論文の概要: No-go theorems for quantum resource purification II: new approach and channel theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11822v4
• Date: Thu, 10 Mar 2022 21:41:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 00:57:23.545401
• Title: No-go theorems for quantum resource purification II: new approach and channel theory
• Title（参考訳）: 量子資源浄化のためのノーゴー定理II:新しいアプローチとチャネル理論
• Authors: Kun Fang, Zi-Wen Liu
• Abstract要約: 我々は、量子資源浄化の限界を分析するための、新しく強力な方法を開発した。 我々は,一般的な雑音チャネルを変換する際の誤差とコストの普遍的境界を導出するために,新しい手法を用いる。 本稿では, 蒸留, 量子誤差補正, 量子シャノン理論, 量子回路合成への一般結果の接続と応用について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.143899839206043
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: It has been recently shown that there exist universal fundamental limits to the accuracy and efficiency of the transformation from noisy resource states to pure ones (e.g.,~distillation) in any well-behaved quantum resource theory [Fang/Liu, Phys. Rev. Lett. 125, 060405 (2020)]. Here, we develop a novel and powerful method for analyzing the limitations on quantum resource purification, which not only leads to improved bounds that rule out exact purification for a broader range of noisy states and are tight in certain cases, but also enable us to establish a robust no-purification theory for quantum channel (dynamical) resources. More specifically, we employ the new method to derive universal bounds on the error and cost of transforming generic noisy channels (where multiple instances can be used adaptively, in contrast to the state theory) to some unitary resource channel under any free channel-to-channel map. We address several cases of practical interest in more concrete terms, and discuss the connections and applications of our general results to distillation, quantum error correction, quantum Shannon theory, and quantum circuit synthesis.
• Abstract（参考訳）: 近年, 健全な量子資源理論 [fang/liu, phys. rev. lett. 125, 060405 (2020)] において, ノイズの多い資源状態から純粋な状態(例えば-蒸留)への変換の正確性と効率に普遍的な限界があることが示されている。 ここでは、量子資源浄化の限界を分析するための新しい強力な手法を開発し、より広いノイズ状態の正確な浄化を除外する境界を改良するだけでなく、特定の場合において厳密な量子チャネル(力学)資源の堅牢な不純化理論を確立することができる。 より具体的には、状態理論とは対照的に複数のインスタンスを適応的に使用できる)ジェネリックノイズチャネルを任意の自由チャネル-チャネルマップ下のユニタリリソースチャネルに変換する誤りとコストの普遍的な境界を導出するために、新しい手法を用いる。 より具体的な用語で実践的な関心を持ついくつかの事例に対処し、蒸留、量子誤差補正、量子シャノン理論、量子回路合成への一般結果の関連と応用について議論する。

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