Nondestructive discrimination of Bell states between distant parties
本文提出利用预共享纠缠资源对远距离各方持有的贝尔态进行无损区分的方案,证明无辅助资源时成功概率上限为1/4,并在IonQ量子计算机上验证其可超越经典界限。
2024-07-02 quant-ph
Self-testing with dishonest parties and device-independent entanglement certification in quantum networks
本文研究了量子网络中存在不诚实节点串谋时的设备无关态认证问题,提出了存在不诚实方的自测试范式及GHZ态自测试协议,并将结果扩展至簇场景,为Svetlichny的强多体非定域性定义提供了操作动机。
2023-05-17 quant-ph
A quantum secret sharing scheme among three parties ultilizing four-qubit Smolin bound entangled state
四量子比特Smolin束缚纠缠态具有一个显著的功能:当每个量子比特相互分离时,态是不可纠缠的;而当其他量子比特聚在一起时,两个分离的量子比特纠缠在一起。本文将这一特性应用于量子秘密共享,提出了一个类似于量子密钥分配的Ekert 91协议的QSS协议。讨论了该协议存在的安全问题、不足和缺陷。
2006-05-28 quant-ph
Multipartite entanglement verification resistant against dishonest parties
未来的量子信息网络将可能由量子和经典代理组成,这些代理能够以各种方式与可信和不可信方进行通信,并将计算任务安全地委托给不可信的大型量子计算服务器。多体量子纠缠是这样一个网络的基本资源,因此,它是必要的,以一种有效的方式,即使在存在多个不诚实的当事人提供强有力的保证,研究验证多体纠缠源的可能性。在这项工作中,我们展示了量子网络的代理如何以最少的资源对多体纠缠源进行分布式验证,尽管如此,这仍然可以抵抗任何数量的不诚实方。此外,我们提供了一个紧密的权衡之间的安全性和源产生的状态和理想的最大纠缠态之间的距离的水平。最后,通过增加可信公共随机源的资源,进一步为量子网络中的所有诚实方同时提供安全保证。
2012-11-06 quant-ph
Do Large Number of Parties Enforce Monogamy in All Quantum Correlations?
一夫一妻制是一种非经典性质,它限制了多体量子系统中各组成部分之间量子关联的可共享性。对于量子态,量子关联可以满足或违背单偶性。在这里,我们提供的证据表明,几乎所有的纯量子态的系统组成的大量的子系统是一夫一妻制的所有量子相关措施的纠缠可分性和信息理论的范式,表明一夫一妻制的纯量子态的体积增加与越来越多的缔约方。尽管如此,我们确定了重要类别的纯态,保持非一夫一妻制的量子不和谐和量子功赤字,无论量子比特的数量。我们发现的条件,一个给定的量子相关措施满足vis-à-vis违反一夫一妻制。
2014-01-14 quant-ph
Sharing quantum indistinguishability with multiple parties
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
提出基于最大置信度测量和弱测量的顺序状态区分方案,使多方能共享单方产生的量子不确定性(以最大相对熵度量),通过实例展示方案在对称与非对称系综中的工作方式。
2026-06-11 quant-ph
Anonymous and secret communication in quantum networks
安全通信是量子网络的关键应用之一。近年来,在经典通信协议中对身份保护的需求之后,量子网络也出现了对匿名性的需求。在这里,我们证明了量子物理学允许各方-除了通过网络安全地通信-还可以保持他们的身份秘密。我们通过在量子网络中共享多体纠缠态来实现这样一个匿名的量子会议密钥协商。我们演示了协议与四方和建立密钥的网络子集-不同的组合的两个和三个缔约方-同时保持参与方的匿名。我们还表明,该协议是可验证的,并运行多个密钥生成和验证例程。因此,我们的工作解决了网络通信的关键挑战之一:保持通信方的身份私密。
2021-03-15 quant-ph
Substituting Quantum Entanglement for Communication
我们表明,量子纠缠可以作为通信的替代品时,目标是计算一个函数,其输入数据分布在远程各方。具体来说,我们表明,对于一个特定的功能之间的三方(其中每一个拥有部分的功能的输入),一个先验的量子纠缠使他们之一能够学习的功能的值只有两个比特的通信发生在各方之间,而没有量子纠缠,三个比特的通信是必要的。这一结果与众所周知的事实形成了鲜明对比,即量子纠缠不能用于模拟远程各方之间的通信。
1997-04-15 quant-ph
High order correlations of generic pure states of finite-dimensional quantum systems are determined by lower order correlations
我们证明,几乎每一个纯态的多方量子系统(每个局部希尔伯特空间具有相同的维度)是完全由状态的约化密度矩阵的一小部分缔约方;这部分是小于约三分之二的缔约方的状态的大量缔约方。换句话说,一旦这部分政党的缩减状态被指定,状态中就没有进一步的自由。
2002-08-14 quant-ph
Resource state structure for controlled quantum key distribution
量子纠缠在秘密共享、量子密码等通信协议中起着至关重要的作用。我们考虑的情况下,两个以上的参与方在一个协议,并共享一个多体纠缠态。特别地,我们考虑了受控量子密钥分发(CoQKD)协议,在参考文献Chin。Phys. Lett. 20,183-185(2003),其中,两方,Alice和Bob在其他方的合作下建立密钥。其他各方控制/监督Alice和Bob是否可以建立密钥,其安全性和密钥速率。我们详细讨论了三方的情况下,找到合适的资源状态。我们讨论第三方的控制力,查理。我们还研究了新的资源状态产生会议密钥和合作隐形传态的有用性。我们发现,最近推出的贝尔不等式可以是有用的,以建立会议密钥的安全性。我们还将这种情况推广到三方以上。
2020-05-05 quant-ph
Transmitting One Qubit Can Increase One Ebit Between Two Parties at Most
在不传输量子系统的情况下,两个分离的方之间共享的纠缠不能增加。我们提出了通过传输量子系统来获得Alice和Bob之间共享纠缠的方案,并提出了一种新的纠缠机制来获得有效的纠缠速率。证明了在任何局域操作和经典通信条件下,通过理想或有噪声的量子信道传输一个量子比特,在通信双方之间增加不超过一个ebit。此外,先前的非最大传输纠缠不能通过随后传输的量子比特来改善。虽然我们的证明是在纠缠形成的测度下给出的,但我们相信上述结论也是成立的,与纠缠的测度无关。
2000-06-10 quant-ph
A Simultaneous Quantum Secure Direct Communication Scheme between the Central Party and Other M Parties
提出了一种利用四粒子GHZ态和交换量子纠缠实现一方与其他三方同时量子安全直接通信的方案。在该方案中,三个在空间上相互分离的粒子Alice、Bob和Charlie根据四分约定对各自的粒子进行一系列的局部操作,从而将秘密信息传输给远端的接收者Diana。根据爱丽丝、鲍勃、查理和戴安娜的贝尔测量结果,戴安娜可以推断出秘密信息。如果使用完美的量子信道,秘密信息将通过最初共享的四粒子GHZ态对忠实地从Alice、Bob和Charlie传输到Diana,而不会向潜在的窃听者泄露任何信息。由于携带秘密信息的量子比特在公共信道中没有传输,因此直接秘密通信是完全安全的。该方案可以被认为是通信方的网络,其中每一方都希望与中央方或服务器秘密通信。
2005-09-05 quant-ph
Distillation of multipartite entangled states for arbitrary subsets of parties in noisy quantum networks of increasing size
本文研究含噪量子网络中任意参与方子集的多粒子纯态蒸馏问题,基于图论连通性参数给出部分可蒸馏性的必要与充分条件及显式网络构造。
2025-09-29 quant-ph
Generalized $n$-locality inequalities in linear-chain network for arbitrary inputs scenario and their quantum violations
网络中的多部非定域性在概念上不同于标准的多部贝尔非定域性。近年来,网络非局部性已被研究的各种拓扑结构。我们考虑一个线性链拓扑的网络,并证明了量子非局域性(非$n$局域性)。这样的网络场景涉及$n$数目的独立源和$n+1$方、两个边缘方(Alice和Charlie)以及$n-1$中心方(Bobs)。通常假设每一方只接收两个输入。在这项工作中,我们考虑了一个广义的情况下,边缘方接收任意$n$数量的输入(等于一些独立的源),和每个中心方接收两个输入。对于任意的$n$,我们得到了线性链网络的一族广义$n$ -定域性不等式,并证明了不等式的最优量子破坏。我们引入了一个优雅的平方和方法,使上述不等式\emph{without}假设系统的尺寸的最佳量子违反的推导。我们证明了最优量子破坏要求边缘方的可观测量相互反对易。对于$n=2$和$3$,当每个边缘方与中心方共享一个两量子比特纠缠态时,可以得到最优量子破坏.我们进一步指出,对于$n\geq 2$,一个两比特纠缠态的单拷贝可能不足以破坏$n$ -定域性不等式,但多拷贝可以激活量子破坏.
2022-12-29 quant-ph
Erasable Bit Commitment from Temporary Quantum Trust
我们引入了一个新的设置为两方加密与暂时信任的第三方。除了Alice和Bob之外,还有其他第三方,Alice和Bob都信任他们在协议中是诚实的。然而,一旦协议结束,就无法保证这些第三方的行为。他们可能合作,也可能采取敌对行动。我们的目标是使用这些第三方来促进协议,这是不可能的两方密码。我们在这个设置中实现了位提交的一个变体,我们称之为可擦除位提交。在这个原语中,Alice可以选择在提交阶段之后打开或删除她的提交。请求删除的能力允许Alice在信任期即将到期的情况下请求受信任方删除她的承诺。这种删除可以防止第三方和Bob的未来联盟提取有关该承诺的任何信息。然而,这种能力也使得可擦除位提交比位提交的标准版本弱。除了满足比特承诺的安全性要求外,我们的协议也不向第三方透露任何关于承诺的信息。最后,我们的协议,这个原语需要一个恒定数量的可信第三方,可以容忍少量的腐败的可信方以及实现错误。
2020-09-24 quant-ph
Practical scheme for quantum dense coding between three parties using microwave radiation in trapped ions
我们提出了一个在微波和磁场梯度的辅助下,通过操纵三个被限制在微阱中的离子来实现三方之间的二维量子密集编码(QDC)的实用方案.在我们的方案中的离子不需要被严格冷却到振动基态,因为单量子比特和多量子比特操作是通过伊辛项进行的,其中离子的振动模式在整个方案中保持不变,使得我们的方案对离子的加热具有鲁棒性。我们还提出了实施三方QDC实验的详细步骤和参数,并表明所提出的方案是在目前的离子阱实验技术。
2007-02-07 quant-ph
Threshold (Q, P) Quantum Distillation
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Simula UiB
该研究提出了一种阈值量子蒸馏方法,通过减少参与方数量来蒸馏完美量子相关性,并揭示了蒸馏与状态分离性之间的联系。
2024-08-13 quant-ph
Informational correlation between two parties of a quantum system: short spin-1/2 chains with XY Hamiltonian
我们引入量子系统的两个相互作用的量子子系统$A$和$B$之间的信息关联$E^{AB}$,作为可以通过局部测量在子系统$B$中检测到的酉变换$U^A$(在子系统$A$上局部执行)的任意参数$φ_i$的数目。这个量指示子系统$B$的状态是否可以通过应用于子系统$A$的酉变换来实现。强调$E^{AB}\neq E^{BA}$一般。对张量积初态系统中的信息关联进行了更详细的研究。特别是,它示出的信息相关性可能会改变的局部酉变换的子系统$B$。然而,存在$E^{AB}(t)$的某些不可约部分,其不可通过子系统$B$在固定时刻$t$的任何酉变换来减少。本文研究了四结点自旋1/2链两方之间的信息相关的两个例子。
2014-09-05 quant-ph
Multi-party quantum private comparison of size relation with d-level single-particle states
本文利用d能级单粒子态,分别构造了两个半诚实第三方和一个半诚实第三方参与的多方量子私有比较协议。在这里,每个协议可以比较来自n方的秘密整数的大小关系,而不仅仅是在一次执行的平等。在每一个协议中,每个第三方都被假定为半诚实的,在这个意义上,她可以自己行为不端,但不允许与其他任何人勾结;并且每一方都使用qudit移位操作来编码她的秘密整数。每个协议都能抵抗外部攻击和参与者攻击。特别地,每一方的秘密整数可以保持未知的其他各方和第三方。所提出的协议与两个第三方是可行的,在一个陌生的环境中,因为没有通信,没有预先共享的密钥之间的每对党。所提出的协议与一个第三方是可行的熟人环境中,因为所有各方需要事先共享一个共同的私钥。
2022-05-13 quant-ph
Efficient Multiparty Quantum Key Distribution over Quantum Networks
本文针对量子网络中的多方QKD,提出基于打包星型结构和树结构的高效密钥分发策略,并推导三方闭式表达式,在网格和随机图中验证了高密钥速率及良好扩展性。
2024-04-30 quant-ph
A two-party quantum parliament
本文提出首个两党主导的量子议会模型,引入“自由意志半径”衡量议会量子性,并通过Qiskit量子电路模拟和“通过法案”博弈揭示其运行特征与未来制度启示。
2022-01-21 quant-ph
Extremal quantum correlations for N parties with two dichotomic observables per site
考虑一个场景,其中测量$N$分离的量子系统,每个量子系统具有两个可能的二分可观测量中的一个。假设与每个站点中的测量的选择和执行相对应的$N$事件是空间状分离的。在本文中,在这种情况下出现的测量结果之间的相关性进行了分析。证明了该凸集的所有极值点都可以通过用投影观测量测量$N$ -量子比特纯态而得到。这个结果允许使用已知算法的可能性,以便决定某些相关性是否可以在量子力学内实现。证明了如果一个$N$ -粒子态$ρ$违反了一个给定的Bell不等式,那么,$ρ$可以通过随机局部操作变换成一个$N$ -量子比特态,该态违反了相同的贝尔不等式一个相等或更大的量.
2005-12-13 quant-ph
Quantum Entanglement and Communication Complexity
我们考虑多方通信的复杂性的情况下,各方提供了一个额外的资源:粒子在一个纠缠的量子态的变化。我们发现,虽然事先的量子纠缠不能用来模拟通信信道,但在某些情况下,它可以降低函数的通信复杂度。具体来说,我们表明,对于一个特定的功能之间的三方(其中每个人都拥有部分功能的输入),一个事先的量子纠缠使他们能够学习的功能的值只有三个比特的通信发生在各方之间,而没有量子纠缠,四个比特的通信是必要的。我们还表明,对于一个特定的两方概率通信的复杂性问题,量子纠缠的结果在较少的通信比所需的只有经典的随机相关(而不是量子纠缠)。这些结果是一个值得注意的对比,众所周知的事实,量子纠缠不能用来实际模拟远程各方之间的通信。
1997-05-18 quant-ph
Multipartite entanglement for continuous variables: A quantum teleportation network
我们证明了对于任意多个粒子和任意非零压缩,利用线性光学方法,在$N$粒子间分布的{ \it one}单模压缩态足以产生真正的$N$ -粒子纠缠态.从这个$N$ -partite纠缠态,通过正交测量$N-2$模式,任何两个$N$当事人之间的二分纠缠可以“蒸馏”,这使得量子隐形传态具有实验确定的保真度比任何经典方案都要好。
2000-06-19 quant-ph
Tripartite Counterfactual Quantum Cryptography
我们展示了两个不信任的当事人,“鲍勃”和“查理”,如何在相互信任的“爱丽丝”的帮助下共享一个秘密密钥,这与事实相反-也就是说,三方之间没有携带信息的粒子。
2014-04-22 quant-ph
Multi-party quantum private comparison of size relationship with two third parties based on d-dimensional Bell states
本文提出了一种基于d维Bell态的多方量子私有比较(MQPC)协议,该协议包含两个半诚实第三方(TP),可以在一次协议执行中判断两个以上用户的私有整数大小关系。每个TP都被允许单独行为不端,但不能与他人串通。在建议的MQPC协议中,TP只需要应用d维单粒子测量,而不是d维贝尔态测量。在MQPC协议中不需要量子纠缠交换和么正操作。安全性分析验证了MQPC协议能够抵抗外部攻击和参与者攻击。该MQPC协议适用于用户在两个监督者的控制下比较其私有整数的大小关系的情况。此外,由于每对用户之间没有任何通信和预共享密钥,因此所提出的MQPC协议可以用于陌生用户环境。
2023-02-15 quant-ph
Multiparty Quantum Communication Complexity
量子纠缠不能用来实现远程方之间的直接通信,但它可以减少某些问题所需的通信。让k方中的每一方都持有某个固定k变量函数f的部分输入数据。f的通信复杂度是每一方在其输入上知道f的值所需广播的经典比特的最小数量。我们构造了一个函数G,使得对于单轮通信模型和三方,当各方共享先前的纠缠时,G可以用n+1个通信比特来计算。然后我们证明,在没有纠缠粒子的情况下,G的一轮通信复杂度为(3/2)n + 1。接下来,我们将这个函数推广为函数F。我们证明了如果双方共享先验量子纠缠,则F的通信复杂度正好是k。我们还表明,如果不提供纠缠粒子,那么F的通信复杂度大约是k*log(k)。这两个结果首次证明了通信复杂度分离优于恒定比特数。
1999-06-03 quant-ph
Universal Communication Efficient Quantum Threshold Secret Sharing Schemes
本文提出首类通用通信高效量子门限秘密共享方案,使组合器可联系k到n之间任意数量的参与方,在低通信复杂度下恢复量子秘密。
2023-05-30 quant-ph
Multipartite Classical and Quantum Secrecy Monotones
为了研究多体量子密码,我们引入了在乘积概率分布上消失的量,并且只有当各方进行局部操作或进行公共经典通信时,这些量才能减少。因此,这些“保密单调”衡量各方共享多少秘密相关性。在二部的情况下,我们证明了互信息是一个秘密单调。在多方的情况下,我们描述了两个不同的概括的互信息,这两个都是保密单调。两个不同的保密单调的存在使我们能够表明,在多体量子密码学中,各方必须对他们想要获得的多体相关性做出不可逆的选择。可以将secondary单调性推广到量子域,然后定义在密度矩阵上。我们通过考虑基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态的三方量子密码来说明这一概括。我们表明,在对状态进行测量之前,各方必须就他们想要获得的概率分布做出不可逆转的决定。
2002-02-19 quant-ph
Quantum teleportation of shared quantum secret
量子隐形传态允许在相距遥远的两方之间传输未知的量子态。它不仅是量子通信的基础,也是实现量子网络的一项重要任务,在量子密码学和分布式量子计算等方面具有广阔的应用前景。尽管近年来量子通信的实现取得了很大的进展,但是在多个收发器之间共享量子信息的隐形传态仍然缺失。在这里,我们提出并实验证明量子隐形传态之间的空间分离的各方在量子网络。该协议可以由分布的参与者共同执行,而没有一个参与者可以完全访问传输的信息。它通常可以扩展到包含任意数量的方而没有可信中心节点的量子通信。我们的工作为在量子网络中实现分布式量子通信和计算开辟了一条途径
2018-12-03 quant-ph
Quantum Coherence Bounds the Distributed Discords
在量子信息处理的许多协议中,通过发送信息载体在两个远程方之间建立量子关联是必不可少的步骤。我们得到的不和谐和一致性之间的权衡关系,在一个二部系统。然后利用相对熵和互信息的关系研究了二体量子态的相干分布。我们发现,增加的相对熵的两个远程方之间的不和谐是有界的载体和两个远程方之间的相干性的相对熵量化的非经典相关性,提供了一个最佳的协议不和谐的分布,并显示量子相关性是这样的任务的必要资源。
2022-03-23 quant-ph
Correlations and quantum circuits with dynamical causal order
Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Grenoble INP(格勒诺布尔理工学院);Institut Néel(奈尔研究所);Inria(法国国家信息与自动化研究所);Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen(锡根大学自然科学技术学院)
该研究提出具有不可影响因果序的新关联类别,定义量子过程对应类别,明确部分量子过程可同时具有不定与动态因果序的形式化方式。
2026-08-19 quant-ph
(2,m)-threshold quantum data hiding
Kyung Hee University(庆熙大学)
研究多方量子态判别,提出多方量子数据隐藏方案,任意两方联合测量可恢复经典比特,基于LOCC测量泄露信息少,给出最优LOCC判别界限,用低维可分态实现,提升实际可行性。
2026-07-10 quant-ph
Lack of measurement independence can simulate quantum correlation even when signaling cannot
在贝尔场景中,空间分离的两方之间共享的任何非局部相关性都可以通过允许双方之间的通信或限制他们选择测量设置的自由意志来确定性地建模。最近,贝尔方案已被推广到“半量子”方案,其中外部量子输入提供给各方。我们表明,在“半量子”的情况下,纠缠态产生的相关性,其确定性的解释是可能的,只有当测量的独立性降低。因此,在模拟量子相关性时,“半量子”方案揭示了信号和测量依赖性之间的质的区别,这在贝尔方案中是不存在的。我们进一步表明,这种区别是没有观察到的“转向游戏”的情况下,一个特殊的情况下,“半量子”的情况。
2013-09-18 quant-ph
Verifying the security of a continuous variable quantum communication protocol via quantum metrology
本研究建立了量子计量学与安全通信的联系,提出三方感知协议并映射为安全访问与通信协议,证明多方协同工作能获得高安全性资产并实现比单独工作更高的互信息。
2024-04-23 quant-ph
Quantum secret sharing with two qubit bipartite mixed states
量子秘密共享是量子信息处理中最重要和最有趣的课题之一。在量子秘密共享中,信息在几方之间被分割,使得只有其中一方能够完全恢复量子比特,前提是所有其他方都同意合作。为了实现这个任务,所有的参与者都需要共享纠缠态。据我所知,以往的量子秘密共享协议都是采用纯三体纠缠态或纯二体纠缠态。在这项工作中,我们首次使用二分两量子比特混合态(由于噪声环境形成)的量子秘密共享方案。我们进一步表明,一方不能提取的信息,没有其他方的合作。我们还研究了用于量子秘密共享方案的共享混合态的性质。
2010-11-12 quant-ph
Trust-free verification of steering: why you can't cheat a quantum referee
直到最近,人们还认为,要验证两方之间的量子纠缠和量子操纵,需要至少信任其中一方及其设备,这与贝尔不可分离性的验证相反。但事实并非如此:在验证两方共享给定的量子相关资源时,信任的需要可以被量子裁判所取代,在量子裁判中,裁判向不受信任的一方发送量子信号而不是经典信号。这种量子裁判游戏的存在进行了讨论,特别强调他们如何使它不可能为各方作弊。一个特定的量子裁判转向游戏的例子是用来明确显示如何测量设备的独立性是通过不可信的测量设备的“量子编程”实现的;如何防止作弊的被引导方无法充分区分两组非正交信号状态;以及作弊仍然是不可能的,当单向通信被允许从被引导方到未被引导方。这场比赛最近已实施实验,并特别感兴趣的是在占任何不完善的裁判员的准备信号状态,并建议未来的可能性,安全的双边量子密钥分发与贝尔本地状态。
2016-06-01 quant-ph
Random-Receiver Quantum Communication
我们介绍了随机接收者量子通信的任务,其中发送者将量子消息发送到从n个空间分离的方的列表中选择的接收者。接收方的选择对发送方来说是未知的,但对n方来说是已知的,他们通过交换经典消息来协调他们的行动。在正常情况下,随机接收者量子通信需要从发送者到n个接收者中的每一个的无噪声量子通信信道。相反,我们表明,随机接收器量子通信可以发生通过纠缠打破通道,如果这样的通道的顺序是由一个量子比特,可以通过量子测量访问控制。值得注意的是,这种现象不能通过允许发送者和k<n方的任何子集之间的自由量子通信来模仿。
2020-12-31 quant-ph
Are quantum correlations genuinely quantum?
结果表明,自旋单态的概率可以通过经典的资源,与遥远的各方之间没有通信,通过仅仅使用共享(伪)随机性再现。如果双方都是有意识的人,知道隐藏的变量和随机机制,那么一个人就有阴谋。如果双方只知道随机变量,他们可能会被诱导相信他们能够向对方发送即时信息。还可以以降低检测效率为代价来再现相关性。它进一步证明了相同的概率分解可以实现通过行动在一个距离,如果它存在。
2012-11-24 quant-ph
Quantum teleportation between multiparties
提出了多方量子隐形传态的一般协议。研究了N个参与者如何利用N+M个处于最大纠缠态的量子比特将N个未知的量子态传送给M个参与者。研究还表明,一对量子点在最大纠缠态中可以同时传送两个相反方向的量子点。
2003-03-18 quant-ph
Efficient decoding of stabilizer code by single-qubit local operations and classical communication
本研究构建了仅用单量子比特局部操作和经典通信(LOCC)提取稳定子码中分布式单量子比特信息的多项式时间协议,将其应用于量子信息拆分任务并设计分层访问结构,为分布式量子信息处理提供基础工具。
2024-11-27 quant-ph
Deterministic generation of multi-qubit entangled states among distant parties using indefinite causal order
本研究提出一种基于不定因果序框架的协议,通过预共享最大纠缠态和单量子比特操作,在远距离多方间确定性地生成 heralded 的 N 量子比特纠缠态,避免了传统纠缠交换所需的复杂测量,降低了电路复杂性并提升了长距离纠缠生成效率。
2025-05-28 quant-ph
Single Qubit Quantum Secret Sharing
我们提出了一个简单而实用的协议解决安全的多方通信任务,秘密共享,和它的实验实现。在该协议中,一个秘密消息在几个参与方之间以一种需要参与方合作的方式被分割。在所提出的方案中,双方通过单个量子比特的顺序通信来解决问题。此外,我们还证明了我们的方案等价于使用多方纠缠GHZ态,但更容易实现,在实际应用中具有更好的可扩展性。
2005-02-17 quant-ph
Secure alignment of coordinate systems by using quantum correlation
我们发现,相距遥远的两方可以使用共享的纠缠态和经典通信,以非常高保真的方式对齐他们的坐标系。此外,与以前提出的用于这样的任务的方法相比,即发送平行或反平行的自旋状态对或组,我们的方法具有使用单个量子比特测量的额外优势,并且也是安全的,使得第三方不会提取关于双方之间建立的对齐的坐标系的任何信息。后一种性质在许多其他量子信息协议中很重要,在这些协议中,测量不可避免地扮演着重要角色。
2017-07-18 quant-ph
Locally distinguishing quantum states with limited classical communication
我们考虑不同的任务设置,以区分纯正交量子态下的本地操作和有限数量的经典通信。在第一种设置中,空间上分离的各方被允许仅执行本地投影测量,而在测量期间没有任何经典通信。在这种受限的操作类别下,如果状态是不可区分的,则在第二组设置内,允许各方使用附加资源来进行区分。额外的资源要么是一个纯纠缠态,要么是给定态的多个相同副本。在某些情况下还对这两种类型的资源进行了比较。概率和完美的歧视的状态被认为是第二组设置。在第三设置中,各方执行本地投影测量,其中在测量期间对经典通信的可用性进行限制。但在这种情况下,双方可以使用最大纠缠态作为资源。
2020-05-09 quant-ph
Circular semi-quantum secret sharing using single particles
半量子秘密共享(SQSS)是半量子密码学的一个重要分支,与量子秘密共享(QSS)的不同之处在于,并不要求所有参与方都具有量子能力。以往的SQSS协议都有三个共同的特点:(1)采用乘积态或纠缠态作为初始量子资源;(2)量子方制备的粒子以树形方式传输;(3)要求经典方具有测量能力。本文提出了两个单粒子的循环SQSS协议,其中第一个协议要求经典参与方具有测量能力,而第二个协议则不要求经典参与方具有测量能力。与已有的SQSS协议相比,该协议具有以下特点:(1)采用单粒子而非乘积态或纠缠态作为初始量子资源;(2)量子方制备的粒子以循环的方式传输;(3)协议2解除了经典方的测量能力。所提出的SQSS协议对测量重发攻击、拦截重发攻击和纠缠测量攻击等著名的窃听攻击具有较强的鲁棒性,并且在现实中对现有的量子技术是可行的。
2022-05-11 quant-ph
Secure multi-party quantum summation based on quantum Fourier transform
提出了一种基于量子傅里叶变换的安全多方量子求和协议,其中粒子以树型模式传输。假设准备初始量子态的一方是半诚实的,这意味着她可能会自己行为不端,但不会与任何人合谋。该协议能够抵抗外部攻击和参与者攻击。特别地,一方不能获得其他方的私有整数串;并且对于最多n-2方的合谋攻击是安全的,其中n是参与方的数量。此外,该协议计算模d的加法,并以逐密方式而不是逐位方式实现加法的计算。
2022-05-12 quant-ph
An operational framework for nonlocality
由于量子纠缠的重要性,量子信息的目的,已经开发了一个框架,其表征和量化作为一种资源的基础上,以下操作原则:$N$各方之间的纠缠不能创建本地操作和经典的通信,即使当$N-1$各方合作。最近,非定域性已被确定为另一种资源,替代纠缠和必要的设备无关的量子信息协议。我们引入了一个操作框架的非局部性基于类似的原则:$N$各方之间的非局部性不能创建本地操作,并允许经典的通信,即使当$N-1$各方合作。然后,我们表明,标准定义的多方非定域性,由于Svetlichny,是不符合这种操作方法:根据它,真正的三方非定域性可以创建两个合作方。最后,我们讨论的一致性恢复的替代定义。
2011-12-12 quant-ph
Multi-party Quantum Private Comparison Based on the Entanglement Swapping of d-level Cat States and d-level Bell states
基于d能级猫态和d能级贝尔态的纠缠交换,提出了一种新的带有半诚实第三方的多方量子私有比较协议.在这里,TP被允许自己行为不端,但不会与任何一方合谋。在我们的协议中,n个参与者使用酉运算来编码他们的秘密,并且可以在协议的一次执行中比较他们的秘密的相等性。在不采用任何量子密钥分配方法的情况下,该协议能够抵抗外部攻击和参与者攻击。一方当事人不能获得其他当事人的秘密,除非他们的秘密相同。半诚实TP不能学习关于这些参与方的秘密的任何信息,除了关于来自n个参与方的所有私有秘密是否相等的最终比较结果。
2022-05-10 quant-ph
Are all noisy quantum states obtained from pure ones?
我们要问的是,当许多分离的部分开始共享一个纯量子态,然后这个纯态被噪声污染时,会出现什么类型的混合量子态。我们证明了并非所有的混合态都以这种方式产生。即使分离的两方通过任意的局部行为和经典通信主动地试图降低它们的初始纯态,情况也是如此。
2001-04-12 quant-ph
Robust Multi-Partite Multi-Level Quantum Protocols
我们提出了一个三方三层状态,允许秘密共享协议的三方之间,或量子密钥分发协议之间的任何两方。该方案中所使用的态即使在追踪出一个系统后也包含纠缠。我们展示了如何利用这种剩余纠缠的量子密钥分发的目的,并提出了一种实现方案使用纠缠的轨道角动量态的光子。
2004-12-13 quant-ph
Quantum gambling based on Nash-equilibrium
如果不引入可信的第三方,在空间上分离的两方之间很难进行公平的赌博。在这里,我们提出了一种新的赌博协议,它使两个遥远的政党之间的公平赌博,而无需第三方的帮助。通过引入博弈论的关键概念和方法,我们的协议将迫使双方将他们的策略移动到纳什均衡点,通过量子力学的物理定律来保证公平性。此外,我们表明,我们的协议可以很容易地适应一个有偏见的版本,这将发现在彩票,赌场等应用程序的原理证明,该协议的光学演示报告。
2014-08-27 quant-ph
Completely Device Independent Quantum Key Distribution
量子密钥分发(QKD)是一种可证明安全的方式,用于两个遥远的参与者建立一个共同的秘密密钥,然后可以在一个经典的密码方案中使用。使用量子纠缠,可以减少各方必须对其设备做出的必要假设,从而产生设备无关的QKD(DIQKD)。然而,在迄今为止的所有现有协议中,各方需要具有初始(至少部分地)随机种子作为资源。在这项工作中,我们表明,这一要求可以下降。利用随机性放大和随机性扩展领域的最新进展,我们证明了各方想要传达的消息对于对手来说(部分)未知是足够的-没有任何类型的密码学开始都是毫无意义的假设。一方可以使用她的秘密消息在本地生成一个秘密的比特序列,然后可以在DIQKD协议中由她自己和另一方公开使用。因此,我们的工作降低了执行安全DIQKD和建立安全通信所需的要求。
2016-07-28 quant-ph
Measurement-Device-Independent Detection of Beyond-Quantum State
针对标准Bell测试无法探测超越量子态的问题,提出一种测量设备无关(MDI)测试,通过量子输入态与跨系统量子测量区分超越量子态与量子态,其性能独立于被测态和测量算符形式,在实际场景中具优势。
2023-12-31 quant-ph