論文の概要: Correlations in entanglement-assisted prepare-and-measure scenarios
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.10748v3
- Date: Fri, 31 Dec 2021 15:22:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 11:04:11.454832
- Title: Correlations in entanglement-assisted prepare-and-measure scenarios
- Title（参考訳）: 絡み合い支援型準備・測定シナリオの相関
- Authors: Armin Tavakoli, Jef Pauwels, Erik Woodhead, Stefano Pironio
- Abstract要約: 本稿では,AliceとBobのコミュニケーションシナリオにおける相関関係について検討する。
我々は、高次元状態に基づくより一般的なプロトコルを実際に要求する相関の例を示す。
- 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 investigate the correlations that can arise between Alice and Bob in
prepare-and-measure communication scenarios where the source (Alice) and the
measurement device (Bob) can share prior entanglement. The paradigmatic example
of such a scenario is the quantum dense coding protocol, where the
communication capacity of a qudit can be doubled if a two-qudit entangled state
is shared between Alice and Bob. We provide examples of correlations that
actually require more general protocols based on higher-dimensional entangled
states. This motivates us to investigate the set of correlations that can be
obtained from communicating either a classical or a quantum $d$-dimensional
system in the presence of an unlimited amount of entanglement. We show how such
correlations can be characterized by a hierarchy of semidefinite programming
relaxations by reducing the problem to a non-commutative polynomial
optimization problem. We also introduce an alternative relaxation hierarchy
based on the notion of informationally-restricted quantum correlations, which,
though it represents a strict (non-converging) relaxation scheme, is less
computationally demanding. As an application, we introduce device-independent
tests of the dimension of classical and quantum systems that, in contrast to
previous results, do not make the implicit assumption that Alice and Bob share
no entanglement. We also establish several relations between communication with
and without entanglement as resources for creating correlations.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,ソース(Alice)と測定装置(Bob)が事前の絡み合いを共有できる通信シナリオにおいて,AliceとBobの相関関係について検討する。
そのようなシナリオのパラダイム的な例は量子密度符号化プロトコルであり、アリスとボブの間に2量子絡み合った状態が共有されている場合、キューディットの通信容量を2倍にすることができる。
高次元の絡み合った状態に基づいて、より一般的なプロトコルを必要とする相関の例を提供する。
このことは、無限の絡み合いの存在下で古典的あるいは量子的な$d$次元のシステムと通信することで得られる相関の集合を研究する動機となる。
このような相関関係を,非可換多項式最適化問題に減じることで,半定値プログラミング緩和の階層によって特徴づけられることを示す。
また,情報制限された量子相関の概念に基づく代替緩和階層も導入し,厳密な(非収束)緩和スキームを表わすが,計算の要求は少ない。
例として,従来の結果とは対照的に,alice と bob が絡み合っていないという暗黙の仮定をしない,古典・量子系の次元のデバイス非依存テストを導入する。
また,相関関係を作成するためのリソースとして,絡み合いのないコミュニケーションとの関係もいくつか確立した。
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