論文の概要: Transformations in quantum networks via local operations assisted by
finitely many rounds of classical communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.01090v3
- Date: Sun, 10 Mar 2024 12:00:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-13 18:15:24.894192
- Title: Transformations in quantum networks via local operations assisted by
finitely many rounds of classical communication
- Title（参考訳）: 古典的通信の有限個のラウンドによる局所演算による量子ネットワークの変換
- Authors: Cornelia Spee, Tristan Kraft
- Abstract要約: 近年の進歩は量子ネットワークの最初のプロトタイプへと導かれ、このプロトタイプでは絡み合いは二部結合状態を生成するソースによって分配される。
このことは、局所的な演算と古典的な通信を用いて、バイパーティイトソースに基づいて量子ネットワークでどの状態が生成できるかという問題を提起する。
局所演算の有限ラウンドにおける状態変換と,最大絡み合った2量子状態に基づくネットワークにおける古典的通信について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances have led towards first prototypes of quantum networks in
which entanglement is distributed by sources producing bipartite entangled
states. This raises the question of which states can be generated in quantum
networks based on bipartite sources using local operations and classical
communication. In this work, we study state transformations under finite rounds
of local operations and classical communication (LOCC) in networks based on
maximally entangled two-qubit states. We first derive the symmetries for
arbitrary network structures, as these determine which transformations are
possible. Then, we show that contrary to tree graphs, for which it has already
been shown that any state within the same entanglement class can be reached,
there exist states which can be reached probabilistically but not
deterministically if the network contains a cycle. Furthermore, we provide a
systematic way to determine states which are not reachable in networks
consisting of a cycle. Moreover, we provide a complete characterization of the
states which can be reached in a cycle network with a protocol where each party
measures only once, and each step of the protocol results in a deterministic
transformation. Finally, we present an example which cannot be reached with
such a simple protocol, and constitutes, up to our knowledge, the first example
of a LOCC transformation among fully entangled states requiring three rounds of
classical communication.
- Abstract（参考訳）: 近年の進歩により量子ネットワークの最初のプロトタイプが開発され、エンタングルメントは2成分のエンタングル状態を生成するソースによって分配される。
これは、局所演算と古典的通信を用いて二成分源に基づく量子ネットワークにおいて、どの状態が生成されるかという問題を引き起こす。
本研究では,局所演算の有限ラウンドとネットワークの古典的通信(locc)の下での状態変換を最大に絡み合う2量子ビット状態に基づいて検討する。
まず、任意のネットワーク構造の対称性を導出し、どの変換が可能かを決定する。
そして、同じ絡み合いクラス内の任意の状態に到達できることが既に示されている木グラフとは対照的に、ネットワークがサイクルを含む場合、確率的に到達できるが決定的に到達できない状態が存在することを示す。
さらに、サイクルからなるネットワークでは到達できない状態を決定するための体系的な方法を提供する。
さらに,各ステップが決定論的に変換されるように,各ステップが1回しか計測されないプロトコルを用いて,サイクルネットワークで到達可能な状態の完全な特徴付けを行う。
最後に,このような単純なプロトコルでは到達できない例を示し,我々の知る限りでは,古典的コミュニケーションの3ラウンドを必要とする完全絡み合った状態における locc 変換の最初の例である。
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