之间存在相关性。
2025-04-26 quant-ph
Entangling power, gate typicality, and measurement-induced phase transitions
本研究聚焦含两量子比特幺正门的混合量子电路中的测量诱导相变，发现纠缠能力与门典型性可解释全局二分纠缠行为、实现幺正算符的普适类分类，且恒等门场景下的解析纠缠熵结果与数值模拟高度吻合。
2025-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Comparing globalness of bipartite unitary operations: delocalization power, entanglement cost, and entangling power
我们比较了三种不同的二分酉操作，即离域功率，纠缠成本和纠缠功率的全球性的表征，研究全球性的酉操作。我们发现，相同的幺正操作的全局性取决于输入状态是否由代表量子信息的未知状态，或一组已知的状态的表征。我们从两个方面扩展我们对离域功率的分析。首先，我们证明了全局操作对一个或两个量子信息的离域能力是不同的。其次，通过引入LOCC单件重定位任务，证明了受控幺正操作不具有足够强的离域能力来重定位两个量子信息中的一个.
2013-05-21 quant-ph
Parallel two-qubit entangling gates via a quantum nondemolition interaction controlled by rotation
本文提出一种基于量子非破坏性相互作用和正交分量旋转的协议，利用多模自由度实现多个双量子比特系统的并行操作，并通过等价类形式体系证明其能以1/3概率实现非局域$SWAP$和纠缠$\sqrt{SWAP}$操作。
2024-10-15 quant-ph
Entangling Bosons through Particle Indistinguishability and Spatial Overlap
粒子身份和纠缠是两个基本的量子特性，它们是各种量子信息任务的主要资源。然而，这仍然是一个具有挑战性的问题，以了解在同一系统中的两个属性的相关性。虽然最近的理论研究表明，空间重叠的全同粒子之间的非平凡纠缠是必要的，粒子的不可分割性在全同粒子纠缠的确切作用从来没有被定量分析过。在这里，我们从理论和实验上研究了两个玻色子之间的纠缠行为的空间重叠和不可压缩性同时变化。在光子系统中，对具有赝自旋的一般两玻色子纠缠的理论计算进行了实验验证。我们的结果表明，纠缠的数量是一个单调增加的函数的两个量。我们希望我们的工作能够为破译由相同粒子组成的量子网络中纠缠的作用提供一种见解。
2019-12-09 quant-ph
Entangling two distant non-interacting microwave modes
我们提出了一个协议，能够准备两个远程和最初不相关的微波模式在纠缠定态，这是可证明的，只使用本地光学零差测量。该协议是连续变量纠缠交换的扩展，并利用两个混合四分光机电系统，其中纳米机械谐振器作为量子接口，能够纠缠光场和微波场。所提出的协议允许规避与微波光子相对于热噪声的脆弱性相关的问题，并且可以代表用于实现连接远程固态和超导量子位的量子网络的基本工具，这些量子位通常用微波场操纵。对光学模式的验证测量保证了纠缠交换的成功，而不需要对远距离微波场进行显式测量。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Local invariants of braiding quantum gates -- associated link polynomials and entangling power
对于一般的$n$ -量子比特系统，在$SL(2,\mathbb{C})^{\otimes n}$作用下的局域不变量表征了纠缠的非局域性质。一般来说，这样的属性不是立即明显的，并且难以构建。在这里，我们考虑某些双量子位杨巴克斯特运营商，我们称之为“X型”，并表明，他们的本征值完全决定了系统的非局部性质。此外，我们应用Turaev程序，这些运营商，并获得其相关的链接/结多项式。我们还计算了它们的纠缠功率，并将其与一般的双量子比特算子进行了比较。
2021-03-15 math-ph math.MP quant-ph
Entangling qubit registers via many-body states of ultracold atoms
受Islam等人对超冷原子晶格中Renyi纠缠熵的实验测量的启发，[Nature 528，77（2015）]我们提出了一种使用量子多体态作为资源来纠缠两个空间分离的量子比特的方法。通过实验中可访问的本地操作，纠缠从一维链末端的原子转移到量子比特寄存器。我们计算了操作纠缠，它限制了纠缠从多体资源到寄存器的物理转移，并讨论了一个实验测量协议。最后，我们探讨了传输后寄存器中可用纠缠量的度量，适用于量子信息应用。
2015-12-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entangling Quantum Memories via Heralded Photonic Bell Measurement
本文比较单轨与双轨光子编码在量子存储器纠缠交换中的性能，分析非理想因素对可蒸馏纠缠和保真度的影响，并研究纠缠蒸馏方案。
2023-07-28 quant-ph
Teleportation-based realization of an optical quantum two-qubit entangling gate
近年来，人们对量子隐形传态的兴趣越来越高，它允许在任意距离上传输未知的量子态态。量子隐形传态不仅是远距离量子通信的重要组成部分，而且为实际的量子计算提供了使能技术。特别令人感兴趣的是Gottesman和Chuang [Nature \textbf{402}，390（1999）]提出的方案，表明量子门可以通过在某些特殊纠缠态的帮助下传送量子比特来实现。因此，量子计算机的构建可以简单地基于一些多粒子纠缠态、贝尔态测量和单量子比特操作。该方案的可行性放宽了实现普适量子计算的实验限制。用两种不同的方法，我们证明了这种方案中的最小非平凡模块--一个基于传送的两个不同光子量子比特的量子纠缠门。一种是利用高保真六光子干涉仪实现受控非门，另一种是利用四光子超纠缠实现受控相位门。结果清楚地展示了门的工作原理和缠结能力。我们的实验代表了实现实用量子计算机的重要一步，并可能导致许多进一步的应用在线性光学量子信息处理。
2010-11-02 quant-ph
Matrix Element Randomness, Entanglement, and Quantum Chaos
我们通过随机、伪随机和量子混沌算子的数值模拟，证明了算子的矩阵元分布和纠缠功率之间的联系。创建具有随机矩阵元素分布的运算符比创建再现随机矩阵的其他统计属性的运算符更困难。因此，满足许多随机矩阵统计性质的算子可能不会产生高多体纠缠的状态。为了量化各种统计分布的随机性，并通过扩展，纠缠功率，我们使用可积和随机矩阵集成之间过渡的插值集成的属性。
2004-05-11 quant-ph
Complete physical simulation of the entangling-probe attack on the BB84 protocol
本研究利用确定性单光子双量子比特量子逻辑，实现了针对 BB84 协议的最强单光子攻击，物理模拟了 Eve 访问 Bob 接收模块的真实攻击，实验结果与理论预测高度一致，证明了确定性量子逻辑在量子信息处理模拟中的实用性。
2006-11-23 quant-ph
qLEET: Visualizing Loss Landscapes, Expressibility, Entangling Power and Training Trajectories for Parameterized Quantum Circuits
qLEET是一个开源Python包，通过计算表达能力和纠缠能力，并可视化训练轨迹与高维损失地形，为参数化量子电路研究提供直观见解，以支持混合量子-经典算法的设计与改进。
2023-06-26 quant-ph
Entangling two Dicke states in a periodic modulated quantum system
提出在周期调制量子系统中通过有效哈密顿量动力学实现两个Dicke态的可控纠缠，并利用高斯软调制和频率调制提高保真度，生成纠缠磁子态及NOON态。
2023-12-25 quant-ph
