EPR Count for Runtime Prediction in Distributed Quantum Computing
University of Cambridge(剑桥大学);Koç University(科奇大学)
本研究系统评估分布式量子计算中EPR计数与运行时间的关系,发现EPR成本相同但执行时间差异大,最小EPR映射可能非最优,需显式通信感知建模。
2026-10-01 cs.DC quant-ph
Parallel self-testing of (tilted) EPR pairs via copies of (tilted) CHSH
独立于设备的自测试允许验证者仅基于观察到的相关性来证明潜在恶意方保持特定的量子态。并行自测试最近已经被探索,旨在同时自测试目标状态的许多副本(即张量积)。在这项工作中,我们表明,$n$ EPR对可以通过$n$副本的知名CHSH游戏并行自测试。我们进一步推广这一结果的并行自检的$n$倾斜EPR对任意角度,最后,我们展示了我们的结果和计算也可以应用到获得并行自检的$2n$ EPR对通过$n$副本的Mermin-佩雷斯幻方游戏。
2017-07-07 quant-ph
Quantum secure conditional direct communication via EPR pairs
提出了两种量子安全的条件直接通信方案,其中一组最大纠缠Bell态的EPR粒子对由监督者Charlie制作,由发送者Alice和接收者Bob共享,作为量子信息信道进行忠实传输.在保证了量子信道的安全性并得到Charlie的许可(Charlie是可信的、合作的,也就是两个方案中的“条件”)后,Alice和Bob在Charlie的控制下开始了他们的私人通信。在第一种方案中,Alice利用Alice的局部酉变换、Alice和Bob的局部测量以及Alice和Charlie的公开经典通信,在Charlie的帮助下以确定性的方式向Bob发送秘密消息。在第二种方案中,Alice和Bob之间的安全通信可以通过Charlie和Alice的公开经典通信以及Alice和Bob的本地测量来实现。这些协议的共同特点是通信双方Alice和Bob之间的通信依赖于第三方Charlie的同意。此外,发送方Alice只需要对她的一个量子比特进行局域操作,发送一个比特的经典信息,就可以传输一个比特的秘密信息。我们还证明,如果量子信道是完美的,则这两个方案是完全安全的。
2005-09-06 quant-ph
Quantum teleportation of EPR pair by three-particle entanglement
考虑了利用Horne-Greenberger-Zeilinger形式的三重态的EPR对到两个接收器的隐形传送。联合测量需要三粒子基。相比之下,一个量子比特的隐形传态所需的基础是不是最大纠缠。它只由两个粒子的最大纠缠对应的状态组成。利用测量结果,两个接收机都可以恢复一个未知的EPR状态,但其中一个不能单独做到这一点。讨论了N粒子纠缠态的隐形传态。
1999-06-28 quant-ph
Sharing EPR steering between sequential pairs of observers
该研究针对EPR操控的双边共享研究空白,探究序贯观察者对间的EPR操控共享,证明纠缠两量子比特纯态及特定混合纠缠态可支持无限多组序贯观察者对共享EPR操控,丰富了量子关联循环利用的研究内容。
2023-07-19 quant-ph
Effect of Decoherence on Bell's Inequality for an EPR Pair
根据贝尔定理,如果假设局域性条件,量子系统上空间分离的测量之间的相关程度受到某些不等式的限制。量子力学预言,这个极限可以被超过,使它成为非定域的。我们分析了由涨落磁场模拟的环境对贝尔不等式中EPR单态量子关联的影响。我们表明,在EPR设置,系统从通常的“违反”的贝尔不等式的“非违反”的时间大于一个特征的时间尺度,这是有关的参数的波动场。我们还将这些不等式视为EPR对之间空间分离的函数。
1995-01-27 quant-ph
Towards the Classical Communication Complexity of Entanglement Distillation Protocols with Incomplete Information
量子纠缠蒸馏协议是Alice和Bob之间的LOCC协议,该协议将不完美的EPR对,或者通常部分纠缠的二分态转换为完美或接近完美的EPR对。这些协议的经典通信复杂度是转换所需的最小量的经典通信。在本文中,我们专注于通信复杂性的协议,不完全信息,即,其中输入是混合状态和/或相反地准备。我们研究了三种不完美EPR对模型。在测量-r模型中,n个EPR对中的r个被对手测量;在去极化模型中,鲍勃的量子比特份额经历了去极化通道;在保真度模型中,爱丽丝和鲍勃拥有的唯一信息是共享状态的保真度。对于测量-R模型和去极化模型,我们证明了紧和几乎紧的LOCC协议,不使用通信的结果的界限。对于保真度模型,我们证明了通信复杂度的下界,该下界与Ambainis,Smith和Yang [ASY 02]给出的上界相匹配。
2002-07-31 quant-ph
EPR states and Bell correlated states in algebraic quantum field theory
Arens和Varadarajan在有限维系统中引入了EPR态的数学严格定义,Werner将其扩展到一般系统。在本文中,我们遵循的EPR态的定义,由于维尔纳。然后,我们证明了一个EPR态的不可分割的对贝尔相关的,和一组的EPR态不可分割的对之间的两个严格的类空分离的区域是范数稠密的。
2013-05-08 quant-ph
Time Evolution of Quantum Entanglement of an EPR Pair in a Localized Environment
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)量子比特对在量子通信和量子隐形传态等量子协议应用中起着关键作用。由于与环境的相互作用,EPR对可能会失去纠缠,不再作为有用的量子资源。另一方面,有人提出,在环境中引入无序可能有助于防止热化和改善纠缠的保持。本文从理论上研究了随机场XXZ自旋链模型中EPR对的量子纠缠在Anderson定域和多体定域相的时间演化。我们发现,量子比特之间的纠缠减少,并在AL阶段接近一个平台,但在MBL阶段的相互作用强度确定的一个临界时间后,呈现幂律下降。我们的研究结果一方面为应用AL/MBL来提高量子信息存储提供了依据,另一方面也为区分AL和MBL相位提供了一个实用的指标。
2017-01-24 quant-ph
Local transformation of two EPR photon pairs into a three-photon W state
我们提出并实验证明了利用局域操作和经典通信将分布在三方之间的两个EPR光子对转换为三光子W态。然后,我们使用量子态层析成像的三光子状态和其边缘的二分态的最终状态的特征。最终态对理想W态的保真度为$0.778\pm 0.043$,其见证算子的期望值为$-0.111\pm 0.043$,这意味着所提出的局部变换是成功的。
2008-12-17 quant-ph
Swapping of Gaussian Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向是一种量子力学现象,它允许一方通过利用它们的共享纠缠来控制远处一方的状态。它在量子保密通信中具有潜在的应用价值。本文利用纠缠交换技术,提出了两种高斯EPR操纵的交换方案:单通道方案和双通道方案。两个空间分离的独立EPR操纵态没有直接的相互作用,在确定性交换后呈现EPR操纵。通过比较单通道和双通道方案的EPR转向,我们发现单通道方案的传输距离远大于对称双通道方案。与纠缠交换不同的是,在有耗信道上交换后,提出了单向EPR转向。最有趣的是,在双通道方案中观察到EPR转向方向的变化。我们还发现,量子信道中的过量噪声会缩短交换的传输距离,甚至导致EPR操纵的突然死亡。所提出的方案为EPR控制的远程量子通信提供了技术参考。
2017-06-10 quant-ph
Non-EPR pairs quantum channel for teleporting an arbitrary two-qubit state
最近,Yeo和Chua [Phys.]给出了一个明确的协议,通过一个真正的四量子比特纠缠态忠实地传送任意两个量子比特态,这是不可约化的一对Bell态。在这里,我们提出了一个变换算符,给出了任意两个量子比特态的忠实隐形传态的判据。用变换算符对某些量子信道给出了理论解释。在此基础上,提出了一种新的四比特纠缠态量子信道。
2007-01-20 quant-ph
The von Neumann Entropy of EPR Spin Correlation for the Relativistic Pairs
讨论了洛伦兹变换对冯诺伊曼熵的影响。在质心系中取自旋单重态,由洛伦兹变换后取4-动量迹得到的约化密度矩阵计算实验室系中的冯诺伊曼熵.作为讨论EPR自旋关联的模型,我们假定一个母粒子分裂成不同方向的多对态的叠加态。通过计算冯诺伊曼熵和香农熵,我们发现了熵的全局行为,从而看到了相对论效应。我们还讨论了超相对论性极限、两粒子间的可耦合性等问题。
2008-08-26 quant-ph
CollComm: Enabling Efficient Collective Quantum Communication Based on EPR buffering
量子通信的噪声和冗长的特性阻碍了分布式量子计算的发展。现有的分布式量子计算编译器的低效设计使这种情况变得更加糟糕。以前的编译框架将通信硬件与昂贵的远程门的实现相耦合。然而,我们发现,量子通信,特别是集体通信的效率,可以显着提高解耦的通信资源从远程操作,即通信硬件将仅用于准备远程纠缠,和计算硬件,用于存储程序信息的组件,将用于进行远程门。在此基础上,我们开发了一个编译器框架来优化分布式量子程序中的集体通信。在这个框架中,我们通过在计算硬件的量子位中缓冲通信硬件产生的EPR对,将通信硬件中的通信准备过程与计算硬件中进行的远程门解耦。实验结果表明,与现有的分布式量子计算编译器相比,所提出的框架可以将各种分布式量子程序的通信开销降低一半.
2022-08-30 cs.AR quant-ph
Characterizing the combinatorics of distributed EPR pairs for multi-partite entanglement
我们开发的协议准备GHZ状态,在一般情况下,一个纯粹的多部最大纠缠态在一个分布式网络中的先验量子纠缠代理之间使用经典的通信和本地操作。我们调查和特征的最小组合学的共享EPR对之间的代理在网络中创建多方纠缠。我们还描述了最小组合的代理在创建纯最大多方纠缠之间的一组$N$的$n$代理在网络中使用先验多方纠缠状态之间的子集$N$。我们提出了在上述情况下建立多方纠缠的协议。
2004-01-01 quant-ph
Cannot Local Reality Exist in the EPR-Bohm Gedankenexperiment ?
我们用微分方程组模拟了单个自旋为1/2的物体和一对自旋为1/2的物体在EPR-玻姆态下的测量过程。我们的模型是一个带有隐变量的EPR-玻姆格丹肯实验的局部模型。虽然自旋为1/2的两个物体之间不存在动力学相互作用,但该模型可以通过符合计数近似地再现量子力学关联。因此,违反了贝尔不等式。这一结果支持了符合计数是EPR-玻姆格丹肯实验中非定域性的来源的观点。
1995-02-02 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering in Gaussian weighted graph states
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)操纵是量子力学中最有趣的现象之一,是量子通信中一种非常有用的量子资源。理解图态中EPR转向的类型是将其应用于量子网络的基础。本文研究了高斯加权图态下的EPR操纵,包括线性三模和四模平方加权图态。分析了加权图状态下EPR转向对权因子的依赖关系。提出了加权图状态的两种模式之间的高斯EPR转向,这在高斯簇状态(其中权重因子为单位)中不存在。对于四模平方高斯加权图态,还出现了一个模和它的两个最近模之间的EPR转向,这在四模平方高斯团簇态中是不存在的。我们还表明,高斯EPR转向加权图状态也有界的Coffman-Kundu-Wootters一夫一妻制关系。所提出的结果是有用的利用EPR转向在高斯加权图状态作为一个有价值的资源,在多方量子通信任务。
2019-09-12 quant-ph
Distillation of Gaussian Einstein-Podolsky-Rosen steering with noiseless linear amplification
EPR操纵是量子力学最吸引人的特性之一,也是量子通信的重要资源。对于实际应用,由于EPR导引与纠缠的本质差异,如何防止其退相干仍然是一个挑战。在这里,我们通过实验证明了高斯EPR转向和纠缠在有损和噪声环境中使用基于测量的无噪声线性放大的蒸馏。与纠缠蒸馏不同的是,EPR操纵蒸馏除了提高可操纵性外,还存在可操纵区的扩展。我们证明,当基于Bob或Alice的测量结果实施NLA时,在EPR转向的蒸馏之后,双向或单向可转向区域被扩展。我们还表明,NLA有助于提取密钥不安全的区域中的设备无关的量子密钥分发与EPR转向。我们的工作为在实际的量子信道中利用EPR操纵的量子通信铺平了道路。
2022-05-26 quant-ph
Communication loophole in a Bell-EPR-Bohm experiment: standard no-signaling may not always be enough to exclude local realism
假设完美的检测效率,我们提出了一个(不确定性)模型的EPR-玻姆实验再现的单重态相关性,而不违背贝尔的原始局部性条件。在这个模型中,我们允许在源处的状态$λ$的概率分布$ρ_λ$参数地依赖于测量设备之一的取向$ξ$:$ρ_λ(λ,ξ)$。在贝尔实验中,源和每一个设备之间没有信号似乎显然足以控制这种影响;然而,即使是在粒子飞行期间选择可观测量的方案,在某些情况下也不能防止这种类型的模型违反局部边界。特别是,随机移位$ρ_λ(λ,ξ_1) \rightarrow ρ_λ(λ,ξ_2) \rightarrow...\rightarrow ρ_λ(λ,ξ_n)$允许模型对不等式中涉及的每个项执行“子系综选择”(类似于效率漏洞),只要允许这些$ρ_λ$移位与测量选择序列的一些相关性。这种相关性并不一定意味着在光子飞行时间期间的信号。
2011-08-30 quant-ph
A Quantum Detectable Byzantine Agreement Protocol using only EPR pairs
本文提出一种仅使用EPR对(Ψ+对)的量子可检测拜占庭协议,避免了对GHZ态等复杂纠缠态的依赖,从而提升可扩展性,且无论参与者数量多少,协议总能在4轮内完成。
2023-07-20 quant-ph
Secure direct communication using step-split Einstein-Podolsky-Rosen pair
提出了一种基于分步分裂Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对的安全直接通信协议。在这个通信协议中,Alice首先将EPR对的一个量子比特发送给Bob。当Bob收到Alice的第一个量子比特时,他通过公共信道向Alice发送一个接收信号。Alice对第二个量子位执行编码操作,并将此量子位发送给Bob。Bob执行Bell基测量以提取Alice的信息。该协议的安全性基于“高保真意味着低熵”。如果Eve想窃听Alice的信息,她必须攻击EPR对的两个量子比特,这导致任何有效的窃听攻击都可以被检测到。Bob的接收信号可以保护该协议免受隐藏在量子信道损耗中的窃听。该协议使用Calderbank-Shor-Steane码进行量子密钥分发是严格安全的。
2004-04-01 quant-ph
Deterministic Secure Direct Communication Using Ping-pong protocol without public channel
基于EPR量子比特对,并允许渐近安全的密钥分配,提出了一个安全通信协议。Bob将EPR对量子比特中的任一个发送给Alice。爱丽丝接收旅行量子比特。然后,她可以通过对这个旅行量子比特的局部幺正操作来编码经典信息。爱丽丝将量子比特发送回鲍勃。Bob通过对Bell算符基的两个光子进行测量,可以得到Alice的信息。如果伊芙排队,她就不能访问鲍勃的家乡量子位。她的所有操作都只限于旅行量子位。为了找出爱丽丝执行的操作,夏娃的操作必须包括测量。EPR对量子比特被破坏。Bob在Bell算符基础上对两个光子的测量可以帮助他判断Eve是否存在。在这个协议中,公共信道是不必要的。
2003-01-13 quant-ph
EPR states for von Neumann algebras
在最近的一篇论文[quant-ph/9910066]中,Arens和Varadarajan给出了他们称之为二分复合量子系统的EPR态的特征。根据定义,这样的状态意味着两个子系统中合适的可观测量对之间的完美相关,任务是确定给定状态的所有相关对。在这篇文章中,论证被缩短和简化,同时扩展到一般冯诺依曼代数中的观测量,这自然出现在量子场论中。
1999-10-17 quant-ph
Imaging Walk-Off Driven Distortions in EPR Photon Pair Correlations
研究揭示了双折射非线性介质中EPR光子对相关性因横向走动耦合导致的变细效应,改进了对量子成像和信息处理的理论描述。
2025-12-13 quant-ph
A Two-Step Quantum Direct Communication Protocol Using Einstein-Podolsky-Rosen Pair Block
提出了一种利用EPR对分组的量子安全直接通信协议。一组有序的$N$ EPR对被用作直接发送秘密消息的数据块。有序$N$ EPR集被划分为两个粒子序列,一个检查序列和一个消息编码序列。在传输了检测序列之后,通信双方通过测量随机选择的一部分粒子来检测窃听,随机选择两组测量基。在保证了量子信道的安全性后,发送方Alice将秘密消息直接编码在消息编码序列上发送给Bob。通过将检查序列和消息编码序列结合在一起,Bob能够直接读出编码的消息。该方案是安全的,因为窃听者不能同时得到两个序列。我们还讨论了噪声信道中的问题。
2003-08-29 quant-ph
Theoretical efficient high capacity Quantum Key Distribution Scheme
提出了一种基于EPR对的量子密钥分发方案。该方案是有效的,因为它使用所有的EPR对分发密钥,除了那些选择检查窃听者。实现高容量是因为每个EPR对携带2位密钥码。
2001-12-26 quant-ph
Bell-EPR Correlations within Local Quantum Theory
Dartmouth College(达特茅斯学院)
本文提出一种局部幺正理论,通过预测量过滤单光子偏振并结合四个光电探测器的检测过程,解释贝尔-爱因斯坦-波多尔斯基-罗森相关性,强调本地去相干与非本地解释的差异。
2026-03-18 quant-ph
Distillation of vacuum entanglement to EPR pairs
结果表明,通过量子化的相对论光场与一对非纠缠原子之间的局域相互作用,可以从真空中提取纠缠并将其传递给原子。由此产生的原子混合态可以进一步蒸馏成EPR对。因此,原则上,隐形传态和其他纠缠辅助量子通信任务可以仅依赖真空作为纠缠的资源。
2000-08-01 hep-th quant-ph
Performance Analysis of QAOA Across Distributed Quantum Network Topologies Using SwitchQNet
Keio University(庆应义塾大学);University of Central Florida(中佛罗里达大学)
研究基于QDC的分布式量子计算中QAOA的性能,通过添加路由生成器使其适用于SwitchQNet框架,评估其在多种拓扑上的表现,结果显示QAOA能适度降低延迟,可作为研究算法、纠缠管理与网络架构相互作用的诊断基准。
2026-07-28 quant-ph
Generating $k$ EPR-pairs from an $n$-party resource state
本研究面向经典信道下的量子网络应用,探索可通过LOCC协议生成k对不相交EPR对的n方资源态,给出了多方持恒定量子比特时k接近最优的构造、单量子比特情形下基于Reed-Muller码的构造及小规模实例,并证明了k取最优时的量子比特数下界。
2024-05-09 quant-ph
Can a wormhole be interpreted as an EPR pair?
最近,Maldacena和Susskind arXiv:1306.0533以及Jensen和Karch arXiv:1307.1132认为虫洞可以解释为EPR对。我们指出,一个令人信服的理由,这样的解释将需要一个定量的证据表明,虫洞两端之间的相关性等于EPR对的成员之间的。只要现有的结果不包含这样的证据,解释虫洞作为一个EPR对似乎没有道理。
2013-07-05 gr-qc hep-th quant-ph
Signifying quantum benchmarks for qubit teleportation and secure communication using Einstein-Podolsky-Rosen steering inequalities
光子量子比特从Alice到Bob的量子隐形传态的演示通常依赖于在Bob位置处检测到的数据。我表明,玻姆的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论可以用来验证量子比特隐形传态的量子基准已经达到,没有后选择。这对于对发电站处的损耗不敏感的场景是可能的,并且对于远距传送过程具有$η_{B}>1/3$的效率。如果示出Bob可以{}“操纵”Alice的由Charlie存储的量子位的记录,则获得基准。如果假设查理和爱丽丝是可信的检测器,那么涉及$m$测量设置的EPR操纵不等式也可以用于确认量子隐形传态,以获得效率$η_{B}>1/m$。使用一夫一妻制的证明,我表明,两个设置EPR转向不等式可以表示量子比特状态的安全隐形传态。
2014-02-18 quant-ph
Securing quantum bit commitment through reverse quantum communication
Einstein-Podolsky-Rosen-(EPR)和更强大的Mayers-Lo-Chau攻击对量子比特承诺(QBC)施加了严重的限制。作为规避它们的一种方法,提出了对提交者(Alice)选择的承诺进行编码的量子系统应该最初在接受者(Bob)而不是Alice已知并提供的可分离的量子态中准备。经典通信用于结束承诺阶段并绑定Alice的后续揭幕。这类安全协议可以建立在目前提出的QBC方案不受简单EPR攻击的基础上。作为一个例子,这里给出了一个具体的方案的基础上的Escherard-Crepeau-Josza-Langlois协议。
2001-12-29 quant-ph
On some EPR (Einstein, Podolsky, Rosen) issues
对EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)论文的批判性反思表明,EPR论证可以在不使用“物理实在要素”概念的情况下展开,从而消除了论文逻辑链中的任何哲学要素。没有了哲学上的修饰,EPR论证就简单地简化为要求量子力学做不到的事情:给两个不相容的物理量赋值。根据Bell型定理建立的隐变量理论是建立在局部性条件隐含两个类空分离测量之间统计独立的假设基础上的。这个假设只有在两个测量值之间的统计依赖性要求它们之间存在因果关系的情况下才有效。这个额外的假设排除了统计依赖性可能是由于所研究的物理系统的内在属性的可能性。因此,隐变量理论是建立在一个限制,导致他们被推翻的实验。量子力学非定域性,用于描述EPR型实验,严格连接到假设(NDV假设),根据该假设,纠缠对的孪生光子在测量之前没有确定的偏振。这两个假设都只用于描述EPR实验,而不是用于预测。因此,可以在不降低量子力学关于纠缠光子对的预测能力的情况下丢弃它们。此外,这两个假设可以通过修改为研究纠缠光子对而设计的标准实验装置进行实验测试。
2020-01-02 quant-ph
Optimized Compilation for Distributed Quantum Computing
Quantum Software Laboratory, Department of Engineering and Architecture, University of Parma(帕尔马大学工程与建筑学院量子软件实验室);Department of Mathematical, Physical and Computer Sciences, University of Parma(帕尔马大学数学、物理和计算机科学系);INFN–Sezione di Milano-Bicocca, gruppo collegato di Parma(米兰-比可卡INFN分部帕尔马协作组)
本文提出了一种优化编译方法,通过贪婪算法减少分布式量子计算中EPR对的使用,提升量子电路效率。
2026-02-27 quant-ph
A communication-efficient nonlocal measurement with application to communication complexity and bipartite gate capacities
量子信息理论中的两个对偶问题是确定模拟二部幺正门的通信代价和确定它们的通信容量。我们提出了一个二分幺正门,它具有两个令人惊讶的性质:1)在无限EPR对的帮助下模拟它需要比选择更好的纠缠态更多的通信,2)它的通信能力远远低于它产生纠缠的能力。这表明:1)无限EPR对不是两方通信任务中最普遍的纠缠辅助模型,2)幺正相互作用的纠缠和通信能力几乎可以独立地变化。这些结果背后的技术贡献是一个通信高效的协议,用于测量是否一个未知的共享状态位于一个指定的秩一子空间或其正交补。
2011-03-04 quant-ph
A position-momentum EPR state of distantly-separated trapped atoms
我们提出了一个制备一对远距离囚禁原子的位置和动量EPR态的方案。该方案利用非简并光学参量放大器输出的纠缠光场。在腔QED中,这些光场与被囚禁原子的运动态之间的量子态交换是通过相互作用实现的。
1999-07-13 quant-ph
Efficiently Computable Limits on EPR Pair Generation in Quantum Broadcast Channels
本文研究量子广播信道中三方 EPR 对生成问题,刻画了因果约束下的一般量子码,并通过半定规划给出可达纠缠保真度及强弱逆界层次,进而应用于纠缠梳理方案。
2025-05-12 quant-ph
Dimensioning of Quantum Memories for Distilled Quantum EPR Packets
CNIT/WiLab, DEI, University of Bologna(意大利博洛尼亚大学DEI学院/CNIT/WiLab)
本文提出一个框架,用于设计能够存储蒸馏EPR对的量子记忆,以支持量子纠错码的传输与管理。通过马尔可夫链模型,捕捉存储纠缠态的随机演变,将记忆性能与系统参数关联,提供优化内存架构的分析工具和设计原则。
2026-04-15 quant-ph
On a local hidden-variable model with `isolato' hypothesis of the EPR--Bohm Gedanken experiment
提出了基于EPR-Bohm Gedanken实验“孤立”假设的局部隐变量模型。“孤立"假说指出,一对自旋- ${1}/{2}$粒子中的一个可以处于”孤立“模式,在这种模式下,自旋- ${1}/{2}$粒子将自己与任何外部相互作用隔离,因此它永远不会被检测到。这样做的结果是,数据被拒绝;贝尔不等式被违反,尽管模型是真正的局部的。在该模型中,最初制备的自旋- ${1}/{2}$粒子对的系综中的$2/π$($\simeq$ 63.6%)被检测为一对粒子,并且其他被检测为单个粒子。这与之前进行的实验结果并不矛盾,因为这些单自旋${1}/{2}$粒子被认为是噪声。
2005-09-27 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen Entanglement of Narrowband Photons from Cold Atoms
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)纠缠于1935年提出,研究两个粒子在它们的位置和动量上纠缠。本文报道了冷原子产生的窄带光子对的EPR位置-动量纠缠的首次实验验证。利用双光子量子鬼成像和鬼干涉,我们明确地证明了窄带光子对违反了可分离性准则,证实了EPR纠缠。我们进一步证明了连续变量EPR转向的位置和动量的两个光子。我们的新EPR纠缠窄带光子源有望在空间复用量子信息处理中发挥重要作用,如量子相关图像的存储,涉及超纠缠光子的量子接口等。
2016-07-17 quant-ph
Non-local games and communication complexity with noisy entanglement
Quantum Computing Research Centre(量子计算研究中心);Hon Hai (Foxconn) Research Institute(鸿海(富士康)研究院);Institute for Quantum Computing(量子计算研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
该研究分析四种噪声模型下非局域游戏与纠缠辅助通信复杂性,给出CHSH游戏值上界、并行重复定理等结果,证明带噪声与无噪声纠缠的通信复杂性分离及相关下界,回答了开放问题。
2026-09-07 quant-ph
Time-Reversed EPR and the Choice of Histories in Quantum Mechanics
当单个光子被分束器分裂时,它的两个“半”可以将两个遥远的原子纠缠成EPR对。我们讨论了这个实验的时间反演模拟,其中两个遥远的源合作,以发射一个光子。这两个“半光子”与两个原子相互作用,一旦它们被检测为单个光子,就可以将这些原子纠缠成EPR对。纠缠是通过在光子的两个相互排斥的历史之间产生不可逆性而发生的。这种不可逆性可以在两个历史的末尾(通过“擦除”单个光子的路径)或在它们的开始(通过“擦除”两个原子的位置)创建。
2002-05-29 quant-ph
Seventy Years of the EPR Paradox
尽管量子理论(QT)的统计预测只有在大量数据可用的情况下才能得到检验,但有人声称QT提供了对单个物理系统的最完整描述。爱因斯坦反对这种说法,并在1935年与波多尔斯基和罗森共同撰写的文章中提出了悖论,激发了几代物理学家对QT的更好理解。在EPR文章发表70年后,很明显,如果不深入了解QT的特性和局限性,人们可能就不希望找到一个有意义的统一理论来描述所有的物理相互作用,操纵量子比特或构建量子计算机。在本文中,我们提出简短的EPR文件和随后的讨论,通过强调量子现象和假设的不可见的子现象之间的差异,我们表明,悖论只发现,如果不正确的模型的子现象被使用。Bell不等式和CHSH不等式的违反清楚地表明,“纠缠的光子对”既不像“一双伯特曼的袜子”,也不像“一对公平和随机的骰子”。最后,我们通过询问QT是否提供了实验数据的完整描述来重新表述EPR问题。
2007-10-17 quant-ph
Quantum Dense Coding Exploiting Bright EPR Beam
利用非简并光学参量放大器在解放大状态下产生的具有振幅正交关系和相位正交相关性的EPR明亮光束,实现了连续变量的高效量子密集编码。在发送端Alice将2比特经典信息编码在半个明亮EPR光束的2个正交分量上,编码后通过共享量子态的1个量子比特传输给接收端Bob。通过在Bob处直接测量Bell态,与另一半EPR光束同时解码出幅度和相位信号。同时测量的幅度和相位信号的信噪比比散粒噪声限分别提高了5.4dB和4.8dB。实验证明了该量子通信方案对未经授权的窃听具有很高的免疫力。
2001-07-12 quant-ph
One-Sided Error QMA with Shared EPR Pairs -- A Simpler Proof
我们给出了Kobayashi,Le Gall和Nishimura [arXiv:1210.1290v2]的一个结果的简单证明,该结果表明任何QMA协议都可以转换为单侧错误协议,其中Arthur和Merlin最初共享常数数量的EPR对,然后Merlin将他的证明发送给Arthur。我们的协议是类似的,但比原来的更简单。我们的主要贡献是一个更简单,更直接的分析的合理性属性,使用众所周知的结果在量子信息,如属性的跟踪距离和保真度,和量子de Finetti定理。
2013-06-23 cs.CC quant-ph
Bell Inequality in the Holographic EPR Pair
研究了任意断开的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对全息模型中的贝尔不等式.利用全息Schwinger-Keldysh(SK)变换器构造了贝尔不等式的Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)形式.我们证明了贝尔不等式中量子关联的表现可以从体引力中对偶加速弦的经典涨落中全息再现。这种全息贝尔不等式的违反支持EPR对的全息模型的基本量子特性。
2019-03-14 gr-qc hep-th quant-ph
On the Fidelity Distribution of Link-level Entanglements under Purification
本文研究量子存储器中链路级EPR对在退相干与纯化共同作用下的保真度分布,提出超越生成时间的纯化方案PBG,解析推导并数值验证了保真度-速率权衡。
2023-10-27 cs.NI quant-ph
Random bipartite entanglement from W and W-like states
我们描述了一个协议,用于从共享三方W状态的随机对之间提取最大纠缠的二分态,并表明,相当令人惊讶的是,总蒸馏率(EPR对蒸馏每W的总数,无论谁分享它们)可以在一个更高的速度比蒸馏指定对的双方之间的二分纠缠。具体来说,指定的纠缠W的最佳蒸馏率先前已被证明是每W 0.92 EPR对的援助的渐近纠缠,而我们的协议可以渐近蒸馏1 EPR对每W之间的随机对的缔约方,我们推测是最佳的。因此,我们证明了EPR蒸馏的总体渐近速率和最终EPR对在各方之间的分布之间的权衡。我们进一步证明,通过增加协议中的参与方的数量,存在的状态与固定的下界的随机方的可纠缠,但任意小的可纠缠的指定方。
2007-02-23 quant-ph
How the relativistic motion affects Einstein-Podolsky-Rosen steering
本文在相对论框架下研究了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)操纵的动力学行为和EPR操纵的再分配。具体地说,我们探讨了Alice持有的粒子A处于平坦时空中,Bob持有的另一个粒子B与A纠缠在非惯性框架中的情况。结果表明,由于Bob的加速度引起的Unruh效应严重破坏了从Alice到Bob的EPR导向。此外,EPR转向具有非对称性,且随着Unruh效应强度的增大,EPR转向非对称性增大,说明Unruh效应可以引起EPR转向非对称性。此外,从Alice到Bob的减少的物理可访问EPR转向被分发到物理不可访问EPR转向(从Alice到anti-Bob或从Bob到anti-Bob)。值得注意的是,与纠缠和量子不和谐不同,从Alice转向Anti-Bob和从Bob转向Anti-Bob的EPR中只有一个经历了随着加速参数的增加而突然诞生的过程,这意味着它们不能同时生存。也就是说,在这种情况下,EPR操纵的一夫一妻制关系仍然成立。因此,我们认为EPR导引也可以作为相对论框架下长距离量子保密通信的重要信息源之一。
2017-07-04 quant-ph
Parallel self-testing of EPR pairs under computational assumptions
本工作提出首个在计算假设下对单个量子设备的N个EPR对进行并行自检验的协议,可测试任意计算基或Hadamard基测量分布,并支持设备无关量子密钥分发及云量子计算机的量子比特认证。
2024-02-05 quant-ph
Bidirectional quantum controlled teleportation by using EPR states and entanglement swapping
提出了一种新的双向受控量子隐形传态(BCQT)协议。基于初始Bell态的纠缠交换,两个用户可以在监督者的允许下,相互传送一个未知的单比特态。该协议适用于控制器只在一个方向上控制通信的系统。实际上,只有一个用户需要控制器的许可来重建未知的量子态。与现有的量子信道为簇态和布朗态的BCQT协议相比,该协议仅使用Bell态作为量子资源,在当前技术条件下更具有实用性.
2015-02-12 quant-ph
Semi-Loss-Tolerant Strong Coin Flipping Protocol Using EPR Pairs
在本文中,我们提出了一个量子强抛硬币协议。该协议利用了EPR对和量子存储器,并对量子通信信道和量子存储器中的损耗进行了分析。我们获得了公平场景中的偏差作为$p$的函数,其中$p$是Bob的量子存储器中的粒子丢失的概率,这意味着我们的偏差随着量子存储器中的丢失程度的变化而变化。因此,我们称我们的协议为半容错协议。我们还表明,随着减少$p$的偏见减少。当$p$接近0时,偏差接近0.3536,这小于所有先前的丢失容忍协议的偏差。双方的最佳作弊策略的细节也给出和分析。并对实验的可行性进行了讨论和论证。与以前的基于量子比特的容损SCF协议相比,我们引入EPR对来保持我们的协议的容损性,同时试图降低偏置。此外,使用了量子存储器,并考虑了其中的损耗。我们获得了公平场景中的偏差作为$p$的函数,其中$p$是Bob的量子存储器中的粒子丢失的概率,这意味着我们的偏差随着量子存储器中的丢失程度的变化而变化。我们还表明,随着减少$p$的偏见减少。当$p$接近0时,偏差接近0.3536,这小于所有先前的丢失容忍协议的偏差。双方的最佳作弊策略的细节也给出和分析。此外,实验的可行性进行了讨论和论证。
2012-03-19 quant-ph
ER=EPR, GHZ, and the Consistency of Quantum Measurements
本文阐述了ER=EPR猜想的各个方面,首先利用Ryu-Takayanagi对应,对为什么黑洞之间的纠缠意味着爱因斯坦-罗森桥的存在作了一个简短的启发性论证。本文的主要部分解决了一个基本问题:ER=EPR与量子力学的标准假设一致吗?简单地说,它似乎导致了不同观察者对纠缠系统的观察之间的不一致。解决这个悖论的关键在于多个黑洞在Greenberger-Horne-Zeilinger模式中纠缠的性质。论文的最后一部分是关于纠缠作为量子通信的一种资源。ER=EPR提供了一种可视化协议的方法,如量子隐形传态。从某种意义上说,隐形传输是通过虫洞进行的,但像往常一样,经典的通信是完成协议所必需的。
2014-12-29 gr-qc hep-th quant-ph