Multiparty hierarchical quantum-information splitting
提出了一种基于多体纠缠态的多方分层量子信息分裂方案,其中boss将秘密量子态非对称地分配给两级代理.属于不同级别的特工,对于老板的秘密有不同的权限。除了boss的Bell态测量外,不涉及任何非局部操作。该方案还具有防窃听的安全性。这样的层次QIS有望在现代多体量子密码学领域找到有用的应用。
2011-01-19 quant-ph
Equitable multiparty quantum communication without a trusted third party
多方量子通信提供了令人愉快的应用,包括量子密码通信和量子秘密共享。基于Greenberg-Horne-Zeilinger(GHZ)态测量的测量设备无关(MDI)量子通信为实现多方量子通信提供了一种可行的途径。然而,使用标准的空间局部GHZ状态测量,通信各方之间的信息可能是不平衡的,这可能导致多方密码通信中的重大问题。在这里,我们提出了一种公平的多方量子通信,其中通信各方之间的信息平衡是在没有可信第三方的情况下实现的。我们的方案是基于GHZ状态测量,这是不是空间本地化,但实现的方式,所有的远程通信方对称参与。我们还通过利用弱相干脉冲实现信息平衡三方量子通信的原理验证实验验证了方案的可行性。
2020-06-15 quant-ph
Non-additivity of quantum capacity for multiparty communication channels
我们调查多方通信的情况下,信息从几个发送者发送到几个接收者。我们建立了多方通信信道的量子容量和它们的可扩展性之间的关系,这使我们能够证明这种信道的量子容量不是可加性的。
2004-03-09 quant-ph
Multiparty quantum random access codes
随机存取码(RAC)是许多信息处理协议的原语,它使一方能够将n位字符串编码成一位消息,以便另一方可以检索该字符串的部分信息。我们介绍了多方版本的RAC中的n位字符串分布在许多方面。对于这个任务,我们考虑两个不同的量子通信场景:一个允许共享量子纠缠与经典通信的各方之间,另一个允许通过量子信道的通信。我们提出了几个多方量子RAC协议,在上述两种情况下都优于其经典的对应。
2020-02-27 quant-ph
Multiparty Quantum Mutual Information: An alternative definition
互信息是两方或多方共有或共享的互惠信息。二分量子系统的量子互信息是非负的,并且具有两个子系统之间的全关联的解释。然而,对于三方或多方量子系统,这可能不再是真的。在本文中,我们提出了另一种定义的多方信息考虑到两个或更多的当事人之间的共享信息。它是非负的,在部分迹和完全正映射下都是单调的,并且等价于文献中纯态的多体信息测度。然后,我们定义多方量子不和谐,并给出一些例子。有趣的是,我们观察到,量子不和谐的增加时,大量的子系统进行测量。因此,对称量子不和谐,其中涉及测量的所有各方,揭示了最大的量子性。这就提出了问题的解释测量的互信息作为经典的相关性。
2017-07-28 quant-ph
Sender-controlled measurement-device-independent multiparty quantum communication
多方量子通信是量子网络的一个重要分支。它使私人信息传输与信息理论的安全性之间的合法各方。我们提出了一个发送者控制的测量设备无关的多方量子通信协议。发送方Alice将一条私有消息分成若干部分,并将其分发给不同的接收方,以便与不完美的测量设备和不可信的辅助节点进行秘密共享。此外,Alice作为主动控制者,在对秘密共享信息进行编码之前,先检查量子信道的安全性和每个接收者的可靠性,这使得该协议便于多奇偶量子通信.
2022-02-21 quant-ph
Addendum to "Quantum secret sharing between multiparty and multiparty without entanglement"
最近,Yan和Gao提出了一种使用单光子序列在多方(组1中的$m$成员)和多方(组2中的$n$成员)之间进行量子秘密共享的协议(Phys.Rev.A \textbf{72},012304(2005))。我们发现,如果传输的量子信号只有一个单光子是安全的,但不安全的多光子信号,因为一些代理可以得到其他人的信息,如果他们攻击的通信特洛伊木马。然而,通过简单的修改就可以实现针对这种攻击的安全性。
2005-08-23 quant-ph
Distributed Compression and Squashed Entanglement
单个量子态可以被许多远距离的方共享。在这篇论文中,我们试图通过定义多方信息和多方压缩纠缠来描述这种分布式态的信息内容,这是迈向多方量子信息一般理论的两步。作为朝着这个方向迈出的进一步,我们部分解决了多方分布式压缩问题,其中多方使用量子通信将其状态的份额忠实地传输给共同的接收者。我们建立了一个协议,多方分布式压缩的基础上,完全量子Slepian-Wolf协议,并证明了可实现的速率区域的内部和外部边界。我们将我们的研究结果与以前的信息理论的结果,并讨论了一些可能的应用。
2008-02-05 quant-ph
Multiparty key distribution and secret sharing based on entanglement swapping
给出了一种基于纠缠交换的两方量子密钥分发协议[Phys.Rev.A { \bf 61},052312(2000)]的防窃听安全性的一般证明。此外,协议被扩展到允许多方量子密钥分发和经典信息的秘密共享。
2000-09-07 quant-ph
Experimental Quantum Multiparty Communication Protocols
量子信息科学利用量子叠加或纠缠作为信息处理的资源,突破了传统信息传输、密码学和计算的局限性。在这里,我们报告的实验实现的三方量子通信协议,使用单一的三层量子系统(qutrit)通信:秘密共享,可检测的拜占庭协议,和通信复杂性降低的三值函数。我们已经实现了这三个方案使用相同的光纤干涉设置。我们的实现很容易扩展,而不会牺牲检测效率或产生极其复杂的多粒子纠缠态。
2016-08-01 quant-ph
Entanglement swapping secures multiparty quantum communication
扩展Zhang,Li和Guo [Phys. Rev. A 63,036301(2001)]设计的窃听策略,我们证明了Cabello [quant-ph/0009025]提出的基于纠缠交换的多方量子通信协议是不安全的.我们对协议进行了修改,使得纠缠交换可以保证多方量子通信的安全性,如多方量子密钥分发和经典信息的量子秘密共享,并证明了修改后的协议对Zhang-Li-Guo的窃听策略和基本的拦截-重发攻击是安全的.
2003-10-14 quant-ph
Information Bleaching, No-Hiding Theorem and Indefinite Causal Order
信息漂白是指从物理系统的初始状态中去除量子信息的任何物理过程。无隐藏定理证明,如果信息从初始系统中丢失,那么它不能保留在二分量子关联中,必须在希尔伯特空间的剩余部分中找到。我们证明了当隐藏映射作用于不确定因果序的输入态时,在关联中隐藏量子信息是可能的。有人可能会问,它是否违反了无隐藏定理?我们分析了这个问题,并认为在扩展的希尔伯特空间,它仍然会尊重无隐藏定理。我们还讨论了如何利用两个隐藏映射的叠加来掩盖量子信息。我们的研究结果可以有有趣的影响,在保持信息的保真度,保持量子相干性和工作提取存在的两个隐藏地图与不确定的因果顺序。此外,我们将隐藏映射应用于半个纠缠对的不定因果顺序的存在下,并表明纠缠不能被保留。最后,我们讨论了即使量子纠缠被破坏,在不确定因果序下的纠缠保真度也是非零的,并且可以接近于1。
2022-06-22 quant-ph
Locally Accessible Information of Multisite Quantum Ensembles Violates Monogamy
局域可达信息是一个多量子量子态系综的信息论物理量。我们发现它具有类似于量子关联的性质,同时也具有单个多方量子态的经典关联。它在局域量子操作和经典通信下满足单调性。然而,我们表明,它不遵循一夫一妻制,一个重要的属性通常满足量子关联,实际上违反任何这样的关系,在最大程度上。违规获得即使是局部不可区分的,但全球正交,多站点合奏。结果表明,虽然单个多方量子态就其共享的量子关联而言是单配的,但多方量子态的系综可能不是这样。这些结果对量子通信系统具有潜在的意义。
2011-08-11 quant-ph
Information hiding and retrieval in Rydberg wave packets using half-cycle pulses
我们展示了一个信息隐藏和检索方案与里德堡波包中的状态之间的相对相位作为一个数据寄存器的位。我们使用太赫兹半周期脉冲(HCP)将相位编码信息从光学可访问的角动量流形转移到另一个流形,该流形不被我们的激光脉冲直接访问,有效地隐藏了我们的光学干涉测量技术的信息。作用于这些波包的后续HCP将信息重新引入到光学可访问数据寄存器歧管中,然后可以将其“读出”。
2006-05-01 quant-ph
Comment on "Multiparty quantum mutual information: An alternative definition"
本文反驳了Kumar关于量子对偶总关联可表示为特定量子相对熵的论断,指出该表示对$n\geq3$的广义GHZ态不成立。
2023-12-30 quant-ph
Channel Capacities versus Entanglement Measures in Multiparty Quantum States
对于两个子系统的量子态,纠缠度量与通信任务的能力有关--高纠缠态提供了更高的传输经典信息和量子信息的能力。然而,我们表明,这是没有更多的情况下,在一般情况下:量子容量的多访问信道,在量子网络中的通信的动机,没有任何关系,真正的多方纠缠措施。随着揭示多接入信道容量的结构丰富性,这给了我们一个工具来分类多方量子态从它在量子网络中的有用性的角度来看,这是不能可视化的已知多方纠缠措施。
2009-09-16 quant-ph
Implementation of Multiparty quantum clock synchronization
量子时钟同步是利用量子力学的原理,测量空间分离的时钟之间的时间差。Chuang和Jozsa提出的第一个QCS算法仅仅是基于两方的,Krco和Paul将其进一步扩展和推广到多方的情况。他们提出了一种基于W态的多方QCS协议,该协议利用共享的先前纠缠和经典信息的广播来同步空间分离的时钟。不久之后,Ben-Av和Exman提出了一个使用Z状态的优化多方QCS。在这项工作中,我们首先报告的Krco和Ben-AV多方QCS算法的四量子位核磁共振(NMR)的实现。实验结果表明,与理论的一致性,也证明了Ben-AV多方QCS算法比Krco更准确。
2017-08-22 quant-ph
Reply to "Comment on `Multiparty quantum mutual information: An alternative definition'"
本文回应评论,指出先前用量子相对熵表达量子对偶总关联有误,给出替代表达式,并建议用冯·诺依曼熵计算。
2023-12-29 quant-ph
Quantum secret sharing protocol between multiparty and multiparty with single photons and unitary transformations
提出了一种利用单光子和幺正变换实现Alices群和Bobs群量子秘密共享的方案。在该协议中,Alices小组的一名成员准备了一个处于四种不同状态之一的单光子序列,而其他成员则通过幺正操作将其信息直接编码在单光子序列上,之后最后一名成员将单光子序列发送到Bobs小组。除了最后一个,鲍勃也做同样的工作。最后,鲍勃小组的最后一个成员测量量子比特。如果Alices和Bobs通过一些测试保证了量子信道的安全性,那么Alices群中最后一个成员发送的量子比特态就可以作为秘密共享的密钥比特。证明了该方案是安全的。
2008-01-26 quant-ph
Multiparty quantum state sharing of an arbitrary two-particle state with Einstein-Podolsky-Rosen pairs
利用Einstein-Podolsky-Rosen对,提出了一个任意两粒子态的多方量子态共享方案.控制器说,如果$N$代理中的任何一个与其他代理协作,则他可以使用两个局部酉操作来重新生成原始状态。此外,每个控制器只需要对他的两个粒子进行乘积测量$σ_x \otimes σ_x$,这使得该方案对于网络上的应用中的代理比其他方案更方便。当所有的量子源都可以用来携带有用的信息时,量子比特的内禀效率接近最大值。利用一种新的多体纠缠表示法,发送方只需在每次测量中公布两个比特的经典信息,大大减少了信息交换量。
2005-10-08 quant-ph
Improving the security of multiparty quantum secret splitting and quantum state sharing
Deng { \rm et al.}最近提出了一个利用有序的$N$ Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对和Bell态测量的多方量子秘密分裂(MQSS)协议。[Phys. Lett. A 354(2006)190]。对协议的安全性进行了分析,发现该协议对除代理人Bob采用拦截重发攻击外的任何窃听者都是安全的。Bob可以在不被发现的情况下单独获得Alice的所有信息。我们还提出了一个改进的MQSS协议。
2006-05-06 quant-ph
Many facets of multiparty broadcasting of known quantum information using optimal quantum resource
本研究澄清已知量子信息广播本质是多方远程态制备,证明可用最优资源以确定性或概率性方式实现多方广播,分析噪声影响与新层面,完成IBM量子计算机原理验证,探讨推广与应用方向。
2023-04-30 quant-ph
Irreducible multiparty correlation can be created by local operations
推广Amari的工作,题为“信息几何的概率分布的层次”,我们定义的程度不可约多方量子态的基础上的量子相对熵的多方关联。我们证明了这些定义是等价的最大冯Neaumann熵原理。基于这些定义,我们发现了一个关于不可约多方关联的反直觉结果:虽然在局域操作下,三方量子态的总关联度并没有增加,但不可约三方关联可以由只有不可约两方关联的三方态通过局域操作产生.换句话说,即使一个三方状态最初完全通过测量两方厄米算符来确定,在局部操作之后的状态的确定也必须求助于三方厄米算符的测量。
2009-04-12 quant-ph
Secure and practical multiparty quantum digital signatures
量子数字签名(QDS)保证了信息理论上的安全性,防止了消息的否认和伪造。与现有的三方QDS协议相比,多方QDS协议在发送海量消息时,在两个以上接收者的实际情况下具有独特的优势。然而,复杂的安全分析、众多的量子信道和较低的数据利用效率使得三方扩展到多方的场景非常困难。在这里,基于六态非正交编码协议,我们提出了一个有效的多方QDS框架,以克服这些困难。在我们的协议中,量子信道的数量仅线性地依赖于用户的数量。引入后匹配方法,提高数据利用效率,使其与检测事件的概率线性缩放,即使在五方场景。我们的工作弥补了缺乏实用的多方协议,这为未来的QDS网络铺平了道路。
2021-08-13 quant-ph
Temporary Assumptions for Quantum Multiparty Secure Computations
本文介绍了量子多方协议,允许使用临时假设。我们证明了安全量子多方计算是可能的当且仅当经典多方计算工作。但这些严格的假设仅在协议执行期间是必要的,并且可以在协议终止后放松。我们考虑两个设置:1。参与者的共谋试图学习诚实参与者的秘密输入或试图修改计算结果。2.参与者的共谋以上述方式作弊或试图破坏协议,即,共谋试图中止计算或将信息泄露给诚实的参与者。我们给出了一个协议终止后,我们国家的协议达到这些界限容忍共谋的界限。
2001-06-22 quant-ph
Multiparty-controlled remote preparation of four-qubit cluster-type entangled states
我们提出了一种策略,实现多方控制的远程状态准备(MCRSP)的家庭的四个量子位簇型国家与真正的纠缠,同时采用,格林伯格-霍恩-蔡林格类态作为量子信道。在这种情况下,编码信息通过多方控制从发送方传输到空间上分离的接收方。预测的所有参与者的合作,所需的状态可以完全恢复在接收器的地方,通过适当的本地操作和必要的经典通信的应用程序具有很高的成功概率。此外,当量子信道被提取为最大纠缠信道时,MCRSP方案可以以单位总成功概率忠实地实现。
2014-11-19 quant-ph
Multiparty quantum secret sharing with pure entangled states and decoy photons
提出了一个利用纯纠缠态和诱骗光子实现多方量子密钥共享的方案。老板说,爱丽丝使用诱饵光子,这是随机的四个非正交单光子状态之一,以防止潜在的不诚实的代理人自由窃听。该方案要求通信双方既不需要理想的单光子量子源,也不需要最大纠缠的单光子量子源,这使得该方案在实际应用中比其他方案更为方便。此外,它还具有量子比特的高本征效率和原则上交换较少的经典信息的优点。
2007-06-01 quant-ph
Enhancing robustness of multiparty quantum correlations using weak measurement
多体量子关联是发展量子信息和计算协议的重要资源。然而,多体量子关联在实际环境中的灵活性受到环境相互作用引起的退相干下的脆弱性的限制。虽然有协议来保护退相干下的二体纠缠,这样的协议的实现多体量子关联尚未得到充分的探索。本文研究了局域振幅阻尼通道对广义Greenberger-Horne-Zeilinger态的影响,并采用最优反向量子弱测量方案来保护多体量子关联.我们观察到,弱测量反转协议增强了多体量子关联的鲁棒性。此外,它增加了临界阻尼值,对应于纠缠突然死亡。为了强调该技术在保护多体量子关联方面的有效性,我们研究了两个与量子通信相关的任务:一个发送者,多个接收者设置下的量子隐形传态和多方量子信息分裂。我们观察到在弱测量反转协议下两个量子通信任务的平均保真度增加。该方法可以证明在使用多部分资源的其他量子信息任务中对于对抗外部相互作用是有益的。
2014-03-12 quant-ph
Continuous variable controlled quantum dialogue and secure multiparty quantum computation
提出了一种连续变量控制的量子对话方案。对该方案作进一步的修改,得到了另外两个连续变量安全多方计算协议。其中第一个协议提供了两方社会主义百万富翁问题的解决方案,而第二个协议提供了一种特殊类型的多方社会主义百万富翁问题的解决方案,可以被视为多方量子私人比较的协议。结果表明,所提出的方案的连续变量控制的量子对话可以使用二分纠缠,并可以减少到获得其他几个两个和三个方的密码方案在极限情况下。文中还讨论了该方案的安全性及其相对于相应离散变量方案的优越性。具体地说,与离散变量方案相比,该方案中窃听者的无知程度非常高,因此该方案不容易发生基于离散变量量子对话方案所固有的信息泄漏,进一步证明了该方案可以被看作是量子密码开关的连续变量对应物,允许监督者控制信息在两个合法的政党之间转移到不断变化的程度。
2019-02-01 quant-ph
Symmetric multiparty-controlled teleportation of an arbitrary two-particle entanglement
提出了一种基于Bell基测量的对称多粒子控制隐形传送任意两粒子纠缠态的方法,即利用两个Greenberger-Horne-Zeilinger态,发送器将任意两粒子纠缠态发送到远程接收器,通过控制网络中的其他代理,发送任意一个$n+1$代理。结果表明,当$n$为奇数或偶数时,接收者除了进行局域幺正操作外,还必须对其粒子进行受控非操作,才能重构出原来的任意纠缠态,因此,其结果在原理上是不同的.并讨论了这种受控传送在经典信息和量子信息的量子秘密共享中的应用。由于所有的实例都可以用来携带有用的信息,它对量子比特的效率接近最大值。
2006-03-18 quant-ph
Feature Prediction in Quantum Graph Recurrent Neural Networks with Applications in Information Hiding
本文利用量子图循环神经网络(QGRNN)处理经典图结构数据,实现高精度的节点特征重构与近乎完美的分类,并提出一种基于QGRNN的信息隐藏技术,验证了其在复杂度增加时仍保持高检索准确率的鲁棒性。
2025-06-29 quant-ph
Quantum Teamwork for Unconditional Multiparty Communication with Gaussian States
我们证明了连续变量高斯态传递多体量子信息的能力。提出了一个量子团队合作协议,根据该协议,任意可能纠缠的多模态可以在两个团队之间忠实地传送,每个团队包括多个合作用户。我们证明了N模式高斯加权图状态存在任意N,使无条件的量子团队合作的任何安排的团队实现。这些完美连续变量最大多体纠缠资源在纯高斯态中是典型的,并且不受多量子比特态中纠缠挫折的影响。
2009-08-13 quant-ph
Multiparty quantum protocols for assisted entanglement distillation
量子信息理论是一个多学科领域,其目标是了解当信息存储在量子系统的状态时会发生什么。量子力学为我们提供了一种新的资源,称为量子纠缠,它可以用来实现新的任务,如隐形传态和超密度编码。目前的技术允许纠缠光子对在大约100公里的距离上传输。对于更长的距离,各种来源产生的噪声降低了纠缠的传输,以至于不可能将纠缠作为未来任务的资源。解决这一难题的一个策略是使用量子中继器,即发送者和接收者之间的中间站,它们参与纠缠蒸馏过程,从而改善发送者和接收者自己可以做的事情。在这项工作中,我们研究了两个共享混合态的接收者之间的纠缠蒸馏和中继站的帮助下。我们将辅助纠缠的概念推广到任意态,并给出了一个提取纯纠缠的协议。我们还在更一般的背景下研究量子通信协议。我们给出了一个新的协议的任务,多方状态合并。以前的多方状态合并协议需要使用分时。我们的协议不需要分时的分布式压缩两个压缩。在一次性机制中,我们实现了多方态合并,纠缠代价不限于纠缠代价区域的角点。我们的纠缠成本的分析是使用(平滑)最小和最大熵。我们通过不同的例子来说明我们的方法的好处。
2011-05-23 quant-ph
Robustness of quantum data hiding against entangled catalysts and memory
本文研究量子数据隐藏在催化剂和量子记忆辅助下的鲁棒性,证明可分隐藏态不受这些资源影响,而某些纠缠态可被量子记忆几乎完美区分。
2025-11-06 quant-ph
Hiding Quantum Information in the Perfect Code
我们提出并分析了一个量子隐写协议,发送方(Alice)将她的隐写信息编码成完美(五量子比特)量子纠错码的错误伴随式,并通过去极化信道将其发送给接收方(Bob)。Alice和Bob共享一个经典的密钥,并以这样一种方式隐藏量子信息:对于无法访问密钥的窃听者(Eve)来说,量子信息看起来像是一个具有典型量子错误序列的无辜码字。我们计算的平均速率的关键消费,并显示该协议如何提高性能的信息分布在多个码字块。Alice和Bob利用不同的编码来优化他们可以发送给彼此的隐写比特的平均数量,同时匹配去极化信道的错误统计。
2011-03-30 quant-ph
Simultaneous Multiparty Quantum Teleportation Supervised by a Controller
本研究设计含Hadamard门和受控非门的17量子比特簇态制备线路,以此为量子信道实现控制器监督下四发送方对四接收方的同时多方量子隐形传态,协议固有效率达21.65%,在资源等维度优于现有相关协议。
2024-09-27 quant-ph
Multiparty-controlled teleportation of an arbitrary m-qudit state with pure entangled quantum channel
利用非最大纠缠态作为量子信道,提出了一种多方控制的任意m量子态($d$ -维量子系统)隐形传态的一般方案.发送方对2个$m$粒子进行m次广义Bell态测量,控制方对测量基$X_{d}$进行单粒子测量,接收方只要引入一个辅助二能级粒子,与所有控制方合作,就可以与保真度单元概率地提取量子信息。各方都可以利用诱骗光子安全地建立自己的量子信道,从而阻止不诚实的一方自由地窃听。当接收端获得未知m量子态的概率等于量子信道的纠缠度时,该方案是最优的.
2009-05-07 quant-ph
Light Cone-Like Behavior of Quantum Monogamy Score and Multisite Entanglement
在量子信息理论中,定义量子关联有两种重要的范式,即信息论范式和纠缠可分性范式。我们发现了两种量子相关性测度之间的解析关系,每种范式中有一种,并证明了在这些测度所跨越的二维空间上,只有某个锥状区域可以到达纯三量子比特态。信息论多方量子关联测度与二体信息论量子关联测度的一夫一妻制考虑有关,而纠缠可分性多方测度是广义几何测度,是真正的多方纠缠测度。我们还发现了两个多方纠缠测度之间的解析关系,并再次得到了这种情况下的锥状可达区域。在这种情况下,多位测度之一与二分纠缠测度的一夫一妻制有关,而另一个测度又是广义几何测度。就像在相对论中,事件不能发生在时空光锥之外,我们在这里类似地发现,对应于纯三量子比特态的状态点不能落在量子一夫一妻制分数和真正的多点纠缠度量之间的二维锥状结构之外。
2012-05-22 quant-ph
Phase assumption-free multiparty quantum clock synchronization
New York University Shanghai(纽约大学上海分校);NYU-ECNU Institute of Physics at NYU Shanghai(纽约大学上海分校纽大-华东师大物理研究所);Cornell University(康奈尔大学);College of William and Mary(威廉玛丽学院);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Hearne Institute for Theoretical Physics(希恩理论物理研究所);East China Normal University(华东师范大学);State Key Laboratory of Precision Spectroscopy(精密光谱学国家重点实验室);Center for Quantum and Topological Systems (CQTS), NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学NYUAD研究院量子与拓扑系统中心);New York University(纽约大学)
本文提出一种无需相位假设的多方量子时钟同步方法,通过超纠缠纯化实现可扩展的时间信号传输。
2025-12-02 quant-ph
Non-Markovian noise limits for sustaining entanglement in multiparty quantum states
本文研究非马尔可夫环境噪声对多体纠缠的影响,证明退相位信道中 GHZ cat 态与 W 态的纠缠可饱和至非零值,并揭示 W 态的奇偶效应及退极化信道中的纠缠复苏。
2025-01-08 quant-ph
Combating quantum errors: an integrated approach
近期的量子通信协议不可避免地受到信道噪声的影响,其缓解主要是通过多方纠缠或复杂的实验技术等资源来尝试的。产生多方高维纠缠并不容易。这就要求探索可利用当前设备实现的现实解决方案。特别是由于多方纠缠态的生成困难,在本文中,我们研究了无差错的信息传输与最小的要求。为此,我们提出了一种新的信息编码方案的通信目的。编码方案是基于这样的事实,即大多数有噪声的通道留下一些量不变。有了这个事实,我们就用这些不变量来编码信息。这些不变量是算子期望值的函数。这些信息通过噪声信道时没有改变。相应地,这种方法与其他现有的纠错方案不冲突。事实上,我们已经展示了如果对逻辑基态的选择施加适当的限制,标准的量子纠错码是如何出现的。作为应用,为了说明,我们提出了一个量子密钥分发协议和一个错误免疫的信息传输协议。
2022-08-09 quant-ph
Hiding images in quantum correlations
本研究针对量子光子学中光子对关联特性调控难的问题,通过塑形纠缠光子的空间关联将图像信息编码其中,使其无法被传统强度测量探测,为量子通信与成像协议开发提供了新途径。
2024-03-08 quant-ph
Hiding bits in Bell states
我们提出了一个隐藏位在贝尔状态,是安全的,即使当共享者爱丽丝和鲍勃被允许进行本地量子操作和经典通信的计划。我们证明了Alice和Bob可以获得的关于隐藏位的信息在$n$中是指数小的,每个份额中的量子位数,并且可以任意小以隐藏多个位。提出了一种制备共享量子态的低纠缠方法。我们将讨论如何使用当今的量子光学实现我们的计划。
2001-03-07 quant-ph
Hiding Ignorance Using High Dimensions
信息的缺失--无论是完全的还是部分的--被称为无知。自然,人们可能会问,对整个系统的某种无知是否意味着对其部分的某种无知。我们的经典直觉告诉我们是的,但是量子理论告诉我们不是:在量子系统中编码信息是可能的,因此尽管对整体有些无知,但不可能识别未知部分。实验验证这一违反直觉的事实需要控制和测量高维$(d {>} 9)$的量子系统。我们使用光的横向空间模式提供了实验证据,这是测试高维量子现象的强大资源。
2019-12-04 quant-ph
Quantum Correlation Without Classical Correlations
我们表明,真正的多方量子关联可以存在自己的,没有真正的多方经典关联的支持背景,即使在宏观系统。这种可能性在量子信息和相变物理学中具有重要意义。
2008-10-30 quant-ph
Experimental Test of Quantum No-Hiding Theorem
线性和么正性是量子理论的两个基本原则。由此产生的任何结果都必须在量子世界中得到尊重。不可克隆定理和不可删除定理是线性性和么正性的结果。与更强的不可克隆定理一起,它们为量子信息提供了永久性,因此,表明在量子世界中,信息既不能被创造也不能被摧毁。从这个意义上说,量子信息是稳健的,但同时也是脆弱的,因为与环境的任何相互作用都可能导致信息的丢失。最近,另一个基本定理被证明,即无隐藏定理,它精确地解决了信息丢失的问题。它说,如果任何物理过程导致从原始系统漂白量子信息,那么它必须驻留在宇宙的其余部分,没有信息隐藏在这两个子系统之间的相关性中。这在量子隐形传态、态随机化、私有量子信道、热化和黑洞蒸发等方面都有应用。本文报道用核磁共振(NMR)技术对无隐藏定理的实验检验。我们使用量子比特的量子态随机化作为漂白过程的一个例子,并表明丢失的信息可以完全恢复到辅助量子比特的局部幺正变换。由于核磁共振提供了一种方法来测试的基本预测量子理论使用相干控制的量子力学核自旋状态,我们的实验是一个进步,在这个方向上。
2010-04-28 quant-ph
Cloning, deleting, and hiding in modal quantum theory
本研究针对基于有限域的模态量子理论(MQT)玩具模型,分析了克隆、删除和隐藏相关的不可行结果,发现克隆与删除在MQT中仍被禁止,但模态量子比特信息可完全隐藏于两个纠缠模态量子比特的关联中。
2023-10-06 quant-ph
Demonstration of the No-Hiding Theorem on the 5 Qubit IBM Quantum Computer in a Category Theoretic Framework
量子无隐藏定理,首先由Braunstein和Pati提出[Phys. Rev. Lett. 98,080502(2007)],由Samal等人[Phys.Rev.Lett.1999]实验验证。186,080401(2011)]。在此之前,这个基本的测试还没有在任何实验架构中进行过探索。在这里,我们使用IBM 5Q量子处理器演示了上述无隐藏定理。由Coecke和Duncan [New J.Phys.13,043016(2011)]开发的范畴代数已经用于通过使用ZX演算分析量子线路来更好地可视化无隐藏定理。实验结果证实了通过在辅助量子比特上应用局域幺正操作来恢复丢失的信息。
2019-04-02 quant-ph
Entanglement of Assistance as a measure of multiparty entanglement
针对多方纠缠量化的挑战,提出辅助体积(VoA)度量,通过计算所有潜在参与方辅助纠缠的几何平均值,可区分MPC无法区分的态且为GGM的上界,在量子信息处理中具有实际效用。
2024-12-09 quant-ph
Maximally dense coding capable quantum states
建立了三比特纯态多端口量子态经典信息传输容量与多方量子关联测度之间的互补关系。考虑的多方量子关联测度是广义几何测度、缠结和不和谐一夫一妻制得分。互补关系揭示了一个单参数家庭的纯三量子比特的状态,我们称之为最大密集编码能力的家庭的状态的识别。在任意固定的多方量子关联量下,这些态在所有三比特纯态中具有最大的多端口密集编码能力。
2012-12-26 quant-ph
Resource Reduction in Multiparty Quantum Secret Sharing of both Classical and Quantum Information under Noisy Scenario
针对多参与方量子秘密共享在噪声下的脆弱性,提出基于简化Shor码的高效量子纠错方案,将量子比特开销从9降至3,提升协议鲁棒性和实用性。
2025-04-23 cs.CR quant-ph
Efficient multiparty quantum secret sharing of secure direct communication
本文提出了一个利用Greenberger-Horne-Zeilinger态实现安全直接通信的(n,n)门限量子秘密共享方案。该方案是有效的,因为除了用于检测窃听者的量子秘密共享方案之外,所有用于量子秘密共享方案的Greenberger-Horne-Zeilinger态都被用来生成共享秘密消息。在我们的方案中,通信双方的测量基础是不变的,用于检查窃听的经典信息只需要通信双方的测量结果。我们的方案的另一个很好的特点是,发送者发送她的秘密消息直接到接收者和接收者恢复发送者的秘密,通过结合他们的结果,不同的QSS方案的目标,其本质上是允许发送者建立一个共享的密钥与接收者。我们的方案的这一特点类似于量子秘密直接通信。
2005-12-17 quant-ph
Further Investigation on Classical Multiparty computation using Quantum Resources
云计算和网络技术的巨大发展,使得多人利用有限的资源,借助云服务器完成大规模计算成为可能。为了保护用户的隐私,安全多方计算在计算过程中扮演着重要的角色。最近,Clementi等人[ \textcolor [rgb]{0.00,0.07,1.00}{Phys.Rev.A { \bf 96},062317(2017)}]提出了一种使用量子资源的安全多方计算协议。在协议中,仅利用线性经典计算和有限的量子信息操作,提出了一种计算2次$n-variable$对称布尔函数$f(x_1, x_2, \cdots, x_n)$的方法,并且所有客户端可以在服务器的帮助下共同计算$f(x_1, x_2, \cdots, x_n)$而不泄露其私有输入.他们提出了一个开放的问题:有没有更简单的非线性函数,像他们提出的那样,可以用作更大计算协议的子程序?我们将在本文中给出这个问题的答案。受Clementi等人工作的启发,我们继续探索布尔函数的量子实现。首先,我们利用单粒子量子态$|0\rangle$和单粒子幺正运算$U_k$,给出了一类$n-variable$对称布尔函数$f_n^k$的计算方法。其次,我们证明了每个$n-variable$对称布尔函数都可以用$f_n^k(k=0,1,\cdots,n)$的线性组合来表示,并且每个函数$f_n^k(2\leq k\leq n)$都可以用于执行安全多方计算。第三…
2018-12-16 quant-ph
Multiparty Quantum Telecommunication Using Quantum Fourier Transforms
考虑这个问题:Alice希望将相同的密钥发送给$n-1$用户(Bob、Carol、. . .,内森),同时防止窃听者夏娃在不被发现的情况下获取信息。这个问题在经典密码学中没有解决方案,但在量子通信中有一些代码可以解决这个问题。在\cite{zengetall},Guo-Jun Zeng,Kuan-Hung Chen,Zhe-Hua Chang,Yu-Shan Yang,Yao-Hsin Chou和Cabello在\cite{cabello}的论文中,分别用Hadamard门和Pauli门给出了三人两方通信的量子通信码,并将其推广到任意参与者数的情况,指出了参与者测量的位置。我们注意到,具有精确测量位置的Hadamard门与两个量子比特的傅里叶变换相同,因此使用$n$纠缠量子比特的一般傅里叶变换来代替Hadamard门。对于任意的$n$ qudits,结果更自然。
2017-05-07 quant-ph