論文の概要: Entropy Gain and Information Loss by Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1908.10364v2
• Date: Wed, 22 Jan 2025 23:59:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-26 19:37:44.798549
• Title: Entropy Gain and Information Loss by Measurements
• Title（参考訳）: エントロピーゲインと計測による情報損失
• Authors: Xing M. Wang,
• Abstract要約: システムの量子エントロピーが測定によって増加すると、特定の情報が失われる。 純粋で偏りのないmビット状態が最大混合状態に崩壊すると、エントロピーの最も高い利得が得られることを示す。 ベル, GHZ, および辺縁に絡み合ったヴェルナー状態を測定すると、同じ最小エントロピーゲイン(ln2)と等しい最小情報損失が得られることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: When the quantum entropy (QE) of a system increases due to measurements, it leads to the loss of certain information, part of which may be recoverable. We define Information Loss (IL) as a function of the density matrix through quantum entropy to effectively represent this relationship between gain and loss. For example, if the quantum entropy of a system increases from zero to 2ln2, its information loss rises from zero to 75 percent. We demonstrate that when a pure, unbiased m-qubit state collapses into a maximally mixed state, it acquires the highest possible gain in entropy and the maximal loss of information. We analyze the QE and IL of single qubits, entangled photon pairs in Bell tests, multi-qubit systems such as in quantum teleportation, GHZ and W states, as well as the two-qubit Werner mixed states, focusing on their dependence on parameters like polarization bias. We notice that the data exchange between the two observers in Bell tests can recover some of the lost quantum information even years later, indicating that the associated quantum entropy can be removed years later, which implies a possible explanation linked to quantum non-locality. We show that measuring the Bell, GHZ, and marginally entangled Werner state yields the same minimal entropy gain (ln2) and an equal minimal information loss (50 percent).
• Abstract（参考訳）: システムの量子エントロピー(QE)が測定によって増加すると、特定の情報が失われ、その一部が回復可能となる。 我々は、情報損失(IL)を量子エントロピーによる密度行列の関数として定義し、この利得と損失の関係を効果的に表現する。 例えば、系の量子エントロピーが 0 から 2ln2 に増加すると、その情報損失は 0 から 75 に増加する。 純粋で偏りのないmビット状態が最大混合状態に崩壊すると、エントロピーの最大利得と情報の最大損失が得られることを示す。 我々は、単一量子ビットのQEとIL、ベル試験における絡み合った光子対、量子テレポーテーション、GHZ、W状態などの多重量子ビット系、および2量子Werner混合状態のQEとILを分析し、偏光バイアスのようなパラメータへの依存性に焦点を当てた。 ベル試験における2つの観測者間のデータ交換は、その数年後でも失われた量子情報のいくつかを復元できることに気付き、関連する量子エントロピーは、数年後に取り除くことが可能であることを示し、量子非局所性に関連する説明が可能であることを示唆している。 ベル, GHZ, および辺縁に絡み合ったヴェルナー状態を測定すると、同じ最小エントロピーゲイン (ln2) と等しい最小情報損失 (50%) が得られることを示す。

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