Properties of Local Quantum Operations with Shared Entanglement
研究了具有共享量子纠缠或共享经典随机性的多方局域量子操作。建立了以下事实：（i）存在具有共享随机性的局部操作球，其位于由无信令操作跨越的空间内并且以完全噪声信道为中心。(ii)利用具有共享随机性的局部操作球的存在性证明了具有共享纠缠的局部操作的弱成员问题是强NP-困难的。(iii)具有共享纠缠的局部操作的特征在于在可分离厄米特算子的某个锥K上的线性泛函是“完全”正的，在适合于该锥的完全正性的自然概念下。具有共享随机性（但不是纠缠）的局部操作也可以用在同一锥K上仅为正的线性泛函来表征。(iv)现有的无信号操作的特征被推广到多方设置和重铸的Choi-Jamiolkowski表示的量子超算子。注意，标准非本地盒是可分离的无信令操作的示例，但不能由具有共享纠缠的本地操作实现。
2009-07-28 quant-ph
On communication over an entanglement-assisted quantum channel
共享纠缠是通过量子信道通信的各方可用的资源，非常类似于经典通信协议中的公共硬币。尽管共享随机性无助于信息的传输，或显著降低计算功能的经典复杂性（与私人硬币协议相比），但共享纠缠导致了令人惊讶的现象，如"量子隐形传态“和"超密集编码”。“描述先前纠缠的能力的问题困扰着许多研究人员。在本文中，我们重新讨论了在纠缠辅助的量子信道上传输经典比特的问题。对于任何给定的错误概率，我们推导出一个新的，最佳的量子比特数的限制。所有已知的下限在有界错误纠缠辅助通信的设置是基于复杂的信息理论的论点。相比之下，我们的结果是来自第一原理，使用一个简单的线性代数技术。
2002-06-19 cs.CC quant-ph
Matching upper bounds on symmetric predicates in quantum communication complexity
本文主要研究了$f \circ G = f(G(X_1, Y_1), \ldots, G(X_n, Y_n))$形式的函数的量子通信复杂性，其中$f: \{0, 1\}^n \to \{0, 1\}$是对称函数，$G: \{0, 1\}^j \times \{0, 1\}^k \to \{0, 1\}$是任意函数，Alice（分别为. Bob）被给予$(X_i)_{i \leq n}$（分别$(Y_i)_{i \leq n}$）。最近，Chakraborty等人[STACS 2022]表明，当允许各方使用共享纠缠时，$f \circ G$的量子通信复杂度为$O(Q(f)\mathrm{QCC}_\mathrm{E}(G))$，其中$Q(f)$是$f$的查询复杂度，$\mathrm{QCC}_\mathrm{E}(G)$是$G$的精确通信复杂度。在本文中，我们首先证明了同样的陈述没有共享纠缠也成立，推广了他们的结果。基于改进的结果，我们接下来显示了在两种模型中对于任何对称函数$f$（其中$\textrm{AND}_2 : \{0, 1\} \times \{0, 1\} \to \{0, 1\}$表示2位AND函数）的$f \circ \mathrm{AND}_2$的紧上界：有共享纠缠和没有共享纠缠。这与Razborov~[Izv. Math.67（1）145，2003]，并且在不允…
2023-01-09 cs.CC quant-ph
Entanglement generation with a quantum channel and a shared state
我们介绍了一种新的协议，信道状态编码协议，量子香农理论。该协议通过对有噪声的量子信道进行编码，借助有噪声的共享态在发送方和接收方之间产生纠缠。母协议和父协议作为信道状态编码协议的特殊情况出现，其中信道是无噪声的或状态分别是无噪声的最大纠缠态。信道状态编码协议为制定对共享纠缠中的噪声具有鲁棒性的纠缠辅助量子纠错码铺平了道路。最后，信道状态编码协议导致了Smith-Yard超激活，在那里我们可以使用零容量擦除信道和不可擦除的束缚纠缠态来产生纠缠。
2010-04-07 quant-ph
Extra Shared Entanglement Reduces Memory Demand in Quantum Convolutional Coding
我们展示了发送者和接收者之间共享的额外纠缠如何降低一般纠缠辅助量子卷积码的内存要求。利用泡利生成元的任意基本集的纠错特性，构造了具有良好纠错特性的量子卷积码。这种特殊结构的主要好处是，当额外的共享纠缠可用时，不需要增加代码的帧大小。那么就不需要增加代码的存储器要求或电路复杂性，因为代码的帧大小与这两个代码属性直接相关。另一个好处，类似于以前在纠缠辅助卷积编码中的工作结果，是我们可以导入任意的经典四进制码用作纠缠辅助量子卷积码。引入的经典码的速率和纠错特性转化为量子码。我们提供了一个示例，说明如何导入经典的四进制码用作纠缠辅助量子卷积码。最后，我们展示了如何“捎带”经典信息，以利用额外的共享纠缠的代码。
2009-02-10 quant-ph
Local passivity and entanglement in shared quantum batteries
我们确定的条件，局部无源性的共享量子电池与当地的哈密顿。对于两量子比特电池的局域无源态，我们发现它们的纠缠含量与可以从它们中全局提取的能量的数量之间的关系。此外，我们得到的赤字的工作提取纯电池态由于限制本地幺正等于最佳的全球工作提取量从相应的纯本地被动电池态，对于相同的纠缠供应。此外，在具有固定纠缠值的所有纯态的集合中，全局可提取功达到最大值的纯电池状态也提供了最大的局部可提取功。
2019-11-13 quant-ph
Teleportation of massive particles without shared entanglement
提出了一种利用喇曼耦合技术，通过中间光场从一束原子激光到另一束原子激光实现量子态转移的方法。我们的提议利用现有的实验技术，在没有共享纠缠的情况下，在潜在的大距离上传送宏观物质波。
2007-06-01 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Geometric Measure of Entanglement and Shared Quantum States
我们给出了四个正交乘积态线性组合的三个量子比特态的纠缠几何度量的显式表达式。结果表明，这些状态的几何测度在参数空间中有三种不同的表达式，这取决于定义的范围。度量的每个表达式都有其自己的几何意义解释。这样的解释使我们朝着完全理解纠缠测度的一般性质迈出了一步。位于分离不同定义范围的接合表面上的状态，被称为共享状态，似乎具有特别有趣的特征。讨论了共享态的性质。
2008-08-11 quant-ph
Infinite-fold enhancement in communications capacity using pre-shared entanglement
预共享纠缠可以显着提高在高热噪声和低亮度发射机的情况下的通信速率。在这种情况下，纠缠辅助容量和Holevo容量之间的比率，即量子力学在没有任何预共享纠缠作为资源的情况下所允许的最大可靠通信速率，被称为$\log(1/N_S)$，其中$N_S \ll 1$是每个模式的平均传输光子数。这在通过利用预共享光频纠缠，例如，由量子互联网发布。在本文中，我们提出了一种量子发射机和接收机的结构化设计，该设计利用了来自下变频源的连续变量预共享纠缠，可以利用这种所谓的无限倍容量增强-这是一个十多年来一直存在的问题。最后，这一结果的影响，以打破众所周知的{ \em平方根定律}的隐蔽通信，与预共享纠缠援助，进行了讨论。
2020-01-18 cs.IT math.IT quant-ph
Shared entanglement for three-party causal order guessing game
本文提出一个三方因果顺序猜测游戏，研究共享纠缠和局部操作等量子资源在判别操作组合顺序时相对经典策略的优势及其对成功概率的提升。
2024-09-29 quant-ph
Quantum dialogue without information leakage based on the entanglement swapping between any two Bell states and the shared secret Bell state
为了避免在两个授权参与者之间的信息相互传输过程中信息泄漏的风险，基于任意两个Bell态与共享秘密Bell态之间的纠缠交换，提出了一个量子对话协议Alice和Bob。该协议以Bell态为信息载体，综合了分组传输、两步传输和酉运算编码的思想。除了任意两个Bell态之间的纠缠交换外，还利用一个共享秘密的Bell态来克服信息泄漏问题，这不仅使Bob知道了所准备的初始态，而且还用于Bob的编码和纠缠交换.安全性分析表明，该协议能够抵抗外部窃听者Eve的一般主动攻击。此外，还推导出了Eve所能获得的最大信息量与检测概率之间的关系。
2022-05-04 quant-ph
Entanglement required in achieving entanglement-assisted channel capacities
量子通信信道两端之间共享的纠缠已被证明是增加这些信道的量子和经典容量的有用资源。假设每个通道使用无限量的共享纠缠，推导出纠缠辅助容量。在本文中，边界上的最小量的纠缠所需的每一个使用的通道，以渐近地实现的能力。这是通过引入一类纠缠辅助量子码来实现的。量子比特信道类的代码示出，以实现量子纠缠辅助的信道容量时，每个信道的共享纠缠量，E = 1 - Q_E，提供。它还表明，对于非常嘈杂的信道，作为容量变得很小，所需的纠缠量收敛的经典和量子容量。
2002-05-19 quant-ph
The entanglement of indistinguishable particles shared between two parties
使用操作定义，我们量化的纠缠，$E_P$，共享任意纯态的$N$不可区分的粒子之间的两方。我们发现，$E_P \leq E_M$，其中$E_M$是从模式占领表示计算的二分纠缠。与$E_M$不同，$E_P$是{ \em超加性}。例如，任何单粒子态的$E_P =0$，但态$\ket{1}\ket{1}$，其中两种模式在两方之间分裂，具有$E_P = 1/2$。我们讨论这是如何与粒子之间的量子关联，费米子和玻色子。
2003-08-27 quant-ph
Enhancing Entanglement Purification with Shared Randomness
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系）；IonQ Inc.（IonQ公司）
研究在源标签不可用时如何增强纠缠纯化，利用经典共享随机性与缓冲存储器，积累多轮纠缠分发并洗牌存储的纠缠态作为输入，证明对任意\(n\)个Werner源及固定协议，该方法能提高成功概率和保真度且随积累轮次递增。
2026-07-24 quant-ph
Entanglement-assisted communication in the absence of shared reference frame
Alice想要将参数的值传达给Bob，而她与Bob不共享参考系。她能用什么物理物体来完成这项任务？她应该把这个值编码成两个物理向量之间的角度，比如两个自旋之间的角度吗？她能从使用纠缠中受益吗？我们在这里解决这些问题，并表明两个量子比特的纠缠态有三个参数是不变的参考系的变化。我们还计算了平均信息增益，当这些参数中的每一个用于通信。我们将结果与可分态的特殊情况进行了比较，发现纠缠增强了信息增益。
2019-05-02 quant-ph
Quantifying resources for Page-Wootters mechanism: Shared asymmetry as relative entropy of entanglement
最近，量子钟的所谓Page-Wootters机制引起了一些关注。在使用更现代的技术来探索该机制的各种提议中，一些人选择使用量子信息视角，定义并使用信息度量来量化量子系统作为其他量子系统的参考系的能力。在这项工作中，我们探索了基于不对称性资源理论的提议，称为相互或共享不对称性，在这里感兴趣的情况下，这实际上相当于相干理论的方法：由$U(1)$紧群描述的量子参考系。我们将文献中关于共享不对称性和Page-Wootters机制的一些结果推广到更一般的情况，最终阐明了一个定理，该定理将二分态$ρ_{SR}$的共享不对称性与\textit{internal states} $ρ_M$在希尔伯特空间$\mathcal{H}_S\otimes\mathcal{H}_R$的电荷扇区上的纠缠的相对熵联系起来.利用这一结果，我们重新解释了Page-Wootters机制与纠缠的关系，也为进一步的研究开辟了一些途径。
2021-08-02 quant-ph
Entanglement witnessing by arbitrarily many independent observers recycling a local quantum shared state
我们研究的情况下，观察员，爱丽丝，共享一个两个量子比特状态与任意数量的观察员，鲍勃，通过顺序和独立回收的量子比特拥有的第一个鲍勃。已知存在纠缠态，利用纠缠态可以产生任意长的Bob序列，这些Bob序列可以与单个Alice违反Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）贝尔不等式。通过适当选择纠缠见证算符和Bobs的非尖锐测量设置，我们证明了存在不违反贝尔不等式的纠缠态，并且任意数目的Bobs都可以检测到它们的纠缠.这证明了可以用来连续见证纠缠的状态集合大于可以见证连续违反局域实在论的状态集合。因此，存在两方量子关联，它们是贝尔“经典的”，但其纠缠的“非经典性”可以被任意多个观察者在共享状态的一端与另一端的单个观察者顺序和独立地见证。
2022-01-27 quant-ph
QMA(2) with Limited Shared Entanglement
Nagoya University（名古屋大学）
该论文证明在共享对数个EPR对时QMA(2)能力不变，并建立单调性，扩展至LOCC模型，且超对数预算等价将导致NP⊆BQP。
2026-10-15 cs.CC quant-ph
Interferometric imaging using shared quantum entanglement
本文提出一种桌面级量子纠缠干涉成像技术，利用两个纠缠场模式作为孔径间相位参考，通过联合测量恢复模拟热光源的空间分布，验证了纠缠在干涉成像中的可行性。
2023-09-21 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Entanglement and Collective Quantum Operations
我们展示了如何共享纠缠，连同经典的通信和本地量子操作，可以用来执行一个任意的集体量子操作N空间分离的量子比特。一个简单的基于传送的协议，它需要2（N-1）ebits的共享，二分纠缠和4（N-1）经典位，提出了实现这一点。在所需的总纠缠方面，该协议被证明是最佳的，甚至N的渐近极限和“一次性”的应用程序。
2000-06-16 quant-ph
Recycling the resource: Sequential usage of shared state in quantum teleportation with weak measurements
完整的测量虽然提供了最大的信息增益，但会导致共享纠缠的破坏。在标准的隐形传态方案中，发送者对发送者和接收者之间共享纠缠态的测量具有这种结果。我们提出了一个包含弱测量的隐形传态方案，该方案可以维持一定程度的纠缠，从而使共享资源态的可重用性成为可能。测量值的选择要使其足够弱以保持纠缠，因此可以重新用于量子任务，但又足够强以确保协议中的量子优势。在这种情况下，我们报告说，最多有六个发送器-接收器二人组可以重用的状态，当初始共享状态纠缠在一个有限的邻域的最大纠缠态，并为一个合适的选择弱测量。然而，我们观察到的可重用性的数量减少的初始共享态的纠缠。在所研究的削弱策略中，Bell测量与白噪声的混合在这种情况下表现得比任何其他低秩弱测量更好。
2022-02-21 quant-ph
Generation of field mediated three qubit entangled state shared by Alice and Bob
提出了一种利用Alice控制的腔体中的两个原子（量子比特A1和A2）与Bob（B）控制的远程实验室中的一个原子纠缠产生共享三重纠缠态的方案.这种纠缠是通过囚禁原子与两个腔共享的双模压缩光场相互作用产生的。所提出的方案是文献[W.儿子，M。S. Kim，J. Lee，and D. Ahn，J.Mod.Opt.49，1739（2002）]，其中检查了使用二分连续变量状态纠缠两个远程量子比特的可能性。当整体负性检测三原子混合态的自由纠缠时，束缚纠缠则由态算符的纯态分解计算的负性检测。通过三原子混合态的选择性部分换位计算的部分负性检测了量子比特对A1B、A2B和A1A2的两两纠缠。发现三原子的纠缠是类W纠缠，没有产生类GHZ量子关联。
2009-01-22 quant-ph
Local control of remote entanglement
我们解决了纠缠产生的问题。我们重点研究了两个非交互方$A$和$C$通过与第三方$B$的交互来控制共享的纠缠。我们表明，对于某些物理模型，它是可能的，有一个渐进的完全控制的纠缠共享的$A$和$C$通过改变参数的哈密顿本地站点$B$。我们提出了一个例子，不同的模型（命题）的物理情况下，导致不同的描述系统$B$，导致产生不同数量的纠缠。最后，我们讨论了程序的局限性。
2006-11-24 quant-ph
On the Entanglement Cost of One-Shot Compression
我们重新审视的任务，可见压缩的量子态与纠缠援助在一次性设置的系综。实现最佳压缩的协议使用比系综中状态中的量子比特数量多得多的共享纠缠量子比特。其他压缩协议，具有潜在的更大的通信成本，具有由给定状态中的量子比特的数量限制的纠缠成本。这引发了一个问题，即纠缠是否真的是压缩所必需的，如果是的话，需要多少。出于通信复杂性的问题，我们解除了某些限制，放置在压缩协议的任务，如状态分裂和信道模拟。我们表明，集成的形式设计的Jain，Radhakrishnan和森（ICALP'03）饱和的通信和纠缠成本的总和上的已知界限，即使与宽松的压缩协议，我们研究。集成和相关的单向通信协议有几个显着的属性。在没有共享纠缠的情况下，即使允许恒定的误差，该系综也是不可压缩的。此外，在存在共享纠缠的情况下，压缩的通信成本可以任意小于纠缠成本。因此，该协议的量子信息成本可以任意小于没有共享纠缠的压缩成本。该集成也可以用来显示通过压缩来减少用于计算布尔函数的两方协议中的共享纠缠的不可能性。
2020-07-03 cs.CC cs.IT math.IT
Postquantum common-cause channels: the resource theory of local operations and shared entanglement
我们定义了本地操作和共享纠缠（LOSE）的类型无关资源理论。这使我们能够正式量化后量子在共同原因的情况下，如贝尔的情况。任何不能由LOSE操作产生的无信号的二分量子信道都需要后量子公共原因来产生，并且构成了有价值的资源。我们的框架允许LOSE操作在不同类型的资源之间任意转换，这反过来又允许我们对后量子共同原因的不同表现进行系统研究。其中只有三个是以前认识到的，即后量子相关性，后量子转向，和非本地化的渠道，所有这些都被归入我们的框架中的资源的特殊情况。最后，我们证明了几个基本的结果，关于资源的类型如何决定什么转换成其他资源是可能的，也把资源的能力，以提供一个优势，如非本地游戏，半量子游戏，转向游戏等分布式任务的约束。
2021-03-21 quant-ph
Two-Way Quantum Number Distribution Based on Entanglement and Bell-State Measurements
提出了一个方案，通过该方案，Alice和Bob双方可以安全地交换实数。该方案要求Alice和Bob共享纠缠，并且都执行Bell状态测量。在量子比特系统中，爱丽丝和鲍勃可以分别发送两个实数，从而得到四个实数。如果使用高维系统，可以共享的实数的数量会增加。每个共享实数的有效数字的数量取决于Alice和Bob执行的Bell状态测量的数量。分析了方案的安全性，讨论了信道损耗和误码对方案的影响。
2004-07-17 quant-ph
Weak Values with Remote Postselection and Shared Entanglement
我们提出了一个新的协议，弱测量的任何可观察的远程前和后选择。我们证明，如果两个当事人共享一个纯纠缠态，然后通过使用本地操作和经典通信，他们可以预选和后选择在遥远的位置导致的弱值的观察作为移动的指针在一个位置的过程中的弱测量。这可以通过共享纯的最大或非最大纠缠态来实现。我们推广的协议，实现任何可观察的弱值与远程预和后选择的混合状态。最后，我们展示了如何修改弱值在远程前和后选择设置，如果爱丽丝和鲍勃共享一个混合纠缠态。
2013-12-12 quant-ph
Entanglement enhancement of a noisy classical communication channel
本文对Prevedel { \it et al.}的通信协议进行了形式化的量子力学分析。[Phys. Rev. Lett. \textbf{106}，110505（2011）]，其中由发送器和接收器共享的纠缠被用于增强通过特定噪声经典信道${\cal N}$成功传输比特的概率，超过经由最佳经典策略可实现的概率。我们提供了一个完整的分析时，该协议的共享纠缠驻留在一个两量子比特系统。我们的分析表明，由协议指定的测量选择产生的最大可能的增强的概率成功的通信的位与一个使用的信道${\cal N}$。我们确定，共享纠缠驻留在一个双量子系统与$d > 2$不能提供超越纠缠量子比特产生的增强。最后，我们将展示该协议应如何扩展时，信道${\cal N}$的概率参数允许变化。
2011-09-05 quant-ph
Blind Remote Implementation of Arbitrary Two-Qubit Unitary Operation via Pre-Shared Entanglement
University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）
该协议利用预共享纠缠和黑盒设备，通过欧拉与卡坦分解组合基本操作，实现无需经典描述的任意两量子比特酉操作的盲远程执行。
2026-10-06 quant-ph
Correcting Quantum Errors with Entanglement
我们展示了编码器和解码器之间共享的纠缠如何简化量子纠错理论。我们描述的纠缠辅助量子码不需要标准量子纠错码所需的对偶约束，从而使我们能够“量化”所有经典线性编码理论。特别是，达到香农容量的高效现代经典码可以被制成达到散列界（与量子容量密切相关）的纠缠辅助量子码。对于没有大量共享纠缠的系统，这些代码也可以用作催化代码，其中少量的初始纠缠使量子通信成为可能。
2006-10-11 quant-ph
Demonstrating genuine multipartite entanglement and nonseparability without shared reference frames
多体非定域性是一个非常重要的研究课题，它是许多量子信息协议的重要资源。然而，通过违反贝尔不等式在实践中证明它是困难的。特别是，标准的实验设置需要远距离方的参考系的对准，这在实践中可能是具有挑战性的或不可能的。在这项工作中，我们研究了违反某些贝尔不等式，即Mermin，Mermin-Klyshko和Svetlichny不等式，没有共享的参考系，当各方共享Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）状态。此外，我们分析了这些违规行为如何表现出真正的纠缠和非局域性的多体特征。对于3，4和5方，我们表明，它是可能违反这些不平等的概率很高，当各方选择他们的测量从三个泡利运营商，只定义相对于他们的本地帧。此外，违反的概率，违反的数量，增加时，每一方选择他们的测量从四个运营商描述的顶点的四面体。我们还考虑了需要多少个随机选择的测量方向才能以高概率违反贝尔不等式。我们看到，所获得的违反水平也足以证明真正的多体纠缠和不可分性。最后，我们分析表明，选择从两个测量设置每一方是足够的，以证明最大程度的真正的多体纠缠和不可分性的确定性时，各方的参考系是在一个方向上对齐，使他们不同的只是在围绕一个轴的旋转。
2015-04-02 quant-ph
Many copies may be required for entanglement distillation
如果通过仅涉及局部量子操作和经典通信的协议，双方可以将该状态的一定数量的副本转换为具有最大纠缠态状态的高保真度的单个共享量子比特对，则在两方之间共享的混合量子态被称为可交换的。在本文中，它被证明存在的状态是可分离的，但对于任何蒸馏程序可以产生一个共享的量子比特对之前，即使是少量的纠缠，需要任意大数量的副本。具体地说，对于每个正整数n，都存在一个可分离的状态，但是给定该状态的n个或更少的副本，输出单个共享量子位对的每个蒸馏过程将输出处于可分离状态的那些量子位。从本质上讲，之前所有被证明是可纠缠态的例子都是这样的，即一些蒸馏过程可以输出一对纠缠的量子位，只要给出所讨论的状态的一个副本。
2004-05-31 quant-ph
Entanglement enabled telescopic arrays in the presence of decoherence
我们认为量子增强的直接检测干涉测量，以增加望远镜的分辨率。提出了一种利用远程望远镜共享的非理想纠缠态测量干涉可见度函数的方案。我们展示了可见度测量中的误差，以及遥远物体的强度分布中的误差如何取决于共享量子资源的纠缠程度。我们确定，这些错误是足够小，在广泛的资源状态，使我们的技术在实际环境中可行。
2017-05-15 quant-ph
Entanglement distillation from Greenberger-Horne-Zeilinger shares
本文研究了将多个参与者的子集所共享的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的乘积任意转换为所有参与者所共享的GHZ态的问题。我们的结果是，如果SLOCC变换是允许的，那么最好的渐近速率是最小的二分对数秩的初始状态。这推广了Strassen关于矩阵乘法张量的渐近子秩的结果。
2016-03-30 cs.CC math-ph math.MP
Quantum entanglement shared in hydrogen bonds and its usage as a resource in molecular recognition
通过生物化学键发生的量子隧穿事件能够在键合系统之间产生量子关联，这反过来使得传统的热力学第二定律方法不足以研究这些系统。这意味着在生物功能中利用这些相关性可以为生物分子提供进化优势，其程度超出了通常基于标准形式的第二定律的分子生物学预测。为了探索这种可能性，我们首先比较了共价键和氢键的基态中共享的隧穿辅助量子纠缠。从量子信息的角度来看，只有后者才是有用的。此外，在氢键的热态中可以发现大量的量子纠缠。然后，我们专注于配体结合的一个说明性例子，其中受体蛋白或酶被限制为使用位于其结合位点上的相同的质子受体和供体来识别其配体。特别是，我们表明，这样的生物分子可以区分$3^n - 1$激动剂配体，如果它使用的纠缠共享在$n$分子间氢键作为资源的分子识别。最后，我们考虑了在当代遗传机制及其假设的前DNA世界的原始祖先中遇到的分子识别事件，并讨论了在该系统的进化历史中是否可能存在量子纠缠的应用。
2018-07-02 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Using Entanglement in Quantum Multi-Prover Interactive Proofs
量子多证明者交互证明系统的核心问题是证明者之间共享的纠缠是否会影响证明系统的验证能力。我们第一次研究了先前纠缠的积极方面，并表明纠缠是有用的，即使是诚实的证明。我们展示了如何使用共享纠缠来并行化任何多个证明者的量子交互证明系统到一个具有完美完备性的单轮系统，其中有一个额外的证明者。或者，我们也可以并行化为具有相同数量的证明器的三回合系统，其中验证器仅广播抛硬币的结果。这个“公共币”属性有点令人惊讶，因为在经典的情况下，公共币多证明者交互式证明等价于单个证明者。
2007-11-23 quant-ph
Entangled subspaces and generic local state discrimination with pre-shared entanglement
Walgate和Scott已经确定了可以通过LOCC测量明确区分的通用纯量子态的最大数量[Journal of Physics A：Mathematical and Theoretical，41：375305，08 2008]。在这项工作中，我们确定了这个数字在一个更一般的设置，其中本地各方有机会以资源状态的形式预共享纠缠。我们发现，对于一个任意的纯资源状态，这个数字是等于Krull维数（封闭）的一组纯状态可从资源状态的SLOCC。令人惊讶的是，通用资源状态会最大化这个数字。局域态鉴别与纠缠子空间密切相关，我们研究的是纠缠子空间。我们引入了$r$ -纠缠子空间，自然地将以前研究的空间推广到更高的多体纠缠。我们使用代数几何的方法来确定一个$r$纠缠子空间的最大维数，并提出了新的明确的结构这样的空间。我们得到了类似的结果对称和反对称$r$纠缠子空间，对应于纠缠子空间的玻色子和费米子系统，分别。
2022-07-05 math-ph math.MP quant-ph
Beating detection loophole in nonlinear entanglement witnesses
实验室中的探测器通常与它们理想的理论表亲不同。它们具有非理想的效率，这可能导致不平凡的影响。我们展示了当纠缠检测的工具是一个非线性纠缠见证时，如何在有限的检测器效率下预测一个共享量子态是否纠缠的正确答案。我们首先考虑非正部分转置共享量子态的检测漏洞。随后，我们发现非线性证人运营商的束缚纠缠态的正部分转置，并显示如何检测漏洞也可以在这种情况下关闭。
2021-06-08 quant-ph
Local-hidden-state models for T-states using finite shared randomness
利用有限共享随机性研究局域模型起源于对经典模拟复合量子系统纠缠代价的考虑。我们明确地构建两个家庭的本地隐藏状态（LHS）模型的T-状态，通过映射的问题到维尔纳状态。随着各向异性的增加，共享随机性随着纠缠度的不断减小，可以在Werner态的最经济模型中观察到。构造了可分态的可分边界，证明了由Werner态的可分边界可以生成T态的可分边界，且代价为2个经典比特。
2019-09-03 quant-ph
Bound entanglement helps to reduce communication complexity
我们提出了一个简单的通信复杂性问题，三方受益于共享绑定纠缠。这表明共享态的纠缠可重构性并不是超越经典通信复杂度的必要条件。
2013-03-07 quant-ph
Entanglement of identical particles and reference phase uncertainty
最近，基于纠缠应该是量子信息处理的一种资源的原则，我们引入了一种全同粒子的二体纠缠度量E_P。在这里，我们表明，粒子纠缠是有限的，缺乏一个参考相位由双方共享，并且纠缠被约束到参考相位不变的子空间。E_P的超可加性是由于组合系统的超可加性约束较弱。共享参考相位只能通过在各方之间转移粒子来建立，也就是说，使用额外的非局部资源。我们展示了这种非局域操作如何增加粒子纠缠。
2004-02-17 quant-ph
Entanglement-assisted quantum metrology
纠缠辅助量子通信利用发送者和接收者之间的预共享纠缠作为资源。我们将相同的框架应用于量子精密测量，在准备和测量阶段之间引入共享纠缠，即使用一些不与待采样系统相互作用的纠缠辅助系统。这在无噪声的情况下是无用的，但最近被证明在存在噪声的情况下是有用的。在这里，我们详细说明如何以及何时可以使用它。例如，令人惊讶的是，当随机分时两个通道时，它是有用的，其中Ancillas没有帮助（去极化）。我们表明，它是有用的所有级别的噪声的许多噪声模型，并提出了一个简单的实验来测试这些结果。
2016-03-26 quant-ph
Transmitting One Qubit Can Increase One Ebit Between Two Parties at Most
在不传输量子系统的情况下，两个分离的方之间共享的纠缠不能增加。我们提出了通过传输量子系统来获得Alice和Bob之间共享纠缠的方案，并提出了一种新的纠缠机制来获得有效的纠缠速率。证明了在任何局域操作和经典通信条件下，通过理想或有噪声的量子信道传输一个量子比特，在通信双方之间增加不超过一个ebit。此外，先前的非最大传输纠缠不能通过随后传输的量子比特来改善。虽然我们的证明是在纠缠形成的测度下给出的，但我们相信上述结论也是成立的，与纠缠的测度无关。
2000-06-10 quant-ph
Quantum Versus Classical Advantages in Secret Key Distillation (and Their Links to Quantum Entanglement)
我们考虑从经典或量子源产生的相关性中提取共享密钥。在经典的设置中，两个诚实的当事人（爱丽丝和鲍勃）使用公共讨论和本地随机性，以提取秘密密钥从一些分布$p_{XYZ}$，与一个不必要的窃听者（夏娃）共享。在量子设置中，相关性$p_{XYZ}$以正交量子态的\textit{incoherent}混合或这些态的\textit{coherent}叠加的形式传递给双方;在这两种情况下，Alice和Bob都使用公共讨论和局部量子操作来提取密钥。虽然量子力学的力量增加了爱丽丝和鲍勃产生共享随机性的能力，但它也为夏娃提供了更强大的窃听攻击武器。因此，当用量子源代替经典源时，谁在提取密钥方面获得最大的优势并不明显。在本文中，我们首先证明了经典的密钥速率是等价的量子密钥速率时，相关产生的非相干量子设置。对于相干源，我们接下来证明了速率是不可比较的，事实上，它们的差异在任何方向上都可以任意大。然而，我们确定了一个大类的非平凡分布$p_{XYZ}$，具有以下属性：（一）夏娃的优势总是更大的量子源比在其经典的对应，和（二）对于量子纠缠共享之间的爱丽丝和鲍勃在相干源，所谓的纠缠成本/压扁纠缠/相对熵的纠缠都可以计算。利用性质（ii），我们提出了一个罕见的例子，其中的各种熵纠缠的量子态的措施，可以明确地计算。
2015-10-26 quant-ph
Direct Quantum Communications in the Presence of Realistic Noisy Entanglement
为了实现量子互联网，量子通信需要量子节点之间的预共享纠缠。然而，最大纠缠量子态的产生和分布本身就受到量子退相干的影响。传统上，通过执行量子纠缠蒸馏和随后的量子隐形传态的连续步骤来减轻量子退相干。然而，这种常规方法强加了长的延迟。为了克服这一障碍，我们提出了一种新的量子通信方案依赖于现实的噪声预共享纠缠，它消除了标准方法中的顺序步骤造成的延迟。更准确地说，我们提出的方案可以被看作是一个直接的量子通信方案，能够提高量子比特错误率（QBER）的逻辑量子比特，尽管依赖于现实的噪声预共享纠缠。我们的性能分析表明，所提出的方案提供了竞争力的QBER，产量和有效吞吐量相比，现有的国家的最先进的量子通信方案，尽管需要更少的量子门。
2021-10-20 cs.IT math.IT quant-ph
Entanglement Teleportation Through Cat-like States
我们首先考虑当Alice和Bob共享一个GHZ类纠缠态的拷贝，且{ \it all}四方都在远处时，Claire和Alice共享的纠缠态到Bob 1和Bob 2的隐形传态.然后，我们将这种情况推广到Claire 1，Claire 2，.....之间共享纠缠态的隐形传态的情况，克莱尔（N-1）和爱丽丝到鲍勃1，鲍勃2，.....，当Alice和N个Bob共享类猫状态的单个副本并且其中再次{ \it all} 2N方处于远距离位置时，BobN。
2000-12-20 quant-ph
A simple proof of monogamy of entanglement
纠缠的一夫一妻制意味着一个纠缠态不能被多方共享。当事人越多，彼此之间的纠缠就越少。本文给出了这一性质的一个简单证明，并给出了参与方数目的一个上界。
2006-11-02 quant-ph
Entanglement assisted communication complexity measured by distinguishability
Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度技术学院布巴内斯瓦尔分校）；Gdańsk University of Technology（格但斯克理工大学）；University of Gdańsk（格但斯克大学）
本文通过可区分性约束下的通信任务，证明纠缠辅助通信（经典或量子）优于经典通信，并发现非最大纠缠态可超越最大纠缠态。
2026-06-03 quant-ph
Optimal dense coding with mixed state entanglement
我调查的希尔伯特空间$C^{d}\otimes C^{d}$的发送者和接收者之间共享的一般混合状态的密集编码。证明了以下结果。当发送器通过具有相等的{ \it先验}概率的相互正交的酉变换来准备信号状态时，密集编码的容量被最大化。证明了密集编码$χ^{*}$的最佳容量满足$E_{R}(ρ)\leq χ^{*}\leq E_{R}(ρ)+\log_{2}d$，其中$E_{R}(ρ)$为共享纠缠态的相对熵.
2001-05-08 quant-ph
Stability Analysis of a Quantum Network with Max-Weight Scheduling
我们研究了一个量子网络，该网络将纠缠量子态分发给连接到网络的多组用户。每个用户经由链路连接到网络的交换机。网络中的所有链路在每个时隙中以一定的概率产生二分Bell态纠缠态，每个端节点存储链路产生的纠缠的一个量子比特。为了为一组用户创建共享纠缠，对一组相关链路上的链路级纠缠的量子比特执行测量操作，并且这些操作本质上是概率性的，并且以一定的概率成功。请求到达系统，为不同的用户组寻求共享的纠缠。每个请求都是为了在固定的一组链路上使用链路级纠缠来为固定的一组用户创建共享纠缠。请求根据先到先服务原则处理，未服务的请求存储在缓冲区中。一旦请求被选择用于服务，则对相关链路上的链路级纠缠的量子位执行测量操作以创建共享纠缠。对于给定的请求到达率和链路级纠缠产生率，我们得到了请求队列稳定的必要条件。在每个时隙中，调度器必须为不同的用户集合调度纠缠交换操作，以稳定网络。接下来，我们提出了一个最大权重调度策略，并表明该策略稳定了所有可行的到达率的网络。我们还提供了数值结果来支持我们的分析。对单个量子开关的分析为不同的用户组创建了多体纠缠，这是我们工作的一个特例。
2021-06-01 cs.PF quant-ph
Role of the Drive in Mediating Correlations Between Two Qubits Through a Shared Dissipative Cavity
Department of Physics, Faculty of Science, University of Hormozgan（霍尔木兹甘大学理学院物理系）
该研究通过数值精确主方程，揭示共享耗散腔的驱动类型决定两量子比特关联形式，参数驱动可产生无纠缠的量子失协，特定时间调制参数驱动能产生可被温度破坏的纠缠，且参数驱动对单量子比特相干性保护最优。
2026-10-06 quant-ph
The role of entanglement in dynamical evolution
当能量资源分布在子系统中时，纠缠或产生纠缠的相互作用允许在复合系统的动力学演化中达到最大允许速度。预先存在的纠缠和纠缠建设相互作用的情况下分别处理。经典相关的作用也进行了讨论。
2003-05-19 quant-ph
Entanglement swapping via lossy channels using photon-number-encoded states
本文提出并实验验证了一种基于光子数编码态的纠缠交换协议，无需光子量子存储器即可使成功概率随信道透过率线性下降，并通过优化初始纠缠态补偿不平衡信道损失，为有损量子网络中的鲁棒纠缠分发提供了新途径。
2024-05-07 quant-ph
Quantum Convolutional Coding with Shared Entanglement: General Structure
我们提出了一个一般的理论纠缠辅助量子卷积编码。这些代码具有卷积或记忆结构，它们假设发送者和接收者在量子通信之前共享无噪声纠缠，并且它们不限于具有Calderbank-Shor-Steane结构。我们为量子卷积编码理论提供了两个重要的进展。我们首先展示如何“扩展”一组给定的量子卷积生成器。这个扩展步骤充当多项式辛Gram-Schmidt正交化过程的预处理器，该过程将扩展生成器的交换关系简化为与纠缠Bell态（ebits）和辅助量子比特的交换关系相同。上述两个步骤产生一组具有与原始生成器的纠错特性等效的生成器。然后，我们演示了如何执行在线编码和解码的信息量子比特流，ebits的一半，和辅助量子比特。我们的理论的结果是，量子码设计者可以设计具有理想纠错特性的量子卷积码，而不必担心这些生成器的交换关系。
2013-04-11 cs.IT math.IT quant-ph
