Enhancing Quantum Key Distribution with Entanglement Distillation and Classical Advantage Distillation
提出一种级联纠缠纯化与经典优势纯化的两阶段方案,通过枚举算法优化纠缠纯化协议,在高噪声区域实现有限密钥率并超越原有安全界,且无需额外量子资源。
2025-02-05 quant-ph
Quantum repeaters and quantum key distribution: the impact of entanglement distillation on the secret key rate
本文研究了量子密钥分发中的量子中继器。针对不同的蒸馏协议和蒸馏策略,我们优化了每内存每秒的密钥速率。为此,我们还推导出了量子中继器产生的纠缠对的平均数量的解析表达式,包括纠缠交换和纠缠蒸馏的经典通信时间。我们调查的影响,这个经典的通信时间上的秘密密钥速率。最后研究了检测器效率对密钥速率的影响。
2013-03-14 quant-ph
Threshold (Q, P) Quantum Distillation
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Simula UiB
该研究提出了一种阈值量子蒸馏方法,通过减少参与方数量来蒸馏完美量子相关性,并揭示了蒸馏与状态分离性之间的联系。
2024-08-13 quant-ph
Tomographic Quantum Cryptography: Equivalence of Quantum and Classical Key Distillation
通过噪声量子信道通信生成的密钥的安全性依赖于从较长的不安全密钥序列中提取较短的安全密钥序列的能力。对于一类重要的协议,利用层析成像完整的测量纠缠对的任何尺寸,我们表明,经典的优势蒸馏的噪声阈值是相同的阈值量子纠缠蒸馏。因此,这两种蒸馏程序是等效的:两者都没有提供比另一个更安全的优势。
2003-03-31 quant-ph
Quantum and classical advantage distillation are not equivalent
我们报告说,对于通过噪声量子信道建立的相关性的安全密钥的生成,量子和经典的优势蒸馏程序是不等价的,当相干窃听攻击适当考虑。量子过程可以容忍显着更多的噪声在信道中比经典的过程。
2003-10-26 quant-ph
Entanglement Distillation; A Discourse on Bound Entanglement in Quantum Information Theory
博士论文(约克大学)。本文以统一的方式涵盖了quant-ph/0403073、quant-ph/0502040、quant-ph/0504160、quant-ph/0510035、quant-ph/0512012和quant-ph/0603283中提供的材料。它包括两个关于纠缠和蒸馏的大型回顾章节。
2006-12-10 quant-ph
An Adaptive Entanglement Distillation Scheme Using Quantum Low Density Parity Check Codes
量子低密度奇偶校验(QLDPC)码是量子信息处理的有效基元,因为它们可以被有效地编码和解码。此外,少数QLDPC码的纠错能力超过了量子Gilbert-Varshamov界。在这里,我们报告了一个数值性能分析的自适应纠缠蒸馏计划使用QLDPC码。特别是,我们发现,我们的自适应蒸馏计划,以打击去极化误差的预期收益率超过梁和肖尔时,误差概率小于约0.07或大于约0.28。这一发现说明了使用QLDPC码在纠缠蒸馏中的有效性。
2008-07-14 quant-ph
Universality in Quantum Computation
我们表明,在量子计算中,几乎每一个在两个或更多位上操作的门都是通用门。我们讨论了各种物理考虑轴承的计算组件,如逻辑门的普遍性的正确定义。
1995-05-24 quant-ph
Local distinguishability of quantum states and the distillation of entanglement
本文试图探讨正交量子态的局域可纠缠性与纠缠蒸馏的关系。对纠缠的升华和正交量子态的信息可交换性分别给出了新的解释。通过将讨论限定在一个特殊的协议上,给出了正交纯态局域纠缠可纠缠的一个充分必要条件,并得到了可纠缠的最大产额。结果表明,信息熵、量子态的局域可压缩性和纠缠度的升华是密切相关的。
2003-03-13 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
Universality of quantum critical dynamics in a planar OPO
分析了相干驱动平面光参量振荡器中的临界量子涨落。我们表明,结合量子涨落的横模的存在下改变的行为的“量子图像”的临界点。这种零温度非平衡量子系统与有限温度磁Lifshitz跃迁具有相同的普适性。
2005-06-07 quant-ph
PPT-inducing, distillation-prohibiting, and entanglement-binding quantum channels
在线性映射的Choi-Jamiovskowski表示下,讨论了开放量子系统中的纠缠退化.除了纠缠解离和纠缠湮灭的物理过程,我们考虑量子动力学将任意输入状态转换为部分转置(PPT诱导通道)下保持正值的状态。这样的演变形成了一个凸子集的蒸馏禁止通道。阐明了上述通道与纠缠束缚通道之间的关系。给出了一个禁止蒸馏映射$Φ\otimesΦ$的例子,其中$Φ$不是纠缠束缚.
2014-09-14 quant-ph
Measurement-Based Quantum Turing Machines and their Universality
量子测量是量子计算的普遍方法。这种普适性允许替代方案的传统的三步组织的量子计算:初始状态的准备,幺正变换,测量。为了将这些其他形式的计算形式化,同时指出经典控制在基于测量的计算中的作用和必要性,以及为了建立量子普适性所需的最小资源的新上界,引入了基于测量的量子图灵机的形式化模型.
2004-04-27 quant-ph
Quantum tomographic cryptography with Bell diagonal states: non-equivalence of classical and quantum distillation protocols
提出了一种广义的层析量子密钥分发协议,在该协议中,参与者共享一个两个量子比特的Bell对角混合态.我们发现,如果窃听者同时对许多量子辅助态进行相干测量,经典的安全密钥提取方法不如量子纠缠提取协议有效。我们还表明,某些贝尔对角状态是抵抗任何企图的非相干窃听。
2004-09-01 quant-ph
Distinguishing locally of quantum states and the distillation of entanglement
本文试图探讨局域区分与纠缠度提取的关系。定义了一组纯态的区别信息(DI)和最大区别信息(MDI)。给出了纠缠升华的信息论解释。得到了最大可分辨信息与纠缠度之间的关系。作为这个关系的一个应用,我们给出了Bell对角态的可压缩纠缠。
2002-02-27 quant-ph
Universality of Computation in Real Quantum Theory
最近,de La Torre等人[1]基于局部可分辨性和包含纠缠门的二分变换的单参数群的存在,从其局部结构重建了量子理论。这一结果依赖于纠缠门在量子计算中的普适性。在这里,我们证明了实量子理论(RQT)的C-NOT与局部门的普适性,表明这种普适性对结果是不够的,而局部可分辨性和量子比特结构起着至关重要的作用。对于可逆计算,RQT通常需要额外的rebit。作为一个副产品,我们还提供了一个简短的证明的普遍性C-NOT的CQT。
2012-12-11 quant-ph
Quantum Distillation Of Position Entanglement With The Polarization Degrees Of Freedom
使用两个参量下变频器的纠缠光子对源能够在两个不同的自由度上产生可互换的纠缠。这两个自由度之间的连接允许通过作用于另一个自由度来控制一个自由度的纠缠特性。我们用偏振分析仪在实验上证明了位置纠缠的量子蒸馏。
2001-11-12 quant-ph
Approximate distillation of quantum coherence
相干提取是相干资源理论中的一项基本信息论任务。在本文中,我们开发的框架下严格非相干操作的近似相干蒸馏。该协议考虑了我们不能确定地将初始状态$ρ$转换为目标状态$ψ$的情况;相反,我们的目标是确定地将初始状态$ρ$转换为在保真度方面最接近目标状态$ψ$的中间状态$ϕ$。我们还提出了近似相干蒸馏的显式转换策略。
2022-06-09 quant-ph
Classical Autoencoder Distillation of Quantum Adversarial Manipulations
本文提出利用经典自编码器蒸馏量子操纵图像数据集,以提升量子分类器在对抗攻击下的鲁棒性。
2025-04-12 quant-ph
Coherent Eavesdropping Attacks in Quantum Cryptography: Nonequivalence of Quantum and Classical Key Distillation
通过噪声量子信道通信生成的密钥的安全性依赖于从较长的不安全密钥序列中提取较短的安全密钥序列的能力。我们表明,-协议,使用量子信道的任何尺寸和状态层析成像完全表征它们-经典优势蒸馏的噪声阈值大大低于阈值量子纠缠蒸馏,因为窃听者可以执行强大的相干攻击。因此,先前声称两个噪声阈值是相同的,这是基于分析非相干攻击,是无效的。
2003-12-20 quant-ph
Experimental virtual distillation of entanglement and coherence
本研究在光子量子系统上实验实现虚拟资源蒸馏协议,突破传统蒸馏限制,完成四维相干及单拷贝EPR对纠缠的虚拟蒸馏,提升了量子隐形传态保真度,为含噪硬件操控量子资源提供了可行路径。
2024-06-25 quant-ph
Nonlocality Distillation and Quantum Voids
通过非定域蒸馏,一个给定的非定域相关的副本的数量可以变成一个新的相关显示更高程度的非定域性。除了在非定域性是一种资源的情况下,蒸馏协议的明确相关性外,蒸馏协议在理解量子理论的信息理论原理方面也发挥着重要作用。在这里,我们推导出一个必要条件,非局部蒸馏从两个副本,并应用它,在其他结果中,以显示$1$ D和$2$ D量子空洞-面的非局部单形集没有量子实现-可以蒸馏到PR盒。从而推广了文献中已有的结果。例如,展示了一大类后量子相关性,这些相关性使通信复杂性变得微不足道,违反了信息因果性原理。
2019-03-22 quant-ph
Virtual quantum resource distillation: General framework and applications
本文提出虚拟资源蒸馏的一般框架,适用于量子态及动态量子对象,通过半定规划表征性能,并应用于纠缠、相干性、魔法及量子通信等资源理论。
2024-02-05 quant-ph
Experimental Distillation of Quantum Nonlocality
我们报告的第一个实验证明蒸馏的量子非局域性,确认最近的理论协议[ \textit{Phys. Rev. Lett. 102, 120401 (2009)} ]。量子非定域性用一个二元输入输出的关联盒来描述,非定域盒通过对偏振纠缠光子对的适当测量来实现。我们证明,非局域性放大连接两个非局域盒成一个复合通过本地操作和四光子符合测量。
2013-05-18 quant-ph
Quantum macroscopicity versus distillation of macroscopic superpositions
我们提出了一种通过局域操作和经典通信对Greenberger-Horne-Zeilinger态进行蒸馏来量化一类宏观纠缠的方法。我们分析了如何将其与现有的基于量子费舍尔信息的量子宏观性测度联系起来。发现团簇态和Kitaev表面码态都不是宏观量子态,但可以被提炼成宏观叠加态。我们更详细地研究这些蒸馏协议,并询问它们是否对扰动具有鲁棒性。一个关键的结果是,一维的集群状态不被鲁棒地提取,但更高维的集群状态。
2015-09-15 quant-ph
Experimental distillation of squeezing from non-Gaussian quantum states
我们从理论和实验上证明了利用线性光学和条件零差探测从连续变量非高斯态中进行压缩的单拷贝蒸馏是可能的。研究了一种与随机线性位移对应的非高斯噪声源。条件下的抽头测量的信号,我们观察到概率恢复压缩。
2006-02-09 quant-ph
Efficient entanglement distillation without quantum memory
远距离方之间的纠缠分布是大多数量子通信协议的重要组成部分。不幸的是,退相干效应,如光纤中的相位噪声是众所周知的破坏纠缠。迭代(多步)纠缠蒸馏协议长期以来一直被提出来克服退相干,但它们的概率性质使它们效率低下,因为成功概率随步骤数呈指数衰减。量子存储器已经被设想为使纠缠蒸馏实用,但迄今为止还没有实现合适的量子存储器。在这里,我们提出了一个有效的迭代纠缠蒸馏协议没有量子存储器的理论,并提供了一个原理验证的实验演示。该方案适用于相位扩散双模压缩态,并证明了提取纠缠多达三个迭代步骤。这些数据与使用量子存储器的有效方案所产生的数据无法区分。由于我们的协议包括最终的测量,它是特别有前途的增强连续变量量子密钥分发。
2016-12-26 quant-ph
Universality and The Criterion 'd' in Quantum Key Generation
采用量子密钥分发中的公共安全准则d,解决了量子密钥分发中的普适可组合性问题,并提供了较好的通用量化安全保证。在本文中,它表明,这些是一个无效的解释D的结果。详细分析了d的一般安全意义。讨论了协议的普适性和攻击者侧信息等相关问题。
2009-07-27 quant-ph
Entanglement distillation by dissipation and continuous quantum repeaters
尽管纠缠很容易受到与环境相互作用的影响,但它可以通过纯粹的耗散过程产生。然而,在噪声源的存在下,可达到的纠缠程度受到极大的限制。我们发现,蒸馏也可以实现耗散,这样一个高度纠缠的稳定状态。这里提出的方案显示出违反直觉的现象,例如,如果将噪声添加到系统中,则性能得到改善。我们还展示了如何耗散蒸馏可以采用连续的量子中继器架构,其中的资源规模与距离的多项式。
2011-05-03 quant-ph
Quantum Conference Key Agreement with Classical Advantage Distillation
本研究证明了结合经典优势提取的量子会议密钥协商协议在有限密钥场景下对通用相干攻击的安全性,推导了安全密钥率界定方法,且该方案在部分场景中可提升协议噪声容忍度。
2025-04-15 quant-ph
Quantum Relational Knowledge Distillation
本文提出量子关系知识蒸馏(QRKD),通过将经典特征映射为量子态并利用量子核捕获样本间关系来指导蒸馏,在多个视觉和语言基准上一致超越经典RKD,同时保持模型部署完全经典化。
2025-08-18 quant-ph
Quantum Repeater Protocol using Quantum Error Correction for Distillation
Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona(亚利桑那大学怀特光学科学学院);Department of Electrical and Computer Engineering, University of Arizona(亚利桑那大学电气与计算机工程系);Department of Electrical and Computer Engineering, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校电气与计算机工程系)
本文提出利用量子纠错码实现确定性纠缠提纯,通过全局链路状态知识优化中继器的提纯和贝尔态测量调度,以提高端到端纠缠质量。
2026-03-25 quant-ph
Iterative Entanglement Distillation: Approaching full Elimination of Decoherence
量子纠缠的分布和处理构成了量子通信和量子计算的基础。这两者的实现是困难的,因为量子信息固有地具有对退相干的高敏感性,即对不可控的信息损失到环境的敏感性。对于纠缠分发,提出的解决方案是能够完全消除退相干,即迭代纠缠蒸馏。这种方法建立在大量的蒸馏步骤,每个步骤从大量的强退相干态中提取出大量的弱退相干纠缠态。在这里,第一次,我们实验证明纠缠的迭代蒸馏。已经蒸馏的纠缠态在第二个蒸馏步骤中得到了进一步的改进,并可用于后续步骤。我们的实验显示了实现纠缠蒸馏方案所需的积木,可以完全消除退相干。
2010-07-09 quant-ph
Distillation protocols for Fourier states in quantum computing
傅立叶状态是多量子位寄存器,其促进容错量子计算中的相位旋转。我们提出了蒸馏协议,用于构建基本的,$n$ -量子比特傅立叶状态与错误$O(2^{-n})$在成本的$O(n \log n)$ Toffoli门和Clifford门,或任何任意傅立叶状态使用$O(n^2)$门。我们用数字信号处理的方法对这些协议进行了分析。这些结果表明,相位反冲,它使用傅立叶状态,可能是目前最低的开销产生任意相位旋转的方法。
2013-03-13 quant-ph
Entanglement Distillation between Solid-State Quantum Network Nodes
未来量子网络的潜在影响取决于网络节点之间共享的高质量量子纠缠。不确定的现实世界的不完美性需要通过本地量子操作来改善远程纠缠。在这里,我们实现纠缠蒸馏的量子网络的原始远程电子核两量子比特节点。我们证明了通过单光子介导的电子纠缠和核自旋中的强大存储,预示着远程纠缠态的两个副本的产生。在应用局部双量子比特门之后,单次测量预示着纠缠态的蒸馏,其保真度增加,可供进一步使用。此外,与以前的双光子介导方案相比,这种蒸馏协议显着加快了纠缠的产生。这里展示的生成,存储和处理纠缠态的关键组合打开了在扩展量子网络上探索和利用多粒子纠缠的大门。
2017-03-09 quant-ph
Probabilistic Channel Distillation via Indefinite Causal Order
研究高阶量子开关在量子信道蒸馏中的优势,证明其能以非零概率蒸馏任意量子比特泡利信道,并刻画渐近速率及多量子比特推广的不可行性。
2025-01-23 quant-ph
How to surpass no-go limits in Gaussian quantum error correction and entangled Gaussian state distillation?
本文提出仅依赖局域高斯资源的高斯量子纠错协议,利用纠缠高斯态门隐形传态实现部分转置,从两个含噪高斯信道构造双模噪声极化信道,并扩展为非局域高斯态蒸馏协议,从而超越高斯量子信息处理中的不可行极限。
2024-05-07 quant-ph
Quantum Entanglement: Separability, Measure, Fidelity of Teleportation and Distillation
量子纠缠在量子信息处理中起着至关重要的作用。量子纠缠态已成为量子信息科学中迅速发展的重要组成部分。虽然纠缠的非经典性质已经被认识了很多年,但最近人们已经做出了相当大的努力来理解和表征它的性质。本文介绍了量子纠缠理论的一些最新研究成果。特别是基于Bloch表示、协方差矩阵、规范形和纠缠见证的可分性准则;纠缠度和纠缠度的下界、次可加性;与量子隐形传态最佳保真度相关的完全纠缠分数以及纠缠蒸馏将被详细讨论。
2010-12-21 quant-ph
Steering Distillation by "Pulsed" and "Continuous" Measurements
提出了一种新的系统策略,用于引导量子系统的蒸馏过程,该策略利用与前者相互作用的另一个量子系统上的所谓的“脉冲”和“连续”测量。蒸馏过程的特点是两个系统之间的特定相互作用和“脉冲”测量被证明是可控的,通过“连续”测量,即,量子芝诺动力学,提供了一个有效的配方前缀的目标。
2004-05-14 quant-ph
Fast quantum interconnects via constant-rate entanglement distillation
针对大规模容错分布式量子计算中量子互连的保真度与速率瓶颈,提出基于量子错误检测码和容错技术的恒定速率纠缠提纯方法,经数值优化后性能较现有方案提升一个数量级,直接加速分布式量子算法执行。
2024-08-28 quant-ph
Fidelity susceptibility, scaling, and universality in quantum critical phenomena
研究了一维非对称哈伯德模型中的保真度磁化率,证明了保真度磁化率可以用来判别该模型中量子相变的普适类.对于半满和远离半满的情况,临界指数分别为0和2。
2007-07-04 quant-ph
Signed quantum weight enumerators characterize qubit magic state distillation
容错量子计算的许多建议需要注入“魔态”来实现一组通用的操作。一些量子比特状态高于阈值保真度,允许它们通过“魔态蒸馏”转换为魔态,这是一种基于量子纠错的稳定器代码的过程。我们定义量子权重枚举,考虑到稳定器运营商的标志。这些计数器完全描述了提取T型幻态时的幻态蒸馏行为。虽然直接通过指数计算许多算子权重来计算它们是简单的,但一般来说计算它们也是一个NP难题。这表明,找到一个家庭的蒸馏计划与所需的阈值属性是至少一样难找到一个家庭的经典代码的重量分布。此外,我们还开发了搜索算法,可以快速分析所有有用的5量子位代码和一些7量子位代码,没有发现超过最佳阈值的代码。
2017-02-22 quant-ph
Continuous-variable entanglement distillation over a pure loss channel with multiple quantum scissors
纠缠蒸馏是在远程位置之间分配高质量纠缠的关键原语。基于量子剪刀的概率无噪声线性放大是从有噪声的连续变量纠缠态中提取纠缠的一种方法。作为一种非高斯操作,量子剪刀的分析具有挑战性。在双模压缩真空输入的纯损耗信道中,我们推导了多量子剪刀所预示的非高斯态。我们选择反向相干信息(RCI)作为我们的品质因数,它是量子态在单向局域操作和经典通信(LOCC)条件下纠缠度的一个下界。我们评估了一个高斯下界的RCI的预示状态。我们证明了它可以超过纯损耗信道的无限双向LOCC辅助的直接传输纠缠蒸馏能力。最佳预示高斯RCI与两个量子剪刀被发现是显着超过与一个单一的量子剪刀,虽然在成本的成功概率降低。我们的结果加强了利用量子剪刀实现CV量子态量子中继方案的可能性。
2019-06-20 quant-ph
Benchmarking one-shot distillation in general quantum resource theories
我们研究了一般量子资源的一次性蒸馏,提供了一个统一的定量描述,在这项任务中可实现的最大保真度,并揭示了广泛的资源类别共享的相似性。我们建立了适用于所有凸资源理论的资源蒸馏的基本定量和定性限制。我们表明,每一个凸量子资源理论承认一个有意义的概念,一个纯粹的最大资源丰富的状态,最大限度地提高了几个单调的操作相关性,并发现使用蒸馏。我们赋予广义的鲁棒性措施的操作意义作为一个精确的量化的性能在许多类的资源,包括双和多部纠缠,多级相干,以及整个家庭的仿射资源理论,其中包括重要的例子,如不对称性,一致性和热力学中提取这样的最大状态。
2020-12-21 quant-ph
Non-asymptotic assisted distillation of quantum coherence
我们的特点是操作任务的环境辅助蒸馏量子相干性下不同的自由操作集时,只有一个有限的供应的副本,一个给定的状态。我们首先精确地评价了单次辅助的可压缩相干性,并在其上引入了一个光滑熵的半定规划界。我们证明了在2维和3维的所有系统的约束是紧的,这使我们能够获得可计算的表达式的一次蒸馏率,建立一个分析表达式的最佳可实现的保真度的辅助蒸馏的任何有限数量的副本,并完全解决问题的渐近零误差辅助蒸馏的量子比特和qutrit系统。我们的表征表明,在相干性的资源理论中的所有相关的自由操作集具有完全相同的权力,在一次辅助相干蒸馏的任务,并进一步解决了一个猜想,在3维的辅助相干性的可加性。
2018-10-16 quant-ph
Distillation of logic-qubit entanglement assisted with cross-Kerr nonlinearity
逻辑量子比特纠缠在量子通信和量子计算中都引起了广泛的关注。在这里,我们提出了一个有效的协议,提取的逻辑量子比特纠缠的交叉克尔非线性的帮助下。该协议不仅可以净化逻辑位翻转错误和逻辑相位翻转错误,而且可以完全纠正物理位翻转错误。我们利用交叉克尔非线性构造量子非破坏探测器。我们提出的逻辑量子比特纠缠的蒸馏方案对量子信息,特别是长距离量子通信的实际应用有一定的参考价值。
2016-05-16 quant-ph
High-threshold magic state distillation with quantum quadratic residue codes
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文探讨了量子二次剩余码在魔态提纯中的应用,展示了现有提纯魔态的编码与量子二次剩余码等价,并提出新的高阈值提纯编码。
2026-10-01 quant-ph
Weak distillation of quantum resources
The University of Tokyo(东京大学)
本文提出一种框架,将基于准概率的协议从期望值估计提升到弱模拟器,通过有限量子资源采样实现目标分布,减少样本数量,应用于错误缓解、纠缠蒸馏和魔法态蒸馏等场景。
2026-03-26 quant-ph
Magic State Distillation and Gate Compilation in Quantum Algorithms for Quantum Chemistry
量子化学的量子算法将分子中电子的动力学映射到耦合自旋系统的动力学。为了达到感兴趣的分子的化学精度,必须应用大量的量子门,这意味着需要量子纠错和容错量子计算。通过门编译,可以从一个小的、通用的容错操作集合构造任意的容错操作。量子化学算法是通过使用Trotter公式分解耦合自旋系统的动力学,使用Clifford操作和单量子比特旋转合成分解的动力学,最后通过一系列容错单量子比特门近似单量子比特旋转来编译的。某些容错门依赖于特定的单量子位状态的准备,称为魔态。因此,门编译和魔态蒸馏对于在量子计算机上解决量子化学问题至关重要。我们回顾了最近的进展,提高了效率的门编译和魔术状态蒸馏的数量级。
2015-01-29 quant-ph
Probabilistic distillation of quantum coherence
提取量子相干性的能力对于优化量子技术的性能至关重要;然而,这样的任务并不总是能够确定地完成。在这里,我们开发了一个一般框架的概率蒸馏的量子相干性在一个一次性的设置,建立基本的限制不同类别的自由操作。首先,我们提供了一个几何解释的最大成功概率,最大不相干操作(MIO)和去相位协变不相干操作(DIO)下的问题可以简化成有效的可计算的半定程序。利用这些结果,我们发现,DIO和它的子集的严格非相干操作(SIO)有相同的权力,从纯输入状态的相干性的概率蒸馏,而MIO严格更强。然后,我们证明了一个基本的不去的结果:从任何满秩状态提取相干性是不可能的,即使是概率。我们进一步发现,在某些条件下,最大成功概率可以突然消失超过一定阈值的蒸馏保真度。最后,我们考虑概率相干蒸馏辅助催化剂,并证明,与具体的例子,其优越性的无辅助和确定性的情况下。
2018-07-31 quant-ph
Virtual quantum resource distillation
本文提出虚拟量子资源蒸馏方法,通过仅近似目标纯态的测量统计并允许经典后处理,显著优于传统蒸馏,能从无法常规蒸馏的噪声态中纯化资源,且成本与资源量成反比,可通过凸和半定规划高效估计。
2024-04-26 quant-ph
Entropy Bounds via Hypothesis Testing and Its Applications to Two-Way Key Distillation in Quantum Cryptography
King’s College London(伦敦国王学院);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
本文通过量子渐进假设检验与熵界建立联系,提升密钥率并改进QKD安全性分析。
2026-10-30 quant-ph
Quantum image distillation
利用光的量子态成像有望在分辨率、信噪比和灵敏度方面优于经典方法。然而,量子探测器是经典噪声的特别敏感的源,其可以减少或消除最终结果中的任何量子优势。在没有操作的单光子计数制度,我们实验证明蒸馏的量子图像从测量数据组成的量子和经典光的叠加。我们测量量子照明下形成的物体的图像(相关光子),该图像与由具有相同光谱和偏振的经典光(不相关光子)产生的另一图像混合,并且我们通过强度相关测量展示了两个叠加图像的近乎完美的分离。这项工作提供了一种新的方法来混合和区分量子和经典光携带的信息,这可能对量子成像,通信和安全有用。
2019-07-15 quant-ph
Secure entanglement distillation for double-server blind quantum computation
盲量子计算是一种新的安全的量子计算协议,其中没有足够量子技术的客户端可以将她的量子计算委托给具有完全成熟的量子计算机的服务器,以这种方式,服务器无法了解客户端的输入,输出和程序。如果客户端仅与单个服务器交互,则客户端必须具有某些最小量子功率,例如发射随机旋转的单量子比特状态的能力或测量状态的能力。如果客户端与两个共享Bell对但不能相互通信的服务器交互,则客户端可以是完全经典的。对于这样的双服务器方案,两个服务器必须共享干净的Bell对,因此在现实的噪声环境中,纠缠蒸馏是必要的。在本文中,我们证明了在不降低盲量子计算安全性的情况下,在双服务器方案中进行纠缠蒸馏是可能的。
2013-07-13 quant-ph