Information Erasure and Recover in Quantum Memory
我们表明,量子存储器中的信息可以被擦除,并在必要时完美地恢复。环境的最终状态完全由系统的初始状态决定,这使得可通过系统与辅助系统之间的交换操作来实现并行操作。因此,可以恢复被擦除的信息。当擦除过程中存在不可逆过程时,例如不可逆操作或去相干过程,信息将被永久擦除。我们提出,量子擦除也会给环境散热。并给出了量子擦除的经典极限,该极限与Landauer擦除原理一致。
2004-02-18 quant-ph
No partial erasure of quantum information
在完全擦除中,任意的纯量子态都通过不可逆操作变换为固定的纯态。在这里,我们问的过程中,部分擦除的量子信息是可能的一般量子操作,其中部分擦除是指减少的尺寸的参数空间,指定的量子态。在这里,我们证明了存储在量子比特和量子位中的量子信息不能被部分擦除,即使是不可逆的操作。不翻转定理,它排除了存在一个通用的非门的任意量子位,出现作为一个推论,这个定理。“无部分擦除”定理适用于自旋和玻色子相干态,后者的结果表明,“无部分擦除”定理适用于连续变量量子信息计划以及。不部分擦除定理提出了量子信息不可分的完整性原理。
2005-08-11 quant-ph
Protecting Information Against Computational Errors and Quantum Erasures via Concatenation
在这项工作中,我们介绍了一个新的级联方案,旨在保护信息的发生计算错误和量子擦除。根据我们的方案,内码必须是不进行测量的量子纠错码,而外码必须是量子纠错码。我们举例说明的级联提出的一个例子中,一个量子比特的信息是保护两个擦除和一个计算错误的发生。
2013-05-20 quant-ph
Quantum Erasure: Quantum Interference Revisited
最近的量子光学实验揭示了量子物理学的基础。量子擦除器--改进的量子干涉实验--表明量子纠缠是互补原理的原因。
2005-03-07 quant-ph
polylog-LDPC Capacity Achieving Codes for the Noisy Quantum Erasure Channel
我们提出了$poly\log$稀疏量子码,用于纠正任意接近容量的擦除信道。具体地说,我们提供$[[n, k, d]]$量子稳定器代码,纠正擦除信道任意接近的容量,如果擦除概率至少是$0.33$,并与生成集$\langle S_1, S_2, ... S_{n-k} \rangle$,使$|S_i|\leq \log^{2+ζ}(n)$的所有$i$和任何$ζ> 0$具有高概率。本文证明了Delfosse等人的结果是严格的:我们可以构造出重量接近$O(1)$的容量逼近码。
2017-07-26 quant-ph
A Three-Mode Erasure Code for Continuous Variable Quantum Communications
经由实际自由空间信道传输的光的量子态经常由于诸如发射器和接收器之间的耦合效率低下的若干因素而遭受擦除误差。本文提出了一种能够保护单模量子态不被擦除的纠错码。我们的三模码通过一个二分连续变量纠缠态来保护一个单模连续变量态。在实际部署中,它几乎可以完全逆转编码状态上的单个擦除,并且对于两个擦除,它可以相对于直接传输提高接收状态的可靠性。编码中使用的二分纠缠态可以是高斯或非高斯的,后者进一步增强了代码的性能。我们的新代码是已知的最简单的代码,可以保护单模免受擦除,并且应该证明在依赖于自由空间光学的实际CV量子网络的构建中是有用的。
2022-10-19 quant-ph
Optimizing quantum error correction protocols with erasure qubits
California Institute of Technology(加州理工学院);Yale Quantum Institute & Department of Applied Physics, Yale University(耶鲁大学应用物理系与耶鲁量子研究所);AWS Center for Quantum Computing(亚马逊量子计算中心);Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所)
本文通过分析擦除量子比特在表面码中的应用,展示了其在降低量子错误校正开销方面的优势。
2026-01-14 quant-ph
Erasure Minesweeper: exploring hybrid-erasure surface code architectures for efficient quantum error correction
本研究提出混合擦除表面码架构,将部分量子比特设为双轨擦除量子比特,在固定transmon预算下提升表面码纠错性能,平衡资源成本与逻辑指标,适配近期量子硬件条件。
2025-09-03 quant-ph
Thermodynamic optimization of quantum algorithms: On-the-go erasure of qubit registers
我们考虑了量子计算中的两个瓶颈:有限的内存大小和散热引起的噪音。为了优化两者,我们研究了给定算法不再需要的量子寄存器的“在移动中擦除”:当辅助量子位不再有用时,释放它们将促进计算的并行化。我们研究了在这些情况下擦除的最小热力学成本,应用结果的纠缠量子寄存器的朗道擦除。对于类的算法解决阿贝尔隐藏子群问题,我们找到最佳的去擦除协议。我们得出结论,这是一个权衡:如果我们有足够的关于问题的部分信息来构建有效的移动擦除,我们可以用它来简化算法,这样一来,首先需要更少的量子位来运行计算。我们为这两种方法提供了明确的协议。
2022-12-21 quant-ph
On quantum capacity of erasure channel assisted by back classical communication
我们提出了一个通信协议的擦除信道辅助后向经典通信,它实现了显着更好的速率比最好的先验结果。此外,我们证明了信道容量的上界。该上界小于擦除信道在双向经典通信辅助下的容量。从而证明了后向经典通信和双向经典通信辅助下的量子容量是分离的。
2010-01-02 quant-ph
Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits
针对量子纠错开销瓶颈,本文形式化擦除量子比特QEC并将解码转化为匹配问题,结合Floquet码提出兼容超导平面布局的优化方案,在含擦除扩散与检测误差的电路噪声下获得更高存储阈值。
2023-12-21 quant-ph
Information transmission with continuous variable quantum erasure channels
量子容量是衡量量子信道传输量子信息能力的重要指标。识别不同类型的信道,评估相应的量子容量,寻找接近容量的编码方案是量子通信理论的主要任务。离散变量下的量子信道已经被大量讨论,涉及到各种误差模型,而连续变量下的误差模型由于无限维问题的存在,研究较少。本文研究了一种一般的连续变量量子擦除信道。通过定义连续变量系统的有效子空间,得到了连续变量随机编码模型。然后,我们推导出的连续变量擦除信道的量子容量的解耦理论的框架。本文的讨论填补了连续变量情形下量子擦除信道的空白,并对理解其他类型的连续变量量子信道具有启发意义。
2023-03-02 quant-ph
Capacities of Quantum Erasure Channels
经典擦除通道的量子模拟提供了一个简单的例子,可以精确地计算出在有和没有双向经典侧通道的帮助下,完整量子态忠实传输的渐近容量。我们推导出量子擦除信道和相关信道的量子和经典容量,并将它们与去极化信道进行比较,其中仅知道容量的上限和下限。
1997-03-12 quant-ph
Thresholds for correcting errors, erasures, and faulty syndrome measurements in degenerate quantum codes
我们提出了一种构造容错阈值的下限(存在)的可扩展量子计算适用于退化量子码与次线性距离缩放的技术。我们给出了明确的分析表达式相结合的概率擦除,去极化错误,和唯象的症状测量误差的量子LDPC码与对数或更大的距离。这些阈值估计参数优于现有的分析边界的基础上渗透。
2014-12-18 quant-ph
The irreversibility cost of purifying Szilard's engine: Is it possible to perform erasure using the quantum homogenizer?
擦除是信息处理的基础。它也是连接信息论和热力学的关键,因为它是一个逻辑上不可逆的任务。我们提供了一个新的角度对这个连接,注意到可能有一个额外的成本擦除,这是没有捕获的标准结果,如兰道的原则。为了说明这一点,我们使用了一个基于构造者理论的不可逆性模型--构造者理论是最近提出的对计算的量子理论的推广。该模型使用了一种称为“量子均化器”的机器,它有能力近似实现量子比特从任何状态到任何其他状态的转换,并且通过整体完全幺正的相互作用保持近似不变。我们认为,当通过量子均匀化执行擦除时,执行Szilard引擎的擦除步骤会产生额外的成本,因为在一个周期中可靠地产生纯态比产生混合态更困难。我们还讨论了这一结果的影响,擦除成本更一般的条款。
2022-05-23 quant-ph
Ghost Interference and Quantum Erasure
对推广到大质量粒子情况的双光子鬼干涉实验进行了理论分析。认为该实验与存在哪条光路信息的双缝干涉实验密切相关。阐明了双缝后没有观测到一阶干涉的原因,指出鬼干涉出现的基本机制是更为常见的量子擦除。
2012-03-19 quant-ph
A biased-erasure cavity qubit with hardware-efficient quantum error detection
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);International Quantum Academy(国际量子科学院);Shenzhen Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室深圳分部)
该研究实现了一种硬件高效的偏置擦除量子比特,通过逻辑测量和中电路擦除检测,实现了低于1%的逻辑态分配误差和显著的相干增益,为容错量子计算提供了新的平台。
2026-01-29 quant-ph
Quantum erasure in the presence of a thermal bath: the effects of system-environment microscopic correlations
我们研究了腔量子电动力学域中环境在量子擦除设置中的作用。两个略有不同的方案进行了分析。我们表明,当一个方案交换为另一个时,环境的影响各不相同。这可以用来估计与系统-环境微观相关性有关的宏观参数。
2015-05-22 quant-ph
Quantitative conditional quantum erasure in two-atom resonance fluorescence
提出了一种条件量子擦除器,它擦除了两个荧光四能级原子的杨氏双缝实验中光子路径的先验知识或可预测性。这种擦除违反了最近导出的擦除关系,它必须满足一个传统的,无条件的量子擦除器,其目的是找到一个最佳的排序系统成子系综特别大的边缘vibrance。条件量子擦除器采用了一种无相互作用的部分哪路测量,它不仅将系统分为具有大可见性的最佳子系统,而且还选择了具有最大可能可见性的适当子系统。我们解释如何擦除关系可以违反这些情况下。
2002-11-20 quant-ph
Optimal quantum metrology protocols with erasure qubits
Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(拉卡物理研究所,耶路撒冷希伯来大学)
本文提出了一种利用量子纠错和简单连续检测策略,提升单量子比特信号在擦除噪声下的测量精度的方法,并展示了其在能量间隙估计中的优势。
2026-10-14 quant-ph
Erasure Thresholds for Efficient Linear Optics Quantum Computation
利用Knill,Laflamme,Milburn提出的有效线性光学量子计算的误差模型[Nature 409,46 - 52,2001],推导了使用7量子比特编码的不完美光子探测器引起的擦除误差的误差率阈值,并通过模拟进行了验证。一种新的方法-基于马尔可夫链描述的擦除校正过程-被开发和使用来计算递归关系,描述在不同的编码水平的错误率,从该阈值是派生的,匹配的阈值预测由Knill,Laflamme和Milburn [quant-ph/0006120,2000]。特别是,在相同的顺序作为测量失败率的门故障率的擦除阈值被发现是1.78%以上。
2004-05-19 quant-ph
Quantum Erasure by Transverse Indistinguishability
我们表明,双缝和双光子的第一个实验中发现的巧合可以被理解为量子擦除器。"哪条路“信息通过双共轭光束中的模式滤波获得的横向不可擦除性而被擦除。提出了一种基于相同方案的延迟选择量子擦除器。
2000-09-28 quant-ph
Quantum optical coherence can survive photon losses: a continuous-variable quantum erasure correcting code
实现容错量子信息处理的基本要求是有效的量子纠错码(QECC),其鲁棒地保护所涉及的脆弱量子态免受其环境的影响。正如经典纠错码在当今信息技术中不可或缺一样,人们相信QECC将在未来的量子信息系统中发挥同样重要的作用。在这里,我们报告的第一个实验演示的量子擦除校正代码,克服了光子损失的破坏性影响。而{ \it errors}在信息论语言中转化为影响传输线的噪声,{ \it erasures}对应于光子的在线概率损失。我们的量子码保护光的四模纠缠介观状态免受擦除,其相关的编码和解码操作只需要线性光学和高斯资源。由于线内衰减通常是量子通信的最大限制,远远超过噪声,因此这种擦除校正码为在更长距离上建立量子光学相干性提供了新的工具。我们调查了两种方法,用于规避使用此代码的在线损失,并证明这两种方法表现出超越经典手段可能的传输性能。
2010-06-20 quant-ph
Channel correction via quantum erasure
通过利用环境辅助信道校正的最新结果的推广,我们表明,每当量子系统经历一个实现为与探针的相互作用的信道时,越有效地从探针中擦除关于输入状态的信息,校正信道的相应纠缠保真度就越高,反之亦然。本分析也适用于完美的量子擦除是不可能的通道,从而扩展了原来的量子擦除器的安排,自然体现了一般的信息干扰权衡。
2007-09-10 quant-ph
Quantum Error Correction with Metastable States of Trapped Ions Using Erasure Conversion
本文将擦除转换技术应用于囚禁离子亚稳态量子比特,提出擦除转换方案并建立错误模型,发现在高激光功率条件下亚稳态量子比特逻辑性能优于基态量子比特。
2023-06-30 quant-ph
Information Erasure and Quantum Imprint in Quantum Measurement and First-Order SPAM Error Separation
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);The University of Osaka(大阪大学);Tohoku University(东北大学);Kumamoto University(熊本大学);Sigma-i Co., Ltd.(Sigma-i有限公司)
本文提出信息擦除与量子印记两种性质对量子仪器分类,并证明信息擦除可在可靠后选择下实现SPAM误差的一阶分离,将问题转化为实现可靠后选择。
2026-09-15 quant-ph
Quantum vs Classical Erasure: Equal Bounds but Unequal Costs
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien(维也纳量子科学与技术中心,原子研究所,维也纳工业大学);Institute for Quantum Optics and Quantum Information - IQOQI Vienna, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院维也纳量子光学与量子信息研究所)
本文研究经典与量子系统的有限资源擦除问题,证明两者理想化擦除边界相等,但实际实现代价不同,经典系统在擦除上具有更多热力学优势。
2026-09-30 quant-ph
Error correction code for protecting three-qubit quantum information against erasures
我们提出了一种量子纠错码,它保护量子信息的三个量子比特(qubit)不受一次擦除的影响,即,一个已知位置的单量子位任意错误。为了实现这一点,我们通过将量子信息分布在六个量子比特上来编码原始状态,这是本任务的最小数量(参见参考文献[1])。给出了这种码的编码和错误恢复操作。注意,本代码也是每个量子比特上的三量子比特量子隐藏信息代码。此外,提出了一种在每个量子比特上隐藏$n$ -量子比特量子信息的编码方案。
2002-03-20 quant-ph
Converting Quantum Sensing Noise into Erasures
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);The University of Hong Kong(香港大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心)
研究针对难以识别的量子传感噪声,建立擦除转换充要条件,提出被动维度提升方案,实验中在特定Pauli噪声信道下恢复了标准量子极限精度,为鲁棒量子传感提供实用途径。
2026-07-30 quant-ph
Comprehensive experimental test of quantum erasure
在干涉仪中,路径信息和干涉可见度是不相容的量。路径的完全确定将排除任何干涉的可能性,从而使可见性为零。然而,如果复合对象和探测器状态是纯的,则在某些条件下,可以用路径信息来换取改进的(有条件的)可见性。这种过程称为量子擦除。我们已经用偏振纠缠光子对进行了这样的实验。使用部分偏振器,我们可以改变物体和探针之间的纠缠程度。我们还可以改变干涉仪分光比,从而改变先验路径可预测性。我们已经在许多不同的实验条件下测试了量子擦除,并发现实验和理论之间有很好的一致性。
2000-09-22 quant-ph
Developments in superconducting erasure qubits for hardware-efficient quantum error correction
Oxford Quantum Circuits(牛津量子电路)
本文探讨了超导擦除量子比特在硬件高效量子错误校正中的发展,通过结合内码与外码,提升噪声阈值并推动容错量子计算的实现。
2026-01-12 quant-ph
Erasure-tolerance scheme for the surface codes on neutral atom quantum computers
针对中性原子量子计算机中擦除误差持续累积的问题,本文提出k-shift擦除恢复方案,通过码形变反复转移逻辑量子比特并安全纠正原子阵列擦除,为实用容错提供可行路径。
2025-08-19 quant-ph
Capacity of trace decreasing quantum operations and superadditivity of coherent information for a generalized erasure channel
量子通信线路中的损耗严重影响可靠信息传输的速率,并且通常被认为是状态无关的。然而,损耗概率通常取决于系统状态,偏振相关损耗是一个突出的例子。在这里,我们分析了有偏迹减少量子操作,分配不同的损失概率的状态,并介绍了广义擦除信道的概念。我们找到了广义擦除通道的经典和量子容量的上下界,并描述了其降解性和抗降解性。我们揭示了超加性的相干信息的偏振相关的损失的情况下,与两个字母的量子容量和单字母的量子容量之间的差异超过$7.197 \cdot 10^{-3}$位每量子比特发送,最大的值之间的量子比特输入信道迄今为止报道。
2021-05-29 quant-ph
Overcoming erasure errors with multilevel systems
我们研究了使用高效的纠错码的多级系统,以保护编码的量子信息从擦除错误和实现重复纠正这些错误。我们的方案利用量子多项式码来编码量子信息,并推广了基于隐形传态的错误校正的多级系统,以纠正光子丢失和操作错误的容错方式。讨论了量子多项式码在单向量子中继器中的应用。对于各种类型的操作错误,我们确定了不同的参数区域,量子多项式码可以实现优越的性能相比,基于量子比特的量子奇偶校验码。
2017-01-20 quant-ph
Demonstration of Cluster State Shaping and Quantum Erasure for Continuous Variables
我们用实验证明了如何从连续变量的团簇状态中移除任意节点,以及如何缩短这种状态的任何量子线。这两个基本的操作,在一个无条件的方式进行,是量子擦除的表现形式,可以用来获得各种图形状态从一个初始的集群状态。从一个足够大的簇开始,所得到的图形状态可以用于通用的量子信息处理。在实验中,通过零差测量和前馈,在四模线性团簇态上证明了这种团簇成形的所有变化。
2010-06-11 quant-ph
Catalytic leverage of correlations and mitigation of dissipation in Information erasure
关联是量子信息处理和量子热力学的宝贵资源。然而,一些相关状态的制备可能会带来相当大的成本,应该与其价值进行比较。我们表明,经典的相关性可以被催化利用,这使得能够减轻信息擦除中的热量和熵耗散。这些相关性是由擦除过程自然产生的,因此可以被认为是自由的。虽然我们也表明,最大擦除最小的耗散和没有相关性理论上是可能的,催化剂总是有用的,在实际的擦除设置,预计将发生的相关性。
2022-02-15 quant-ph
Entanglement Cost of Erasure Correction in Quantum MDS Codes
针对分布式量子存储中的擦除校正问题,研究基于量子MDS码的纠缠代价,推导星型拓扑下纠缠代价下界,并证明访问最少未擦除节点时单节点操作最优。
2025-05-26 quant-ph
A Note on Non-Additive Quantum Codes
提出了一种组合两种量子纠错码的方法。即使从加法代码开始,所得代码也可能是非加法的。此外,擦除空间的概念的介绍,给出了一个完整的表征的纠错能力的代码。对于两个码是彼此的酉像的特殊情况,可以计算所得码的擦除空间和纯擦除空间。
1997-03-10 quant-ph
Exclusive Control of Quantum Memory Erasure
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Laboratory(MajuLab,法国国家科研中心-南法大学-首尔大学-新加坡国立大学-南洋理工大学国际联合实验室);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究学院);Universidad de Buenos Aires, Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA), CONICET(布宜诺斯艾利斯大学,布宜诺斯艾利斯物理研究所,阿根廷国家科学研究委员会)
该研究提出了一种基于纠缠的量子记忆擦除协议,通过独占控制确保只有授权方能以最低成本擦除信息,同时防止未经授权的代理完全擦除信息。
2026-09-22 quant-ph
Quantum Mpemba Speedups in the Thermodynamics of Landauer Erasure
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
该研究探究非平衡量子初态对兰道尔擦除有限时间热力学成本的影响,推导修正后的兰道尔界,证明姆佩巴-兰道尔条件,通过qutrit模型展示加速效应,并确定可在多平台测试的控制旋钮。
2026-08-18 quant-ph
On the EPR-type Entanglement in the Experiments of Scully et Al. I. The Micromaser Case and Delayed-choice Quantum Erasure
延迟选择擦除是在双光子双缝实验中研究的,该实验是Scully等人的微脉塞实验的推广[Scully,M。O.等人Nature 351,111-116(1991)]。将量子力学应用于局域化检测器,证明了在Scully意义下具有延迟选择的擦除具有与简单擦除类似的结构。描述超越了概率。EPR型解纠缠,包括在两个相互不兼容的遥远的测量,被用作本研究的两个部分的一般框架。两个简单的相干性的情况下,自然出现的,他们正是两个实验的Scully等人的治疗似乎需要相对现实的酉演化状态(RRUES)的方法。本研究的目的除了在实验上有所领悟外,更有在量子力学上有所领悟。问题是,它是否可以不仅仅是一个计算概率的“簿记设备”,就像斯卡利等人谦虚而谨慎地宣称的那样。
2008-08-23 quant-ph
From classical to quantum walk via erasure of which-way information
退相干将弹道量子行走转换为扩散的经典随机行走。在每一步之后,环境都会测量粒子的路径,外部世界就会知道哪条路的信息。在多硬币量子行走中,关于粒子路径的信息被编码在多硬币自由度中,可以清楚地看到哪条路的信息与空间分布的经典性之间的关系。硬币上存储的信息越多,空间分布就越经典和扩散。在这里,我们提出了一个广义版本的量子擦除器的情况下,允许复杂的擦除策略。我们表明,哪一个方向的信息可以从硬币和弹道特征的空间概率分布可以恢复。
2018-12-03 quant-ph
Quantum low-density parity-check codes for erasure-biased atomic quantum processors
面向擦除错误主导的中性原子等量子处理器,本文通过数值模拟验证两类高速率量子LDPC码在擦除偏置噪声下的性能,证明其逻辑错误率远低于表面码,阈值表现适配近期实验条件。
2025-11-14 quant-ph
Quantitative wave-particle duality and non-erasing quantum erasure
波粒二象性的概念可以用不等式V^2+K^2 <=1来量化,它将干涉条纹可见度V和路径知识K联系起来。与单光子干涉仪中的偏振被用来标记的路径,我们已经调查了各种情况下,包括纯,混合,部分混合输入状态的关系。实现了一种量子擦除方案,即使在没有哪条路的信息可供擦除的情况下,也能恢复干涉条纹。
1999-08-23 quant-ph
Unitary Cavity Spin Squeezing by Quantum Erasure
原子气体中确定性的光致自旋压缩受到光子散粒噪声的限制,或者等效地,受到随着介导有效原子-原子相互作用的光场逸出的原子状态信息的限制。我们从理论上证明了腔自旋压缩[M. H. Schleier-Smith,I. D. Leroux和V. Vuletić,Phys.Rev.A81,021804(R)(2010)]可以通过擦除光原子纠缠而得到实质性改善,并提出了几种这样做的方法。考虑到光散射到自由空间中,量子擦除将腔压缩的标度从S^(-1/2)提高到S^(-2/3),其中S是原子的总自旋。
2012-01-05 quant-ph
Entanglement, which-way measurements, and a quantum erasure
我们提出了一种教学方法,以哪种方式的实验和量子擦除的反直觉效应的单粒子量子干涉。纠缠的基本概念起着核心作用,并突出了量子干涉和粒子遵循哪条路径的知识之间的互补性。
2010-04-17 physics.pop-ph quant-ph
Hypercontractivity for Quantum Erasure Channels via Variable Multipartite Log-Sobolev Inequality
本文针对无固定状态量子信道首次证明了量子擦除信道乘积的几乎最优超收缩不等式,通过建立新颖的量子 log-Sobolev 不等式克服了矩阵非交换性困难,并应用于两方公共随机性生成的通信复杂度分析。
2025-04-30 quant-ph
Polar Codes-based Information Reconciliation Scheme with Frozen Bits Erasure Strategy for Quantum Key Distribution
信息协调通过纠正筛选出的密钥中存在的错误比特来保证量子密钥分发系统的正确性。在本文中,我们提出了一种基于极坐标码的IR方案与冻结位擦除策略,其中的筛选密钥进行等效传输,使冻结位在解码过程中被擦除为0。因此,我们的IR方案可以有效地实现,而无需假设真随机数。此外,我们实现了建议的IR方案与快速简化的连续取消列表解码器,其吞吐量达到0.88Mbps的成品率为0.8333,其中解码器列表大小为16,块大小为1Mb,量子误码率为0.02。
2022-03-04 quant-ph
Measurement, Trace, Information Erasure and Entropy
我们证明了信息擦除过程和痕迹过程都可以通过投射测量来实现。部分迹运算是子系统上的一个投影测度。我们证明了非么正操作会破坏粒子的波动性。我们给出了麦克斯韦妖的量子表示,并给出了热力学第二定律的量子表示。我们证明了,考虑到能量守恒定律,封闭系统的演化应该是幺正的,封闭量子系统的冯诺伊曼熵应该是最小的。
2003-07-04 quant-ph
Quantum observable's reality erasure with spacelike-separated operations
本研究通过量子擦除实验展示,Alice的局部量子操作可导致Bob因果分离实验室中光子现实元素的擦除,证实光子路径非物理现实。
2025-06-20 quant-ph
Quantum erasure within the Optical Stern-Gerlach Model
在光学Stern-Gerlach效应中,当进行场测量时,进入的原子包分裂的两个分支可以在腔外显示干涉图案,从而消除了系统可以遵循的量子路径上的哪条信息。相反,仅仅获得该信息的可能性就引起消相干效应,该消相干效应抵消了干涉图案。通过相空间分析,研究了Wigner函数的负性及其协方差矩阵与量子路径可重性之间的关系。
2005-02-11 quant-ph
Physical Cost of Erasing Quantum Correlation
擦除存储在量子态中的信息需要能量成本并且本质上是不可逆操作。如果一个系统的量子性是物理性的,那么消除由不和谐测量的量子相关性是否也需要一些能量代价?在这里,我们证明了量子关联的变化永远不会大于系统和环境的总熵变。擦除相关的熵成本必须至少等于擦除的量子相关的量。因此,量子关联可以被视为真正的物理关联。我们表明,新的界限导致Landauer擦除。擦除量子关联的物理代价在量子信息的漂白、热化的情况下得到很好的尊重,并且可以具有导致擦除量子关联的任何信道的潜在应用。
2012-08-23 quant-ph
Nonlocal Effects of Partial Measurements and Quantum Erasure
部分测量使最初的叠加不是确定的结果,而是更大的概率,概率可以接近100%,但测量可以经历完全的量子擦除。在EPR的设置,我们证明了i)每一个部分测量非局部创建相同的部分变化在遥远的粒子;和ii)每擦除造成相同的擦除遥远的粒子的状态。这使得EPR实验中的非局域效应不会在一次测量后消失,而是在粒子之间来回“旅行”。我们研究了一个实验,其中两个遥远的粒子进行干涉与部分的“哪条路”的测量。这样的测量导致粒子之间的相关性的可变量。对于同角度极化,给出了一个新的不等式,推广了不同角度的Bell不等式。由此产生的非局部性证明是高度可视化的,因为它完全依赖于干涉效应。部分测量还产生了一种新的纠缠形式,其中粒子表现出多个偏振方向的相关性。另一个新颖之处在于,要被擦除的测量是完全可观察的,与之形成对比的是,主流的擦除技术永远不能被观察到。我们的实验的一些深刻的概念含义简要指出。
2000-12-18 quant-ph
Minimising the heat dissipation of quantum information erasure
量子态工程和量子计算依赖于信息擦除过程,该过程在一定程度上保真度下以纯态制备量子对象。这种过程发生在兰道尔的框架内,如果它们依赖于对象和热库之间的相互作用。朗道原理规定,这必须耗散最小量的热量,与物体引起的熵减少成比例,到热库。然而,该下限仅在某些特定的物理情况下可达到,并且对于任何给定的储层不一定可达到。我们工作的主要任务可以说是最小化给定概率信息擦除的散热,即,- 如果我们要求在特定纯态$|φ_1\rangle$中制备物体的概率不小于$p_{φ_1}^{\max}-δ$,则最小化作为热传递到热库的能量的量。这里,$p_{φ_1}^{\max}$是物理上下文允许的信息擦除的最大概率,而$δ\geqslant 0$是错误。为了确定在给定的物理环境中量子信息擦除的可实现的最小散热,我们明确优化了所有可能的幺正算子,作用于对象和水库的复合系统。具体而言,我们将这种最佳酉算子的等价类,使用工具从优控制理论,当我们被限制在有限维希尔伯特空间。此外,我们讨论了如何纯态制备过程可以实现一个较小的热成本比兰道尔的限制,通过操作外的兰道尔的框架。
2016-01-25 quant-ph