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通过无序自旋链实现远距离粒子间的纠缠生成
摘要： 我们研究了一对弱连接在线性无序XY自旋-1/2通道两端的自旋之间二分纠缠的出现。我们分析了它们的并发度如何响应由长程空间相关序列体现的结构性和位点波动。我们表明，只要相关性程度足够强且两个纠缠方相应地进行调整，端到端纠缠对通道中的无序和不对称性非常稳健。我们的结果为通过不完美的自旋通道设计稳定的量子通信协议提供了进一步的替代方案。
关键词： 量子纠缠，量子态传输，安德森局域化
更新于2025-09-23 15:23:52
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非马尔可夫环境下双原子系统中的量子稠密编码
摘要： 研究了非马尔可夫环境下双原子系统中的量子密集编码。我们主要关注环境参数（或γ）和初始态纯度r对密集编码容量χ的影响。研究发现，对于不同的环境参数（或γ），密集编码容量χ随时间演化先减小，后逐渐趋于一个恒定的非零值。该恒定值由初始态决定且与环境无关。换言之，环境噪声仅影响量子密集编码的过程，而不影响密集编码容量的最终结果。初始态纯度r对χ的初始值有显著影响。此外，对于某一固定r值，无论其他参数如何变化，密集编码容量χ都会先减小，随后在较长时间内达到稳定值；但当初始态纯度r增大时，密集编码容量的初始值也会随之提高。
关键词： 量子纠缠，非马尔可夫环境，量子密集编码，双原子系统
更新于2025-09-23 15:21:21
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受控量子密钥分发的资源态结构
摘要： 量子纠缠在诸多通信协议（如秘密共享和量子密码学）中起着关键作用。我们研究了一个多于两方参与的协议场景，其中各方共享一个多体纠缠态。特别地，我们考察了参考文献H. Chao、X. Peng和G. G-Can发表于《中国物理快报》20卷183页(2003年)提出的受控量子密钥分发(CoQKD)协议——在该协议中，Alice和Bob在其他方的协作下建立密钥。其他方对Alice和Bob能否建立密钥、密钥安全性及密钥率实施控制/监督。我们详细讨论了三方情形并找到了合适的资源态，分析了第三方Charlie的控制能力，同时检验了新资源态在生成会议密钥和协同传态中的应用价值。研究发现，新近提出的贝尔不等式有助于确立会议密钥的安全性。我们还将该场景推广至三方以上的情况。
关键词： 会议密钥、协同传态、贝尔不等式、CoQKD（协作量子密钥分发）、量子纠缠、受控量子密钥分发
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于量子点光子的纠缠传态：迈向固态量子网络
摘要： 半导体量子点正成为最具前景的非经典光源之一，有望为未来量子网络奠定基础。它们能以前所未有的亮度、不可区分性和纠缠度产生单光子及纠缠光子对。这些特性最近使得执行高级量子光学协议成为可能——这类协议此前对单个量子发射体而言难以实现。本研究报道了两项利用纠缠非局域性实现量子态隐形传态的实验：三光子态隐形传态与四光子纠缠隐形传态。我们结合所建立的理论模型（该模型解释了量子源的非理想性）讨论全部实验结果。理论与实验的高度吻合使我们深入理解了量子源各参数如何影响传态保真度，并明确了突破经典极限所需条件。最终，我们的模型指明了如何进一步改进量子点纠缠光子源以实现实用化量子网络。
关键词： 量子隐形传态、纠缠交换、量子光学、半导体物理、量子纠缠、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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任意纯两量子比特纠缠态的单边设备无关自检验实验演示
摘要： 我们基于精细粒度转向不等式，展示了对任意纯两量子比特纠缠态的单边设备无关自检验。精细粒度转向不等式的最大违反值可用于验证特定可转向关联，从而认证所有纯两量子比特纠缠态。实验结果明确了被自检验的具体纯两量子比特纠缠态以及不可信方所使用的测量算符。此外，我们通过解析推导得出该协议的鲁棒性边界，进而通过量子态层析实现了后续的鲁棒性实验验证。最后，我们确保实验中维持了必要的无信号约束条件。
关键词： 设备无关的、两量子比特态、自测试、转向不等式、量子纠缠
更新于2025-09-23 15:19:57
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多量子比特系统中的量子信息胶囊与纠缠导致的信息非定域化
摘要： 纠缠的多量子比特系统将信息存储在哪里？对于注入量子比特的信息而言，这个问题既非平凡又很有趣，因为纠缠会使信息非定域化。迄今为止，一种常见的图景是量子比特与其纯化伙伴以量子力学方式共享信息。在此，我们提出了一种新图景：相关空间中的单个量子比特（称为量子信息胶囊，QIC），它能完美地约束信息。该图景适用于任意状态的纠缠多量子比特系统。与伙伴图景不同，在QIC图景中，通过交换单体态并保持其他子系统不变，就能从系统中完整提取出全部信息。经过交换过程后，系统中不再残留任何信息。
关键词： 量子信息、量子存储器、黑洞信息丢失问题、量子纠缠
更新于2025-09-24 03:14:59
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量子坍缩是从纠缠态中条件振幅的连续体到坍缩态中单一实际化振幅的约化过程。
摘要： 根据量子力学的哥本哈根诠释，测量会导致量子系统坍缩?；谔跫穹捌涿芏?，本文提出了一种对电子位置ra1和自旋sa1测量前后量子系统的统一描述。量子坍缩被描述为：从初始量子态中条件振幅的连续体{(x2,...,xN|rh1)}，缩减为坍缩态中的单一实现振幅(x2,...,xN|ra1)。后者包含量子纠缠信息，通过片段纠缠度量方法，我们在解离的氢分子和乙烯分子的现实价键模型中展示了这种信息的提取过程。
关键词： 乙烯分子、量子坍缩、氢气、条件振幅、量子纠缠、价键模型
更新于2025-09-19 17:13:59
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超纠缠态中偏振纠缠的纠错
摘要： 我们提出了两种利用时间-比特纠缠和频率纠缠对超纠缠态中的偏振纠缠进行纠错的方案。在这两个协议中，通过执行偏振奇偶校验操作，可以一步纠正并消除偏振部分上的比特翻转和相位翻转错误。量子通信双方能够以确定性方式获得双自由度上的最大超纠缠态。我们的纯化协议对长距离量子通信的实际应用具有重要价值。
关键词： 量子通信、超纠缠态、纠错、偏振奇偶校验操作、量子纠缠
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 意大利罗马 (2019.6.17-2019.6.20)] 2019光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring) - 腔电路量子电动力学中微波与介观电路的相互作用
摘要： 介观电路可以展现出大量与量子力学、量子电动力学和量子统计相关的效应。本文研究主题可视为传统腔量子电动力学的类比——其中量子对象为多能级原子与量子化光?。ü庾樱颐墙⒄挂桓鼋犹婊晃孔咏楣鄣缏返睦砺劭翁?，称为"腔-电路量子电动力学"。我们将研究量子介观电路与微波频段量子化电磁场相互作用的量子特性，包括两个耦合介观电路的量子纠缠本征态、电路能量量子的时演化（由含时薛定谔方程支配），以及外场光子与介观电路能量量子间的纠缠传递。由于相邻电路间不可避免地存在互电容与互感耦合等电磁相互作用，上述量子化电路耦合产生的量子效应将不可避免地影响量子计算器件中的相关过程，因而值得在某些量子信息问题中予以考量。
关键词： 量子计算、微波光子、量子纠缠、介观电路、量子电动力学
更新于2025-09-19 17:13:59
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纠缠态的操作对称性
摘要： 量子纠缠模糊了局域操作的概念；存在某些量子态，其中一个子系统上的所有局域操作都能等效地通过另一个子系统上的操作来实现。我们刻画了这种纠缠基本性质成立与不成立的量子态特征，包括多体态和混合态。我们的研究结果提出了一种基于操作对称性的纠缠量化方法，并与量子导引、环境不变性、Reeh-Schlieder定理及经典纠缠存在关联。
关键词： 纠缠操控、场论中的纠缠、量子纠缠、纠缠度量、量子非定域性
更新于2025-09-19 17:13:59