Distilling Entanglement with Noisy Operations
纠缠蒸馏是量子信息处理中的一项基本任务。它不仅可以从被破坏的系统中提取纠缠，而且可以保护感兴趣的系统免受环境的干扰。在这项工作中，我们考虑了一个现实的情况下，纠缠蒸馏噪声量子操作。特别是，被认为是容忍最高的错误率的双向蒸馏协议。我们表明，在所有类型的噪声中，根据可扩展性条件，只有四个等价类。由于这四个类是通过局域幺正变换连接的，因此当在现实环境中进行纠缠蒸馏时，我们的结果可以用来提高纠缠的可扩展性。
2017-07-09 quant-ph
Analysis of an experimental quantum logic gate by complementary classical operations
量子逻辑门可以比经典逻辑门更有效地执行计算。然而，获得可靠的量子操作所需的控制水平相应地更高。为了评估实验量子门的性能，因此有必要确定指示量子相干操作的基本特征。在本文中，我们表明，一个有效的表征的实验设备可以通过调查的经典逻辑运算的互补基对。然后，即使不直接执行这些操作，也可以获得关于门的量子相干操作的可靠预测，例如纠缠产生和贝尔态鉴别。
2006-10-31 quant-ph
Optimal squeezing and entanglement from noisy Gaussian operations
我们调查的创建挤压通过受噪音和损失的操作，并要求最佳使用这些设备时，辅以无声的被动操作。无论是单一的和重复使用的设备进行了优化分析，它被证明，在后一种情况下，压缩指数收敛到其渐近最佳，我们明确确定。对于多次迭代的情况下，我们表明，最佳可以实现固定的中间被动操作。最后，我们将结果与纠缠的产生联系起来，并推导出在所考虑的情况下可实现的最大双模纠缠。
2006-03-23 quant-ph
Complementary Quantum Time Distributions from a Single Operational Protocol
University of Massachusetts Boston（马萨诸塞大学波士顿分校）
本文通过不同的后处理程序，利用自由演化和投影测量构建了基于活动的时间流分布和基于存在的量子斯托克斯分布，为时间提供了互补的操作定义，并应用于隧道效应，展示了不同分布在不同条件下的行为。
2026-11-02 quant-ph
Standard forms of noisy quantum operations via depolarization
我们考虑噪声，非本地酉操作或相互作用，即相应的演化描述的完全正的地图或主方程的Lindblad形式。我们表明，通过随机局部操作的完全正的地图可以去极化到一个标准的形式，减少了数量的参数描述的噪声过程中，这样的方式，无噪声（单一）的一部分的演变是不会改变的。进一步减少的参数，在许多情况下，甚至到一个单一的（即全局白噪声），是可能的，通过定制的退相干过程和增加的噪声量。我们将这些结果推广到动力学的情况下，理想的酉操作是由一些相互作用哈密顿。由此产生的标准形式可用于计算信道容量的下限，简化量子过程层析成像或推导纠缠纯化和量子计算的误差阈值。
2005-07-14 quant-ph
Entanglement cost of discriminating noisy Bell states by local operations and classical communication
纠缠态可以通过局域操作和经典通信（LOCC）来实现量子态的鉴别。例如，贝尔状态是必要的（和足够的），以完美地区分一组三个或四个贝尔状态的LOCC。在本文中，我们考虑的任务LOCC歧视的状态的嘈杂贝尔系综，其中一个给定的系综所获得的状态通过混合的贝尔状态与任意两个量子比特的状态与非零概率。证明了Bell态是LOCC最佳区分所必需的，即使系综一般不包含任何最大纠缠态，在特定情况下不包含任何纠缠态。
2021-10-01 quant-ph
Trade--off relations for operation entropy of complementary quantum channels
量子操作的熵，定义为对应的Choi-Jamioenkowski态的冯诺伊曼熵，表征了主系统与环境的耦合。对于作用于大小为$N$的状态的任何量子信道$Φ$，定义互补通道$\tilde Φ$，其在操作之后将输入状态发送到环境的状态中。利用熵的次可加性，我们表明，对于任何尺寸$N$的两个熵，$S(Φ)+ S(\tilde Φ)$，是有界的从下面。这个结果表征了主系统可访问的初始量子态信息与泄漏到环境中的信息之间的权衡。对于一个量子比特映射，$N=2$，我们描述了去极化映射的插值族，对于该插值族，两个熵的和给出了两个熵所跨越的空间中所允许的区域的下边界。
2019-08-09 quant-ph
Qudit Noisy Stabilizer Formalism
本文提出量子比特噪声稳定子形式体系，高效描述噪声下稳定子态的演化，复杂度随初始量子比特数线性、最终数指数增长，并验证了生成广义贝尔对的效率。
2025-08-08 quant-ph
Noisy Probabilistic Error Cancellation and Generalized Physical Implementability
本文将物理可实现性推广至实验可用的量子态与操作的任意凸集，在广义框架内分析了含噪 Pauli 操作实现无噪误差消除及偏差，并建立了其与多种量子信息度量的联系，增强了概率误差消除的实用性。
2025-07-16 quant-ph
No-Go Theorems for Universal Quantum State Purification via Classically Simulable Operations
本文证明仅使用经典可模拟操作无法实现通用量子态纯化，并通过半定规划数值解将不可行定理推广至多副本情形，揭示了非稳定子资源的必要性。
2025-09-24 quant-ph
Bayesian Gates for Reliable Logical Operations under Noisy Condition
逻辑运算的可靠性是保证计算系统可靠运行所必不可少的。由于缩小尺寸的微制造在这些系统中产生不可忽略的噪声，需要一种新的方法来设计噪声免疫门。在本文中，我们证明了噪声免疫门可以通过结合贝叶斯推理理论和噪声信号的计算思想来设计。为了揭示它们的实际优势，这些门的性能进行评估，与先前提出的随机共振为基础的门比较。这种计算方法也被证明是优于传统的一个进行信息传输和计算分开。
2019-12-16 cs.OH quant-ph
Work extraction processes from noisy quantum batteries: the role of non local resources
本研究揭示了在量子电池功提取中，非局域恢复操作比非局域纠缠态更能有效减轻噪声影响，从而提升功的提取量。
2023-09-05 quant-ph
Bandwidth-limited and noisy pulse sequences for single qubit operations in semiconductor spin qubits
自旋量子比特在量子计算和模拟应用领域是非常有价值和可扩展的候选者。在过去的几十年里，它们已经从理论的角度进行了深入的研究，并在实验室的几个设备上实现了规模。在半导体中，自旋量子比特可以被构建为将电子的自旋限制在静电限定的量子点中。通过这种方法，可以创建不同的实现：单电子自旋量子比特，单重态-三重态自旋量子比特，或三电子架构，例如。G.混合量子比特对于每种量子比特类型，我们研究了单个量子比特沿布洛赫球主轴的旋转，包括实现门操作的控制信号的强制非理想性。通过采用适当的低通滤波器函数，获得了控制信号脉冲的真实瞬态。此外，通过使用高斯噪声模型，考虑了干扰对输入信号的影响。
2019-10-24 quant-ph
Operational simultaneous correlations in complementary bases of bipartite states via one-sided semi-device-independent steering
本文利用单侧半设备无关量子导引，为二分态互无偏基中的操作同时关联提供可操作的量化与分类，并通过量子导引椭球给出几何可视化。
2025-05-22 quant-ph
Private and Quantum Capacities of More Capable and Less Noisy Quantum Channels
介绍了两类新的量子信道，我们称之为更有能力和更少的噪音。更有能力的类由通道组成，使得互补通道对环境的量子容量为零。噪声较小的类由这样的信道组成，使得对环境的补充信道的私有容量为零。对于更有能力的阶层，澄清了私人能力和量子能力是一致的。对于噪声较小的类，澄清了私有容量和量子容量可以用单字母表征。
2012-01-25 cs.IT math.IT quant-ph
Noisy Stabilizer Formalism
针对多量子比特态描述的指数开销问题，提出含噪稳定子形式体系，可高效追踪稳定子态在Clifford操作、Pauli测量及各类Pauli噪声下的演化，适用于局域测量生成少数量子比特多体纠缠态的场景。
2023-05-05 quant-ph
State-dependent Routing Dynamics in Noisy Quantum Computing Devices
路由在编程有噪声的中间尺度量子（NISQ）设备中起着重要作用，其中通过在位置之间交换量子信息来克服寄存器中的有限连接。然而，使用噪声门路由量子态引入了非平凡的噪声动态，并且决定最佳路由以最小化累积误差需要估计预期的状态保真度。在这里，我们验证了一个模型，在NISQ处理器的基础上相关的二进制噪声的状态相关的路由动态。我们开发了一个可组合的，状态相关的噪声模型CNOT和SWAP操作，可以有效地使用成对的实验测量的特点，我们比较模型预测与层析成像状态重建从量子设备。这些结果捕获的状态依赖的路由动态，需要引导路由决策NISQ设备的近实时操作。
2021-05-13 quant-ph
Operationally Invariant Information in Quantum Measurements
本文提出了一种新的量子力学信息测度，它考虑到量子系统在实验进行之前唯一已知的特征是各种事件发生的概率。互补观测的各个信息度量之和在选择特定的互补观测集的情况下是不变的，并且如果没有与环境进行信息交换，则是保守的。这种操作量子信息不变量导致由N个量子比特组成的系统的N个比特的信息。
2000-05-19 quant-ph
One Relative Phase Orders Operational Thresholds of Noisy Bell Pairs
Stony Brook University（石溪大学）
本文证明，对于任意噪声的贝尔混合态，其操作阈值由上界决定，且噪声与贝尔相干性间的相对相位单调控制阈值，并可通过部分层析成像认证能力。
2026-09-10 quant-ph
Sequential quantum secret sharing in noisy environments
序贯量子秘密共享方案（QSS）不使用纠缠态进行秘密共享，而是依赖于参与者对在参与者之间循环的单个状态的顺序操作。为了检查这些方案的可行性下不完美的操作和噪声的通道中，我们考虑这样的计划，并表明，在温和的条件下，它仍然是可能的提取可行的安全共享密钥在这个计划。虽然我们只考虑了一种序列方案和三种不同的噪声模型，但我们的方法也适用于其他QSS方案和噪声模型。
2017-09-29 quant-ph
Catalytic Enhancement of Coherence in Noisy Quantum Channels and Characterization of Strictly Incoherent Operations
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Sukumar Sengupta Mahavidyalaya（苏库马尔森格普塔学院）；University of Calcutta（加尔各答大学）
本文研究了在噪声量子通道中通过预处理输入态来增强输出态相干分数的可能性，并提出了严格不可约操作的必要且充分条件，为相干性操控提供了新的结构理解。
2026-05-17 quant-ph
High-performance repetition cat code using fast noisy operations
本文针对重复 cat 码提出利用快速含噪 CNOT 与快速辅助量子比特进行稳定子测量的优化，提高物理损耗比阈值并降低阈值下逻辑纠错开销。
2023-12-11 quant-ph
Complementarity between Success Probability and Coherence in Grover Search Algorithm
在Grover搜索算法（GSA）中，一致性起着非常重要的作用.本文定义了归一化相干性N（C），其中C是相干性度量.借助大N约束和Shannon最大熵原理，得到了相干性与GSA成功概率之间的互补关系。即P_s（t）+N（C（t））\simeq 1，其中C是相干性的相对熵和相干性的l_1范数，t是GSA中的搜索迭代次数。此外，该方程在理想或噪声环境中均成立。考虑到噪声中尺度量子（NISQ）时代的量子比特数有限，针对不同数据库大小N和不同噪声类型，给出了精确的数值计算实验.结果表明，成功概率和一致性之间的互补性几乎总是成立的。这项工作提供了一个新的视角，以提高成功概率，通过操纵其互补的一致性，反之亦然。它具有很好的潜力，帮助量子算法设计在NISQ时代。
2022-05-19 quant-ph
All unital qubit channels are $4$-noisy operations
我们表明，任何单位量子比特通道可以实现通过让输入系统与$4$维环境中的最大混合状态，然后跟踪的环境中的单位相互作用。我们还提供了这样一个环境的维度必须至少为$3$的示例。
2018-02-05 math-ph math.MP math.OA
Practical Entanglement Distillation Protocols with Quadratic Error Suppression
IBM Quantum, IBM Research Europe – Zurich（IBM量子，IBM欧洲苏黎世研究院）
针对模块化量子计算中模块间操作噪声高的问题，提出一种仅需每模块两个量子比特、利用高保真度本地操作和重复使用同一噪声模块间纠缠操作的实用小规模纠缠蒸馏协议，实现模块间误差的二次抑制。
2026-05-26 quant-ph
Quantum Gates on Individually-Addressed Atomic Qubits Subject to Noisy Transverse Motion
单个捕获的原子量子位代表了最有前途的量子计算机技术之一，因为它们的空闲误差可以忽略不计，并且能够通过聚焦光场实现全套可重构门操作。然而，量子门操作的保真度会受到横向于激光的原子的弱约束的限制。我们目前的测量这种效果，通过执行单独寻址纠缠门链中的最多25个被困的原子离子，弱限制沿链轴。我们提出了一个模型，准确地描述了所观察到的退相干从由嘈杂的电场引起的离子的残余加热。我们建议通过使用散布在链中的辅助离子来同情地冷却整个量子线路中的量子比特离子来抑制这些效应。
2020-07-14 quant-ph
Complementary 3D color codes for transversal quantum logic
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
研究提出基于四面体三维颜色码及其哈达玛变换对应物的混合架构，二者支持互补横向非克利福德操作，结合相关变换实现几乎通用的横向逻辑门集，还通过构造逻辑受控Z门等完成通用门集。
2026-07-07 quant-ph
One-shot purity distillation with local noisy operations and one-way classical communication
局域纯态是量子信息理论中的一个基本资源。在这项工作中，我们得到一个镜头实现的边界上的速度，当地纯度蒸馏，在单方面和双方的情况下。在这两种情况下，本地噪声操作是免费的，而在两方的情况下，也可以使用单向经典通信。此外，在这两种情况下，只要从最终的净蒸馏率中扣除，就可以借用当地的纯ANCILLA。我们得到的一次性率，写在互信息类数量，示出恢复的极限渐近独立同分布。Devetak率[PRA，2005]，直至一阶分析。
2022-08-11 cs.IT math.IT quant-ph
Certifying nonlocal properties of noisy quantum operations
本文提出统一方法论，利用准备-测量协议认证含噪量子信道的非局域性质，扩展了设备无关认证判据，并分析了退相干噪声对非局域性和纠缠的影响。
2025-07-16 quant-ph
Optimal teleportation with a noisy source
在输入态和量子信道都受到噪声干扰的情况下，我们建立了最优的量子隐形传态协议。考虑到这些影响，实现了更高的结晶度。所提出的协议的最优性普遍存在，即使限制到一个减少的一组通用的操作。
2011-12-05 quant-ph
Ideal Quantum Communication over Noisy Channels: a Quantum Optical Implementation
我们考虑一个（未知）量子态通过光子在两个相距较远的原子之间的传输。基于量子光学现实模型，我们定义了一个噪声量子信道，它包括系统误差以及由于耦合到环境的错误。我们提出了一个协议，允许一个完成理想的传输，重复传输操作所需的次数。
1997-02-20 quant-ph
Fault-Tolerant Logical Operations and Efficient State Preparation in Modular Quantum Architectures with Noisy Interfaces
Welinq；Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-Universite PSL, Collège de France（卡斯勒-布罗塞尔实验室，索邦大学，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法兰西学院）；LIP6, Sorbonne Université, CNRS（LIP6实验室，索邦大学，法国国家科学研究中心）
本文针对模块化量子架构，研究带噪声接口的容错逻辑操作，开发高效分布式容错逻辑GHZ态制备协议，为规模化容错量子计算提供定量依据。
2026-10-23 quant-ph
Permutation attack and counterattack on the two-party quantum key agreement over a collective noisy channel
最近，Yang等人（Quantum Inf Process 18，74，2019）提出了一种集体噪声信道上的两方量子密钥协商协议。他们声称，他们的量子密钥协商协议可以确保参与者对最终共享密钥的影响力相等。然而，这项研究表明，宣布置换操作的参与者可以自己操纵最终的共享密钥，而不会被其他人发现。为了避免这个漏洞，这里提出了改进。
2020-09-15 quant-ph
Quantum discord of mixed states under noisy channels in the curved spacetime
School of Mathematics and Statistics, Hainan Normal University（海南师范大学数学与统计学院）
研究在Schwarzschild黑洞背景下，相消退、相翻转和位翻转通道中两量子比特混合态的量子分歧特性，提出量子分歧的互补关系，发现可访问分歧随霍金加速度降低而衰减，不可访问分歧单调增加。
2026-02-24 quant-ph
Quantum Machine Learning for Distributed Quantum Protocols with Local Operations and Noisy Classical Communications
量子纠缠蒸馏和量子态鉴别等分布式量子信息处理协议依赖于局域操作和经典通信。现有的基于LOCC的协议通常假设理想的、无噪声的通信信道的可用性。在本文中，我们研究了经典通信在噪声信道上发生的情况，并建议通过使用量子机器学习工具来解决这种情况下LOCC协议的设计。我们特别关注的重要任务的量子纠缠蒸馏和量子态的歧视，并实现本地处理通过参数化的量子线路（PQC），优化，以最大限度地提高平均保真度和平均成功概率在各自的任务，同时占通信错误。所介绍的方法，噪声感知LOCCNet（NA-LOCCNet），被证明具有显着的优势，现有的协议设计的无噪声通信。
2023-02-17 cs.AI cs.LG quant-ph
Amending entanglement-breaking channels via intermediate unitary operations
我们报道了一个体光学实验，证明了通过在传输过程中间插入合适的幺正操作（滤波器），通过有噪声的量子信道恢复纠缠分布的可能性。我们专注于两个相关类的单量子比特通道组成的旋转相位阻尼或旋转振幅阻尼地图的重复应用程序，都建模的组合哈密顿和耗散动力学的单光子的偏振态。我们的研究结果表明，在两个有噪声的信道之间插入一个酉滤波器可以显着提高纠缠传输。这种原理证明可以推广到许多其他物理场景，其中可以通过酉滤波器来修改纠缠破坏通信线路。
2017-07-01 quant-ph
Analysis of Measurement-based Quantum Network Coding over Repeater Networks under Noisy Conditions
量子网络编码是解决量子网络瓶颈的有效方法。介绍了一种基于测量的量子中继网络编码方案（MQNC），并基于蝶形网络的蒙特卡罗模拟（包括各种误差源）分析了其行为.通过利用基于测量的量子计算，用于完成网络编码的量子比特上的操作并行进行。我们表明，这样的方法提供了优势，在其他计划方面的量子线路的深度，因此提高了通信保真度，而不干扰的总吞吐量。与Satoh等人在2012年提出的量子网络编码方案（QNC）相比，我们的协议的电路深度减少了56.5%。对于MQNC，我们发现当本地操作的准确度低于98.9%时，所产生的纠缠对的联合保真度下降到50%以下，假设量子中继器上的所有初始贝尔对具有98%的固定保真度。总体而言，MQNC显示出比QNC更高的容错性，并且比使用逐步纠缠交换的缓冲空间复用稍好，但不如同时纠缠交换操作那么强。
2018-06-27 quant-ph
Quantum tomography of noisy ion-based qudits
量子层析成像使得获得关于量子计算机的某些逻辑元件的全面信息成为可能。在这方面，它是调试量子计算机的一个很有前途的工具。然而，层析成像的实际应用仍然受到系统测量误差的限制。它们的主要来源是量子态制备和测量过程中的误差。在这项工作中，我们调查的可能性，抑制这些错误的情况下，离子基量子点。首先，我们将证明可以构建一个量子测量协议，该协议在每个测量电路中只包含一个量子操作。这样的协议比在相互无偏的基础上的测量对错误更鲁棒，其中操作的数量与qudit维度的平方成比例地增加。在此之后，我们将展示确定和占状态初始化和读出错误的可能性。总之，所描述的措施可以显着提高真实离子基量子点的量子断层扫描的准确性。
2020-11-09 quant-ph
Quantum control of noisy channels
通信双方可以利用各自拥有的资源，即本地操作，利用经典通信的潜在相关性，以及它们之间共享的纠缠对，来控制噪声信道。使用Choi-Jamiolkowski同构，我们表示在控制（非规范化）状态的噪声信道的控制，并显示如何可用的资源进入分析。我们的形式主义提供了一个一般的计划时，考虑单一使用的物理信道的量子态传输的保护。此外，它铺平了道路的应用控制理论工具的研究有噪信道。我们定义了一个嘈杂的通道的复杂性的概念，作为一个衡量要求是如何工程师的通道的具体操作。我们提供了一些确定性和概率协议的例子，从而降低了复杂性。
2008-11-18 quant-ph
Total variance and invariant information in complementary measurements
研究了量子态相对于一组完备的互补测量的总方差及其与Brukner-Zeilinger不变信息的关系。通过对任意完备的无偏测量和一般对称信息完备测量的方差求和，证明了这类量子测量的Brukner-Zeilinger不变量信息等于最大方差与总方差之差.这些结果提供了一个操作之间的联系，以前的解释布鲁克纳-蔡林格不变的信息。
2020-05-23 quant-ph
Divide-and-conquer verification method for noisy intermediate-scale quantum computation
几个有噪声的中间尺度量子计算可以被看作是稀疏量子计算芯片上的量子深度量子线路，其中两个量子比特门可以直接应用于仅一些量子比特对。在本文中，我们提出了一种方法来有效地验证这种噪声的中间尺度量子计算。为此，我们首先描述小规模量子操作的钻石规范。然后，通过使用这些特征化的量子操作，我们估计从噪声中间尺度量子计算获得的实际$n$ -量子比特输出状态$\hatρ_{\rm out}$与理想输出状态（即，目标状态）$|ψ_t\rangle$。虽然直接保真度估计方法平均需要$\hatρ_{\rm out}$的$O(2^n)$拷贝，但我们的方法即使在最坏的情况下也只需要$O(D^32^{12D})$拷贝，其中$D$是$|ψ_t\rangle$的密集度。对于稀疏芯片上的量子深度量子线路，$D$至多是$O(\log{n})$，因此$O(D^32^{12D})$是$n$的多项式。通过使用IBM Manila 5-qubit芯片，我们还进行了原理验证实验，以观察我们的方法的实际性能。
2022-07-04 quant-ph
Purification of Noisy Entanglement and Faithful Teleportation via Noisy Channels
两个分离的观察者，通过对一个不太纯的纠缠态（{ \em例如}）进行局域操作，得到了两个分离的观察者的纠缠态。通过噪声通道共享的单态），可以制备更少数量的任意高纯度的纠缠对（{ \em，例如}近乎完美的单线态）。然后，这些可以被用来忠实地将未知的量子态从一个观察者传送到另一个观察者，从而实现从一个观察者到另一个观察者的忠实传送，从而实现量子信息通过噪声信道的忠实传输。我们给出了从混合态$M$可获得的纯单态（$\ket{Ψ^-}$）的产额$D(M)$的上、下界，证明了如果$\bra{Ψ^-}M\ket{Ψ^-}>\half$满足$D(M)>0$.
1995-11-22 quant-ph
Frozen accelerated information via local operations
在这篇文章中，我们介绍了一种技术来冻结的参数，描述了两个用户之间的加速状态的背景下使用的量子密码学和量子隐形传态。假设两个用户共享不同尺寸的粒子，我们考虑一个量子比特-量子数系统。该技术依赖于局部操作，其中允许每个粒子与噪声相位通道局部相互作用。结果表明，冻结用户间量子信道信息的可能性依赖于初始态设置参数、相位信道的初始加速参数强度。结果表明，如果只有大尺度系统或两个粒子都通过噪声相位通道，则会增加参数估计度冻结的可能性。此外，在小的初始加速度值和大的信道强度值，冻结估计区域的大小增加。这些结果对量子隐形传态和量子编码有一定的参考价值。
2018-02-21 quant-ph
Heisenberg-limited noisy atomic clock using a hybrid coherent and squeezed states protocol
我们提出了一种混合量子-经典原子钟协议，其中询问自旋相干态中的不相关原子系综，用于将一个（或多个）自旋压缩原子系综反馈到它们的最佳相位灵敏度点。该协议克服了单个Ramsey时钟的稳定性，并且在避免非破坏性测量的同时达到了Heisenberg极限稳定性。分析预测进行了比较，包括相关的1/f本地振荡器噪声的时钟操作的数值模拟。
2020-03-24 quant-ph
Non-classical Gaussian states in noisy environments
在这篇文章中，我们回顾高斯态的性质，并描述对它们的操作。作为一种特殊类型的环境相互作用的电磁场与吸收介质的相互作用将作为理解的基础上的退相干和纠缠退化的高斯态的光通过光纤传播。本文的主要内容是研究噪声环境下的量子隐形传态。特别强调的是放在问题上选择正确的位移在接收器的一方。
2002-07-19 quant-ph
Experimental Observation of Anomalous Complementary Weak Values from Correlated Pairwise Two-State Vectors
Nanjing University（南京大学）
该研究利用量子纠缠和后选控制操作，通过改变后选角色，从相关成对双态矢量中观测反常互补弱值，扩展了时间对称量子结构的操作可达性，为量子信息处理中时间对称应用探索开辟新途径。
2026-07-14 quant-ph
Universal Quantum Computation with ideal Clifford gates and noisy ancillas
我们考虑一个量子计算模型，其中的基本操作集被限制到克利福德幺正，状态$|0\rangle$计算基础的创建。此外，我们允许在混合态$ρ$中创建一个单量子位的附属物，这应该被视为模型的参数。我们的目标是确定哪种$ρ$通用量子计算（UQC）可以有效地模拟。为了回答这个问题，我们构建了纯化方案，该方案消耗几个$ρ$拷贝并产生具有更高偏振的单个输出量子比特。该协议允许人们仅沿某些“神奇”方向增加极化。如果$ρ$沿幻方向的偏振超过阈值（约65%），则纯化渐进地产生纯态，我们称之为幻态。我们表明，Clifford群操作结合幻态制备是足够的UQC。讨论了所得结果与Gottesman-Knill定理的关系。
2004-12-16 quant-ph
Robust Cryptography in the Noisy-Quantum-Storage Model
在[WST 08]中表明，可以基于量子比特的量子存储是噪声的假设来实现加密原语。在这项工作中，我们分析了一个协议的普遍任务，可以实现使用量子密钥分发（QKD）硬件在实际环境中，诚实的参与者无法执行无噪声操作的不经意传输。我们推导出存储噪声量、诚实参与者执行的操作中的噪声量和不经意传输的安全性之间的权衡，与[WST 08]中的结果相比，这些结果大大提高。作为一个例子，我们表明，对于存储中的去极化噪声的情况下，我们可以获得安全的不经意传输，只要量子误码率的信道不超过11%，信道上的噪声是严格小于量子存储噪声。这对于所考虑的协议是最佳的。最后，我们表明，我们的分析很容易进行到量子协议的安全识别。
2009-09-09 quant-ph
Eavesdropping on the Bostroem-Filbinger Communication Protocol in Noisy Quantum Channel
我们展示了一个窃听方案Bostr \UNICODE{0xf6} m-Felbinger通信协议（称为乒乓协议）[Phys. Rev. Lett. 89，187902（2002）]中的量子信道。测量攻击可以完美地用来窃听爱丽丝的信息，而不是最一般的量子操作攻击。在有噪声的量子信道中，直接通信是被禁止的。提出了一种基于乒乓协议的量子密钥分发协议，该协议可用于低噪声的量子信道。并给出了一个弱的误比特率上界，即检测概率$d$应小于0.11，这是在实际通信中采用乒乓协议时的一个要求。
2004-04-14 quant-ph
Variational quantum state preparation for quantum-enhanced metrology in noisy systems
本研究利用QFI-Opt软件包模拟低深度变分量子电路，在退相干噪声环境下优化量子态制备以最大化量子Fisher信息，发现最优量子态可分为猫态、压缩态和直积态三种状态，为下一代量子传感器设计提供了重要指导。
2024-07-24 quant-ph
The bottleneck dimension of quantum operations
Department of Applied Physics, University of Geneva（日内瓦大学应用物理系）
本文针对可编程量子设备因噪声导致的相干性问题，提出与基无关的维度瓶颈框架，定义三种不等价的量子维度概念并确定其层级，推导噪声通用量子处理器的白噪声阈值，揭示保持相干性随维度增大要求更高的规律。
2026-08-27 quant-ph
Sequential quantum nonlocality sharing under local noisy quantum channels
Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；Shijiazhuang Posts and Telecommunications Technical College（石家庄邮电职业技术学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文理论分析了在相位翻转、比特翻转和退极化等局部噪声量子信道下，贝尔非局域性和梅尔明非局域性的顺序共享的噪声鲁棒性，证明了通过特定噪声免疫信道可实现无界顺序共享，并提出了通过局部酉操作切换噪声免疫信道的测量策略。
2026-06-01 quant-ph
Catalytic entanglement transformations with noisy hardware
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；CWI（荷兰数学与计算机科学研究中心）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Harvard University（哈佛大学）
研究在噪声环境下，利用催化剂态提升纠缠浓缩效率，提出一种新的POVM确定方法，并数值比较催化与非催化纠缠浓缩及蒸馏的性能。
2026-05-18 quant-ph
Dimensional advantage in secure information trading via the noisy dense coding protocol
本研究提出高维系统下基于量子密集编码的QKD协议，推导不同纠缠态下的密钥率下界，证明维度提升可增强密钥率与抗噪性，且无用态集合为凸紧集。
2024-09-16 quant-ph
