Phase Transition in Iterated Quantum Protocols for Noisy Inputs
量子信息处理利用了量子力学提供的所有特征。其中有可能诱导非线性映射的量子系统，涉及两个或两个以上的相同副本的给定系统在同一状态。这种映射在用于量子密钥分发的蒸馏协议中起着核心作用。我们确定，这样的协议可能会表现出敏感的，准混沌演化不仅为纯初始状态，但也为混合状态，即复杂的动力学行为不会被破坏的小初始不确定性。我们表明，敏感的外观，复杂的动力学与分形结构的参数空间中的系统具有一阶相变的字符。初始态的纯度起着控制参数的作用，过了相变点后分形结构的维数与纯度值无关。临界纯度与动力学的排斥不动点的纯度相吻合，并且我们证明了来自纯混沌初始状态的近邻的所有状态的前像的纯度大于此。来自该集合的初始状态可以被认为是准混沌的。
2019-02-14 quant-ph
Concurrence vs. purity: Influence of local channels on Bell states of two qubits
我们分析了两个量子比特的最大纠缠态（例如，单线态$ψ_s$）受到由完全正映射$\cE$描述的局部通道的作用的影响。我们分析了$\varrho_\cE=\cE\otimes\cI[ψ_s]$的并发度和纯度，利用并发度-{ \it vs}-纯度相图，通过对单重态$ψ_s$的作用来表征局域通道$\cE$.我们指定并发的区域-{ \it vs.}-纯度图，可以从单重态通过单位通道的作用实现。我们发现，即使是最一般的（包括非幺正的）本地通道仅作用于一个单一的量子比特的原始单重态不能产生最大纠缠混合态（MEMS）。我们详细研究了局域马尔可夫半群诱导的单重态的各种时间演化。我们证明了退相干过程用并发度-{ \it vs.}表示。纯度图中的一条线，形成了可实现的区域的单位映射的下限。另一方面，去极化过程由一条线表示，该线形成由么正映射引起的映射区域的上界。
2005-08-15 quant-ph
Purity-Assisted Zero-Noise Extrapolation for Quantum Error Mitigation
本文提出纯度辅助零噪声外推（pZNE）方法，基于泡利对角误差模型改善量子误差缓解，在更广误差率范围内有效且偏差更低、效率更高，并在Quafu平台上验证了其实用性。
2024-09-03 quant-ph
Theoretical Analysis of an Ideal Noiseless Linear Amplifier for Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement Distillation
研究了基于量子剪刀的无噪声线性放大器的工作机制，该放大器可以对弱激发量子态的单光子分量进行非确定性放大。已经表明，任意大的量子态可以通过首先使用分束器网络将其分成弱激发态来放大。然后，网络的输出状态可以被相干地重新组合。在本文中，我们分析了这样一个设备的性能，通过有损量子信道传输后提取纠缠，并期待在两个措施，以确定无噪声线性放大器的功效。所使用的措施是可实现的纠缠量和输出放大纠缠态的最终纯度。研究了单元件和双元件无噪声线性放大器对弱激发态的放大性能。实际上，我们表明，它可能是有利的工作与有限数量的阶段。
2014-11-03 quant-ph
Experimental Hybrid Shadow Tomography and Distillation
本研究针对量子阴影层析成像估计非线性函数测量成本高的问题，基于单光子实现高保真Fredkin门并演示混合阴影层析成像，显著降低样本复杂度，还实现虚拟蒸馏提升量子计量参数估计精度。
2024-04-18 quant-ph
Conditional purity and quantum correlation measures in two qubit mixed states
我们分析并给出了由一对相同偏振态的光子构成的混合双量子比特态的条件纯度、量子不和谐和其他相关量子关联度量的实验结果。所考虑的状态是相关的描述自旋对相互作用的自旋链在横向磁场的状态。我们推导出干净的解析表达式的条件本地纯度和其他相关措施获得的远程本地投影测量的结果，这是充分验证了实验结果。一个简单的精确表达式，这些国家的量子不和谐的最大条件纯度的条款也被导出。
2016-09-27 quant-ph
Preparation of distilled and purified continuous variable entangled states
光的纠缠态在长距离上的分布是量子信息领域的一个重大挑战。光损耗、相位扩散以及与热态的混合会导致退相干，并在一定长度的传输线后破坏非经典态。结合量子存储、纠缠蒸馏和纠缠交换的量子中继协议被提出来解决这个问题。在这里，我们报告的实验演示纠缠蒸馏在连续变量制度。纠缠态首先被随机相位涨落扰动，然后利用分束器干涉和零差检测进行提取和纯化。协方差矩阵的测量清楚地表明，重新获得的纠缠强度和纯度的蒸馏状态。与先前在互补离散变量体系中的纠缠蒸馏实验相比，我们的方案实现了蒸馏态的实际制备，因此可以用于提高量子隐形传态等下游应用的质量.
2008-12-03 quant-ph
Flag-Based Control of Quantum Purity for $n=2$ Systems
本文研究了$n=2$密度算符的快速哈密顿控制，即在远离完全混合态时连续改变旗形。一般来说，纯度导数的临界点和零点只能在最小纯度的极限下解析求解。我们推导出微分方程，保持这些功能的纯度增加。特别是，有一个线程的点在布洛赫球，局部最大化的纯度导数，和相应的线程，最大限度地减少它。此外，我们表明有一个封闭的表面的点内的纯度导数是积极的，和内部的是负的。我们认为，这种方法可能是有用的，在研究高维系统。
2016-02-16 quant-ph
Relative purity, speed of fluctuations, and bounds on equilibration times
我们讨论了局部平衡的封闭系统使用相对纯度，一个典型的信息理论的可扩展性措施，发现应用范围从量子精密测量量子速度限制。首先，我们得到的相对纯度的波动的平均大小上的上限：它取决于有效尺寸类似的边界与跟踪距离。其次，我们调查的相对纯度和它的变化率的动力学作为一个探针的速度波动周围的平衡。反过来，这样的速度捕获了在局域非幺正动力学下某些非平衡态接近稳态的速度有多快的概念，以某种方式给出了量子速度极限的信息。我们表明，波动的大小取决于量子相干性的初始状态相对于本征基的哈密顿量，也解决了系统和水库之间的相关性到平均速度所发挥的作用。最后，我们推导出了这些状态之间的演化时间的下界，从而获得了在局部水平上的平衡时间的估计。这些结果可能对平衡、量子速度极限和量子精密测量等学科有意义。
2021-11-27 quant-ph
Stability of topological purity under random local unitaries
在这项工作中，我们提供了一个分析证明的鲁棒性的拓扑纠缠模型下的随机局部扰动。我们定义了平均拓扑子系统纯度的概念，并表明，在量子双模型的上下文中，这个量检测拓扑秩序和一个随机的浅深度的量子线路的作用下是强大的。
2021-06-24 cond-mat.str-el quant-ph
More nonlocality with less purity
量子信息是非定域的，因为在许多相互正交的状态中的一个状态下制备的复合量子系统上的局部测量可能无法揭示该系统是在哪个状态下制备的。结果表明，在多拷贝极限下，这种非定域性对于纯态和混合量子态是完全不同的。特别地，无论提供多少副本，正交混合态都可能无法通过局部操作和经典通信（LOCC）区分，而任何N个正交纯态的集合都可以用m个副本完美区分，其中m<N。因此，混合量子态可以表现出一种新的非定域性，而这种非定域性在纯态中是不存在的。我们还认为，一组正交的量子态可以说是最大不可区分的，当且仅当该组量子态的多个副本不可局部区分。
2011-06-01 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
Local distillation from Reed Muller codes unfolding
Alice & Bob
本文通过揭示展开所基于的代数结构，推广了Ruiz等人提出的Reed-Muller蒸馏厂展开方法，展示了距离4的Reed-Muller蒸馏厂的2D本地布局及距离4和7的3D本地布局，实现了高保真度的CCZ态和T态制备。
2026-05-07 quant-ph
Distillation protocols: Output entanglement and local mutual information
对于任意两体系综，导出了局域互信息和平均输出纠缠之间的互补行为。这导致了在涉及disinguishing的蒸馏协议中纠缠产率的界限。这个界限是饱和的蒸馏，贝尔对角状态的散列协议。
2004-12-08 quant-ph
Locally Accessible Information and Distillation of Entanglement
对于给定的系综，发现了局域可及信息与最终平均纠缠之间的一种新的互补关系。它还表明，在一些众所周知的蒸馏协议，这种互补关系是最佳满足。我们讨论了有趣的权衡之间的本地可访问的信息和纠缠的一些状态。
2004-03-18 quant-ph
Distinguishing locally of quantum states and the distillation of entanglement
本文试图探讨局域区分与纠缠度提取的关系。定义了一组纯态的区别信息（DI）和最大区别信息（MDI）。给出了纠缠升华的信息论解释。得到了最大可分辨信息与纠缠度之间的关系。作为这个关系的一个应用，我们给出了Bell对角态的可压缩纠缠。
2002-02-27 quant-ph
Relations between entanglement and purity in non-Markovian dynamics
量子性的不同特征之间的关系，如纠缠和状态纯度，从基础和实践的角度来看都很重要。然而，在开放量子系统的动力学背景下，这个问题仍然很少探索。我们解决这个问题，通过研究纠缠和纯度的两个量子位系统使用辐射-物质相互作用的范例模型的动力学，与量子位被隔离的环境（旁观者配置）。我们显示了相应的本地量子信道的效果上的初始两个量子比特的纯纠缠态的并发纯度图，并找到的条件，使动力学的并发封闭公式，用于量化纠缠，作为纯度的函数。最后，我们讨论了这些关系在评估纠缠和纯度阈值，允许噪声量子隐形传态的有用性。我们的结果提供了新的见解如何不同的性质的复合开放量子系统的行为和相互关联的量子演化过程中。
2016-04-25 quant-ph
Local distinguishability of quantum states and the distillation of entanglement
本文试图探讨正交量子态的局域可纠缠性与纠缠蒸馏的关系。对纠缠的升华和正交量子态的信息可交换性分别给出了新的解释。通过将讨论限定在一个特殊的协议上，给出了正交纯态局域纠缠可纠缠的一个充分必要条件，并得到了可纠缠的最大产额。结果表明，信息熵、量子态的局域可压缩性和纠缠度的升华是密切相关的。
2003-03-13 quant-ph
Monogamy inequality for entanglement and local contextuality
对于任意有限的二分系统，我们导出了一夫一妻制的纠缠和局部上下文不等式。它本质上是由局域态的纯度和全局态的纠缠之间的关系，以及态的纯度和它违反给定的非上下文不等式的能力之间的关系产生的。我们建立了一个明确的纠缠单调，满足发现一夫一妻制不等式。这个不等式的一个重要结果是，存在太过纠缠的全局态，以至于不能违反局部非上下文不等式。
2017-06-25 quant-ph
High Purity Single Photons Entangled with an Atomic Memory
被囚禁的原子离子是量子网络节点的理想候选者，具有长寿命的相同量子比特存储器，可以通过它们的库仑相互作用进行本地纠缠，并通过光子通道进行远程纠缠。这种光子界面的完整性通常依赖于量子存储器产生的单个光子的纯度。在这里，我们展示了一个单光子源的量子网络的基础上捕获的$^{138}\mbox{Ba}^+$离子的单光子纯度为$ g^{2}(0)=(8.1\pm2.3)\times 10^{-5} $没有背景扣除。我们进一步优化的光子产生率和存储光子纠缠保真度的偏振光子量子比特的情况下，通过剪裁收集光的空间模式之间的权衡。
2018-12-04 quant-ph
Local permutations of products of Bell states and entanglement distillation
提出了一种新的混合态多拷贝量子比特纠缠蒸馏算法。我们的算法执行显着优于最知名的算法。可以导出针对特定初始状态进行调整的更好的算法。新算法是基于n个贝尔态的4^n个可能张量积的所有局部可实现排列的群的特征。
2002-07-26 quant-ph
Multipartite continuous-variable entanglement distillation using local squeezing and only one photon-subtraction operation
本文研究了多体连续变量高斯纠缠态的纠缠蒸馏。遵循\emph{et al.}的光子减法（PS）方案，成功蒸馏的概率随着参与方$N$的数量呈指数下降。然而，在这里，我们将提出一个纠缠蒸馏方案，其成功概率与$N$成常数。我们的协议采用了几个本地挤压，但它只需要一个单一的PS操作。利用对数负性作为纠缠度的度量，我们发现成功概率和提取的纠缠度都可以同时得到提高。此外，还提出了一个$N$模转移定理（将状态从相空间转移到Hilbert空间）.
2011-06-08 quant-ph
Distillation Protocols that Involve Local Distinguishing: Composing Upper and Lower Bounds on Locally Accessible Information
我们发现了一个普遍的下界的局部可达信息的任意二部量子系综，当其中一方是二维的。在更高的维度和更多的参与者中，下界是可分离操作的可访问信息。我们表明，对于任何给定的密度矩阵（任意数量的缔约方和维度），存在一个合奏，"" Scrooge合奏"，平均到给定的密度矩阵和其本地可访问的信息饱和的下界。此外，我们使用这个下限以及先前获得的上限，以获得在蒸馏协议，涉及本地区分的单重态的产量上的界限。
2006-03-29 quant-ph
Experimental Entanglement Distillation of Two-qubit Mixed States Under Local filtering Operations
根据F. Verstraete等人[Phys.Rev.A64，010101（R）（2001）]。原则上，我们的装置可以很容易地应用于从任意两量子比特部分混合态中提取纠缠。我们还测试了第一种混合态的蒸馏态对Clauser-Horne-Shinmony-Holt（CHSH）不等式的违反，以显示其“隐藏的非定域性”。
2006-06-10 quant-ph
Time-resolved purification of photon pairs from ultrasmall sources
针对超小SPDC光源中光致发光污染双光子态的问题，提出脉冲SPDC结合时间蒸馏的方法，将7 μm铌酸锂薄膜中双光子态纯度从0.002提升至0.99，并验证了正交偏振光子对的存在，为偏振纠缠生成提供可能。
2023-07-10 physics.optics quant-ph
Non-locality distillation and post-quantum theories with trivial communication complexity
我们首先提出了一个协议，确定性蒸馏非局部性，建立在最近的结果福斯特等人。102，120401（2009）]。我们的协议，这是最佳的两个副本蒸馏，有效地为一类特定的后量子非本地盒，我们术语相关的非本地盒。在渐近极限下，所有相关的非局部盒被蒸馏为Popescu和Rohrlich的最大非局部盒。然后，利用Escherard \textit{et al.} [Phys.Rev.Lett. 96，250401（2006）]我们表明，所有相关的非本地盒使通信复杂性微不足道，因此似乎不太可能存在于自然界中。令人惊讶的是，这些非局部盒子中的一些任意地接近经典相关性的集合。因此，这个结果为量子非定域性为什么是有限的问题提供了新的见解。
2009-03-31 quant-ph
Non-Locality distillation in tripartite NLBs
在量子力学中，一些空间分离的子系统表现为单个系统的一部分，这个单个系统的态的叠加不能写成单个子系统的态的乘积，我们称这样的系统的态是纠缠的，这样的系统在测量结果之间产生了非定域关联。非定域关联是某些测量结果的条件概率分布，不能用共享信息来解释，这些关联可以用非定域盒（NLB）来研究，而非定域盒可以看作是一个量子系统。NLB是一个抽象的对象，它具有多个输入（测量设置）和多个输出（结果），这样的NLB可以是量子的和超量子的。相关性在量子信息理论中很有用，相关性越强越有用，因此我们研究了具有多个较弱非定域系统的协议，将这些协议应用于较弱系统可能会导致较强的非定域相关性，我们称这样的协议为非定域蒸馏协议。在我们的工作中，我们在这里提出了非定域蒸馏协议的三方NLB特别是GHZ盒和类44，45和46的无信号多面体。
2018-01-19 quant-ph
Spatial Localization and Relativistic Transformation of Quantum Spins
在静止坐标系中纯自旋的约化态的纯度很可能会降低，因为当被移动的观察者观察时，自旋和动量变得混合。我们表明，这种助推引起的自旋纯度下降，在一个移动的参考系中观察到的波包在休息帧中观察到的空间局域化属性是内在相关的。此外，我们还证明了，对于静止坐标系中自旋和动量可分离的定域纯态，从运动参考系看，其自旋约化密度矩阵不可避免地出现混合.
2004-07-30 quant-ph
Distillation of Squeezing using a pulsed engineered PDC source
混合量子信息处理通过实现由光子计数和零差测量组成的协议来结合离散和连续变量协议的优点。然而，脉冲源的模式结构和检测方案的性质通常需要使用光学滤波器，以便在共同的实验中结合两种检测方法。这限制了实验的效率和总体可实现的压缩。在我们的工作中，我们使用光子减法来实现非线性波导中的脉冲压缩态的蒸馏，该脉冲压缩态源自真正的空间和时间单模参量下转换源。由于蒸馏，我们见证了$0.17~\mathrm{dB}$从初始压缩值$-1.648 \pm 0.002~\mathrm{dB}$的改善，同时实现了$0.58$的纯度，并通过高阶累积量证实了蒸馏态的非高斯性。有了这个，我们证明了源的适用性可扩展的混合量子网络应用与脉冲量子光。
2020-10-06 physics.optics quant-ph
Methods for measuring noise, purity changes, and entanglement entropy in quantum devices and systems
我们目前的方法来评估量子演化过程中由于耦合到环境（耗散下文）的数量的变化率。该协议基于重复给定的量子线路（或量子操作）两次、三次等，并且在每次重复之后测量期望值。我们首先应用这种方法来测量量子线路中的纯度变化率。这提供了关于电路质量的直接信息。此外，所提出的方案能够提取耗散的贡献，如能量和相干性的量的变化。特别地，这可以应用于特定量子位的局部哈密顿。因此，我们的方法可以用来定位“热点”的耗散发生。这种方法的一个变体可以用来测量量子线路中的纠缠积累。这些方法是可扩展的，因为它们只涉及一些在NISQ设备中相对容易测量的可观测量。
2021-12-01 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
Displacement-enhanced entanglement distillation of single-mode-squeezed entangled states
结果表明，局域高斯变换可以改善局域光子相减法对高斯纠缠态的纠缠蒸馏。在这里，我们表明，类似的效果可以预期的蒸馏的非对称高斯纠缠态，是由一个单一的压缩光束。我们表明，对于低初始纠缠，我们大大简化的协议产生更多的纠缠比以前提出的协议。此外，我们表明，蒸馏方案也有效地工作在退相干纠缠态以及与一个实际的光子减法装置。
2013-04-23 quant-ph
Preparing high purity initial states for nuclear magnetic resonance quantum computing
在这里，我们展示了如何仲氢可以用来制备一个几乎纯态的双自旋系统，这是适合于实施核磁共振（NMR）量子计算。使用12ns的激光脉冲来引发涉及纯仲氢（H2的核自旋单线态）的化学反应。在微秒时间尺度上形成的产物含有氢衍生的双自旋系统，有效自旋态纯度为0.916。为了通过直接冷却实现可比较的结果，将需要难以控制的（在液态下）6.4mK的有效自旋温度或在室温下0.45MT的不切实际的磁场。所得到的自旋态的形成纠缠度为0.822，并且不能用局部隐变量模型来描述。
2004-05-26 quant-ph
The equivalence of two approaches to the design of entanglement distillation protocols
我们证明了纠缠蒸馏协议设计的两种方法的等价性。第一种方法是基于局部酉操作，产生贝尔状态的张量积的排列。第二种方法是基于稳定器代码。
2004-06-02 quant-ph
The Round Complexity of Local Operations and Classical Communication (LOCC) in Random-Party Entanglement Distillation
本文研究了随机方纠缠提纯中LOCC的轮次复杂度，发现三量子比特提纯所需通信轮数取决于纠缠度量，构建了需无界轮次的LOCC仪器，并证明了紧下界，表明原始W态提纯协议在轮次复杂度上基本最优。
2023-03-30 quant-ph
Characterisation and fundamental limitations of irreversible stochastic steering distillation
本文研究了不可逆场景下的随机导引提纯问题，给出了完整表征，将最大相对熵解释为最优滤波成功概率，并证明测量不相容性为随机导引提纯设定了基本限制。
2023-09-12 quant-ph
Optimal distillation of a GHZ state
我们提出了一个最佳的本地协议，从一个单一的副本的任何纯态的三个量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态。
2000-11-21 quant-ph
Multipartite quantum resource distillation through local measurement programs
School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）；CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息重点实验室，中国科学技术大学）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（安徽省量子通信与量子计算重点实验室，中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越创新中心，中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（合肥国家实验室，中国科学技术大学）
提出基于局部测量程序（LMP）的量子资源蒸馏方法，将完全正映射转化为可编程测量过程，并在双/三方光子系统中实验验证了多方导引的激活与增强，为可扩展量子网络提供实用途径。
2026-06-29 quant-ph
Compressing compound states
量子压缩不仅可以被认为是信号的压缩，也可以被认为是一种冷却形式。在这种观点中，人们感兴趣的不是信号，而是获得纯度。在复合系统中，人们可能感兴趣的是通过使用局部操作和经典通信来冷却系统以获得{ \it局部纯度}[Oppenheim等人，Phys. Rev. Lett. 89，180402（2002）]。在这里，我们比较它与通常的压缩，并发现它可以表示为压缩与适当的限制手段。
2003-02-19 quant-ph
The power of noisy quantum states and the advantage of resource dilution
本文证明纠缠稀释及其他量子资源理论中的资源稀释能提高量子态对局部噪声的韧性，揭示了噪声量子态在量子信息处理中相对于纯态的罕见优势。
2023-07-03 quant-ph
Experimental distillation of tripartite quantum steering with an optimal local filtering operation
针对噪声削弱多体EPR导引能力的问题，提出基于系综保真度最大化的最优局域滤波操作，可从有限份广义GHZ态中蒸馏真三方EPR导引，且通过光学实验验证了其性能优势。
2024-06-25 quant-ph
Quantification of Entanglement and Coherence with Purity Detection
该研究针对量子纠缠与相干量化需重构量子态谱、测量难度随系统规模指数增长的问题，提出基于局域和全局纯度的相干信息、相干相对熵上下界，并通过光学实验验证两种纯度检测方法的有效性，为大规模量子信息处理验证提供高效方案。
2024-06-25 quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion in asymmetric couplers: photon purity enhancement and intrinsic spectral filtering
分析了二次非线性非对称波导耦合器中自发参量下转换产生光子对的过程。两个波导具有不同的几何形状，使得光耦合仅发生在所生成的（信号）光子模式之一的窄带宽内，而另一个（空闲）光子与泵浦一起保持定位在耦合器的一个（驱动）臂中。我们证明，这样的设置代表了一种强大而灵活的工具，用于工程设计所生成的光子对的光谱特性。耦合的模式杂交和色散可以用于改变相互作用的泵浦场、信号场和闲频场的群速度之间的平衡，随后导致光子的光谱因式分解能力（纯度）的显著增加。我们还表明，对于相互作用长度短于一个拍长，产生的对与信号光子被定位在辅助（不抽运）臂的耦合器出现在信号和空闲组件的光谱本地化。产生的光子的这种本征滤波的带宽可以由几个几何参数控制。
2019-07-22 physics.optics quant-ph
Compressed minimum-purity time evolution for late-time quantum dynamics
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Indian Institute of Space Science and Technology（印度空间科学与技术学院）；Forschungszentrum Jülich GmbH, Peter Grünberg Institute（于利希研究中心有限公司彼得·格林贝格研究所）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
提出压缩最小纯度时间演化方法，通过最小纯度原则闭合局域密度矩阵运动方程，在保持精度的同时实现长时模拟，应用于自旋链和Floquet系统。
2026-07-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Advantages of Global Entanglement-Distillation Policies in Quantum Repeater Chains
本研究通过模拟等距量子中继器链，比较局部与全局确定性纠缠蒸馏策略，发现全局策略在通信速率上始终更优，尤其在大型链中显著提升密钥率，表明局部决策可能非最优。
2025-10-08 cs.NI quant-ph
Generation of entanglement in regular systems
我们研究了由两个子系统之间的耦合引起的、以纯度（或线性熵）为特征的二体量子系统中纠缠的动力学产生。对于非耦合系统的可积经典动力学和局域（一般高斯波包）初态，导出了纯度衰减的显式半经典理论。纯度的衰减是时间乘以微扰强度的代数函数，与普朗克常数无关。
2004-10-01 nlin.SI quant-ph
Spatial distribution of superfluidity and superfluid distillation of Bose liquids
在非相对论玻色液体存在局域速度场$v(x)$的两流体运动学假设下，利用局域Galilei变换导出了超流性空间分布的计算公式.局部配方Subsidy几个描述的超流性，从朗道的自由准粒子图片的正常流体的超流密度的完全微观缠绕数公式。利用矩阵乘积态的连续模拟，导出了一维玻色系统一般纯态的超流分布。鉴于对空间结构的超流量子器件，我们认为在量子相干性的局部资源理论的框架内的超流局部蒸馏的限制。
2018-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bipartite entanglement of large quantum systems
在本论文中，我们通过分析约化密度矩阵中施密特系数的分布，研究了大量子系统中两体纠缠的行为。应用经典统计力学的一般方法，我们发展了一个正则的方法来研究这些系数的分布的平均纠缠的固定值。我们引入了一个配分函数依赖于一个虚构的温度，它本地化的措施上设置的状态具有较高和较低的纠缠，如果相比，典型的（随机）状态的Haar措施。一个子系统的纯度，这是我们的纠缠度量/指标，在配分函数中扮演能量的角色。本论文由两部分组成。在第一部分中，我们完整地刻画了纯态的纯度分布和本征值分布。通过一阶和二阶相变的存在，全局图揭示了几种局部稳定的解交换稳定性。我们还检测到亚稳态的存在。在第二部分中，我们重点讨论混合状态。通过同样的统计方法，我们确定了局域纯度的前两阶矩和高温膨胀的第一阶矩的精确表达式。我们也将我们的问题与量子信道理论联系起来，更准确地说，我们利用旋转变换的对称性来计算局域纯度的一阶矩的精确表达式。
2012-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical restrictions of generic matrix product states are quasi-locally Gibbsian
我们证明了一维格点上有限量子系统关于局部标准正交基（经典限制）的范数平方振幅可以用局部哈密顿量的吉布斯态指数地很好地近似（即，是准局部吉布斯），如果经典的条件互信息（CMI）的任何连接的三分格是迅速衰减的宽度的中间区域。对于内射矩阵产品状态，我们还表明，经典的CMI指数衰减，每当矩阵产品运营商的集合满足“纯度条件”，以前建立的随机矩阵产品理论的概念。此外，我们表明，违反纯度条件，使一个广义的概念，错误校正的虚拟空间，从而表明这种违反的非通用性质。我们通过构建一个概率模型使这种直觉更加具体，其中纯度是一个典型的属性。我们的主要结果的证明广泛地利用了随机矩阵乘积的理论，并可能在其他地方找到应用。
2021-09-17 math-ph math.MP quant-ph
One-shot entanglement distillation beyond local operations and classical communication
我们研究了在不同量子操作下的一次性纠缠蒸馏任务，这些量子操作扩展了局域操作和经典通信（LOCC）的集合。建立一个一般的形式主义，它允许一个简单的比较，他们的确切可实现的性能，我们与这些类的操作下的蒸馏保真度与一个家庭的纠缠单调和蒸馏率与一类平滑熵量的基础上的假设检验相对熵。然后，我们精确地计算了几类量子态的一次性纠缠，并揭示了它们的操作中的许多简化。我们特别证明了任何纯态的$\varepsilon$ -错误单次可分离纠缠在从单向LOCC到保持分离性操作或保持状态集的部分正转置操作的所有操作下都是相同的，并且可以作为二次约束线性规划精确计算。我们建立了类似的操作等价的各向同性和最大相关状态的蒸馏，减少了相关数量的线性或半定的程序的计算。我们还表明，所有考虑的操作集实现相同的性能，在环境辅助的纠缠蒸馏从任何状态。
2019-10-14 math-ph math.MP quant-ph
Local random quantum circuits: ensemble CP maps and swap algebras
我们定义了不同类型的局域随机量子线路（L-RQC），并证明了：a）L-RQC的统计性质被编码到一个相关的完全正映射族中; b）平均纯度动力学可以通过这些映射对置换算子代数（交换代数）的作用来描述.一个完全可解的一维情况下进行了分析，以说明交换代数形式主义的力量。更一般地说，我们证明了短时间内面积法的平均纯度不相关的L-RQC和无限的时间结果的不相关和相关的情况下的界限。
2014-08-12 math-ph math.MP quant-ph
Relativistic implications of entropy and purity
Cornell Laboratory for Accelerator-based Sciences and Education, Cornell University（康奈尔大学加速器科学与教育实验室）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出量子物体的不确定性导致其在引力下经历相对论效应，需用非黎曼几何描述，并推导出含量子参数的时间膨胀修正律。
2026-06-23 gr-qc quant-ph
Non-Locality Distillation is Impossible for Isotropic Quantum Systems
非局部性是各种通信和信息理论任务的强大资源，例如，在两方之间建立密钥，或者降低分布式计算的通信复杂度。通常，系统越是非本地的，它作为此类任务的资源就越有用。我们解决了非局部蒸馏的问题，即，是否有可能通过对多个弱非局部系统的局部操作来构造一个强非局部系统。更具体地说，我们考虑的设置，非本地系统可以实现通过测量底层共享量子态。非定域性蒸馏最困难的例子是各向同性量子系统：如果某个各向同性系统可以被蒸馏，那么所有具有相同非定域性的系统也可以被蒸馏。本文的主要结果是，非局域性不能从这样的各向同性量子系统提取。我们的结果是基于某些Banach空间的张量积上定义的交叉范数理论。特别是，我们引入了一个单参数家庭的交叉规范，这是用来构建一个层次的凸集是封闭的局部操作。这种层次结构在局域系统集合和量子系统集合的近似之间进行插值。
2011-09-20 math-ph math.MP quant-ph
On the sample complexity of purity and inner product estimation
SEAS, Harvard University（哈佛大学工程与应用科学学院）；IIIS, Tsinghua University（清华大学智能产业研究院）
本文研究了量子纯度估计与内积估计的样本复杂度，提出了具有有界量子通信和非纠缠测量的内积估计协议及其在纯度估计上的修改版，并证明了相应的样本复杂度下界。
2024-10-16 cs.DS cs.IT cs.LG
