論文の概要: No-go Theorem of Purification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.01885v2
• Date: Thu, 15 Jul 2021 12:49:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-31 05:33:54.062605
• Title: No-go Theorem of Purification
• Title（参考訳）: 浄化のノーゴー理論
• Authors: Sadegh Raeisi
• Abstract要約: 圧縮操作のユニタリティはシャノン圧縮境界よりも制限のある圧縮に新しい境界を課すことを示す。 これは量子状態の精製に関するノーゴー定理に翻訳される。 圧縮演算のユニタリ性によって課される制限を2つの定理で定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Shannon's bound for compression is one of the key restrictions for the compression of quantum information. Here we show that the unitarity of the compression operation imposes new bounds on the compression that are more limiting than Shannon's compression bound. This translates to a no-go theorem for the purification of quantum states. For a specific case of a two-qubit system, our results indicate that it is not possible to distill purity beyond the maximum of the individual purities. We show that this restriction results in the cooling limit of the heat-bath algorithmic cooling techniques. We formalize the limitations imposed by the unitarity of the compression operation in two theorems and use the theorems to show that the limitations of unitarity lead to the cooling limit of heat-bath algorithmic cooling. To this end, we introduce a new optimal cooling technique and show that without the limitations of the unitary operations, the new cooling technique would have exceeded the limit of Heat-bath algorithmic cooling. This work opens up new avenues to understanding the limits of dynamic cooling.
• Abstract（参考訳）: シャノンの圧縮に対するバウンドは、量子情報の圧縮に対する重要な制限の1つである。 ここでは、圧縮操作のユニタリティがシャノンの圧縮境界よりも制限された圧縮に新たな境界を課すことを示す。 これは量子状態の精製に関するノーゴー定理に翻訳される。 2量子系の特定の場合については, 個々の純度以上の純度を蒸留することは不可能であることが示唆された。 この制限は, 熱バスアルゴリズム冷却技術の冷却限界をもたらすことを示す。 圧縮操作のユニタリティによって課される制限を2つの定理で定式化し、ユニタリティの制限が熱バスアルゴリズム冷却の冷却限界につながることを示すために定理を用いる。 そこで本研究では,新しい最適冷却技術を導入し,ユニタリ演算の限界がなければ,新しい冷却技術が熱バスアルゴリズム冷却の限界を超えることを示した。 この作業は、動的冷却の限界を理解するために新しい道を開く。

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