論文の概要: Randomness for quantum channels:Genericity of catalysis and quantum advantage of uniformness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.14795v2
• Date: Thu, 11 Mar 2021 01:56:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 06:32:58.400088
• Title: Randomness for quantum channels:Genericity of catalysis and quantum advantage of uniformness
• Title（参考訳）: 量子チャネルのランダム性:触媒の創成と均一性の量子的優位性
• Authors: Seok Hyung Lie and Hyunseok Jeong
• Abstract要約: まず、ランダム性ソースで実装できる全ての量子チャネルが、情報をリークすることなく、ランダム性ソースで実装可能であることを示す。 第二に、非縮退触媒は、余剰次元が許されていない場合に古典的に使用されるべきであり、これは、触媒過程の量子的優位性は、ランダム性源の均一性から厳密に生じるという事実に繋がる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Randomness can help one to implement quantum maps that cannot be realized in a deterministic fashion. Recently, it was discovered that explicitly treating a randomness source as a quantum system could double the efficiency as a catalyst for some tasks. In this work, we first show that every quantum channel that can be implemented with a randomness source without leaking information to it must be a catalysis. For that purpose, we prove a new no-go theorem that generalizes the no-hiding theorem, the no-secret theorem that states no quantum information can be shared with other system as a secret without leaking some information. Second, we show that non-degenerate catalysts should be used classically when no extra dimension is allowed, which leads to the fact that the quantum advantage of a catalytic process strictly comes from the uniformness of the randomness source. Finally, we discuss a method to circumvent the previous result that achieves quantum advantage with non-degenerate catalyst uniformized by employing extra work space.
• Abstract（参考訳）: ランダム性は、決定論的に実現できない量子マップを実装するのに役立つ。 近年、ランダム性源を量子系として明示的に扱うことは、いくつかのタスクの触媒として効率を2倍にすることを発見した。 本研究ではまず,情報を漏らさずにランダムネス源で実装可能な全ての量子チャネルが触媒であることを示す。 その目的のために、量子情報は秘密として他のシステムと共有できないという非秘密定理を一般化する新しい無自我定理を証明した。 第二に、非縮退触媒は、余剰次元が許されていない場合に古典的に使用されるべきであり、これは触媒過程の量子的優位性がランダム性源の均一性から厳密に生じるという事実につながる。 最後に, 余剰作業空間を用い, 非縮退触媒を均一化することにより, 量子的に有利となる先行結果を回避できる手法について検討する。

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