Comparing Singlet Testing Schemes
本文比较了两种双量子比特单重态测试方案，发现基于布洛赫球上随机抽取测量的检验在多数对抗性窃听场景中优于标准CHSH不等式检验。
2023-06-12 quant-ph
Entanglement-assisted Quantum Error Correcting Code Saturating The Classical Singleton Bound
提出一种纠缠辅助量子纠错码构造方法，在低码率下以更少共享纠缠饱和经典Singleton界，并证明任意经典码可转化为EAQECC，同时分析了编码协议复杂度。
2024-10-13 quant-ph
Space-sharing and Singleton Bounds for Entanglement-assisted Classical Coding
University of California Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Gdansk（格但斯克大学）；University of North Texas（北德克萨斯大学）
本文提出了一种在纠缠辅助经典编码中利用空间共享论证，建立新的紧熵单例界限的方法，解决了仅允许本地量子操作时的编码问题。
2026-03-09 cs.IT math.IT quant-ph
Singleton Bounds for Entanglement-Assisted Classical and Quantum Error Correcting Codes
本文基于von Neumann熵等量子Shannon理论方法，推导出纠缠辅助混合经典-量子（EACQ）纠错码的Singleton界，并证明了其三重速率区域包含于相关无记忆擦除信道对应的多面体区域内，且该区域大部分在Hilbert空间维度足够大时可由特定EACQ码实现。
2023-03-19 quant-ph
N-particle N-level singlet states: Some properties and applications
三个显然无关的问题，没有解决方案，使用经典的工具被描述：“N-陌生人”，“秘密共享”和“说谎者检测”的问题。针对每一个问题提出了解决方案。所有三种解决方案的共同点是使用N个自旋-（N-1）/2粒子的总自旋为零的量子态。
2002-10-11 quant-ph
Communication cost of simulating quantum correlations in a class of integer spin singlet states
我们给出了一个经典的方案来精确地模拟自旋$s$单重态所隐含的量子关联，其中\textit{integer}自旋$s={1,4,13,...}$满足$(2s+1)=3^{n}$，其中$n$是一个正整数.我们发现所需的通信量随着$d=2s+1$的增加而增加，其中$log_{3}d^{2}$是自旋$s$希尔伯特空间的维数.
2006-03-23 quant-ph
Both qubits of the singlet state can be steered simultaneously by multiple independent observers via sequential measurement
量子关联是量子系统区别于经典系统的一个基本性质，也是投影测量下的一种脆弱资源。最近的研究表明，纠缠对中的一个子系统可以与多个观测者共享非定域性。在这里，我们提出了一个新的转向方案，这两个子系统可由多个观察员。并且发现两个单重态的量子比特可以分别被两个顺序的观测器同时操纵。
2021-02-24 quant-ph
Singlet-Like Correlations: Equal Peak Work, Unequal Robustness
Institute for Theoretical Physics, TU Wien（维也纳工业大学理论物理研究所）
本文比较三种旋转协变的类单态关联定律在测量失准下的可提取功，发现它们峰值功相同但鲁棒性不同，建立了鲁棒性层级。
2026-06-23 quant-ph
Bell, Spinors, and the Impossibility of a Classical Spin-Vector Model
该研究通过代数方法证明经典自旋矢量模型无法解释量子自旋关联性，揭示了贝尔不等式矛盾的根源。
2025-12-12 quant-ph
Correlations in Entangled States
本文基于量子力学统计系综解释处理纠缠EPR自旋对，通过向单态引入无穷小相位退相干揭示其关联，证明单态不存在经典关联。
2025-04-01 quant-ph
Protection of quantum information and optimal singlet conversion through higher dimensional quantum systems and environment monitoring
我们研究如何在局域耗散的量子系统中保护量子信息。我们表明，结合使用三能级系统，环境监测和本地反馈可以完全和确定性地保护任何可用的量子信息，包括纠缠最初由不同的各方共享。这些结果可以代表量子通信协议中的资源和/或距离的增益，例如量子中继器和隐形传态以及量子存储器的时间。最后，我们表明，监测本地环境物理实现了最佳的单态转换协议，经典的纠缠渗流必不可少的。
2010-04-12 quant-ph
Triplet-Triplet Decoherence in Singlet Fission
单重态裂变通常被定义为涉及一个过程，通过该过程，具有局部三重态结构的总体单重态自旋退相干成两个三重态，从而完成裂变过程。这个过程，往往定义在松散的条款，涉及的整体状态的多重性，在这里使用一个统一的海森堡自旋链受到退相环境相互作用的影响。我们介绍了量子信息理论的新结果，该理论使双和多体系统中的相干和纠缠量化成为可能。这些量子效应的计算测量值可以与可观测值联系起来，例如磁化强度和总自旋，与模型的模拟和使用理论方法。我们证明，这些观测值可以作为一个代理的一致性和纠缠措施。这两个在两个本地三重态之间的衰变都可以被监测到，从而能够清楚地定义单重态裂变中的自旋退相干过程。
2020-04-02 physics.chem-ph quant-ph
Bang-Bang Optimal Control of Large Spin Systems: Enhancement of $^{13}$C-$^{13}$C Singlet-Order at Natural Abundance
利用Bang-Bang最优控制（BB）技术，我们将大量高$γ$核的极化直接转换为单重态。这种方法类似于在量子态纯化中使用的算法冷却（AC）过程。具体地说，我们应用这种方法来提高单重态顺序在一个自然丰富的$^{13}$ C- $^{13}$ C自旋对使用一组9个等价的质子的11自旋系统。与不涉及极化转移的标准方法相比，我们发现单重态阶数提高了约三倍。此外，由于单线态磁化是由更快的弛豫质子贡献的，因此再循环延迟减半。因此，我们有效地观察到灵敏度提高了4.2倍，或者整体实验时间减少了18倍。我们还讨论了AC的可能扩展，称为热浴算法冷却（HBAC）。
2017-06-30 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Analyzing Correlations for spin-1/2 particles and Singlet pairs
我们回顾了自旋1/2粒子和EPRB对（单态）的自旋到轴上的连续投影的相关计算。我们假设形式的现实主义（至少作为一般的预测隐藏变量在经典的贝尔理论），审查一个粒子的相关性之前，我们进一步假设局域性和分析EPRB对。令人惊讶的是，我们发现三轴或四轴的抽象贝尔不等式不可能有物理意义，即，两个自旋投影不能属于一个粒子，或者不能评估需要的某些相关性。最近版本的贝尔理论没有局部性原来是不受我们的结果，重新集中在“现实主义”，而不是“本地现实主义”的开放问题，邀请我们离开单独的地方可以这么说。
2010-10-06 quant-ph
A simple model for the spin-singlet: mathematical equivalence of non-locality, slave will, and conspiracy
提出了一个再现自旋单态量子力学几率的隐变量模型。该模型只违反了隐藏变量的分布与检测器设置无关的假设，反之亦然（测量独立性）。另外，它满足贝尔不等式推导过程中所作的设置独立性、结果独立性的假设，以及莱格特不等式推导过程中所作的符合Malus定律的假设。它示出的测量独立性假设的违反可以解释为替代假设的非本地的影响的检测器设置上的隐藏变量，或通过采取隐藏变量来影响设置的选择（限制自由意志），或最终通过声称一个阴谋。它表明，最后两种情况下承认实现通过现有的本地经典资源。
2012-06-08 quant-ph
Classical and Quantum Elliptical Billiards: Mixed Phase Space and Short Correlations in Singlets and Doublets
本研究针对两类双参数椭圆台球族开展数值研究，揭示其混合经典相空间特征，分析量子能谱短程关联的分布规律，验证了遍历参数与量子动力学局域化的关联，补充了双态体系新分布的验证案例。
2023-01-11 nlin.CD quant-ph
Optimal Local Simulations of a Quantum Singlet
本文通过将问题映射到固定范围自旋模型的基态构型，数值确定了在随机轴相隔任意固定角度时使反关联最大化的LHV模型，找出了差距最大且最适合Bell测试的角度，深化了对Bell非定域性作为物理资源的理解。
2025-04-29 quant-ph
Teleportation with a Mixed State of Four Qubits and the Generalized Singlet Fraction
最近，我们提出了一个明确的协议${\cal E}_0$，用于使用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[Phys. Rev. Lett. { \bf 96}，060502（2006）]。在这里，我们表明，${\cal E}_0$与任意四量子比特混合态资源$Ξ$是等价的广义去极化双通道的概率由最大纠缠的资源组件。这些是根据我们的四量子比特纠缠态定义的。定义了广义单重态分数${\cal G}[Ξ]$，并举例说明了它的物理意义.我们认为，为了以比经典可能的更好的平均保真度传送任意两个量子比特状态，我们必须要求${\cal G}[Ξ] > 1/2$。另外，我们推测当${\cal G}[Ξ] < 1/4$时，没有纠缠可以被传送。结果表明，要确定$Ξ$对${\cal E}_0$的有用性，有必要分析${\cal G}[Ξ]$。
2006-07-17 quant-ph
Superposition of causal order enables perfect quantum teleportation with very noisy singlets
本文提出将量子开关与标准量子隐形传态协议结合，利用因果序的叠加显著提升含噪资源态下的保真度，使在极大噪声下仍能超越经典阈值甚至实现完美隐形传态，并推广至多路径场景。
2019-01-22 quant-ph
Erasure conversion for singlet-triplet spin qubits enables high-performance shuttling-based quantum error correction
Quantum Motion（量子运动）；Department of Materials, University of Oxford（牛津大学材料系）
本文提出基于双自旋量子比特的容错纠错框架，通过引入高效的泄漏检测协议和XZZX表面码，实现纠错阈值提升和逻辑错误率降低，展示了单重-三重编码在半导体器件中实现高保真度穿梭和容错量子计算的可行性。
2026-01-15 quant-ph
Spin Distributions for Bipartite Quantum Systems
我们对两体量子自旋集合体的自旋分布进行了比较研究。我们分析了Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm（EPRB）自旋相关的自旋s单重态使用这些分布。我们观察到在经典极限下EPRB自旋分布是δ函数，从而反映了与自旋-s单重态相关联的两个自旋矢量的完美的相互关系性质。
2000-09-22 quant-ph
Non-Markovian trajectories involving future in the semi-classical path integral expression
基于稳相条件，导出了耦合到谐振腔的量子系统的半经典路径积分表达式。发现系统路径是非马尔可夫的。最引人注目的是，系统的路径不仅与它的过去相耦合（如朗之万方程），而且与它的未来相耦合，即系统的运动方程是一个包含所有时间的积分微分方程。数值试验证实，未来涉及的条款确实是必要的。由于方程的未来非马尔可夫性质，无法通过迭代方法获得数值解。相反，必须采用根搜索算法。
2020-06-24 quant-ph
Singlet-triplet oscillations in multivalley Si double quantum dots
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；JARA-FIT Institute for Quantum Information, Forschungszentrum Jülich GmbH and RWTH Aachen University（亚琛联合研究设施量子信息研究所（Forschungszentrum Jülich GmbH）和亚琛工业大学）；QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学 QuTech 和卡弗里纳米科学研究所）
研究多谷Si双量子点中电荷分离与单重态-三重态混合过程，分析单重态返回概率表达式，并探讨磁共振对单重态返回振荡的影响。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lower bound for the mean square distance between classical and quantum spin correlations
贝尔定理阻止了两个自旋为1/2的粒子的单重态的局部柯尔莫哥洛夫模拟。我们推导出一个正的下界$L^{2}% $之间的量子力学自旋单重态关系函数$\cos$和它的任何经典近似$C$形成的平稳自相关函数的均方连续，$2π$周期，$\pm1$值，随机过程的距离。该界限由$\Vert C-\cos\Vert \geq(1-\frac{8}{π^{2}}) /\sqrt{2}\approx0.133\,95.$给出
2010-11-09 math-ph math.MP quant-ph
Qiskit Quantum Circuits Posit Singlet state in Radical Pair-based Magnetoreception of Migratory Birds
本研究利用Qiskit量子电路模拟候鸟磁感知中的自由基对机制，通过四量子比特模型验证了单重态-三重态动力学，展示了量子计算在生物物理领域的应用潜力。
2025-04-23 physics.bio-ph quant-ph
Demonstration of Entanglement of Electrostatically Coupled Singlet-Triplet Qubits
量子计算机有可能比经典计算机更快地解决某些有趣的问题。为了利用量子计算的能力，有必要执行量子比特间操作并产生纠缠态。自旋量子位是实现量子处理器的有希望的候选者，因为它们具有可扩展性和小型化的潜力。然而，它们与环境的弱相互作用导致它们的长相干时间，使得量子比特间操作具有挑战性。我们使用动态解耦序列在单重态-三重态量子位之间执行受控的双量子位操作，该动态解耦序列在保持双量子位耦合的同时将每个量子位与其波动环境解耦。利用态层析技术，我们测量了系统的全密度矩阵，并确定了生成态的纠缠度和保真度，为纠缠提供了证据。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modeling singlet fission on a quantum computer
研究利用Quantinuum H1-1量子计算机及量子比特缩减、测量优化和并行执行等策略，对线性H$_4$分子进行单态裂变建模，结果精确满足能量先决条件且优于经典方法。
2023-01-13 physics.chem-ph quant-ph
Spin-Orbital Entanglement Emerging from Frustration in the Kugel-Khomskii Model
利用平均场集团方法研究了双层正方晶格Kugel-Khomskii（$d^9$）模型的零温相图，其中包含纠缠相和单重相.该图包括在氟化物K $_3$ Cu $_2$ F $_7$中观察到的层间单线态相和奇异纠缠自旋轨道相。对于单层的情况下，实现在K $_2$ CuF $_4$，我们在有限的温度下进行类似的计算，并表明，交替轨道的铁磁体衰减首先纠缠均匀的铁磁体，然后顺磁相。发表于：J. Phys.：系列391，012085（2012）。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
On Classical and Quantum MDS-Convolutional BCH Codes
本文构造了几类新的多记忆经典卷积Bose-Chaudhuri-Hocquenghem（BCH）码以及单位记忆量子卷积码。我们的单位记忆经典和量子卷积码是最佳的，在这个意义上说，他们达到经典（量子）广义Singleton界。本文中提出的构造是代数地进行的，而不是通过计算搜索。
2013-11-05 cs.IT math.IT quant-ph
The charge-singlet measurement toolbox
本文提出电荷单态测量作为经典与量子模拟规范理论的灵活工具，扩展至噪声抑制与热力学可观测量计算，并展示其在量子计算机上探测QCD相图的应用。
2025-10-09 hep-lat hep-th quant-ph
Gauge Symmetry in Quantum Simulation --- Redundancy Is All You Need ---
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；qBraid Co.（qBraid公司）；RIKEN Wako（理化学研究所和光）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Interdisciplinary Theoretical & Mathematical Science Program (iTHEMS), RIKEN Wako（理化学研究所和光跨学科理论与数学科学项目）
本文提出通用原则用于非阿贝尔规范理论的量子模拟，通过单态和非单态方法实现规范对称性的有效处理，并展示高效模拟协议和可扩展的电路构造。
2026-11-04 hep-lat hep-th quant-ph
