Generalized GHZ-class and W-class concurrence and entanglement vectors of the multipartite systems consisting of qubits
提出了两类由量子比特组成的多体系统的广义并发向量。利用它们,我们能够分别描述和量化量子比特组成的多体系统中的GHZ类纠缠和W类纠缠。在三个量子比特的纯态中,其中一个粒子是可分的情况下,引入一个整体的并发向量后,我们证明了它正好回到通常的Wootters并发。原则上,我们的方法适用于任何由$N$量子位组成的$N$-partite系统。
2004-07-20 quant-ph
Thermally stable multipartite entanglements in the frustrated Heisenberg hexagon
在反铁磁自旋为1/2的海森堡六边形中发现了热稳定的多体纠缠量子态。对模型进行了精确求解,得到了特征值和特征函数的全部解析表达式。基于几个热力学观测量,从并发度和纠缠见证者的角度对各种类型的纠缠进行了检测和表征。纠缠特性的变化与温度和挫折进行了讨论。尽管挫折反对两体纠缠,但它有利于多体纠缠。纠缠态表现出鲁棒性对热效应的存在下的挫折,他们被发现在任何温度下生存。
2017-06-27 quant-ph
Unitary transfer of entanglement in multipartite two-level systems
研究了两对偶极耦合二能级原子系统的动力学行为。我们证明了初始纠缠存储在一对原子不直接相互作用,完全转移到另一对原子周期性的方式。这种现象在实验室中的可观测性简要讨论了它的时间尺度和它的稳定性对不确定性的几何参数定义的物理系统。
2012-06-05 quant-ph
Four-level quantum teleportation, swapping and collective translations of multipartite quantum entanglement
本文给出了一种四能级量子隐形传态和量子纠缠的优化方案。我们构造了二部四元组系的完备正交基。利用该基可以按照标准步骤实现四能级量子隐形传态和交换。此外,将上述基与不可拓积基和精确纠缠基相结合,证明了在$2\times 2\times 2$系统或$3\times 3$系统中,多体量子纠缠的集体平移是可以实现的. PACC值:03.67.Mn、03.65.Ud、03.67.Hk。关键词:Ququadrit系统,基,四能级隐形传态,交换,集体平移。
2005-06-20 quant-ph
Connection between Measurement Disturbance Relation and Multipartite Quantum Correlation
研究发现,测量扰动关系决定了量子关联的强度,是量子非局域性的本质之一。反之,通过测量关联函数可以确定MDR的确切形式。为此,提出了一种光学实验方案。此外,借助关联函数,我们发现量子纠缠、量子非定域性和不确定原理可以明确关联。
2015-01-18 quant-ph
Exact and Asymptotic Measures of Multipartite Pure State Entanglement
为了简化多(m)体量子系统纯纠缠态的分类,我们研究了在局域量子操作和经典通信(LOCC)下,多体量子系统纯纠缠态的n次张量幂(即m个量子系统共享的n个纠缠态拷贝)之间的精确和渐近可逆变换.关于确切的转换,我们表明,两个国家的一方熵同意要么本地酉(LU)等价,否则LOCC不可比。特别是,我们表明,两个三方Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态是LOCC-不可比拟的三个二分爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)状态之间的三方对称共享。渐近变换导致比精确变换更简单的分类。我们表明,具有m路施密特分解的m-部纯态是简单的参数化,与部分熵跨越任何非平凡分区代表的标准的“猫”状态的数量(|0^m>+|1^m>)渐近地可互转换到所讨论的状态。对于一般的m-体态,不同分割的部分熵不需要相等,并且由于部分熵通过渐近可逆的LOCC操作守恒,因此需要多分量纠缠度量,每个标量分量代表不同类型的纠缠,不能渐近地相互转换到其他类型。特别是m=4的猫状态不是等熵的,因此不能渐近相互转换,任何组合的二分和三方之间共享的四方国家。因此,虽然m=4的猫态可以从二分EPR态制备,但制备过程必然是不可逆的,甚至是渐进的。
2000-06-25 quant-ph
Efficient estimation of multipartite quantum coherence
相干性的量化是量子信息处理和基础物理学的核心。精确评估的相干措施,通常需要一个完整的密度矩阵,这变得棘手的大规模多体系统的重建。在这里,我们提出了一个系统的理论方法来有效地估计上下界的一致性在多体状态。在稳定器的形式主义下,下限由具有少量测量的谱估计方法确定,上限由单个测量确定。我们用一个四量子比特的光量子系统验证了我们的理论,实验上实现了各种多量子比特纠缠态,包括Greenberger-Horne-Zeilinger态、团簇态和W态,并展示了如何通过测量少量的可观测量有效地推断它们的相干性。
2021-04-14 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Optimization
本研究分析Trotter化量子退火与量子近似优化算法中的真多体纠缠,揭示其与算法性能的关联及与态重叠度的互限关系,为理解量子优化中的量子关联资源提供新视角。
2025-02-21 quant-ph
Multipartite Generalization of Geometric measure of Discord
本文提出多部量子discord几何度量的推广,找到了一般N部量子态的一般形式,并获得了N量子比特态的可计算精确公式。
2024-07-25 quant-ph
Genuine multipartite entanglement detection with imperfect measurements: concept and experiment
该研究针对测量存在微小瑕疵的场景,构建了与量子比特数无关的多体纠缠目击算符,通过四体光子实验验证了标准方法的缺陷及校正效果,且该方法比设备无关模型噪声鲁棒性更强。
2024-04-25 quant-ph
Observable measures of multipartite entanglement
Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文提出了一种基于局部和全局纯度及关联函数的多体纠缠可观测量方法,通过量子信息理论基础结果推导出双体纠缠和混合同步纠缠的上下界,并应用于GHZ、Dicke、W态等重要态的分析。
2026-05-02 quant-ph
Correlated and Critical Phenomena in Multipartite Quantum Non-Markovianity
本研究通过精确动力学分析,发现谐振腔中两个二能级原子的非马尔可夫性存在临界转变,并提出了非奇异可加的度量,证明系统尺寸和原子间距可精确调控多体开放量子系统的记忆效应。
2025-02-27 quant-ph
Multipartite entanglement dynamics in quantum walks
Friedrich-Schiller-University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF(弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所);Paderborn University(帕德博恩大学)
本文研究了光学设置中量子漫步的多体纠缠动力学,提出计算任意划分下单漫步量子漫步纠缠几何度量的方法,并分析多漫步场景的纠缠特性,探讨了大系统中纠缠动力学的数值研究及初始条件影响。
2026-03-25 quant-ph
Robust multipartite quantum correlations without complex encodings
多体纠缠的操纵和存储的主要挑战之一是它在噪声下的脆弱性。我们提出了一个简单的配方,系统的增强阻力的多体纠缠对任何本地噪声与一个特权的方向在布洛赫球。对于沿着任何给定基的精确局部退相的情况,以及对于所有噪声强度,我们的处方都具有完全的鲁棒性:即使是具有指数衰减纠缠的状态也会映射到纠缠恒定的状态。与以前采用复杂逻辑量子比特编码的技术相比,这种增强只需在噪声作用之前执行局部酉旋转即可实现。因此,该方案在实验上非常友好,因为它不会带来额外的物理量子位来编码逻辑量子位的开销。此外,我们表明,除了纠缠,量子的相对熵的concierences和实用性作为资源的实际任务,如计量和nonlocality-based协议的等效增强。
2013-09-23 quant-ph
Quantum coherence in multipartite systems
在利用相对熵作为量子关联距离度量的统一框架下,我们明确了多体系统中量子相干性、量子不协调和量子纠缠的层次结构.在此基础上,我们引入了一种新的量子相干性度量--无基量子相干性,并证明了该量与量子失谐量完全等价。此外,由于相干性的原始相对熵是一个基依赖量,我们研究了量子相干性的局域和非局域幺正产生,重点是两个量子比特的幺正门。有趣的是,我们的研究结果表明,非局部酉门不一定优于局部酉门。最后,详细讨论了三组分系统中量子相干性的可加性关系,其中冯诺伊曼熵的强次可加性起着至关重要的作用。
2015-06-05 quant-ph
Mean Field Approximations and Multipartite Thermal Correlations
探讨了统计物理学中各种相互作用模型的平均场近似与经典和量子关联的度量之间的关系。我们提出了一种方法,使我们能够绑定的相关性(因此纠缠)的物理系统在热平衡在一定温度下的自由能和内能的总量。这种方法首先使用两个量子比特通过海森堡耦合相互作用来说明,其中可以精确计算纠缠和相关性。然后将其应用于横向磁场中的一维伊辛模型,对于这种模型,纠缠和关联不能用精确的方法得到。我们分析了各种制度的相关性的行为,并确定关键区域,与已知的结果进行比较。最后,我们提出了一个一般性的讨论纠缠的影响的宏观,物理特性的固态系统。特别地,我们利用了这样一个事实:一个处于热平衡的$d$维量子系统可以对应于一个处于平衡的d+1经典系统,从而用所有的纠缠来代替经典关联。
2003-12-11 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement induced by a Thermal Acoustic Reservoir
研究N个LC谐振器与共同热声储层光机械耦合系统,通过精确解析解揭示频率梳环境可周期性产生非高斯GME及高保真多体猫态。
2024-12-09 quant-ph
Exact minimum measurement dependence for faithful local deterministic models of multipartite GHZ-Mermin correlations
本文解决多体GHZ-Mermin关联的忠实局域确定性模型的最小测量依赖问题,得到不同粒子数下的精确依赖阈值,其服从闭合定律,最优隐变量密度有闭合形式,可用于设备无关证书领域。
2026-10-22 quant-ph
Dynamical multipartite entanglement in a generalized Tavis-Cummings model with XY spin interaction
本文研究引入XY自旋相互作用的广义Tavis-Cummings模型中的动力学多体纠缠,通过Holstein-Primakoff变换建立其与中心自旋模型的联系,并揭示强耦合、低温及磁场对纠缠的调控作用。
2025-05-09 quant-ph
Time-invariant entanglement and sudden death of nonlocality for multipartite systems under collective dephasing
研究了集体退相下多体量子系统的纠缠和非定域性动力学。使用一个精确的和可计算的措施,真正的纠缠,我们证明了一个非平凡的现象的可能性,时间不变的纠缠多体量子系统。我们发现,对于四个量子比特,存在量子态,它们是不断变化的,而它们的真实纠缠是恒定的。基于我们的数值结果,我们推测三个量子比特的量子态不存在时不变纠缠的证据。指出具有时不变纠缠的量子态必须同时存在于消相干自由子空间和与之正交的子空间中,作为一种特殊情况,我们的研究可以恢复以往关于两量子比特纠缠的研究.我们还研究了集体退相下量子态的非定域性。我们发现,虽然量子态的真实纠缠可能不会改变,但它们的非定域性会改变。我们讨论了真正非定域性有限时间终结的可能性。
2017-01-09 quant-ph
Extensive multipartite entanglement from su(2) quantum many-body scars
最近在里德伯原子量子模拟器中对弱遍历性破缺的实验观察引发了人们对量子多体疤痕的兴趣-本征态,由于不依赖于可积性或全局对称性的保护的新机制,在有限的能量密度下逃避热化。量子多体伤疤的一个显著特征是它们的子体积二分纠缠熵。在这项工作中,我们证明了这样的精确的多体疤痕也具有广泛的多体纠缠结构,如果它们源于一个su(2)谱生成代数。我们分析表明,通过缩放的量子费舍尔信息,这被发现是超广泛的确切疤痕本征态相比,通用的热状态。此外,我们还数值研究了PXP模型中里德伯原子的多体纠缠特征,结果表明通过全局猝灭实验可以动态地产生大量的量子费舍尔信息密度.我们的研究结果确定了一个丰富的多体相关结构的疤痕状态具有显着的潜力,作为一种资源,在量子增强计量学。
2022-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dense coding with multipartite quantum states
我们考虑概括的密集编码协议,具有任意数量的接收器和一个或两个接收器,共享一个多方量子态,并使用无噪声信道。对于单个接收机的情况,这种信息传输的容量被准确地找到。它表明,能力并没有提高,通过允许联合国进行联合行动。我们提供了一个非平凡的上限的情况下,两个接收器的容量。我们还给出了一个分类的集合中的所有多方状态的有用性密集编码。我们提供了这些类的例子,并讨论了它们的一些属性。
2005-07-15 quant-ph
Characterizing multipartite entanglement by violation of CHSH inequalities
高维多体量子系统的纠缠态在量子信息处理中具有广阔的应用前景。然而,这种纠缠的表征和测量是一个巨大的挑战。在这里,我们考虑了二维子空间中成对量子比特态的CHSH不等式的最大量子平均值与经典界之间的重叠。我们表明,在任何高维多体系统中的纯态的并发可以等价地表示这些重叠。在这里,我们考虑任意的高维多体态到两个量子比特态的投影。我们研究了这些投射的两量子比特子态的非定域性,通过它们对CHSH不等式的违反。从这些违反,最大量子平均值和CHSH不等式经典界之间的重叠,我们证明了高维多体纯态的并发可以用这些重叠精确地表示.我们进一步得到了任意量子态的纠缠度的一个下界,这个下界对于纯态是紧的。该下界不仅限制了两两量子比特态之间的非定域性分布,而且为两体纠缠的升华提供了一个充分条件。基于这种非定域性,给出了检测真三重纠缠的有效判据和真三重纠缠的并发度下界。
2020-03-19 quant-ph
Multipartite quantum correlation, spatially anisotropic coupling, and finite temperature effects in a triangular Ising system with tunable interactions
本文利用精确对角化方法研究了可调三角Ising系统中的多部量子关联、空间各向异性耦合与有限温度效应,揭示了反铁磁系统中三者间的三方权衡关系及铁磁情况对温度的敏感性。
2023-06-26 quant-ph
Limits on Broadcasting Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Networks
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Indian Institute of Technology Indore(印度理工学院印多尔分校)
研究量子网络中真正多方纠缠广播限制,通过分布式协议推导出特定态广播保真度表达式,证明同时认证GME不可行,揭示多方纠缠广播性与可认证性权衡及纠缠分布内在限制。
2026-07-17 quant-ph
Exact Entanglement Cost of Multi-Qubit Bound Entangled States
我们报告了一类多量子比特束缚纠缠态的确切纠缠代价,计算的背景下,一个普遍的模型多体态的准备。准备这种状态所需的纠缠的确切数量是通过首先使用割集方法获得下界,然后提供实现下界的显式本地协议来确定的。
2005-09-04 quant-ph
Two-Point Versus Multipartite Entanglement in Quantum Phase Transitions
我们分析了扩展的哈伯德模型的子系统之间的相关性,该模型在一维中是完全可解的,它表现出丰富的量子相变(QPT)结构。通过研究单点纠缠的奇异性,精确地再现了T=0的相图。它示出了如何比较后者的数量和量子互信息允许一个识别是否两点或共享的量子相关负责每个发生的QPT。该方法原则上适用于每个站点的任意数量D的自由度。作为一个副产品,我们提供了一个直接测量两体纠缠的基准;特别是,在这里,我们讨论了负性在过渡中的作用。
2005-08-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Evolution and Symmetry of Multipartite Entanglement
我们发现了一个简单的因式分解定律,描述了当一个子系统经历任意物理过程时,复合量子系统的多体纠缠如何演化。这种多体纠缠的衰减是由一个我们称之为纠缠弹性因子(ERF)的因素唯一决定的。由于ERF仅是量子信道的函数,我们发现多体纠缠的演化方式与二体纠缠完全相同。对于两个量子比特的情况,我们的因式分解定律简化为Nature Physics 4,99(2008)的主要结果。此外,对于置换态$P$,我们给出了$P$ -纠缠不对称性的操作定义,并给出了用局域方法实现置换态的条件。
2010-11-04 math-ph math.MP quant-ph
Fluctuation theorems for multipartite quantum coherence and correlation dynamics
School of Physics, Northwest University(西北大学物理学院);Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers(陕西省理论物理前沿重点实验室);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武理论物理中心);Fundamental Discipline Research Center for Quantum Science and technology of Shaanxi Province(陕西省量子科学与技术基础学科研究中心);QSTAR, INO-CNR, and LENS(QSTAR、意大利国家研究委员会光学研究所(INO-CNR)和莱纳·塞恩实验中心(LENS));Department of Chemistry, Stony Brook University, and Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University(石溪大学化学系及物理与天文学系)
本文提出量子多体相干与关联动态的涨落定理,通过多体信息动态和实验验证,揭示非平衡量子信息的动力学结构。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Strong Monogamy of Bipartite and Genuine Multipartite Entanglement: The Gaussian Case
我们证明了分布式量子关联的一般约束的存在,这对二分和多分纠缠一次施加权衡。对于所有的N模高斯态,在置换不变性下,我们建立了一个比传统的一夫一妻不等式更强的一夫一妻不等式,通过递归定义了一个真正的N-体纠缠的适当度量。强一夫一妻制以及子系统的任意大小,和新兴的多体纠缠措施被发现是规模不变的。我们揭示了它与连续变量隐形传态网络的最佳保真度的操作连接。
2007-10-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Maxwell's demons in multipartite quantum correlated systems
研究了多体量子关联系统中麦克斯韦妖对热力学功的提取。我们首先采用标准模型的麦克斯韦恶魔作为图灵机,无论是在经典或量子设置取决于它的能力,实现经典或量子条件动力学,分别。然后,对n部系统(A_1,A_2,.,A_n),我们引入了一个协议的工作提取,限制量子恶魔的优势,通过在系统中存在的多体量子相关的数量,作为衡量的热版本的全球量子不和谐。对任意n-部量子比特纯态进行Schmidt分解,证明了热全局量子不协精确量化了量子优势.此外,我们还考虑了通过混合多体态的工作提取,其中可以得到紧上界的例子。
2014-12-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Long-range multipartite quantum correlations and factorization in a one-dimensional spin-1/2 $XY$ chain
该研究探究一维自旋-1/2 $XY$ 链的多体量子关联特性,验证其长程关联可探测量子相变并遵循有限尺寸标度律,还能精确指示基态因子化点,且新定义的关联度量可探测束缚纠缠。
2022-07-28 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement Trends in Gapless-gapped Transitions of Quantum Spin Systems
我们调查的行为真正的多粒子纠缠,量化的广义几何措施,在gapless-to-gapped量子跃迁的一维和二维量子自旋模型。研究在精确可解的一维$XY$模型和二维阻挫$J_{1}-J_{2}$模型(包括Shastry-Sutherland模型)中进行。在受抑量子系统中,广义几何测度在这种跃迁附近表现出非单调性。我们还比较了量子临界点附近的广义几何测度与二分量子关联测度的特征。多体量子关联测度比二体量子关联测度能更好地表征量子临界点,特别是对于二维模型。
2014-09-08 cond-mat.str-el quant-ph
Heralded Generation of Multipartite Free-Electron W-State Entanglement
School of Electronic Information Engineering, Yangtze Normal University(长江师范学院电子信息工程学院);Key Laboratory of Optical Chip and Intelligent Optoelectronic Systems, Chongqing Municipal Education Commission, Yangtze Normal University(重庆教委光芯片与智能光电系统重点实验室,长江师范学院);School of Physics and Electronic Engineering, Hubei University Of Arts And Science(湖北文理学院物理与电子工程学院);Department of Electrical Engineering Physical Electronics, Tel Aviv University(特拉维夫大学电气工程系物理电子学部门);Shenkar College of Engineering and Design(申肯工程与设计学院)
本文提出了一种 heralded 协议,用于从原子 W_N 资源中生成 multipartite 自由电子纠缠,通过侧带解析相互作用机制。核心方法是利用 N 个独立的电子-原子相互作用臂,每个自由电子局部耦合到一个两能级系统。在均匀耦合和共同调谐的情况下,通过旋转波近似解析了动力学。将原子投影到全基态将初始原子激发态曼尼映射到电子上侧带态曼尼,并准备了一个精确的 N 电子 W_N 型态。在共振和非共振情况下,获得了 heralding 概率的闭式表达式。在共振情况下,最优成功概率遵循大 N 标度 P_{G_N}^{\max}~e^{-1}/N。Heralded 状态保留了原子资源的 multipartite 纠缠结构,对于任意 N 和 N=3 显示了具体例子。讨论了非共振、弱对称破缺、旋转波修正和高斯耦合包络。该协议提供了一种可扩展的路线,用于从局部原子资源中生成 multipartite 自由电子纠缠。
2026-05-18 quant-ph
Rank and Range Criteria for Mixed-State Determination from Local Marginals
Beihang University(北京航空航天大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
该研究针对量子系统认证的k-UDA问题,开发基于范围的方法,推导相关准则并将其应用于多体纠缠认证,明确了三量子比特态的UDA判定条件及高阶障碍。
2026-08-26 quant-ph
Exact Haar Statistics of Planar $k$-Purity in Multipartite Quantum Systems
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
该研究提出平面k-纯度作为多体量子系统的代价函数,通过四副本计算得到其精确哈尔统计,验证了相关公式,为AME存在区域外的多体纠缠提供几何感知基准。
2026-09-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Global-Local Duality of Energetic Control Cost in Multipartite Quantum Correlated Systems
本文揭示了多体量子关联系统在弱耦合热浴下的普适热力学关系,建立了控制成本的全局-局部对偶性,并阐明了多体关联在有限时间控制成本中的确切作用,且通过多量子比特重置实验验证了结果。
2025-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Distributed Encoding and Decoding of Quantum Information over Networks
在多体量子系统中,量子信息的编码和解码是量子纠错不可或缺的环节,也是分布式量子信息处理中的多方任务(如量子秘密共享)的关键。为了定量地描述用于编码和解码的多体量子变换的非定域性质,我们分析了在由网络连接的空间分离的多体量子系统中编码和解码量子信息的纠缠代价.该分析概括了以前的研究的纠缠成本制备二分和多分量子态和实施二分量子变换的纠缠辅助本地操作和经典通信(LOCC)。我们确定的条件下,各方能够编码或解码量子信息在分布式量子系统中的确定性和准确性,当各方之间的量子通信被限制在一个树形拓扑网络。在我们的分析中,我们减少了多方的任务,实现编码和解码的顺序应用程序的一次性零错误量子态分裂和合并的双方。而编码和解码是彼此相反的任务,我们的研究结果表明,在编码和解码之间的纠缠成本的定量差异,产生由于量子态合并和分裂的差异。
2019-04-01 quant-ph
Exact noise characterization of entanglement distribution in star networks
Manning College of Information and Computer Sciences, University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校曼宁信息与计算机科学学院);Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen(锡根大学自然科学技术学院);Department of Mathematics, University of California, Irvine(加州大学尔湾分校数学系);Institute for Complex Quantum Systems, Ulm University(乌尔姆大学复杂量子系统研究所);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心)
针对星型网络中GHZ态分发过程中的存储退相干噪声,推导了平均噪声及其分布的解析表达式,并比较了两种分发协议,给出了全局截止下的优化表达式。
2026-06-05 quant-ph
Multipartite Quantum Correlation and Communication Complexities
量子关联复杂度和量子通信复杂度的概念最近被提出来量化在单次设置中产生二分经典或量子态所需的最小资源量。前者是初始共享状态$σ$的最小大小,在该初始共享状态上,双方的本地操作(没有通信)可以生成目标状态$ρ$,而后者是初始不共享时所需的最小通信量。在本文中,我们将这两个概念推广到多部的情况下,精确和近似的状态生成。我们的结果总结如下。(1)对于多体纯态,关联复杂性可以用系统的局部秩来完全刻画。(2)我们将矩阵的PSD秩的概念扩展到张量的概念,并使用它来限制生成多体经典分布的量子相关复杂性。(3)对于生成多体混合量子态,通信复杂度并不总是等于相关复杂度(与二体情况相反)。但它们最多相差2倍。生成多体混合量子态与生成其最佳纯化具有相同的通信复杂度。但是对于相关性,这两个任务的复杂性可能不同(尽管仍然相关小于2倍)。(4)为了近似地生成一个二部经典分布$P(x,y)$,量子通信复杂度完全由$P$的近似PSD秩来刻画.近似生成多体纯态的量子关联复杂性受近似局域秩的限制。
2014-07-18 cs.CC quant-ph
Upper bounds on violation of Bell-type inequalities by a multipartite quantum state
本文给出了广义N-量子比特GHZ态、N-量子比特GHZ态以及任意N-体量子态(可能是无限维)的最大Bell破坏的新的精确上界.我们的结果表明,对于任意Hilbert空间维数的N分量子态,在S设置和任意数量的结果下,任何Bell型不等式(无论是关于关联函数还是关于联合概率)的破坏都不会超过(2S-1)^{N-1}。
2011-08-01 math-ph math.MP quant-ph
Measuring multipartite quantum correlations by thermodynamic work extraction
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)(理化学研究所先导研究集群);JST, PRESTO(日本科学技术振兴机构,PRESTO项目)
本文提出基于热力学功提取的多体量子关联度量,通过高效方法计算并验证其在量子多体系统中的应用。
2024-07-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Hierarchy of Multipartite Correlations Based on Concentratable Entanglement
本文证明了可浓缩纠缠(CE)能在纯态上诱导出可认证不同纠缠结构的层级,发现几乎所有真正多体纠缠态均可通过CE验证,揭示了CE与编码理论的深刻联系,并提供了多达31个量子比特下绝对最大纠缠态不存在的替代证明。
2022-09-15 math-ph math.MP quant-ph
Spatial structure of multipartite entanglement at measurement induced phase transitions
Université de Montréal(蒙特利尔大学)
该研究探究测量诱导相变(MIPTs)下多体纠缠的空间结构,提出纠缠簇及指数关系猜想,获一维MIPT精确纠缠指数并推广至二维,为理解MIPTs多体纠缠提供基础。
2026-09-07 quant-ph
Multipartite quantum correlations in a two-mode Dicke model
我们分析了广义Dicke模型中两个光学模与二能级原子系综相互作用的多体关联。特别是,我们检查超出标准的二分纠缠的相关性,并得出确切的结果,在热力学极限。该模型提出了两个超辐射阶段涉及的自发破缺的$\mathbb{Z}_2$或$\mathrm{U}(1)$对称性。后者的特点是出现了戈德斯通激发,发现显着影响的相关配置文件。着眼于宏观子系统之间的相关性,我们分析了所有可能的光学和物质自由度之间的二分之间的互信息以及形成的纠缠。结果表明,当每个模与原子纠缠时,模间的二分纠缠为零,它们之间只有经典关联和量子不协调。我们还研究了一夫一妻制的多体纠缠,并表明存在真正的三方纠缠,即量子关联,原子共享的两个模式,但不单独与他们共享,只有在临界线附近。我们的结果阐明了多模系统中超辐射相变背后的复杂关联结构。
2021-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Multipartite Quantum Entanglement Evolution in Photosynthetic Complexes
我们研究了Fenna-Matthew-Olson(FMO)复合体中纠缠的演化,并基于标度层次运动方程(HEOM)方法进行了模拟。我们研究的作用,多体纠缠的FMO复杂的凸屋顶优化的一些措施,包括一些以前没有被评估的直接计算。我们还考虑了一夫一妻制的纠缠在这些模拟中的作用。我们利用了单激子子空间中单偶边界饱和的事实。这使我们能够准确地计算更多的纠缠度量,也验证了凸屋顶的评估。然后,我们使用直接计算的凸屋顶来评估措施,不是由一夫一妻制。这种方法提供了一个更完整的帐户,在这些系统中的纠缠比迄今为止。我们的研究结果支持的假设,多体纠缠是最大的主要沿两个不同的电子能量转移途径。
2012-07-12 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Emergence of global receptive fields capturing multipartite quantum correlations
通过监测神经网络权重空间,发现受限玻尔兹曼机在量子层析中形成全局感受野,进而提出精确双参数经典表示,覆盖整个Dicke态家族。
2025-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
A Generalized Geometric Measurement of Quantum Discord: Exact Treatment
基于Hellinger距离,给出了量子不和谐的几何测度的一种推广。我们的定义具有可计算性和局部测量独立性的优点。此外,它也没有受到最近提出的关于量子不和谐的批评。对于任意能级的二体纯态,可以得到精确的结果,这完全由Schmidt分解决定。对于二分混合态,在特殊情况下也能得到精确结果。此外,推广到多部的情况是直接的。结果表明,当被测状态在置换或平移下保持不变时,可以精确地计算出它的值。此外,还讨论了Lipkin-Meshkov-Glick模型和Dicke模型的量子相变探测问题。
2016-02-01 quant-ph
Multipartite entanglement structures in quantum stabilizer states
提出一种图形化算法,以分层结构可视化纯稳定子态的多部分纠缠内部结构,支持提取纠缠深度等定量特征,并揭示量子信息分布。
2025-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.other quant-ph
Genuine multipartite entanglement in a one-dimensional Bose-Hubbard model with frustrated hopping
阻挫和量子纠缠是量子多体系统中两种奇异的量子特性。然而,尽管作出了若干努力,它们之间的确切关系仍然难以捉摸。在本工作中,我们在描述光晶格中强关联超冷玻色子原子的物理模型中,探讨了挫折和量子纠缠之间的关系。特别是,我们考虑一维玻色-哈伯德模型包括最近邻($t_{1}$)和受抑次最近邻($t_{2}$)的跳跃和检查现场相互作用($U$)和跳跃的相互作用如何在不同的量子关联占主导地位的基态的系统的结果。然后我们分析了该模型中量子纠缠的行为。特别地,我们计算了通过广义几何测度量化的真实的多体纠缠,并与二体纠缠和其他相关的序参量进行了比较研究。我们观察到,真正的多体纠缠有一个非常丰富的行为,在整个考虑的参数制度和挫折并不一定有利于产生大量的it. However,我们表明,在该地区的强量子涨落,粒子保持高度离域在所有的动量模式和共享一个非常低的量的两体和多体纠缠。我们的工作说明了对强关联系统的基态中的主导有序行为和量子纠缠分别给予关注的必要性。
2022-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of a multipartite hybrid quantum system with beamsplitter, dipole-dipole, and Ising interactions
本文研究由量子比特对和振荡器对组成的混合二部量子系统,推广双 Jaynes-Cummings 模型引入分束器、偶极-偶极和 Ising 相互作用,利用解析解发现 Ising 相互作用能显著影响纠缠突然死亡与复活并缩短死亡持续时间。
2023-08-03 quant-ph
Multipartite entangled states in dipolar quantum simulators
在量子比特的集合中可扩展地产生多体纠缠态是量子设备的一个基本功能,因为这种状态是纠缠的基础研究以及应用任务的重要资源。在这里,我们专注于具有偶极相互作用的量子位的$U(1)$对称哈密顿量--一个在几个最先进的量子模拟平台上实现的晶格自旋模型的模型,包括具有共振相互作用的里德伯原子阵列。利用精确模拟和变分模拟,我们从理论上证明了这种晶格自旋哈密顿量所产生的非平衡动力学与单轴扭转模型,即最简单的具有$U(1)$对称性的相互作用集体自旋模型的非平衡动力学具有相同的基本特征.由偶极哈密顿量控制的演化产生了级联的多体纠缠态--自旋压缩态、薛定谔猫态和相干自旋态的多分量叠加。调查系统的$N=144$量子位,我们观察到这些状态的纠缠功能直接相关的度量,即可扩展的自旋压缩在演化时间${\cal O}(N^{1/3})$的完全可扩展性;和海森堡缩放的灵敏度的自旋宇称的猫状态达到时间${\cal O}(N)$的全球旋转。我们的研究结果表明,最先进的量子模拟平台,如里德伯原子阵列的本地哈密顿动力学,可以作为一个强大的多体纠缠源。
2022-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Asymptotic implementation of multipartite quantum channels and other quantum instruments using local operations and classical communication
该研究证明了多粒子量子通道及其他量子仪器可通过本地操作和经典通信近似实现,揭示了某些测量在LOCC框架下的逼近特性及无限结果的开放问题。
2025-12-06 math-ph math.MP quant-ph
More Communication with Less Entanglement
我们展示了有趣的现象“少即是多”使用一组多体纠缠态。我们考虑的量子通信协议的{ \em精确}隐形传态,超密集编码,和量子密钥分发。我们发现有时候{ \em less}纠缠是{ \em more}有用的。为了理解这种现象,我们得到了一个条件,资源状态必须满足通信$n$ -量子比特纯态与$m$条款。我们发现资源状态的一个合适的划分应该具有${\rm log}_{2} m$的冯诺伊曼熵。此外,还证明了某些态可能适合于精确超密编码,但不适合于精确隐形传态。
2015-12-22 quant-ph