論文の概要: Separability and entanglement in superpositions of quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.02260v2
- Date: Sun, 23 Apr 2023 15:25:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-26 01:01:31.371321
- Title: Separability and entanglement in superpositions of quantum states
- Title（参考訳）: 量子状態の重ね合わせにおける分離性と絡み合い
- Authors: Saronath Halder, Ujjwal Sen
- Abstract要約: 任意の重ね合わせに現れる状態に対応する振幅がゼロでないとき、純粋な絡み合った状態と純粋な積状態の重ね合わせを研究する。
そのような重ね合わせは、初期絡み合い状態がシュミット級数 3 以上のときのみ絡み合い状態を生成する。
重ね合わせの条件の不分離性は、共有量子アンサンブルの決定的な局所的識別のための戦略を特定するのに役立つ。
- 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: It is known that probabilistically mixing an arbitrary pair of pure quantum
states, one of which is entangled and the other product, in any bipartite
quantum system, one always obtains an entangled state, provided the entangled
state of the pair appears with a nonzero probability. On the other hand, if we
consider any superposition of the same pair, with a nonzero amplitude for the
entangled state of the pair, the output state may not always be entangled.
Motivated by this fact, in this work, we study the superpositions of a pure
entangled state and a pure product state, when the amplitudes corresponding to
the states appearing in any superposition are nonzero. We show, in particular,
that all such superpositions produce only entangled states if the initial
entangled state has Schmidt rank three or higher. Again, superposing a pure
entangled state and a product state cannot lead to product states only, in any
bipartite quantum system. These lead us to define conditional and unconditional
inseparabilities of superpositions. These concepts in turn are useful in
quantum communication protocols. We find that conditional inseparability of
superpositions help in identifying strategies for conclusive local
discrimination of shared quantum ensembles. We also find that the unconditional
variety leads to systematic methods for spotting ensembles exhibiting the
phenomenon of more nonlocality with less entanglement and two-element ensembles
of conclusively and locally indistinguishable shared quantum states.
- Abstract（参考訳）: 任意の純量子状態のペアを確率的に混合することが知られており、一方は絡み合っており、他方の積は任意の二部量子系において、対の絡み合状態が非ゼロ確率で現れる場合、常に絡み合っている状態を得る。
一方、同じ対の任意の重ね合わせを考えると、対の絡み合い状態に対する非零振幅を考えると、出力状態は常に絡み合うとは限らない。
この事実に動機づけられたこの研究では、任意の重ね合わせに現れる状態に対応する振幅がゼロでないとき、純粋な絡み合った状態と純粋な積状態の重ね合わせを研究する。
特に、そのような重ね合わせは、初期絡み合い状態がシュミット階数 3 以上のときのみ絡み合い状態を生成することを示す。
再び、純粋な絡み合った状態と積状態の重ね合わせは、任意の二成分量子系において、積状態のみを導くことはできない。
これらは重ね合わせの条件付きおよび非条件的不分離性を定義することに繋がる。
これらの概念は量子通信プロトコルにおいて有用である。
重ね合わせの条件的不分離性は、共有量子アンサンブルの局所的識別の戦略を特定するのに役立つ。
また、無条件多様体は、より絡み合いの少ないより非局所的な現象を示すアンサンブルを同定する体系的手法や、決定的かつ局所的に区別できない共有量子状態の2要素アンサンブルを発見できる。
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