Quantum Clone and States Estimation for n-state System
Chuan-Wei Zhang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
我们推导出一个下界的最佳保真度确定性克隆一组n个纯态。在状态估计方面，得到了平均最大正确状态估计概率的一个下界。
We derive a lower bound for the optimal fidelity for deterministic cloning a set of n pure states. In connection with states estimation, we obtain a lower bound about average maximum correct states estimation probability.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Optimal universal quantum cloning and state estimation
我们推导出了一个严格的上限的保真度的通用N到M量子比特克隆，有效的任何M \geq N，其中克隆的输出需要支持的对称子空间。我们的证明是基于两个克隆子的级联以及量子克隆和量子态估计之间的联系。我们将量子克隆器的操作推广到由组成量子比特的对称子空间上支持的密度矩阵描述的混合和/或纠缠输入量子比特。我们还扩展了这种输入的最优状态估计方法的有效性。
Are cloned quantum states macroscopic?
研究了最优相位协变量子克隆器产生的量子态。我们认为，克隆量子叠加不是薛定谔猫的精神，宏观叠加，尽管他们的大粒子数。这是通过计算从文献中的宏观叠加的几个措施，以及通过调查的两个叠加的克隆状态的可重复性。当考虑不完美的检测器或噪声状态时，后者迅速减小，并且不随系统大小而增加。与此相反，我们发现克隆的量子态本身是宏观的，在这个意义上提出的措施和它们的有用性在量子精密测量与系统尺寸的最佳缩放。我们研究的克隆状态的参数估计中存在不同种类的噪声的适用性。
Broadcasting of entanglement and universal quantum cloners
我们研究广播的纠缠，我们使用通用的量子克隆（一般不太理想）来执行本地克隆操作。我们证明了可用于广播的通用量子克隆器的保真度存在下限。我们证明了一个纠缠是最佳的广播时，最佳的量子克隆器用于本地复制。我们还表明，广播纠缠到两个以上的纠缠对是禁止使用本地操作。
Is an optimal quantum cloner the best choice for local copying in broadcasting entanglement?
论文被作者暂时撤回。
Controlling the flow of information in quantum cloners: Asymmetric cloning
我们表明，在量子克隆机的输出信息的分布可以有效地控制通过制备的量子克隆机。我们提出了一个通用的克隆网络的帮助下，可以进行非对称克隆。
Application of the no-signaling principle to obtain quantum cloners for any allowed value of fidelity
狭义相对论禁止超光速的影响。仅使用无信号原理和关于施密特分解形式的假设，我们表明，对于“任何”允许的保真度，存在一个“唯一的”近似量子比特克隆器，可以明确地写。我们引入了复制数具有乘法性质的素克隆子，并证明了在无限复制极限下素克隆子的保真度为1/2。
Quantum Cloning of Continuous Variable Entangled States
我们考虑了连续变量纠缠态的量子克隆。这是通过引入两个对称的纠缠克隆机（或电子克隆机）：一个本地的电子克隆机和一个全球的电子克隆机;在那里，我们看看在克隆的保真度最大化的条件下，在克隆纠缠的保存。这些克隆机使用简单的线性光学元件，如分束器和零差检测以及挤压门来实现。我们表明，全球e-cloner优于本地e-cloner无论是在克隆态的保真度，以及克隆的纠缠强度。为了保持纠缠，全局e-cloner的输入态存在一个最小纠缠强度（对于不可分性判据为3dB，对于EPR佯谬判据为5.7dB）。
Upper Bounds for the Number of Quantum Clones under Decoherence
通用量子克隆机（UQCM），有时称为量子克隆机，产生许多具有相同密度矩阵的输出，与量子力学基本原理所允许的输入状态非常相似。任何量子克隆器的实验实现都必须应对退相干的影响，退相干会终止UQCM所要求的相干演化。我们研究有多少克隆可以在一个消相干时间内产生。我们比较的时间，量子克隆器实现捕获离子需要产生$M$副本从$N$相同的纯态输入和退相干时间，在此期间的自发发射的概率变得不可忽略。我们找到一种方法来构建一个$N\to M$克隆电路，并估计所需的基本逻辑门的数量。事实证明，我们的电路非常容易受到自发发射的影响，因为电路中的门的数量与所涉及的量子比特的数量呈指数关系。
Can A Universal Quantum Cloner Be Used to Design an Experimentally Feasible Near-Deterministic CNOT Gate ?
我们提出了基于量子克隆器的非确定性CNOT门、基于单光子对单光子的全光路由的量子开关、双光子量子位双面光学微腔中的量子点自旋、延迟线等线性光学光子器件。我们的CNOT为量子计算电路提供了78%的保真度和直接有用的输出，并且不需要辅助量子位或电子自旋测量。
Realization of Probabilistic Identification and Clone of Quantum-States II Multiparticles System
在给定先验概率的情况下，利用幺正表示方法，利用通用量子逻辑门实现了多粒子系统线性独立量子态的概率克隆和识别.我们的结果对分离态和纠缠态具有普适性。我们还提供了在给定$M$初始副本的条件下实现的每个状态。
The optimal cloning of quantum coherent states is non-Gaussian
我们考虑了量子相干态的最优克隆，并将单克隆和联合保真度作为品质因数。这两个最佳的并行性获得相空间平移协变克隆。值得注意的是，联合保真度通过高斯克隆器最大化，而单克隆保真度可以通过非高斯操作增强：对称非高斯1到2克隆器可以实现约0.6826的单克隆保真度，明显高于高斯设置中的2/3的最佳保真度。这种最佳的克隆器可以实现的光学参量放大器的补充与非高斯双峰态的特定源的装置。最后，我们表明，最佳的1到无穷大的克隆，对应于一个测量和准备计划的单克隆保真度，不能超过1/2。这个值是通过高斯方案实现的，即使有补充的束缚纠缠态也不能超过。
Pauli Cloners for Pauli Channels
本文提出了一种量子电路架构，用于实现多量子比特的泡利克隆，并探讨了泡利误差与克隆器在量子通信中的应用。
Optimal Cloning of Quantum States with a Fixed Failure Rate
如果我们允许克隆者有时完全失败，那么以任意先验概率完美克隆一组已知状态是可能的。在最佳情况下，失效概率是量子力学定律所允许的最小值。在这里，我们表明，它是可能的，以降低失败率低于完美的概率克隆，但付出的代价是，克隆是不完美的，全球保真度小于1。在一对已知状态的情况下，我们确定具有固定故障率（FFR克隆器）的克隆器的最佳保真度。最优性被证明是可达到的测量和准备协议的限制无限多克隆。最佳的协议包括歧视与一个固定的比率不确定的结果，然后准备适当的克隆。在近似无限克隆体的保真度中，收敛性显示出破缺的二级相变。
Experimental hybrid quantum-classical reinforcement learning by boson sampling: how to train a quantum cloner
我们报告了一个经典控制驱动的机器学习量子门的实验实现。门在强化学习场景中学习最佳相位协变克隆，该场景具有克隆的保真度作为奖励。在我们的实验中，门学习实现几乎最佳的克隆保真度允许这类特殊的状态。这证明了将量子信息处理与经典控制相结合的混合机器学习方法在当今的可行性和实用性。此外，我们的实验可以直接推广到更大的干涉仪，经典计算机的计算成本远远低于玻色子采样的成本。
Quantum information distributors: Quantum network for symmetric and asymmetric cloning in arbitrary dimension and continuous limit
我们证明，对于任何希尔伯特空间维数，最佳通用量子克隆器可以从基本相同的量子线路，即，我们找到了通用克隆机的通用设计。在无限维（包括连续变量量子系统）的情况下，通用克隆器基本上变成了经典设备。更一般地说，我们构造了一个通用的量子线路，用于在广义位移和动量反冲下协变地作用于任意维上的量子分布。这个协变分配器的行为由其初始状态控制。我们表明，合适的选择，这个初始状态产生通用克隆和优化克隆有限的字母表的状态，其状态相关的广义相空间位移。
The Asymmetric Quantum Cloning Region
本研究探讨$1 \to N$非对称量子克隆的一般情况，利用Schur-Weyl对偶性和部分转置置换算子的谱性质，刻画了所有可能克隆质量的集合，并提出了实现给定克隆质量的量子克隆机闭式表达式。
Photonic quantum simulator for unbiased phase covariant cloning
我们提出的结果的线性光学光子实现的量子线路，模拟相位协变克隆机，通过使用两个不同的自由度的一个光子。我们实验模拟两个镜像的$1\rightarrow 2$克隆人的行动，他们每个人都偏置到布洛赫球的相对区域的克隆状态。我们表明，通过应用这两个克隆的随机序列，窃听者可以减轻添加到原始输入状态的噪声量，因此准备克隆没有偏见，但具有相同的个人保真度，掩盖其存在的量子密钥分发协议。输入偏振量子比特态被克隆到同一光子的路径量子比特态中，该光子被识别为量子密钥分发协议中的潜在窃听者。该设备具有灵活性，以产生镜像版本，最佳克隆状态的北半球或南半球的布洛赫球，以及模拟最佳和非最佳克隆机通过调整每个克隆机上的不对称性。
Bounds for state-dependent quantum cloning
由于不可克隆定理，未知的量子态只能以一定的概率近似或精确地被克隆。克隆器有两种类型：通用克隆器和依赖状态的克隆器。最优普适克隆器可以看作是一种特殊的依赖态的量子克隆器，它不需要关于态的信息。本文研究了状态集包含两个以上状态时的状态相关克隆问题。我们得到了这些过程的全局保真度的一些界。该方法不依赖于状态集中包含的状态的数量。它也独立于复制的数量。
Reversibility of continuous-variable quantum cloning
我们分析了一个可逆的最佳高斯$1\to 2$量子克隆的相干态，只使用本地操作的克隆和经典的通信，他们之间，并提出了一个可行的实验测试这一功能。对其中一个克隆和反克隆进行Bell零差测量，通过适当的局域么正位移操作，可以在另一个克隆中恢复任意未知输入态（不仅是相干态）.我们将这一概念推广到一个部分LOCC逆转的克隆，我们表明，这一过程将对称克隆到一个不对称的克隆。进一步讨论了相干态的最优$1\to M$高斯克隆中的分布LOCC反转，将其转化为$M'<M$的最优$1\to M'$克隆.假设量子克隆是对量子通信链路的一种可能的窃听攻击，利用量子克隆的可逆性可以提高链路的安全性。
Linearly-independent quantum states can be cloned
量子力学的一个基本问题是，是否有可能复制一个任意未知的量子态。然后著名的量子不可克隆定理[Nature 299，802（1982）]对这个问题说不。但它留下了以下问题：如果状态不是任意的，而是从某个集合$\$={ | Ψ_1> ,| Ψ_2> ,... ,| Ψ_n> } $中秘密选择的，克隆是否可能？这一问题在量子信息理论中有着重要的应用，具有重要的现实意义。如果态$| Ψ_1>, | Ψ_2>,...$和$| Ψ_n> $是线性相关的，类似于不可克隆定理的证明，那么量子力学的线性性禁止这种复制。在本文中，我们证明了，如果状态$| Ψ_1>, | Ψ_2>, ...$和$| Ψ_n> $是线性无关的，它们可以通过幺正约化过程克隆。
Phase-Conjugated Inputs Quantum Cloning Machines
介绍了一种量子克隆机，它从相干态的$N$副本和其相位共轭的$N'$副本中产生$M$相同的最佳克隆。它还可以最佳地生产$M'=M+N'-N$相位偶联克隆，无需成本。对于精心选择的输入不对称$N'/(N+N')$，这台机器被证明比标准的$(N+N') \to M$克隆机提供更好的克隆性能。研究了最优平衡克隆器（$N=N'$）和最优测量（$M=\infty$）的特殊情况。
How weak values emerge in joint measurements on cloned quantum systems
对最优普适克隆的统计分析表明，有可能确定一个理想的（但非正的）复制过程，将原始希尔伯特空间的所有属性忠实地映射到两个独立的量子系统上。然后，在单独克隆上的非交换测量的联合概率对应于在单个系统上的弱测量中观察到的复联合概率的实部，其中在两个克隆上的测量替换了弱测量和后选择的相应序列。通过用部分交换操作代替克隆过程，可以得到弱测量静校正量的虚部。受控交换操作结合了这两个过程，使得完整的弱测量统计可以作为两个输出系统上完全解析的投影测量的联合概率的定义明确的贡献。
Optimal Universal and State-Dependent Quantum Cloning
我们建立了一个完美的量子克隆机的最佳近似，它可以从一个输入中产生两个克隆。我们分析了通用和国家依赖的克隆。通用克隆的最大克隆保真度为5/6。它既可以通过一种特殊的幺正演化实现，也可以通过一种新颖的隐形传态方案实现。构造了任意两个非正交态上的最优状态依赖克隆器，讨论了它们的并行性以及克隆过程中辅助物理资源的使用。最佳通用克隆器允许我们导出一个新的上界的量子容量的去极化量子信道。
A universal cloner allowing the input to be arbitrary states in symmetric subspace
提出了一种广义通用量子克隆机，它允许输入为对称子空间中的任意态。当输入为相同的纯态时，它就退化为通用量子克隆机。广义克隆器是最优的，在这个意义上，我们比较输入和输出约化密度算子在一个量子比特。量子比特的结果被推广到任意维的状态。
Quantum superposition of multiple clones and the novel cloning machine
我们设想了一种新的量子克隆机，它接收一个输入态并产生一个输出态，该输出态的成功分支可以存在于输入态的多个副本的线性叠加中，而失败分支可以存在于与输入态无关的复合态的叠加中。证明了从集合$\cal S$中选取的未知非正交态可以通过幺正过程演化为多个克隆的线性叠加当且仅当这些态是线性无关的。我们得到了一个新的克隆机的成功概率的界。我们认为，确定性和概率克隆是我们的新型克隆机的特殊情况。
Quantum Anti-Cloning
我们推导出了最优通用量子反克隆器的变换，该反克隆器对一个输入态产生两个反平行输出。示出保真度为2/3，这与测量保真度相同。我们考虑了一种概率量子反克隆器，证明了量子态可以以非零概率被精确反克隆，并且其效率高于区分两个量子态的效率。
Economical quantum cloning in any dimension
探讨了在没有辅助系统的情况下克隆d维量子系统的可能性，扩展了在[Phys. Rev. A { \bf 60}，2764（1999）]中发现的用于量子比特的经济的相位协变克隆机。我们证明了不可能构建一个经济版本的最佳通用克隆机在任何维度。我们还表明，使用的anadministration上的通用形式的克隆机，d维相位协变克隆，最佳克隆所有均匀的叠加，可以实现经济上只有在D=2的尺寸。所使用的anterior支持的数字证据高达d=7。一个经济的相位协变克隆器仍然可以构建为d>2，虽然具有较低的保真度比需要辅助的最佳克隆器。最后，再次使用克隆机上的一个ananimals，我们表明，一个经济的版本的傅立叶协变克隆，最佳克隆的计算基础和傅立叶变换，也是可能的，只有在维度d=2。
Toward The Universal Quantum Cloner Limit For Designing Compact Photonic CNOT Gate
提出了一种基于量子点和通用克隆器的光子CNOT门的近确定性紧凑模型。我们的设计超过了克隆者的最佳限制5/6，我们表明，它提供了保真度约91%的弱耦合制度。
Cloning and Cryptography with Quantum Continuous Variables
研究了连续谱量子变量的克隆问题。我们定义了一个高斯1到2克隆机，它同样很好地复制两个共轭变量，如位置和动量或光模式的两个正交分量。由此产生的克隆保真度相干态，即$F=2/3$，被证明是最佳的。一个非对称版本的高斯克隆，然后使用连续变量量子密钥分发计划，允许两个远程方共享一个高斯密钥的安全性进行评估。信息与干扰的权衡下，这种连续的量子密码方案，然后分析了最佳的个人攻击。研究了将高斯密钥转换为密钥比特的方法。扩展的高斯克隆最佳的$N$ - $M$连续克隆，然后讨论，它示出了如何实现这些克隆的光模式，使用相位不敏感的光放大器和分束器。最后，定义相位共轭输入$(N,N')$到$(M,M')$连续克隆器，从相干态的$N$副本和其相位共轭的$N'$副本（具有$M'-M=N'-N$）产生$M$克隆和$M'$反克隆。在某些情况下，这种新型克隆器的性能优于标准的$N$到$M$克隆器。
Multipartite Asymmetric Quantum Cloning
研究了非对称多体系统中量子信息的最优分布。我们引入克隆转换，采取$N$相同的副本的纯状态在任何维度作为输入，并产生一个集合的克隆与不相同的同源性。例如，如果将克隆划分为具有保真度$F^A$的一组$M_A$克隆和具有保真度$F^B$的另一组$M_B$克隆，则分析这些保真度之间的权衡，并展示最佳$N \to M_A+M_B$克隆机器的特定情况。我们还提出了一个最佳的$1 \to 1+1+1$克隆机，这是第一个已知的例子，一个三方完全不对称克隆。最后，它是如何显示这些克隆机可以光学实现。
Quantum cloning with continuous variables
克隆机，即实现与不可克隆定理兼容的量子态的最佳近似复制的变换，在过去五年中一直是一个基本的研究课题。考虑到量子克隆和量子密码学之间的密切联系，这项研究具有特别重要的意义：使用最佳克隆器通常可以在量子密码系统中获得最佳个体窃听策略的紧界。本章将分析连续变量量子系统的克隆问题，并引入高斯克隆变换。这个克隆器同样可以复制任何两个正则共轭连续变量，以相同的保真度（F=2/3）复制所有相干态。还将讨论该克隆器的光学实现及其扩展到N到M克隆器。最后，使用此克隆的安全性评估的量子密钥分发计划依赖于连续（高斯）的密钥载体将勾勒。
Unveiling Code Clones in Quantum Programming: An Empirical Study with Qiskit
本文实证研究 Qiskit 量子程序中的代码克隆，发现 Type-2 与 Type-3 克隆密度高，并指出需开发面向量子领域的检测与重构工具。
Optimal Cloning of Pure States, Judging Single Clones
我们考虑在状态σ的M重张量积的近似下，将有限个N个处于相同未知纯态σ的d能级量子系统变成M>N个同类系统的量子器件。在以前的论文中，它表明，这个问题有一个独特的最佳解决方案，当输出的质量是由任意的测量判断，也涉及克隆之间的相关性。在本文中，我们表明，如果质量判断是完全基于单输出克隆的测量，再次有一个独特的最佳克隆设备，这与以前发现的一致。
Separating the classical and quantum information via quantum cloning
提出了量子克隆在量子系统与经典观测器最优接口中的应用，具体描述了采用1->2克隆机对单个量子比特进行最小扰动测量，然后对单个克隆和反克隆或两个克隆进行广义测量的过程.该方案已被应用于提高有耗量子信道的传输保真度。
Quantum partial teleportation as optimal cloning at a distance
我们提出了一个可行的量子比特的条件量子部分隐形传态方案，即最优非对称远距离克隆。在这个方案中，爱丽丝保留一个不完美的克隆，而另一个克隆被传送到鲍勃。克隆的保真度可以简单地通过Bell态测量中的不对称性来控制。非对称克隆的最优性是指非对称克隆的最优性满足最紧不等式。进一步地，我们设计了一个条件隐形传态，即从单个远距离克隆上的N个Alice的副本中对称最优N-> N+1克隆。我们简单地讨论了两种可行的实验实现，第一种是光子偏振态的隐形传态，第二种是时间仓量子比特的隐形传态。
About Covariant Quartit Cloning Machines
量子密码学和量子纠缠的研究传统上是基于二能级量子系统（量子比特），最近是基于三能级系统（量子比特）。我们研究了几类四能级系统的态依赖量子克隆。这些结果适用于对称和不对称克隆，因此也可以分析两个克隆的保真度之间的平衡。我们扩展瑟夫的形式主义克隆国家，以获得克隆机保持不变，在某些单一的转换。我们的研究结果表明，一个不同的克隆必须使用两个相互无偏的基地，这是由一个双阿达玛变换，比两个相互无偏的基地，是由傅立叶变换。这种不同的克隆是由于贝尔态的重新定义，尊重阿达玛变换的内在对称性。
Determining complementary properties with quantum clones
在经典世界中，同时测量互补性质（例如位置和动量）给出系统的状态。在量子力学中，测量引起的扰动对于互补性质是最大的，因此限制了同时确定这些性质的精度。试图通过复制系统并在单独的副本上测量每个互补属性来避开这种干扰是很诱人的。然而，在量子力学中，完美的复制在物理上是不可能的。在这里，我们研究使用最接近这种复制策略的量子模拟，最优克隆。生成的克隆态的相干部分对应于输入系统的“孪生”。就像完美的复制品一样，这两个双胞胎都忠实地复制了输入系统的属性。与完美的复制品不同，双胞胎是纠缠在一起的。因此，对两个双胞胎的测量等同于对输入系统的同时测量。对于互补观测量，这种联合测量给出了系统的状态，就像经典情况一样。我们用偏振单光子实验证明了这一点。
Quantum Cloning without Interference
我们研究了干涉在量子克隆过程中的作用。我们表明，为了实现比经典克隆的量子位没有干扰是必要的。特别地，存在一大类对称通用1 $\to$ 2量子比特克隆器，其实现了这种机器的最佳平均保真度5/6，而不使用任何干扰。我们还获得了最佳的平均结晶度的干扰-无克隆在非对称的情况下，并讨论的关系的量子克隆发现的Bužek-Hillery量子克隆。
Impossibility of Cloning of Quantum Coherence
众所周知，克隆任意的量子态是不可能的。然而，这种不能直接导致量子相干性的不可克隆。在这里，我们证明了克隆任意量子态的相干性是不可能的，这比“量子态的不可克隆”更有力。特别是，与辅助系统作为机器状态，我们表明，它是不可能克隆的相干性的状态的相干性大于已知的状态上定义的变换的相干性。此外，我们的特点的类的状态，其中相干克隆将是可能的机器的一个给定的选择。此外，我们还找到了可以完美克隆相干态的最大范围。当我们不包括机器状态时，不可能性证明也成立。
Experimental linear-optical implementation of a multifunctional optimal qubit cloner
我们提出了一个多功能设备的最佳克隆一到两个量子位的第一个实验实施。先前的实现一直被设计为相对于关于克隆状态的一种类型的先验信息来优化克隆过程。相比之下，我们的“所有功能于一身”的实施是最佳的几个突出的制度，如通用克隆，相位协变克隆，也是第一次实现镜像相位协变克隆，当泡利的Z算子的期望值的平方是已知的。在所有这些制度的实验装置产生克隆几乎最大可实现的平均保真度（理论极限的97.5%）。我们的器件在量子信息处理，特别是量子通信方面有着广泛的应用前景。例如，人们可以使用它对各种密码协议进行非相干和相干攻击，包括通过泡利阻尼信道的量子密钥分发的Bennett-Bennard 1984协议。它也可以作为一个状态相关的光子倍增器应用于实际的量子网络。
Cloning the entanglement of a pair of quantum bits
结果表明，任何完美克隆所有最大纠缠量子比特对纠缠的量子操作都不能保持可分性。这个"纠缠不可克隆“原理自然地表明，量子力学仍然允许纠缠的某种近似克隆。我们研究了一个保持分离性的最优克隆机，它可以复制两个量子比特的所有最大纠缠态，每个克隆产生0.285比特的纠缠，而本地克隆机每个克隆只产生0.060比特的纠缠。
Extremal quantum cloning machines
我们研究克隆一组状态的问题，这是不变的作用下的一个不可约群表示。然后，我们的特点是“极值”的凸集组协变克隆机的克隆人，其中可以限制搜索最佳克隆人。对于离散Weyl-Heisenberg群下不变的一组状态，我们证明了所有的极值克隆者都可以使用所谓的“双Bell态”来统一实现，从而为文献中用于在各种设置中找到最佳克隆者的流行的Anonymous提供了一般性的证明。我们的结果也可以推广到无限维连续变量最优克隆，其中协方差群是习惯的Weyl-Heisenberg位移群。
Black holes are almost optimal quantum cloners
如果黑洞能够克隆量子态，那么黑洞物理学中的一些悖论将消失。然而，量子力学的线性性禁止精确克隆量子态。在这里，我们表明，黑洞确实克隆传入的量子态的保真度取决于黑洞的吸收系数，而不违反不可克隆定理，因为克隆只是近似的。完全反射的黑洞是最佳的通用“量子克隆机”，其工作原理与量子光学对应物完全一样，都是受激发射。在完全吸收的极限下，克隆的保真度等于通过量子态估计方法可以获得的保真度。但对于任何小于1的吸收概率，只要$ω/T\geq10$（中等大小黑洞的常见参数），克隆保真度几乎是最佳的。
Generalised Asymmetric Quantum Cloning
我们研究的机器，采取N个相同的副本的纯qudit状态作为输入和输出一组M_A克隆的一个给定的保真度和另一组$M_B$克隆的另一个保真度。本文研究了这两种性能之间的折衷关系，并用一种通用的方法给出了N -> M_A+M_B最优克隆机的实例。一个泛化到两套以上的克隆也进行了讨论。最后，提出了一些这样的机器的光学实现。本文是[xxx.arxiv.org/abs/quant-ph/0411179]的扩展版本。
Cloning quantum entanglement in arbitrary dimensions
我们发现了一台量子克隆机，它可以最佳地复制一对$d$维量子系统的纠缠。它最大化包含在任何最大纠缠输入态的两个副本中的形成纠缠，同时保持非纠缠输入态的可分性。此外，它不能增加所有各向同性态形成的纠缠。对于大的$d$，每个克隆形成的纠缠度趋于输入态纠缠度的一半，这对应于经典行为。最后，我们研究了一个局域纠缠克隆器，它产生的纠缠克隆的四分之一的输入纠缠在大$d$限制。
Symmetries in Quantum Key Distribution and the Connection between Optimal Attacks and Optimal Cloning
研究了最优集体窃听攻击和最优克隆攻击之间的联系，其中窃听者使用最优克隆者攻击量子密钥分发（QKD）协议.该分析是在[Devetak和Winter，Proc. of the Roy. Soc. of London Series A，461，207（2005）; Kraus，Gisin和Renner，Phys. Rev. Lett. 95，080501（2005）]中的离散变量协议。我们考虑一个方案，其中的协议和克隆人配备了对称性。这些对称性用于定义量子克隆场景。我们发现，在一般情况下，它并不认为最佳的攻击是一个最佳的克隆。然而，有一些协议类别，我们可以通过最佳克隆器识别最佳攻击。我们分析了具有2，d和d+1个互无偏基的协议，其中d是素数，并表明对于具有2和d+1个MUB的协议，最优攻击是最优克隆者，但对于具有d个MUB的协议，它不是。最后，我们给出了识别具有不同信号状态但具有相同最优攻击的协议的标准。使用这些标准，我们提出了量子比特协议，具有相同的BB84协议或6状态协议的最佳攻击。
Optical implementation of continuous-variable quantum cloning machines
我们提出了高斯连续变量量子克隆机的光学实现。我们构造了一个对称的N -> M克隆机，它可以最优地克隆相干态，我们还提供了一个非对称的1 -> 2克隆机的显式设计。所有提出的克隆设备可以建立从一个单一的非简并光学参量放大器和几个分束器。
Optimized Telecloning Circuits: Theory and Practice of Nine NISQ Clones
本文在Quantinuum H1-1量子设备上实现了1到9的最优量子远距克隆，改进了电路模型以减少门深度和数量，并创下生成克隆数量的新纪录。
Temperature effects on quantum cloning of states and entanglement
研究了当硬件的初始态或待克隆的原始态与热环境弱耦合时，对称普适和相位协变克隆变换及纠缠克隆器（量子比特情形）的性能.分析了每种变换的不同行为，并与理想情况进行了对比。
Optimal probabilistic cloning and purification of quantum states
研究了量子态的概率克隆和纯化。这些概率操作的性能通过理想和实际输出状态之间的平均保真度来量化。我们提供了一个简单的公式，最大可实现的平均保真度，我们明确地展示了如何构建一个概率操作，实现这种保真度。我们举例说明了我们的方法，如相位协变克隆的量子比特，克隆的相干态，和纯化的量子比特通过去极化通道和振幅阻尼通道传输。我们的例子表明，概率克隆可能会产生更高的保真度比最好的确定性克隆，即使应克隆的状态是线性相关的，并从一个连续的集合。
Quantum Telecloning on NISQ Computers
本研究在NISQ硬件上实现并验证了理论最优的1→2和1→3量子远程克隆电路，通过并行态层析测量克隆保真度，证明NISQ设备可实现接近理论极限的保真度。
Is global asymptotic cloning state estimation?
我们提出的问题是，在单拷贝水平上有效的量子克隆和量子态估计之间的渐近等价性，当所有的拷贝被联合检查时，是否仍然成立。对于N-to-M克隆器，我们考虑M个输出系统的状态和M个理想拷贝的状态之间的整体保真度，并且我们询问在大M的限制下，测量和准备协议是否可以达到最佳保真度。为了直观地理解一般问题，我们分析了两个具体的例子：i）克隆Bloch球赤道上的量子比特态和ii）克隆两个量子比特的最大纠缠态。在第一种情况下，我们证明了在大M的限制下，最优测量和准备保真度收敛于最优克隆器的保真度。在第二种情况下，我们限制我们的注意力经济的协变克隆，并再次，我们表现出一个测量和准备协议，实现渐近的最佳保真度。非常违反直觉的是，在这两种情况下，为了最大化整体保真度而必须准备的最佳状态不是对应于M个相同副本的产品状态，而是合适的M-partite纠缠态：简单的协议，其中一个估计输入状态并重新准备M个相同的估计状态副本是严格次优的，即使在渐近极限。
Asymptotic quantum cloning is state estimation
完美克隆的不可能性和状态估计是量子力学的两个基本结果。在克隆数趋于无穷大的渐近情形下，量子克隆等价于状态估计。我们利用量子信息理论的两个已知结果：量子关联的单偶性和纠缠破缺通道的性质证明了这个猜想。
Optimal mirror phase-covariant cloning
我们提出了一个量子克隆机，它克隆一个量子比特成两个克隆假设已知的模的期望值的泡利Z-矩阵。该过程被称为镜像相位协变克隆，对于该过程，输入状态比标准相位协变克隆的输入状态先验地更少被知道。通过推广Fiurasek [Phys.Rev.A64，062310（2001）]的方法，导出了最优克隆的极值方程，并进行了解析求解。描述了实现最优克隆变换的量子线路及其在量子点系统中的物理实现。
Characterising a universal cloning machine by maximum-likelihood estimation
本文将完全正映射估计的一般方法应用于1-to-2泛协变克隆机。该方法是基于极大似然原则，并利用随机输入状态，以及随机投影测量的输出克隆。下坡单纯形算法适用于似然函数的最大化。
Separability in Asymmetric Phase-Covariant Cloning
定义了非对称相位协变量子克隆机，研究了其输出质量之间的权衡及其对输出纠缠特性的影响。此外，还介绍了这些克隆子的最佳族，并研究了它们的纠缠特性。对于量子比特的情况，给出了一个显式的最优性证明，该证明基于无信号条件。我们的最优性证明也可以用来推导出一个上限的权衡关系更一般的一类最佳克隆人的克隆状态上的特定轨道的布洛赫球。结果表明，赤道态的最佳克隆，在对称相位协变克隆的情况下，产生两个可分离的克隆，在这个意义上说，这些国家是唯一的。对于这些克隆，它表明，总产量是GHZ型。
Experimental Quantum Cloning with Prior Partial Information
当关于待克隆的状态的先验部分信息可用时，它可以以比通用量子克隆更高的保真度被克隆。我们利用核磁共振技术，通过报道第一个实验性的最优量子态依赖克隆，实验验证了克隆保真度和先验信息之间的这种有趣的关系。我们的实验可能进一步对许多量子信息处理协议产生重要影响。
After Theft: From Revocation to Neutralization in the Custody of Quantum Clones
本文提出加密量子克隆可实现“中和”而非仅撤销的失窃后响应，通过耗尽解封机会使被盗克隆永久失效，并形式化其与经典机制的区别及时间威胁模型。
Probabilistic Metrology Attains Macroscopic Cloning of Quantum Clocks
最近的研究表明，基于后选择的概率协议提高了相位估计和量子时钟复制的性能。在这里，我们证明，在这两个任务的改进完全匹配的克隆数量增长到无穷大的宏观限制，保持渐近克隆和估计的成功概率的任意值之间的等价性。值得注意的是，克隆保真度关键取决于时钟哈密顿量的理性独立本征值的数量。我们还证明了概率计量学可以模拟克隆的宏观限制任意组的状态，只要模拟的性能是通过测试小组的克隆。
No-cloning of Orthogonal States in Composite Systems
不可克隆原理告诉我们非正交的量子态不能被克隆，但它并没有告诉我们正交的量子态总是可以被克隆的。我们建议的情况下，克隆转换受到限制，导致一种新型的无克隆原则。在由两个子系统组成的复合系统的情况下：如果子系统只能一个接一个地可用，则存在无法克隆正交状态的各种情况。令人惊讶的例子，这给了一个从根本上更好地了解量子密码学的基本概念。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。