論文の概要: Square-root measurements and degradation of the resource state in
port-based teleportation scheme
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.14886v4
- Date: Mon, 29 Aug 2022 10:26:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 06:11:15.255234
- Title: Square-root measurements and degradation of the resource state in
port-based teleportation scheme
- Title（参考訳）: ポート型テレポーテーション方式における平方根測定と資源状態の劣化
- Authors: Micha{\l} Studzi\'nski, Marek Mozrzymas, Piotr Kopszak
- Abstract要約: ポートベースのテレポーテーション(ポートベーステレポーテーション、Port-based teleportation、PBT)は、受信機が送信された状態に補正を適用する必要がない量子テレポーテーションのプロトコルである。
クビットケースを超えた決定論的PSTのリサイクルプロトコルを初めて分析した。
- 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: Port-based teleportation (PBT) is a protocol of quantum teleportation in
which a receiver does not have to apply correction to the transmitted state. In
this protocol two spatially separated parties can teleport an unknown quantum
state only by exploiting joint measurements on number of shared $d-$dimensional
maximally entangled states (resource state) together with a state to be
teleported and one way classical communication. In this paper we analyse for
the first time the recycling protocol for the deterministic PBT beyond the
qubit case. In the recycling protocol the main idea is to re-use the remaining
resource state after one or many rounds of PBT for further processes of
teleportation. The key property is to learn how much the underlying resource
state degrades after every round of the teleportation process. We measure this
by evaluating quantum fidelity between respective resource states. To do so we
first present analysis of the square-root measurements used by the sender in
PBT by exploiting the symmetries of the system. In particular, we show how to
effectively evaluate their square-roots and composition. These findings allow
us to present the explicit formula for the recycling fidelity involving only
group-theoretic parameters describing irreducible representations in the
Schur-Weyl duality. For the first time, we also analyse the degradation of the
resource state for the optimal PBT scheme and show its degradation for all
$d\geq 2$. In the both versions, the qubit case is discussed separately
resulting in compact expression for fidelity, depending only on the number of
shared entangled pairs.
- Abstract（参考訳）: ポートベーステレポーテーション(英: port-based teleportation、pbt)は、受信者が送信された状態に補正を施す必要がない量子テレポーテーションのプロトコルである。
このプロトコルでは、2つの空間的に分離された当事者は、共有された$d-$次元の最大絡み合った状態(リソース状態)の数とテレポートされる状態と1つの方法の古典的通信による共同測定を利用するだけで、未知の量子状態をテレポートすることができる。
本稿では, キュービットケースを超えた決定論的pbtのリサイクルプロトコルについて, 初めて解析する。
リサイクルプロトコルでは、PBTの1回または複数のラウンドの後に残りの資源状態を再使用し、さらなる遠隔転送を行う。
重要な特性は、テレポーテーションプロセスの各ラウンドの後に、基盤となるリソース状態がどの程度劣化するかを学ぶことである。
各資源状態間の量子忠実度を評価することでこれを測定する。
そこで,本研究では,pbtの送信者がシステムの対称性を生かして使用する二乗根計測の解析を行う。
特に,2乗根と構成を効果的に評価する方法を示す。
これらの結果から,シュル=ワイル双対性における既約表現を記述する群理論パラメータのみを含むリサイクル忠実性の公式を提示できる。
また, 最適pbtスキームにおける資源状態の劣化を初めて解析し, 任意の$d\geq 2$ に対してその劣化を示す。
どちらのバージョンでも、キュービットのケースは個別に議論され、共有の絡み合ったペアの数のみに応じて忠実性を表すコンパクトな表現となる。
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