Quantum communication cost of preparing multipartite entanglement
研究了利用噪声信道和噪声操作制备和分布高保真多方纠缠态。在GHZ和集群状态的特定情况下,我们研究了不同的策略,使用二分或多分纯化协议。最有效的策略取决于人们希望达到的目标保真度以及传输信道和本地操作的质量。我们证明了存在一个交叉点,超过这个交叉点,利用作为一个整体的状态的净化的策略比一个策略,其中对被净化之前,他们被连接到最终状态更有效。我们还研究了中间策略的效率,包括纯化和连接的序列。我们表明,一个多部的战略是要使用,如果一个人希望实现高保真度,而一个二部的战略提供了一个更好的收益率低的目标保真度。
2006-04-25 quant-ph
Genuine multipartite entanglement as a probe of many-body localization in disordered spin chains with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
该研究提出以淬灭平均真实多体纠缠(GME)作为多体局域化(MBL)相变的可靠探针,验证了其在含DM相互作用的无序自旋链中对相变点的识别准确性,并发现三体DM相互作用可稳定热相、延迟局域化。
2025-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Transformations of symmetric multipartite Gaussian states by Gaussian LOCC
多粒子量子关联,尽管经过多年的深入研究,仍然有许多问题没有得到解答。虽然高斯态的两体纠缠相对较好理解,但仅仅定性表征的复杂性随着参与方数量的增加而迅速增长。在这里,我们提出了两个方案的多体置换不变高斯态的高斯局域操作和经典通信的转换。为此,我们使用了一个可能的实验实现方案,利用这一事实,即在这张照片中,整个N - partite状态可以用两个可分离的模式来描述。在数值上,我们研究了三重态的纠缠变换。最后,我们看看我们的协议对辅助量子隐形传态的保真度的影响,发现虽然添加相关噪声并不影响保真度,但有强有力的证据表明,部分非破坏测量导致隐形传态保真度下降。
2014-04-30 quant-ph
Experimentally accessible lower bounds for genuine multipartite entanglement and coherence measures
实验量化纠缠和相干性对量子资源理论具有重要意义。然而,由于量子态层析成像需要随着量子比特数量呈指数增长的测量,因此很难基于实验实现的多体态的全部信息来量化纠缠和相干性。幸运的是,已经发现了其他方法,可以直接测量实验态的保真度,而不需要量子态层析成像。在这里,我们提出了一个基于量子数的方法来获得实验上可访问的真正的多体纠缠和相干性的措施的下界。一方面,该方法适用于真实的多体纠缠度量,包括凸顶扩展负性、纠缠度、G-纠缠度和真实多体纠缠的几何度量。另一方面,该方法还提供了可观察的下界的凸屋顶的$l_{1}$规范的一致性,几何措施的一致性,和形成的一致性。此外,所有的下界都是基于所选纯态和目标态之间的保真度,我们得到了几个实际实验态的下界作为我们的结果的例子。
2020-05-12 quant-ph
Analysis of Multipartite Entanglement Distribution using a Central Quantum-Network Node
研究了在量子网络中通过中心节点分配多体纠缠态的性能(速率和保真度)。具体地说,我们考虑的情况下,多体纠缠态首先在本地制备的中心节点,然后通过量子隐形传态传输到网络的终端节点。作为我们的第一个结果,我们提出了领先的顺序的解析表达式和下限的速率和保真度,在这一类特定的多体纠缠态,即Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态,分布。我们的保真度的解析表达式准确地说明了存储在量子存储器中时单个量子比特遇到的时间相关的去极化噪声,使用蒙特卡罗模拟进行了验证。作为我们的第二个结果,我们比较的情况下,中央节点是一个纠缠交换机和GHZ状态是由终端节点以分布式的方式创建的性能。除了这两个结果,我们概述了如何在物理上实现基于心灵传输的计划,使用被困离子或氮空位中心的钻石。
2023-02-06 quant-ph
Limits on Broadcasting Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Networks
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Indian Institute of Technology Indore(印度理工学院印多尔分校)
研究量子网络中真正多方纠缠广播限制,通过分布式协议推导出特定态广播保真度表达式,证明同时认证GME不可行,揭示多方纠缠广播性与可认证性权衡及纠缠分布内在限制。
2026-07-17 quant-ph
Multipartite entanglement purification for three-level trapped atom systems
提出了一种利用光子法拉第旋转实现多体三能级原子纠缠对纠缠纯化的方案。在这种EPP中,多体原子纠缠态可以通过一些单光子的作用得到纯化。该协议利用光子法拉第旋转来实现受控非门的功能。纯化后的多体原子纠缠态可以保留,并可以重复使用,以达到更高的保真度。
2012-10-26 quant-ph
Purification of genuine multipartite entanglement
在多体纠缠起核心作用的任务中,由于不可避免的噪声,状态净化是该过程的关键部分。我们考虑一个方案,利用多体纠缠在一个简单的多体纯化算法,并将其与状态隐形传态相结合的二分纯化程序。虽然完全净化需要无限数量的输入状态,在这两种情况下,我们表明,对于一个不完美的输出保真度的多部程序表现出的输入状态方面的一个主要优势。
2011-06-16 quant-ph
Monogamy relation in multipartite continuous-variable quantum teleportation
量子隐形传态是一种非常重要的通信协议,在量子信息学中有着重要的应用。给定一个量子纠缠的资源,关键是要知道在多大程度上可以实现QT。这通常是根据输出保真度来评估的,输出保真度也可以被视为纠缠的操作度量。在多体通信的情况下,当每个通信者都拥有一部分$N$ -体纠缠态时,由于量子纠缠的单偶性,并非所有通信者对都能达到高保真度.在这里,我们研究如何出现这样的一夫一妻制的关系在多体连续变量(CV)的隐形传态,特别是使用高斯纠缠态。我们证明了一个严格的一夫一妻制关系,即发送者不能实现一个保真度高于最优克隆限制与一个以上的接收器。虽然这看起来很自然,由于不可克隆定理,严格的一夫一妻制关系仍然成立,即使发送者被允许单独操纵简化状态与每个接收者合作,以提高保真度。本地操作进一步扩展到非高斯操作,如光子减法和加法,我们证明了高斯克隆界不能被超过一对通信。此外,我们研究了一夫一妻关系的量子隐形传态能力的定量形式,我们证明了一个忠实的一夫一妻不等式不存在。
2016-12-19 quant-ph
Multipartite electronic entanglement purification with charge detection
我们提出了一个基于自旋和电荷的Greenberger-Horne-Zeilinger态的多体纠缠纯化方案。该方案适用于两步纯化,即,位翻转纠错和相位误差翻转纠错。通过重复这两个步骤,量子通信中的各方可以得到一些高保真度的多体纠缠电子系统。
2011-10-01 quant-ph
Multipartite Asymmetric Quantum Cloning
研究了非对称多体系统中量子信息的最优分布。我们引入克隆转换,采取$N$相同的副本的纯状态在任何维度作为输入,并产生一个集合的克隆与不相同的同源性。例如,如果将克隆划分为具有保真度$F^A$的一组$M_A$克隆和具有保真度$F^B$的另一组$M_B$克隆,则分析这些保真度之间的权衡,并展示最佳$N \to M_A+M_B$克隆机器的特定情况。我们还提出了一个最佳的$1 \to 1+1+1$克隆机,这是第一个已知的例子,一个三方完全不对称克隆。最后,它是如何显示这些克隆机可以光学实现。
2004-11-24 quant-ph
Multipartite Entanglement in Rabi Driven Superconducting Qubits
探索量子位的高度连接网络对于实现各种量子算法和模拟是非常宝贵的,因为它允许以减少的电路深度纠缠量子位。在这里,我们展示了一个多量子位STAR(边带音调辅助拉比驱动)门。我们的方案受到离子量子位Mølmer-Sørensen门的启发,并由共享光子模式和拉比驱动的超导量子位介导,这放松了制造过程中对量子位频率的限制,并支持可扩展性。我们在310 ns内实现了最大状态保真度为0.95的双量子位门,在217 ns内实现了状态保真度为0.905的三量子位门,在200 ns内实现了状态保真度为0.66的四量子位门。此外,我们开发了一个门的模型,表明四量子比特门受到共享谐振器损耗和量子比特谐振器耦合的扩展的限制,必须解决这些问题才能实现高保真操作。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bounds on the multipartite entanglement of superpositions
根据叠加态的纠缠度,导出了多体叠加态纠缠度的上、下界。我们使用的第一种纠缠度量是几何纠缠度量,第二种是q压缩纠缠度量。这些界限使我们能够估计叠加态的多体纠缠量。我们还表明,两个彼此高保真的状态不一定具有几乎相同的q压缩纠缠。
2007-11-24 quant-ph
Creation of Stable Multipartite Entangled States in Spin Chains with Defects
我们展示了XXZ模型描述的自旋链中的缺陷如何被用来产生纠缠态,如Bell态和W态,以及如何保持它们的高保真度。在几个激发的存在下,我们还讨论了如何系统的各向异性可以与缺陷相结合,以有效地帮助创建所需的状态。
2005-05-10 quant-ph
Universal Dynamical Control of Local Decoherence for Multipartite and Multilevel Systems
给出了一个统一的理论,用于研究弱耦合到零温浴或经历随机相位起伏的场驱动多能级多体纠缠态的动态修正的衰变和退相干。该理论允许在它们与环境的耦合中存在任意的局部差异。由于这种差异,确保最大保真度的最佳驱动场调制被发现与单量子位演化的常规“Bang-Bang '”或$π$ -相位翻转基本上不同。
2006-08-23 quant-ph
Fidelity Susceptibility in One-dimensional Disordered Lattice Models
本文利用保真度磁化率方法研究了一维量子无序晶格模型Anderson模型和Aubry-André模型中的量子相变。首先,我们发现保真度极化率和广义绝热极化率在无序晶格模型的量子临界点处最大,由此可以确定无序晶格模型的量子临界点。其次,对保真度磁化率和广义绝热磁化率的有限尺寸标度分析表明,在量子临界点,一维Anderson模型的关联长度临界指数和动力学临界指数分别为2/3和2,Aubry-André模型的关联长度临界指数和动力学临界指数分别为1和2.375。因此,Anderson模型和Aubry-André模型中的量子相变具有不同的普适类。由于保真度磁化率和广义绝热磁化率与线性响应区的动力学结构因子直接相关,因此量子无序系统中的保真度磁化率有可能在不久的将来被实验观测到.
2019-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
All multipartite entanglements are quantum coherences in locally distinguishable bases
本文证明多体量子系统的m-可分性和k-部分纠缠与局域可区分基下的量子相干性相关,并给出几何纠缠度量等于最小保真度相干性平方的精确关系。
2025-09-26 quant-ph
Verifying Multipartite Entangled GHZ States via Multiple Quantum Coherences
产生和验证多体纠缠的能力是近期量子器件的重要基准。我们开发了一个基于多个量子相干性的可扩展纠缠度量,并在20量子比特超导设备-IBM Q System One上进行了实验验证。我们报告的状态保真度为0.5165 $\pm$ 0.0036的18量子位GHZ状态,表明在所有18个量子位的多体纠缠。我们的纠缠度量对噪声具有鲁棒性,并且只需要测量基态中的粒子数,它可以很容易地应用于其他量子设备来验证多体纠缠。
2019-05-14 quant-ph
Scalable Determination of Multipartite Entanglement in Quantum Networks
提出一种不可信星形量子网络中仅需 N+1 个测量设置的保真度与真正 N 节点纠缠判定方法,并通过 3、4 光子实验验证其有效性。
2024-08-08 quant-ph
Multipartite secure state distribution
我们引入了一个秘密的多体纠缠态在现实世界中的量子本原分布。我们表明,在噪声量子信道(和噪声控制操作)的存在下,任何状态选择从一组两个着色图状态(CSS码字)可以创建高保真度,而它仍然是未知的所有各方。这是通过盲目的多体纠缠纯化,我们在本文中介绍,或通过多体纠缠纯化的扩大状态,这提供了一个替代方案的基础上标准的通道纯化和隐形传态的优势。因此,为各方提供了他们选择的用于分布式安全应用的秘密资源。
2005-05-20 quant-ph
Proving the Generation of Genuine Multipartite Entanglement in a Single-Neutron Interferometer Experiment
我们提出了实验证据的三个自由度,两个内部和一个外部的自由度,在单中子量子系统中的真正的多体纠缠的不同类型的生成。这是通过开发新的自旋操纵装置中子干涉和真正的多体纠缠检测通过适当设计和优化的非线性证人。通过所应用的标准,我们揭示了实验中产生的真正的多体纠缠类型的更精细的性质。在随后的分析中,我们展示了真正的三方纠缠态的非常高的保真度,证明了这些系统的出色的可控性。
2013-02-24 quant-ph
Fidelity approach to the disordered quantum XY model
我们研究了随机XY自旋链在横向场通过分析的基态保真度的敏感性,数值计算通过一个标准的映射模型到准自由费米子。研究发现,保真度磁化率及其标度特性提供了有关相图的有用信息。特别是它是可能的,以确定伊辛临界线和格里菲斯相区,与以前的分析和数值结果一致。
2009-02-05 cond-mat.str-el quant-ph
Efficient creation of multipartite entanglement in flux qubits
我们研究了三个超导磁通量子比特耦合在一个回路中。在这种设置中,三重纠缠可以以自然、可控和稳定的方式产生。两种一般类型的三方纠缠-W型以及GHZ型纠缠-可以在本征态中识别。我们还讨论了在这个系统中贝尔不等式的违反,并显示了有限的测量保真度的纠缠和量子非局域性的检测的影响。
2010-02-23 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
Characterizing multipartite symmetric Dicke states under the effects of noise
研究了在对称Dicke态中制备的$n$量子比特系统在噪声影响下的真实多体纠缠。我们提供了一般的,设置独立的表达式实验有利的工具,如保真度和集体自旋为基础的纠缠证人,以及纠缠类鉴别器和多点关联函数。除了强调环境对大量子位寄存器的影响外,我们还讨论了GME的鲁棒检测策略。我们的工作提供了技术和结果的实验社区感兴趣的调查和表征多体纠缠态通过引入现实的里程碑设置设计和相关的预测。
2009-06-26 quant-ph
Enhanced multipartite quantum correlations by non-Gaussian operations
我们研究了条件光子操作如何影响多体量子关联,特别是非局域性和纠缠,连续变量GHZ状态。我们发现,违反Mermin-Klyshko不等式揭示的多体非局域性可以更强的光子减法应用于每个模式的原始GHZ状态,特别是在弱压缩制度。此外,应用于本地模式的光子也证明了在很宽的参数范围内提高多体非局域性的程度。我们进一步研究了光子操作对多体纠缠度的影响,包括高斯纠缠度、隐形传态网络的保真度和正交关联。我们发现,在实际的压缩状态下,光子相减增强了两个模式的纠缠特性,而光子相加没有改善。
2013-09-09 quant-ph
Entanglement purification for arbitrary multipartite high-dimensional Greenberger-Horne-Zeilinger state
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
研究如何利用纠缠纯化协议从大量低纠缠GHZ态中提取高质量任意d维n体GHZ态子集,可纠正量子位翻转和相位翻转误差,通过迭代提高输出态保真度,不受污染光子数影响,为高维多体纠缠纯化提供替代方法。
2026-07-27 quant-ph
Scaling of the fidelity susceptibility in a disordered quantum spin chain
研究了具有高斯分布随机各向异性和横向场的XY自旋链的相图,重点研究了最近引入的量子信息理论度量--保真度磁化率。监测这个量的概率分布的有限尺寸标度以及它的平均值和典型值,我们检测到一个无序引起的临界消失和格里菲斯阶段的出现在这个模型中。结果表明,在无无序量子临界线附近,保真度磁化率不是自平均的。在伊辛临界点的保真度磁化率尺度作为一个无序强度独立的拉伸指数的系统大小,在相反的二次标度在相应的点在无序的XY链。沿着平均各向异性消失的线,保真度磁化率似乎广泛地缩放,而在无无序的情况下,这一点是量子临界的二次有限尺寸标度。
2009-05-06 quant-ph
High-fidelity state transfer through long-range correlated disordered quantum channels
我们研究了$XX$自旋$1/2$链中的量子态转移,其中两个通信自旋弱耦合到具有无序现场磁场的通道。波动的建模与自相似的配置文件服从幂律谱的长程相关序列。我们表明,该通道是能够执行一个几乎完美的量子态转移在大多数的样品中,即使在存在大量的无序提供的程度,这些相关性是足够强的。在这种情况下,我们还表明,缺乏镜像对称并不会影响高质量结果的可能性。我们的研究结果在设计量子通信协议的鲁棒设备方面又向前迈进了一步。
2017-08-05 quant-ph
Distillation of multipartite entanglement by complementary stabilizer measurements
我们提出了一个方案的多体纠缠蒸馏驱动的一对互补的稳定剂测量,直接蒸馏更广泛的状态超出稳定剂代码状态(如格林伯格-霍恩-蔡林格状态)。我们通过构造3-qubit W态的递归协议来明确我们的想法。如果初始保真度大于阈值,则由典型退相干产生的噪声W态可以在几步内直接纯化。对于一般的输入混合状态,我们观察到分层不动点的蒸馏,即,不仅对W态,而且对2量子比特的Bell对,这取决于它们的初始纠缠。
2005-11-16 quant-ph
Dissipative stabilization of quantum-feedback-based multipartite entanglement with Rydberg atoms
提出了一种在耗散光腔中利用量子反馈产生里德伯原子多体纠缠的方案。里德伯阻断机制有效地防止了系统的双激发,这被进一步利用来加速具有单里德伯态激发的纠缠态的稳定。相应的反馈操作大大简化,因为在整个过程中只需要控制一个规则原子,而不管粒子的数量。通过调节驱动场的拉比频率,可以调节纠缠态的形状。此外,相对较长的高里德堡能级寿命保证了在现实情况下的高保真度。
2016-12-31 quant-ph
Bipartite and Multipartite Entanglement of Gaussian States
在这一章中,我们回顾了连续变量系统高斯态纠缠的表征。对于双模高斯态,我们讨论了它们的二分纠缠如何可以准确地量化的整体和局部的混合量,并有效地估计直接测量相关的纯度。对于多模高斯态,赋予局部对称性相对于一个给定的双分区,我们展示了如何多模块纠缠可以完全和可逆地本地化到一个单一的模式对本地,酉操作。然后我们分析了多模高斯态中多方纠缠的分布。我们引入连续变量纠缠来量化高斯态中的纠缠共享,并证明了它满足Coffman-Kundu-Wootters一夫一妻不等式。然而,我们发现,纯的,对称的三模高斯态,在与离散变量对应的差异,允许混杂的共享量子相关性,表现出最大的三方剩余纠缠和最大耦合纠缠之间的任何一对模式。最后,我们研究了连续变量量子隐形传态网络中多体纠缠与最佳保真度之间的关系。我们展示了如何保真度可以最大化的共享纠缠资源的最佳准备方面,反之亦然,这种最佳保真度提供了一个明确的操作解释的几个措施的二分和多分纠缠,包括纠缠的形成,本地化纠缠,和连续变量纠缠。
2007-03-06 cond-mat.other math-ph math.MP
Tight bounds on the distinguishability of quantum states under separable measurements
量子非定域性的许多有趣的特征之一是,多体量子系统的态不能总是像在允许所有量子测量时那样被局域测量区分开。在这项工作中,我们描述了多体量子态集的可分离性时,限制到可分离的测量-那些包含类的本地测量,但仍然是免费的组件系统之间的纠缠。我们考虑两个量:可分离的保真度--一个真正的量子量--衡量我们可以“克隆”输入状态的程度,以及经典的成功概率,它只是给出了正确识别状态的最佳概率。我们得到的可分离的保真度的上下界,并给出了几个例子,在二分和多分设置这些界限是最佳的。此外,这些情况下的最佳值可以通过局部测量来获得。我们进一步表明,区分正交状态下可分离的测量,一个策略,最大限度地提高成功的概率也是最佳的可分离的保真度。我们指出,保真度和成功概率的相等性不依赖于使用最优策略,而只依赖于状态的正交性。为了说明这一点,我们提出了一个例子,其中两个集合(一个由正交状态组成,另一个由非正交状态组成)被证明具有相同的可分离保真度,即使成功概率不同。
2013-11-13 quant-ph
Characterizing Noise Effects on Multipartite Entanglement via Phase-Space Visualization
Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿玛塔大学);QURECA Ltd.(QURECA有限公司);Deakin University(迪肯大学)
本文通过相空间可视化研究噪声对多体纠缠态的影响,利用自旋Wigner函数分析纠缠结构在噪声下的响应,为量子计算中的抗噪声协议设计提供理论支持。
2026-03-06 quant-ph
Multipartite entanglement at dynamical quantum phase transitions with non-uniformly spaced criticalities
通过研究系统参数突然猝灭后的Loschirk回波和相应速率函数的奇异性,我们报道了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的交变场横向XY自旋链的动态量子相变图.与伊辛模型不同的是,在这个模型中,对Loschirt回波的分析产生了非均匀间隔的过渡时间。在这种情况下,平衡态和动态量子相变之间的比较研究表明,有猝灭,其中一个发生没有其他的,和他们共存的制度。然而,这样的转变仅当在至少单个无间隙线或临界线上执行淬火时才发生。相反的平衡相变,二分纠缠措施并没有变成是有用的检测,而多体纠缠出现作为一个很好的标识符,这种转变时,淬火是从这个模型的无序相。
2020-06-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Shared Purity of Multipartite Quantum States
保真度在测量单量子系统和多量子系统的量子态对之间的距离中起着重要的作用。基于保真度的概念,我们引入了一个物理量,即共享纯度,用于任意维数的任意数目的共享系统的任意纯态或混合量子态。我们发现它不同于量子关联。然而,我们证明了两方之间的最大共享纯度排除了这些政党与第三方的任何共享纯度,从而确保其量子性质。此外,我们证明了所有广义GHZ态都是一夫一妻制的,而所有广义W态都是非一夫一妻制的。我们将该量应用于研究量子XY自旋模型,并观察到它可以忠实地检测这些模型中存在的量子相变。我们执行有限尺寸标度分析,并找到该量的标度指数。
2013-06-04 cond-mat.str-el quant-ph
Decomposition of symmetric multipartite observable
多体量子态的产生和验证是量子信息处理的重要步骤。在这项工作中,我们提出了一种有效的方法来分解对称的多部可观测量,这是不变的双方之间的排列,只有$(N+1)(N+2)/2$本地测量设置,其中$N$是量子位数。我们应用分解技术来评估一个未知的准备状态和任何目标置换不变状态之间的保真度。此外,对于一些典型的置换不变态,如具有恒定激发数的Dicke态$m$,我们得到了局部测量设置数$m(2m+3)N+1$的严格线性界.同时,对于$GHZ$态、$W$态和Dicke态,我们证明了一个线性下界$Θ(N)$ .因此,对于这些特定的状态,我们的分解技术是最佳的。
2019-05-19 quant-ph
Estimating multipartite entanglement measures
我们研究了由Gühne等人和Schmidt等人分别提出的三比特混合态的量子态$ρ$的实验数据得到的下界。我们考虑的测度是凸顶扩张的三缠结测度。我们的研究结果突出了一个密切的关系,最近从所谓的特性曲线得到的一个给定的纠缠措施的下限。我们应用边界来估计最近进行的旨在产生三量子比特GHZ状态的实验中存在的三纠缠。当产生态的GHZ保真度大于3/4时,得到了一个非零下界。
2010-03-04 quant-ph
Flexible manipulation of bipartite and multipartite EPR steerings
本文提出一种利用空间结构泵浦和可调泵浦比例灵活操控二分及多分EPR导引的方案,可实现方向、类型及真正五方导引的调控,通用且实验可行。
2025-10-11 quant-ph
Any Physical Theory of Nature Must Be Boundlessly Multipartite Nonlocal
我们介绍了一类随机局部操作和共享随机性(LOSR)多部非局部相关性,即N方之间的相关性,不能从无限的共享随机补充的任何组成(N-1)-共享因果广义概率理论(GPT)资源。然后,我们表明,噪声N-部GHZ量子态以及3-部W量子态可以产生这样的关联。这证明,如果量子理论的操作预测是正确的,自然的非定域性必须在任何因果GPT无限多部。我们开发了一种计算方法,证明了一个噪声N=3 GHz的量子态的保真度为85%,满足这一性质,使我们的结果触手可及的实验演示。我们激励我们的定义和对比,它与预先存在的概念,真正的多部非局部性。这项工作扩展了一个更紧凑的平行字母[物理学。127,200401(2021)],并提供所有必要的技术证明。
2021-11-11 quant-ph
Strong Monogamy of Bipartite and Genuine Multipartite Entanglement: The Gaussian Case
我们证明了分布式量子关联的一般约束的存在,这对二分和多分纠缠一次施加权衡。对于所有的N模高斯态,在置换不变性下,我们建立了一个比传统的一夫一妻不等式更强的一夫一妻不等式,通过递归定义了一个真正的N-体纠缠的适当度量。强一夫一妻制以及子系统的任意大小,和新兴的多体纠缠措施被发现是规模不变的。我们揭示了它与连续变量隐形传态网络的最佳保真度的操作连接。
2007-10-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Entanglement detection in the vicinity of arbitrary Dicke states
Dicke态代表了一类多体纠缠态,它可以通过实验产生,在量子信息中有许多应用。我们提出了一种方法来实验检测真正的多体纠缠附近的任意迪克态。该探测方案只需测量三个集体自旋算符,易于实现,可用于多体系统纠缠深度的实验测量。检测标准是强有力的,因为它预示着多体纠缠,即使在状态保真度随量子比特数呈指数下降的情况下。
2011-07-26 quant-ph
Distributing Multipartite Entanglement over Noisy Quantum Networks
量子互联网旨在利用网络化的量子技术,即通过在遥远的节点之间分配二分纠缠。然而,节点之间的多方纠缠可以使量子互联网能够用于通信,传感和计算的额外或更好的应用。在这项工作中,我们提出了一个算法,用于在具有噪声量子中继器和不完美量子存储器的量子网络的不同节点之间产生多体纠缠,其中链路是纠缠对。我们的算法是最佳的GHZ态与3量子比特,同时最大化最终状态的保真度和纠缠分发率。此外,我们确定的条件,产生这种同时最优的GHZ状态与更高数量的量子比特,以及其他类型的多体纠缠。我们的算法也是一般的意义上说,它可以同时优化任意参数。这项工作开辟了在噪声量子网络上最佳生成多体量子关联的途径,这是分布式量子技术的重要资源。
2023-02-06 quant-ph
An Adaptive Purification Controller for Quantum Networks: Dynamic Protocol Selection and Multipartite Distillation
AIGNOSCO GmbH(AIGNOSCO有限公司);LMU Munich(慕尼黑大学)
本文提出自适应净化控制器,通过动态协议选择和多粒子提纯提升量子网络中纠缠分发的效率与保真度。
2026-01-29 cs.DC quant-ph
Quantum Chaos, Delocalization, and Entanglement in Disordered Heisenberg Models
我们从统计多体和量子信息的角度研究了无序的一维和二维海森堡自旋晶格从可积性到量子混沌的过渡。特别强调的是致力于定量探索之间的相互作用的特征向量统计,离域,纠缠存在的非平凡对称性。的基础依赖的状态离域指标(如主成分的数量)的影响得到解决,并提出了一种措施{ \em相对离域},以鲁棒地表征混沌的出现在混乱的存在。标准的多体和{ \em广义纠缠}的研究在一个广泛的参数制度,通过使用一个家庭的自旋和费米子纯度的措施,其依赖于离域和能谱统计被检查。一个独特的{ \em相关性之间的纠缠,离域,和可积性}被发现,这可能是通用的两体随机系综描述的系统,并可能指向一个新的诊断工具,量子混沌。典型的纠缠的随机纯态限制在一个适当的子空间的完整的希尔伯特空间的分析估计也建立和随机矩阵理论的预测相比。
2008-02-27 cond-mat.other quant-ph
Approximate separation of quantum gates and separation experiments of CNOT based on Particle Swarm Optimization algorithm
Ying设想使用两个或多个小容量量子计算机通过量子并行编程产生更大容量的量子计算系统([M. S. Ying,Morgan-Kaufmann,2016])。这样做的主要障碍是将整个电路中的量子门分开,以产生局部门的张量积。已经表明,存在很少的可分离的多体量子门,所以近似分离问题涉及到找到近似于给定的不可分离门的局部量子门。我们提出并研究了一个基于量子门保真度的多体门近似分离问题。对于给定的多部门和局部门,我们的结论是,较小的是任意一对特征值的产品之间的最大距离,更大的是他们的门保真度。这提供了近似分离的标准。最后,我们讨论了CNOT门的最佳近似分离。
2022-01-15 quant-ph
Converting multilevel nonclassicality into genuine multipartite entanglement
表征真正的量子资源并确定其操纵的操作规则是评估量子技术的可能性和局限性的关键步骤。两个关键资源是非经典性,表现为单个系统的参考态之间的量子叠加,以及纠缠,捕获两个或多个子系统之间的量子关联。在这里,我们提出了一个一般的形式主义的非经典性转换成多体纠缠,表明一个忠实的两个资源之间的可逆转换总是可能的精确的资源理论框架。专门为量子相干性之间的量子系统的水平作为一个实例的非经典性,我们介绍了明确的协议,这样的映射。我们进一步表明,转换涉及多级相干性和多体纠缠不仅定性,而且定量,限制的纠缠量的过程中实现的,特别是产生的两个资源之间的平等时,量化的基于几何的措施。
2018-04-14 quant-ph
Improving the probabilistic quantum teleportation efficiency of arbitrary superposed coherent state using multipartite even and odd j-spin coherent states as resource
提出利用多体偶奇j自旋相干态作为纠缠资源,通过重复GHZ态测量实现任意叠加相干态的高效概率量子隐形传态,显著提升平均保真度与成功概率。
2023-05-10 quant-ph
Intelligent Control of Collisional Architectures for Deterministic Multipartite State Engineering
KT One;Tokyo International University(东京国际大学);University of South Florida(南佛罗里达大学);Department of Physics, Koç University(科奇大学物理系);TÜBİTAK Research Institute for Fundamental Sciences (TBAE)(土耳其科学技术研究委员会基础科学研究院(TBAE));Nanoelectronics Research Center(纳米电子学研究中心)
本文提出了一种智能控制框架,用于在碰撞模型架构中确定性生成多体态,通过优化碰撞参数在噪声环境下实现高保真度。
2026-02-09 quant-ph
Witnessing Multipartite Entanglement without Entanglement Witness Operators
量子力学预言了复合系统之间存在的相关性--多体纠缠(ME)--虽然令我们的物理直觉感到困惑,但却使经典世界中无法获得的技术成为可能。尽管如此,仍然没有有效的一般方法来理论上量化和实验检测ME。在这里,我们提出了一个新的范例的基础上测量的统计响应的量子系统的集体参数演化。作为一个主要的区别与当前的方法的基础上实施的纠缠见证运营商,我们见证ME不依赖于测量效率或断层重建的量子态。该协议只需要对任意数量的参与方进行两次设置。为了说明它的用户友好性,我们证明ME在不同的实验中与离子和光子通过分析发表的数据保真度vibrations和平均观测值。
2016-03-01 quant-ph
Geometric measure of entanglement compared to measures based on fidelity
量子信息理论中最大的问题之一是任意多体混合态纠缠量的量化。到目前为止,提出了不同的公理和操作措施。在这项工作中,我们将建立在[Phys.Rev.A68,042307(2003)]中提出的纠缠几何度量和基于保真度的度量之间的联系。一个结果将是,在[J. Phys. A:Math. Theor. #30350;,2007年)。此外,一个有用的表达式保真度的推导。
2009-11-10 quant-ph
Single-step multipartite entangled states generation from coupled circuit cavities
Green-Horne-Zeilinger态是一种典型的多体纠缠态,在量子信息处理中起着重要的作用。对于多体纠缠态的产生,单步方法更可取,因为所需的时间不会随着量子比特数的增加而增加。然而,这种情况有一个严格的要求,即所有的两个量子比特的相互作用强度应该是相同的,否则生成的状态将是低质量的。在这里,我们提出了一个方案,用于产生超导量子比特的多体纠缠态,从一个耦合电路腔的情况下,我们严格实现的要求,通过添加一个额外的z方向的交流经典场为每个量子比特,导致单个量子比特腔耦合强度可调在一个很大的范围内,从而可以调整到相同的值。同时,为了得到我们想要的多量子比特相互作用,我们还引入了x方向的交流经典场。通过选择适当的参数,我们数值计算表明,可以产生高保真度的多量子比特GHZ态。此外,我们还表明,耦合腔的情况下是优于一个单一的腔的情况。因此,我们的建议代表了一个有前途的替代多体纠缠态的产生。
2019-03-27 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement induced by a Thermal Acoustic Reservoir
研究N个LC谐振器与共同热声储层光机械耦合系统,通过精确解析解揭示频率梳环境可周期性产生非高斯GME及高保真多体猫态。
2024-12-09 quant-ph
High-efficiency multipartite entanglement purification of electron-spin states with charge detection
提出了一种基于自旋和电荷的Greenberger-Horne-Zeilinger态电子自旋系统的高效多体纠缠纯化方案。我们的MEPP包含两个部分。第一部分是我们的普通MEPP,各方可以直接获得高保真的N电子系综,类似于控制非门的MEPP。第二个是我们从N '电子子系统(2 < N' < N)中回收的纠缠MEPP。有趣的是,可以通过测量具有潜在位翻转误差的电子来有效地获得N '电子子系统,这些电子来自所有现有的常规MEPP中无用的并且刚刚被丢弃的实例。结合这两个部分,我们的MEPP的优点是效率高于其他MEPP主要是电子自旋系统。
2013-02-01 quant-ph