論文の概要: Cost of quantum entanglement simplified

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.14270v1
• Date: Tue, 28 Jul 2020 14:36:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 23:19:41.435505
• Title: Cost of quantum entanglement simplified
• Title（参考訳）: 量子絡み合いの簡易化のコスト
• Authors: Xin Wang, Mark M. Wilde
• Abstract要約: 我々は,絡み合った状態を作成するのに必要な正確なコストとして,正確な情報理論的な意味を持つ絡み合い尺度を導入する。 この結果は、任意の量子状態の基本的な絡み合い構造に重要な洞察をもたらし、量子物理実験で生じる絡み合いを直接的に評価し定量化することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.683637401785505
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum entanglement is a key physical resource in quantum information processing that allows for performing basic quantum tasks such as teleportation and quantum key distribution, which are impossible in the classical world. Ever since the rise of quantum information theory, it has been an open problem to quantify entanglement in an information-theoretically meaningful way. In particular, every previously defined entanglement measure bearing a precise information-theoretic meaning is not known to be efficiently computable, or if it is efficiently computable, then it is not known to have a precise information-theoretic meaning. In this Letter, we meet this challenge by introducing an entanglement measure that has a precise information-theoretic meaning as the exact cost required to prepare an entangled state when two distant parties are allowed to perform quantum operations that completely preserve the positivity of the partial transpose. Additionally, this entanglement measure is efficiently computable by means of a semidefinite program, and it bears a number of useful properties such as additivity and faithfulness. Our results bring key insights into the fundamental entanglement structure of arbitrary quantum states, and they can be used directly to assess and quantify the entanglement produced in quantum-physical experiments.
• Abstract（参考訳）: 量子エンタングルメント(quantum entanglement)は、量子情報処理における重要な物理資源であり、従来の世界では不可能なテレポーテーションや量子鍵分布といった基本的な量子タスクを実行することができる。 量子情報理論の台頭以来、情報理論上有意義な方法で絡み合いを定量化することはオープンな問題であった。 特に、正確な情報理論的な意味を持つ事前定義されたすべての絡み合い尺度は、効率的に計算可能であること、あるいは効率的に計算可能であれば、正確な情報理論的な意味を持つことは分かっていない。 本稿では,この課題に対処するため,部分的転置の正当性を完全に保存する量子演算を2つの遠方部で行うことを許された場合に,絡み合った状態を作成するのに必要な正確なコストとして,正確な情報理論的意味を持つ絡み合い尺度を導入する。 さらに、この絡み合い測度は半定値プログラムによって効率的に計算可能であり、加法性や忠実性など多くの有用な特性を有する。 この結果は、任意の量子状態の基本的な絡み合い構造に重要な洞察をもたらし、量子物理実験で生じる絡み合いを直接的に評価し定量化することができる。

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