Quantum Cloning, Bell's Inequality and Teleportation
分析了利用Buzek-Hillery量子复制机(不一定是通用的量子克隆机)的双比特输出态作为隐形传态通道的可能性。我们证明了在一定的机器参数$ξ$值范围内,两个量子比特的输出态是纠缠的,并且违反了Bell-CHSH不等式;在不同的机器参数范围内,两个量子比特的输出态保持纠缠,但是不违反Bell-CHSH不等式.此外,我们观察到,对于某些值的机器参数的两个量子比特的混合状态可以被用作隐形传态信道。使用Buzek-Hillery克隆机的输出状态作为传送通道,为克隆机提供了额外的吸引力,也为我们目前的工作提供了动力。
2008-09-01 quant-ph
Teleportation of the U-NOT Gate and Quantum Cloning: a Computational Network and Experimental Realization
我们提出了一个计算电路,实现了上下文的Tele-UNOT门和通用的最优量子克隆机(UOQCM)。我们报道了利用偏振编码量子比特实现概率UOQCM的实验结果。这是通过在对称分束器上将输入量子比特与处于完全混合状态的辅助量子比特相结合来实现的。
2003-11-24 quant-ph
Accidental cloning of a single-photon qubit in two-channel continuous-variable quantum teleportation
双通道连续变量量子隐形传态可以将单个光子的偏振态所编码的信息传送到遥远的地方。然而,在隐形传态中使用的有限纠缠导致光子数的随机变化。如果输出中出现了多个光子,连续变量隐形传态会意外地产生原始输入光子的克隆。本文推导了$N$ -光子输出分量的偏振统计,并证明了它们可以分解为一个最优克隆项和完全非偏振噪声。我们发现,意外克隆的输入光子是接近最佳的实验可行的压缩水平,表明偏振信息的损失部分补偿克隆的可用性。
2007-04-05 quant-ph
Teleportation scheme implementing contextually the Universal Optimal Quantum Cloning Machine and the Universal Not Gate. Complete experimental realization
通过对量子态隐形传态的标准协议进行重大修改,实现了量子力学严格禁止的两个过程:通用非门和通用最优量子克隆机.特别地,已经报道了Tele-UNOT Gate的第一个实验演示,一种新的量子信息协议(cfr. quant-ph/0304070)。一个完整的实验实现的协议在这里。
2003-10-03 quant-ph
Deduction of an upper bound on the success probability of port-based teleportation from the no-cloning theorem and the no-signaling principle
在基于端口的隐形传态中,爱丽丝将一个未知的量子态传送到鲍勃的N个端口中的一个。Alice应用测量并将结果k发送给Bob。Bob只需要选择第k个端口就可以获得状态。我们提出了一个定理的精神,不可克隆定理,它说,这是不可能提取任何信息从一个未知的量子态,如果只有一个副本,它是提供,如果状态保持不变。我们利用这个定理和无信号原理证明了基于端口的隐形传态成功概率的一个上界。
2013-05-03 quant-ph
Teleportation of qubit states through dissipative channels: Conditions for surpassing the no-cloning limit
我们研究了通过耗散通道的量子隐形传态,并计算了作为阻尼率函数的隐形传态保真度。研究发现,量子隐形传态的平均保真度和被传态的范围依赖于通道中阻尼的类型和阻尼率。使用完全纠缠分数,我们推导出两个边界上的阻尼率的通道:一个是击败经典极限,第二个是保证不存在任何其他副本具有更好的保真度。讨论了初始分布的最大纠缠态对该过程的影响,并讨论了共享态的纠缠度和完全纠缠度。我们打算表明,耗散通道和量子比特状态的范围的先验信息被传送是有帮助的成功的隐形传态的评估,其中成功被定义为超过保真度限制所施加的保真度1到2的最佳克隆机的特定范围的量子比特。
2007-09-11 quant-ph
Quantum cloning and teleportation fidelity in the noncommutative phase-space
在相空间非对易量子力学(QM)框架下研究了不可克隆定理的表述,并通过QM的Weyl-Wigner表述研究了它对量子克隆概率和隐形传态保真度计算的影响.变形的Heisenberg-Weyl代数的QM重新编辑的原则被证明提供了一个协变公式的量子保真度,通过它的结果可以复制从普通QM的无克隆定理。我们的结果除了展示了标准和NC QM之间的明确对应高斯Wigner函数,NC连续变量量子克隆的量子隐形传态协议的一个可行的解释。
2018-01-11 hep-th quant-ph
Disentangling Nonlocality and Teleportation
量子纠缠可以用来证明非定域性和将量子态从一个地方传送到另一个地方。纠缠可以用来做这两件事的事实使人们相信隐形传态是一种非局域效应。本文证明了隐形传态在概念上与非定域性无关。这是通过构建一个玩具本地理论,其中克隆是不可能的(没有一个不可克隆的理论,心灵传输的意义有限),但心灵传输是。在这个局域理论中,隐形传态是以类似于量子理论的方式实现的。这项工作提供了一些洞察什么类型的过程隐形传态。
1999-06-29 quant-ph
Transfer of single photon polarization states by two-channel continuous variable teleportation
两个正交单光子偏振态的叠加通常用作光学量子比特。如果通过连续变量量子隐形传态发送这样的量子比特,则由于不完美纠缠引起的量子比特状态的修改导致输出状态的平均光子数增加。这种效应可以解释为单光子输入的一次偶然的量子克隆。分析了单光子隐形传态的输出统计特性,并从偏振量子比特方程出发,推导出了传输和克隆量子比特的概率。
2005-11-22 quant-ph
Monogamy relation in multipartite continuous-variable quantum teleportation
量子隐形传态是一种非常重要的通信协议,在量子信息学中有着重要的应用。给定一个量子纠缠的资源,关键是要知道在多大程度上可以实现QT。这通常是根据输出保真度来评估的,输出保真度也可以被视为纠缠的操作度量。在多体通信的情况下,当每个通信者都拥有一部分$N$ -体纠缠态时,由于量子纠缠的单偶性,并非所有通信者对都能达到高保真度.在这里,我们研究如何出现这样的一夫一妻制的关系在多体连续变量(CV)的隐形传态,特别是使用高斯纠缠态。我们证明了一个严格的一夫一妻制关系,即发送者不能实现一个保真度高于最优克隆限制与一个以上的接收器。虽然这看起来很自然,由于不可克隆定理,严格的一夫一妻制关系仍然成立,即使发送者被允许单独操纵简化状态与每个接收者合作,以提高保真度。本地操作进一步扩展到非高斯操作,如光子减法和加法,我们证明了高斯克隆界不能被超过一对通信。此外,我们研究了一夫一妻关系的量子隐形传态能力的定量形式,我们证明了一个忠实的一夫一妻不等式不存在。
2016-12-19 quant-ph
Study on Entanglement and its Utility in Information Processing
研究了最大纠缠和非最大纠缠混合态作为隐形传态信道的效率。提出了一类新的非最大纠缠混合态。证明了它们作为量子隐形传态信道优于现有的非最大纠缠混合态。混合态也可以使用量子克隆机产生。我们还研究了如何利用从与态无关的量子克隆机中获得的混合纠缠态进行隐形传态和密集编码。混合状态也可以用于秘密共享。设计了一种新的秘密共享协议,其中涉及四方。他们中的一个天生诚实,另一个不诚实。不诚实的人有两个同伙,他们也参与了协议。已经证明,诚实的一方如何通过使用量子克隆机来阻止不诚实的一方将秘密信息传递给他的同伙。建立了初始准备态的纠缠度、诚实一方应用克隆方案后接收到的混合态的纠缠度与克隆机的克隆参数之间的关系。讨论了三体和四体纠缠态在受控密集编码中的应用。论文最后对全文进行了总结,并对今后的工作进行了展望.
2020-07-21 quant-ph
Quantum Teleportation with a 3-Bell-state Analyzer
我们提出了一种新颖的时间仓量子比特的贝尔态分析器,允许使用线性光学检测四个贝尔态中的三个,只有两个检测器,没有辅助光子。该方案的理论成功率为50%。进行了一个隐形传态实验来证明它的功能。我们还提出了一个远距传输实验的保真度大于克隆极限。
2005-10-05 quant-ph
Experimental Quantum Teleportation with a 3-Bell-state Analyzer
我们提出了一个时间仓量子比特的贝尔态分析器,允许使用线性光学,两个探测器和没有辅助光子的情况下检测四个贝尔态中的三个。该方案的理论成功率为50%。进行了一个隐形传态实验来证明它的功能。我们还提出了一个保真度大于克隆极限F=5/6的隐形传态实验。
2006-04-28 quant-ph
Practical quantum teleportation with finite-energy codebooks
Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften(瓦尔特·迈斯纳研究所,巴伐利亚科学院);School of Natural Sciences, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学自然科学院);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文研究了有限能量码本在微波领域量子 teleportation 中的应用,分析了反馈损耗和噪声对保真度的影响,并提出了修改后的无克隆阈值及安全性分析。
2025-12-29 quant-ph
Secure continuous variable quantum teleportation and Einstein-Podolsky-Rosen steering
我们研究了相干态的安全隐形传态所需的资源。我们扩展连续变量隐形传态,包括量子远程放大协议,允许非统一的经典增益和预放大或后衰减的相干态。我们表明,对于任意高斯协议和一类重要的高斯资源,需要双向转向来实现超越无克隆阈值的隐形传态保真度。这提供了高斯可操纵性和安全隐形传态之间的操作连接。我们提出了实用的配方,预示着无噪声的前置放大器可能使高保真预示着隐形传态,使用最低限度的纠缠,但可操纵的资源。
2015-08-24 quant-ph
Teleportation in General Probabilistic Theories
在以前的论文中,我们表明,许多重要的量子信息理论现象,包括无克隆和无广播定理,实际上是通用的所有非经典概率理论。一个例外是远距离传送,大多数这样的理论都不支持。在本文中,我们调查的概率理论,更具体地说,复合系统,{ \em做}支持隐形传态协议。我们隔离的自然类的复合系统,我们长期{ \em定期},并建立一个经常三方系统,以支持一个结论性的,或后选择,隐形传态协议的必要和充分条件。我们还建立了一个充分条件,确定性的隐形传态,产生大量的理论供应,无论是经典的还是量子的,支持这样的协议。
2008-05-23 quant-ph
Experimental reversion of the optimal quantum cloning and flipping processes
量子克隆机将一个未知的任意输入量子比特映射成两个最优克隆和一个最优翻转量子比特。通过结合线性和非线性光学方法,我们实验实现了一个方案,克隆变换后,恢复原始输入量子比特的输出通道之一,通过使用本地测量,经典通信和前馈。这种重要的类似心灵运输的方法展示了在克隆过程中信息是如何被保存的。该过程的实现有望在现代多体量子密码学中得到应用。
2005-04-28 quant-ph
Quantum teleportation is a reversal of quantum measurement
在量子测量和反转操作的框架下,我们引入了一个广义的量子隐形传态概念。我们的框架使得有可能找到一个最佳的量子隐形传态协议,使未知的量子态的最大成功概率的不可克隆定理的基本限制的忠实传输。此外,在这种广义方法中的优化协议允许我们克服现有隐形传态协议无法达到的量子信道中的噪声,而不需要额外的量子比特资源。我们提出的框架是适用于多方量子通信和可扩展的量子架构中的原始功能。
2021-08-06 quant-ph
Quantum Cloning and Distributed Measurements
我们研究测量的各个子系统的输出的通用1到2克隆机,并建立这些测量在输出和有效的测量原始输入之间的对应关系。我们表明,一个可以实现尖锐的有效的测量元件,测量只有两个三个输出系统。此外,可以通过对两个克隆的测量来实现对输入的精确测量的某些完整集合。此外,我们引入一个方案,允许恢复原始输入的输出位之一,通过使用测量和经典的通信-一个协议,类似于隐形传态。
2000-11-16 quant-ph
Experimental investigation of continuous variable quantum teleportation
报道了光场正交振幅的量子隐形传态的实验演示。我们的实验被稳定地锁定了很长一段时间,并根据保真度F进行了分析;信号传递T_{q} =T^{+}+T^{-},噪声相关V_{q} = V_{in|out} ^{+} V_{in|out} ^{-}。我们观察到最佳保真度为0.64 +/- 0.02,T_{q} = 1.06 +/- 0.02和V_{q} =0.96 +/- 0.10。讨论了T_{q} >1和V_{q} <1的意义及其与隐形传态无克隆极限的关系。
2002-07-31 quant-ph
Optimal Universal and State-Dependent Quantum Cloning
我们建立了一个完美的量子克隆机的最佳近似,它可以从一个输入中产生两个克隆。我们分析了通用和国家依赖的克隆。通用克隆的最大克隆保真度为5/6。它既可以通过一种特殊的幺正演化实现,也可以通过一种新颖的隐形传态方案实现。构造了任意两个非正交态上的最优状态依赖克隆器,讨论了它们的并行性以及克隆过程中辅助物理资源的使用。最佳通用克隆器允许我们导出一个新的上界的量子容量的去极化量子信道。
1997-12-06 quant-ph
A cloned qutrit and its utility in information processing tasks
在本文中,我们分析了一个通用的量子克隆机的输出作为一个资源的信息处理任务,如隐形传态和密集编码的功效。为此,我们考虑了$3\otimes 3$维系统(或qutrit系统)。输出状态被发现是NPT状态的某些范围内的机器参数。利用输出态作为纠缠资源,我们还研究了量子隐形传态的最优量子效率和密集编码协议的容量与机器参数的关系,并得到了一些有趣的观察结果。我们的工作主要是出于这样一个事实,即克隆输出可以被用作量子信息处理的资源,并增加了一个有价值的维度克隆机的应用。
2016-04-19 quant-ph
Surpassing the no-cloning limit with a heralded hybrid linear amplifier for coherent states
不可克隆定理指出,由于量子力学的线性,一个未知的量子态不能被精确地和确定地克隆。与这个定理相关联的是定量的无克隆限制,它为生成的克隆的质量设置了上限。然而,这个限制可以通过放弃决定论和使用概率方法来规避。在这里,我们报告的概率克隆的任意相干态,显然超过了无克隆限制的实验证明。我们的方案基于混合线性放大器,该放大器将理想的确定性线性放大器与基于测量的无噪放大器相结合。我们证明了高达五个克隆的生产,每个克隆的保真度明显超过相应的无克隆限制。此外,由于成功的克隆事件预示着,我们的计划有可能被采用在量子中继器,隐形传态和计算应用。
2016-10-27 quant-ph
Realization of Universal Optimal Quantum Machines by Projective Operators and Stochastic Maps
最佳量子机可以通过线性投影运算来实现。在目前的工作中,一个一般的量子比特对称化理论,通过调查的密切联系,量子比特的纯化过程和任何通用的最佳反酉映射的可编程隐形传态。此外,本文还利用一种新颖的、非常一般的角动量理论分析了N->M克隆映射和N->(M-N)通用非门隐形传态的上下文实现。本文报道了一组扩展的状态对称化线性光学实验实现。这些包括1->2克隆过程,UNOT门和偏振编码量子比特的最佳部分转置映射的量子层析表征。
2004-07-22 quant-ph
Information-technology approach to quantum feedback control
从量子信息的角度重新审视了量子控制理论,给出了量子信息技术在量子反馈控制中的作用的两个结果,提出了两种量子反馈控制方案:基于远距离传送的量子反馈控制和基于量子克隆的量子反馈控制.在第一种反馈方案中,被控量子系统的输出通过隐形传态反馈到远处的致动器,以改变系统的动力学。理论分析表明,它可以完成马尔可夫或贝叶斯量子反馈不能完成的任务,如远距离反馈量子控制。在第二种反馈策略中,量子反馈控制算法的设计被分为两个阶段:一个是状态识别阶段,通过识别克隆机中的一些副本来向执行器发出“开关”信号;在信息获取和测量扰动之间建立了一个折衷方案,该策略可以在相干反馈的情况下完成一些量子控制任务。
2005-03-01 quant-ph
A single quantum cannot be teleported
由于海森伯格不确定原理,不可能设计一个允许完美克隆任意未知“量子位”(单个量子系统的自旋或偏振态)的过程。然而,人们相信,如果要复制的量子比特在原始系统中被破坏,至少在原则上可以实现完美的复制协议。量子传送3,4应该允许这样的结果。在这里,这种信念被证明是无效的一个基本的不确定性,在任何过程中所涉及的粒子的数量,作为预测的量子场论。因此,隐形传态无法为单个量子比特提供可靠的复制过程,即使在完美的实验灵敏度极限下也是如此。不可克隆定理1,2可以推广到破坏原始的情况。心灵传送仍然是一个有趣的统计过程,有一个不可避免的理论误差在百分比水平或几个数量级小,这取决于所使用的物理过程。虽然它不能任意小,这样的错误是小到足以保持隐藏在目前的实验。
2002-10-09 quant-ph
Noise-Resistant Quantum Teleportation, Ansibles, and the No-Projector Theorem
提出了一种在任意量子噪声下实现量子态无纠缠隐形传态的方法。我们将其用作光速抗噪声通信器,但也治疗量子ansible的可能性,一种有效的超光速通信和量子广播设备。结果表明,“无投影定理”类似于无克隆定理。然后,我们将展示如何构建一个用于无连接光速通信的伪ansible。
2016-05-25 physics.gen-ph quant-ph
Complementarity in Quantum Information Processing Tasks
互补性一直是物理系统的一个有趣的特征。本文在量子信息处理任务的框架中建立了一种新的互补关系。在纠缠广播中,我们从一个给定的纠缠态出发,通过局域和非局域的克隆操作,产生多对纠缠度较小的纠缠态。这些纠缠态可以用于各种信息处理任务,如隐形传态和超密度编码。由于这些状态是纠缠度较低的状态,因此很直观地说,这些状态不会像初始状态那样强大。在这项工作中,我们研究了这些状态在传送和超密集编码等任务中的有用性。更确切地说,我们发现了他们的能力范围内的几个互补的关系,涉及广播的保真度。原则上,我们已经考虑了一般的混合作为一个资源,也分别提供不同的例子,如a)维尔纳样态,b)贝尔对角态。在这里,我们使用了本地和非本地克隆操作作为广播手段。在我们的工作的后半部分,我们扩展了这一结果,获得的边界形式的互补关系的情况下,我们使用了$1-N$克隆转换,而不是$1-2$克隆转换。
2016-08-02 quant-ph
Average fidelity and fidelity deviation in noisy quantum teleportation
分析了噪声信道下量子隐形传态的平均保真度(F)和保真度偏差(D)。在这里,F表示平均而言,隐形传态的执行情况有多好,D量化了隐形传态是否在给定的输入上公平地执行,即普适性的条件。我们的分析结果证明,可实现的最大平均保真度确保零保真度偏差,即完美的普适性。隐形传态的这种结构特征与其他有限保真度概率量子操作(例如,泛非或量子克隆)的结构特征不同。基于量子比特情况下F和D之间更紧密的关系,再次确认了该特征。然后,我们考虑另一个现实的噪声模型,其中F减小,D增加,由于不完善的控制。为了减轻这种恶化,我们提出了一种基于机器学习的算法。我们通过数值模拟证明了所提出的算法可以稳定系统。值得注意的是,恢复过程仅由F的最大化组成,这减少了控制时间,从而导致更快的固化周期。
2021-02-10 quant-ph
Asymmetric quantum telecloning of d-level systems and broadcasting of entanglement to different locations using the "many-to-many" communication protocol
我们提出了一种广义的量子隐形传态:一个d能级系统的信息从N个空间分离的量子点到位于不同位置的M>N个接收器的所谓多对多量子通信。我们将非对称远距克隆的概念从量子比特扩展到d维系统。我们研究了利用局域1->2最优普适非对称泡利机传播纠缠,并证明了当采用对称泡利机时,两个最终纠缠态的纠缠度达到最大.利用非局部最优的通用非对称克隆机研究了纠缠的克隆,证明了对称克隆机可以最优地复制纠缠。采用“多对多”隐形传态方案,将两个观测者之间的纠缠分配给两对空间分离的观测者。
2003-03-11 quant-ph
Quantum inputs in the prepare-and-measure scenario and stochastic teleportation
Lund University(隆德大学);University of Geneva(日内瓦大学);Constructor Institute of Technology (CIT)(_constructor 技术研究所(CIT));Constructor University(_constructor 大学)
研究了利用纠缠在有限容量信道中发送量子信息的准备-测量场景,提出通过强于量子的非局域性实现随机量子传送的协议,展示了多粒子纠缠测量构建通用随机量子传送机的方法。
2026-04-06 quant-ph
Quantum Information Processing: A brief overview on Quantum Teleportation
Techno India Group, Kolkata(泰克诺印度集团,加尔各答)
本文教学性地介绍量子信息理论的数学基础,重点阐述量子隐形传态协议、纠缠资源的作用及性能度量,并综述其最新进展。
2026-06-17 quant-ph
Self-teleportation and its application on LOCC estimation and other tasks
一种表征量子非局域性的方法是观察LOCC最优协议和全局最优协议在执行某些任务时的品质因数的差异,例如,状态估计、状态判别、克隆和广播。特别是,我们重点讨论了$n$张量未知状态的情况。我们的结论是可分纯态比纠缠纯态更具有非局域性。更具体地说,如果状态是纠缠的,则品质因数的差异是指数小的,并且指数是最大施密特系数的对数。另一方面,在许多情况下,由LOCC估计的可分离状态比由$O(\frac{1}{n})$的全局最优估计差。为了证明纠缠态的能隙是指数小的,我们提出了自隐形传态协议作为LOCC协议的关键组成部分。该协议的目标是利用$| ϕ_θ> ^{\otimes n}$的本征纠缠,在不使用任何额外资源的情况下,通过LOCC传输Alice的那部分量子信息。该协议本身就具有重要意义。
2007-09-20 quant-ph
Quantum teleportation over thermal microwave network
本研究在高达4K的热微波信道上,利用双模压缩态实现两个稀释制冷机间微波相干态的量子隐形传态,保真度分别达72.3%和59.9%,证明分布式超导架构的实验可行性。
2025-10-14 quant-ph
Quantum teleportation and Grover's algorithm without the wavefunction
与前两篇文章中的量子不可克隆定理和量子密钥分发一样,将纠缠辅助的量子隐形传态和Grover搜索算法推广到一个抽象的环境中,并将通常的量子力学作为其特例.这再次表明,对这些量子力学特征的更一般和抽象的访问是可能的,而不是通常认为的。一个非经典的条件概率的扩展,特别是一个非常特殊类型的状态无关的条件概率被用来代替希尔伯特空间和波函数。
2017-01-07 math-ph math.MP quant-ph
Continuous-Variable Quantum State Transfer with Partially Disembodied Transport
提出了一种利用部分非实体传输实现连续变量量子态传输的新协议。与使用相同纠缠强度的量子隐形传态相比,该协议可以以在双方之间引入半量子信道为代价来提高保真度。取决于测量中被破坏的信息量,该协议可以被认为是隐形传态协议(输入状态的完全破坏),或被认为是$1\to M$克隆协议(部分破坏),或被认为是直接传输(无破坏)。该方案可以直接实现与目前的实验可达到的设置。
2005-09-30 quant-ph
Quantum teleportation in high dimensions
精确测量或完美克隆未知量子态是量子力学定律所禁止的。然而,量子隐形传态在原理上允许利用纠缠在遥远的量子系统之间忠实地和非实体地传输未知的量子态。关于单光子、原子、囚禁离子、固体中的缺陷和超导电路的量子态的隐形传态已经有许多实验。然而,迄今为止的所有演示都限于量子系统的量子化多个能级的二维子空间$-$,即所谓的量子位$-$。通常,一个量子粒子不仅可以自然地具有多个自由度,而且许多自由度可以具有超出简化二能级子空间的高量子数。利用多端口分束器和辅助单光子,我们提出了一种资源有效且可扩展的任意高维光子量子态隐形传态方案。我们首次报道了量子夸克态的量子隐形传态实验,量子夸克态等价于自旋为1的系统。在相互无偏基中对一组完整的12个状态进行测量,得到的隐形传态保真度为0.75(1),远高于最佳单拷贝量子态估计极限的12。保真度也超过了2/3的限制,这是仅通过量子比特解释的最大可能。因此,我们严格证明了一个真正的三维的,普遍的,高度非经典的量子隐形传态。结合以前的方法隐形传态的两个粒子的复合状态和多个自由度,我们的工作提供了一个完整的工具箱隐形传态的量子粒子完好无损。我们希望我们的研究结果将为量子技术在高维中的应用铺平道路,因为隐形传态在量子中继器和量子网络中起着核心作用。
2019-08-02 quant-ph
Quantum telecloning and multiparticle entanglement
提出了一种结合量子隐形传态和从一个输入到M个输出的最优量子克隆的量子遥克隆方法。该方案依赖于特定的多粒子纠缠态的建立,这些纠缠态作为多用户量子信息信道。这些状态的纠缠结构进行了分析,并显示这种类型的信息处理是至关重要的。
1998-06-24 quant-ph
Quantum teleportation using active feed-forward between two Canary Islands
量子隐形传态[1]是许多量子信息处理协议[2-4]的基本前提。通过使用量子隐形传态,人们可以绕过不可克隆定理[5],忠实地将未知的量子态传输到任意距离上的位置甚至未知的一方。自从独立量子比特[6]和压缩态[7]的量子隐形传态的第一次实验演示以来,研究人员已经逐步扩展了隐形传态中的通信距离,通常没有经典Bell态测量结果的主动前馈,这是未来应用(如量子计算机之间的通信)的重要组成部分。本文报道了第一个主动前馈的长距离量子隐形传态实验。该实验采用了两个光学链接,量子和经典,超过143公里的自由空间之间的两个加那利群岛的拉帕尔马和特内里费岛。为了实现这一点,实验必须采用新的技术,如频率不相关的偏振纠缠光子对源,超低噪声单光子探测器和纠缠辅助时钟同步。平均传送态保真度远远超过了2/3的经典极限。此外,我们还通过全量子过程层析术证实了无前馈量子隐形传态过程的质量。我们的实验证实了所涉及的技术在现实世界场景中的成熟性和适用性,并且是未来基于卫星的量子隐形传态的里程碑。
2012-05-17 physics.optics quant-ph
Experimental quantum teleportation of propagating microwaves
量子通信的现代领域蓬勃发展的承诺,提供有效和无条件安全的方式来交换信息,利用量子物理定律。这里,量子隐形传态作为允许使用量子纠缠和经典通信作为资源的未知量子态的无实体和安全传输的示例性协议而脱颖而出。与通信场景相关的量子隐形传态的实验可行性已经在各种物理环境中得到了证明。然而,到目前为止,在微波域中的量子隐形传态的类似实现还没有。与此同时,最近在超导电路量子计算方面的突破引发了对在微波频率下操作的空间分离的超导处理器之间的量子通信的需求。在这里,我们展示了一个确定性的量子隐形传态的相干微波态的实现,利用双模压缩和模拟前馈在宏观距离$d = 42\,$ cm。我们实现了量子隐形传态$F = 0.689 \pm 0.004$,超过了平均光子数为$n_\mathrm{d} = 1.1$的相干态的无克隆$F_\mathrm{nc} = 2/3$阈值。我们的研究结果提供了一个关键成分的基于传送的量子门的模块化量子计算与超导电路,并建立了坚实的基础,为未来的微波量子局域网。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Gaussian entanglement distillation for continuous variables
纠缠蒸馏是长距离量子通信的重要组成部分。在连续变量下,高斯态在量子隐形传态、量子克隆和量子密码学中起着重要作用。然而,从高斯态的纠缠蒸馏尚未得到证明。这是困难的不去定理,说明没有高斯运算可以提取高斯状态。在这里,我们通过使用测量诱导的非高斯操作来演示高斯态的纠缠蒸馏,从而绕过了不通过定理的基本限制。我们观察到一个纠缠增益作为一个条件的本地扣除的结果,从一个双模高斯态的单光子或两个光子。此外,我们证实,双光子减法也改善高斯类纠缠所指定的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)相关。这种纠缠可以进一步应用于诸如高保真度量子隐形传态和无环隙贝尔测试等下游应用。
2009-07-13 quant-ph
Enhancing Privacy in Federated Learning through Quantum Teleportation Integration
本文提出将量子隐形传态集成到联邦学习中,利用量子纠缠和不可克隆定理安全交换模型参数与梯度,以缓解数据泄露和对抗攻击风险,并分析了量子网络基础设施限制及混合量子-经典协议需求,为分布式机器学习实现更高隐私保护提供新方向。
2024-12-30 cs.CR cs.CY cs.LG
Backward Evolving Quantum States
两态矢量形式是量子力学的时间对称方法,其基本概念是后向演化的量子态。然而,由于存储器的时间箭头的时间不对称性,操纵向后演化的量子态的可能方式不同于那些用于标准的向前演化的量子态的方式。讨论了正向和反向演化量子态在不可克隆定理、非定域测量和隐形传态等方面的异同。这些结果不仅适用于两态矢量形式,而且适用于回溯量子理论。
2006-06-25 quant-ph
Teleportation of entanglement over 143 km
作为不可克隆定理的直接结果,经典通信中的确定性放大对于量子态是不可能的。这就要求在未来的全球量子网络中采用更先进的技术,例如云量子计算。一个独特的解决方案是纠缠态的隐形传态,即纠缠交换,代表中心资源在遥远的节点之间中继纠缠。与纠缠纯化和量子存储器一起,它构成了所谓的量子中继器。由于上述构建模块仅在实验室设置中单独演示,因此所需技术在现实世界场景中的适用性仍有待证明。在这里,我们提出了一个自由空间的纠缠交换实验之间的加那利群岛的拉帕尔马和特内里费岛,验证了量子纠缠的存在下,两个先前独立的光子之间相隔143公里。我们得到了纠缠见证算子的期望值,超过经典极限6个标准差。通过连续产生两个所需的光子对和空间分离的相关测量事件,我们还表明了交换协议的可行性,在一个长距离的情况下,节点的独立性是高度要求。由于我们的研究结果已经允许有效地实现纠缠纯化,我们预计我们的试验奠定了基础,一个完全成熟的量子中继器在一个现实的高损耗,甚至动荡的量子信道。
2015-02-06 physics.optics quant-ph
Quantum Teleportation for Control of Dynamic Systems and Autonomy
提出了量子隐形传态在经典动力学系统控制和自治中的应用。量子隐形传态是一种本质上的量子现象,1993年首次提出通过经典信道和Einstein-Podolsky-Rosen信道传送未知的量子态。在本文中,我们认为,在这项研究中,第一次将这种量子技术应用于自主移动经典平台的控制和自主的可能性。首先,回顾了量子纠缠和量子密码学如何可以集成到宏观力学系统的控制和自治的应用,以及如何量子隐形传态概念可以应用到经典域。在量子隐形传态中,一对偏振相关的纠缠光子被产生并发送到两个自主平台,我们称之为Alice机器人和Bob机器人。爱丽丝已经得到了一个量子系统,即一个光子,在一个未知的状态下准备,除了接收纠缠光子。Alice测量她的纠缠光子的状态和她的未知状态,并通过经典信道将信息发送给Bob。虽然Alice的初始未知态在测量纠缠光子态的过程中(由于量子不可克隆现象)被坍缩,Bob可以通过应用幺正算符来构造Alice态的精确副本。本文和以前的研究混合经典-量子能力在动力系统控制中的应用,旨在促进量子能力的采用及其在经典领域的优势,特别是在自治经典系统的自治和控制方面。
2020-12-19 cs.SY eess.SY quant-ph
Robustness of quantum correlation in quantum energy teleportation
本文使用量子失协替代纠缠熵研究量子能量隐形传态(QET)协议中的量子关联,发现QET过程中量子关联不会消失,并在包括NJL模型在内的基准模型中验证了量子失协可作为相变序参量。
2024-02-10 hep-th quant-ph
Optimal secure quantum teleportation of coherent states of light
研究了相位空间中位移为高斯分布的相干态系综的量子隐形传态。最近,在[P. Liuzzo-Scorpo et al.,arXiv:1705.03017]:给定有限的纠缠和平均能量作为资源,在这样一个状态字母表的隐形传态中,平均可以达到的最大保真度是多少?在这里,我们考虑这个问题的一个变体,其中Einstein-Podolsky-Rosen转向被用作资源而不是普通的纠缠。我们通过高斯量子信道的空间内的优化提供了一个解决方案,这使得问题的直观可视化。我们首先表明,并不是所有的通道都可以访问有限程度的转向,然后证明,依赖于非对称双模高斯状态的实际计划,使一个达到最大的保真度在边界处与不可访问的区域。我们的研究结果提供了一个严格的定量评估的转向作为一种资源的安全量子隐形传态超越所谓的无克隆阈值。我们提出的方案可以很容易地实现实验由传统的Braunstein-Kimble连续变量隐形传态协议,涉及零差检测和校正位移与最佳调谐增益。这些协议可以集成为量子网络中的基本构建块,用于量子光学状态的可靠存储和传输。
2017-11-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Summoning Information in Spacetime, or Where and When Can a Qubit Be?
量子信息最重要的特性之一,也是其密码学应用的最终原因,就是它不能被复制。然而,这种说法并不完全准确。虽然量子力学的不可克隆定理阻止了量子信息在空间中被复制,但微观物理学的可逆性实际上要求信息在时间上被复制。因此,在作为一个整体的时空中,量子信息被广泛地复制,但以一种受限制的方式。我们充分描述了时空的哪些区域可以容纳相同的量子信息。因为量子信息可以通过量子纠错和隐形传态来离域,所以它不需要遵循明确定义的轨道。相反,在不违反因果关系或不可克隆原则的情况下,允许在任何时空区域配置中复制信息。为了证明这一点,我们回答了操作问题,即信息何时可以被召唤到一组时空点,展示了如何使用隐形传态和密码稳定的量子码相结合来有效地做到这一点。这提供了一个简单而完整的描述,说明量子比特在时空中的位置和时间,揭示了各种各样的可能性。
2016-02-17 gr-qc hep-th quant-ph
Certified Quantum Computation in Isabelle/HOL
在这篇文章中,我们提出了一个正在进行的努力,正式量子算法和结果在量子信息论使用的证明助手伊莎贝尔/HOL。形式化方法对于算法和协议的安全性至关重要,我们预见它们在未来将广泛用于量子计算。我们已经开发了一个大型图书馆的量子计算在伊莎贝尔的基础上的矩阵表示的量子电路,成功地正式的无克隆定理,量子隐形传态,Deutsch的算法,Deutsch-Jozsa算法和量子囚徒困境。我们讨论的设计选择,并报告我们在量子博弈论领域的工作成果。
2020-12-27 cs.LO quant-ph
Distributed and Secure Kernel-Based Quantum Machine Learning
University of Tübingen(图宾根大学);Institute for Bioinformatics and Medical Informatics (IBMI)(生物医学信息学研究所)
针对分布式数据下核方法的安全性问题,提出利用量子特征映射和量子隐形传态,安全计算多项式、RBF和拉普拉斯核,并在Qiskit模拟器上验证。
2025-04-06 cs.LG quant-ph
Optimized Telecloning Circuits: Theory and Practice of Nine NISQ Clones
本文在Quantinuum H1-1量子设备上实现了1到9的最优量子远距克隆,改进了电路模型以减少门深度和数量,并创下生成克隆数量的新纪录。
2022-11-30 cs.DS quant-ph
A Computational Separation Between Quantum No-cloning and No-telegraphing
本文证明在计算效率约束下,量子态可克隆与可电报传输不再等价,并由此给出 clonableQMA 与 QCMA 的量子谕示分离,还展示了此类态在防密钥泄露密码学中的应用。
2024-10-19 cs.CC cs.CR quant-ph
Experimental quantum telecloning across silicon photonic chips
Nanjing University(南京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究人员利用硅光子平台,通过光纤连接的两个光子芯片实现1对2对称量子远程克隆,片间克隆保真度78.45±1.39%,为大规模量子网络奠定基础。
2026-08-13 physics.optics quant-ph
A Rosetta Stone for Quantum Mechanics with an Introduction to Quantum Computation
这些课堂讲稿的目的是为那些有一些数学背景但很少或根本没有接触到量子力学和量子计算的读者提供足够的材料,以开始阅读量子计算和量子信息理论的研究文献。本文是2000年1月在美国华盛顿举行的美国数学学会(AMS)量子计算短期课程中八个一小时讲座的第一个书面版本,并将出现在AMS PSAPM卷中,题为“量子计算”。“论文的第一部分是量子比特概念的介绍。第二部分介绍了量子力学,包括狄拉克符号,量子测量,海森堡不确定性,薛定谔方程,密度算符,部分迹,多体量子系统,海森堡与薛定谔图像,量子纠缠,EPR悖论,量子熵等主题。第三部分简要介绍了量子计算,包括基本量子计算器件、布线图、不可克隆定理、量子隐形传态、Shor算法、Grover算法等。列举了许多实例。提供了目录和索引供读者挑选。“由于这篇论文是为不同的读者准备的,所以它是以非正式的风格写成的,从最初级到更高级,难度和复杂程度各不相同。
2000-07-17 quant-ph