論文の概要: Catalytic quantum teleportation and beyond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11846v3
• Date: Mon, 9 Aug 2021 12:25:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 03:16:01.064223
• Title: Catalytic quantum teleportation and beyond
• Title（参考訳）: 触媒量子テレポーテーションとその応用
• Authors: Patryk Lipka-Bartosik, Paul Skrzypczyk
• Abstract要約: そこで我々は,アシリエンタングルメントを触媒的に利用するための新しいテレポーテーションプロトコルを開発した。 触媒の絡み合いは、ノイズのない量子チャネルを、達成できない品質でシミュレートできることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We address fundamental limitations of quantum teleportation -- the process of transferring quantum information using classical communication and preshared entanglement. We develop a new teleportation protocol based upon the idea of using ancillary entanglement catalytically, i.e. without depleting it. This protocol is then used to show that catalytic entanglement allows for a noiseless quantum channel to be simulated with a quality that could never be achieved using only entanglement from the shared state, even for catalysts with a small dimension. On the one hand, this allows for a more faithful transmission of quantum information using generic states and a fixed amount of consumed entanglement. On the other hand, this shows, for the first time, that entanglement catalysis provides a genuine advantage in a generic quantum-information processing task. Finally, we show that similar ideas can be directly applied to study quantum catalysis for more general problems in quantum mechanics. As an application, we show that catalysts can activate so-called passive states, a concept that finds widespread application e.g. in quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子テレポーテーション(quantum teleportation)の基本的限界 - 古典的な通信と事前の絡み合いを使って量子情報を転送するプロセス - に対処する。 本稿では, アンシラリーエンタングルメントを触媒的に使用すること, すなわち, 劣化することなく新しいテレポーテーションプロトコルを開発する。 このプロトコルは、触媒の絡み合いによって、小さな次元の触媒であっても、共有状態からの絡み合いだけでは達成できない品質でノイズのない量子チャネルをシミュレートできることを示すために用いられる。 一方、これは一般的な状態と一定量の消費される絡み合いを使って、より忠実な量子情報の伝達を可能にする。 一方で、これは初めて、絡み合い触媒が一般的な量子情報処理タスクにおいて真の利点をもたらすことを示している。 最後に、量子力学におけるより一般的な問題に対する量子触媒の研究に、同様のアイデアを直接適用できることを示した。 応用として、触媒がいわゆる受動的状態(量子熱力学など)を活性化できることが示される。

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