Exponential shortcut to measurement-induced entanglement phase transitions
本研究针对受监控量子电路中测量诱导纠缠相变的实验探测难题，提出基于涨落的可扩展方法，仅测少量量子比特的涨落即可揭示相变，避免了直接测纠缠熵的指数级测量开销。
2023-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dynamically localized systems: entanglement exponential sensitivity and efficient quantum simulations
我们研究了在量子计算机中存在的两两纠缠，它模拟了一个动态局域系统。我们发现，并发是指数敏感的变化，在模拟系统的哈密顿量。此外，并发对所选量子位的“逻辑”位置呈指数敏感。这些灵敏度可以通过使用少于10个量子比特的量子模拟有效地实验检查。我们还表明，有效的量子模拟的可行性是深深连接到模拟系统的动力学制度。
2004-05-11 quant-ph
Probabilistic Entanglement Distillation: Error Exponents via Postselected Quantum Hypothesis Testing Against Separable States
College of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology（北京化工大学信息科学与技术学院）
本文研究了在近非纠缠操作下的概率纠缠纯化误差指数，通过后选择量子假设检验与分离态集的联系，推导了解析特征并建立了纠缠稀释与成本之间的关系。
2026-07-29 quant-ph
Exponentially enhanced two-mode multiboson entanglement via phase-modulated tunneling
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究量子系统纠缠受耦合哈密顿量和初始状态限制问题，核心方法是通过隧道耦合玻色子场模式的频闪符号翻转使多玻色子双模态完全纠缠，主要贡献是为多种量子技术应用提供纠缠资源。
2026-07-24 quant-ph
Fundamental Limitation on the Detectability of Entanglement
纠缠态的探测在量子信息科学和量子多体物理中是必不可少的。研究表明，对于任意的量子态，纠缠几乎必然存在，而有效的纠缠判据的实现通常需要消耗指数级的资源，而有效的判据在没有先验知识的情况下往往性能不佳。这一事实意味着纠缠的可探测性可能存在根本性的限制。在这项工作中，我们形式化的纠缠标准的效率和有效性之间的基本权衡，通过一个系统的方法，从理论上评估纠缠标准的检测能力的限制。对于一个耦合到环境中的系统，我们证明了任何纠缠标准需要指数级的许多可观的有效检测纠缠时，限制到单拷贝操作。否则，该准则的检测能力将呈双指数衰减。此外，如果允许多拷贝联合测量，纠缠检测的有效性可以指数级地提高，这意味着在纠缠检测问题中的量子优势。
2022-12-01 quant-ph
Entanglement-ergodic quantum systems equilibrate exponentially well
非平衡态物理学中的一个突出问题是精确地理解在么正时间演化下多体系统中物理相关的可观测量何时以及如何平衡。一般的平衡结果表明，平衡是通用的，只要初始状态有足够多的能级重叠。但缺乏非典型性的结果表明自然初态实际上满足这一条件。在这项工作中，我们提出了严格的结果平衡系统中的Renyi纠缠熵的能量本征态与有限的能量密度是广泛的至少一些，不一定连接，子系统。我们的研究结果扭转了常见的论点的逻辑，因为我们从一个弱的条件类似于本征态热化假设，这通常是由于热化的系统，假设平衡摆在首位的平衡。我们将这些发现纳入多体局域化和多体瘢痕的研究中。
2020-02-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum delocalization on correlation landscape: The key to exponentially fast multipartite entanglement generation
该研究提出通过有效算子波函数在关联景观上的量子离域化框架，揭示多体纠缠指数级快速生成与Krylov空间跳跃振幅线性增长的联系，为理解和利用复杂量子系统中的快速纠缠产生提供变革性工具。
2024-08-28 quant-ph
Exponential Advantage of Multipartite Entanglement over Quantum Communication with Applications to Bounded-Storage Cryptography
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；QuSoft, CWI and University of Amsterdam（QuSoft、CWI和阿姆斯特丹大学）
该研究确立了多体纠缠相较无预共享纠缠的量子通信的指数优势，构造了双源随机数提取器，在受限存储密码学中实现了纠缠与无纠缠量子侧信息的指数分离。
2026-07-31 quant-ph
Decoupling Spectral Gaps from Entanglement Complexity in Quantum Annealing
Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度技术学院布巴内斯瓦尔分校）；University College London（伦敦大学学院）
本研究证明量子退火中谱隙标度与纠缠复杂性可解耦，通过反转传统相变中的配对关系，指出纠缠复杂性不足以衡量退火难度，需探索捕捉希尔伯特空间几何的量子资源。
2026-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Surprises in the Deep Hilbert Space of all-to-all systems: From super-exponential scrambling to slow entanglement growth
本文研究了全连接自旋系统在远离完全对称空间的深度希尔伯特空间（DHS）中的量子动力学，发现OTOC和Krylov复杂度在大N极限下呈超指数或爆炸性增长，而量子猝灭后的纠缠增长却相对缓慢，打破了TSS中的Zurek-Paz关系。
2023-08-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Very Strong Irreversibility of Quantum Entanglement
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）
该研究证明量子纠缠的不可逆性在指数强逆层面依然存在，解决了Lami与Regula的猜想，还推导了非纠缠操作下指数强逆成本的半定规划下界，并构造了展现该特性的反对称态族。
2026-07-30 quant-ph
Spatial structure of multipartite entanglement at measurement induced phase transitions
Université de Montréal（蒙特利尔大学）
该研究探究测量诱导相变（MIPTs）下多体纠缠的空间结构，提出纠缠簇及指数关系猜想，获一维MIPT精确纠缠指数并推广至二维，为理解MIPTs多体纠缠提供基础。
2026-09-07 quant-ph
Long-lived entanglement with Pulsed-driven initially entangled qubit pair
研究了在矩形和指数形激光脉冲作用下，不同初始纠缠量子比特对的纠缠特性。对于矩形脉冲，失谐量可以保护纠缠不退化，并控制纠缠的上下界。结果表明，当两个粒子都被激发时，纠缠的上界减小，而当只有一个粒子被激发时，纠缠的下界要好得多。当初始时间较小时，系统中出现纠缠退化、突然死亡和再生等现象.在矩形脉冲的作用下，出现了不同程度的长寿命纠缠行为.然而，在指数脉冲的情况下，我们得到一个不变的长寿命纠缠.对于组合情况（矩形$+$指数），我们证明了通过增加矩形脉冲区域的强度和降低指数脉冲的拉比频率可以产生一个小变量的长寿命纠缠.
2013-11-12 quant-ph
Independent stabilizer Rényi entropy and entanglement fluctuations in random unitary circuits
Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
该研究探讨了随机酉电路中魔法和纠缠的分布特性，发现其在大N下呈现指数局部化且不相关波动，典型量子态具有大魔法和纠缠熵。
2026-01-29 quant-ph
Exponentially many entanglement and correlation constraints for multipartite quantum states
我们提出了一个家庭的相关约束，适用于所有的有限维多体量子系统。这个系列的大小是指数的子系统的数量。我们通过定义和研究广义状态反转映射得到了这些关系。该映射提供了一种系统的方法来生成状态中的二次局部酉不变量，并且直接与Rains [IEEE Trans.Inf.Theory 46，54（2000）]证明的影子不等式相关联。约束条件的子系统的线性熵的线性不等式。对于纯量子态，它们变成了一夫一妻的关系，限制了全局态的子系统之间的二分纠缠的分布。
2018-07-24 quant-ph
Error exponents for entanglement concentration
考虑将纯态的n个相同副本转换为期望大小的最大纠缠态的纠缠集中方案，其成功概率在渐近极限中接近1。我们给出了一个错误指数的函数，它表示当n趋于无穷大时失败概率的下降率，即每个副本中提取的Bell对的数量。该公式填补了概率集中中纠缠熵的最小上界与确定性集中中纠缠熵的最大上界之间的空白。利用信息论中的类型方法，可以从误码率的角度对纠缠进行详细的分析。除了概率的参数，我们考虑另一种类型的纠缠浓度计划，其中的初始状态被确定性地转换成（可能是混合）的最终状态，其保真度的最大纠缠状态的所需的大小收敛到一个渐近极限。我们表明，相同的公式中的概率参数是有效的参数上的保真度取代的成功概率。此外，我们还讨论了当最佳成功概率或最佳保真度在渐近极限（强逆）收敛于零时的纠缠产额，并给出了这些情形的显式公式。
2002-12-19 quant-ph
Prior Entanglement Exponentially Improves One-Server Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages
针对单服务器量子消息 QPIR，论文证明无先验纠缠时下载全部消息最优，并通过经典消息 QPIR 协议归约构造带先验纠缠的单轮协议，揭示通信复杂度的指数级优势。
2023-04-11 quant-ph
Quantum entanglement and quantum phase transition in the XY model with staggered Dzyaloshinskii-Moriya interaction
利用量子重整化群方法研究了具有交错Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的各向异性自旋1/2 XY模型的量子纠缠和量子相变（QPT）.得到了系统的耦合常数标度和临界点。研究发现，当重整化群迭代次数趋于无穷大时，系统在自旋流体相和Néel相之间存在一个QPT，对应于给定DM相互作用强度下的两个共存饱和值. DM相互作用可以增强系统的纠缠度，影响系统的量子点转移。为了得到更深入的理解，纠缠的一阶导数在临界点处表现出非解析的行为，它与关联长度的发散直接相关。这表明相关长度指数与临界指数密切相关，即，系统的缩放行为。
2011-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exponential clustering of bipartite quantum entanglement at arbitrary temperatures
RIKEN Center for Advanced Intelligence Project (AIP)（理化学研究所先进智能研究中心）；JST PRESTO（日本科学技术振兴机构战略创造中心）；Department of Physics, Keio University（庆应义塾大学物理系）
该研究证明任意温度下二分长程纠缠随距离指数衰减，建立了量子关联的指数聚类定理，推导了Wigner-Yanase-Dyson斜信息等的极限，为长程纠缠表征提供了新视角。
2026-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Sophisticated quantum search without entanglement
虽然纠缠被广泛认为是量子算法改进经典算法的必要条件，但劳埃德最近观察到，格罗弗的量子搜索算法可以在没有纠缠的情况下实现，只需用具有指数级多个状态的单个粒子取代多个粒子。我们解释说，这种策略消除了任何量子算法的纠缠。但是必须考虑所有物理资源以量化算法复杂性，并且该方案通常在一些其他资源中产生指数成本。特别是，我们证明了最近的实验实现需要指数级增加的精度。然而，有一种量子算法，它搜索一个“复杂的”数据库（不像一个Web搜索引擎）与一个单一的查询，但我们表明，即使是多粒子实现不需要纠缠。
2000-07-19 quant-ph
Entanglement properties of the critical quench of O(N) bosons
淬灭量子系统的纠缠特性已经研究了十年，然而除了$d=1$之外，其他维度的结果通常是缺乏的。我们通过研究$d=3$中玻色子临界系统的纠缠特性来补救这一点，数值和分析，比较$O(N)$模型的自由和相互作用临界淬灭。我们发现，这两个系统的纠缠熵的演化几乎是相同的，从“准粒子”图片的预期。然而，低位纠缠谱是由两个系统的不同临界指数控制的，因此这些指数可以通过纯粹的纠缠理论计算来提取。我们验证这个缩放数值。
2016-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Signatures of many-body localisation in the dynamics of two-sites entanglement
我们能够检测到明确的签名退相-一个独特的特点多体本地化（MBL）-通过动态的两个网站纠缠，量化通过并发。使用在[Science { \bf 349}，842（2015）]中实现的协议，我们表明-在MBL阶段-平均两个站点的纠缠随时间衰减为幂律，而在安德森局域化阶段，它趋于平稳。幂律的指数并不普适，而是明显依赖于相互作用的强度。这种行为在遍历阶段也有质的不同，其中两个站点的纠缠指数衰减。所有的结果是通过随时间变化的密度矩阵重整化群模拟得到的，他们证实了一个有效的模型上的分析计算。两个站点的纠缠已经在冷原子中测量：我们的分析铺平了道路，在MBL阶段的多体退相的第一个直接实验测试。
2017-01-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Error exponents for tripartite-to-bipartite entanglement transformations
本文研究从纯三体态向指定两体子系统蒸馏纠缠比特的问题，确定了直接与强逆错误指数以及确定性变换的最优速率。
2025-07-18 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement structure in the volume-law phase of hybrid quantum automaton circuits
本文研究了在局域测量下，量子自动机电路弱监控体积律相位中的纠缠涨落和量子纠错。我们数值观察到，纠缠熵表现出强烈的涨落，其指数接近Kardar-Parisi-Zhang（KPZ）普适类的“增长指数”，与以前研究的其他局域随机电路相同.我们还调查了动态生成的量子纠错码的纯化过程中，并表明，该模型具有不同的连续码的距离为两种类型的错误，表现出类似的次线性幂律缩放。我们给出了这些结果的解释，将它们映射到一个经典的粒子模型中的各种数量。我们证明了纠缠熵的次超前修正项和体积律相位中相邻码距的次线性幂律标度都是混合随机动力学的突现现象。最后，我们表明，这种经典的粒子动力学本身具有一种纠错能力，可以动态地产生一个经典的线性码。
2023-01-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
An exponential separation between entanglement-assisted and unassisted one-way quantum communication
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Hon Hai (Foxconn) Research Institute（鸿海（富士康）研究院）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
本研究证明存在全布尔函数在单向通信中，有纠缠时仅需对数级经典通信，无纠缠时需多项式级量子通信，实现指数级分离。
2026-10-06 quant-ph
Bound Entanglement Is Insufficient for an Exponential Quantum Learning Advantage
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
研究纠缠资源属性与量子学习样本复杂度提升的关系，通过归约准则探讨其作用，发现在n量子比特泡利信道学习等中，违反该准则会排除指数优势，其是实现指数优势的必要条件。
2026-07-22 quant-ph
Entanglement versus relaxation and decoherence in a quantum algorithm for quantum chaos
我们用解析和数值的方法研究了在量子计算机中量子纠缠的行为。我们的结果表明，在一个理想的算法纠缠指数衰减的扩散弛豫率诱导的经典混沌。这种衰减下降到剩余水平，其随着量子位数n_q呈指数下降。退相干破坏剩余纠缠的速率在nq中呈指数变化。
2003-03-27 cond-mat nlin.CD quant-ph
Good dynamics versus bad kinematics. Is entanglement needed for quantum computation?
我们考虑伪纯态的量子计算。该框架出现在使用NMR的量子计算的某些实现中。我们分析了量子计算协议，旨在解决指数经典问题的多项式资源，并询问是否需要纠缠的伪纯态来实现这一目标。我们表明，对于一个大类这样的协议，包括肖尔的因子分解，纠缠是必要的。我们还表明，实现纠缠是不够的：如果状态中的噪声足够大，指数资源是需要的，即使纠缠存在。
1999-06-03 quant-ph
Exponentially enhanced gravitationally induced entanglement between quantum systems with a two-phonon drive
提出在含双势阱测试粒子、量子比特和量子媒介的混合系统中引入双声子驱动，以指数增强引力诱导纠缠及其产生速率，并在退相位下部分保持纠缠。
2023-07-07 quant-ph
Circuit Knitting Faces Exponential Sampling Overhead Scaling Bounded by Entanglement Cost
该研究证明电路编织的采样开销受纠缠代价指数级下界限制，揭示了虚拟量子信息处理与量子香农理论的联系，为分布式量子计算的可扩展性提供了理论基准。
2024-08-21 cs.IT math.IT quant-ph
Entanglement renormalization and boundary critical phenomena
将多尺度纠缠重正化方法应用于边界临界现象的研究。我们计算的平均值的本地运营商作为一个功能的距离，从边界和表面的贡献的基态能量。此外，假设一个统一的张量结构，我们表明，多尺度纠缠重正化anomaly意味着一个确切的关系，体积和边界临界指数已知存在的边界临界系统。
2009-12-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Global entanglement and quantum phase transitions in the transverse XY Heisenberg chain
利用Meyer-Wallach（MW）量子纠缠度研究了XY海森堡链在横向磁场中的各种量子相变.这样的措施，虽然很容易评估，是一个多方措施的纠缠，而不是更常用的两方措施。因此，我们得到了有限尺寸系统的测度的解析表达式，并证明了它可以通过有限尺寸标度得到Ising普适类的临界指数，具有很高的精度.我们还计算了各向同性（XX）模型的解析表达式，并表明全局纠缠可以精确地识别能级交叉点。在热力学极限下，由整体纠缠的解析表达式精确地得到了各向同性跃迁的临界指数。其次，考虑到对称性在热力学极限中的重要作用，在热力学极限中计算了测度的一般行为。在铁磁区的所谓振荡转变只能由热力学极限来表征，其中在转变曲线上显示全局纠缠为零。最后，各向异性的转变进行了探讨，它表明，全球纠缠表现出一个有趣的行为在有限尺寸的限制。在热力学极限下，我们发现整体纠缠在伊辛和各向异性跃迁上表现出尖点奇异性，而在XX多临界点处表现出非解析行为。我们的结论是，全球纠缠，尽管它相对简单，可以用来识别所有的基态海森堡链的丰富结构。
2018-02-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological order and entanglement dynamics in the measurement-only XZZX quantum code
我们研究了由[[5，1，3]]量子纠错码的稳定器定义的$(1+1)$维纯测量电路的动力学，该电路被单量子比特泡利测量中断。该代码纠正任意单量子比特错误，它稳定的面积律纠缠态与$D_2 = \mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$对称保护拓扑（SPT）秩序，以及对称破缺（SB）秩序从两倍的体简并。泡利测量打破了拓扑秩序，并诱导一个相变到一个平凡的面积定律阶段。允许多于一种类型的泡利测量增加了测量引起的挫折，并且SPT和SB阶可以在非零测量速率下同时或分别被打破。这产生了丰富的相图和在相变处的未预料到的临界行为。虽然关联长度指数$ν=\tfrac43$和动力学临界指数$z=1$与键渗流一致，但对数纠缠增长的前因子可能取渗流值的非整数倍.值得注意的是，我们确定了一个强大的瞬态标度制度的净化动力学的$L$量子位。它揭示了一个修改后的动力学临界指数$z^*\neq z$，这是可观察到的时间$t\sim L^{z^*}$，是让人想起的临界系统的松弛到一个prethermal状态。
2022-08-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement dynamics of a many-body localized system coupled to a bath
在封闭量子系统中，强无序和相互作用的结合可以导致多体局域化（MBL）。然而，当系统耦合到热环境时，该量子相是不稳定的。我们研究MBL是如何被破坏的系统，弱耦合到一个dephasive马尔可夫环境的纠缠动力学为重点。我们数值研究了第三个Rényi负性$R_3$，最近提出的纠缠代理的基础上的负性，捕捉无界对数增长在封闭的情况下，可以有效地计算与张量网络。我们还表明，$R_3$的衰减遵循拉伸指数律，类似于不平衡，但具有较小的拉伸指数。
2020-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
An area law for entanglement from exponential decay of correlations
量子多体系统中纠缠的面积定律提供了有关其低温行为的有用信息，并与良好的数值模拟的可能性密切相关。量子多体物理学的一种直觉表明，只要系统中的相关性呈指数衰减，面积定律就应该成立，例如，在物质的非临界相中发现的一种性质。然而，量子数据隐藏态的存在-即具有非常小的相关性的状态，但纠缠的体积缩放-被认为是对这种影响的严重阻碍。在这里，我们证明，尽管数据隐藏的现象，一维量子多体状态满足指数衰减的相关性总是满足面积定律。为了获得这一结果，我们结合了量子信息理论的几个最新进展，从而显示了该领域在物理学其他领域解决问题的有用性。
2013-09-15 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Entanglement-induced exponential advantage in amplitude estimation via state matrixization
本文提出基于态矩阵化的量子振幅估计新框架，利用通道块编码，在特定纠缠条件下实现指数级门复杂度降低，超越标准算法的近最优性能。
2025-02-26 quant-ph
Entanglement transitions in random definite particle states
研究了粒子态或自旋数确定的量子比特内的纠缠。详细研究了当粒子数从2增加到3时，纠缠从两个量子比特内纠缠随量子比特总数$N$的代数衰减到指数衰减的转变.特别是使用统计方法计算的并发是非零的概率，并与数值模拟一致。进一步的纠缠块内的$m$量子比特的研究使用对数负性措施，这表明从代数到指数衰减的过渡时，发生的粒子数超过$m$。对数负性衰减的几个代数指数解析计算。这种转变可能与约化密度矩阵的态密度的变化有关，当纠缠代数地衰减时，约化密度矩阵在零本征值处具有发散。
2011-08-13 quant-ph
Lyapunov exponents and entanglement entropy transition on the noncommutative hyperbolic plane
本文研究恒定磁场下非对易双曲平面的量子动力学，发现非对易性与磁场协同可在临界磁场处引发一阶相变，抑制所有能量下的算符指数增长，并体现在左右Hilbert空间纠缠熵的消失上，同时提出一个非线性可解玻色子模型实现该代数结构。
2020-07-22 hep-th math-ph math.MP
Role of interference and entanglement in quantum neural processing
讨论了干涉和纠缠在量子神经处理中的作用。与量子计算相比，量子神经处理不存在使用指数资源作为纠缠缺失代价的问题。这是因为相应的系统，就像任何现代经典人工神经系统一样，不能精确地实现功能，而是通过对小样本集的训练来近似它们。它可以允许光学地实现量子神经系统，因为在这种情况下，不需要光学设备（分束器等）的指数资源。另一方面，纠缠在量子神经处理中的作用仍然非常重要，因为它实际上关联了量子比特态：这是量子神经记忆模型的必要特征。
2001-12-23 quant-ph
Strong converse exponents for the feedback-assisted classical capacity of entanglement-breaking channels
量子纠缠可以用在通信方案中，以建立连续信道输入之间的相关性，这是经典手段所不可能的。众所周知，这种纠缠编码方案可以增强量子信道的经典容量，但情况并非总是如此。在本文中，我们证明了一个强逆定理持有的纠缠打破通道的经典容量，即使它是由一个经典的反馈链路从接收机到发射机的协助。在这样做时，我们确定了一个强逆指数，这决定了指数衰减率的成功概率趋于零，一个序列的代码与通信速率超过能力的约束。证明一个强逆，以及可互换性定理，表明经典容量是可靠和不可靠的通信制度之间的一个尖锐的边界。我们证明的主要工具之一是夹心Renyi相对熵。相同的证明方法是用来推导出一个指数界的成功概率时，在任意的量子信道的经典反馈的帮助下，只要发射机不使用纠缠编码方案进行通信。
2017-11-03 cs.IT math.IT quant-ph
Separation between Entanglement Criteria and Entanglement Detection Protocols
本文通过提出EDP公设并分析未知纯双体态检测任务，证明纠缠判据的可观测量数量与EDP样本复杂度可指数分离，凸显EDP独立设计价值。
2024-03-04 quant-ph
On the role of entanglement in quantum computational speed-up
对于任何量子算法操作纯态，我们证明了多方纠缠的存在，与输入大小无限增加的缔约方的数量，是必要的，如果量子算法是提供一个指数级的速度超过经典计算。此外，我们证明了该算法可以经典有效地模拟到规定的公差η内，即使是一个适当的少量的全球纠缠（取决于η）。我们明确地确定发生增加的多部纠缠在肖尔的算法。我们的研究结果不适用于量子算法的混合状态一般，我们讨论的建议，一个指数级的计算速度可能与混合状态在完全没有纠缠。最后，尽管纠缠对于纯态算法至关重要，但我们认为将纠缠视为量子计算能力的关键资源是误导性的。
2002-03-08 quant-ph
Exponential entanglement advantage in sensing correlated noise
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（量子信息与计算机科学联合中心，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（量子信息联合研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM托马斯·J·沃森研究中心）；Department of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院物理系）
本研究针对关联噪声传感问题，提出纠缠可在Lindblad退相干参数估计中带来指数级灵敏度提升，开辟了基于纠缠的传感优势新路径，可用于量子器件退相干表征与多体关联相探测。
2026-10-12 quant-ph
The renormalization of entanglement in the anisotropic Heisenberg (XXZ) model
我们已经应用我们最近的方法（Kargarian，et.al Phys.Rev.A76，60304（R）（2007））来研究各向异性s=1/2海森堡链的量子信息性质。我们已经研究了潜在的量子信息性质，如并发度的演化，纠缠熵，非解析行为和接近量子临界点的模型的标度。在对耦合常数进行充分的重正化迭代后，纠缠度和纠缠熵都出现了两个饱和值。该值与两个不同的相相，即Neel和自旋液相相关联。这种非解析行为是由于两种纠缠度的一阶导数随系统尺寸的增大而发散。重整化方案演示了一阶导数的最小值及其位置如何与系统大小的指数成比例。结果表明，这个指数是直接相关的临界特性的模型，即指数的相关长度的发散接近量子临界点。我们还使用了基于量子群概念的重正化方法，以便更深入地了解模型的临界性质和纠缠的重正化。
2008-04-02 quant-ph
Can entanglement efficiently be weakend by symmetrization?
考虑一个具有$m$子系统的量子系统，每个子系统都具有$n$量子比特，并假设系统的状态存在于对称子空间中。在$m\to\infty$的极限下，任意两个子系统之间的纠缠消失.本文研究了纠缠随$m$和$n$增长的渐近行为。我们猜想如果$m$是$n$中的多项式有界函数，那么纠缠度将多项式减小.本研究的动机是对量子Merlin-Arthur博弈的研究。如果这个猜想成立，我们可以证明二分可分证书并不增加证明系统的计算能力。议定书在本文中，我们提供了两个证据支持该猜想。首先，如果$m$是指数函数，那么纠缠度以指数方式快速下降。其次，在最大纠缠态的情况下，我们的猜想是正确的。
2005-12-09 quant-ph
Deterministic entanglement purification and complete nonlocal Bell-state analysis with hyperentanglement
纠缠纯化是实现长距离量子通信的重要条件。不同于现有的纠缠纯化协议（EPP）中，双方只能通过指数级消耗量子资源，以概率的方式获得某些量子系统的混合纠缠态，本文提出了一种确定性的超纠缠EPP.利用该协议，通信双方原则上可以在不破坏任何纠缠较小的光子对的情况下，获得确定性的最大纠缠纯态，从而指数级地提高长距离量子通信的效率。同时也表明，该EPP可以很好地完成非局域Bell态分析。我们还讨论了这种EPP在实际传输。
2010-03-12 quant-ph
Entanglement order parameters and critical behavior for topological phase transitions and beyond
拓扑相位是一种奇异的量子相位，它缺乏序参量的表征。在本文中，我们开发了一个统一的框架的基础上变分iPEPS的拓扑和常规相变通过纠缠序参量的定量研究。为此，我们采用张量网络与适当的物理和/或纠缠对称性编码，并允许序参量检测任何这些对称性的行为，物理和纠缠的。首先，这引起了基于纠缠的序参量的拓扑相位。这些拓扑序参量允许定量探测拓扑相变，并确定其普遍的行为。我们将我们的框架应用于研究不同磁场中的Toric Code模型，在某些情况下，它映射到（2+1）D伊辛模型。我们确定了整个过渡的三维伊辛临界指数，与这些特殊情况和一般信念一致。然而，我们还发现一个未知的临界指数β =0.021。然后，我们将我们的纠缠序参量的框架，以传统的相变。我们构造了一种新型的无序算子（或无序参数），它在无序相中是非零的，并测量了波函数对纠缠中对称扭曲的响应。我们数值计算了（2+1）D横向场伊辛模型的无序算子，在那里我们再次恢复了一个临界指数，迄今为止未知的模型，β =0.024，与复曲面代码的结果一致。这表明，纠缠序参量可以提供额外的手段，在拓扑和传统的相变的通用数据的特征，并完全展示了这个框架的权力，以确定通用数据的过渡。
2021-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Trade-offs between Entanglement and Communication
该研究通过显式部分函数展示了量子通信在有限纠缠下的优势，揭示了经典与量子协议在通信复杂性上的指数级差异。
2025-12-01 cs.CC quant-ph
Unlocking Exponential and Unbounded Robust Gains in Shannon Capacity of Classical Multiple Access Channels with Causal CSIT via Quantum Entanglement Assistance
University of California Irvine（加州大学尔湾分校）
本文证明，在发送端具有因果信道状态信息时，量子纠缠辅助可为经典多址信道提供随用户数指数增长或随状态字母表大小无界增长的容量乘性增益。
2026-09-09 cs.IT math.IT quant-ph
Bounding entanglement spreading after a local quench
研究了一般多体晶格自旋系统的子系统约化态的冯诺伊曼熵在局域量子猝灭作用下的变化。我们得到的Lieb-Robinson的边界是独立的子系统体积。主要假设是哈密顿量满足一个Lieb-Robinson界，并且晶格上的球体体积最多随半径呈指数增长。更具体地说，约束随时间呈指数增加，但随子系统和发生失超的区域之间的距离呈指数减小。事实上，边界是独立的子系统的体积导致更强的约束（比以前已知的）在整个多体系统的信息传播。特别是，它表明，二分纠缠满足一个有效的“光锥”，无论系统的大小。进一步的影响，t密度矩阵重整化群模拟的量子自旋链和限制的信息传播进行了讨论。
2017-06-06 quant-ph
On the Fundamental Resource for Exponential Advantage in Quantum Channel Learning
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
本研究揭示了在量子信道学习中，少量纠缠和足够辅助量子比特对实现指数优势的不同作用。
2026-02-25 quant-ph
Scalable Test of Genuine Multipartite Entanglement via Partially Randomized Measurements
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk（格但斯克大学理论物理与天体物理研究所）
本文提出基于部分随机测量的关联张量子 sector 长度判据，避免测量数目随量子比特数指数增长，在离子阱量子计算机上成功认证真正五体纠缠。
2026-08-17 quant-ph
Optimization of security costs in nested purification protocol
本文分析了在一个大型量子密码网络中，采用量子交换机和中继器的一段嵌套净化协议的安全代价。我们证明了纠缠资源的指数甚至超指数增长依赖于网络交换机的数量。为此，建议在嵌套策略中进行优化，以防止纠缠资源的指数增长。
2002-02-28 quant-ph
Charge and Entanglement Criticality in a U(1)-Symmetric Hybrid Circuit of Qubits
研究了具有U(1)守恒电荷的非幺正量子线路中纠缠与电荷锐化测量诱导相变的临界性质，发现U(1)对称性导致了新的普适类，并为电荷锐化相变属于BKT类型提供了证据。
2024-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
