論文の概要: Framework for resource quantification in infinite-dimensional general probabilistic theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.11313v3
• Date: Thu, 18 Mar 2021 17:49:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-01 04:35:07.617213
• Title: Framework for resource quantification in infinite-dimensional general probabilistic theories
• Title（参考訳）: 無限次元一般確率論における資源量化の枠組み
• Authors: Ludovico Lami, Bartosz Regula, Ryuji Takagi, Giovanni Ferrari
• Abstract要約: 資源理論は、量子力学などにおける物理系の特性を特徴づけるための一般的な枠組みを提供する。 一般確率論(GPT)における資源定量化手法を紹介する。 与えられたリソース状態が、すべてのリソースレス状態に対するチャネル識別タスクを可能にすることを示す。 我々は、光学的非古典性、絡み合い、真の非ガウス性、コヒーレンスといったいくつかの物理的関連性の資源に対するロバスト性の適用を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.308539010172309
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Resource theories provide a general framework for the characterization of properties of physical systems in quantum mechanics and beyond. Here, we introduce methods for the quantification of resources in general probabilistic theories (GPTs), focusing in particular on the technical issues associated with infinite-dimensional state spaces. We define a universal resource quantifier based on the robustness measure, and show it to admit a direct operational meaning: in any GPT, it quantifies the advantage that a given resource state enables in channel discrimination tasks over all resourceless states. We show that the robustness acts as a faithful and strongly monotonic measure in any resource theory described by a convex and closed set of free states, and can be computed through a convex conic optimization problem. Specializing to continuous-variable quantum mechanics, we obtain additional bounds and relations, allowing an efficient computation of the measure and comparison with other monotones. We demonstrate applications of the robustness to several resources of physical relevance: optical nonclassicality, entanglement, genuine non-Gaussianity, and coherence. In particular, we establish exact expressions for various classes of states, including Fock states and squeezed states in the resource theory of nonclassicality and general pure states in the resource theory of entanglement, as well as tight bounds applicable in general cases.
• Abstract（参考訳）: 資源理論は、量子力学などにおける物理系の特性を特徴づけるための一般的な枠組みを提供する。 本稿では、一般確率論(GPT)における資源の定量化手法を紹介し、特に無限次元状態空間に関連する技術的な問題に焦点を当てる。 我々は、ロバスト性尺度に基づいて普遍的資源量化器を定義し、直接的な操作的意味を許容することを示す:任意のgptにおいて、与えられた資源状態がすべての無資源状態に対してチャネル識別タスクで可能となる利点を定量化する。 自由状態の凸および閉集合によって記述される任意の資源理論において、ロバスト性は忠実かつ強い単調な測度として作用し、凸最適化問題を通じて計算できることを示した。 連続可変量子力学に特化して、さらなる境界と関係を求め、測定値の効率的な計算と、他のモノトンとの比較を可能にする。 我々は、光学的非古典性、絡み合い、真の非ゲージ性、コヒーレンスといった物理的関連性の資源に対するロバスト性の適用を示す。 特に、非古典性の資源理論におけるフォック状態や圧縮状態、絡み合いの資源理論における一般純粋状態、一般の場合における厳密な境界など、様々な種類の状態に対して正確な表現を確立する。

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