論文の概要: Witnessing latent time correlations with a single quantum particle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.06090v4
- Date: Thu, 28 Oct 2021 18:01:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-24 11:31:29.969754
- Title: Witnessing latent time correlations with a single quantum particle
- Title（参考訳）: 単一量子粒子との潜在時間相関の観測
- Authors: Hl\'er Kristj\'ansson, Wenxu Mao, Giulio Chiribella
- Abstract要約: 一つの量子粒子が、異なる時点におけるチャネルの複数の使用間の相関を感知できることが示される。
時間相関は、代替因数順序のコヒーレントな重ね合わせにおける量子チャネルの適用をシミュレートするために用いられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6445605125467572
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: When a noisy communication channel is used multiple times, the errors
occurring at different times generally exhibit correlations. Classically, these
correlations do not affect the evolution of individual particles: a single
classical particle can only traverse the channel at a definite moment of time,
and its evolution is insensitive to the correlations between subsequent uses of
the channel. In stark contrast, here we show that a single quantum particle can
sense the correlations between multiple uses of a channel at different moments
of time. In an extreme example, we show that a channel that outputs white noise
when the particle is sent at a definite time can exhibit correlations that
enable a perfect transmission of classical bits when the particle is sent at a
superposition of two times. In contrast, we show that, in the lack of
correlations, a single particle sent at a superposition of two times undergoes
an effective channel with classical capacity of at most 0.16 bits. When
multiple transmission lines are available, time correlations can be used to
simulate the application of quantum channels in a coherent superposition of
alternative causal orders, and even to provide communication advantages that
are not accessible through the superposition of causal orders.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い通信チャネルが複数回使用される場合、異なるタイミングで発生するエラーは一般に相関を示す。
古典的には、これらの相関関係は個々の粒子の進化に影響を与えず、単一の古典粒子は一定のタイミングでチャネルを横切ることができ、その進化はその後のチャネルの使用間の相関に無関心である。
対照的に、ここでは1つの量子粒子が異なる時点におけるチャネルの複数の使用間の相関を感知できることを示す。
極端な例では、粒子が一定時間に送信されたときに白色ノイズを出力するチャネルが、粒子が2倍の重ね合わせで送信されたときの古典ビットの完全な伝送を可能にする相関を示すことができる。
対照的に、相関の欠如により、2倍の重ね合わせで送信された1つの粒子は、最大0.16ビットの古典的な容量を持つ有効チャネルとなる。
複数の伝送路が利用できる場合、時間相関は、代替因果順序のコヒーレントな重ね合わせにおける量子チャネルの応用をシミュレートし、因果順序の重ね合わせによってアクセスできない通信上の利点を提供するためにも用いられる。
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