Designing a Spin Channel for Perfect Quantum Communication
我们提出了一个利用具有固定对称性相互作用的自旋链作为理想量子通信通道的方案。理想的量子通信是由本征值组成的特殊算术级数决定的，具体的相互作用参数$J_i$是整数和理想传输时间$t_p$的函数。对于完美的传输，有无限的$J_i$选择，并且可以根据$t_p$的要求来设计信道。该方案为今后的量子通信实验提供了更多的自旋链选择。
2007-08-27 quant-ph
Quantum communication in the spin chain with multiplespin exchange interaction
研究了具有三自旋交换作用的各向异性海森堡XXZ链模型中量子态的传输。平均保真度被用来评估状态转移。研究发现，各向异性耦合和多自旋相互作用可以增强量子通信。这种自旋模型可以减少保真度为1的理想态传输所需的时间。最大纠缠Bell态可以从整个量子系统中产生并分离出来。
2012-08-08 quant-ph
Quantum-capacity bounds in spin-network communication channels
利用Lieb-Robinson不等式和量子容量在钻石范数下的连续性，我们得到了这些容量在自旋网络通信i.i.d.中可以达到的值的上界.任意拓扑的模型。从以前的结果，我们不做任何假设的编码机制，消息的发送者采用在网络上加载信息。
2019-09-30 quant-ph
Thermal effects on quantum communication through spin chains
我们研究了最近提出的一个通过量子自旋链传输未知量子态的方案中热涨落的影响。我们发展了一般自旋链的低温展开式。然后，我们应用这种形式主义，研究确切的热效应的短自旋链的四个自旋。我们表明，最佳的输出状态提取时间几乎是独立的温度，降低了信道的保真度。此外，我们还发现反铁磁链中的热效应比铁磁链中的小。
2005-02-13 quant-ph
Duplex quantum communication through a spin chain
量子计算机内的数据复用可以允许通过共享介质同时传输多个信息流，从而最小化必要数据传输所需的信道数量。在这里，我们研究了一个双向量子通信协议，使用自旋链放置在外部磁场。在我们的方案中，Alice和Bob分别扮演发送者和接收者的角色，作为两个状态cos（θ1/2）|0> + sin（θ1/2）exp（i <$1）|1>，cos（θ2/2）|0> + sin（θ2/2）exp（i <$2）|1>通过一个通道同时传输。我们发现，在自旋链的每一端的传输保真度通常可以通过第二方的存在而增强。这对于通过自旋链网络建立双工量子通信的可行性是一个重要的结果。
2011-06-17 quant-ph
Spin Chain Quantum Communication on a Trapped-Ion Processor
Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）
研究远距离量子比特高效通信问题，利用囚禁离子量子处理器数字模拟自旋哈密顿量实现工程化量子通信协议，结合模拟与实验提升量子态转移保真度，实现并行Trotter分解，推动基于哈密顿量的量子通信走向实用。
2026-07-15 quant-ph
Quantum Communication Through an Unmodulated Spin Chain
我们提出了一个方案，使用未调制和不可测量的自旋链作为短距离量子通信的信道。要传输的状态被放置在链的一个旋转上，稍后在远处的旋转上以一定的保真度接收。我们首先利用我们的方案得到了任意海森堡铁磁体中任意两个位置之间量子态转移的保真度和纠缠度的简单表达式。然后，我们将其应用到可实现的情况下，一个开放的链与最近邻相互作用。量子态转移的保真度可以用离散余弦逆变换和贝塞尔函数级数表示。我们发现，在一个合理的时间内，一个量子比特可以直接传输，在整个长度的链高达80个自旋比经典的保真度更好。此外，自旋链通道允许在任意大的距离上共享可分离的纠缠。
2003-06-13 quant-ph
Two-channel spin-chain communication line and simple quantum gates
我们考虑在一个单量子位接收器中通过不同的通道连接到两个双量子位接收器中的混合态的远程创建。{假设通道是具有最近邻相互作用的自旋（量子位）链，没有施加外部场。}对于接收器相对于两个端点不对称定位的通信线路（不对称通信线路），考虑了在两个端点之间共享接收器状态空间的可创建区域的问题。基于对称通信线构造了一个实现简单功能的量子寄存器实例。在该设置中，两个接收器的初始状态分别用作输入和控制信号，而接收器在适当时刻的状态被认为是输出信号。
2017-06-07 quant-ph
Communication of Spin Directions with Product States and Finite Measurements
总自旋本征态可用于固有地编码方向，该方向随后可借助于量子测量来解码。我们研究的最佳策略，可以通过，如果是可能在实际应用中，只有产品状态的$N$ -自旋。我们得到的平均保真度的渐近行为，这提供了一个证明，最佳状态必须纠缠。我们也给出了一般编码本征态的有限测量的构造方法。
2001-04-25 quant-ph
Quantum communication through anisotropic Heisenberg XY spin chains
研究了在横向磁场中通过各向异性海森堡XY链进行的量子通信。我们发现，对于一段时间的$t$和各向异性参数$γ$，可以转移一个状态具有相对较高的保真度。在强场区，各向异性对保真度的影响并不显著，而在弱场区，各向异性的影响非常显著。最有趣的情况是中间状态，其中保真度随时间的振荡较低，高保真度峰相对较宽。原则上，这将允许在现实环境中进行量子通信。此外，我们计算了纯度，或缠结，作为衡量一个自旋和链中所有其他自旋之间的纠缠，并发现各向异性和交换相互作用越强，在给定的时间内产生的纠缠越多。
2008-12-04 quant-ph
Quantum communication via a continuously monitored dual spin chain
我们分析了最近的协议，通过双自旋链的量子态的传输[Burgarth和Bose，物理修订版A 71，052315（2005）]的约束下，接收机的测量强度是有限的。也就是说，我们考虑的信道中的理想，瞬时和完整的冯诺依曼测量被替换为一个更现实的连续测量。我们表明，为了获得最佳性能的测量强度必须“调谐”到通道自旋-自旋耦合，一旦这样做，就能够实现与理想测量获得的传输率类似的传输率。因此，自旋链协议在测量约束下保持有效。
2007-02-04 quant-ph
Communication at the quantum speed limit along a spin chain
自旋链一直被认为是量子信道的候选者，以促进量子通信。我们考虑了单激发沿自旋为1/2的海森堡型相互作用链的转移。我们建立在Balachandran和Gong [1]的工作基础上，并表明通过将最优控制应用于外部抛物型磁场，可以将传播速率急剧增加两个数量级。特别是，我们表明，理论上的最大传播速率可以达到，其中的激励的传播采取的形式的分散波。我们的结论是，最优控制不仅是一个有用的工具，为实验应用，但也为理论探讨的物理极限和动力学的多体量子系统。
2010-04-20 quant-ph
Creation of perfect long-distance quantum communication channel
由于退相干模型过于简化，这篇论文已被作者撤回。它将被新的作品所取代。
2008-08-17 quant-ph
Long-distance quantum communication with atomic ensembles and linear optics
量子通信保证了秘密信息的绝对安全传输和未知量子态的忠实传递。光子信道对于量子通信的物理实现是非常有吸引力的。然而，由于信道中的损耗和退相干，通信保真度随信道长度呈指数下降。我们描述了一个方案，允许在长损耗信道上实现鲁棒的量子通信。该方案涉及激光操纵的原子系综，分束器，和单光子探测器与中等效率，因此很好地符合当前的实验技术的状态。我们表明，通信效率的规模多项式的信道长度，从而促进可扩展性非常长的距离。
2001-05-22 quant-ph
Polarization-stable long-distance interference of independent photons for quantum communications
在两个8.5公里的全偏振控制光纤链路上进行了完全独立的微弱激光源之间的干涉，稳定可见度为47.8%，这是实现量子通信协议的重要一步。
2012-08-03 quant-ph
A spin-coherent semiconductor photo-detector for quantum communication
我们描述了如何在半导体器件中将量子信息从光子极化转移到电子自旋。量子信息的传递依赖于光学跃迁的选择规则，使得两个叠加的光子偏振激发两个叠加的自旋态。通过使用单个非简并初始价带来防止电子自旋状态与剩余空穴的自旋状态的纠缠。应变和静磁场的共同作用可以提高价带的简并度。我们给出了一个半导体结构的详细描述，转移光子极化电子自旋相干，并允许电子自旋被存储，并可用于量子信息处理。
2000-12-08 quant-ph
Exploiting Quench Dynamics in Spin Chains for Distant Entanglement and Quantum Communication
我们提出了一种方法，纠缠显着的远端自旋链使用最小的控制。如果晶格具有最近邻XXZ相互作用，则这种远距离单个自旋之间的纠缠仅通过利用具有Neel阶的初始混合态的动力学来实现。不需要控制单个自旋，也不需要设计耦合或全局脉冲。该方法只需要一个初始的非绝热开关（淬火）之间的两个哈密尔顿其次是第二哈密尔顿的演变。该计划是强大的随机性的耦合以及有限的适当的淬火，并可能在各种实验装置中实施，从原子在光晶格约瑟夫森结阵列。
2009-07-13 quant-ph
Experimental long-distance quantum secure direct communication
量子安全直接通信（QSDC）是量子通信的一个重要分支，它不需要加解密过程，直接实现信息的安全传输。最近，两个桌面实验已经证明了QSDC的原理。本文报道了国内首次进行的长距离QSDC实验，包括安全性测试、信息编码、光纤传输和解码。经过0.5 km的光纤传输后，两个偏振纠缠Bell态的量子态相似度分别为91%和88%，可用于信息编码。基于现有的光通信技术，我们从理论上分析了QSDC系统的性能，表明在几十公里的光纤链路上实现QSDC是可以预期的。它展示了长距离QSDC的潜力，并支持其在量子通信网络上的未来应用。
2017-10-22 quant-ph
Long-distance quantum communication with "polarization" maximally entangled states
我们提出了一个长距离量子通信方案，其中通过双光子干涉产生基本纠缠，通过单光子干涉进行量子交换。原子系综的局域“偏振”最大纠缠态是通过从按需单光子源中吸收单光子而产生的。该方案对量子信道中的相位起伏具有鲁棒性，并且提高了长距离高保真纠缠的产生速率。
2010-03-03 quant-ph
Single-photon entanglement concentration for long-distance quantum communication
提出了一种利用量子非破坏探测器实现长距离量子通信的单光子纠缠集中协议。它是第一个单光子纠缠态的浓缩协议，不需要量子通信双方知道纠缠度较低的量子态的系数$α$和$β$的准确信息。此外，它不依赖于复杂的单光子探测器，这使得该协议在当前的实验中更加可行。此外，它可以迭代，以获得更高的效率和产量。这些优点使得该协议在长距离量子通信和量子互联网中有更实际的应用。
2010-01-12 quant-ph
Long-Distance Quantum Communication with Entangled Photons using Satellites
利用卫星来分布纠缠光子对（和单光子）为长距离量子通信网络提供了一种独特的解决方案。这就克服了地面技术的主要局限性，即光纤和地面自由空间链路提供的约100公里的狭窄范围。
2003-05-19 quant-ph
Linear Optics Quantum Communication over Long Distances
我们提出了一个可行的方案，通过只需要单光子（SP）源，简单的线性光学元件和SP量子非破坏性测量隐形传态的任意偏振态或纠缠的光子。一个未知的SP偏振态可以忠实地传送到一个复制的偏振态或纠缠态。我们的方案可以用一种简单的方式实现长距离量子通信。该方案是在现有技术的范围内，并显着简化了现实的实现远距离高保真量子通信与光子量子比特。
2002-02-25 quant-ph
Information transfer rates in spin quantum channels
通过计算各种协议的通信速率，分析了量子信息沿未调制自旋链传输的通信效率。时间相关性的影响进行了讨论，表明它们可以被用来提高传输效率。
2006-09-13 quant-ph
Electron g-factor Engineering in III-V Semiconductors for Quantum Communications
纠缠保持光电探测器将光子极化转换为电子自旋。上自旋和下自旋必须对相反极化的光子做出相同的反应，这就要求简并自旋能量，电子的ge=0。我们提出了一个ge因子与晶格常数的关系图，类似于带隙与晶格常数的关系图，可用于III-V合金和量子阱的g因子工程
2001-02-22 quant-ph
Continuous-variable quantum enigma machines for long-distance key distribution
量子物理允许通过不安全的通信信道进行无条件安全的通信。量子保密通信的可实现速率从根本上受到量子物理定律的限制，特别是受到纠缠特性的限制。对于有损通信线路，这意味着秘密密钥生成速率至少随通信距离呈指数地消失。我们表明，这一基本限制可以违反一个现实的情况下，窃听者可以存储量子信息只有一个有限的，但任意长的时间。我们认为通过一个有损的Bononic信道（建模线性损耗光纤）的通信，我们表明，它是在原则上可以实现一个恒定的速率的密钥生成的一个比特每光模式在任意长的通信距离。
2015-10-12 quant-ph
Long-distance quantum communication through any number of entanglement swapping operations
我们通过任意数量的中间纠缠交换操作开发了量子通信的理论和相应的数学模型，并数值求解了多达三个中间纠缠交换操作。我们的模型产生双光子干涉后选择的光子计数在中间纠缠交换站。通过参数下转换率，光子计数器的效率和暗计数率，仪器和传输损耗来适应现实的实验条件。我们计算可实现的量子通信距离，使双光子干涉的可见性超过贝尔不等式阈值。
2014-09-05 quant-ph
Stochastic local operations and classical communication (SLOCC) and local unitary operations (LU) classifications of n qubits via ranks and singular values of the spin-flipping matrices
我们从$n$量子比特的纯态系数矩阵构造了$\ell $ -自旋翻转矩阵，并证明了当$n$量子比特的两个纯态分别是SLOCC和LU等价时，$\ell $ -自旋翻转矩阵是全等的和酉全等的.该全等性意味着在SLOCC下$\ell $ -自旋翻转矩阵的秩的不变性，然后允许将n个量子比特的SLOCC分类简化为计算$\ell $ -自旋翻转矩阵的秩。酉同余意味着在LU下$\ell $ -自旋翻转矩阵的奇异值的不变性，然后允许将n个量子比特的LU分类减少到计算$\ell $ -自旋翻转矩阵的奇异值。进一步证明了$\ell $ -自旋翻转矩阵$Ω_{1}^{(n)}$奇异值的不变性意味着偶$n$量子比特的并发不变性和奇$n$量子比特的n-纠缠不变性.因此，并发度和n-tangle可以用于LU分类和计算并发度，并且n-tangle仅执行状态系数的加法和乘法。
2018-05-03 quant-ph
Efficient Long-distance Quantum Communication Using Microtoroidal Resonators
基于三能级系统与微环形谐振腔的相互作用，提出了一种长距离量子通信方案，通过测量约100个光子的精确态探测，可以实现近0.5成功概率的纠缠产生和交换.该方案在2500 km范围内的平均纠缠分发时间可缩短到30 ms左右，比著名的Duan-Lukin-Cirac-Zoller（DLCZ）协议[L.- M. Duan { \it等} Nature（London）{ \bf 414}，413（2001）]。
2008-09-23 quant-ph
Ultrafast and Fault-Tolerant Quantum Communication across Long Distances
量子中继器（QR）通过在远程位置之间建立纠缠量子比特来提供实现长距离量子通信的方式。我们研究了一种新的量子共振方法，在这种方法中，量子信息可以通过噪声信道忠实地传输，而不需要使用长距离隐形传态，从而消除了建立远程纠缠链路的需要。我们的方法利用小的编码块容错纠正操作和光子丢失错误。我们描述了一种方法来优化这些QR的资源需求，目的是生成一个安全的密钥。数值计算表明，我们的方案所需的量子存储位数与通信所需的距离具有良好的多对数标度。
2014-02-13 quant-ph
Multiuser quantum communication networks
研究了自旋与任意网络相互作用时的量子态转移。它表明，在这样一个系统在相当一般的条件下，我们可以期望一个近乎完美的状态转移。然后，我们分析了这个模型的泛化的情况下，许多网络用户，发送者可以选择哪一方，他想通过适当地调整他的本地磁场进行通信。我们还注意到，类似的想法可以用来创建耦合到网络的几个自旋之间的纠缠。
2006-08-12 quant-ph
Number-Theoretic Nature of Communication in Quantum Spin Systems
在过去的十年里，人们对在量子力学对象网络上传输信息的协议产生了浓厚的兴趣。已经提出了各种控制方法和网络拓扑结构，其基础是具有完美保真度的传输-即确定性和无信息丢失-通过具有多于几个粒子的未调制自旋链是不可能的。解决由Bose [Phys. Rev. Lett. 91，207901（2003）]，我们确定了未调制链（具有XY哈密顿量）中允许保真度任意接近1的传输的量子位的确切数量，这种现象称为相当好的状态传输。我们证明了当且仅当节点数为n=p-1，2 p-1，其中p是素数，或n=2^{m}-1时，这种情况发生。这一结果突出了量子自旋系统动力学在重新解释整数算术结构问题上的潜力，在这种情况下，是素数。
2012-08-11 quant-ph
Efficient long distance quantum communication
尽管量子密码学取得了巨大的进步，但由于光纤衰减和整个通信距离上积累的操作错误，长距离（> 1000 km）的有效量子通信仍然是一个突出的挑战。量子中继器作为一种很有前途的通信方式，可以克服光子丢失和操作错误，从而大大提高通信速率。根据用于校正损耗和操作误差的方法，所有提出的QR方案可以分为三类（代）。在这里，我们通过评估时间和物理资源的成本，首次系统地比较了三代量子中继器，并确定了一组给定实验参数的优化量子中继器架构。我们的工作提供了一个路线图的实验实现跨大陆距离的高效量子网络。
2015-09-28 quant-ph
The Propagation of Quantum Information Through a Spin System
最近有人提出，量子自旋系统的动力学可以提供一种传输量子信息的自然机制。我们证明了具有固定（与时间无关）相互作用的一维量子比特环，环周围恒定，允许量子态的高保真通信。我们表明，最大限度地提高量子通信的保真度的问题是相关的傅立叶波动分析中的一个经典问题。通过利用这一观察，我们发现，如果通信双方都可以访问环中有限数量的量子位（在大环的限制中，这一部分会消失），则可以使通信任意良好。
2003-12-16 quant-ph
Long-Distance Measurement-Device-Independent Multiparty Quantum Communication
Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）纠缠最初是为了揭示局域实在论对量子力学的极端违反而引入的，是多方量子通信任务的重要资源。但是，在当前条件下，GHZ纠缠源的低强度和脆弱性使得这些多方任务的实际应用成为一个实验挑战。在这里，我们提出了一个可行的方案，实际上分布后选择GHZ纠缠超过100公里的距离实验可访问的参数制度。结合诱饵态和测量设备无关的量子密钥分发协议，我们预计，我们的建议提出了一个重要的途径，实际多方量子通信。
2015-03-04 quant-ph
Long-distance quantum communication sending single photons and keeping many
Institute of Physics, Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出了一种基于量子存储的全光量子中继器，通过单光子态传输实现远距离量子通信，支持最大10000公里的通信距离。
2025-12-21 quant-ph
Immense Fidelity Enhancement of Encoded Quantum Bell Pairs at Short and Long-distance Communication along with Generalized Design of Circuit
本文首次区分量子通信的短距离与长距离应用，提出基于经典通信协议的新模型和广义电路设计，大幅提升编码贝尔态的保真度与纠错能力，并用IBM QISKIT仿真验证。
2023-03-13 quant-ph
Quantum Communication with Quantum Dot Spins
量子点中的单电子自旋由于其预期的长相干时间而对量子通信具有吸引力。我们提出了一种方法来创建两个远程自旋之间的纠缠的基础上，重合检测的两个光子发射的点。几个量子比特的本地节点可以使用相邻点中的三个子之间的偶极-偶极相互作用和光谱寻址来实现，从而允许实现量子中继器协议。我们已经进行了详细的可行性研究，我们的建议的基础上紧束缚计算的量子点属性。
2006-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Practical repeaters for ultra-long distance quantum communication
量子通信处于量子技术的前沿，能够实现绝对安全的加密、分布式量子计算、隐形传态等的发展。虽然量子通信已经在数百公里的距离上进行了实验证明，但由于衰减，在更大距离上共享的高保真对的建立仍然是一个艰巨的技术挑战。然而，这可以通过使用量子中继器来克服。在这里，我们提出了一种方法来构建一个强大的量子中继器网络，只使用现有的技术。我们的协议能够以高度容忍光子丢失和探测器缺陷的方式执行该过程的所有部分，并且在洲际距离上实现了千赫兹量级的安全比特率。
2017-04-28 quant-ph
Ultrafast Long-Distance Quantum Communication with Static Linear Optics
我们提出了一个投影测量到编码贝尔态与静态网络的线性光学元件。通过增加量子纠错码的大小，可以同时使贝尔测量效率和光子损失容限任意高。作为一个主要的应用程序，我们表明，在大距离的通信速率类似于经典通信的全光量子通信是可能的，仅仅基于本地状态teleportations使用编码贝尔态的光源，固定阵列的分束器，和光子探测器。作为另一个应用，推广状态隐形传态到量子计算的门隐形传态，我们发现，为了实现普适性，必须牺牲固有的损失容忍度和最小量的前馈必须添加。
2016-11-04 quant-ph
Active polarization control for quantum communication in long-distance optical fibers with shared telecom traffic
我们实验证明了波长复用有源偏振稳定的量子通信在光纤承载电信业务的兼容性。反馈控制信道之一包含从BER计产生的9.953Gb/s数据流。我们验证了在23 km光纤线轴的两个相反方向上传输单光子的能力，同时保持其偏振状态稳定，并且在反馈通道中无错误的经典BER，在6小时的连续操作期间。
2013-02-04 quant-ph
Quantum operations restricted by no faster-than-light communication principle and generic emergence of objectivity in position basis
本文基于无超光速通信原理提出不可行定理，证明内部自由度相互作用必然导致波函数在位置基分支，并通过自旋退相干模型证明热自旋-1/2热库能冗余记录粒子位置信息，从而解释了位置基中客观性的普适涌现。
2023-10-27 quant-ph
Impact of turbulence in long range quantum and classical communications
量子关联的自由空间分布的研究是必要的任何未来应用量子作为经典通信旨在连接两个远程位置。在这里，我们研究的相干激光束的传播超过143公里（特内里费岛和拉帕尔马群岛之间的加那利群岛）。通过对光束的衰减，我们还研究了单光子水平下的传输。我们研究了入射光子的到达统计和光束的闪烁。通过对数据的分析，我们提出了利用湍流来提高信号信噪比的方法。
2012-07-30 quant-ph
Offset-locking-based frequency stabilization of external cavity diode lasers for long-distance quantum communication
长距离量子通信需要量子中继器。为了有效地耦合量子纠缠光子源与窄线宽量子存储器，我们在1514和1010 nm处进行了两个激光器的频率稳定。纠缠光子源的1514 nm泵浦光的频率稳定度为3.6 \times 10^{-12}（τ= 1 s）。波长转换系统的1010 nm泵浦激光器表现出3.4 \times 10^{-12}（τ= 1 s）的频率稳定性。两种激光器的稳定性比Pr：YSO量子存储器的4 MHz的频率宽度小大约两个数量级。这种稳频激光器可以实现量子存储器和量子中继器中纠缠光子源的远程耦合。
2021-08-30 quant-ph
Quantum Communication Protocol Employing Weak Measurements
我们提出了一个通信协议，利用两个事件之间的相关性与一个明确的时间顺序：a）的结果{ \em弱测量}的自旋，和b）的结果，随后的普通测量的自旋。在我们的协议中，Alice首先通过对N个自旋的样本进行弱测量来生成“代码”。样本被发送给鲍勃，鲍勃随后通过测量沿着两个特定方向中的任一个的自旋来执行后选择。后选择的结果定义了“钥匙”，然后他公开广播。使用她先前生成的代码和该密钥，Alice能够推断Bob在后选择中选择的{ \em方向}。或者，如果爱丽丝公开广播她的代码，鲍勃能够从代码和密钥中推断出爱丽丝为她的弱测量选择的方向。两个可能的实验实现的协议简要地提到。
1999-09-27 quant-ph
Quantum communications with time-bin entangled photons: long distance quantum teleportation and quantum repeaters
使用2公里的标准电信光纤，我们将波长为1310 nm的光子携带的量子比特传送到另一个实验室中波长为1550 nm的光子携带的量子比特。要传送的光子和必要的纠缠光子对在两个不同的非线性晶体中产生。测量的平均保真度为81.2%。我们将讨论如何将其用作没有量子存储器的量子中继器。
2003-01-31 quant-ph
Communication through measurements and unitary transformations
人们普遍认为，由于量子测量的不确定性和标准量子力学的线性，使用两个纠缠的自旋为1/2的粒子的“快于光的信号”是不可能的。我们展示了如何在原则上一个比特的信息可以使用本地测量和两个纠缠的空间分离的自旋1/2粒子的状态的全局么正变换传输。假设由于测量导致的状态崩溃的假设是有效的，如果我们没有物理访问所需的全局酉变换，则保存无FTLS条件。这意味着在操作层面上也存在无FTLS条件，即在两个纠缠但空间分离的自旋1/2的情况下，对可能实现的幺正变换施加物理限制。
2003-10-30 quant-ph
Long-Distance Quantum Communication with Neutral Atoms
分析了Duan，Lukin，Cirac，and Zoller提出的基于原子系综的长距离量子通信体系结构（DLCZ）。它的保真度和吞吐量的纠缠分发，纠缠交换，和量子隐形传态的框架内，占在合奏以及损失和信道中的不对称性的多个激发。将获得的DLCZ性能指标与麻省理工学院和西北大学（MIT/NU）的一个团队提出的捕获原子量子通信架构的相应结果进行比较。这两个系统被发现是能够高保真纠缠分布。然而，DLCZ方案只提供有条件的隐形传态和中继器操作，而MIT/NU结构提供完整的贝尔态测量其被困原子。此外，它表明，实现单位条件保真度DLCZ隐形传态和中继器操作需要理想的光子数分辨探测器。用非分辨探测器实现的DLCZ隐形传态和中继器操作的最大条件重复度分别为1/2和2/3。
2005-12-16 quant-ph
Rabi oscillations of solitons in spin-chains: a new route to quantum computation and communication
我们首次证明了各向同性海森堡链（简单反铁磁-Néel或自旋-Peierls）中平移对称性的局域破缺所钉扎的自旋孤子的相干性和Rabi振荡，证明了这些由数百个耦合自旋组成的关联自旋系统具有总自旋S=1/2，并且可以作为单个自旋来操纵.这显然与所有已知的自旋量子比特相反，自旋量子比特是顺磁中心，高度稀释以防止退相干。这些结果为自旋量子比特提供了一种替代方法，为实现新型量子计算机铺平了道路。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Ultrabright narrow-band telecom two-photon source for long-distance quantum communication
我们研制了一个用于远距离量子通信的1.5 μm波段超亮窄带双光子源。通过利用蝴蝶结腔，我们得到了腔增强因子$4.06\times 10^4$。对二阶关联函数$G^{(2)} (τ)$的测量表明，在1.5 μm通信波段，$2.4$ MHz的线宽是迄今为止还没有达到的。这种双光子源对于通过设置在量子中继器节点内的量子存储器获得接近1的高吸收概率是有用的。此外，据我们所知，观测到的$3.94\times 10^5$对的光谱亮度/（s $\cdot$ MHz $\cdot$ mW）也是在所有波长上报道的最高的。
2018-03-21 quant-ph
On the communication complexity of establishing a shared reference frame
我们讨论了建立一个共享的参考系的通信复杂性，特别是检查通过交换自旋1/2粒子对齐空间轴的情况。与以前的工作不同，我们允许多轮的通信，我们给出了几个简单的例子，证明了存在的轮数和所需的通信类型之间的非平凡的权衡。然后，我们给出了一个明确的协议，通过交换自旋为1/2的粒子，它不使用任何交换纠缠态或联合测量对齐空间轴。相反，它通过执行一种简单的分布式量子计算来工作。为了便于与以前的工作进行比较，我们表明，该协议实现了最坏情况下的保真度的研究问题的“方向发现”是渐近等价的（最多polylog因子），通过一个单一的前向通信的纠缠态可实现的最佳平均情况下的保真度。
2003-06-02 quant-ph
Single-mode fiber coupling with a M-SPGD algorithm for long-range quantum communications
基于卫星的量子通信是实现全球规模量子网络的一种有前途的方法。对于自由空间量子信道，单模光纤耦合对于提高日光量子密钥分发（QKD）的信噪比以及与标准光纤QKD的兼容性尤为重要。然而，在强大气湍流下实现高效且稳定的单模耦合效率在实验上仍然具有挑战性。在这里，我们开发了一个单模接收机与自适应光学（AO）系统的基础上的随机并行梯度下降（M-SPGD）算法的模态版本，并测试其性能超过8公里的城市地面自由空间信道。在强大气湍流下，M-SPGD自适应光学系统的单模光纤耦合效率提高了3.7dB左右，波动得到了显著抑制，可以应用于自由空间远程量子通信。
2020-12-08 quant-ph
Long-distance quantum communication using concatenated ring graph codes
针对长距离量子通信需处理传输损耗和操作错误但现有级联码硬件需求高的问题，提出基于级联环图码和线性光学贝尔态测量的单向量子中继器架构，物质量子比特数随级联深度线性扩展，单量子比特错误率ε>10⁻³时仍能以千赫兹速率实现>10⁴千米通信。
2025-04-15 quant-ph
Localization and its consequences for quantum walk algorithms and quantum communication
相对于经典粒子在同一图上的扩散，量子在特定图上的行走速度呈指数级增长，这是一个惊人的观察结果。它提出了新的快速量子算法的可能性。我们在这里指出，通过局域化现象，量子力学也可以导致这些图上运动的指数抑制（即使在没有退相干的情况下）。事实上，对于图的物理体现，这将是通用的行为。它也对使用自旋网络（包括自旋链）作为量子通信通道的建议产生了影响。
2006-07-27 quant-ph
Protocols for long-distance quantum communication with single $^{167}$Er ions
我们设计了一个量子中继器结构，它是将$^{167}$ Er离子单独掺杂到Y $_2$ SiO $_5$晶体中。这种离子是一个有前途的候选人的中继协议，因为它的超精细相干时间长，除了它的能力，在电信波长范围内发射光子。为了在长距离上分配纠缠，我们提出了两个不同的交换门附近的离子之间使用的虚腔光子的交换和电偶极-偶极相互作用。我们分析了他们的预期表现，并讨论了他们的优势和劣势。然后，我们表明，后选择的方法可以实现通过监测腔发射，以提高虚拟光子交换方案的门保真度。最后，我们使用我们的结果的交换门估计的端到端的保真度和分配率的协议。
2020-09-05 quant-ph
