論文の概要: Extendibility limits the performance of quantum processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.03137v1
- Date: Fri, 6 Aug 2021 14:17:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-19 05:05:18.857202
- Title: Extendibility limits the performance of quantum processors
- Title（参考訳）: 拡張性は量子プロセッサの性能を制限する
- Authors: Eneet Kaur, Siddhartha Das, Mark M. Wilde, and Andreas Winter
- Abstract要約: 我々は、与えられた量子状態における量子エンタングルメントを複数のパーティに拡張できないことに関連する、拡張不可能性の資源理論を紹介する。
我々は、任意の量子チャネルを有限個の回数で利用することにより、量子通信や絡み合い保存が可能な速度の非漸近上界を導出する。
得られた境界は、脱分極チャネルと消去チャネルの両方に対する量子通信の既知境界よりもかなり厳密であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.949779668853555
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Resource theories in quantum information science are helpful for the study
and quantification of the performance of information-processing tasks that
involve quantum systems. These resource theories also find applications in
other areas of study; e.g., the resource theories of entanglement and coherence
have found use and implications in the study of quantum thermodynamics and
memory effects in quantum dynamics. In this paper, we introduce the resource
theory of unextendibility, which is associated to the inability of extending
quantum entanglement in a given quantum state to multiple parties. The free
states in this resource theory are the k-extendible states, and the free
channels are k-extendible channels, which preserve the class of k-extendible
states. We make use of this resource theory to derive non-asymptotic, upper
bounds on the rate at which quantum communication or entanglement preservation
is possible by utilizing an arbitrary quantum channel a finite number of times,
along with the assistance of k-extendible channels at no cost. We then show
that the bounds obtained are significantly tighter than previously known bounds
for quantum communication over both the depolarizing and erasure channels.
- Abstract（参考訳）: 量子情報科学における資源理論は、量子システムを含む情報処理タスクのパフォーマンスの研究と定量化に有用である。
例えば、絡み合いとコヒーレンスに関する資源理論は、量子力学における量子熱力学と記憶効果の研究において、利用と影響を見出した。
本稿では、与えられた量子状態における量子エンタングルメントを複数のパーティに拡張できないことに関連する、拡張不可能性の資源理論を紹介する。
この資源理論における自由状態はk-extendible状態であり、自由チャネルはk-extendible channelであり、k-extendible状態のクラスを保存する。
我々は、この資源理論を用いて、任意の量子チャネルを有限回利用し、k伸縮性チャネルの補助を無償で行うことにより、量子通信や絡み合い保存が可能な速度の、漸近的でない上限を導出する。
次に、得られた境界は、デポーラライズチャネルと消去チャネルの両方上の量子通信の既知境界よりもかなりタイトであることを示す。
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