Local Cloning of Entangled Qubits
讨论了在局域操作和经典通信下正交纠缠量子比特的精确克隆。在不同的情况下,获得了空白副本所需的缠结量。令人惊讶的是,对于两个量子比特系统的两个非最大但相等纠缠态的特定集合,这个量大于1 ebit。克隆任何三个两个量子比特贝尔状态至少log2 3 ebit是必要的。
2007-07-06 quant-ph
Optimal Cloning of Pure States
在态σ的M重张量积近似下,构造了将有限个处于同一未知纯态σ的d能级量子系统转变为M个同类系统的唯一最优量子器件.
1998-04-01 quant-ph
Highly asymmetric quantum cloning in arbitrary dimension
本文研究了任意维希尔伯特空间中普遍存在的态的非对称克隆。我们推导出一类最佳的和完全不对称的1->3克隆,产生三个副本,每个副本具有不同的保真度。一个简单的参数表达式的最大可实现的克隆保真度三联体,然后提供。作为副产品,我们还证明了文献中提出的1->2非对称克隆机的最优性。
2005-05-27 quant-ph
Local cloning of genuine entangled states of three qubit
讨论了在局域操作和经典通信条件下,利用纠缠辅助技术精确克隆正交但真正纠缠的三比特量子态的可能性。然而,从正则GHZ基得到的任何两个正交GHZ态都可以在已知GHZ态的帮助下克隆,令人惊讶的是,我们发现没有两个W态可以通过使用任何已知的三个量子比特(可能是纠缠的)态作为空白副本来克隆。
2007-07-18 quant-ph
Conditional implementation of asymmetrical universal quantum cloning machine
我们提出了两个可行的实验实现的最佳非对称1->2量子克隆的一个偏振态的光子。这两种实现都是基于最近的条件对称量子克隆实验的部分和最佳逆转。恢复过程仅通过对来自克隆和辅助的一个进行本地测量,然后对另一个克隆进行本地操作来执行。局部测量仅由单个不平衡分束器组成,在一个输出中跟随单个光子检测器,并且克隆中的不对称性由分束器的反射率控制。
2004-01-08 quant-ph
Local vs Nonlocal cloning in a noisy environment
我们解决了在噪声存在的情况下,量子信息在多方之间的分配问题。特别是,我们考虑如何最佳地发送到m接收器的信息编码成一个未知的相干状态。一方面,被认为是一个本地的战略,包括在一个本地的克隆过程,然后直接传输。另一方面,分析了一种基于非局域量子关联的远程克隆协议。这两种策略都进行了优化,以尽量减少由于沿传播的损失和热噪声的不利影响。本地和非本地协议之间的比较表明,远程克隆是更有效的比本地克隆的噪声参数范围很广。我们的研究结果表明,非局部的策略可以更强大的抗噪声比本地的,因此是合适的候选人发挥重要作用的量子信息网络。
2005-06-20 quant-ph
Local and nonlocal probabilistic cloning of qubit states via partially entangled twin photons
最近,已经通过基于最大纠缠态中的一对孪生光子的实验装置提出了两个非正交量子比特态的非局部最优概率克隆(NLOPC)[Phys.Rev.A86,052332(2012)]。在这里,我们研究的NLOPC协议时,通过部分纠缠态实现的性能。我们证明了部分纠缠引入的误差可以通过应用量子态鉴别过程来消除。由于量子态鉴别是一个概率过程,校正以一定的概率成功,但产生完美的克隆。我们还研究了如何修改设置以生成本地副本。
2016-02-18 quant-ph
Novel cloning machine with supplementary information
可能克隆首先由段和郭提出。然后Pati建立了一种新型的克隆机(NCM),用于同时复制多个克隆的叠加。在本文中,我们讨论了新的克隆机与补充信息(NCMSI)。对于克隆两个状态的情况下,我们证明了NCMSI的最佳效率,其中原始方和补充方可以进行量子通信等于两步克隆协议,其中经典通信只允许原始和补充方之间实现。从这个等价性可以看出,NCMSI可以增加复制的成功概率。此外,一个上界的明确区分两个非正交的纯产品的状态。我们的研究推广和完善了文献中的结果。
2006-02-11 quant-ph
Local cloning of entangled states
研究了当至少一个纯二分量子态是满Schmidt秩时,$D\times D$系统上的一组纯二分量子态$\SC$可以通过可分操作确定性地局部克隆的条件.我们允许克隆的可能性,使用的资源状态是小于最大纠缠。我们的研究结果包括:(i)$\SC$中的所有态必须是满Schmidt秩的,并且在$G$ -并发测度下是相等纠缠的,(ii)集合$\SC$可以扩展到由$|G|=N$阶的有限群$G$生成的更大的可克隆集合,即更大集合中的态数.然后示出了任何本地克隆装置能够克隆精确划分$D$的多个状态。我们对局域克隆中的两个核心问题给出了完整的解决方案,给出了(i)一组最大纠缠态可以局域克隆的充要条件,对所有$D$都成立;(ii)纠缠不为零的纠缠量子比特态的局域克隆.在这两种情况下,一个最大纠缠的资源是必要的和充分的,状态必须通过本地幺正的“移位”操作相互关联。这些移位由群结构决定,因此不需要是简单的循环置换。假设这种移位形式和部分纠缠态,则在D=3时,我们证明了最大纠缠源是必要和充分的,而对于高维系统,我们发现,资源态必须严格比$\SC$中的态更纠缠。我们所有的可分离操作的必要条件也是LOCC的必要条件,因为后者是前者的真子集。事实上,我们所有的结果适用于LOCC,因为我们的充分条件直接证明了LOCC。
2010-08-11 quant-ph
Reversibility of continuous-variable quantum cloning
我们分析了一个可逆的最佳高斯$1\to 2$量子克隆的相干态,只使用本地操作的克隆和经典的通信,他们之间,并提出了一个可行的实验测试这一功能。对其中一个克隆和反克隆进行Bell零差测量,通过适当的局域么正位移操作,可以在另一个克隆中恢复任意未知输入态(不仅是相干态).我们将这一概念推广到一个部分LOCC逆转的克隆,我们表明,这一过程将对称克隆到一个不对称的克隆。进一步讨论了相干态的最优$1\to M$高斯克隆中的分布LOCC反转,将其转化为$M'<M$的最优$1\to M'$克隆.假设量子克隆是对量子通信链路的一种可能的窃听攻击,利用量子克隆的可逆性可以提高链路的安全性。
2003-10-20 quant-ph
Two-qubit universal and state-dependent quantum cloning machine and quantum correlation broadcasting
由于量子力学的公理,完美克隆未知的量子态是不可能的。但由于不完美克隆仍然是可能的,一个问题出现了:“是否存在最佳的量子克隆机?Buzek和Hillery回答了这个问题,并建造了他们著名的B-H量子克隆机。B-H机以最优方式克隆任意单个量子比特的状态,因此它是通用的。将该机器推广到两量子比特系统是简单的,但是该过程没有以最佳方式保持存在于二分态中的量子关联,并且在该过程中,该机器失去了其普适性,成为状态依赖的克隆机器。本文提出了一种双量子比特系统的最优普适局域量子态克隆器。我们还提出了两类依赖态的局域量子复制机。此外,我们研究了量子关联的两个方面,即,量子纠缠和量子不和谐定义,分别在纠缠可分性范式和从信息论的角度来看。结果表明,尽管量子关联在传播过程中通常是非常脆弱的,但量子不和谐的传播比量子纠缠更鲁棒。
2016-04-18 quant-ph
Experimental Quantum Cloning of Single Photons
尽管量子力学的定律禁止完美复制未知的量子系统,但近似克隆是可能的。实现光子的量子克隆的一种自然方式是通过受激发射。在这种情况下,克隆质量的基本量子限制是由不可避免的自发发射的存在所强加的。在我们的实验中,一个单一的输入光子刺激额外的光子从源的参数下转换的基础上发射。这导致产生具有接近最佳保真度的量子克隆。我们还证明了复制过程的普遍性,通过显示任意输入状态实现了相同的保真度。
2002-05-23 quant-ph
Surpassing the no-cloning limit with a heralded hybrid linear amplifier for coherent states
不可克隆定理指出,由于量子力学的线性,一个未知的量子态不能被精确地和确定地克隆。与这个定理相关联的是定量的无克隆限制,它为生成的克隆的质量设置了上限。然而,这个限制可以通过放弃决定论和使用概率方法来规避。在这里,我们报告的概率克隆的任意相干态,显然超过了无克隆限制的实验证明。我们的方案基于混合线性放大器,该放大器将理想的确定性线性放大器与基于测量的无噪放大器相结合。我们证明了高达五个克隆的生产,每个克隆的保真度明显超过相应的无克隆限制。此外,由于成功的克隆事件预示着,我们的计划有可能被采用在量子中继器,隐形传态和计算应用。
2016-10-27 quant-ph
Cloning the entanglement of a pair of quantum bits
结果表明,任何完美克隆所有最大纠缠量子比特对纠缠的量子操作都不能保持可分性。这个"纠缠不可克隆“原理自然地表明,量子力学仍然允许纠缠的某种近似克隆。我们研究了一个保持分离性的最优克隆机,它可以复制两个量子比特的所有最大纠缠态,每个克隆产生0.285比特的纠缠,而本地克隆机每个克隆只产生0.060比特的纠缠。
2003-10-13 quant-ph
Quantum cloning of steering
在全局状态下的量子操纵允许观察者通过对另一部分执行不同的本地测量来远程地将子系统操纵到不同的系综中。我们表明,在一般情况下,这个属性不能被完美克隆的任何联合操作之间的转向子系统和第三个系统。完美克隆是可行的,当且仅当初始状态是零不一致的。我们还研究了使用通用克隆机克隆贝尔态的操纵量子比特的过程。在两个复制子系统中观察到了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向,这是一种存在于没有局域隐态模型的态中的量子关联。这与量子操纵(EPR操纵)不可克隆的结论相矛盾[C. Y. Chiu等人,npj Quantum Inf. 2,16020(2016)]基于用于EPR转向的互信息准则。
2023-01-12 quant-ph
Entanglement Preserving in Quantum Copying of Three-qubit Entangled State
研究了三比特纠缠态在局域和非局域复制过程中量子纠缠的保留程度,并研究了三比特纠缠态的迭代量子复制.三量子比特系统可能存在三量子比特间纠缠和两量子比特间纠缠。我们发现,本地和非本地复制过程中的三粒子系统中的量子纠缠退化由于复制输出和复制机之间的残留相关。我们还证明了在局域克隆过程中,两个量子比特间的纠缠比三个量子比特间的纠缠更好地保持。我们发现,非局域克隆比局域复制更有效地实现了广播纠缠,并且通过非局域克隆得到的输出态比局域克隆得到的输出态具有更好的保真度。
2004-02-10 quant-ph
Entanglement preservation in quantum cloning
最近,Galvão和Hardy证明了量子克隆可以提高某些量子计算任务的性能。然而,只有量子关联在克隆过程中幸存下来,这种性能增强才是可能的。研究了纠缠二能级系统在非定域克隆过程中量子关联的保持性。我们考虑了不同类型的量子克隆机,并比较了它们在克隆非最大纠缠纯态方面的有效性。引入平均纠缠,以获得不同的克隆机的平均效率的定量评估。我们表明,减少的量子相关性是显着的,它强烈地依赖于所使用的克隆机的种类。在通用量子克隆机的情况下,纠缠的损失最大。一般来说,在所有的情况下,考虑的纠缠的损失是如此剧烈,使用量子克隆的量子计算的性能的增强的方法似乎是值得怀疑的。
2003-09-01 quant-ph
Optimal Cloning of Pure States, Judging Single Clones
我们考虑在状态σ的M重张量积的近似下,将有限个N个处于相同未知纯态σ的d能级量子系统变成M>N个同类系统的量子器件。在以前的论文中,它表明,这个问题有一个独特的最佳解决方案,当输出的质量是由任意的测量判断,也涉及克隆之间的相关性。在本文中,我们表明,如果质量判断是完全基于单输出克隆的测量,再次有一个独特的最佳克隆设备,这与以前发现的一致。
1998-07-03 quant-ph
Quantum Cloning of Continuous Variable Entangled States
我们考虑了连续变量纠缠态的量子克隆。这是通过引入两个对称的纠缠克隆机(或电子克隆机):一个本地的电子克隆机和一个全球的电子克隆机;在那里,我们看看在克隆的保真度最大化的条件下,在克隆纠缠的保存。这些克隆机使用简单的线性光学元件,如分束器和零差检测以及挤压门来实现。我们表明,全球e-cloner优于本地e-cloner无论是在克隆态的保真度,以及克隆的纠缠强度。为了保持纠缠,全局e-cloner的输入态存在一个最小纠缠强度(对于不可分性判据为3dB,对于EPR佯谬判据为5.7dB)。
2007-11-01 quant-ph
Approximate quantum cloning and the impossibility of superluminal information transfer
我们证明了量子力学的非定域性不能导致信息的超光速传输,即使大多数一般的局域操作是允许的,只要它们是线性的和保迹的。特别是,任何量子力学近似克隆转换不允许信号。另一方面,无信号约束本身不足以防止转化超过已知的克隆界限。我们说明这些概念的基础上的一些例子。
2000-10-19 quant-ph
Asymmetric quantum cloning on orthogonal orbits and four-mode fermionic states
International Centre for Theory of Quantum Technologies, University of Gdańsk(格但斯克大学量子理论国际中心)
本研究针对正交群轨道上的纯态,确定了非对称量子克隆的完整可达保真度区域,构造了最优克隆通道,并应用于四模费米子态,发现局部最优克隆器唯一且无法用保高斯操作实现。
2026-09-21 quant-ph
Probabilistic exact cloning and probabilistic no-signalling
我们表明,非本地资源不能用于概率信号,即使可以产生精确的克隆的帮助下的概率量子克隆机(PQCM)。我们表明,PQCM不能帮助区分两个统计混合物在一个遥远的位置。因此,量子理论排除了发送超光速信号的可能性,不仅是确定性的,而且是概率性的。我们给出了在纠缠系统中产生多个克隆的成功概率的一个界。
1999-08-17 quant-ph
Broadcasting Quantum Coherence via Cloning
量子相干性(QCh)被认为是量子资源理论的关键组成部分,并且在各种信息处理任务的设计和实现中起着关键作用。因此,如何在两个实验室之间从一个已知的相干态出发,创造出更多的相干量子态就显得尤为重要。我们将此过程称为\textbf{Broadcasting of Quantum Coherence (QCh)}。在这项工作中,我们广泛地研究QCh的广播问题。为了对广播有一个整体的看法,我们从一个最一般的表示两个量子比特的混合态的布洛赫向量。作为克隆变换,我们使用了通用的对称最优Buzek-Hillery(BH)克隆本地以及非本地。值得注意的是,我们发现,在任何一种情况下,它是不可能做QCh的最佳广播。此外,我们表明,在非最佳广播的情况下,不可能增加QCh的状态的本地和非本地克隆操作。在非最优的情况下,除了一般的结果,我们考虑的例子,如,a)Werner像状态(WLS)和b)贝尔对角状态(BDS),并获得范围内的输入状态参数的广播。
2017-09-23 quant-ph
Experimental reversion of the optimal quantum cloning and flipping processes
量子克隆机将一个未知的任意输入量子比特映射成两个最优克隆和一个最优翻转量子比特。通过结合线性和非线性光学方法,我们实验实现了一个方案,克隆变换后,恢复原始输入量子比特的输出通道之一,通过使用本地测量,经典通信和前馈。这种重要的类似心灵运输的方法展示了在克隆过程中信息是如何被保存的。该过程的实现有望在现代多体量子密码学中得到应用。
2005-04-28 quant-ph
Local cloning of CAT states
本文分析了在局域操作和经典通信(LOCC)条件下,利用受限纠缠态精确克隆正交三量子比特CAT态的可能性。我们还对LOCC限制下的三量子比特CAT态进行了分类,并将结果推广到了n量子比特的情况。
2011-06-09 math-ph math.MP quant-ph
No-Cloning and No-Deleting theorems through the existence of Incomparable states under LOCC
通过不可比状态的存在性对局部状态变换进行约束,证明了不可克隆和不可删除定理。在确定性LOCC条件下,假设存在定义在最少两个任意状态上的精确克隆或删除操作,可以使两方联合系统的一对不可比状态进行比较.我们限制了我们的证明,假设克隆或删除操作的机器状态不保留任何关于输入状态的信息。我们使用相同的设置,建立了不克隆和不删除定理,通过不可比性,支持在其操作意义上的两个操作的互惠性。这项工作将操作的不可能性与LOCC纠缠系统的演化联系起来。
2006-06-24 quant-ph
Cloning quantum entanglement in arbitrary dimensions
我们发现了一台量子克隆机,它可以最佳地复制一对$d$维量子系统的纠缠。它最大化包含在任何最大纠缠输入态的两个副本中的形成纠缠,同时保持非纠缠输入态的可分性。此外,它不能增加所有各向同性态形成的纠缠。对于大的$d$,每个克隆形成的纠缠度趋于输入态纠缠度的一半,这对应于经典行为。最后,我们研究了一个局域纠缠克隆器,它产生的纠缠克隆的四分之一的输入纠缠在大$d$限制。
2005-03-16 quant-ph
No-cloning of quantum steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向允许双方验证他们的纠缠,即使一方的测量是不可信的。这一概念不仅为量子力学中非局域空间关联的本质提供了新的见解,而且也为单边设备无关的量子信息任务提供了资源。在这里,我们调查如何EPR转向行为时,一个最大的纠缠对qudits(多维量子系统)的一半是由一个通用的克隆机克隆。我们发现,EPR转向,验证了基于量子之间的互信息的标准,只能发现在一个复制子系统,但不是两个。我们证明,这也是真实的EPR转向的单系统模拟。我们发现,这种限制,我们称之为“量子转向的不可克隆”,阐明了物理原因,为什么转向可以用来保护源和信道免受克隆攻击时,实现量子通信和量子计算协议。
2016-07-13 quant-ph
Broadcasting of entanglement in three-particle GHZ state via quantum copying
引入纠缠度量来描述三粒子系统中的纠缠,并将其应用于三粒子GHZ态中纠缠的传播研究。我们证明了三比特GHZ态的纠缠可以通过局域或非局域复制过程进行部分传播。结果表明,对于纠缠的传播,非局域克隆比局域克隆更有效。
2000-05-17 quant-ph
Newly about reduction, non-locality and no-cloning
测量过程中的量子态约化问题,几乎引起了所有量子物理学的创立者、发展者或向学生讲解者的关注。缺乏解决方案的基础上的声明,物理定律本身是不足以描述的减少状态的测量粒子。在本文的研究中,考虑到量子粒子的所有性质的测量不能在一个物理过程中进行(不可克隆定理)。为了进行这种测量,需要进行几组不相容的观测,每一组观测都要用单独的测量仪器进行。每个测量事件都是一个单独的物理过程;不同测量事件的组合由测量者执行,测量者是一个能够根据测量目的识别或不识别不同事件相似的主体,也能够规划测量,获得结果并得出结论。测量光子偏振的量子态的几种策略被认为是一组光子纯态的混合态建模是可能的,只有当这一套在所有的测量相同的测量设备被使用。它还表明,量子态的减少是由测量设备与被测粒子的相互作用的参数。这一事实消除了对不同观测量相关性大小的限制,即贝尔不等式。
2017-09-08 quant-ph
Quantum state decorrelation
我们解决的一般问题,从量子态中删除相关性,同时保持本地量子信息尽可能多。我们提供了一个完整的解决方案,在两个量子比特的情况下,通过评估的最小量的噪音,是必要的去相关协变集的二分状态。我们证明了两个处于任意高斯态的谐振子可以通过一个高斯协变映射去相关。最后,对于有限维希尔伯特空间,我们证明了从大多数克隆通道获得的状态(例如,通用和相位协变克隆)可以仅以完全擦除关于复制状态的信息为代价来去相关。更一般地说,在有限维中,没有相关性的克隆对于连续的状态集是不可能的。相反,对于连续变量克隆,稍微修改克隆相干态的习惯设置允许获得没有相关性的克隆。
2007-12-11 quant-ph
Efficient classical simulation of the Gisin-Massar quantum cloning machine
我们在这里提供了作者最近提出的用于Gisin-Massar量子克隆器经典模拟的张量网络协议的技术细节[Phys. Rev. A,85,052323(2012)]。该协议基本上指导如何在经典计算机上有效地模拟Gisin-Massar的最佳量子克隆机。一个可行的计算平台,用于生成任意数量的最佳克隆与可控的数值资源的需求,实现了通过改写Gisin-Massar输出状态的层次结构的所谓的矩阵产品状态(MPS)和调用奇偶校验功能特有的这样的输出。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Complementarity in Quantum Information Processing Tasks
互补性一直是物理系统的一个有趣的特征。本文在量子信息处理任务的框架中建立了一种新的互补关系。在纠缠广播中,我们从一个给定的纠缠态出发,通过局域和非局域的克隆操作,产生多对纠缠度较小的纠缠态。这些纠缠态可以用于各种信息处理任务,如隐形传态和超密度编码。由于这些状态是纠缠度较低的状态,因此很直观地说,这些状态不会像初始状态那样强大。在这项工作中,我们研究了这些状态在传送和超密集编码等任务中的有用性。更确切地说,我们发现了他们的能力范围内的几个互补的关系,涉及广播的保真度。原则上,我们已经考虑了一般的混合作为一个资源,也分别提供不同的例子,如a)维尔纳样态,b)贝尔对角态。在这里,我们使用了本地和非本地克隆操作作为广播手段。在我们的工作的后半部分,我们扩展了这一结果,获得的边界形式的互补关系的情况下,我们使用了$1-N$克隆转换,而不是$1-2$克隆转换。
2016-08-02 quant-ph
Sequential quantum cloning under real-life conditions
我们考虑了Gisin和Massar的最优量子克隆机的顺序实现,并提出了实验实现这样的量子克隆机的优化协议,但受到现实生活中的限制。我们演示了如何利用矩阵积状态(MPS)形式主义和随后的变分优化技术揭示克隆过程的Gisin-Massar输出的有趣代数结构,并对Delgado等人的顺序克隆处方的最优性带来显着改进[Phys. Rev. Lett. 98,150502(2007)]。我们的数值结果表明,正统的最佳量子克隆的范例,可以在实践中实现一个更经济的方式,利用相当少的信息和数字资源比迄今估计。代替先前预测的所需辅助维度D与量子位数n的线性缩放,我们的配方允许实现这样的顺序克隆设置,其具有至多D=3至n=15量子位的实验可管理的维度辅助。我们还满意地解决提供一个最佳范围的顺序辅助量子位相互作用的最佳克隆的任意状态在现实的实验环境下,只有一个有限的类这样的二分相互作用可以在实践中工程的可能性。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Asymmetric broadcasting of quantum correlations
在这项工作中,我们详尽地研究了$1 \rightarrow 2$本地和非本地广播的纠缠以及超越纠缠的相关性(几何不和谐)使用最一般的两个量子比特的状态为资源的非对称泡利克隆。利用最大纠缠混合态研究了纠缠的非对称广播。我们证明了广播范围的变化与资源状态中存在的纠缠量以及与克隆机中的不对称性。我们表明,这是不可能的最佳广播几何不和谐的帮助下,这些不对称泡利克隆机。我们还研究了利用非最大纠缠态作为纠缠源的$1 \rightarrow 3$广播问题。对于这项任务,我们介绍了一种方法,我们称之为连续广播,其中涉及应用程序的$1 \rightarrow 2$最佳克隆机多次。我们比较和对比的性能,这种方法的应用程序直接$1 \rightarrow 3$最佳克隆机。我们发现,$1 \rightarrow 3$最佳克隆做了更好的广播比连续应用程序的$1 \rightarrow 2$克隆和连续的方法可以是有益的,在没有$1 \rightarrow 3$克隆。我们还在手稿的最后一部分指出了克隆和广播任务之间的根本区别。我们创建的例子表明,存在本地幺正,可以用来提供一个更好的范围内的广播。这种幺正操作不仅经济,而且超过了使用现有克隆机获得的最佳可能范围,从而能够广播较小的纠缠态。这一结果开辟了一个新的方向,探索方法,以促进广播,这可能优于通过克隆转换实现的标准策略。
2019-01-11 quant-ph
Disentangling Nonlocality and Teleportation
量子纠缠可以用来证明非定域性和将量子态从一个地方传送到另一个地方。纠缠可以用来做这两件事的事实使人们相信隐形传态是一种非局域效应。本文证明了隐形传态在概念上与非定域性无关。这是通过构建一个玩具本地理论,其中克隆是不可能的(没有一个不可克隆的理论,心灵传输的意义有限),但心灵传输是。在这个局域理论中,隐形传态是以类似于量子理论的方式实现的。这项工作提供了一些洞察什么类型的过程隐形传态。
1999-06-29 quant-ph
The evolution of expanding spacetime realizes approximate quantum cloning
本文研究膨胀时空中量子场信息的非幺正演化,并在 de Sitter 时空中导出对应量子信道,揭示其近似量子克隆特性及与时空曲率的联系。
2024-05-08 gr-qc hep-th quant-ph
No-Cloning In Categorical Quantum Mechanics
最近,作者和Bob Coecke介绍了量子力学的范畴表述。在本文中,我们将用它来开辟一个新的视角,不克隆。我们将发现,相当出乎意料的是,它与逻辑、计算和数学基础中的一些基本问题有联系。我们的结果的一个显着特点是,他们显然是在同一流派的一个著名的结果Joyal在分类逻辑表明,一个布尔carnival闭范畴平凡化,这提供了一个主要的路障经典逻辑的计算解释。事实上,他们加强了Joyal的结果,只要假设一个完整的范畴产品(对角线和投影)在一个经典的对偶性的存在被削弱。这表明了证明论中的限制性结果与量子力学中的No-Go定理之间迄今未被怀疑的联系。
2012-03-19 math.CT math.LO quant-ph
Single Qubit Multi-Party Transmission Using Universal Symmetric Quantum Cloning
研究在量子网络中利用最优对称通用量子克隆机作为中继,将单量子比特纯态高效传输给多方的问题,证明该方法能使所需传输的量子比特数比直接传输减少多个数量级。
2025-06-01 quant-ph
Do black holes create polyamory?
当然不是,但如果一个人相信量子引力理论中的信息不能被摧毁,那么当我们考虑蒸发黑洞时,我们就会遇到与量子理论明显的矛盾。即违反了不可克隆定理或纠缠一夫一妻制原则。在这里,我们证明了这两种违反都不需要成立,因为在论证黑洞导致克隆或非一夫一妻制时,人们需要假设时空中两点之间的张量积结构,而这两点可以被视为因果联系。在后一种情况下,人们违反了空间的半经典因果结构,这是一个严格弱于克隆或非一夫一妻制的含义。我们表明,缺乏一夫一妻制,可以出现在蒸发的时空是一个允许在量子力学,是非常自然的关系到缺乏一夫一妻制的相关性的输出测量在一个单一的系统的后续实例的时间。一个特别的例子是Horowitz-Maldacena的提议,我们认为它不一定会导致克隆或违反纠缠一夫一妻制。对于那些看起来要离开一个黑洞的系统的测量,我们引入了时间积的概念,并认为它和张量积一样是一个自然的测量选择。对于黑洞,张量积和时间积具有相同的测量统计量,但导致不同类型的非单偶关联,前者在量子理论中是禁止的,而后者是允许的.在AMPS防火墙实验中,我们发现纠缠结构发生了变化,在下落的霍金伙伴和早期的出射霍金辐射之间必须存在纠缠,这令人惊讶地抑制了纠缠单配偶制的破坏。
2017-02-27 gr-qc hep-th quant-ph
A Secure Quantum Key Distribution Protocol Using Two-Particle Transmission
本研究针对量子密钥分发(QKD)的安全提升需求,提出一种基于$3\ imes 3$ tile不可扩展直积基(UPBs)的双粒子传输协议,依托不可克隆定理保障安全,可抵御常见窃听攻击。
2024-04-12 quant-ph
Quantum Bitcoin: An Anonymous and Distributed Currency Secured by the No-Cloning Theorem of Quantum Mechanics
自2008年首次提出以来,数字货币比特币已经取得了显着的增长。它的分布式性质允许货币交易没有中央权威机构,通过使用加密方法和称为区块链的数据结构。在本文中,我们使用量子力学的不可克隆定理来介绍量子比特币,一种在量子计算机上运行的类似比特币的货币。我们证明,我们构建的量子碎片和两个区块链允许不受信任的对等体在不影响货币完整性的情况下铸造量子货币。量子比特币协议比传统比特币有几个优势,包括交易的即时本地验证。这是一个重大的改进,因为我们不再需要比特币用来记录区块链中所有交易的计算密集型和耗时的方法。相反,量子比特币只记录新铸造的货币,这大大减少了足迹并提高了效率。我们提出了正式的防伪安全证明,并表明量子比特币可以在磨损之前多次重复使用-就像普通硬币和纸币一样。量子比特币是第一个分布式量子货币系统,我们证明了缺乏书面记录意味着用户完全匿名。此外,没有交易费用,系统可以扩展到任何交易量。
2016-04-05 cs.CR quant-ph
Asymmetric quantum telecloning of d-level systems and broadcasting of entanglement to different locations using the "many-to-many" communication protocol
我们提出了一种广义的量子隐形传态:一个d能级系统的信息从N个空间分离的量子点到位于不同位置的M>N个接收器的所谓多对多量子通信。我们将非对称远距克隆的概念从量子比特扩展到d维系统。我们研究了利用局域1->2最优普适非对称泡利机传播纠缠,并证明了当采用对称泡利机时,两个最终纠缠态的纠缠度达到最大.利用非局部最优的通用非对称克隆机研究了纠缠的克隆,证明了对称克隆机可以最优地复制纠缠。采用“多对多”隐形传态方案,将两个观测者之间的纠缠分配给两对空间分离的观测者。
2003-03-11 quant-ph
Broadcasting of entanglement and universal quantum cloners
我们研究广播的纠缠,我们使用通用的量子克隆(一般不太理想)来执行本地克隆操作。我们证明了可用于广播的通用量子克隆器的保真度存在下限。我们证明了一个纠缠是最佳的广播时,最佳的量子克隆器用于本地复制。我们还表明,广播纠缠到两个以上的纠缠对是禁止使用本地操作。
1999-06-02 quant-ph
Separable Operations, Graph Codes and the Location of Quantum Information
在本论文的第一部分,我研究LOCC(本地操作和经典通信)和更一般的可分离操作类之间的差异。我表明,这两个类完全一致的情况下,纯二分态输入,并得出一组重要的后果。使用类似的技术,我也推广了无克隆定理时,限制可分离的操作,并表明克隆变得更加严格,提供必要的(有时是充分的)条件。在第二部分中,我研究了具有任意维数载体的图状态和图码,并将稳定子的概念扩展到任意维数,不一定是素数。我进一步研究如何和信息位于任意添加剂图形代码的量子载体的各个子集,并提供有效的技术,可用于决定什么类型的信息的子集包含。
2010-06-24 quant-ph
Relating Quantum Information to Charged Black Holes
本文讨论了整体结构为一个事件和一个柯西视界的带电黑洞的量子不可克隆定理和一个思想实验。我们以Reissner-Norström黑洞和二维双光子黑洞为具体例子。结果表明,量子不可克隆定理和黑洞互补性在内视界内是不相容的。这项工作的非本地测量的相关性进行了简要讨论。
2005-03-23 gr-qc hep-th quant-ph
Concrete Foundations for Categorical Quantum Physics
在阿布拉姆斯基和科克的路线中,分类量子物理学的原始介绍试图只引入与物理学明显相关的对象和假设,而不是假设紧凑闭合。伴随箭头,张量积和双积是这个演示的成分。张量积的定义,直到一个酉箭头,由一个与复合系统的变换有关的普适性质,而不是通过假设一个monoidal结构。张量积的纠缠态定义了张量积分量上的混合态。符合伴随结构的余积被定义为一个酉箭头,并提供双积。证明了一个抽象的不可克隆结果。
2010-12-29 math.CT quant-ph
Erasable and unerasable correlations
我们解决的问题,消除相关性的状态集,同时保留尽可能多的本地量子信息。我们证明,从普遍克隆获得的状态只能是去相关的本地信息(即信息复制状态)的完全擦除的代价。我们解析地解决了两个量子比特和两个量子模(高斯态的谐振子)的去相关问题,并提供了一组可去相关的状态和要添加去相关的最小噪声量。
2007-08-20 quant-ph
Broadcasting of non-locality
本文利用通用Buzek-Hillary局域量子克隆机研究非定域性的广播,证明在Bell-CHSH、CJWR导引及Svetlichny不等式框架下,两量子比特和三量子比特系统的非定域性及导引性均无法通过局域克隆广播。
2024-04-24 quant-ph
Broadcasting of Quantum Correlations: Possibilities & Impossibilities
在这项工作中,我们广泛地研究了量子关联的广播问题。这包括传播量子纠缠以及超越纠缠概念的相关性。从“无传播定理”可知,量子关联的完美传播是不可能的。然而,它并不排除部分广播相关性的可能性,我们可以从给定的相关态得到更少的相关态。为了有一个整体的看法广播,我们调查这个问题,从最一般的表示两个量子比特混合状态的布洛赫矢量。作为克隆转换,我们使用了通用的对称最优Buzek-Hillery(B-H)克隆本地和非本地。更具体地说,我们得到了一组范围的布洛赫矢量的广播纠缠将是可能的。除了一般的两比特混合态的纠缠广播的想法,我们探索广播的量子关联,超越纠缠的帮助下,本地和非本地克隆。值得注意的是,我们发现,通过使用局域和非局域量子复制机,甚至不可能部分传播这种相关性。以两种不同类型的Buzek-Hillery量子克隆器(态相关和态无关)为例,我们解析地证明了关联的部分传播是不可能的。最后,我们将这个不可能性结果推广到任何对称或非对称克隆机。这一结果揭示了从纠缠角度定义的关联与声称超越纠缠的关联度量之间的根本区别。
2016-02-22 quant-ph
Quantum circuit optimization for multiple QPUs using local structure
将量子比特集群互连将是扩大未来量子计算机规模的一个基本要素。量子处理单元(QPU)之间的操作通常比单个QPU内的操作慢得多,成本也高得多,因此必须仔细管理互连的使用。这大致类似于在经典的多CPU机器中管理共享缓存或内存的需求。然而,与经典集群不同的是,量子数据受制于不可克隆定理,这需要重新思考缓存一致性策略。在这里,我们考虑一个简单的策略,使用EPR介导的远程门和集群之间的隐形传态量子位。至关重要的是,我们在编译时开发的优化,利用本地结构的量子线路,以尽量减少集群间的操作在运行时。我们将我们的方法与现有的量子编译和优化例程进行基准测试,并在电路深度和互连使用方面取得了显着改进。
2022-09-08 quant-ph
Uncloneable Cryptography
不可克隆定理断言,与经典信息不同,量子信息不能被复制。这种看似不受欢迎的现象在量子密码学中得到了利用。不可复制密码学研究的是不可能复制的环境,并实现了经典上无法实现的安全形式。第一个发现和分析的例子是在现金的背景下。一方面,我们希望用户持有现金;另一方面,现金应该难以伪造。量子货币使用不可克隆定理的变体,使伪造成为不可能。在过去的十年里,这个领域在各个方向上发展:几种量子货币,如经典可验证的,局部可验证的,半量子的,量子硬币和量子闪电。引入了新的不可克隆原语,如不可克隆签名、经典软件的量子拷贝保护、伪随机态和几种不可克隆的加密形式。这项工作是对这些主题的温和介绍。
2022-10-25 cs.CR quant-ph
Genuine Bell locality and nonlocality in the networks
本文研究网络中的真正Bell局域性与非局域性,提出涉及更多关联子的线性和非线性Bell型不等式,利用Pauli算符设计Bell测试并证明其最大违背,最后演示纠缠交换替代联合测量。
2023-06-27 quant-ph
Encrypted Redundancy as a Diagnostic Resource: Relational Diagnosis in Quantum Encrypted Cloning
University of Milano-Bicocca(米兰比可卡大学);INSA of Lyon(里昂国立应用科学学院);University of Milano(米兰大学)
本研究提出利用量子加密克隆中的冗余进行一次性故障诊断,通过测量关系型泡利可观测量定位错误并识别错误类别,建立了状态盲可观测量框架,实现以最小测量资源确保安全赎回路径的关系可诊断性。
2026-09-23 cs.CR cs.DC quant-ph