論文の概要: Entanglement in prepare-and-measure scenarios: many questions, a few
answers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00442v2
- Date: Thu, 5 May 2022 13:12:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 05:15:50.947704
- Title: Entanglement in prepare-and-measure scenarios: many questions, a few
answers
- Title（参考訳）: 準備・測定シナリオにおける絡み合い: 多くの質問、いくつかの回答
- Authors: Jef Pauwels, Armin Tavakoli, Erik Woodhead, Stefano Pironio
- Abstract要約: 絡み合いと量子通信は、量子情報科学におけるパラダイム的な資源である。
ベルのシナリオでは,コミュニケーションの欠如による絡み合いによる相関が研究されている。
我々は、絡み合い支援による準備・対策のシナリオに焦点を当てる。
- 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: Entanglement and quantum communication are paradigmatic resources in quantum
information science leading to correlations between systems that have no
classical analogue. Correlations due to entanglement when communication is
absent have for long been studied in Bell scenarios. Correlations due to
quantum communication when entanglement is absent have been studied extensively
in prepare-and-measure scenarios in the last decade. Here, we set out to
understand and investigate correlations in scenarios that involve both
entanglement and communication, focusing on entanglement-assisted
prepare-and-measure scenarios. In a recent companion paper [arXiv:2103.10748],
we investigated correlations based on unrestricted entanglement. Here, our
focus is on scenarios with restricted entanglement. We establish several
elementary relations between standard classical and quantum communication and
their entanglement-assisted counterparts. In particular, while it was already
known that bits or qubits assisted by two-qubit entanglement between the sender
and receiver constitute a stronger resource than bare bits or qubits, we show
that higher-dimensional entanglement further enhance the power of bits or
qubits. We also provide a characterisation of generalised dense coding
protocols, a natural subset of entanglement-assisted quantum communication
protocols, finding that they can be understood as standard quantum
communication protocols in real-valued Hilbert space. Though such dense coding
protocols can convey up to two bits of information, we provide evidence,
perhaps counter-intuitively, that resources with a small information capacity,
such as a bare qutrits, can sometimes produce stronger correlations. Along the
way we leave several conjectures and conclude with a list of interesting open
problems.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いと量子通信は量子情報科学におけるパラダイム的資源であり、古典的類似性を持たないシステム間の相関につながる。
コミュニケーションの欠如による絡み合いによる相関はベルのシナリオで長い間研究されてきた。
絡み合いがない場合の量子通信による相関関係は、過去10年間の準備・測定シナリオにおいて広く研究されている。
そこで我々は,絡み合いとコミュニケーションの両方に関わるシナリオにおける相関関係を理解し,検討し,絡み合い支援型準備・対策シナリオに着目した。
最近の論文 (arXiv:2103.10748] において, 非拘束的絡み合いに基づく相関について検討した。
ここでは、制限された絡み合いのあるシナリオに焦点を当てています。
標準古典通信と量子通信のいくつかの基本的関係を確立する。
特に、送信機と受信機の間の2ビットの絡み合いを補助するビットや量子ビットが、素ビットや量子ビットよりも強い資源であることは既に知られているが、高次元の絡み合いは、ビットや量子ビットのパワーをさらに高めることを示す。
また、エンタングルメント支援量子通信プロトコルの自然なサブセットである一般化密度符号化プロトコルの特徴付けを行い、実数値ヒルベルト空間における標準量子通信プロトコルとして理解できることを見出した。
このような密集した符号化プロトコルは2ビットの情報を伝達できるが、素クォートリットのような小さな情報容量を持つリソースが強い相関関係を生じさせるという証拠は、おそらく非意図的に提示する。
その過程で、いくつかの予想を残し、興味深い開問題のリストで結論付ける。
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