論文の概要: Quantifying entanglement preservability of experimental processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.05346v4
- Date: Thu, 9 Sep 2021 06:39:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 04:57:39.931880
- Title: Quantifying entanglement preservability of experimental processes
- Title（参考訳）: 実験プロセスのエンタングルメント保存性の定量化
- Authors: Shih-Hsuan Chen, Meng-Lok Ng, Che-Ming Li
- Abstract要約: 絡み合いを保存することは、量子計算と量子情報処理にとって重要な動的過程である。
コンポジションとロバストネスという2つの尺度を用いて,絡み合いを維持するプロセスの能力を定量的に評価する。
提案手法と導入ベンチマークは実験的に実現可能であり, 単一量子ビットの局所的な測定と分離可能な状態の生成しか必要としないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Preserving entanglement is a crucial dynamical process for entanglement-based
quantum computation and quantum-information processes, such as one-way quantum
computing and quantum key distribution. However, the problem of quantifying the
ability of an experimental process to preserve two-qubit entanglement in
experimentally feasible ways is not well understood. Accordingly, herein, we
consider the use of two measures, namely composition and robustness, for
quantitatively characterizing the ability of a process to preserve
entanglement, referred to henceforth as entanglement preservability. A fidelity
benchmark is additionally derived to identify the ability of a process to
preserve entanglement. We show that the measures and introduced benchmark are
experimentally feasible and require only local measurements on single qubits
and preparations of separable states. Moreover, they are applicable to all
physical processes that can be described using the general theory of quantum
operations, e.g., qubit dynamics in photonic and superconducting systems. Our
method extends the existing tools for analyzing channels, e.g., channel
resource theory, to quantify entanglement preservability for
non-trace-preserving quantum processes. The results are of significant interest
for applications in quantum-information processing in which entanglement
preservation is required.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いを保つことは、絡み合いに基づく量子計算や一方向量子計算や量子鍵分布のような量子情報処理にとって重要な動的過程である。
しかし、2量子ビットの絡み合いを実験的に実現可能な方法で保存する実験プロセスの能力の定量化の問題はよく分かっていない。
そこで,本研究では,エンタングルメントの保存過程を定量的に特徴付けるために,構成と頑健性という2つの尺度を用いて,エンタングルメントの保存性を定量的に評価する。
忠実度ベンチマークは、絡み合いを保存するプロセスの能力を特定するためにさらに導かれる。
提案手法と導入ベンチマークは実験的に実現可能であり,単一キュービットの局所的な測定と分離可能な状態の調整のみを必要とする。
さらに、これらは量子演算の一般的な理論、例えばフォトニック系や超伝導系の量子ビット力学を用いて記述できる全ての物理過程に適用できる。
提案手法は, チャネル資源理論などの既存のチャネル解析ツールを拡張し, 非トラス保存量子プロセスの絡み目保存性を定量化する。
この結果は、絡み合い保存が必要な量子情報処理における応用において重要な関心事である。
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