論文の概要: Revisiting maximal average fidelity of teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14479v1
- Date: Wed, 29 Sep 2021 15:10:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 04:58:57.832364
- Title: Revisiting maximal average fidelity of teleportation
- Title(参考訳): テレポーテーションの最大平均忠実度の再検討
- Authors: D. G. Bussandri, M. Portesi, A. P. Majtey
- Abstract要約: 標準量子テレポーテーションプロトコルは、従来のものよりも平均忠実度の高い任意の混合状態をテレポート可能であることを示す。
また、標準テレポーテーションプロトコルのリソースとして使用される古典量子状態で得られる平均忠実度が、古典的忠実度を超えることも見出した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We obtain the maximal average fidelity corresponding to the standard quantum
teleportation protocol for an arbitrary isotropic distribution of input states
and an arbitrary resource state. We extend this result to a family of von
Neumann measurements, which includes the projections onto the computational and
Bell basis, considering a Bell-diagonal resource state.
We focus on three specific isotropic distributions of input states: 1)
completely mixed input states, 2) states with a certain (fixed) degree of
purity, and 3) quasi-pure input states. We show that the standard quantum
teleportation protocol can teleport arbitrary mixed states with higher average
fidelity than its classical counterpart even when the resource of the protocol
is a non-entangled state, specifically, a separable Werner state. Moreover, we
find that the maximum average fidelity obtained with classical-quantum states
used as a resource in a standard teleportation protocol also exceeds the
classical fidelity. To establish the role played by the presence or absence of
quantum correlations in the resource state and their relation with the
correlations present in the von Neumann measurement performed by Alice, we
analyze in detail the case of Bell diagonal resource states employing a family
of monoparametric basis for which both the Bell and the computational
(non-correlated) basis are included. Only in the case where the basis on which
Alice measures is completely uncorrelated (computational basis) the maximum
average fidelity does not exceed the classical fidelity for any resource state.
In all other cases, the maximum average fidelity exceeds the classical one for
a certain range of parameters describing the resource state, evidencing the
importance of the correlations present in the measurements.
- Abstract(参考訳): 入力状態の任意の等方性分布と任意の資源状態に対する標準量子テレポーテーションプロトコルに対応する最大平均忠実度を求める。
この結果は、ベル対角的な資源状態を考慮して計算とベル基底への射影を含むフォン・ノイマン測度の族に拡張する。
入力状態の3つの特定の等方分布に焦点を当てる。
1) 完全に混合した入力状態。
2)一定の(固定された)純度を有する状態、及び
3)準純粋入力状態。
標準量子テレポーテーションプロトコルは、プロトコルのリソースが非エンタングル状態、具体的には分離可能なヴェルナー状態であっても、従来の状態よりも高い平均忠実度で任意の混合状態をテレポートできることを示す。
さらに,標準テレポーテーションプロトコルのリソースとして使用される古典量子状態の最大平均忠実度も,古典的忠実度を上回ることがわかった。
資源状態における量子相関の有無が果たす役割と、アリスが行ったフォン・ノイマン測定における相関との関係を解明するために、ベルと計算(非相関)基底の両方を含む単パラメトリック基底の族を用いるベル対角的資源状態の事例を詳細に分析する。
アリス測度が完全に非相関(計算的基礎)である場合のみ、最大平均忠実度はいかなる資源状態に対しても古典的忠実度を超えない。
他のすべての場合において、最大平均忠実度は、リソース状態を記述するパラメータの一定範囲に対して古典的よりも高く、測定に現れる相関の重要性を判断する。
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