Entanglement constrained by superselection rules
如果对允许的局部操作有限制,则可以减少二分纠缠。我们引入广义超选择规则(SSR)的概念来描述这种限制,并对受其约束的纠缠进行量化.我们证明了系综量子信息处理(其中系综中的元素不能单独寻址)受制于与对称群(元素排列群)相关的SSR.我们证明,即使是一个合奏包括许多对量子比特,每对描述的一个纯贝尔状态,每个元素的纠缠限制这个SSR去为零的大量元素。
2003-08-26 quant-ph
Entanglement-assisted capacity of constrained quantum channel
本文通过证明加性约束下的量子信道(如玻色子高斯信道)的纠缠辅助容量公式,填补了前人工作的空白。主要工具是经典量子约束信道的编码定理和纠缠辅助容量的输入密度算子的有限维近似。新版本包含改进制定的充分条件下,在容量公式的上确界。
2003-01-04 quant-ph
Entanglement-Constrained Quantum Metrology: Rapid Low-Entanglement Gains, Tapered High-Level Growth
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-昌德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员单位)
该研究探讨了在纠缠受限条件下,通过优化量子 Fisher 信息实现参数估计的精度提升,发现低纠缠区域的快速增益和高阶纠缠下的渐进改善。
2025-07-04 quant-ph
Information, complexity, and quantum entanglement on doubly excited states of helium atom
原子、分子和固体中的电子密度ρ(r)通常是一种可以通过实验观察到的分布,包含了从总波函数投射出来的空间信息。这些密度分布可以被认为是概率分布,受到信息论分析方法的审查,即熵度量,复杂性的量化器或纠缠度量。虽然用近似量子数的标记对类氦原子的共振双激发态进行分类一直存在争议,但在Herrick、Sinanoglu和Lin的工作之后,一个众所周知的建议是,对增加的n 2的里德伯级数和给定的电离He+(N = n1),根据K、T和A数进行标记。在这项工作中,我们打算证明这种分类的拓扑分析的一个粒子ρ(r)和两个粒子\r{ho}(r1,r2)密度分布的局部部分的共振(计算与Feshbach投影形式主义和组态相互作用波函数的B样条基),使用全局量词(香农)以及本地的(费舍尔信息)。我们还研究了纠缠的措施,使用冯诺依曼和线性熵计算从约化的单粒子密度矩阵在我们的相关组态相互作用的方法。在这项研究中,我们发现,全球措施,如香农熵很难区分共振在整个里德伯系列。相反,像Fisher信息、冯·诺依曼和线性熵这样的测量能够定性地区分共振,根据它们的(K,T)A标签将它们分组。
2017-10-28 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Gravity-induced entanglement under constrained dynamics
Theoretical Sciences Visiting Program, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学理论科学访问项目);Department of Mathematics and Statistics, University of Exeter(埃克塞特大学数学与统计系);School of Engineering, Westlake University(西湖大学工学院)
研究通过分析受限动力系统展示引力相积累,表明其可生成纠缠,且实验修正影响小,扩展了Bose-Marletto-Vedral协议的实现要求。
2026-08-18 quant-ph
Ferreting out the Fluffy Bunnies: Entanglement constrained by Generalized superselection rules
纠缠是量子信息的核心资源。特别是,两个遥远的当事人之间共享的纠缠使他们能够完成某些任务,否则是不可能的。在这种情况下,我们研究的效果上可用的纠缠的物理限制的本地操作,可以由双方进行。我们通过广义超选择规则(SSR)来执行这些物理限制,我们将其定义为与给定的物理变换组相关联。具体地说,广义SSR是局部运算必须关于该群协变。然后,我们在操作上定义了由SSR约束的纠缠,并表明它可能远低于基于天真(或“蓬松的兔子”)计算的预期。我们考虑两个例子。第一个是粒子数SSR。利用这一点,我们表明,对于一个双模BEC(与爱丽丝拥有模式$A$和鲍勃模式$B$),由爱丽丝和鲍勃共享的有用纠缠是相同的零。第二,SSR与对称群,适用于系综QI处理,如在液体NMR。我们证明了,即使是一个合奏包括许多对量子比特,与每一对由一个纯粹的贝尔态,纠缠每对限制这个SSR去为零的一个大合奏。
2003-09-04 quant-ph
Constrained bounds on measures of entanglement
从两个积极的,但不完全是积极的映射密度算子构造的纠缠措施被用来作为约束条件放置的纠缠的形成,纠缠,和并发的4 × N混合状态的界限。这些映射是部分转置映射和Breuer [H.-]提出的$Φ$ -映射。P. Breuer,Phys. Rev. Lett. 97,080501(2006)]。从这两个映射构造的基于范数的纠缠度量,分别称为负性和$Φ$ -负性,导致形成纠缠、纠缠和并发的两组界限。我们比较这些界限,并确定4 × N密度算子的一个约束的界限比其他的界限更好。在这个过程中,我们提出了一个新的推导已经知道的界的同时,基于否定性。我们同时使用这两个约束计算三个纠缠度的新界限。我们演示了如何构建这样的双重约束的界限。我们讨论了我们的结果扩展到更高的维度和两个以上的约束的二分态。
2007-05-31 quant-ph
$\ell_1$-norm in three-qubit quantum entanglement constrained by Yang-Baxter equation
通常,$\ell_2$ -范数在量子物理学中起着至关重要的作用,充当态的概率。本文从辫子矩阵和量子纠缠的角度,讨论了$\ell_1$ -范数在Yang-Baxter量子系统中的重要作用.具体地,我们选择了二体和三体S-矩阵,由Yang-Baxter方程约束。结果表明,对于二体情形,$\ell_1$ -范数的极值导致两种类型的辫子矩阵和2-量子比特Bell态。在这里,我们证明了对于三体情形,由于YBE的约束,$\ell_1$范数的极值导致了3-qubit $|GHZ\rangle$(局部最大)和$|W\rangle$(局部最小)态,它们覆盖了SLOCC下纯态的所有3-qubit真实纠缠。这是对$\ell_1$ -范数在量子力学中作用的一个更有说服力的证明。
2019-02-03 quant-ph
Bipartite entanglement induced by classically-constrained quantum dissipative dynamics
一些复杂的多体系统的性质可以通过在每个单个组件的耗散动力学中引入一组取决于相邻系统的状态的动力学约束来建模。在这里,我们刻画了两个量子系统的这种动力学,其独立的耗散演化由林德布拉德方程定义。通过一组投影仪,限制每个耗散Lindblad通道的其他系统的状态的行动的限制。找到了保证动力学约束经典解释的条件,研究了两个光学量子比特系统纠缠的产生和演化。经典约束耗散导致一个定态,其纠缠度取决于初始状态。然而,独立于初始条件,当两个系统都受到不受约束的局部哈密顿场的作用时,会产生最大纠缠态。详细分析了其物理机制。
2013-08-31 quant-ph
Entanglement in the energy-constrained prepare-and-measure scenario: applications to randomness certification and channel discrimination
ICFO-Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Quside Technologies S.L.(Quside科技有限公司);ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚研究高级机构)
本文研究了能量受限的半设备无关场景,证明允许纠缠可扩大可实现的相关性集合,并指出其在随机性认证和通道鉴别任务中的影响。
2026-01-15 quant-ph
Heterogeneous Multipartite Entanglement Purification for Size-Constrained Quantum Devices
量子信息处理所需的纠缠资源有多种形式,从贝尔态到多体GHZ态或团簇态。在这些资源不完美的生成之后对其进行纯化是将它们用于量子架构中不可或缺的一步。虽然这一挑战,无论是在贝尔对和更一般的多体纠缠态的情况下,主要是克服了存在的完美的本地量子硬件与不受约束的量子位寄存器的大小,设计最佳的净化策略有限大小的现实嘈杂的硬件仍然难以捉摸。在这里,我们离开了过去20年中探索的多体状态的典型纯化范式。我们目前的情况下,硬件的限制被考虑在内,并令人惊讶地发现,较小的“牺牲”状态,如贝尔对,可以更有用的纯化多体状态比这些相同的状态的额外副本。这大大简化了需求,并为利用近期联网的量子硬件提供了一条全新的途径。
2021-09-07 quant-ph
From Entanglement Purification Scheduling to Fidelity-constrained Multi-Flow Routing
本文研究量子网络中的纠缠纯化调度与路由问题,提出了单跳最优纯化调度算法、多跳purify-and-swap策略的最优性条件,以及构建ε-最优保真度约束路径的多项式时间算法,并通过仿真验证了有效性。
2024-08-22 cs.NI quant-ph
Price-Wharton Constrained Colliders: Co-Causation or No Causation?
本文反驳了受约束碰撞器(CCC)是纠缠机制的观点,指出 CCC 仅是纠缠的因果建模方法,结合量子重构方案与无优越参考系(NPRF)原理,在客观无因果时空模型中提供主观共因果理解。
2024-06-26 quant-ph
Universal entanglement of typical states in constrained systems
局域约束在许多量子系统的有效描述中起着重要的作用。它们对动力学和纠缠热化的影响才刚刚开始被揭开。我们发展了一个大的$N$图形形式,以精确计算大约束希尔伯特空间中随机纯态的二体纠缠。由此产生的纠缠谱可以根据它们的奇异性分为“相”。我们封闭的解决方案的光谱在最简单的一类约束揭示了一个非平凡的相图与马琴科-帕斯托尔(MP)相终止于一个临界点与新的奇点。研究较多的里德堡封锁/斐波那契链位于MP相位与修改的页面修正的纠缠熵,$ΔS_1 = 0.513595\cdots$。我们的结果预测了无限温度本征态在热化约束系统中的纠缠,并为数值研究提供了一个基线。
2018-10-09 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Principles of Quantum Optimization for Constrained Problems
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
研究约束组合优化问题,开发光谱理论统一量子优化算法,揭示计算速度减慢由纠缠重组驱动,指出约束代数性质引发重组,约束感知动力学可减少减慢,解释了约束感知量子方法优势并连接多方面内容。
2026-07-17 math.OC quant-ph
A Neutral Atom-Based Hybrid Classical-Quantum Approach for the Entanglement Routing Problem
Pasqal(帕斯卡尔);Thales SIX GTS France(泰雷兹六世GTS法国)
针对量子网络中的保真度约束纠缠路由问题,提出将中性原子量子优化作为列生成框架中的定价预言机,在小型基准上实现低于1%的最优性差距,验证了混合经典-量子方法的可行性。
2026-09-30 quant-ph
Classical capacities under physical constraints: More capacity with less entanglement
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-昌德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员);QICI Quantum Information and Computation Initiative, Department of Computer Science, The University of Hong Kong(香港大学计算机科学系量子信息计算倡议)
本文研究了在能量约束下量子通道的经典容量,提出了一种能量受限的密集编码协议,并证明了在两qubit情况下该协议最优,同时展示了纠缠辅助在特定条件下提升容量的现象。
2026-01-07 quant-ph
Nonlinear optics as a source of high-dimensional genuine tripartite entanglement
该研究提出了一种基于资源的度量方法,用于量化光子三重态在空间和能量-时间自由度中的真正三部分纠缠,并通过熵度量设定下限,验证了非线性光学系统中存在大量三部分纠缠。
2023-05-16 quant-ph
Periodic orbits, entanglement and quantum many-body scars in constrained models: matrix product state approach
我们分析强相互作用,动力学约束的多体系统的量子动力学。最近的实验表明,令人惊讶的长寿命,周期性的复苏后,量子猝灭的里德伯原子阵列的动机,我们引入了一个本地纠缠自旋态的流形,表示由低键维矩阵乘积状态,并推导出运动方程,他们使用时间依赖的变分原理。我们发现,他们的特点是孤立的,不稳定的周期轨道,捕获递归和代表非遍历动力学轨迹。我们的研究结果为理解一类约束自旋模型中的量子动力学提供了一个理论框架,这使我们能够研究最近提出的“量子多体疤痕”的解释[Nature Physics(2018),doi:10.1038],并建立与混沌单粒子系统中相应现象的联系。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantifying Entanglement with Witness Operators
我们提出了一个统一的方法来量化的纠缠的基础上纠缠证人,其中包括几个已经建立的纠缠措施,如负面性,并发性和纠缠的鲁棒性。然后,我们引入了一个新的纠缠量词的无限家庭,其限制的最佳可分离近似测度和广义鲁棒性。从见证纠缠的角度研究了高斯态、对称态、超选择规则约束态和不可分辨粒子组成的态。我们推导出了量子隐形传态d_{min}的保真度的新的界,对于量子纠缠E_{D}和形成纠缠。一个特殊的措施,PPT广义鲁棒性,脱颖而出,由于其易于计算,并提供更清晰的界限,d_{min}和E_{D}比大多数国家的负面。我们说明了我们的方法研究纠缠在海森堡XXX和二聚模型的物理性质。
2006-07-29 quant-ph
Extensive mixed-state entanglement in kinetically constrained superradiance
University of Vienna(维也纳大学);TU Wien(维也纳工业大学)
研究通过引入局部动能约束,在保持Dicke超辐射核心特征的同时,产生大量混合态纠缠。分析得出发射率下限,推导出峰值强度与时间关系,并展示其在中性原子阵列中的实验实现可能性。
2026-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Energy-constrained two-way assisted private and quantum capacities of quantum channels
随着量子技术的快速发展,了解量子系统和协议的基本特征对于其有效实施至关重要。已经受到越来越多关注的特定通信设置与量子密钥分发和分布式量子计算有关。在这种情况下,一个量子信道将发送者连接到接收者,他们的目标是在任意本地操作和经典通信(LOCC)的帮助下提取密钥或纠缠。在这项工作中,我们建立了一个一般性的理论能量约束,LOCC辅助的量子信道的私人和量子容量,这是最大速率,在LOCC辅助的量子信道可以可靠地建立秘密密钥或纠缠,分别受到能量约束的信道输入状态。我们证明了一个通道的能量约束压缩纠缠是这些能力的上限。我们还明确证明了热态最大化了所有相位不敏感、单模输入玻色子高斯通道的挤压纠缠的弛豫,概括了之前工作的结果。在这样做之后,我们证明了在[Goodenough等人,New J.Phys.18,063005(2016)]导致玻色子热通道的能量约束秘密密钥协议容量的上界得到改进。然后,我们考虑一个多体设置,并证明了两个已知的多体广义的挤压纠缠实际上是相等的。最后,我们表明,能量约束,多体压缩纠缠在约束能量约束的本地中心辅助的私人和量子容量区域的量子广播信道中发挥了作用。
2018-06-07 cs.IT math.IT quant-ph
Average entanglement entropy of a small subsystem in a constrained pure Gaussian state ensemble
School of Mathematics and Statistics, The University of Melbourne(墨尔本大学数学与统计学院)
研究通过高斯态集合分析小子系统平均纠缠熵,发现其与无关联混合高斯态的von Neumann熵相同,并探讨其在霍金辐射模型中的应用。
2025-05-06 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Quantifying entanglement in quantum thermodynamics via separability constraints
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University(帕德博恩大学光子量子系统研究所)
本文通过限制非平衡动力学至分离态,量化量子系统中因纠缠导致的热量和功,探讨纠缠对热力学的影响,验证了其在量子电池和制冷器中的应用。
2026-10-27 quant-ph
Localization in the constrained quantum annealing of graph coloring
约束量子退火(英语:Constrained quantum annealing,CQA)是一种量子退火方法,它被设计为满足约束条件而不需要惩罚项。图着色的CQA模型与一组无序自旋链之间存在类比。在图着色的CQA模型中,无序对应于在CQA过程中增加的有效局部场的波动。数值模拟的有效场和纠缠演示如何出现在CQA的本地化。一些显着的特点出现在并发,这是一个衡量纠缠,绘制作为有效场的波动的函数。
2020-03-02 cond-mat.dis-nn quant-ph
The entanglement-assisted transmission capacity is a strong converse bound for identification
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与工程中心)
该研究针对量子信道识别任务,证明纠缠辅助传输容量是其强逆界,低噪声信道中二者相等,一般信道中存在严格不等的转置退极化信道,还得到识别容量严格超加性的首个实例。
2026-08-12 cs.IT math.IT math.MG
Quantum criticality and factorization in a constrained Rydberg spin chain
School of Systems Science, Beijing Normal University(北京师范大学系统科学学院);Center for the Cross-disciplinary Research of Space Science and Quantum-technologies (CROSS-Q), College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学物理学院空间科学与量子技术交叉研究中心);National Key Laboratory of Scattering and Radiation(散射与辐射国家重点实验室)
通过精确对角化、密度矩阵重正化群和变分均匀矩阵乘积态计算,研究了一维约束量子自旋链的零温相图,揭示了反铁磁序的两种破坏机制以及有序相内精确的基态因子化线。
2026-05-26 cond-mat.str-el quant-ph
Energy-constrained two-way capacity bounds for noisy Gaussian channels
University of York(约克大学)
针对噪声玻色子高斯信道,提出统一自适应弱逆界,约束双向容量,在有限能量下改进现有界并量化可达性差距。
2026-10-15 math-ph math.MP physics.optics
A Hierarchy of Entanglement Cones via Rank-Constrained $C^*$-Convex Hulls
本文通过引入k-C*-凸性概念,构建了纠缠锥的层次结构,揭示了可分锥和PPT锥的凸性特性及中间结构。
2025-12-05 math-ph math.FA math.MP
Latency-Constrained Encoded Quantum Teleportation with Punctured Codes
Aalborg University(奥尔堡大学)
研究延迟受限的编码量子隐形传态问题,开发统一框架,利用码打孔实现灵活编码隐形传态,结果表明编码隐形传态可提升可靠性,强调资源感知适配对可靠量子网络的重要性。
2026-07-23 cs.IT cs.NI math.IT
The Cost of Nonlocality: A Dynamical Performance Equation of Energy-Entanglement-Complexity
本研究通过统一量子速度极限与Lieb-Robinson界,建立能量-纠缠性能方程,揭示局域相互作用系统中非局域纠缠生成的物理代价与性能权衡,并提供性能瓶颈诊断工具。
2025-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
An entropic uncertainty principle for mixed states
由Maassen和Uffink证明的熵不确定原理产生了一个基本不等式,该不等式在整个量子信息理论领域的许多地方都有突出的应用。在这项工作中,我们提供了一个家庭的多才多艺的推广这种关系。我们的证明方法建立在熵的不确定性和插值不等式的双重随机映射,链接在两个测量基地的概率分布之间的深刻联系。与原来的关系相比,我们的推广也纳入了潜在的量子态的冯诺伊曼熵。这些结果可以直接用于在完全量子攻击的情况下约束源无关QRNG的可提取随机性,以证明可信方之间的纠缠,或者将系统的纠缠与不可信环境绑定。
2023-03-20 math-ph math.MP quant-ph
Bundling of bipartite entanglement
University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Parity Quantum Computing GmbH(Parity量子计算有限公司)
研究约束能量子空间中的二分纠缠,证明多个二分纠缠谱在全子空间中相同,并揭示量子多体系统中纠缠熵在幺正时间演化下形成“捆绑”结构,提出验证方法及多项式时间算法。
2026-07-03 math-ph math.MP quant-ph