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基于多方隐形传态能力的真正多方纠缠测量
量化纠缠对于理解纠缠作为量子信息处理中的一种资源至关重要，为此提出了许多纠缠度量。在数学上定义纠缠度量时，我们应该考虑纠缠态和可分离态之间的可区分性、局部变换下的不变性、局部操作和经典通信下的单调性以及凸性。这些要求是合理的，但可能还不够，特别是考虑到量子态在多方量子信息处理中的有用性时。因此，如果我们想研究多方纠缠作为一种资源，那么在定义多方纠缠度量时就必须考虑量子态在多方量子信息处理中的有用性。在本文中，我们基于三方隐形传态能力为三量子比特系统定义了新的多方纠缠度量，并表明这些纠缠度量满足成为真正多方纠缠度量的要求。我们还将纠缠测量推广到 N 量子比特系统，其中 N ≥ 4，并讨论了这些量可能是测量真正多部分纠缠的良好候选者。
在量子隐形传态中表征量子比特通道
我们考虑这样一种场景：一方（比如 Alice）准备一个纯的两量子比特（最大纠缠或非最大纠缠）状态，并通过量子比特（单元或非单元）通道将该状态的一半发送给另一方（比如 Bob）。最后，共享状态用作隐形传态通道。在这种情况下，我们专注于根据最大平均保真度和保真度偏差（保真度值随输入状态波动）来描述量子比特通道集作为量子隐形传态 (QT) 资源的最终状态有效性。重要的是，我们指出，当初始准备状态对通用 QT 有用（即，对于最大纠缠状态）或对通用 QT 无用（即，对于非最大纠缠纯态的子集）时，存在一个量子比特通道子集，对于该子集，最终状态对通用 QT 有用（最大平均保真度严格大于经典界限，保真度偏差为零）。有趣的是，在后一种情况下，我们表明，非单元通道（耗散相互作用）比单元通道（非耗散相互作用）更有效地从非最大纠缠纯态产生对通用 QT 有用的状态。
不完美且相互交织：利用量子点进行量子隐形传态
物理学家 Klaus Jöns 教授（帕德博恩大学）解释说：“量子隐形传态是指光子状态（即小光粒子）转移到另一个状态。简单来说，发射器和接收器交织在一起。这需要某些产生不可区分光子的光源，使用确定性的光子源是理想的。通常使用由半导体材料制成的量子点。”科学家们没有专注于生产理想的材料，而是研究不完美的量子点，旨在无论情况如何都能以最大的可靠性识别隐形传态。他们使用复杂的测量方法将“隐形传态质量”提高到 84.2%。
量子能量隐形传态中量子关联的稳健性
在本文中，我们探索了不同量子场论 (QFT) 中的反馈控制协议，以研究量子系统非幺正演化中的量子关联。传统的 QFT 研究侧重于幺正演化下纯态的量子纠缠，然而，我们使用量子能量隐形传态 (QET)（一种利用基态纠缠的能量传输协议）来研究混合态中的量子关联，并引入量子不和谐作为度量。QET 涉及中间电路测量，这会破坏纯态纠缠。尽管如此，我们的分析表明，量子不和谐在整个 QET 过程中保持关联。我们使用包括 Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 模型在内的基准模型进行了数值分析，揭示了量子不和谐始终充当相变的序参数。该模型被扩展为同时具有手性化学势和化学势，这对于研究模拟与手性密度算子耦合的左夸克和右夸克之间的手性不平衡的相结构很有用。在我们研究的所有情况下，量子不和谐都表现为相变的序参数。
基于受控量子隐形传态的可验证仲裁量子签名方案
自 1984 年 Bennett 和 Brassard[1]提出量子密钥分发 (QKD) 协议以来，量子密码学引起了广泛的关注。它的安全性由海森堡不确定性原理、量子不可克隆定理等量子力学原理保证。量子密码学可以提供无条件安全的优势，使得量子密码学的研究越来越重要。目前，量子密码学的许多重要分支已被发展起来，如量子密钥分发[2,3]、量子签名 (QS)[4–6]、量子隐形传态 (QT) [7]、量子认证 [8]、确定性安全量子通信 [9]。量子签名可用于验证发送者的身份和信息的完整性。仲裁量子签名 (AQS) 因具有许多优点而备受关注。2002 年，曾文胜等 [9] 在量子密码学中提出了一种基于仲裁的量子签名方案。 [ 10 ] 利用格林-霍恩-泽林格 (GHZ) 态和量子一次性密码本 (QOTP) 提出了第一个仲裁量子签名方案。该方案在经典仲裁数字签名的设计基础上，利用可信第三方仲裁员提供的在线签名为签名者和接收者提供重新验证服务。2008 年，Curty 和 Lutkenhaus [ 11 ] 研究了该方案 [ 10 ]，他们认为该方案描述不清楚，安全性分析不正确。针对 Curty 等人的争议，曾等人 [ 12 ] 更详细地证明了该方案 [ 10 ]。2009 年，为了降低协议的复杂度和提高效率 [ 10 ]，李等人 [ 12 ] 提出了一种仲裁量子签名方案 [ 10 ]。 [ 13 ] 提出了一种基于Bell态而非GHZ态的AQS方案，并证明了其在传输效率和低复杂度方面的优势。遗憾的是，2010年，Zou和Qiu [ 14 ] 认为李的AQS方案可以被接收方否认，并提出了利用公告板等不使用纠缠态的安全方案的AQS协议。他们的方案进一步简化了李等人的协议，并利用单粒子设计了可以抵抗接收方否认的改进AQS方案，从而降低了AQS的物理实现难度。然而，2011年，Gao等人[ 15 ] 首次从伪造和否认方面对先前的AQS方案进行了全面的密码分析。
量子隐形传态意味着对称保护的煵愀搀ⁱ...
我们利用局部性的见解来约束一类广泛的隐形传态协议。在我们考虑的“标准”隐形传态协议中，所有结果相关的幺正态都是以测量结果的线性函数为条件的泡利算子。我们发现所有这类协议都涉及准备一个“资源状态”，该状态表现出对称保护拓扑 (SPT) 序，具有阿贝尔保护对称 G k = ( Z 2 × Z 2 ) k 。通过测量本体中相应的 2 k 个弦序参数并应用结果相关的泡利算子，将 k 个逻辑状态在链的边缘之间隐形传态。因此，这一类非平凡的 SPT 状态对于 k 个量子比特的标准隐形传态既是必要的，也是充分的。我们用几个例子说明了这个结果，包括簇状态、其变体和非稳定器超图状态。
任意两量子比特量子控制隐形传态的实验实现
量子控制隐形传态是在第三方监督下进行的量子态传输。本文给出了一种任意两量子比特量子控制隐形传态方案的理论和实验结果，其中发送者Alice只需要进行两次贝尔态测量，而接收者Bob可以在监督者Charlie的控制下进行适当的幺正运算来重建任意两量子比特态。在IBM量子体验平台上验证了该方案的运行过程，并通过量子态层析成像进一步检查了传输量子态的准确性。同时，利用理论密度矩阵和实验密度矩阵获得了良好的保真度。引入光子态序列，分析了该方案可能遭受的拦截-替换-重发、拦截-测量-重发和纠缠-测量-重发攻击。结果证明了该方案是高度安全的。
单光纤通道 10 公里范围内的实时确定性量子隐形传态
摘要：利用在1550 nm处产生的EPR纠缠，在单个光纤信道上实验实现了实时确定性量子隐形传态。利用1342 nm激光束实时传输经典信息，同时作为同步光束，实现量子信息与经典信息的同步。通过优化在Alice站点建立的用于操纵EPR纠缠光束的有耗通道的传输效率，实验研究了保真度对光纤信道传输距离的依赖关系。确定性量子隐形传态的最大传输距离为10 km，保真度为0.51±0.01，高于经典隐形传态极限1/2。该工作为基于确定性量子隐形传态在光纤信道上建立城域量子网络提供了一种可行方案。
上态和下态量子的描述
HITRAN2004 论文 [1] 中曾描述过 HITRAN 数据库逐行部分提供的能级或状态的量子数标识。从那时起，许多新分子被添加到 HITRAN 数据库中，并且对某些分子和同位素的格式进行了调整以包含更多信息。下表将概述作为 HITRAN2020 传统（默认）“.par”输出格式（请参阅 www.hitran.org/lbl/ ）的一部分提供的量子数格式（截至 HITRAN2020 [2]）。应当注意，“.par”是固定长度的 ASCII 格式；因此，一些分子需要单独的解决方案才能在有限的空间内拟合所有可用的量子信息。数据库的关系结构还支持XSAMS格式（解释见http://www.vamdc.org/documents/cbc-1.0/），可以通过创建自定义输出格式进行检索，并能够存储更详细的量子信息。
可穿越虫洞协议中通过算子扩散实现多体量子隐形传态
通过利用一对量子比特之间的共享纠缠，可以将量子态从一个粒子传送到另一个粒子。最近的进展揭示了量子隐形传态的内在多体泛化，与引力有着巧妙而令人惊讶的联系。具体来说，量子信息的隐形传态依赖于多体动力学，这种动力学源于与引力全息对偶的强相互作用系统；从引力的角度来看，这种量子隐形传态可以理解为通过可穿越虫洞传输信息。在这里，我们提出并分析了一种新的多体量子隐形传态机制——被称为峰值隐形传态。有趣的是，峰值隐形传态利用的量子电路类型与可穿越虫洞隐形传态完全相同，但微观起源却完全不同：它依赖于一般热动力学下局部算子的扩散，而不是引力物理。我们通过分析和数值证明了峰值尺寸隐形传态在各种物理系统中的普遍性，包括随机单元电路、Sachdev-Ye-Kitaev 模型（高温）、一维自旋链和带有弦校正的体引力理论。我们的研究结果为使用多体量子隐形传态作为强大的实验工具铺平了道路，用于 (i) 表征强关联系统中算子的尺寸分布和 (ii) 区分一般和内在引力扰乱动力学。为此，我们提供了在捕获离子和里德堡原子阵列中实现多体量子隐形传态的详细实验蓝图；分析了退相干和实验缺陷的影响。