Quantum telecloning and multiparticle entanglement
提出了一种结合量子隐形传态和从一个输入到M个输出的最优量子克隆的量子遥克隆方法。该方案依赖于特定的多粒子纠缠态的建立,这些纠缠态作为多用户量子信息信道。这些状态的纠缠结构进行了分析,并显示这种类型的信息处理是至关重要的。
1998-06-24 quant-ph
Teleportation and Dense Coding with Genuine Multipartite Entanglement
提出了一个通过四比特纠缠态实现任意两比特态忠实隐形传态的显式协议${\cal E}_0$。通过构造,我们的四分态不能还原为一对贝尔态。并与四方GHZ态和W态的性质进行了比较。我们也给出了一个密集的编码方案${\cal D}_0$,涉及我们的状态作为一个共享的纠缠资源。${\cal D}_0$和${\cal E}_0$都表明,我们的四量子比特态是贝尔态的类四分类似物的可能候选者。
2005-10-04 quant-ph
The Role of Localizable Concurrence in Quantum Teleportation Protocols
隐形传态是一个典型的量子信息处理任务,揭示了量子通信协议相对于经典协议的优势。对于以Bell态作为量子信道的隐形传态协议,其资源被确定为并发。然而,对于混合多体态,缺乏可计算的纠缠度量使得识别负责这种优势的量子资源更具挑战性。在这里,通过建立在以前的结果表明,本地化的并发是必要的资源,控制量子隐形传态,我们表明,任何隐形传态协议使用任意的多体状态,包括贝尔测量,需要一个非零的本地化的并发之间的两个缔约方,以执行比经典的协议。通过对GHZ信道和GHZ测量隐形传态协议的分析,在GHZ对称保持噪声存在的情况下,比较了不同的多体纠缠度量与隐形传态的保真度,发现当除可定域并发度外,所有多体纠缠度量均为零时,该协议的性能优于经典协议.最后,我们将我们的证明推广到任意多体纠缠信道的任意隐形传态协议。
2021-08-10 math-ph math.MP quant-ph
Efficient Generation of Multi-partite Entanglement between Non-local Superconducting Qubits using Classical Feedback
本研究借助150 ns反馈延迟的FPGA控制硬件,探索基于隐形传态的协议在超导量子比特间生成非局域多体纠缠的效用,演示了恒定深度下GHZ态、非局域CNOT门、量子扇出门的实现及态隐形传态,发现保真度受闲置量子比特测量诱导退相干限制。
2025-11-11 quant-ph
Quantum Teleportation within a Quantum Network
我们考虑在量子网络中由发送者,比如说,Alice将未知信息状态传送到多个接收者中的任意给定接收者,比如说,Bob(1),Bob(2),.鲍勃。为此,我们提出了两个方案,利用(n +1)分GHZ态作为量子信道。第一种方案涉及对Bobs的量子位进行C-NOT操作,控制作为Alice的量子位,而第二种方案涉及Bobs在其量子位上的Hadamard基测量。我们将这两种方案推广到量子网络中任意m比特信息态的量子隐形传态。在此基础上,我们提出了利用高失谐量的Λ型三能级原子与光场相互作用制备(n +1)粒子GHZ态的两种实验方案。我们还讨论了可能的实验缺陷,如,原子辐射时间,腔阻尼时间和原子-腔相互作用时间。
2012-10-08 quant-ph
Toward demonstrating controlled-X operation based on continuous variable four-partite cluster state and quantum teleporters
基于测量和多体团簇纠缠的单向量子计算提供了仅通过不同的测量基选择来执行各种么正操作的能力。在这里,我们提出了一个实验研究,以证明控制X操作,一个双模门,其中连续变量(CV)的四分簇态的光学模式被利用。利用两个量子隐形传态元件实现了量子态从输入目标态和控制态到输出态的转换的门操作。通过离线制备光团态、零差检测和电子前馈,将输入控制态携带的信息转换为输出目标态。所提出的基于隐形传态的受控X操作方案可以非局部确定性地实现。利用保真度估计了非理想团簇纠缠对量子信息的影响。
2010-02-23 quant-ph
Experimental analysis of decoherence of quantumness in a continuous variables bi-partite entangled system
一旦量子系统与经典环境相互作用,量子特性很快就会受到退相干的影响。本文实验研究了高斯信道中传输损耗对亚阈值Ⅱ型光参量振荡器(OPO)产生的二分高斯纠缠态的影响。实验结果进行了讨论,在不同的量子标记,如隐形传态保真度,量子不和谐和互信息,和连续变量(CV)纠缠标准。为了分析系统的状态特性,我们用一个零差探测器恢复了复合系统的协方差矩阵。我们在实验中发现,即使在强退相干的情况下,产生的态也不会解纠缠,并不断突破不和谐的量子极限。这一结果证明了本文所讨论的CV纠缠态在原则上可以在无限长的高斯信道上实现量子隐形传态。
2012-09-20 quant-ph
Multiparticle entanglement and its experimental detection
讨论了多粒子混合态纠缠及其实验检测的几个方面。首先,我们考虑两个粒子之间的纠缠,这对其他粒子的分散是鲁棒的。为了完全检测这些类型的纠缠,需要多粒子密度矩阵(或所有约化密度矩阵)的充分知识。然后我们讨论了态$ρ$的l-部分裂的可分性与多部纠缠的关系。我们发现,它足以确定的对角矩阵元素的$ρ$在一定的基础上,以检测多粒子纠缠特性的$ρ$。我们应用这些观测结果分析了最近的两个实验,其中产生了3(4)粒子的多粒子纠缠态。最后,我们专注于束缚纠缠态(不可分离,不可分割的状态),并表明它们可以通过双方的联合行动激活。我们还提供了几个例子,显示了激活的束缚纠缠与束缚纠缠。
2000-11-07 quant-ph
Optimal path for a quantum teleportation protocol in entangled networks
贝尔曼的最优性原理在应用数学、计算机科学、最优控制理论、经济学、决策和经典物理学的整个分支的发展中具有巨大的重要性。例子很多:动态规划,马尔可夫链,随机动力学,变分法,和最速线问题。在这里,我们表明,贝尔曼的最优性原则是违反量子网络上的隐形传态问题。这意味着,在具有二分纠缠的量子网络中,寻找在两个相距较远的节点之间传送量子态的最佳保真度路径将是一个棘手的问题,需要进一步的研究。
2012-01-10 quant-ph
On the local unitary equivalence of states of multi-partite systems
多体系统的两个纯态总是通过作用在整个系统的希尔伯特空间上的幺正变换联系起来。这种变换涉及多部分变换。另一方面,一些量子信息协议,如量子隐形传态和量子密集编码,是基于在局域(单粒子)幺正操作作用下,两体系统的某些类态的等价性。在本文中,我们解决的问题:"在什么条件下的两个国家的状态,$\varrho$和$σ$,一个多部系统局部酉等价?我们提出了一组必须满足的条件,以便这两个状态是局部酉等价的。此外,我们研究了是否有可能制备一个多量子点系统的状态。通过分别作用于系统A和B的酉运算,将系统A和B分成两部分。
2001-07-03 quant-ph
Adversarial quantum teleportation
University of Calgary(卡尔加里大学)
本文提出对抗性量子 teleportation 模型,通过分析作弊方的策略,论证了保真度阈值的合理性,并展示了 1/2 和 2/3 的平均保真度阈值的来源。
2026-04-17 quant-ph
Comment on "Quantum Teleportation of Eight-Qubit State via Six-Qubit Cluster State"
最近,赵等人,(Int. J. Theor Phys.57,516-522(2018))已经提出了一种使用六量子比特簇态的八量子比特量子态的量子隐形传态的方案。本文指出,赵等人所使用的量子资源(多体纠缠态作为量子信道),是过高的,并且可以使用任何两个贝尔状态来执行任务,因为任务可以被减少到任意两个量子比特状态的隐形传态。此外,赵等人犯的一个微不足道的概念错误,在量子信道的描述中已经指出了。同时指出,最近有一种趋势是提出具有过高量子资源的隐形传态方案,这一评论的实质适用于所有此类方案。
2018-04-05 quant-ph
Teleportation-Based Quantum Computation, Extended Temperley-Lieb Diagrammatical Approach and Yang--Baxter Equation
本文主要研究基于远距传送的量子计算中的拓扑特征,并对基于远距传送的量子计算(Gottesman and Chuang,Nature 402,390,1999)进行了详细的综述.在扩展的Temperley-Lieb数学方法中,我们清楚地证明了这种拓扑特征使得构造通用量子门和四体纠缠态的容错性更加直观和简单.在此基础上,我们用扩展的Temperley-Lieb组态描述了Yang-Baxter门,并利用Yang-Baxter门研究了基于传送的量子线路模型.此外,我们还讨论了推广的Temperley-Lieb数学方法与杨-巴克斯特门方法之间的关系。基于这些研究结果,我们为量子信息和量子计算的物理学家们提出了一个有价值的课题--扩展的Temperley-Lieb数学方法。
2015-01-28 quant-ph
Using three-partite GHZ states for partial quantum error-detection in entanglement-based protocols
研究了基于二体纠缠协议中量子比特的噪声问题。结果表明,使用一个三分GHZ状态和测量,而不是他们的EPR同行允许实验者检测$2/3$的时间,每当一个量子位参与测量的影响,通过仅仅观察意外的结果,在隐形传态和超密集编码协议相比,理想的情况下,通过比特翻转噪声。结果表明,使用后选择后的检测噪声导致的协议的效率的提高。这个想法被扩展到任何使用纠缠态和测量的协议。此外,它提供了一个推广,其中使用GHZ状态和测量与任意数量的量子比特,而不是EPR对,值得注意的是,它得出的结论是,最佳数量的量子比特是只有三个。
2018-05-16 quant-ph
Quantum information distribution via entanglement
我们提出了一种量子隐形传态的推广,它通过初始共享的多粒子纠缠态将量子信息从发送者的$d$级粒子分发到远程接收者持有的$N_o$粒子。这种纠缠态函数作为发送者和接收者之间的多方量子信息分发通道。分配信道的结构决定了如何处理量子信息。我们的广义隐形传态方案允许在任意位置有多个接收器,并可用于最佳量子信息广播、非对称远程克隆和量子纠错等应用。
1999-09-09 quant-ph
Entanglement, Information and Multiparticle Quantum Operations
在空间分离的量子系统的网络上的集体操作可以使用局域量子(LQ)操作、经典通信(CC)和共享纠缠(SE)来执行。这种操作也可以用来传递经典信息,并在遥远的各方之间建立纠缠。我们展示了这些事实如何导致量子操作的不可分离性的测量,并认为2个量子比特上的最大不可分离操作是SWAP操作。我们的论点推广到N量子比特操作导致的结论是,置换操作是最大不可分割的。对于偶数N,我们找到足以执行任意集体操作的最小SE和CC资源。这些最小资源是2(N-1)ebits和4(N-1)bits,并且可以使用简单的基于传送的协议来获得这些限制。我们还获得了最小资源的奇数情况下的下界。对于所有的$N{\geq}4$,我们表明,SE/CC所需的资源执行任意操作严格大于那些任何操作可以建立/通信。
2000-06-28 quant-ph
Quantum information masking basing on quantum teleportation
本研究提出量子隐形传态的联合测量本质是量子信息掩蔽过程,据此构造两种四体和一种三体掩蔽器,可两步掩蔽量子态的概率与相干性且支持逆过程提取信息。
2025-01-19 quant-ph
Monogamy relation in multipartite continuous-variable quantum teleportation
量子隐形传态是一种非常重要的通信协议,在量子信息学中有着重要的应用。给定一个量子纠缠的资源,关键是要知道在多大程度上可以实现QT。这通常是根据输出保真度来评估的,输出保真度也可以被视为纠缠的操作度量。在多体通信的情况下,当每个通信者都拥有一部分$N$ -体纠缠态时,由于量子纠缠的单偶性,并非所有通信者对都能达到高保真度.在这里,我们研究如何出现这样的一夫一妻制的关系在多体连续变量(CV)的隐形传态,特别是使用高斯纠缠态。我们证明了一个严格的一夫一妻制关系,即发送者不能实现一个保真度高于最优克隆限制与一个以上的接收器。虽然这看起来很自然,由于不可克隆定理,严格的一夫一妻制关系仍然成立,即使发送者被允许单独操纵简化状态与每个接收者合作,以提高保真度。本地操作进一步扩展到非高斯操作,如光子减法和加法,我们证明了高斯克隆界不能被超过一对通信。此外,我们研究了一夫一妻关系的量子隐形传态能力的定量形式,我们证明了一个忠实的一夫一妻不等式不存在。
2016-12-19 quant-ph
Entanglement activation and the robustness of quantum correlations
我们证明了在隐形传态协议中作为激活剂的状态的有用性等价于其纠缠对噪声的鲁棒性。二分态纠缠的鲁棒性与当二分态作为额外资源时,任何其他态的隐形传态保真度的最大增加有关。一方面,这种联系为纠缠的鲁棒性提供了操作意义。另一方面,它表明,激活能力-这有一个核心作用,作为量化束缚纠缠态的操作方式-可以通过测量纠缠证人实验估计。
2007-09-04 quant-ph
General teleportation channel in Fermionic Quantum Theory
Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Indira Gandhi Centre for Atomic Research(印地拉·甘地原子能研究中心);The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所)
本文研究了费米子量子理论中受奇偶性选区规则限制的量子传送通道,推导了本地可访问纠缠保持的最优传送保真度,并探讨了拓扑相关性的保持。
2026-02-04 quant-ph
Strong quantum nonlocality without entanglement in $n$-partite system with even $n$
针对偶数 n 体系统中强非定域正交乘积集的存在性问题,本文给出一般构造,并利用纠缠资源提出更省纠缠的局域态区分协议及信息隐藏应用。
2023-04-26 quant-ph
Experimental reversion of the optimal quantum cloning and flipping processes
量子克隆机将一个未知的任意输入量子比特映射成两个最优克隆和一个最优翻转量子比特。通过结合线性和非线性光学方法,我们实验实现了一个方案,克隆变换后,恢复原始输入量子比特的输出通道之一,通过使用本地测量,经典通信和前馈。这种重要的类似心灵运输的方法展示了在克隆过程中信息是如何被保存的。该过程的实现有望在现代多体量子密码学中得到应用。
2005-04-28 quant-ph
Applications of quantum cryptographic switch: Various tasks related to controlled quantum communication can be performed using Bell states and permutation of particles
最近,受控量子通信的几个方面(例如,双向受控态隐形传态、受控量子安全直接通信、受控量子对话等)已经使用$n$ -量子比特($n\geq3$)纠缠进行了研究。特别是利用$m$ -量子比特纠缠($m\in\{5,6,7\}$)实现双向受控态隐形传态,已经提出了大量方案.在这里,我们提出了一组协议来说明,它是可能实现所有这些任务相关的受控量子通信仅使用贝尔态和粒子排列(PoP)。由于Bell态的产生和维持比多体纠缠容易得多,因此所提出的策略比现有的方案具有明显的优势。此外,它表明,这里提出的所有方案可以被看作是量子密码开关的概念,这是最近由我们中的一些人介绍的应用。文中还讨论了在信道上存在幅度阻尼和相位阻尼噪声时协议的性能。
2015-01-17 quant-ph
In defense of the epistemic view of quantum states: a toy theory
我们提出了一个玩具理论,它是基于一个简单的原则:回答的系统的物理状态的问题的数量必须始终等于在最大知识状态下未回答的数量。在这个玩具理论中,发现了各种各样的量子现象。这些现象包括:测量的不可交换性,干扰,混合态的凸分解的多重性,区分非正交态的不可能性,通用状态反转器的不可能性,二分和三分纠缠之间的区别,纯纠缠的一夫一妻制,没有克隆,没有广播,远程操纵,隐形传态,密集编码,相互无偏基,以及许多其他问题。这些类比的多样性和质量被认为是量子态是不完整知识的状态而不是现实状态的证据。玩具理论未能再现的现象,特别是违反贝尔不等式和存在的Kochen-Specker定理的考虑,提供了如何进行这项研究计划的线索。
2005-10-07 quant-ph
Entanglement-Assisted Discrimination of Nonlocal Sets of Orthogonal States
School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院);Intelligent Sensor Network Engineering Research Center of Hebei Province, Hebei GEO University(河北省智能传感器网络工程研究中心)
本文研究了多粒子纠缠在非局域正交态集鉴别中的作用,提出高效的LOCC协议,探讨了不同纠缠辅助方案的资源消耗,并发现避免量子 teleportation 的协议通常更高效。
2026-03-17 quant-ph
LQP: The Dynamic Logic of Quantum Information
本文的主要贡献是介绍了一个动态逻辑形式主义的推理复合量子系统中的信息流。这是建立在我们以前的工作,一个完整的量子动力学逻辑的单系统。在这里,我们将这项工作扩展到复合系统的声音(但不一定是完整的)逻辑,它将量子逻辑传统的思想与(动态)模态逻辑和量子计算的概念结合在一起。这种量子程序逻辑(Logic of Quantum Programs,LQP)能够表达多体态的量子测量和幺正演化的重要特征,并给出各种纠缠形式(如Bell态、GHZ态等)的逻辑刻画。我们提出了一个有限的语法,关系语义和一个健全的证明系统,这个逻辑。作为应用,我们使用我们的系统给出了隐形传态协议和标准量子秘密共享协议的形式正确性证明;整个范围的其他量子线路和程序,包括其他众所周知的协议(例如,超密集编码,纠缠交换,逻辑门隐形传态等),同样可以用我们的逻辑来验证。
2021-10-04 cs.LO quant-ph
Constructing optimal quantum error correcting codes from absolute maximally entangled states
绝对最大纠缠态(AME)是二体最大纠缠态的纯多体推广,其性质是所有至多为系统大小一半的约化态都处于最大混合态。AME状态是多方隐形传态和量子秘密共享的兴趣所在,最近在实现AdS/CMT对应的玩具模型中的高能物理背景下发现了新的应用。我们工作的最小支持和经典的最大距离可分(MDS)纠错码的AME状态之间的连接,特别是,提供明确的封闭形式表达式的AME状态的$n$方与本地维度$q$的一个权力的素数的所有$q \geq n-1$。在此基础上,我们构建了一个推广的贝尔基础组成的AME国家和发展的AME国家的稳定器形式主义。对于每个$q \geq n-1$素数,我们展示了如何构建QECC,将逻辑qudit编码到AME状态所跨越的子空间中。根据猜想,我们提供了数值证据,这种建设产生了一个家庭的量子纠错码$[\![n,1,n/2]\!]_q$的$n$甚至,饱和的量子单例约束。证明了我们的猜想等价于存在一个算子,该算子的支持度不能通过与稳定子乘积相乘而降低,并明确地构造了直到$n = 8$的码.
2017-04-28 quant-ph
Constructing Multipartite Planar Maximally Entangled States from Phase States and Quantum Secret Sharing Protocol
本文研究从相位态经幺正动力学构造平面最大纠缠(PME)态的方法,给出二、三、四及K量子比特系统的构造方案,克服AME态在低维系统中的限制,并推动其在量子秘密共享等协议中的应用。
2025-02-07 math-ph math.MP quant-ph