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耗散环境中的确定性远程双量子比特态制备。 (英语) Zbl 1338.81102号

摘要:我们提出了一种有效远程制备任意双量子比特态的新方案,引入了两个辅助量子比特,并以非递归方式使用两个爱因斯坦-波德斯基-罗森(EPR)态作为量子信道。与所有现有方案不同,我们的方案仅用一个发送方和最简单的纠缠资源(例如EPR对)实现了确定性远程状态准备(RSP)。我们使用酉矩阵分解过程构造了相应的量子逻辑电路,并解析地获得了耗散环境下确定性RSP过程的平均保真度。我们的研究表明,虽然平均保真度在马尔科夫政权中逐渐降低到一个稳定值,而没有任何恢复,但在非马尔科夫王朝中,它降低到相同的稳定值,并有一个衰减的恢复幅度。我们还发现,如果同时满足非马尔可夫条件和失谐条件,平均保真度的近似最大值可以长期保持。

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81页第45页 量子信息、通信、网络(量子理论方面)
81页40页 量子相干、纠缠、量子关联
第81页,共15页 量子测量理论、态操作、态准备
81S22号 开放系统、简化动力学、主方程、消相干
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Bennett,C.H.,Brassard,G.,Crépeau,C.,Jozsa,R.,Peres,A.,Wootters,W.K.:通过双经典和Einstein-Poolsky-Rosen信道传送未知量子态。物理学。修订稿。1895年7月(1993年)·Zbl 1051.81505号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.70.1895
[2] Lo,H.K.:分布式量子信息处理中的经典通信成本:量子通信复杂性的概括。物理学。版本A 62,012313(2000)·doi:10.1103/PhysRevA.62.012313
[3] Pati,A.K.:量子比特远程制备和测量的最小经典比特。物理学。版本A 63,014302(2000)·doi:10.1003/PhysRevA.63.014302
[4] Bennett,C.H.,DiVincenzo,D.P.,Shor,P.W.,Smolin,J.A.,Terhal,B.M.,Wootters,W.K.:远程状态准备。物理学。修订稿。87, 077902 (2001) ·doi:10.1103/PhysRevLett.87.077902
[5] Leung,D.W.,Shor,P.W.:不经意的远程状态准备。物理学。修订稿。90, 127905 (2003) ·doi:10.1103/PhysRevLett.90.127905
[6] Ye,M.Y.,Zhang,Y.S.,Guo,G.C.:使用有限经典比特和非最大纠缠态进行可靠的远程态制备。物理学。修订版A 69022310(2004)·doi:10.1103/PhysRevA.69.022310
[7] Kurucz,Z.、Adam,P.、Kis,Z.和Janszky,J.:连续变量远程状态准备。物理学。修订版A 72,052315(2005)·doi:10.1103/PhysRevA.72.052315
[8] Xia,Y.、Song,J.、Song、H.S.:多方远程状态准备。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。40, 3719 (2007) ·doi:10.1088/0953-4075/40/18/011
[9] An,N.B.,Kim,J.:联合远程状态准备。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。41, 095501 (2008) ·doi:10.1088/0953-4075/41/9/095501
[10] An,N.B.:一般双量子比特态的联合远程制备。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。42125001(2009年)·doi:10.1088/0953-4075/42/12/125501
[11] Liu,J.M.,Feng,X.L.,Oh,C.H.:任意二、三量子比特态的远程制备。EPL 87,30006(2009)·doi:10.1209/0295-5075/87/30006
[12] Hou,K.,Li,Y.B.,Liu,G.H.,Sheng,S.Q.:通过GHZ型态联合远程制备任意两量子比特态。《物理学杂志》。数学。西奥。44, 255304 (2011) ·Zbl 1219.81062号 ·doi:10.1088/1751-8113/44/25/255304
[13] 周,P.:通过正算符值测量与纯纠缠量子信道联合远程制备任意m-量子态。《物理学杂志》。数学。西奥。45, 215305 (2012) ·Zbl 1301.81040号 ·doi:10.1088/1751-8113/45/21/215305
[14] Dai,H.Y.,Zhang,M.,ZhangZ.R.,Xi,Z.R.:一般情况和各种特殊情况下四粒子纠缠W态的概率远程制备。Commun公司。西奥。物理学。60, 313 (2013) ·兹比尔1284.81055 ·doi:10.1088/0253-6102/60/3/10
[15] Zhou,N.R.,Cheng,H.L.,Tao,X.Y.,Gong,L.H.:基于纠缠的三方远程状态制备方案。量子信息处理。13, 513 (2014) ·Zbl 1291.81035号 ·doi:10.1007/s11128-013-0667-9
[16] Ma,S.Y.,Luo,M.X.,Chen,X.B.:远程制备任意四量子比特χ态的方案。量子信息过程。13, 1951 (2014) ·Zbl 1305.81042号 ·doi:10.1007/s11128-014-0788-9
[17] Hua,C.Y.,Chen,Y.X.:用优化的经典通信成本远程制备一般纯量子位的方案。量子信息处理。14, 1069 (2015) ·Zbl 1311.81056号 ·doi:10.1007/s11128-014-0897-5
[18] Wang,D.,Hoehn,R.D.,Ye,L.,Kais,S.:通过真正的纠缠广义远程制备任意m量子比特纠缠态。熵17,1755(2015)·doi:10.3390/e17041755
[19] Peters,N.A.、Barrero,J.T.、Goggin,M.E.、Wei,T.C.、Kwiat,P.G.:远程状态准备:光子偏振的任意远程控制。物理学。修订稿。94, 150502 (2005) ·doi:10.1103/PhysRevLett.94.150502
[20] Mikami,H.,Kobayashi,T.:用双光子远程制备量子态。物理学。版本A 75,022325(2007)·doi:10.1103/PhysRevA.75.022325
[21] Liu,W.T.,Wu,W.,Ou,B.Q.,Chen,P.X.,Li,C.Z.,Yuan,J.M.:任意光子偏振态的实验远程制备。物理学。版本A 76,022308(2007)·doi:10.1103/PhysRevA.76.022308
[22] Barrero,J.T.,Wei,T.C.,Kwiat,P.G.:单光子“混合”纠缠态和矢量极化态的远程制备。物理学。修订稿。105, 030407 (2010) ·doi:10.1103/PhysRevLett.105.030407
[23] Wu,W.,Liu,W.T.,Chen,P.X.,Li,C.Z.:纯极化态和混合极化态的确定远程制备。物理学。版本A 81,042301(2010)·doi:10.1103/PhysRevA.81.042301
[24] Rádmark,M.、Wiesniak,M.,Zukowski,M.和Bourennane,M.:实验性多位置远程状态制备。物理学。版本A 88,032304(2013)·doi:10.1103/PhysRevA.88.032304
[25] Peng,X.H.,Zhu,X.W.,Fang,X.M.,Feng,M.,Liu,M.L.,Gao,K.L.:核磁共振远程状态准备的实验实现。物理学。莱特。A 306271(2003)·doi:10.1016/S0375-9601(02)01604-3
[26] Jung,E.、Hwang,M.R.、Ju,Y.H.、Kim,M.S.、Yo,S.K.、Kim、H.S.、Park,D.K.、Son,J.W.、Tamaryan,S.、Cha,S.K.:Greenberger-Horne-Zeilinger与W态:通过噪声信道的量子隐形传态。物理学。版本A 78,012312(2008)·doi:10.1103/PhysRevA.78.012312
[27] Yeo,Y.,An,J.H.,Oh,C.H.:量子通信协议的非马尔可夫效应。物理学。版本A 82,032340(2010)·doi:10.103/物理版本A.82.032340
[28] Man,Z.X.,Xia,Y.J.:耗散环境中的量子隐形传态。量子信息处理。11, 1911 (2012) ·Zbl 1263.81084号 ·doi:10.1007/s11128-011-0350-y
[29] Liang,H.Q.,Liu,J.M.,Feng,S.S.,Chen,J.G.:通过噪声信道实现部分纠缠态的量子隐形传态。量子信息处理。12, 2671 (2013) ·Zbl 1283.81026号 ·doi:10.1007/s11128-013-0555-3
[30] Chen,A.X.,Li,J.H.,Jin,L.X.:通过噪声信道跟踪远程状态准备的距离。Commun公司。西奥。物理学。43, 631 (2005) ·doi:10.1088/0253-6102/43/4/014
[31] Zhang,Y.L.,Zhou,Q.P.,Kang,G.D.,Zhow,F.,Wang,X.B.:非马尔可夫环境中的远程状态准备。《国际量子杂志》第10卷,1250030页(2012年)·Zbl 1246.81034号 ·doi:10.1142/S021974991250030X
[32] Liang,H.Q.,Liu,J.M.,Feng,S.S.,Chen,J.G.:在嘈杂环境中通过GHZ级状态进行远程状态准备。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。44, 115506 (2011) ·doi:10.1088/0953-4075/44/11/115506
[33] Sharma,V.、Shukla,C.、Banerjee,S.、Pathak,A.:噪声环境中的受控双向远程状态准备:一种广义观点。量子信息处理。14, 3441 (2015) ·Zbl 1325.81039号 ·doi:10.1007/s11128-015-1038-5
[34] Chen,Z.F.,Liu,J.M.,Ma,L.:噪声存在下任意两量子比特态的确定联合远程制备。下巴。物理学。B 23,020312(2014)·doi:10.1088/1674-1056/23/2/020312
[35] Xiang,G.Y.,Li,J.,Yu,B.,Guo,G.C.:通过噪声纠缠远程制备混合态。物理学。版本A 72,012315(2005)·doi:10.1103/PhysRevA.72.012315
[36] X.Q.,Liu,J.M.,Zeng,G.H.:任意二、三量子比特态的联合远程态制备。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。44, 075501 (2011) ·doi:10.1088/0953-4075/44/7/075501
[37] Guan,X.W.,Chen,X.B.,Yang,Y.X.:通过非最大纠缠信道控制联合远程制备任意两量子比特态。国际J.Theor。物理学。513575(2012年)·Zbl 1262.81029号 ·doi:10.1007/s10773-012-1244-1
[38] Peng,J.Y.,Luo,M.X.,Mo,Z.W.:通过GHZ型态联合制备任意两粒子态的远程态。量子信息处理。12, 2325 (2013) ·Zbl 1270.81047号 ·doi:10.1007/s11128-013-0530-z
[39] Wang,Y.,Ji,X.:任意二、三量子比特态的确定性联合远程态制备。下巴。物理学。B 22,020306(2013)·doi:10.1088/1674-1056/22/2/020306
[40] Zhan,Y.B.,Ma,P.C.:任意二、三量子比特纠缠态的确定性联合远程制备。量子信息处理。12, 997 (2013) ·Zbl 1264.81107号 ·doi:10.1007/s11128-012-0441-4
[41] Liao,Y.M.,Zhou,P.,Qin,X.C.,He,Y.H.:通过簇态和簇型态有效地联合远程制备任意两量子比特态。量子信息处理。13, 615 (2014) ·Zbl 1293.81013号 ·doi:10.1007/s11128-013-0677-7
[42] An,N.B.,Bich,C.T.,Don,N.V.:确定性联合远程状态准备。物理学。莱特。A 3753570(2011年)·Zbl 1252.81019号 ·doi:10.1016/j.physleta.2011.08.045
[43] An,N.B.,Bich,C.T.,Don,N.V.,Kim,J.:具有机组成功概率的远程状态准备。高级自然科学。纳米科学。纳米技术。2, 035009 (2011) ·doi:10.1088/2043-6262/2/3/035009
[44] Xiao,X.Q.,Liu,J.M.:通过二部分纠缠态和三部分纠缠W态远程制备两粒子纠缠态。Commun公司。西奥。物理学。47, 247 (2007) ·Zbl 1133.81327号 ·doi:10.1088/0253-6102/47/2/012
[45] Dai,H.Y.,Chen,P.X.,Liang,L.M.,Li,C.Z.:四粒子GHZ类状态的经典通信成本和远程制备。物理学。莱特。A 355285(2006)·doi:10.1016/j.physleta.2006.02.050
[46] Dai,H.Y.,Zhang,M.,Kuang,L.M.:经典通信成本和三方多量子比特的远程制备。Commun公司。西奥。物理学。50,73(2008年)·Zbl 1392.81056号 ·doi:10.1088/0253-6102/50/1/15
[47] Wei,J.H.,Dai,H.Y.,Zhang,M.:概率远程状态准备的两种有效方案以及这两种方案的组合。量子信息处理。13, 2115 (2014) ·Zbl 1305.81045号 ·doi:10.1007/s11128-014-0799-6
[48] Barenco,A.,Bennett,C.H.,Cleve,R.,DiVincenzo,D.P.,Margolus,N.,Shor,P.,Sleator,T.,Smolin,J.A.,Weinfurter,H.:量子计算的基本门。物理学。修订版A 52,3457(1995)·doi:10.1103/PhysRevA.52.3457
[49] Nielsen,M.A.,Chuang,I.L.:量子计算和量子信息。剑桥大学出版社,剑桥(2000)·Zbl 1049.81015号
[50] Breuer,H.P.,Petruccione,F.:开放量子系统理论。牛津大学出版社,牛津(2002)·兹比尔1053.81001
[51] Bellomo,B.,Franco,R.L.,Compagno,G.:纠缠动力学的非马尔可夫效应。物理学。修订稿。99, 160502 (2007) ·doi:10.1103/PhysRevLett.99160502
[52] Bellomo,B.,Franco,R.L.,Compagno,G.:有记忆和无记忆环境中两个独立量子位的纠缠动力学。物理学。版本A 77,032342(2008)·doi:10.1103/PhysRevA.77.032342
[53] B.M.加拉韦:腔中原子系统的非微扰衰变。物理学。修订版A 55,2290(1997)·doi:10.1103/PhysRevA.55.2290
[54] Zhang,Y.,Liu,J.M.,Li,Y.J.:非马尔可夫环境中三个量子比特的量子不和谐动力学。Commun公司。西奥。物理学。61, 691 (2014) ·Zbl 1293.81010号 ·doi:10.1088/0253-6102/61/6/06
[55] Breuer,H.P.,Laine,E.M.,Piilo,J.:开放系统中量子过程非马尔可夫行为程度的度量。物理学。修订稿。103, 210401 (2009) ·doi:10.10103/PhysRevLett.103210401
[56] Fanchini,F.F.,Karpat,G.,Cakmak,B.,Castelano,L.K.,Aguilar,G.H.,Jimenez Farias,O.,Walborn,S.P.,Souto Ribeiro,P.H.,de Oliveira,M.C.:通过可访问信息实现非市场化。物理学。修订稿。112, 210402 (2014) ·doi:10.1103/PhysRevLett.112.210402
[57] Haseli,S.,Karpat,G.,Salimi,S..,Khorashad,A.S.,Fanchini,F.F.,Cakmak,B.,Aguilar,G.H.,Walborn,S.P.,Souto Ribeiro,P.H.:通过系统和环境之间的信息流实现非马尔科夫主义。物理学。版本A 90,052118(2014)·doi:10.1103/PhysRevA.90.052118
[58] Bellomo,B.、Franco,R.L.、Maniscalco,S.、Compagno,G.:结构化环境中的纠缠捕获。物理学。修订版A 78060302(2008)·doi:10.1103/PhysRevA.78.060302
[59] Xiao,X.,Fang,M.F.,Li,Y.L.,Zeng,K.,Wu,C.:非马尔科夫体系中通过失谐保持鲁棒纠缠。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。42, 235502 (2009) ·doi:10.1088/0953-4075/42/23/235502
[60] Jiang,M.,Dong,D.Y.:关于一类多量子比特状态的确定性远程准备的递归两阶段通用协议。《物理学杂志》。B At.Mol.选项。物理学。45, 205506 (2012) ·doi:10.1088/0953-4075/45/20/205506
[61] 江,M.,江,F.:任意多量子态的确定性联合远程准备。物理学。莱特。A 3772524(2013)·Zbl 1311.94053号 ·doi:10.1016/j.physleta.2013.07.056
[62] Jiang,M.,Zhou,L.L.,Chen,X.P.,You,S.H.:一般多量子比特态的确定性联合远程制备。选择。Commun公司。39301(2013)
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