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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1908.10364v4
• Date: Tue, 25 Mar 2025 22:19:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-30 16:13:31.235161
• 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: 本稿では,情報検索可能性 (IR) と情報損失 (IL) を密度行列の関数として定義する。 我々は、単一量子ビットのVNE、IR、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における3量子ビット系、GHZおよびW状態の多重量子ビット系、および2量子Werner混合状態を分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: When the von Neumann entropy (VNE) of a system increases due to measurements, certain information is lost, some of which may be recoverable. We define information retrievability (IR) and information loss (IL) as functions of the density matrix through VNE to illustrate the relationship between gain and loss. We demonstrate that when a pure, unbiased m-qubit state collapses into a maximally mixed state, it experiences the maximal loss of information and the highest gain in entropy, equivalent to the m-bit classical Shannon entropy. We analyze the VNE, IR, and IL of single qubits, entangled photon pairs in Bell tests, three-qubit systems in quantum teleportation, multiple-qubit systems of GHZ and W states, and two-qubit Werner mixed states, emphasizing their IL dependence on parameters such as polarization bias and qubit count. Data exchange between two observers in Bell tests can recover some of the lost quantum information and eliminate the associated quantum entropy, even years later. The need to recover knowledge explains why no spooky action occurs at a distance. We show that measuring the Bell, GHZ, and marginally entangled Werner states yields the same minimum entropy gain (ln2) and equal minimal information loss (50 percent).
• Abstract（参考訳）: 系のフォン・ノイマンエントロピー(VNE)が測定によって増加すると、ある情報が失われ、そのうちのいくつかは回復可能である。 情報検索可能性 (IR) と情報損失 (IL) を, VNEによる密度行列の関数として定義し, 利得と損失の関係を示す。 我々は、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、情報の最大損失とエントロピーの最大ゲインを経験し、mビット古典シャノンエントロピーと等価であることを示した。 我々は、単一量子ビットのVNE、IR、ILの光子対、量子テレポーテーションにおける3量子ビット系、GHZおよびW状態の多重量子ビット系、および2量子Werner混合状態を分析し、偏光バイアスや量子ビット数などのパラメータに対するIL依存性を強調した。 ベル試験における2人の観測者間のデータ交換は、失われた量子情報のいくつかを回収し、数年後でさえ関連する量子エントロピーを除去することができる。 知識を回復する必要性は、なぜ不気味な行動が遠くで起こらないのかを説明する。 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, 最小エントロピーゲイン(ln2)と最小情報損失(50%)が同じとなることを示す。

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