One-step implementation of entanglement generation on microwave photons in distant 1D superconducting resonators
我们提出了一种可扩展的基于量子总线的装置，用于在远距离超导谐振器（SR）中产生微波光子（MP）纠缠。与以往的处理器中多个谐振器耦合到超导量子比特（SQ）不同，我们的装置由多个一维谐振器$r_j$组成，它们在不同位置简单地耦合到量子总线（另一个公共谐振器$R$），并辅以超导量子干涉仪装置。通过在一维随机共振器中捕获和释放MP态的技术，它可以作为纠缠发生器或量子通信中的节点。为了证明该器件的性能，我们提出了一个一步方案，在两个遥远的SR的MP上产生高保真的贝尔态。它工作在$r_j$和$R$的色散区，这使我们能够扩展它，以同时在不同的谐振腔对上产生高保真度的多Bell态。
2015-08-01 quant-ph
Fast entanglement of two charge-phase qubits through nonadiabatic coupling to a large junction
我们提出了一个理论上的协议，量子逻辑门之间的两个约瑟夫森结电荷相位量子比特通过控制它们的耦合到一个大的结。当$E_{J}\gg E_{c}$处于大结的低激发极限时，它有效地表现为谐振子的量子数据总线模式。我们的协议是高效和快速的。此外，它不需要数据总线保持在其基态，因此它可以在与数据总线量子态无关的宽参数范围内实现。
2004-01-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Modular Entanglement of Atomic Qubits using both Photons and Phonons
量子纠缠是量子信息科学应用背后的核心资源，从量子计算机和复杂量子系统的模拟器到计量学和安全通信。所有这些应用都需要对量子比特（qubit）的大型网络进行量子控制，以实现传统设备的增益和加速。然而，随着系统尺寸的增长，传播量子纠缠通常变得困难或不可能，这是由于量子比特之间连接的复杂性和与环境的耦合增加而不可避免地产生退相干。在这里，我们展示了一个模块化的方法来缩放纠缠的第一步，通过利用一个层次的量子总线上存储在两个远程离子阱模块的三个原子离子量子位的集合。模块内的纠缠是通过声子的确定性近场相互作用实现的，模块之间的远程纠缠是通过光子的概率相互作用实现的。这个最小的系统使我们能够解决多总线纠缠的同步和可扩展性方面的一般问题，同时为模块化大规模量子计算机架构指明了方向，该架构有望减少光谱拥挤和退相干。我们产生这种模块纠缠比观察到的量子比特退相干速率更快，因此系统可以通过添加更多的模块扩展到更大的维度。
2014-03-14 quant-ph
Faster Communication Using Probabilistic Swapped-Bell-States Analysis
在这篇文章中，一个程序称为概率交换贝尔状态分析（PSBA）的建议。使用这个过程，两个通信伙伴可以在大的空间距离上传输（二进制编码）信息。这个过程是不寻常的，因为在信息编码期间或之后都没有使用经典的通信信道。为了使这成为可能，纠缠交换被用作传输通道。比特的编码通过在多个光子对上执行（或不执行，视情况而定）纠缠交换来实现，而解码通过交换的纠缠的统计检测来实现。如果PSBA程序能够在科学界的反驳下维持下去，它将成为一种比光更快地传输信息的技术方法。PSBA过程似乎与无通信定理相一致，因为PSBA并不操纵（和传送）特定的状态从一个（纠缠）粒子到另一个粒子以进行通信，而是使用纠缠交换的统计信息编码。
2014-08-11 quant-ph
Induced Entanglement Enhanced by Quantum Criticality
量子数据总线与两个量子比特的相互作用可以产生两个量子比特的纠缠。本文以横场中的量子自旋链作为量子数据总线的例子，证明了这种诱导纠缠可以通过量子数据总线的量子相变（QPT）而增强。考虑两个外自旋同时耦合到横场伊辛链。通过消除链的次数，得到了两个自旋之间的有效耦合。有效哈密顿量的矩阵元表示的动力学结构因子（DSF）的链。DSF是伊辛链格林函数的傅里叶变换，可以用[O.德尔日科Krokhmalskii，\textbf{56}，11659（1997）]。由于QPT的所有特征都体现在DSF中，因此两个外自旋的动力学演化在临界点附近表现出奇异性。
2008-05-30 cond-mat.other quant-ph
Information free quantum bus for generating stabiliser states
空间离域纠缠态的有效产生是量子信息科学的核心。一般来说，飞行量子比特被提出用于长距离纠缠相互作用，然而在这里，我们引入了一个总线介导的替代方案来完成这项任务。我们的方案允许有效和灵活的生成确定性的两个量子比特运营商的测量，并链接到模式纠缠和重复，直到成功的协议的重要概念。重要的是，与飞行量子比特协议不同，我们的总线粒子从不包含关于粒子的单个量子态的信息，因此是无信息的。
2007-04-04 quant-ph
Generation of three-dimensional entanglement between two spatially separated atoms via shortcuts to adiabatic passage
基于腔量子电子动力学中的Lewis-Riesenfeld不变量方法，提出了一种利用离轴通道的捷径在空间分离的两个腔中产生三维纠缠的方案.通过将Lewis-Riesenfeld不变量与量子Zeno动力学相结合，我们可以产生具有高保真度的两个原子的三维纠缠。数值模拟结果表明，该方案对光子泄漏和原子自发发射引起的退相干具有较好的鲁棒性。
2015-10-21 quant-ph
Dynamics and multiqubit entanglement in distant resonators
我们考虑了在不同位置耦合到公共总线谐振器的远距离谐振器中光子态的动力学。远离公共母线谐振器的谐振器的频率是相等失谐的。这些频率失谐保持大于每个谐振器到公共总线谐振器的耦合强度，以满足色散相互作用机制。在色散制度，我们表明，系统的时间动力学演化到一个任意的W-型状态在一个单一的步骤，在不同的相互作用时间。结果表明，在超导谐振器系统中，可以实现高保真度的任意W型态的一步产生。
2020-04-24 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Causal consistency requirements for gravity-induced entanglement in near-relativistic systems with internal energy
Institute for Theoretical Physics, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所）
本文研究了近相对论系统中引力诱导纠缠的因果一致性要求，提出通过激发更高能级提高灵敏度，并指出非相对论处理无法避免超光速信号的可能性。
2025-03-26 quant-ph
Multipartite Entanglement Generation Assisted by Inhomogeneous Coupling
我们发现，两个能级系统和一个共同的数据总线之间的可控非均匀耦合提供了一个快速的机制，产生多体纠缠。我们的建议结合了共振相互作用和耦合强度的工程-在量子比特和单模之间-导致定义良好的纠缠态。此外，我们表明，如果二能级系统与量子化模式色散相互作用，耦合强度的工程允许控制访问量子比特的对称希尔伯特空间。
2011-11-21 quant-ph
Entangling nuclear spins in distant quantum dots via an electron bus
我们提出了一个协议的确定性产生的纠缠之间的两个合奏的核自旋周围两个遥远的量子点。该协议依赖于在每个量子点中注入具有确定极化的电子以及电子从一个量子点到另一个量子点的相干转移。计算小系统的精确动力学，并使用有效的主方程和近似的非线性运动方程的较大系统，我们能够确认，我们的协议确实产生纠缠均匀和非均匀系统。最后，我们分析了我们的协议在当前几个实验平台上的可行性。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic generation of arbitrary symmetric states and entanglement classes
我们提出了一种方法来产生任意对称态的N个量子比特，可以很容易地与他们的纠缠类。它特别适合于量子光学系统，如捕获离子或超导电路。我们在系统的两个亚稳态中对每个量子比特进行编码，并使用玻色子量子总线来创建状态。该方法是确定性的，并且依赖于系统相干时间内的量子位上的选择性酉门的序列。
2013-03-22 quant-ph
Deterministic remote entanglement of superconducting circuits through microwave two-photon transitions
大规模的量子信息处理网络很可能需要不直接相互作用的遥远系统的纠缠。这可以通过在用作存储器或本地计算资源的站立信息载体和用作量子总线的飞行信息载体之间执行纠缠门来实现。我们报道了两个远距离传输量子比特通过喇曼受激发射和一个行波包的吸收而产生的确定性纠缠。我们实现了73%的贝尔态保真度，很好地解释了传输线中的损耗和每个量子比特的退相干。
2017-12-15 quant-ph
Entanglement between qubits induced by a common environment with a gap
我们研究了一个由两个量子比特组成的系统，该系统由两个自旋玻色子模型描述。我们展示了环境的两个相互竞争的角色：诱导两个量子比特之间的纠缠和使它们退相干。对于单个谐振子的环境，如果其频率与诱导的两个量子比特耦合强度相称，则两个量子比特可以最大程度地纠缠，并且环境可以是可分离的。在玻色子浴环境的情况下，其谱密度函数的间隙对于在平衡时在两个量子比特之间产生纠缠以及将其用作量子数据总线是必不可少的。
2006-05-03 quant-ph
Variational quantum state preparation via quantum data buses
我们提出了一种变分量子算法来制备专门为可编程量子器件定制的一维格点量子哈密顿量的基态，其中量子比特之间的相互作用由量子数据总线（QDB）介导。对于具有轴向质心（COM）振动模式的单QDB被困离子，我们的方案使用共振边带光脉冲作为资源操作，这可能比非共振耦合更快，因此不容易发生退相干。在状态准备结束时，QDB从量子比特中的解纠缠是变分优化的副产品。我们数值模拟的基态准备的Su-Schrieffer-Heeger模型的离子，并表明我们的策略是可扩展的，同时容忍有限的温度的COM模式。
2020-05-22 quant-ph
Stronger Entanglement Dies Faster: Quantum Mpemba Effect in Dissipative Qubits
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）
通过分析两个与局域振幅阻尼库相互作用的量子比特，发现初始纠缠更强的态可能比纠缠更弱的态更快地坍缩到可分离态，揭示了与纠缠突然死亡相关的量子姆潘巴效应。
2026-10-30 gr-qc quant-ph
Noise induced loss of entanglement
分析了重复施加位翻转通道（I \otimes σ x）对二体量子位系统的解纠缠效应。结果表明，纠缠的损失率在所有态上并不均匀。最大纠缠态的纠缠度比小纠缠态的纠缠度减小得快。该分析也被推广到形式为n σ的噪声通道。
2003-08-08 quant-ph
Measurement-induced generation of spatial entanglement in a two-dimensional quantum walk with single-qubit coin
利用二维量子行走的一个建议是有效地产生纠缠。不幸的是，实验实现标准的二维量子行走所需的技术努力是非常苛刻的。在这方面，最近研究了一种具有较少挑战性条件的替代方案，特别是在空间纠缠产生方面[C。Di Franco，M. Mc Gettrick和Th. Busch，Phys. Rev. Lett. 106，080502（2011）]。在这里，我们将调查扩展到一个场景，在这个场景中，在进化后对硬币的自由度进行测量，从而可以与标准的二维Grover行走进行进一步的比较。
2013-07-11 quant-ph
Scalable quantum computer using superconducting charge qubits
提出了一种利用一维超导传输线谐振器（STLR）作为数据总线的超导电荷量子比特的可扩展方案。通过控制超导电荷量子比特的栅极电压和外加磁通量，可以实现量子比特与数据总线的耦合。在我们的方案中，任意两个量子比特和三个量子比特的$W$态之间的纠缠可以快速而容易地产生。
2007-06-15 quant-ph
The Geometry of Entanglement Sudden Death
在开放量子系统中，纠缠比相干消失得更快。这种现象通常被称为纠缠的突然死亡。本文从几何的角度讨论了双量子比特纠缠的突然死亡。对可能的情况进行了分类，并对重要的已知例子进行了分类。其他例子的理论和实验建设的建议，以及大尺寸和多部版本的效果。
2007-06-25 quant-ph
Topological transitions from multipartite entanglement with tensor networks: a procedure for sharper and faster characterization
二维量子物质中的拓扑序可以通过拓扑对纠缠Rényi熵的贡献来确定。然而，当接近量子相变时，其计算变得繁琐。在这里，我们展示了如何在二维系统中的拓扑相变，可以更好地评估多体纠缠，作为衡量块的拓扑几何纠缠。具体来说，我们提出了一个有效的张量网络算法的基础上投影纠缠对状态计算这个数量的一个环面划分成圆柱体，然后使用这种方法来寻找尖锐的证据拓扑相变在二维系统的弦张力扰动。与Rényi熵的张量网络方法相比，我们的方法产生了接近临界的几乎完美的准确度，而且速度快了几个数量级。该方法可以适用于处理系统的任何拓扑状态，包括最小纠缠的基态。它还允许提取的临界指数的相关长度，并表明，有没有连续的纠缠损失沿重整化群流的拓扑阶段。
2014-11-21 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Multiplexed color centers in a silicon photonic cavity array
研究开发了一种由总线耦合腔阵列组成的硅光子平台，实现了对腔增强T中心阵列的频率多复用操作，为高效片上和长距离纠缠分发提供了可扩展方案。
2025-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Long-range data transmission in a fault-tolerant quantum bus architecture
我们提出了一个在长度为$R$的矩形量子比特阵列和具有$d=O(\log R)$的尺寸为$d\times d$的正方形截面量子比特阵列的末端产生容错远程纠缠的方案。在有效计算的泡利修正下，该方案利用由最近邻Clifford门和局部测量组成的深度- $6$电路产生两个量子比特的最大纠缠态.与现有的量子通信容错方案相比，该协议的特点是其低延迟：从乘积态开始，在仅由本地门和测量操作时间$t_{\textrm{local}}$确定的时间$O(t_{\textrm{local}})$内制备纠缠态。此外，对本地中继站的要求是最低的：每个中继器仅使用寿命为$O(t_{\textrm{local}})$阶的$Θ(\log^2 R)$量子位。我们证明了在所有用于远距离容错量子通信的低延迟方案中，每个中继器的量子比特数的逆界$Ω(\log R)$ $R$。此外，当量子比特排列在正方形晶格中时，中继器内的所有操作都是本地的。我们的方案的抗噪声能力依赖于底层集群状态的容错特性。我们给出了一个完整的错误分析，建立一个容错阈值对一般（电路级）本地随机噪声影响准备，纠缠操作和测量。这尤其包括在时间和空间上相关的误差。我们保守的分析估计是令人惊讶的乐观，这表明该方案是适合于远程纠缠产生的短期量子计算设备内和之间。
2022-09-20 quant-ph
Entanglement of a qubit coupled to a resonator in the adiabatic regime
讨论了由一个量子比特与一个振子模强相互作用组成的二体系统的基态纠缠度随耦合强度、跃迁频率和量子比特能级不对称性的变化.这是在绝热状态下完成的，在绝热状态下，量子比特的时间演化比振荡器的时间演化快得多。在绝热近似下，我们得到了系统的基态性质及其纠缠度的完整表征。
2006-02-06 quant-ph
Faster entanglement driven by quantum resonance in many-body kicked rotors
本文研究多体踢转子在量子共振下的纠缠增长，发现其先呈超线性增长，超过交叉时间尺度 t* 后转为带振荡的对数增长，并通过动量空间映射和线性熵解析揭示了机制，结果与数值模拟一致，可用于高精度测量和原子光学实验。
2024-06-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Strong coherent ion-electron coupling using a wire data bus
本文提出一种导线介导的相干离子-电子耦合方案，利用电子介导将离子-离子耦合强度提升数个数量级，并实现电子协同冷却，为离子-电子混合量子系统的量子信息处理开辟新途径。
2024-07-29 quant-ph
Entanglement verification and steering when Alice and Bob cannot be trusted
存在各种协议，通过这些协议，裁判可以确信两个观察者共享纠缠资源。这种协议通常指定了裁判和每个观察者之间允许的通信类型和所需的信任程度。在这里，它表明，裁判员的任何程度的信任的观察员的需要，可以完全删除通过裁判适当地使用经典和量子通信信道。特别是，贝尔非定域性，EPR转向，纠缠，分别需要两个经典的通道，一个经典和一个量子通道，和两个量子信道的无信任验证。这些通道对应于裁判的量子随机性的适当输入，这防止了观察者使用共享的经典随机性来模仿纠缠。我们的结果推广了Buscemi [Phys. Rev. Lett. 108，200401（2012）]，并就这项工作的业务意义提供了一个视角。它们还提供了一种可能性，可以用更简单的实验来证明量子非定域性检验的基本思想。
2013-03-14 quant-ph
Efficient generation of graph states for quantum computation
我们提出了一个纠缠产生方案，允许任意的图形状态，有效地创建在一个线性量子寄存器通过辅助纠缠总线。纠缠总线的动力学描述了一个有效的非相互作用的费米子系统进行镜像反转，其中量子比特，编码为本地费米子模式，成为纠缠纯粹的费米统计。我们讨论了一种可能的实施方案，使用两种中性原子存储在一个光晶格，并发现该计划是现实的，即使在存在噪声的要求。
2004-12-11 quant-ph
Error-detected state transfer and entanglement in a superconducting quantum network
模块化网络是越来越复杂的量子设备的一个有前途的范例，它基于传输量子比特和在模块之间产生纠缠的能力。这些任务需要低损耗、高速的模块间链路，以实现可扩展的网络连接。同时满足这些需求仍然是远程光量子网络以及单个低温恒温器内的模块化超导处理器的突出目标。我们展示了超导网络中的通信和纠缠，其中两个玻色子量子比特之间的微波驱动分束器变换，这是容纳在单独的模块中，并通过可拆卸的同轴总线谐振器连接。我们在多光子编码中传输一个量子比特，并跟踪光子丢失事件以提高保真度，使其与单光子编码一样高。此外，用双光子干涉和后选择产生纠缠对抗损失误差产生了贝尔态，成功概率为79%，保真度为0.94，将单光子获得的误差减半。这些功能展示了几种有前途的方法，用于模块之间的忠实操作，包括资源有效的直接门的新可能性。
2020-04-13 quant-ph
Quantum state transmission via a spin ladder as a robust data bus
通过将两个自旋连接到一个各向同性反铁磁自旋梯系统上作为数据总线，探讨了相干传输自旋量子信息的物理机制。由于理想介质中存在较大的自旋能隙，两个相连自旋的有效哈密顿量可以表现为海森堡型哈密顿量，它具有一个最大纠缠的基态.我们证明了有效耦合强度与两个自旋之间的距离成反比，因此量子信息可以在相隔较长距离的两个自旋之间传递，即量子态转移的特征时间与距离成线性关系.
2004-06-22 cond-mat.str-el quant-ph
Geometry of Entanglement Sudden Death: Explicit Examples
在开放量子系统中，纠缠比相干消失得更快。这种现象通常被称为纠缠的突然死亡。在[M. O. Terra Cunha，New J.Phys.9，237（2007）]，提供了几何解释，并给出了所有可能的情景的分类。一些类被举例说明，但其他类是否有例子仍然是一个悬而未决的问题。这个问题在[R. C.]德拉蒙德和作案手法Terra Cunha，arXiv：0809.4445v1].在这里，我们简要地回顾一下这个问题，以精确的方式陈述我们的结果，讨论这种方法的一般性，并添加一些投机性的可取的概括。
2008-11-20 quant-ph
Cumulative generation of maximal entanglement between spectrally distinct qubits using squeezed light
我们演示了如何创建两个量子比特之间的最大纠缠，这两个量子比特编码在两个光谱不同的固态量子发射器嵌入在波导干涉仪。光学探针由容易接近的压缩光提供，压缩光由参量下转换产生。通过连续照射发射器，光子散射和增量路径擦除建立了纠缠。我们的方法不需要完全相同的发射器，并适应由于制造过程的光谱变化。此外，对于某些线宽和能量比，纠缠的建立可以比更类似的发射器明显更快。它也足够强大，在散射损耗和检测器效率低下的情况下，可以产生并发度超过99%的纠缠，并可以形成实际纠缠网络的基础。
2021-11-09 quant-ph
Initial Decoherence and Loss of Entanglement of Open Two-Qubit Systems
在本文中，我们研究了一个开放的双量子比特模型，其动力学是不完全可解的。当初始态为最大纠缠态时，作为精确可解的开放双量子比特模型[D。Tolkunov和V.Privman，Phys.Rev.A71，060308（R）（2005）]，由并发表示的模型的形成的纠缠的衰减也由描述子系统（量子比特）的退相干的抑制因子的乘积支配。然而，如果初始态不是最大纠缠态，它的纠缠度将比描述量子比特退相干的抑制因子的乘积下降得更快。
2005-07-28 quant-ph
Optimal two-qubit gate for generation of random bipartite entanglement
我们数值研究协议组成的重复应用程序的两个量子比特门用于产生随机纯态。为了产生显示二分纠缠典型的随机状态所需的步骤的必要数量得到。对于一般的两量子比特纠缠门，发现纯度的衰减速率与$\sim n$成比例，因此需要$\sim n^2$阶的步骤来达到随机的二体纠缠。我们还用数值方法确定了收敛最快的最佳双量子比特门。也许令人惊讶的是，除了在每一步中随机的单量子比特旋转之外，应用相同的好的双量子比特门导致比在每一步中应用随机的双量子比特变换更快地生成纠缠。
2007-07-18 quant-ph
Faster-than-Clifford Simulations of Entanglement Purification Circuits and Their Full-stack Optimization
本文提出复杂度为 $\mathcal{O}(1)$ 的纠缠纯化电路模拟算法，并联合优化纯化电路与前向纠错，以提升第二代量子中继器性能。
2023-07-12 cs.ET quant-ph
Entanglement oscillations in non-Markovian quantum channels
研究了双模玻色子系统与两个互不关联的热玻色子库相互作用的非马尔可夫动力学。给出了用量子特征函数表示的精确微观Master方程的解，并详细研究了两体高斯态纠缠的动力学性质。特别是，我们分析了短期系统-储层相关性对可分性阈值的影响，并表明相关参数是储层谱密度。如果所涉及的模式的频率是在水库谱密度纠缠持续更长的时间比在马尔可夫信道。另一方面，当水库频谱共振短时关联导致更快的退相干和纠缠振荡的外观。
2007-07-04 quant-ph
Entanglement between distant atoms mediated by a hybrid quantum system consisting of superconducting flux qubit and resonators
研究了由空间分离的二能级原子组成的混合量子系统。两个原子不直接相互作用，但它们通过中间系统耦合，该中间系统由超导通量量子比特与耦合到其中一个原子的机械和电谐振器相互作用组成。此外，超导磁通量子比特由经典微波场驱动。应用绝热消去法，得到了原子子系统的有效哈密顿量。我们的结果表明，纠缠退化衰减以及保真度衰减的色散制度更快。此外，驱动光场的振幅对纠缠度和保真度的演化也有重要影响。
2018-09-01 quant-ph
Loss in hybrid qubit-bus couplings and gates
我们提供了一个表征和分析耗散对振荡器辅助（qubus）量子门的影响。通过观察信号相干性的动态及其与连续变量探针的纠缠，可以理解并最小化这些影响。在连续的相互作用之间添加损耗，我们获得了有效的量子操作，提供了一种新的方法来分析这种混合设置中的损耗。我们发现，在适度的耗散的存在下，门可以以高保真度操作。我们还展示了一个简单的迭代方案如何导致独立的单量子位退相，同时保留条件相位操作，而不管探针所产生的损失量。
2008-04-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Entanglement generation in superconducting qubits using holonomic operations
我们研究了一种非绝热完整操作，使我们能够纠缠两个固定频率的超导transmon量子比特连接到一个共同的总线谐振器。两个相干微波音调被同时施加到两个量子位，并且驱动每个量子位的第一激发谐振器状态和第二激发态之间的跃迁。在这个有效的三能级$Λ$系统内的循环演化产生了纠缠两个量子比特的完整操作。在$213~\rm{ns}$中产生了保真度为95%的双量子比特态，主要受当前器件的电荷噪声的限制.该方案是直接在全微波控制的硬件平台上实现SWAP型门的一个步骤。通过扩展固定频率量子比特架构中的两个量子比特操作的可用集合，所提出的方案可以在近期量子应用中找到应用，该应用使用变分算法来有效地创建特定问题的试验状态。
2018-04-13 quant-ph
Nonlocal magnon entanglement generation in coupled hybrid cavity systems
我们研究了两个远程大质量磁振子-超导-电路混合系统之间宏观非定域纠缠的动力学产生。两个光纤耦合的微波腔作为一个相互作用的通道，连接两组宏观混合单元，每个单元包含一个磁振子（由钇铁石榴石球托管）和超导电路量子比特。令人惊讶的是，发现更强的耦合并不一定意味着更快的纠缠产生。建议的混合系统允许存在一个最佳的光纤耦合强度，要求最短的时间来产生系统的最大纠缠。我们的理论结果被证明是在特定的参数范围内，可以实现与当前的技术。噪声对系统实现的影响也在一般环境中处理，表明纠缠产生的鲁棒性。我们的类离散变量量子比特的磁振子纠缠理论可能会导致直接应用于各种量子信息任务。
2021-02-19 quant-ph
Entanglement of Atomic Qubits using an Optical Frequency Comb
我们演示了使用光学频率梳相干控制和纠缠原子量子比特。利用非共振超快激光脉冲的训练，实现了囚禁原子离子在电子态和振动态之间的相干布居转移，实现了高保真纠缠量子逻辑门。这种技术可以扩展到高场区，其中操作可以比陷阱频率更快地执行。这种通用方法可以应用于更复杂的量子系统，例如相互作用的原子或分子的大集合。
2010-01-21 quant-ph
Dynamics of Rényi entanglement entropy in diffusive qudit systems
我以前的工作[arXiv：1902.00977]研究了电荷守恒的局域量子线路中雷尼纠缠熵$R_α$的动力学。初始化的系统在一个随机的产品状态，它被证明，$R_α$与雷尼指数$α>1$增长不快于“扩散”（直到亚对数校正），如果电荷传输不快于扩散。证明仅针对量子比特或自旋$1/2$系统。在本文中，我将证明扩展到qudit系统，即，具有局部维数$d\ge2$自旋系统。
2020-12-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Entanglement-minimized orbitals enable faster quantum simulation of molecules
针对强关联分子基态初始态重叠随系统尺寸指数衰减的问题，提出用自旋适配MPS寻找EMO的经典算法，大幅提升铁硫簇及固氮酶相关簇的初始态重叠。
2025-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Effect of Randomness on Quantum Data Buses of Heisenberg Spin Chains
强耦合自旋链可以调解远程量子比特之间的长距离有效耦合或纠缠，并且可以用作量子数据总线。我们研究了静态随机交换耦合和磁场对自旋为1/2的海森堡链作为自旋总线的保真度的影响。我们发现，虽然非均匀交换耦合保持量子比特有效耦合的各向同性，但它们导致耦合的能级、本征态和幅度局部变化。另一方面，随机的局部磁场导致总线基态流形避免了能级交叉，并导致有效的量子比特耦合是各向异性的。有趣的是，奇数大小的总线的基态的总磁矩可能不平行于平均磁场。它的排列取决于平均场的方向和场分布，与总是与所施加的磁场对齐以使塞曼能量最小化的单个自旋的基态相反。最后，我们计算的自旋总线的敏感性，这样的局部变化，这是潜在的有用的评估退相干时，在交换耦合或磁场的动态波动被认为是。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical quantum entanglement mediated by acoustic phonon fields
我们提出了两个空间分离的，本地电感电容（LC）振荡器，耦合到一个长的弹性带，作为一个量子热声场环境的光机械的量子时间演化的精确解。我们表明，光机械耦合到声学环境引起的因果纠缠动力学的两个LC振荡器之间的共振光子交换的情况下，它们之间，显着的纠缠发展，无论环境温度。这样的过程确立了可以经由连接的声子汇流条在超导量子比特之间产生分布式纠缠，而不需要共振声子释放和捕获。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Optimized pulse shapes for a resonator-induced phase gate
共振诱导相位门是一种用于固定频率超导量子比特的多量子比特受控相位门。通过总线谐振器的非谐振驱动，静态耦合的量子比特获得状态依赖的相位。然而，光子损失导致门期间的退相，并且在门之后谐振器和量子比特之间的任何残余纠缠导致退相干。在这里，我们考虑如何整形驱动脉冲以最小化这些不必要的影响。首先，我们回顾了门的纠缠和退相率如何依赖于系统参数，并验证了封闭形式的解决方案对直接数值解的主方程。接下来，我们提出了样条脉冲形状，减少剩余量子位总线纠缠，对谐振器位移的不精确知识具有鲁棒性，并且可以通过使用更高次的多项式来缩短。最后，我们提出了一个程序，优化的脉冲的子空间，离开谐振器未填充。这找到了进一步减少栅极持续时间的成形驱动脉冲。假设现实的参数，我们展示了成形脉冲，有可能实现~212 ns样条脉冲门和~120 ns优化门与~ 6 e-4平均门失真。这些例子并不代表门的基本限制，原则上甚至更短的门也是可以实现的。
2015-04-06 quant-ph
Entanglement entropy, black holes and holography
我们观察到，纠缠熵导致跟踪一个初始纯态的一个子区域可以增长速度比表面积的子区域（事实上，成比例的体积），在以前研究的例子相反。具有这种性质的纯态具有内部和外部模式之间的长程关联，并且通过纯化所需的密度矩阵来构造。我们表明，施加一个无引力坍缩条件的纯态是足以排除快于面积律熵标度。这一观察结果导致全息术被解释为一个区域的可实现熵（纠缠或冯诺依曼）的上限，而不是希尔伯特空间的维度。
2005-10-03 gr-qc hep-ph hep-th
Greenberger-Horne-Zeilinger generation protocol for N superconducting transmon qubits capacitively coupled to a quantum bus
我们提出了一个电路量子电动力学（QED）实现的协议，以产生一个格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态的$N$超导transmon量子比特均匀耦合到超导传输线谐振器在色散极限。我们推导出一个有效的哈密顿量与成对的XY型，$\tilde{g}(XX+YY)$，可以全局控制的量子比特交换相互作用。从可分离的初始状态开始，这些相互作用允许在时间$t_{\text{GHZ}}\sim \tilde{g}^{-1}$内生成多量子比特GHZ状态。我们讨论了如何探测生成态的非局域性和真正的$N$ -粒子纠缠。最后，我们研究所提出的计划的稳定性，在物理参数的不均匀性。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Numerical optimization of amplitude-modulated pulses in microwave-driven entanglement generation
微波控制囚禁离子可以提供一个高保真度的双量子比特门的实现，没有光子散射引起的错误。此外，微波导体可以嵌入到可缩放的阱结构中，提供缩放所需的控制的芯片级集成。最近的发展已经证明了栅极驱动的幅度调制如何允许两个量子比特的纠缠操作变得对运动模式噪声和其他实验缺陷鲁棒。在这里，我们讨论了一种方法的微波脉冲包络的数值优化，以产生门脉冲具有改善的弹性，更快的操作和更高的能量效率。
2021-12-14 quant-ph
Effectiveness of Depolarizing noise in causing sudden death of entanglement
Kuvempu University（库文普大学）；Inspire Institute Inc.（Inspire研究所）
研究证明退极化噪声比广义振幅阻尼噪声更有效地引发双部量子系统纠缠突然死亡，且作用更快。
2013-10-02 quant-ph
Optimal bound on long-range distillable entanglement
本文证明了 $D$ 维空间中长程可提纯纠缠随距离衰减快于 $1/r$（旋转不变态为 $1/r^D$）的最优上界，构造了逼近该界限的量子态显式示例，并发现共形场论中的态远未达到饱和。
2025-08-10 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
10-qubit entanglement and parallel logic operations with a superconducting circuit
在这里，我们报告了真正纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger状态的产生和断层扫描，其中多达10个量子位连接到超导电路中的总线谐振器，其中谐振器介导的量子位-量子位相互作用用于可控地纠缠多个量子位，并并行操作不同的量子位对。得到的10量子位密度矩阵被明确探测，保真度为$0.668 \pm 0.025$。我们的结果证明了迄今为止在固态体系结构中产生的最大纠缠，并为大规模量子计算铺平了道路。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement and purity of two-mode Gaussian states in noisy channels
研究了任意非关联高斯环境中连续变量系统的一般双模高斯态的纯度、纠缠和总关联的演化。在较宽的初始条件下，分析了纯度、冯诺伊曼熵、对数负性和互信息的时间演化。一般来说，我们发现浴的局部压缩导致更快的纯度和纠缠度的退化，而它可以帮助保持模式之间的互信息。
2004-02-27 cond-mat quant-ph
Synthesis of antisymmetric spin exchange interaction and entanglement generation with chiral spin states in a superconducting circuit
通过周期性地调制5个超导量子比特的跃迁频率，我们在一个包含5个超导量子比特的超导电路中合成了反对称自旋交换相互作用（ASI），也称为Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用.这使我们能够显示在三，四和五自旋集群的手征自旋动力学。我们还展示了一个三自旋手征逻辑门和纠缠多达五个量子比特的格林伯格-霍恩-蔡林格状态。这些结果为利用ASI进行磁性的量子模拟和利用手征自旋态进行量子计算奠定了基础。
2018-01-22 physics.atom-ph quant-ph
