New lower bounds on the non-zero capacity of Pauli Channels
我们研究了为量子信道的非零容量提供最佳已知阈值的编码，即，可校正噪声的上限，使用熵方法计算阈值。我们的研究结果表明，泡利噪声是可校正的哈希边界。对于去极化信道，这种方法允许实现对于f=0.80870的保真度（无误差概率）的非零容量。
2008-10-08 quant-ph
Entangled states maximize the two qubit channel capacity for some Pauli channels with memory
我们证明了在具有任意记忆度的泡利信道的情况下，量子信道的最大互信息的一般上界是饱和的。对于这样的信道的一个子集，我们明确地确定最佳信号状态。我们分析表明，对于这样的一类通道纠缠态确实是最佳的记忆阈值以上。值得注意的是，所得到的信道容量是记忆参数的不可微函数。
2003-07-02 quant-ph
Asymmetric broadcasting of quantum correlations
在这项工作中，我们详尽地研究了$1 \rightarrow 2$本地和非本地广播的纠缠以及超越纠缠的相关性（几何不和谐）使用最一般的两个量子比特的状态为资源的非对称泡利克隆。利用最大纠缠混合态研究了纠缠的非对称广播。我们证明了广播范围的变化与资源状态中存在的纠缠量以及与克隆机中的不对称性。我们表明，这是不可能的最佳广播几何不和谐的帮助下，这些不对称泡利克隆机。我们还研究了利用非最大纠缠态作为纠缠源的$1 \rightarrow 3$广播问题。对于这项任务，我们介绍了一种方法，我们称之为连续广播，其中涉及应用程序的$1 \rightarrow 2$最佳克隆机多次。我们比较和对比的性能，这种方法的应用程序直接$1 \rightarrow 3$最佳克隆机。我们发现，$1 \rightarrow 3$最佳克隆做了更好的广播比连续应用程序的$1 \rightarrow 2$克隆和连续的方法可以是有益的，在没有$1 \rightarrow 3$克隆。我们还在手稿的最后一部分指出了克隆和广播任务之间的根本区别。我们创建的例子表明，存在本地幺正，可以用来提供一个更好的范围内的广播。这种幺正操作不仅经济，而且超过了使用现有克隆机获得的最佳可能范围，从而能够广播较小的纠缠态。这一结果开辟了一个新的方向，探索方法，以促进广播，这可能优于通过克隆转换实现的标准策略。
2019-01-11 quant-ph
Capacities of the covariant Pauli channel
本研究针对SO(2)协变的两参数Pauli信道，精确求解了经典与纠缠辅助容量，解析确定了量子容量为零区域，并利用标志扩展给出量子与私有容量的上下界，推进了完整Pauli信道容量的确定。
2022-12-05 quant-ph
An Infinite Sequence of Additive Channels: the Classical Capacity of Cloning Channels
我们引入了一个无限序列的量子信道的Holevo容量是可加的。该通道系列与通用量子克隆机产生的量子信道密切相关。加性证明的动机是一个特殊的属性所研究的渠道享有：共轭降解性能。由于宣布的证明，我们还提供了一个简单的方法来证明原来的Unruh通道的量子容量是已知的Holevo容量的可加性。因此，我们不仅提出了一个无限系列的有限维通道，但也是一个非平凡的例子，一个无限维通道的经典和量子信道的能力是很容易计算的。
2013-10-03 math-ph math.MP quant-ph
Cloning of arbitrary mirror-symmetric distributions on Bloch sphere: Optimality proof and proposal for practical photonic realization
我们研究了能优于普适克隆的态相关量子克隆。这可以通过使用关于待克隆的给定量子态的一些先验信息来实现。具体地说，我们提出了量子最优镜像相位协变克隆的推广和光学实现，它是指泡利Z算子的期望值的模已知的量子比特集的最优克隆。我们的结果可以应用于Bloch球上任意镜像对称分布的量子比特的克隆，包括特殊情况下的普适克隆和相位协变克隆。我们表明，克隆是最优的，通过调整我们以前的最优性证明轴对称克隆[物理学评论82，042330（2010）]。此外，我们提出了一个光学实现的最佳镜像相位协变1到2克隆的量子位，其中成功克隆的平均概率从1/6到1/3取决于先验信息的一组量子位被克隆。量子比特由I型自发参量下转换产生的光子的偏振态表示。该方案是基于两个光子的干涉的非平衡偏振相关的分束器具有不同的垂直和水平偏振分量的分束比和额外的应用程序的前馈通过普克尔斯盒。仔细研究了所提出的设置的实验可行性，包括各种缺陷和损失，包括：（i）在I型自发参量下转换中产生纠缠光子对的有限效率，（ii）选择不平衡分束器的各种分束比的影响，（iii）常规和单光子鉴别探测器的应用，（iv）暗计数和探测器的有限效率。
2011-03-28 quant-ph
Classification of informative subsets in quantum encrypted cloning on qudits
Shijiazhuang Tiedao University（石家庄铁道大学）；Shaanxi Normal University（陕西师范大学）
本文研究了量子加密克隆中信息子集的分类，通过分析授权与非授权子集的信息泄露特性，揭示了不同维度下的保密边界。
2026-05-12 quant-ph
Optimal Universal and State-Dependent Quantum Cloning
我们建立了一个完美的量子克隆机的最佳近似，它可以从一个输入中产生两个克隆。我们分析了通用和国家依赖的克隆。通用克隆的最大克隆保真度为5/6。它既可以通过一种特殊的幺正演化实现，也可以通过一种新颖的隐形传态方案实现。构造了任意两个非正交态上的最优状态依赖克隆器，讨论了它们的并行性以及克隆过程中辅助物理资源的使用。最佳通用克隆器允许我们导出一个新的上界的量子容量的去极化量子信道。
1997-12-06 quant-ph
Classical capacity of the generalized Pauli channels
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学物理、天文学和信息学学院物理研究所）
研究广义泡利通道的霍尔维容量和经典容量界限，推导出霍尔维容量的上下界并证明其弱可加性，计算了泡利通道及两参数广义泡利通道的经典容量。
2019-08-11 math-ph math.MP quant-ph
Beyond Maximal Entanglement: Exact Resources for Multiparty Encrypted Quantum Cloning
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Centre for Interdisciplinary Areas in Quantum Computing, Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院量子计算跨学科领域中心）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院物理系）
本文研究了多方加密量子克隆的精确资源，完全刻画了扇区式双泡利编码器下的纯态条件，并证明恢复依赖于关联结构而非仅纠缠量。
2026-09-24 quant-ph
Noise effects on One-Pauli Channels
研究了量子信道的随机共振以及噪声增强的量子信道容量的可能性。还考虑了信道的保真度。
1999-06-29 quant-ph
Quantum Memory and Quantum Cloning in Atomic Frequency Comb
原子频率梳（AFC）是由具有周期性光学共振的原子系综构成的，最初被认为是一种可行的光子量子存储方法。在本文中，我们研究的量子克隆能力的AFC的光谱分布的原子布居的能级相关的光学跃迁。表达式导出的存储器读出效率，信噪比，和保真度的输入在单光子水平。当应用到一个方齿AFC，我们的分析表明，有一个区域，从激发态的放大结果大于单位召回效率，同时保持保真度大于经典的限制。
2019-02-05 quant-ph
The condition for entanglement enhanced information transmission of Pauli memory channel
给出了任意通道参数的泡利存储通道中纠缠增强经典容量的充分条件。在某些特殊情况下，该条件也是必要的，但在一般情况下不是必要的。在证明中运用了控制理论和扰动理论。
2006-07-06 quant-ph
Entanglement-enhanced classical capacity of two-qubit quantum channels with memory: the exact solution
证明了在两次使用具有记忆的一般泡利信道时，最大信息量的可靠传输是通过超过某个记忆阈值的最大纠缠态来实现的。特别地，这证明了Macchiavello和Palma关于去极化通道的猜想[Phys.Rev.A { \bf 65}，050301（R）（2002）]。在记忆阈值以下，对于任意泡利通道，只能通过特定类型的乘积态来实现两次使用的经典容量。
2006-10-19 quant-ph
Private communication from Pauli channels with no privacy
Networked Quantum Devices Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（网络量子设备单元，冲绳科学技术大学院大学）
该研究证明两个各自私有容量为零的Pauli信道联合使用可激活私有通信，通过转置反退化信道和简单二进制码实现。
2026-09-18 quant-ph
Graph state basis for Pauli Channels
我们引入图态基对角化来计算量子码通过泡利信道的相干信息。该方案是5000倍的速度比最有名的一个级联重复码，为我们提供了一个实际的建设性的方式接近量子容量的泡利信道。非加性量子码的相干信息的计算也可以在图态基下得到极大的简化。
2010-07-27 quant-ph
Twelve-dimensional Pauli group contextuality
本文的目的是检验单量子点泡利群中观测量的实本征态是否会导致量子上下文性，即相互兼容和相互独立的实验相互依赖的性质。我们发现，量子上下文突然出现在12维的各种配置与一些射线。我们使用香农容量来表征相应的正交图。一些算术性质的qudit上下文的概述。
2012-02-01 quant-ph
Optimal physical approximations of pure-state cloning and transposition are complementary channels
Sorbonne Université, CNRS, LIP6（索邦大学，法国国家科学研究中心，LIP6）；QuSoft；Institute for Logic, Language and Computation, and Korteweg-de Vries Institute for Mathematics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学逻辑语言计算研究所与科特维格-德弗里斯数学研究所）；International Centre for Theory of Quantum Technologies, University of Gdańsk（格但斯克大学量子技术理论国际中心）
本文研究了纯态克隆与交换的最优实现，证明其可通过单一等距映射同时实现，并探讨了多复制情形下的混合态交换性能。
2026-09-29 quant-ph
Asymmetric quantum telecloning of d-level systems and broadcasting of entanglement to different locations using the "many-to-many" communication protocol
我们提出了一种广义的量子隐形传态：一个d能级系统的信息从N个空间分离的量子点到位于不同位置的M>N个接收器的所谓多对多量子通信。我们将非对称远距克隆的概念从量子比特扩展到d维系统。我们研究了利用局域1->2最优普适非对称泡利机传播纠缠，并证明了当采用对称泡利机时，两个最终纠缠态的纠缠度达到最大.利用非局部最优的通用非对称克隆机研究了纠缠的克隆，证明了对称克隆机可以最优地复制纠缠。采用“多对多”隐形传态方案，将两个观测者之间的纠缠分配给两对空间分离的观测者。
2003-03-11 quant-ph
The coherent information of Pauli channels with coded inputs
相干信息的计算是获得量子信道量子容量的基本步骤。我们引入正交和完全码的基础来评估的相干信息，每个通道使用时的输入是稳定器码字的最大混合。在码基中，输出密度矩阵是对角的，系统和辅助的联合输出是块对角的。通过计算误差算子的权值来计算相干信息。
2010-07-27 quant-ph
Quantum and classical capacity boosted by a Lorentz transformation
在本文中，我们证明了两个惯性观察者之间的量子信道传输量子信息通过发送现实的光子波包是一个很好的研究信道在量子香农理论-泡利信道。泡利通道的参数以及它的经典和量子容量取决于与两个观测者相关的洛伦兹提升的大小。最引人注目的结果是，两个泡利通道初始量子容量为零的惯性观测者可以通过在正确的方向上施加升压来实现非零量子通信速率（原则上达到其最大值等于1）。这指出了量子信道容量和狭义相对论之间的基本联系。
2014-07-31 gr-qc quant-ph
Encrypted Redundancy as a Diagnostic Resource: Relational Diagnosis in Quantum Encrypted Cloning
University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INSA of Lyon（里昂国立应用科学学院）；University of Milano（米兰大学）
本研究提出利用量子加密克隆中的冗余进行一次性故障诊断，通过测量关系型泡利可观测量定位错误并识别错误类别，建立了状态盲可观测量框架，实现以最小测量资源确保安全赎回路径的关系可诊断性。
2026-09-23 cs.CR cs.DC quant-ph
Conjugate degradable channels: A new class of quantum channels with a tractable quantum capacity formula
共轭可降解信道是量子容量可计算的信道。在文献[1]中，我们对共轭可降解通道进行了定义和研究，但只发现了既可降解又可共轭降解的通道，本文给出了共轭可降解通道的第一个例子。我们还确定了这些渠道的物理起源，并表明它们属于最佳的通用非对称克隆。因此，我们不仅肯定地回答了共轭可降解信道是否形成具有单字母容量公式的一类新信道的问题，而且作为副结果，我们还计算了最佳非对称1->1+1克隆信道的量子容量。
2015-07-22 quant-ph
Full characterization of informative subsets in Quantum Encrypted Cloning
Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Università Cattolica del Sacro Cuore（天主教神圣之心大学）；Institut National des Sciences Appliquées de Lyon（里昂国立应用科学学院）
本文通过分析包含变换后源量子比特A的子集，基于奇偶性给出了量子加密克隆协议中信息泄漏的完整分类。
2026-08-26 quant-ph
Entanlement-Assisted Classical Capacity of Quantum Channels with Correlated Noise
我们计算的纠缠辅助经典容量的对称和非对称泡利通道，两个连续使用的通道相关。从我们的研究中可以明显看出，在有记忆的情况下，与乘积和纠缠态编码相比，如果存在先验纠缠，则在量子信道上传输更多的经典信息。
2006-05-13 quant-ph
Quantum XYZ cyclic codes for biased noise
提出量子XYZ循环码以应对高度偏置的Pauli噪声，其码距随码长增加且对各类纯Pauli噪声及退极化噪声均具有较高码容量阈值，在相同码距下物理量子比特开销远低于XZZX表面码。
2025-01-28 quant-ph
Channel covariance, twirling, contraction, and some upper bounds on the quantum capacity
量子信道的量子容量的评估是一个重要而困难的问题，即使是低输入和输出维数的信道。Smith和Smolin证明了量子比特振幅阻尼通道（量子比特去极化通道）的Clifford旋转的量子容量最多是在最大混合输入态上评估的量子比特振幅阻尼通道的相干信息。我们限制我们的注意力，以获得上界的量子容量使用史密斯和斯莫林的可降解的扩展技术的推广。给定一个可降解的信道$\mathcal N$和一个有限的幺正投影群$\mathcal V$，我们证明了$\mathcal N$的$\mathcal V$ -旋转的量子容量最多为在$\mathcal V$ -收缩的输入态空间上最大化的$\mathcal N$的相干信息.因此，相对于对角泡利矩阵协变的可降解信道具有量子容量，其相干信息仅在对角输入状态上最大化。作为我们主要结果的应用，我们给出了一些单位和非单位通道-- $d$维去极化通道、两量子比特局部对称泡利通道和移位量子比特去极化通道的量子容量的新的上界.
2014-01-16 quant-ph
Bounding the quantum capacity with flagged extensions
本文研究了量子信道凸组合的标记扩张，得到了标记扩张可降解的一般充分条件。一个直接的应用是任何信道的量子$Q$和私有$P$容量的界限，该信道是酉映射和另一信道的混合，其中与酉分量相关联的概率大于$1/2$。然后，我们专门我们的充分条件标记泡利通道，获得一个家庭的量子和私人容量的泡利通道的上界。特别是，我们建立了新的国家的最先进的上界的量子和私人容量的去极化通道，BB84通道和广义振幅阻尼通道。此外，标记的构造可以自然地应用于具有较少限制的降解性条件的通道的张量幂，这表明可以通过考虑大量的通道使用来找到更好的上限。
2022-02-04 quant-ph
Entanglement enhanced classical capacity of quantum communication channels with correlated noise in arbitrary dimensions
研究了具有记忆的d维量子信道的容量。我们表明，在协议与以前的结果泡利量子比特通道，有最大纠缠输入状态实现更高的值的互信息比产品状态的情况。此外，这种效果的噪声相关性的性质，以及对奇偶性的空间dimensions.We猜想，纠缠时，给出了一个优势的互信息，最大纠缠态饱和的信道容量的强烈依赖。
2006-12-28 quant-ph
A strong converse for stabilizer codes over Pauli channels via the blowing-up lemma
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore（新加坡国立大学电气与计算机工程系）
研究泡利信道上稳定子码的量子通信强逆定理，通过爆破引理证明，当码传输速率高于输入态相干信息时纠缠保真度指数衰减，确定了无记忆信道容量，给出反退化信道情况，还限制了近确定性解码并分离出编码器端陈述。
2026-07-28 quant-ph
Entanglement may enhance the channel capacity in arbitrary dimensions
我们明确地考虑了两个例子的d维量子信道与相关噪声，并表明，在协议与以前的结果泡利量子比特信道，有情况下，最大纠缠输入状态实现更高的值的输出互信息比产品状态。我们获得了很强的依赖性，这种效果的噪声相关性的性质，以及奇偶性的空间维度，并推测，当纠缠提供了一个优势，在互信息，最大纠缠态实现的信道容量。
2006-12-28 quant-ph
Capacity-Achieving Entanglement Purification Protocol for Pauli Dephasing Channel
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；University of Queensland（昆士兰大学）；Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation（联邦科学与工业研究组织）；Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（科学技术研究局）
本文提出了一种实现Pauli退相位通道容量的双向纠缠纯化协议，通过可扩展的电路实现渐进式保真度提升，有效抑制退相干误差。
2026-01-30 math-ph math.MP quant-ph
Dense coding capacity of a quantum channel
我们考虑的基本协议的密集编码的经典信息假设噪声影响的前向和后向通信线路之间的爱丽丝和鲍勃。假设这种噪声是由相同的量子信道描述的，我们通过优化Alice可以实现的所有自适应策略来定义其密集编码容量，而Bob通过Pauli算子对信息进行编码。利用信道模拟和协议拉伸技术，我们能够建立任意有限维的泡利信道的密集编码容量，去极化和去相位量子比特信道的简单公式。
2019-03-21 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Optimal super dense coding over memory channels
研究了在相关噪声的量子信道中的超密集编码容量。我们调查的情况下，酉和非酉编码。泡利通道的任意尺寸的显式处理。针对某些特殊信道和资源状态，推导了酉编码的超密集编码容量。我们还提供了一个例子的记忆通道，其中非酉编码导致超密集编码能力的提高。
2011-10-06 quant-ph
Dunkl--Pauli Oscillator in an Aharonov--Bohm Flux: Restriction of Admissible Angular Sectors and Thermodynamic Signatures
Theoretical Physics Laboratory, Department of Physics, University of Jijel, Algeria（朱杰尔大学物理系理论物理实验室）；Department of Process Engineering University of Constantine 3 –Salah Boubnider25016 Constantine, Algeria（君士坦丁三世-萨拉胡布卜尼德大学工艺工程系）
研究了存在 Aharonov-Bohm 磁通量下的二维 Dunkl-Pauli 振子，其反射对称性和拓扑规范场导致量子态的约束，从而出现最低角量子数 ℓ₀，并影响热力学性质。
2026-08-25 quant-ph
Regularized maximal fidelity of the generalized Pauli channels
我们考虑广义泡利信道最大保真度的渐近正则化问题，这是一个类似于经典信道容量的问题。特别地，我们找到了极值信道的概率和最大输出$\infty$ -范数的公式。对于宽类的通道，我们表明，这些数量是乘法。最后，我们找到了满足时间-局部主方程的正则化最大保真度。
2018-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Memory cost of quantum contextuality with Pauli observables
本文证明 Mermin 五芒星 10 个三量子比特可观测量的语境性模拟仅需 log₂(5) 比特记忆，而全部 15 个双量子比特 Pauli 可观测量至少需 log₂(6) 比特，并给出子集结果。
2025-06-07 quant-ph
Quantum Feedback Channels
在香农信息论中，无记忆通信信道的容量不能通过使用反馈来增加。在量子信息理论中，不可克隆定理意味着量子信息的无噪声复制和反馈是不可能实现的。本文将量子反馈定义为从接收者到发送者无限制地使用无噪声的量子信道。给出这样的量子反馈，它示出提供无记忆量子信道的纠缠辅助能力没有增加，在直接类比的经典情况。它也表明，在各种情况下的非辅助能力，反馈可以增加容量的无记忆量子信道。
2004-04-02 quant-ph
Learning k-qubit Quantum Operators via Pauli Decomposition
本文在 QPAC 模型下研究 k 量子比特算子学习，提出基于 Pauli 分解与 QSS 的量子算法，证明其样本复杂度可与经典 junta 学习相当。
2023-04-24 cs.DS quant-ph
Trade-off capacities of the quantum Hadamard channels
量子香农理论中的编码定理表达了发送者在有噪声的量子信道上传输信息的最终速率。通常情况下，表达这些传输速率的已知公式是难以处理的，需要在信道的无限次使用上进行优化。研究人员很少发现具有易处理的经典或量子容量的量子信道，但是当这样的发现发生时，它表明对该信道传输经典或量子信息的能力的完全理解。在这里，我们表明，纠缠辅助传输的经典和量子信息的三维容量区域是易于处理的Hadamard类通道。Hadamard信道的例子包括广义移相信道、克隆信道和Unruh信道。广义退相通道和克隆通道是量子系统中分别通过量子相干性损失或受激发射而发生的自然过程。Unruh通道是相对论量子信息理论中由于Unruh效应而产生的噪声过程，与克隆通道有很强的关系。我们给出了这些通道的纠缠辅助经典和量子通信容量区域的精确公式。这些例子中的每一个的编码策略是优于一个天真的分时策略，我们引入了一个措施来确定这种改进。
2010-04-09 cs.IT math.IT quant-ph
Device-independent tests of quantum channels
我们开发了一个独立于设备的测试量子信道的框架。也就是说，我们仅仅根据观察到的一组输入-输出相关性来证伪关于量子信道的假设。形式上，该问题包括表征与任意给定的量子信道兼容的输入-输出相关集合。对于二进制（即，两个输入符号，两个输出符号）的相关性，我们表明，极值相关性总是通过正交编码和测量，无论是否保留交换信道。我们进一步提供了一个完整的，封闭形式的二进制相关性的集合的表征的情况下：i）任何二面角协变量子位通道（如任何泡利和振幅阻尼通道），和ii）任何普遍协变交换性保持通道在任意维度（如任何擦除，去极化，通用克隆，通用换位通道）。
2017-03-16 quant-ph
Experimental Lower Bounds to the Classical Capacity of Quantum Channels
我们展示了一个实验过程来证明噪声量子比特信道的经典容量。该方法利用固定的二分纠缠态，其中系统量子比特被发送到信道输入，并且在信道输出和辅助量子比特处执行局部测量$σ_{x}\otimesσ_{x}$、$σ_{y}\otimesσ_{y}$和$σ_{z}\otimesσ_{z}$的集合，因此不求助于全量子过程层析成像。然后通过重建条件概率集、噪声反卷积和相关互信息的经典优化来实现对经典容量的见证。利用一个双光子偏振纠缠态在泡利通道和振幅阻尼通道中对该方法提供经典容量下界的性能进行了测试。测量的信道的下界与模拟数据高度一致，这既考虑了输入态的实验纠缠保真度$F=0.979\pm 0.011$和系统的实验缺陷。
2021-06-07 quant-ph
Quantum Network Coding for General Graphs
网络编码通常通过使用一个称为蝴蝶的小型网络模型来解释。在这个网络中，有两条流路，s_1到t_1和s_2到t_2，它们共享一个容量为1的瓶颈通道。因此，如果我们考虑常规流（例如液体流），那么流的总量最多为1，比如每条路径的1/2。然而，如果我们考虑信息流，那么我们可以通过利用两个侧链路（这对液体流没有用）和每个节点的编码/解码操作同时发送两个比特（每条路径一个）。这被称为网络编码，自Ahlswede，Cai，Li和Yeung在2000年提出以来一直很受欢迎。在QIP 2006中，Hayashi等人证明了量子网络编码对于Butterfly是可能的，即我们可以同时发送两个量子比特，并且保持它们的保真度严格大于1/2。在本文中，我们表明，结果可以推广到一个大类的一般图，通过使用一个完全不同的方法。基本的技术是一种新的克隆方法，称为无纠缠克隆，它根本不会产生任何纠缠。这本身似乎很有趣，而展示其可能性是本文更重要的目的。结合这种新的克隆与近似的一般量子态的少量固定的，我们可以设计一个量子网络编码协议，“模拟”其经典对应的相同的图。
2006-12-09 quant-ph
Multi-qubit State Tomography with Few Pauli Measurements
针对量子态层析中测量次数随量子比特数指数增长的问题，本文提出一种仅需少量泡利测量即可实现精确重建的层析方案，并通过多量子比特态及含噪声超导系统模拟验证了其高效性、准确性与鲁棒性。
2023-05-31 quant-ph
Entanglement-assisted Enhanced Information Transmission Over a Quantum Channel with Correlated Noise; A General Expression
纠缠和纠缠辅助是有用的资源，以提高泡利信道的互信息，当连续使用的信道上的噪声有一些偏相关。本文研究了具有相关噪声的量子通信信道，导出了在Pauli量子信道中，具有相关噪声的量子信道、乘积、最大纠缠态编码和纠缠辅助系统的互信息的一般表达式。因此，我们建议更有效的编码在纠缠辅助系统的经典信息的传输，并推导出一个一般表达式的纠缠辅助经典容量。我们的研究结果表明，在内存的存在下，更大量的经典信息传输的纠缠辅助系统的两个或四个连续的使用。
2006-05-04 quant-ph
Arbitrary d-dimensional Pauli X-Gates of a flying Qudit
光子的高维自由度可以比它们的二维对应物编码更多的量子信息。虽然增加的信息容量在量子应用（如量子通信）中具有优势，但控制和操纵这些系统一直具有挑战性。在这里，我们展示了一种方法来实现无损任意高维Pauli-X门的单光子。X门由qudit基向量的循环置换组成，并且与Z门一起形成用于执行任意变换的基础。我们提出了一个实现这样的门的光子的轨道角动量。所提出的实验装置只使用两个基本的光学元件，如模式分类器和模式移位器-因此可以在任何系统中，这些实验工具是可用的。此外，所涉及的干涉仪的数量与尺寸成比例，这对于实际实施是重要的。
2018-11-05 physics.optics quant-ph
Exploring super-additivity of coherent information of noisy quantum channels through Genetic algorithms
机器学习技术越来越多地用于基础研究，以解决各种具有挑战性的问题。在这里，我们探索这样一种技术来解决量子通信场景中的一个重要问题。当通过有噪声的量子信道传输量子信息时，信道的效用由其量子容量来表征。然而，量子信道显示出一种有趣的特性，称为相干信息的超可加性。这使得量子容量的计算成为一个困难的计算问题，涉及在指数增长的搜索空间上的优化。在这项工作中，我们首先利用神经网络模拟器来表示量子态，然后应用进化优化方案来解决这个问题。我们发现在量子位泡利通道的三参数空间中的区域，相干信息表现出这种超加性特征。我们的特点是量子码，实现高相干信息，找到几个非平凡的量子码，优于一些泡利信道的重复码。对于某些泡利通道，这些代码显示出非常高的超加性的顺序为0.01，远远高于在其他研究良好的量子信道中观察到的值。我们进一步比较了神经网络模拟器与原始模拟器的学习性能，发现在三次拍摄的情况下，神经网络模拟器在寻找高相干信息的量子码方面优于原始表示。我们还比较了进化算法的学习性能与一个简单的粒子群优化方案，并显示经验结果表明可比的性能，这表明神经网络animation加上进化方案确实是一个很有前途的方法来寻找非平凡的量子代码的高相干信息。
2022-07-13 quant-ph
Sharp Quantum Capacity Thresholds: Exponential Strong Converses for Degradable and Antidegradable Channels
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫大学）
本文证明有限维可降和不可降信道存在指数强逆，确立量子删除信道全参数范围的首个全码指数强逆，还得到适用于一般有限维信道的可计算界。
2026-08-04 quant-ph
Quantum Direct Steganography Scheme Based on Modified Generator Projection Directions of Steane Code over a Single-Type Pauli Channel
该研究提出基于Steane码修正生成元投影方向的单类型Pauli信道量子直接隐写方案，提升了嵌入率、降低了密钥消耗，支持窃听检测与任意量子态隐写，为量子信息隐藏提供新视角。
2025-01-14 quant-ph
On small perturbations of coherent information
Hainan University（海南大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Shanghai Seres Information Technology Co., Ltd（上海思睿信息技术有限公司）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文提出了一种分析量子信道相干信息对输入状态小扰动行为的微扰方法，推导出三个判断输入状态是否产生次优相干信息的准则，并展示了其在单次量子容量超加性和私有容量与量子容量间隙检测中的应用。
2025-12-28 quant-ph
Asymmetric two-output quantum processor in any dimension
我们提出了两种不同的非对称双输出概率量子处理器的实现，它可以实现一组受限的单量子比特操作。其中之一是通过将非对称远距克隆与量子门阵列相结合来构建的。我们分析了这个处理器的效率，通过评估所需的操作和处理器产生的一个之间的相似性，并表明两个输出状态是相同的最佳通用非对称泡利克隆机产生的。该方案只需要本地操作和经典通信，它们具有将两个输出状态直接发送到两个空间分离的接收器的优点，但它们的成功概率为1/2。我们进一步表明，我们可以执行相同的单量子比特操作的单位概率的成本使用非本地操作。最后我们将这两个方案推广到D级系统，发现局部方案以1/D的概率成功，而非局部广义方案总是成功。
2006-10-17 quant-ph
Optimal super dense coding over noisy quantum channels
研究了在噪声存在下的超密集编码，即纠缠资源态的子系统在发送端和接收端之间必须通过一个有噪声的单位量子信道。我们明确讨论了任意维Pauli信道的情况，并导出了在某些给定的资源状态下的超密集编码容量（即最优信息传输）。我们还研究了初始资源状态可以选择的情况：对于量子比特去极化信道，我们证明了噪声参数存在一个阈值，低于该阈值，超密集编码协议由最大纠缠初始状态优化，而高于阈值，任何纠缠初始状态的密集编码容量小于一个产品状态。最后，我们提供了一个有噪声的信道的例子，其中非酉预处理增加了超密集编码容量，相比，只有酉编码。
2010-10-06 quant-ph
Loss Tomography for Quantum Networks
本文提出利用量子容量区域分析作为量子网络层析成像的新工具，并展示即使在比特翻转错误存在下，也能直接从容量区域图表征量子信道损耗。
2025-11-10 quant-ph
The capacity of black holes to transmit quantum information
研究了粒子与黑洞视界相互作用的量子动力学过程中产生的量子信息传输信道的性质。我们计算了量子信道容量在两个极限情况下，其中一个单字母的能力是已知存在的：完美反射和完美吸收黑洞的限制。我们发现完全反射黑洞通道与Unruh通道密切相关，并且其容量是非零的，允许在黑洞视界外完美重构量子信息.我们还发现，在这种情况下，互补通道（在视界后面传输纠缠）是纠缠打破，与消失的能力。在完全吸收黑洞的极限下，我们计算了黑洞通道的量子容量，发现这种容量为零，而互补通道的容量不为零.这一发现并没有给量子物理带来新的危机，相反，它符合量子不可克隆定理，因为它保证了不存在既包含发送者的量子态又包含接收者的重构量子态的类空间表面。
2014-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
