論文の概要: Computable and operationally meaningful multipartite entanglement measures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.06923v3
• Date: Tue, 4 Jan 2022 16:13:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 21:01:33.216719
• Title: Computable and operationally meaningful multipartite entanglement measures
• Title（参考訳）: 計算可能かつ運用上意義な多部絡み合い対策
• Authors: Jacob L. Beckey, N. Gigena, Patrick J. Coles, M. Cerezo
• Abstract要約: マルチパーティ・エンタングルメントは、量子通信、量子コンピューティング、量子センシング、量子ネットワークにとって不可欠なリソースである。 集中的絡み合い(Concentratable Entanglements)と呼ばれる多部的絡み合い尺度の族を導入する。 並列化SWAPテストを実装することにより,これらの量を量子コンピュータ上で効率的に推定できることを示す。
• 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: Multipartite entanglement is an essential resource for quantum communication, quantum computing, quantum sensing, and quantum networks. The utility of a quantum state, $|\psi\rangle$, for these applications is often directly related to the degree or type of entanglement present in $|\psi\rangle$. Therefore, efficiently quantifying and characterizing multipartite entanglement is of paramount importance. In this work, we introduce a family of multipartite entanglement measures, called Concentratable Entanglements. Several well-known entanglement measures are recovered as special cases of our family of measures, and hence we provide a general framework for quantifying multipartite entanglement. We prove that the entire family does not increase, on average, under Local Operations and Classical Communications. We also provide an operational meaning for these measures in terms of probabilistic concentration of entanglement into Bell pairs. Finally, we show that these quantities can be efficiently estimated on a quantum computer by implementing a parallelized SWAP test, opening up a research direction for measuring multipartite entanglement on quantum devices.
• Abstract（参考訳）: マルチパーティ・エンタングルメントは、量子通信、量子コンピューティング、量子センシング、量子ネットワークにとって不可欠なリソースである。 これらの応用に対する量子状態の効用である $|\psi\rangle$ は、しばしば $|\psi\rangle$ に存在するエンタングルの次数や型に直接関係している。 したがって、多成分の絡み合いを効率的に定量化し特徴付けることが重要となる。 本研究では,集中的絡み合い(Concentratable Entanglements)と呼ばれる多部的絡み合い対策のファミリーを紹介する。 いくつかのよく知られた絡み合い対策は、我々の測定ファミリーの特別な事例として回収され、多粒子絡み合いの定量化のための一般的な枠組みを提供する。 ローカル・オペレーションや古典的コミュニケーションでは,家族全体が平均して増加しないことを示す。 また,ベル対への絡み合いの確率的集中の観点から,これらの尺度の操作的意味についても述べる。 最後に, 並列スワップテストを実施し, 量子デバイス上で多成分の絡み合いを計測するための研究方向を開くことで, 量子コンピュータ上でこれらの量を効率的に推定できることを示す。

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