論文の概要: Probabilistic transformations of quantum resources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04481v3
- Date: Tue, 15 Mar 2022 21:45:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 18:06:27.732081
- Title: Probabilistic transformations of quantum resources
- Title（参考訳）: 量子資源の確率的変換
- Authors: Bartosz Regula
- Abstract要約: 我々は、非常に強い単調性に従う新しい資源単調性を開発する。
任意の量子資源理論における状態間のすべての変換、確率的あるいは決定論的に制限することができる。
- 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: The difficulty in manipulating quantum resources deterministically often
necessitates the use of probabilistic protocols, but the characterization of
their capabilities and limitations has been lacking. We develop a general
approach to this problem by introducing a new resource monotone that obeys a
very strong type of monotonicity: it can rule out all transformations,
probabilistic or deterministic, between states in any quantum resource theory.
This allows us to place fundamental limitations on state transformations and
restrict the advantages that probabilistic protocols can provide over
deterministic ones, significantly strengthening previous findings and extending
recent no-go theorems. We apply our results to obtain a substantial improvement
in bounds for the errors and overheads of probabilistic distillation protocols,
directly applicable to tasks such as entanglement or magic state distillation,
and computable through convex optimization. In broad classes of resources, we
strengthen our results to show that the monotone completely governs
probabilistic transformations -- its monotonicity provides a necessary and
sufficient condition for state convertibility. This endows the monotone with a
direct operational interpretation, as it can exactly quantify the highest
fidelity achievable in resource distillation tasks by means of any
probabilistic manipulation protocol.
- Abstract（参考訳）: 量子資源を決定論的に操作することの難しさは確率的プロトコルの使用を必要とすることが多いが、その能力と限界は欠如している。
量子資源理論における状態間のすべての変換、確率的あるいは決定論的を排除できる、非常に強い単調性に従う新しい資源単調を導入することで、この問題に対する一般的なアプローチを開発する。
これにより、状態変換に基本的な制限を課し、確率的プロトコルが決定論的プロトコル以上の利点を制限し、以前の発見を大幅に強化し、最近のノーゴー定理を拡張できる。
本研究は, 確率蒸留プロトコルの誤差とオーバーヘッドに対する限界を著しく改善し, エンタングルメントやマジックステート蒸留といったタスクに直接適用し, 凸最適化により計算可能であることを示す。
幅広い資源のクラスにおいて、モノトーンが確率変換を完全に支配し、そのモノトニック性は状態の可換性に必要な十分条件を与えることを示すために、結果を補強する。
これは、あらゆる確率的操作プロトコルを用いて資源蒸留タスクで達成可能な最も高い忠実度を正確に定量化できるため、直接的な操作解釈でモノトーンを与える。
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