論文の概要: One-shot dynamical resource theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.02781v1
• Date: Fri, 4 Dec 2020 18:57:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 02:55:24.665427
• Title: One-shot dynamical resource theory
• Title（参考訳）: ワンショット動的資源理論
• Authors: Xiao Yuan, Pei Zeng, Minbo Gao and Qi Zhao
• Abstract要約: 資源の単一コピーによる1ショットの蒸留・希釈作業について検討する。 単一チャネルや純粋状態準備チャネルの任意のターゲットに対して、任意のリソースとターゲットを変換するレートの上下境界を決定する普遍的な戦略を確立する。 この結果は、量子通信、フォールトトレラント量子コンピューティング、量子熱力学に応用可能な一般的な動的資源理論に適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.046979670252814
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A fundamental problem in resource theory is to study the manipulation of the resource. Focusing on a general dynamical resource theory of quantum channels, here we consider tasks of one-shot resource distillation and dilution with a single copy of the resource. For any target of unitary channel or pure state preparation channel, we establish a universal strategy to determine upper and lower bounds on rates that convert between any given resource and the target. We show that the rates are related to resource measures based on the channel robustness and the channel hypothesis testing entropy, with regularization factors of the target resource measures. The strategy becomes optimal with converged bounds when the channel robustness is finite and measures of the target resource collapse to the same value. The single-shot result also applies to asymptotic parallel manipulation of channels to obtain asymptotic resource conversion rates. We give several examples of dynamical resources, including the purity, classical capacity, quantum capacity, non-uniformity, coherence, and entanglement of quantum channels. Our results are applicable to general dynamical resource theories with potential applications in quantum communication, fault-tolerant quantum computing, and quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: 資源理論の根本的な問題は資源の操作を研究することである。 ここでは、量子チャネルの一般的な動的資源理論に着目し、資源の単一コピーによる1ショットの蒸留と希釈のタスクについて考察する。 ユニタリチャネルや純粋な状態準備チャネルの任意のターゲットに対して、任意のリソースとターゲットの間で変換されるレートの上限と下限を決定するための普遍的な戦略を確立する。 本研究では, チャネルのロバスト性およびチャネル仮説テストエントロピーに基づく資源対策と, 対象資源対策の正規化要因との関連性を示す。 この戦略はチャネルロバスト性が有限であれば収束境界で最適となり、ターゲットリソースの測度は同じ値に崩壊する。 シングルショットの結果はまた、漸近的リソース変換率を得るために、チャネルの漸近的並列操作にも適用される。 我々は、純粋性、古典的容量、量子容量、非一様性、コヒーレンス、量子チャネルの絡み合いなど、いくつかの動的資源の例を示す。 この結果は、量子通信、フォールトトレラント量子コンピューティング、量子熱力学に応用可能な一般的な動的資源理論に適用できる。

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