Two-player quantum pseudo-telepathy based on recent all-versus-nothing violations of local realism
我们介绍了两个两人量子伪心灵感应游戏的基础上,最近提出的两个全对无(AVN)证明贝尔定理[A。Cabello,Phys. Rev. Lett. 95,210401(2005); Phys.Rev.A72,050101(R)(2005)]。这些游戏证明了Broadbent和Methot的主张,即这些AVN证明不排除局部隐藏变量理论,其中可能在同一光锥(quant-ph/0511047)内交换无限信息是不正确的。
2006-02-07 quant-ph
Pseudo-telepathy games and genuine NS k-way nonlocality using graph states
我们定义了一个家庭的伪心灵感应游戏使用图形状态,扩展了Mermin游戏。这个家族还包含一个用来定义量子概率分布的游戏,这个概率分布不能被任何数量的PR盒模拟。我们推广了这一结果,证明了由13个顶点上的Paley图状态得到的概率分布不能被任何数量的4-部非局部盒模拟,并且在多于$k^{2}2^{2k-2}$顶点上的Paley图状态提供的概率分布不能被k-部非局部盒模拟
2012-11-26 quant-ph
Multi-Party Pseudo-Telepathy
量子纠缠,也许是量子信息理论最非经典的表现形式,不能用于远程双方之间的信息传输。然而,它可以用来减少处理各种分布式计算任务所需的通信量。当量子纠缠消除了经典的交流需求时,我们就称之为伪心灵感应。在早期的伪心灵感应的例子中,经典协议可以以很高的概率成功,除非输入非常大。在这里,我们提出了一个简单的多方分布式问题的输入和输出由一个单一的位每个球员,我们提出了一个完美的量子协议,我们证明了没有经典的协议可以成功的概率,从1/2的不同超过一个分数,是指数小的球员的数量。这可以用来规避非定域性实验测试中的检测漏洞。
2003-06-05 quant-ph
Separation between Classical and Quantum Winning Strategies for the Matching Game
通信复杂性是经典计算机科学的一个领域,它研究解决各种分布式计算问题需要多少通信。量子信息处理可用于减少执行某些分布式问题所需的通信量。当伪心灵感应能够完全消除沟通的需要时,我们就称之为伪心灵感应。配对游戏是伪心灵感应游戏家族的最新成员。在介绍了伪心灵感应游戏的一般模型后,我们重点讨论了匹配游戏是伪心灵感应游戏的输入的最小尺寸是什么的问题。
2010-07-17 quant-ph
The Impossibility of Pseudo-Telepathy Without Quantum Entanglement
假设Alice和Bob无法进行通信,但都有一个16位的字符串,这两个字符串要么相等,要么正好有8个位置不同。然后双方都应该输出一个4位的字符串,使得这些短字符串相等,当且仅当给它们的原始长字符串也相等。已知如果Alice和Bob共享4个最大纠缠的量子比特,则该任务可以无故障且无通信地完成。我们表明,另一方面,他们不能赢得同一场比赛的肯定,如果他们只共享经典位,即使它是一个无限的数字。这意味着,为了完成这一特殊的分布式任务,量子纠缠可以完全取代通信。这种现象被称为伪心灵感应。本文的结果完成了第一次提出的这种类型的两个玩家之间的游戏的分析。
2002-11-04 quant-ph
Recasting Mermin's multi-player game into the framework of pseudo-telepathy
纠缠也许是量子力学最非经典的表现。在其许多有趣的信息处理应用中,它可以用来减少处理各种分布式计算任务所需的通信量。它可以用来完全消除沟通吗?尽管它不能在远程各方之间传递信息,但有一些分布式任务可以在不需要任何通信的情况下完成,只要各方共享先前的纠缠:这就是伪心灵感应的领域。最早使用多方纠缠的方法之一是Mermin在1990年提出的。在这里,我们用伪心灵感应来重新诠释他的想法:我们对这个游戏提供了一个新的计算机科学家友好的分析。我们证明了一个上界的最佳可能的经典策略,试图玩这个游戏,以及一个新的,匹配的下界。这让我们考虑不完美的量子力学装置必须表现得多好,才能表现出经典上无法解释的行为。我们的研究结果包括改进的界限,可以帮助战胜臭名昭著的检测漏洞。
2005-06-16 quant-ph
Maximally entangled states are not complete for pseudo-telepathy
Institute for Quantum Computing(量子计算研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
该研究针对量子非局域性领域的长期开放性问题,构造了输入集大小为4和3、输出集均为6的双体内积游戏,作为最大纠缠态对于伪心灵感应游戏不完备的反例,证明了最大纠缠态并非此类游戏的完备资源。
2026-08-07 quant-ph
Quantitative comparison of quantum pseudo-telepathy games and Bell inequalities
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);Institute of Mathematics and Informatics, Faculty of Science, University of Pécs(佩奇大学理学院数学与信息学研究所)
本文通过定量比较量子伪远距游戏与贝尔不等式违反,揭示了贝尔不等式在揭示纠缠性方面的有效性。
2026-02-13 quant-ph
Beating one bit of communication with and without quantum pseudo-telepathy
本研究提出类Bell场景,证明高维态投影测量的两方关联无法用单比特通信模拟,并发现Magic square伪心灵感应游戏等两份拷贝需16x16态打破单比特界限,有望在光学平台实现。
2023-08-21 quant-ph
Contextuality in multipartite pseudo-telepathy graph games
通过对伪心灵感应图游戏的分析,我们提出了一种利用图状态来构建展示量子霸权的情境场景的方法。我们认为组合结构,产生等效的情况。我们引入了一个新的工具,称为multiparteness宽度调查的情况下,更难分解,并显示存在图生成的情况下,线性multiparteness宽度。
2017-06-24 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Pseudo-Telepathy in Spin Systems: Magic Square Game Under Magnetic Fields and Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用已经被证明可以激发自旋系统的纠缠,增强实现各种量子任务的能力,如隐形传态。在这项工作中,我们认为DM相互作用-尽我们所知,在量子博弈论中的第一次。研究了自旋模型的热纠缠态在外加磁场和DM相互作用下的幻方博弈的获胜概率。分析表明,尽管DM相互作用如预期的那样激发了系统的纠缠,但它像温度或磁场一样,极大地降低了博弈的获胜概率,并且DM相互作用和非均匀磁场对获胜概率的影响是一致的.此外,我们表明,XXZ模型是相当更强大的比XX模型对破坏性的影响。我们的结果可以为自旋系统的量子信息处理提供新的见解。
2016-09-12 quant-ph
Spatial Orientation using Quantum Telepathy
我们实现了Brukner等人提出的空间纠缠辅助定向方案(quant-ph/0603167)。我们利用最小最大原理来计算最佳纠缠态和最佳偏振方向的测量,这违反了经典的限制。
2006-04-10 quant-ph
Maximally entangled states in pseudo-telepathy games
伪心灵感应游戏是一种非局部游戏,使用有限维量子策略可以以概率1获胜,但不使用经典策略。我们的中心问题是,是否存在两方的伪心灵感应游戏,不能赢得概率1使用最大纠缠态。为了回答这个问题,我们开发了最大纠缠态足够的条件。特别是,我们表明,最大纠缠态足够的弱投影游戏,我们介绍作为一个放松的投影游戏。我们的研究结果还表明,任何伪心灵感应弱投影游戏产生一个设备无关的最大纠缠态的认证。特别是,通过建立连接到设置的通信复杂性,我们展示了一类游戏$G_n$测试最大纠缠态的本地尺寸$Ω(n)$。我们把这些自我测试的鲁棒性作为一个开放的问题。
2015-06-23 cs.CC math-ph math.MP
Nonlocal Games Revisited: A Representation-Theoretic Path from Bell Locality to Quantum Pseudo-Telepathy
Sorbonne Université(索邦大学)
本文通过连接贝尔局域性框架与非局域游戏的多种数学表示,探讨了非局域游戏作为几何对象、优化问题和算子构造的多维视角,揭示了贝尔不等式违反、完美量子策略与半正定松弛之间的关系。
2026-04-10 quant-ph
Device Independent Quantum Secret Sharing Using Multiparty Pseudo-telepathy Game
Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
本文提出基于伪远距奇偶游戏的设备无关量子秘密分发协议,实现七量子比特GHZ态配置下的最优性能,并在白噪声和光子损失条件下获得正密钥率。
2026-01-02 cs.CR quant-ph
Implementing 2-qubit pseudo-telepathy games on noisy intermediate scale quantum computers
本文回顾了在量子计算机上实现Mermin魔方游戏的两种方法,并提出基于2量子比特Pauli群几何的新Doily游戏,在IBM量子设备上验证其量子性,但噪声限制了完整展示。
2023-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Telepathy: A Quantum Technology with Near-Term Applications
Fudan University(复旦大学);Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)(上海数学与交叉学科研究院);Research Institute of Intelligent Complex Systems, Fudan University(复旦大学复杂系统智能研究所)
本文提出利用量子纠缠解决现实中的决策协调问题,通过非本地游戏模型和NISQ硬件实现量子优势,应用于高频交易和自适应网络等场景。
2026-08-24 quant-ph
Coordinating Decisions via Quantum Telepathy
本研究提出将量子心灵感应(贝尔不等式违背)应用于现实问题的框架,以高频交易为例证明其可立即实现量子优势,无需复杂度假设或容错,仅需简单纠缠操作即可超越经典策略。
2025-08-26 quant-ph
Programming Telepathy: Implementing Quantum Non-Locality Games
量子伪心灵感应是将量子信息理论应用于通信复杂性的一种有趣现象。为了证明这一现象,量子通信复杂性领域的研究人员设计了许多量子非定域性游戏。这些游戏的设定如下:玩家被分开,因此他们之间不可能进行通信,并被赋予一定的计算任务。当玩家可以使用一种称为纠缠的量子资源时,他们就可以完成任务:这在经典环境中是不可能的。对于一个不熟悉量子力学定律的观察者来说,参与者似乎使用了某种心灵感应;也就是说,他们以某种方式交换信息,而不共享通信信道。本文提供了一个正式的框架,指定,实施和分析量子非局域性游戏。
2009-07-29 cs.PL quant-ph
Unitary Noise and the Mermin-GHZ Game
通信复杂性是经典计算机科学的一个领域,它研究解决各种分布式计算问题需要多少通信。量子信息处理可用于减少执行某些分布式问题所需的通信量。当伪心灵感应能够完全消除沟通的需要时,我们就称之为伪心灵感应。由于在伪心灵感应游戏中很难完美地实现量子获胜策略,因此即使量子玩家使用获胜策略,他们也几乎肯定会犯错误。在引入伪心灵感应游戏的模型后,我们研究了错误地执行么正变换对Mermin-GHZ游戏的量子获胜策略的影响。我们还讨论了幺正噪声有多强才能使量子参与者比经典参与者更好的问题。
2010-06-08 cs.CC quant-ph
Two theorems of Jhon Bell and Communication Complexity
约翰·贝尔告诉我们,量子力学不能被非上下文和局部隐变量理论再现。不可能用无语境的隐变量理论取代量子力学,这可以变成一个不可能的着色伪心灵感应游戏,由两个相距遥远的玩家玩。在古典世界中,没有沟通就无法赢得比赛。但如果参与者共享纠缠态(量子相关),则可以在不进行通信的情况下确定性地赢得游戏。这再次表明,虽然量子关联不能用于通信,但通信双方不可能在没有经典通信的情况下模拟量子关联。本文的动机是以一种简单的方式介绍隐变量理论的早期工作和最近发展的伪心灵感应问题,这可能对这一领域的初学者有所帮助。
2005-04-26 quant-ph
Quantum advice enhances social optimality in three-party conflicting interest games
量子伪心灵感应游戏很好地解释了量子力学的奇异性,展示了量子资源相对于经典资源的优势。大多数量子伪心灵感应游戏是共同利益游戏,然而冲突利益游戏更广泛地用于模拟现实世界的情况。最近,Pappa等人(Phys.Rev.Lett. 114,020401,2015)提出了第一个双方利益冲突的游戏,其中量子建议增强了社会最优性。在本文中,我们给出了两个新的三方利益冲突博弈,并证明了量子建议可以提高三方环境中的社会最优性。我们提出的第一个游戏是基于著名的GHZ游戏,这是一个共同利益的游戏。我们提出的第二个博弈与Svetlichny不等式有关,该不等式证明了量子力学在三方环境中不能用局部隐变量模型来解释。
2016-03-26 quant-ph
Extending and Characterizing Quantum Magic Games
Mermin-Peres幻方博弈是一种合作的两人非定域博弈,其中共享的量子纠缠允许参与者确定地获胜,而仅限于经典操作的参与者无法这样做,这种现象被称为“量子伪心灵感应”。该游戏有一个裁判分别要求每个球员的颜色一个3x 3网格的子集。裁判检查他们的着色是否满足某些不能同时实现的奇偶性约束。我们定义了一个泛化的这些游戏要发挥的任意安排相交的元素集。我们确切地描述了这些游戏中的哪一个展示了量子伪心灵感应,并为那些展示了量子心灵感应的游戏提供了量子获胜策略。在这样做的时候,我们表明,它足以让球员分享三个贝尔对纠缠,甚至对游戏任意大的安排。此外,爱丽丝和鲍勃使用来自三量子比特泡利群的测量就足够了。证明技术使用了一种新颖的连接Mermin风格的游戏图形平面性。
2012-09-18 quant-ph
A quantum protocol to win the graph colouring game on all Hadamard graphs
本文讨论了图着色游戏--伪心灵感应的一个例子,在这个游戏中,两个证明者可以说服验证者一个图$G$是$c$ -色数,其中$c$小于图的色数.如果他们说服了验证者,他们就赢了。众所周知,如果参与者只分享经典信息,他们就不能获胜,但在某些情况下,他们可以通过分享纠缠来获胜。已知的最小的图,其中球员赢得了量子设置,但不是在经典设置,是由Galliard,塔普和沃尔夫发现的,有32,768个顶点。它是Hadamard图$G_N$的连通分支,具有$N=c=16$。他们的协议只适用于Hadamard图,其中$N$是2的幂。我们提出了一个协议,适用于所有的Hadamard图。结合Frankl的一个结果,证明了在$G_{12}$的任意一个有1609个顶点的导出子图上,只要有$c=12$,参与者都可以获胜.结合Frankl和Rodl的一个结果,我们的结果表明,所有足够大的Hadamard图产生伪心灵感应游戏。
2005-09-22 quant-ph
Linear game non-contextuality and Bell inequalities - a graph-theoretic approach
我们研究的经典和量子值的一方和双方的线性游戏,一类重要的独特的游戏,推广了著名的XOR游戏的情况下,非二进制的结果。我们引入了一个“约束图”与这样的游戏,与限制定义的线性游戏表示的边着色的图。我们使用图论的表征相关的任务,找到等价的游戏的概念,从图论的符号图和开关等价。我们涉及的问题,计算的经典值的单方面的反相关XOR游戏,找到边bipartization数的图,这是已知的MaxSNP硬,并连接计算的经典值的更一般的XOR-d游戏,以确定特定的周期图。我们从约束图中构造了一个博弈的正交图,并研究了它的Lovász θ数作为量子值的一般上界,即使是在单方上下文XOR-d博弈的情况下。线性博弈具有吸引人的性质,可用于设备无关的应用,例如最佳量子策略中局部相关结果的随机性。我们研究了获得这些游戏的量子代数违反的可能性,并表明,没有有限的线性游戏具有伪心灵感应的属性离开经常使用的链式贝尔不等式作为这样的应用程序的自然候选人。我们还表明,这种缺乏伪心灵感应多方XOR型不等式涉及两体关联函数。
2015-11-17 quant-ph
Linear equations mod $n$ are pseudo-telepathic
TU Graz(格拉茨工业大学)
本文证明模 $n$ 线性方程具有伪心灵感应性质,通过量子单子与多态克隆的不可自然变换,刻画了有限维伪心灵感应约束语言。
2026-09-15 cs.CC cs.LO math.CO
On the Quantum Chromatic Gap
本文提出Khot的d对1博弈猜想的量子伪心灵感应版本,证明若其成立则量子与经典色数差距无界,并给出两个独立技术结果。
2025-03-29 cs.CC cs.LO math.CO
Quantum pseudo-randomness from cluster-state quantum computation
我们展示了如何通过簇态量子计算有效地产生适合于量子信息处理的伪随机态。通过重新制定的集群状态图片中的伪随机算法,我们确定了一个策略,通过适当选择单量子比特旋转优化伪随机电路。马尔可夫链分析提供了用于分析Haar测度的收敛速率并找到最佳单量子比特门分布的工具。我们的结果可以看作是近似酉2-设计的另一种构造。
2008-05-15 quant-ph
A Note on Pseudo-Hermitian Systems with Point Interactions and Quantum Separability
研究了具有点相互作用的全同玻色子或费米子的厄米和伪厄米系统的量子纠缠和可分性。详细研究了分离性条件。
2007-01-12 quant-ph
Quantum Circuits, Feature Maps, and Expanded Pseudo-Entropy: Analysis of Encoding Real-World Data into a Quantum Computer
Deloitte Consulting LLP(德勤咨询有限公司)
本研究提出算符伪熵技术,通过扩展冯·诺依曼熵等分析量子算符,可高效计算量子特征映射的非线性并判断其量子态集中度,经实验验证并与相关熵对比,为量子数据编码研究提供了新方法与方向。
2025-10-29 quant-ph
Quantum Advantage in Multiple Access Wiretap Channels with Entangled Transmitters
Department of Electrical Engineering, Columbia University(哥伦比亚大学电气工程系)
本文研究多址窃听信道中发射机共享纠缠的安全通信,推导可达速率区域、保密容量正则化表达式及单字母上界,证明纠缠严格提升保密容量,并建立新的强软覆盖引理。
2026-09-09 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum deleting and cloning in a pseudo-unitary system
在传统的量子力学中,量子不可删除和不可克隆定理表明,两个不同的和非正交的态不能分别被完全和确定地删除和克隆。本文研究了赝幺正系统中的量子删除和克隆。我们首先在两量子比特系统中提出了一个具有实本征值的伪厄米哈密顿量。利用由这个伪厄米哈密顿量生成的伪幺正算符,我们证明了删除和克隆一类两个不同的非正交态的可能性,并且可以推广到任意两个不同的非正交纯量子比特态.此外,还讨论了与量子不可克隆定理密切相关的态鉴别问题。最后,我们对传统量子力学中的赝幺正算符进行了后选择模拟,得到了模拟成功的概率。由于后选择,伪酉算子的实现效率有限。因此,在常规量子力学模拟中,删除和克隆的成功概率小于1,从而维持了量子不可删除和不可克隆定理。
2021-03-29 quant-ph
Surpassing the Classical Limit in Magic Square Game with Distant Quantum Dots Coupled to Optical Cavities
量子技术的出现正在加剧关于量子霸权的辩论,通常集中在现实环境中纸质算法的可行性上,因为量子系统容易受到无数噪声源的影响。在这种情况下,量子力学资源理论上可以胜过经典资源的量子伪心灵感应游戏的一个有趣例子是幻方游戏(MSG),其中两名玩家与裁判比赛。然而,由于噪声,玩家的单位获胜概率可以下降到远低于经典极限。在这里,我们提出了一个及时的和前所未有的实验装置,用于量子计算与量子点内的光学腔,以及辅助光子实现遥远的点之间的相互作用,以实现MSG。考虑到我们的设置的各种物理缺陷,我们首先表明,MSG可以实现与当前的技术,在现实条件下优于经典的资源。接下来,我们展示了我们的工作产生了一个新版本的游戏。也就是说,如果裁判掌握了球员的身体意识和策略信息,他就可以通过过滤随机性来偏向比赛,增加他的获胜概率。我们相信我们的工作不仅有助于量子博弈论,而且有助于量子点的量子计算。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum secret sharing using pseudo-GHZ states
提出了一种基于能量-时间纠缠的伪GHZ态量子秘密共享方案。与真正的GHZ态相反,我们的态不能进行GHZ型的非定域性测试,然而,它们具有相同的量子相关性。在我们的设置中发现的相对较高的符合计数率首次使基于两个以上量子比特的量子通信协议的应用成为可能。
1999-12-08 quant-ph
Pseudo-digital quantum bits
量子计算机是模拟设备,因此它们非常容易受到经典控制电子设备产生的累积误差的影响。快速操作--如退相干所必需的--使得选通错误非常可能。在当前大多数可扩展量子计算机的设计中,不可能同时满足低退相干误差和低选通误差的要求。在这里,我们介绍了一种基于硬件的技术,伪数字门操作。我们对半导体量子点进行了自洽模拟,发现伪数字技术将操作错误率降低了两个数量级以上,从而促进了快速操作。
2002-08-15 quant-ph
Random Quantum Circuits and Pseudo-Random Operators: Theory and Applications
伪随机算子由表现出均匀分布随机算子的许多重要统计特征的算子集合组成。这种伪随机运算符集合是最有用的,因为它们可以以比均匀随机集合的直接实现需要指数更少的资源的方式在量子处理器上被参数化和生成。有效的伪随机算子可以克服诸如量子态的超密集编码和近似安全的量子数据隐藏的量子通信任务所需的随机算子的指数成本,并且使得能够在原型量子处理器上进行噪声估计的有效随机方法。本文总结了最近发表的一些工作,证明了在量子处理器上实现伪随机酉算子的随机电路方法[Emerson等人,科学302:2098(12月~ 19,2003)],并进一步阐述了伪随机态和伪随机算子的理论和应用。
2004-10-12 quant-ph
A simple method for the preparation of pseudopure states in NMR quantum information processing
利用核磁共振(NMR)进行量子信息处理(QIP)通常需要制备、变换和检测伪纯态。在我们以前的工作中,它表明,使用对的伪纯态(POPS)作为基础的QIP是非常方便的,因为在实验执行的简单性。现在进一步证明,对应于共享共同假纯状态的两组POPS的NMR谱的产物具有与共同(单一)假纯状态的那些相同的峰值频率。给出了将两种不同的量子逻辑门应用于5量子比特系统的例子。
2004-07-23 quant-ph
The Hydrogen Atom within a pseudo-complex Quantum Mechanics, involving a minimal length
在坐标和动量的伪复延拓中研究氢原子,引入了最小长度尺度(l),从而得到非对易的量子力学。在恢复量子力学的伪复延拓后,推导出了氢原子的修正能量,产生了最小长度尺度平方阶的修正。使用兰姆位移,我们得到了最小长度尺度l的上边界,数量级比以前的估计更严格。
2021-11-24 quant-ph
On pseudo-stochastic matrices and pseudo-positive maps
随机矩阵和矩阵代数中的正映射被证明是分析经典和量子系统的重要工具。特别是,它们分别代表了经典态和量子态的一组自然变换。本文引入伪随机矩阵的概念,并研究其半群性质。与随机矩阵不同,伪随机矩阵允许具有为负的矩阵元素,同时遵守每列元素之和为1的要求。它们还允许凸组合,并带有允许引入李代数生成元的李群结构。伪随机矩阵的量子模拟存在,称为伪正映射。它们具有将量子态的子集(以最大纯度或最小冯诺伊曼熵要求为特征)转化为量子态的特性。量子比特动力学的例子与“钻石”集的随机矩阵和伪正映射处理。
2015-10-01 quant-ph
Quantum dynamics as a pseudo-density matrix
本研究利用量子信道的因子分解系统,将伪密度矩阵与演化的量子系统相关联,将其视为时空局部区域的量子类比,进行深入的数学分析,并解决了从伪密度矩阵中显式提取量子动力学的开放问题。
2025-04-19 quant-ph
Quantum Pseudo-fractional Fourier Transform and its application to quantum phase estimation
- 在本文中,我们提出了一种方法来计算分数傅里叶变换(FrFT)的系数在量子计算机上使用量子门的多项式复杂度为O(n^3)。FrFt是DFT的推广,在信号处理中有着广泛的应用,特别适用于实现伪极变换和Radon变换。尽管FrFT是一种非幺正操作,但为了开发其量子对应物,我们在高维希尔伯特空间中开发了一种称为量子伪分数傅里叶变换(QPFrFT)的幺正算子,以便计算FrFT的系数。在这个过程中,我们开发了一个酉算子表示为U,这是一个必要的步骤,实现QPFrFT。然后,我们显示的应用程序中的量子相位估计的问题的运营商U。
2009-06-05 quant-ph
Efficient Simulation of Quantum States Based on Classical Fields Modulated with Pseudorandom Phase Sequences
我们证明了在两个正交模的经典场中引入伪随机相位序列可以得到张量积结构。利用伪随机相位序列调制的经典光场,讨论了几种典型量子态的有效模拟,包括乘积态、Bell态、GHZ态和W态。通过正交解调,得到模拟经典场的模式状态矩阵,并在此基础上提出了一种序列置换机制来重构模拟量子态。对量子态的经典模拟研究具有重要意义,它不仅可以在量子计算中获得潜在的实际应用,而且可以为理解量子力学的基本概念提供有益的启示。
2010-03-30 quant-ph
Uncertainty Relation for Pseudo-Hermitian Quantum Systems
本文研究伪厄米量子力学,推导了修正厄米性条件下的不确定性关系及其与标准厄米情形的等价性,并求解含时薛定谔方程,证明位置与动量不确定性关系保持实数且大于1/2。
2025-08-01 quant-ph
Efficient Quantum Pseudorandomness
随机性既是一种建模自然系统的有用方法,也是工程系统的有用工具,例如在计算,通信和控制中。对于经典或量子系统,完全随机变换都需要指数时间,但在许多情况下,伪随机运算可以模拟真正随机运算的某些性质。事实上,在经典领域,现在已经有一个关于这种伪随机操作的成熟理论。然而,在量子情况下,这样的物体的构造要困难得多。在这里,我们表明,随机量子线路是量子伪随机性的一个强大的来源。这第一次给出了量子幺正设计的多项式时间结构,它可以在大多数应用中取代完全随机操作,并表明通用量子动力学不能与真正的随机过程区分开来。我们讨论我们的结果的应用到量子信息科学,密码学和理解封闭量子动力学的自平衡。
2016-05-03 quant-ph
Quantum eigenstates and (pseudo-)classical accelerator modes of the Delta-Kicked Accelerator
在半经典和伪经典体系中研究了周期性驱动系统--三角踢加速器的量子动力学,观察到了量子加速器模式。我们明确地构造了这个经典混沌系统的演化算子。如果满足一定的量子共振条件,我们证明了演化算符可以化为一个有限矩阵,其本征向量是准本征态。这些都是由其Husimi函数表示的。这样,我们就可以直接比较纯量子态和经典态。在半经典区域,发现量子态与经典KAM环和经典加速器模有关。与此相反,准本征态不躺在$ε$ -经典轨迹在伪经典制度。这表明了半古典主义与菲什曼、瓜尔内里和雷布兹尼发现的新型伪古典主义之间的明确而重要的区别。
2006-02-24 quant-ph
Quantum sensing with a single-qubit pseudo-Hermitian system
量子传感利用量子系统的基本特征来实现对物理量的高效测量。在这里,我们提出了一种策略,实现一个单量子比特的伪厄米传感器从一个扩张的两个量子比特厄米系统。伪厄米传感器在动力学演化中表现出发散的磁化率,并不一定涉及例外点。我们证明了它的潜在优势,以克服噪声,不能平均重复测量。该方案在各种量子比特系统中具有最先进的实验能力,是可行的,并且代表了非厄米物理在量子传感中的应用的一步。
2019-10-15 quant-ph
Is Weak Pseudo-Hermiticity Weaker than Pseudo-Hermiticity?
对于弱伪厄米线性算子,给出了保证其伪厄米性的谱条件。只要算子作用在有限维希尔伯特空间中,这个条件总是满足的。因此,弱伪厄米性和伪厄米性在有限维中是等价的。这种等价性扩展到更大的一类算子。从这些算符中选取其哈密顿量的量子系统对应于具有某些对称性的伪厄米量子系统。
2006-11-28 quant-ph
Effective Simulation of Quantum Entanglement using Classical Fields Modulated with Pseudorandom Phase Sequences
利用n个伪随机相位序列(PPS)调制的经典光场构成了一个具有张量积结构的n ~ 2 ^n维希尔伯特空间,提出了一种有效的量子纠缠模拟方法.经典领域的应用是通过贝尔和GHZ状态的有效模拟的例子,并进行相关分析,以表征模拟。得到了严格符合量子纠缠判据的结果,并证明了该方法也适用于n个量子粒子组成的系统。
2015-03-14 quant-ph
A pseudoclassical theory for the wavepacket dynamics of the kicked rotor model
本研究提出适用于受激转子模型的广义赝经典理论,突破原有理论仅适用最低两个量子共振邻域的限制,经模拟验证可预测深量子区域波包动力学,还探讨了其在PT对称受激转子中的应用。
2024-01-29 quant-ph
Implementing quantum logic operations, pseudo-pure states and the Deutsch-Jozsa algorithm using non-commuting selective pulses in NMR
我们实验证明了选择性脉冲在核磁共振进行量子计算的有用性。已经提出了三种基于选择性脉冲激发的不同技术来制备处于赝纯态的自旋系统。我们描述了新的“portmanteau”门的设计使用水平人口的选择性操纵。给出了Deutsch-Jozsa算法在两量子比特和三量子比特量子计算机上的选择脉冲实现。
2000-02-05 quant-ph
Spatially Encoded Pseudo-Pure States for NMR Quantum Information Processing
通过液态NMR光谱的量子信息处理使用伪纯态来模拟真实纯态的演化和观察。本文介绍了一种制备赝纯态的新方法,它涉及到选择与感兴趣的自旋系统相关的辅助自旋的空间标记态。这允许一个一般的程序,以准备任何数量的自旋的伪纯态,所施加的限制,从选定的子系综的信号的损失。通过13 C标记的丙氨酸的碳和质子核磁共振证明了单一伪纯态的制备。通过明智地选择磁场梯度,该方法还允许在N+1自旋系统中以独立的空间模式编码高达2^N个伪纯态。快速编码和解码方案的准备,这样的空间标记的伪纯态。
2000-05-17 quant-ph
Time evolution of quantum systems with time-dependent non-Hermitian Hamiltonian and the pseudo Hermitian invariant operator
研究了具有SU(1,1)和SU(2)生成元线性组合的非含时厄米特哈密顿量的量子系统的时间演化,在含时度规下,以与SU(1,1)和SU(2)系统相同的方式构造了伪厄米特不变算子.利用赝厄米不变算符的本征态,得到了SU(1,1)和SU(2)系统的薛定谔方程的精确公共解.
2017-05-21 quant-ph
The Multiple-Access Channel with Entangled Transmitters
本文研究发射器预共享纠缠的经典多接入信道,给出一般容量区域内外界,并证明纠缠下平均错误与最大错误容量区域重合,且可通过超密编码使会商速率加倍。
2024-12-10 cs.IT math.IT quant-ph
Improving zero-error classical communication with entanglement
给定经典信道的一次或多次使用,只有一定数量的消息可以以零错误概率传输。对这个数及其渐近行为的研究构成了经典零误差信息论的领域,其量子推广最近已经开始发展。我们表明,给定一个单一的使用某些经典的通道,纠缠状态的发送者和接收者共享的系统可以用来增加(经典)的消息,可以发送没有错误的机会的数量。特别是,我们将展示如何构建这样一个通道的基础上的任何贝尔-Kochen-Specker定理的证明。这是一个利用量子效应来提高经典任务性能的新例子。我们调查这种现象和“伪心灵感应”游戏之间的联系。使用广义非信号相关性,以协助这项任务也被认为是。在这种情况下,一个特别优雅的理论的结果,值得注意的是,它有时是可能的传输信息与零错误使用的信道没有辅助零错误的能力。
2010-10-29 cs.IT math.IT quant-ph