Exact Incompatibility-Breaking Criterion for Unital Qubit Channels
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
该研究推导了单位量子比特信道的精确不相容性破坏判据，通过操控-联合可测性对应关系得到两量子比特态的相关边界，还为非单位量子比特信道构造父POVM并给出充分条件。
2026-07-31 quant-ph
A few entanglement criterion for two-qubit and two-qudit system based on realignment operation
对于高维和低维系统，重联判据是必要的，但不是充分的。在这篇文章中，我们首先考虑了一个双量子比特系统，并基于重排列操作推导出了一类特殊的双量子比特系统的充要条件。这样，我们就部分地解决了一类特殊的双比特态的当且仅当条件问题。我们已经证明，推导出的必要和充分条件检测两个量子比特纠缠态，这是不能检测的重新排列标准。其次，我们讨论了高维系统，得到了$d\otimes d$维可分态的重排矩阵奇异值最小的必要条件。此外，我们还对导出的$d\otimes d$维系统的可分性判据给出了几何解释。此外，我们还表明我们的准则也可以检测束缚纠缠态。这里研究的纠缠检测标准是有益的，在这个意义上，它只需要计算最小奇异值的重排列矩阵，而另一方面重排列标准需要所有奇异值的重排列矩阵。因此，我们的标准具有计算优势的重新排列标准。
2022-04-29 quant-ph
A Necessary and Sufficient Entanglement Criterion of N-qubit System Based on Correlation Tensor
纠缠特性的研究在量子力学基础和量子信息处理方面取得了很大的进展。然而，即使对于N比特系统，纠缠判据的问题也没有得到很好的解决。本文利用态分解和高阶奇异值分解的方法，给出了一般N比特系统纠缠的一个充要判据。作为一个例子，我们应用我们的方法研究了白噪声下的多量子比特W态。我们不仅得到了紧的可分性临界点，从而比已知的结果更好，而且还分离状态系综分解。给出了更多的例子来说明我们的准则是准确的，它比著名的正部分转置准则更严格。对于两量子比特的情况，我们可以提供一个纠缠度量器，它给出了相似的结果，并发高达一个因子。我们的结果铺平了道路，解决更一般的情况下的纠缠可分性标准。
2022-05-11 quant-ph
Separability criterion for three-qubit states with a four dimensional norm
我们给出了三个量子比特态的对角元和反对角元可分性判据。这给了我们一个完整的可分性的特征，当所有的元素都是零，除了对角和反对角。该标准表示在反对角线条目所产生的一个规范。我们在几种情况下计算这个范数，这样我们就得到了一些准则，用这些准则我们可以通过常规计算来确定可分性。
2017-07-31 quant-ph
Geometric Steering Criterion for Two-qubit States
根据测量集合的几何特征和局域隐态（LHS）模型，我们提出了一个在任意测量集合下两量子比特态的导向判据.引入一个量来描述两个量子比特态的测量集合重建所需的本地资源。我们表明，数量可以被视为一个量化的可操纵性，并用于找出最佳的LHS模型。最后，我们提出了一种产生不可操纵态的方法，并构造了一些纠缠但在所有投影测量下不可操纵的两量子比特态。
2018-11-16 quant-ph
Separability Criterion of Tripartite Qubit Systems
本文提出了一种构造三量子比特系统完全可分性判据的方法。我们的方法的精神是，一个三方纯态可以被视为一个三阶张量，提供了一个直观的数学公式的纯态的完全可分性。我们将这一定义推广到混合态，并给出了相应的完全可分性判据。作为应用，我们讨论了几种束缚纠缠态的可分性，结果表明我们的判据是可行的。
2005-07-07 quant-ph
Three-qubit pure-state canonical forms for Perfect Teleportation
最近，Agrawal和Pati [Phys.Rev.A74，062320（2006）]给出了一类可用于完美隐形传态的W态。利用变换算符给出了理想量子信道的两种典型形式，GHZ态和W态是这两种典型形式的特例。进一步给出了正交完备测度基。
2007-06-22 quant-ph
Perfect transfer of m-qubit GHZ states
利用文献[1，2]中的一些技术，如谱分布和分层技术，研究了单量子比特GHZ态在距离正则自旋网络对极上的完美态转移（PST）和$d$能级量子态在伪距离正则网络对极上的完美态转移.为此，我们使用特定的距离正则网络（称为约翰逊网络）J（2m，m）将最初在网络的任意节点（称为参考节点）中准备的m量子比特GHZ态完美地转移到相应的对极。关键词：完美态转移，GHZ态，Johnson网络，分层，光谱分布PACs指数：01.55.+ b，02.10.Yn
2008-05-13 quant-ph
Characterization of two-qubit perfect entanglers
在这里，我们从另一个角度考虑完美纠缠。结果表明，存在一些{ \em special}完美纠缠子，它们能最大限度地纠缠{ \em full}乘积基.我们已经明确地构建了一个单参数的家庭，这样的纠缠与适当的产品基础，他们最大限度地纠缠。这个特殊的完美纠缠子家族包含一些众所周知的算子，如{ \textsc{cnot} }和{ \textsc{dcnot} }，但{ \em not} ${\small{\sqrt{\rm{\textsc{swap}}}}}$。此外，还证明了所有纠缠功率等于最大值2/9的完美纠缠子也是特殊的完美纠缠子。证明了单参数族是唯一可能的特殊完美纠缠子集合。我们还提供了一个分析的方法来实现任何两个量子比特门，给定一个适当的特殊的完美纠缠补充单量子比特门。这样的这些门被示出为提供最小通用门构造，因为它们中的仅仅两个是必要的并且足以实现通用的两量子比特门。
2004-08-14 quant-ph
Entanglement generation and perfect state transfer in ferromagnetic qubit chains
我们建议使用铁磁系统的纠缠产生和分配，以及量子比特链中遥远各方之间的完美状态转移。该方案依赖于一个有效的2-qubit动力学，通过在均匀填充的链中留下两个空位来实现。这使得远程相互作用量子比特链可以作为量子信道，以最佳性能完成这两项任务。值得注意的是，发送端和接收端之间的纠缠与传输距离和系统大小无关。这一特性为利用量子比特链进行中短程量子通信开辟了新的前景。
2010-07-26 quant-ph
Condition on n-Qubit State For Getting Perfect Quantum Teleportation
该研究推导了任意基矢下3量子比特资源实现完美标准量子隐形传态（SQT）的更普适条件，补充了已有研究仅覆盖Acin标准形式态的局限，并构建了符合条件的新纠缠态实例。
2023-06-13 quant-ph
Theoretical analysis of perfect quantum state transfer with superconducting qubits
提出了一种多层超导量子线路，用于实现超立方体网络节点间的完美量子态传输。对于相位量子比特等可调器件，每个节点可以以恒定速率向任何其他节点传输量子信息，而与量子比特之间的距离无关。从理论上分析了该网络中量子态传输的物理极限，包括无序、退相干和高阶耦合的影响。
2008-12-12 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen Steerability Criterion for Two-Qubit Density Matrices
我们提出了一个检测任意两比特密度矩阵$ρ_{AB}$的Einstein-Podolsky-Rosen转向的充分判据${S}=λ_1+λ_2-(λ_1-λ_2)^2<0$.这里$λ_1,λ_2$分别是$ρ^{T_B}_{AB}$的最小和第二最小特征值，$ρ^{T_B}_{AB}$是$ρ_{AB}$的部分转置。通过研究几种典型的两量子比特态，如各向同性态、Bell对角态、最大纠缠混合态等，我们表明，该准则有效地工作，并可以合理的预测可操纵性。我们还提出了一个混合状态，其中的可操纵性总是存在的，并比较结果违反督导不等式。
2012-01-28 quant-ph
Partially separable criterion and classification of states in multipartite systems with an arbitrary finite number of qubits
在引入部分可分的概念后，我们证明了在具有任意有限$n(>m)$量子位的多体系统中，一个给定的具有$m$量子位的$m$ -partite子系统的部分可分性与该$m$ -partite子系统的纯态之间的等价性.进一步给出了该定理的运算实现（推论），它们是状态部分可分性的充分必要判据，可用于状态分类。我们的结果有助于理解和描述多体系统中的量子纠缠。
2003-05-20 quant-ph
Perfect teleportation and superdense coding through an asymmetric five qubit state
我们阐述了一个例子，所谓的面向任务的最大纠缠态（TMES）的情况下，隐形传态和超密集编码。在物理情形中，这种态可以由更多纠缠态的退相干产生，也可以用更少的纠缠资源为当前的目的做准备。我们发现布朗态的一种变体可以用于单比特和双比特态的完美隐形传态。在超密集编码的情况下，可以观察到通过仅发送三个量子比特可以传输五个cbit。
2008-02-24 quant-ph
Exact algebraic separability criterion for two-qubit systems
给出了两量子比特系统可分性判据的一个概念上的简单证明，即文献中所称的“合肥不等式”。这个不等式给出了任何混合双量子比特系统的一个必要和充分的可分性判据，而不像Bell-CHSH不等式，当被视为可分性判据时，它不能测试混合态，如维尔纳态。这个不等式的原始推导强调了互补观测量的不确定性关系，但我们证明了不确定性关系在实际推导中不起任何作用，Peres-Hodrodecki条件是唯一负责的不等式。我们的推导，其中包含技术上新颖的方面，如狄拉克方程的类比，揭示了这种不平等和根本问题的不确定性关系在多大程度上可以提供一个测试的纠缠。这种可分性标准说明了一个精确的治疗维尔纳状态。
2016-09-09 quant-ph
High Success Perfect Transmission of 1-Qubit Information Using Purposefully Delayed Sharing of Non-Maximally Entangled 2-Qubit Resource and Repeated Generalized Bell-State Measurements ?
我们提出了一个新的方案，在该方案中，使用有目的地延迟共享非最大纠缠的2-qubit资源和重复的广义Bell态测量（GBSM），实现了1-qubit信息的完美传输。Alice最初拥有所有的量子位，并且她对这对量子位进行重复的GBSM，包括（1）信息状态的量子位和（2）两个纠缠的资源量子位之一（交替进行），直到指示具有完美保真度的传输。然后，Alice将上一次GBSM中未使用的量子位以及该GBSM的结果发送给Bob，Bob应用合适的幺正变换来精确地复制信息状态。我们计算了GBSM第三次重复尝试的成功概率，并将其与纠缠资源态的并发性进行了绘制。我们还讨论了最大平均保真度。关键词：概率量子隐形传态，非最大纠缠态，广义贝尔态测量。
2020-12-29 quant-ph
Direct derivation of the Peres-Horodecki criterion for the two-qubit states from the Hill-Wootters formula for the entanglement of formation
本文给出了一种从Hill-Wootters形成纠缠公式直接导出两量子比特态的Peres-Horodecki判据的方法。Peres-Horodecki判据和Hill-Wootters公式虽然是量子信息理论领域的公认结果，但它们都是独立证明的，它们之间的联系没有得到精确的讨论。在本文中，我们澄清了这些联系。首先，我们用Augusiak等人提出的Peres-Horodecki判据的另一个等价命题代替原来的Peres-Horodecki判据。其次，利用Ferrari方法求解特征值$ρ\tildeρ$的四次方程，得到了任意两比特态$ρ$的并发度的解析形式。最后，在上述准备的基础上，我们完成了从Hill-Wootters公式直接推导Peres-Horodecki准则的工作。
2010-04-23 quant-ph
Perfect Teleportation, Quantum state sharing and Superdense Coding through a Genuinely Entangled Five-qubit State
我们研究了Brown $\it et al. \normalfont$ \cite{Brown}最近提出的五比特态在量子隐形传态、量子态共享和超密集编码中的应用。结果表明，这种五比特态可以用于任意单比特和双比特系统的完美隐形传态。我们设计了各种方案，通过合作隐形传态实现任意单粒子和两粒子态的量子态共享。我们后来证明，这种状态也可以用于超密集编码。发现仅发送三个量子比特就可以发送五个经典比特。
2008-02-06 quant-ph
Sufficient criterion for guaranteeing that a two-qubit state is unsteerable
量子操纵可以通过操纵不等式的违反来检测，这为量子态的可操纵性提供了充分条件。在这里，我们讨论相反的问题，即确保一个状态是不可操纵的，因此贝尔本地。我们提出了一个简单的标准，适用于任何两个量子比特的状态，这保证了国家承认一个本地隐藏的状态模型的任意投影测量。我们发现了一类新的不可操纵的纠缠态，因此不能违反任何操纵或贝尔不等式。反过来，这导致状态仅为单向转向的充分条件，并提供了单向转向的最简单可能示例。最后，通过利用操纵和测量不相容性之间的联系，我们给出了一个充分的标准，一个连续的一组量子比特测量是联合可测的。
2016-03-18 quant-ph
Quantum switching networks for perfect qubit routing
我们发展了Christandl et al. [M. Christandl，N.达塔，T。C. Dorlas，A. Ekert，A. Kay和A. J. Landahl，Phys.Rev.A71，032312（2005）]，以示出d-超立方体同质网络如何可以通过附加链路来修饰，以在独立于所选择的路由并且令人惊讶地独立于网络的大小的持续时间内在任何给定的输入和输出节点之间完美地路由量子信息。
2007-06-26 quant-ph
Spin squeezing criterion with local unitary invariance
我们提出了一个新的自旋压缩判据，它适用于任意多比特态，并且在局域幺正操作下是不变的。我们发现，对于任意的纯两量子比特态，自旋压缩等价于纠缠，当这个新的自旋压缩参数小于1时，多量子比特态是纠缠的。
2003-06-30 quant-ph
Metric Structure of the Space of Two-Qubit Gates, Perfect Entanglers and Quantum Control
我们导出了简单紧李群SU（4）在一个特别适合于处理量子信息处理中纠缠的坐标系中的不变长度元和测度的表达式。使用这个度量，我们计算了两个量子比特完美纠缠空间的不变体积。我们发现，这个体积对应于超过84%的总不变体积的空间的两个量子位门。同样的度量也被用来确定有效的目标大小，选择的门将出现在任何量子控制程序设计来实现它们。
2013-06-12 quant-ph
Efficient quantum circuits for perfect and controlled teleportation of n-qubit non-maximally entangled states of generalized Bell-type
提出了一种高效、经济的n比特广义Bell非最大纠缠态的完美量子隐形传态方案。在该方案中，Bell态被用作量子信道.利用GHZ态或类GHZ态作为量子信道，可以实现n量子比特态的受控隐形传态.所提出的方案是经济的，因为对于n量子比特广义Bell型非最大纠缠态的完全可控隐形传态，我们只需要一个Bell态和一个三重纠缠态。我们还证明了存在一个由12个正交的三重类GHZ态组成的族，它们可以作为受控隐形传态的量子信道。建议的协议与现有的协议进行了严格的比较。
2010-06-05 quant-ph
Experimental realization of 7-qubit universal perfect controlled-NOT and controlled square-root NOT gates
受控非门和受控平方根非门在量子算法中起着重要的作用。本文报道了这两种通用量子逻辑门（受控平方根非门和受控非门）在7量子比特NMR量子计算机上的实验结果。进一步，我们提出了一种简单的实验方法来测量和校正受控相移门中的误差，这有助于在实验上构造更完美的相移门，也可以用于更多量子比特的离散傅里叶变换。
2001-09-12 quant-ph
Perfect excitation of a matter qubit by a single photon in free space
本文提出了一个在自由空间中用单光子完全激发单个二能级原子的方案。光子态必须与二能级系统自发衰变产生的时间反转光子态相匹配。我们讨论了它的实验准备。该状态的特征在于一个特定的非对称指数形的时间分布。任何偏离这种理想状态的情况都会限制最大吸收。虽然完全激发需要无限长的时间，但我们证明了存在一类初始单光子量子态，即使在有限的相互作用时间内，它也可以达到几乎完全的吸收。我们的研究结果为实现自由空间中飞行和静止量子比特之间的完美耦合铺平了道路，从而为构建可扩展的量子网络提供了可能性。
2009-01-13 quant-ph
Necessary and sufficient criterion for k-separability of N-qubit noisy GHZ states
一个多体纠缠态有许多种不同的纠缠，这些纠缠由粒子的数目决定。多体纠缠最基本的例子是白噪声中多量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的纠缠。我们明确地构造了这些状态的纠缠证人与GHZ态的稳定剂生成器。对于白噪声中的$N$量子比特GHZ态，我们证明了当任意$N$和$k$被分成$k$和$N\leq 2k-1$时，它是可分离的充要条件.该判据涵盖了白噪声中$% N $ -量子比特GHZ态的一半以上的部分纠缠。对于其余的多体纠缠问题，我们给出了一种方法来获得分离性的充分条件。作为应用，我们考虑了$N$量子比特GHZ态作为简并量子码通过去极化信道的码字。我们发现当量子信道容量从正减小到零时，输出态既不是真正纠缠的，也不是完全可分的。
2018-08-07 quant-ph
Experimental implementation of encoded logical qubit operations in a perfect quantum error correcting code
大规模通用量子计算需要实现量子纠错（QEC）。虽然QEC的实现已经被证明用于量子存储器，但可靠的量子计算还需要将非平凡的逻辑门操作应用于编码的量子位。在这里，我们通过除了恒等操作之外还实现对在五量子比特系统中编码的逻辑量子比特的NOT和Hadamard门来呈现这样的操作的示例，该五量子比特系统允许校正任意单个量子比特错误。我们执行编码门操作的量子过程层析成像，展示了所有可能的单量子位错误的成功校正，并测量编码逻辑门操作的保真度。
2012-08-23 quant-ph
Near-Perfect Simultaneous Measurement of a Qubit Register
利用增强型电荷耦合器件（CCD）成像仪实现了对111Cd+离子超精细能级中多个量子比特的同时测量。提出了超精细量子比特荧光检测的一般理论，并应用于实验数据。用于光子检测的成像器的使用允许具有大于98%的检测准确度的多量子位状态测量。在可扩展量子计算架构的背景下讨论了读出速度和保真度的改进。
2006-02-22 quant-ph
Analytical technique for simplification of the encoder-decoder circuit for a perfect five-qubit error correction
更简单的编码和解码网络是更可靠的量子纠错码（QECC）所必需的。如果QECC是从其等价的单向纠缠纯化协议（1-EPP）转换而来的，则可以解析地导出用于完美的五量子比特QECC的编码器-解码器电路的简化。本文介绍了用解析法简化编解码电路的方法，并给出了一个与现有最简单电路一样简单的电路作为例子。这里提出的编码器-解码器电路涉及九个单量子位和两量子位酉运算，其中只有六个是受控非（CNOT）门。
2005-12-23 quant-ph
Generalising the Horodecki criterion to nonprojective qubit measurements
Horodecki准则提供了一个两量子比特态能够通过违反Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式来表现Bell非定域性的充分必要条件。然而，它需要假设可以在每个量子比特上进行适当的投影测量，并且对于噪声或弱测量是期望的或不可避免的场景是不够的。通过在强度，偏置和方向参数方面表征二值量子比特可观测量，我们通过为每个观察者具有固定强度和相对角度的任意量子比特测量提供必要和充分条件来解决这种情况。特别是，我们找到了可实现的最大值的CHSH参数的无偏测量任意状态，或者，任意测量状态与最大混合边缘，并确定在某些情况下的最佳角度。我们还表明，对于一定范围的测量强度，它是唯一可能违反CHSH不等式通过偏置测量。最后，我们利用CHSH不等式得到了两个量子比特观测量相容的一个简单的必要条件。
2022-01-07 quant-ph
Identifying non-k-separability of a class of N-qubit complete graph states using correlation tensors
我们导出了$N$ -量子比特完全图态的$N$ -体相关张量的标准张量范数的一般表达式。利用这个表达式，我们给出了一类$N$ -量子比特完全图态（包括GHZ态）的非$k$-可分性判据。我们通过考虑添加了色积噪声的$N$ -量子比特完全图态来说明我们的准则的性能。我们还表明，很少有本地测量设置足以评估我们的标准。
2016-05-25 quant-ph
Perfect transfer of coherent state-based qubits via coupled cavities
出于量子计算机中基于相干态的量子比特通信的需要，我们介绍了一种在三个半导体量子点的线性阵列的两个遥远节点之间完美传输相干态的任意叠加的方法。量子点被困在耦合腔系统中。在该方法中，作为量子态传输源的腔场模仅被虚激发，从而减小了光子损耗引起的退相干效应。
2013-05-29 quant-ph
Characteristics, Implementation and Applications of Special Perfect Entangler Circuits
本文构造了与特殊完美纠缠门局部等价的单参数双比特电路，利用交叉共振相互作用和脉冲级编程进行实现，并验证了其在生成通用双比特门及多比特完美W态中的高保真度应用。
2024-03-27 quant-ph
Generation of entangled channels for perfect teleportation channels using multi-electron quantum dots
本文提出了一种产生$N$量子比特纠缠态的方案，该纠缠态可以实现量子态的完美传送。通过打开量子位之间的交换相互作用（$J$），可以周期性地获得期望的状态。多电子量子点可以是用于以高保真度生成这样的$N$量子比特状态的可能实现。在$N \to \infty$的极限下，存在唯一的时间$t=\frac{1}{J}\cos^{-1}(-1/8)$，在这个时间里，哈密顿动力学给出了$N$量子比特态，可以辅助完美的隐形传态.我们还讨论了核自旋环境对一般$N$量子比特纠缠通道隐形传态保真度的影响。
2008-07-06 quant-ph
Control-limited perfect state transfer, quantum stochastic resonance and many-body entangling gate in imperfect qubit registers
我们提出了一个完美的量子态传输协议，是弹性的现实实验缺陷，包括噪声源，可以建模为独立的马尔可夫浴或某些形式的空间相关的环境。我们强调有趣的连接之间的保真度状态转移和量子随机共振效应。该方案足够灵活，可以作为一个有效的纠缠门，在控制受限的情况下产生真正的多体纠缠。可能的实验实现使用超导量子位也简要讨论。
2008-07-08 quant-ph
Triangle Criterion: a mixed-state magic criterion with applications in distillation and detection
Technology Innovation Institute（技术创新研究所）；Center for Quantum Information, IIIS, Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院量子信息中心）；Shanghai Qi Zhi Institute（上海人工智能实验室）；Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University（清华大学丘成桐数学科学中心）
本文提出三角准则，用于衡量混合态魔性，类似正偏置转置准则用于纠缠。通过该准则揭示多量子比特魔性提纯和检测的新特性，并证明多量子比特提纯协议比单量子比特方案更强大。
2026-04-20 quant-ph
Realignment Criterion: A necessary and sufficient condition for two-qubit $X$-states
本文推导出双量子比特X态纠缠检测的充分必要条件，改进了仅提供必要条件的标准CCN方法，能识别其无法检测的纠缠态，扩展了重排准则的实用性。
2025-06-30 quant-ph
Perfect quantum state transfer in a superconducting qubit chain with parametrically tunable couplings
量子态的忠实传输是量子信息处理的关键。在这里，我们展示了一个快速（在84 ns）和高保真度（99.2%）的任意量子态的转移链的四个超导量子位与最近邻耦合。这种传输依赖于对相邻量子位之间的有效耦合的完全控制，这只能通过我们对量子位进行参数调制来实现，而不会增加电路的复杂性。一旦量子比特之间的耦合满足特定的比率，就可以在单个步骤中实现完美的量子态转移，因此对噪声和实验误差的积累具有鲁棒性。这种量子态转移可以扩展到更大的量子比特链，从而为未来的量子信息处理增加了一个理想的工具。耦合可调性的灵活性适用于多体物理的量子模拟，这需要不同的量子位耦合配置。
2018-11-08 quant-ph
Separability and entanglement of n-qubits and a qubit with a qudit using Hilbert-Schmidt decompositions
Hilbert-Schmidt（HS）分解用于分析n量子位系统以及具有量子位的量子位系统。负的本征值，通过部分转置（PT）加局部酉变换（PTU）从整个系统的一个量子比特获得，用于指示不可分离性。给出了n量子比特和量子比特-量子比特系统完全可分性的一个充分判据。我们使用奇异值分解（SVD）来改进完全可分性准则。分析了一个量子比特系统和一个量子比特系统以及n个量子比特系统的纠缠和可分性的一般性质，重点是最大无序子系统（MDS）（即，密度矩阵ρ（MDS），对于该矩阵，在任何子系统上的追踪给出单位密度矩阵）。rho（MDS）不可分的一个充分条件是：对于一个量子比特和一个量子比特，rho（MDS）的本征值大于1/d，对于n个量子比特系统，rho（MDS）的本征值大于1/2^（n-1）。PTU变换对于奇数n不改变n量子比特MDS密度矩阵的特征值。因此，Peres-Horodecki准则没有给出任何关于这些密度矩阵的纠缠的信息，但是这个准则对于指示偶数n的不可分离性是有用的。利用所提出的方法分析了GHZ态、Braid纠缠态和W态与白噪声混合后纠缠和可分性的变化。分析了由概率为p（i）的8个GHZ密度矩阵混合而成的GHZ-对角密度矩阵的纠缠和可分性随这些概率的变化。在某些情况下，我们证明了Peres-Horodecki准则是充分和必要的。
2016-06-28 quant-ph
The perfect entangler spectrum as a tool to analyze crosstalk
Freie Universität Berlin, Fachbereich Physik and Dahlem Center for Complex Quantum Systems（柏林自由大学物理系和达勒姆复杂量子系统中心）
本文提出利用完美纠缠光谱检测量子系统中的动态串扰，通过分析光谱峰揭示串扰机制，为量子计算中的串扰分析提供新工具。
2025-07-31 quant-ph
Engineering Perfect State Transfer Graphs via Givens Transformations
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院）；Instituto de Física Enrique Gaviola (CONICET-UNC)（恩里克·加维亚拉物理研究所）；Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional del Nordeste（东北国立大学精确科学与自然科学及测量学院）
本文提出基于Givens变换的方案，设计出具有完美量子态传输的qubit图，展示了如何扩展至更长的传输长度。
2026-04-02 quant-ph
Necessary and sufficient criterion of steering for two-qubit T states
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）转向是一个观察者说服一个遥远的观察者通过进行本地测量来共享纠缠的能力。确定一个量子态是可操纵的还是不可操纵的仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们得到了一个新的转向不等式与无限的测量对应的任意两个量子比特的T状态，从考虑EPR转向不等式与N投影测量设置的每一边。事实上，转向不等式也是判定T态不可转向的充分判据。因此，转向不等式可以被看作是区分T状态是可转向还是不可转向的一个必要且充分的判据。为了揭示可操纵态组成的集合是纠缠态组成的集合的严格子集，我们从理论上证明了所有可分离的T态都不能违反操纵不等式。此外，我们提出了一种方法来估计的最大破坏的并发任意两个量子比特的T状态，这表明，T状态是可控的，如果它的并发超过1/4。
2021-03-07 quant-ph
Manipulating sudden death of entanglement of two-qubit X-states in thermal reservoirs
研究了两个量子比特与统计不相关热库相互作用系统中纠缠突然死亡（ESD）的操纵。研究表明，对于最初准备的两个量子位的X态，可以借助Peres-Horodecki准则推导出一个简单的（必要且充分的）ESD准则。这个标准意味着，与零温度的情况相反，在至少一个库的有限温度下，所有最初制备的两个量子位X态都表现出ESD。一般条件下，得出ESD可以加速，延迟，或避免。
2008-10-22 quant-ph
Perfect Transfer of Arbitrary States in Quantum Spin Networks
我们提出了一类量子比特网络，它允许任意二维量子态在固定的时间内进行完全态转移。我们进一步表明，这样的网络可以在两个遥远的当事人之间分配任意的纠缠态，并可以通过并行使用这样的系统，通过网络传输更高的维度系统状态。与许多其他量子计算和通信方案不同，这些网络不需要打开和关闭量子位耦合。当仅限于$N$ -量子位自旋网络的量子位耦合相同时，我们证明了$2\log_3 N$是超立方体几何的最大完美通信距离。此外，如果允许量子位之间固定但不同的耦合，则可以在线性链中的任意长距离上实现完美的状态转移。本文扩展和延伸了PRL 92，187902中所做的工作。
2004-11-22 quant-ph
Analysis of N-qubit perfectly controlled teleportation schemes from the controller's point of view
定量分析和评价了$N$ -量子比特控制隐形传态方案中控制器的功率。我们计算了保证控制者的权威所需的最小控制功率，使得在没有控制者许可的情况下，隐形传态的保真度不超过经典界。我们从控制者的角度重新审视了几个典型的受控隐形传态方案，并对这些方案的控制能力进行了评估。我们发现，对于任意N比特态的隐形传态，每个控制器应该控制至少N比特的有用信息，以确保他/她对协议的权威。我们还讨论了控制隐形传态方案必须满足的一般规则，以确保隐形传态保真度和控制能力。
2014-12-30 quant-ph
Bell Inequality Based on Peres-Horodecki Criterion
基于Peres-Horodecki准则建立了一个物理上可利用的贝尔不等式.新的二次概率贝尔不等式自然地为我们提供了一个检验所有纠缠双量子比特态或量子比特-量子比特态（包括Werner态和最大纠缠混合态）的充分必要途径.
2007-06-22 quant-ph
Is the average of the spin-correlation elements the real measure of the entanglement of the two-qubit systems?
基于泡利自旋算符，我们发展了双量子比特系统的自旋相关矩阵的概念。如果这个矩阵是非零的，那么量子位之间的相关性的度量就是非零元素的平均值。简单地说，对于零矩阵，二分矩阵是不相关的。这个判据是完全关联的一个充分必要条件，它包含了纠缠和关联的信息，而不是纠缠。此外，我们还讨论了这个判据在多大程度上能给出系统纠缠度的信息。该准则是通用的，因为它可以应用于混合和纯系统。而且，它可以很容易地扩展到处理多部系统的相关性。我们比较了从这个标准得到的结果，从并发的各种例子，我们获得关于纠缠的协议。我们相信这个判据在量子信息理论中可能有广泛的潜在应用。
2012-04-17 quant-ph
Criterion for qubit-assisted quantum metrology approaching Heisenberg scaling
School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）
研究探针系统与辅助量子比特耦合时的计量精度，发现限制探针-量子比特耦合方向是达到海森堡极限的充分判据，并在玻色子和自旋系综系统中验证了量子Fisher信息的海森堡标度行为。
2026-06-26 quant-ph
Perfect, Pretty Good and Optimized Quantum State Transfer in Transmon qubit chains
本研究探究transmon量子比特链中量子态传输，通过调控比特相互作用实现完美/相当好的态传输并给出保真度解析表达式，分析广义SSH链的拓扑特性，还发现追求快速传输常得到无拓扑态的二聚化相互作用链。
2025-01-17 quant-ph
Generic measure for the quantum correlation of the two-qubit systems: the average of the spin-correlation elements
基于泡利自旋算符，我们发展了双量子比特系统的自旋相关矩阵的概念。如果这个矩阵是非零的，那么量子位之间的相关性的度量就是非零元素的平均值。简单地说，对于零矩阵，二分矩阵是不相关的。这个判据是完全关联的一个充分必要条件，它包含了纠缠和关联的信息，而不是纠缠。此外，我们还讨论了这个判据在多大程度上能给出系统纠缠度的信息。该准则是通用的，因为它可以应用于混合和纯系统。而且，它可以很容易地扩展到处理多部系统的相关性。我们比较了从这个标准得到的结果，从并发的各种例子，我们获得关于纠缠的协议。我们相信这个判据在量子信息理论中可能有广泛的潜在应用。
2012-04-02 quant-ph
Qubit state transfer via discrete-time quantum walks
我们提出了一个通过离散时间量子在直线或圆上行走来实现未知量子比特态的完美转移的方案。为此，我们引入了一个额外的硬币运营商，适用于年底的步行。此运算符不依赖于要传输的状态。我们表明，完美的状态转移在任意的距离可以实现，只有当步行是由一个身份或一个掷硬币运营商。其他有偏硬币算子和阿达玛硬币只允许有限距离上的完美状态转移。此外，我们还证明了以完美态转移结束的量子行走是周期性的。
2015-05-27 quant-ph
Perfect Quantum Error Correction Code
我们提出了一种量子纠错码，它可以保护一个量子比特的信息，防止一般的一个量子比特的错误，这可能是由于与环境的相互作用。为了实现这一点，我们通过将量子信息分布在五个量子比特上来编码原始状态，这是该任务所需的最小数量。我们给出了一个简单的电路，它的初始状态与四个额外的量子比特的状态|0>到编码状态。该电路可以转换成一个解码之一，只需运行它的反向。在解码器的输出端读取额外的四个量子比特，我们可以知道16个选项中的哪一个（没有错误加上所有15个可能的1比特错误）被实现了。然后，编码量子比特的原始状态可以通过简单的幺正变换来恢复。
1996-02-27 quant-ph
Optimal Simulation of a Perfect Entangler
如果一个$2\otimes 2$幺正操作能从一个非纠缠输入产生一个最大纠缠态，那么它被称为完美纠缠。我们研究了以下问题：一个给定的两量子比特纠缠幺正操作需要运行多少次才能模拟出一个以单量子比特幺正操作为自由资源的完美纠缠器？我们完全解决了这个问题，提出了一个分析公式的最佳运行数的纠缠操作。我们的结果揭示了两量子比特幺正操作的纠缠强度。
2009-08-28 quant-ph
