論文の概要: Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.12646v3
- Date: Tue, 9 Apr 2024 13:16:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-10 20:55:40.727805
- Title: Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories
- Title(参考訳): 絡み合いと一般量子資源理論に対する確率的近似状態変換
- Authors: Tulja Varun Kondra, Chandan Datta, Alexander Streltsov,
- Abstract要約: 量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。
確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。
これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。
また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.94295877935867
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum resource theories provide a mathematically rigorous way of understanding the nature of various quantum resources. An important problem in any quantum resource theory is to determine how quantum states can be converted into each other within the physical constraints of the theory. The standard approach to this problem is to study approximate or probabilistic transformations. Very few results have been presented on the intermediate regime between probabilistic and approximate transformations. Here, we investigate this intermediate regime, providing limits on both, the fidelity and the probability of state transitions. We derive limitations on the transformations, which are valid in all quantum resource theories, by providing bounds on the maximal transformation fidelity for a given transformation probability. As an application, we show that these bounds imply an upper bound on the asymptotic rates for various classes of states under probabilistic transformations. We also show that the deterministic version of the single copy bounds can be applied for drawing limitations on the manipulation of quantum channels, which goes beyond the previously known bounds of channel manipulations. Furthermore, we completely solve the question of stochastic-approximate state conversion via local operations and classical communication in the following two cases: (i) Both initial and target states are pure bipartite entangled states of arbitrary dimensions. (ii) The target state is a two-qubit entangled state and the initial state is a pure bipartite state.
- Abstract(参考訳): 量子資源理論は、様々な量子資源の性質を理解する数学的に厳密な方法を提供する。
量子資源理論における重要な問題は、量子状態が理論の物理的制約の中でどのように互いに変換されるかを決定することである。
この問題に対する標準的なアプローチは、近似的あるいは確率的変換を研究することである。
確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。
ここでは、この中間状態について検討し、状態遷移の忠実度と確率の両方に制限を与える。
与えられた変換確率に対する最大変換忠実度に関する境界を提供することにより、すべての量子資源理論で有効な変換上の制限を導出する。
応用として、これらの境界は確率変換の下での様々な状態の漸近速度の上限であることを示す。
また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、以前に知られていたチャネル操作の限界を超えて、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
さらに、局所演算と古典通信による確率近似状態変換の問題を、以下の2つのケースで完全に解決する。
i) 初期状態と対象状態の両方が任意の次元の純粋な二部交絡状態である。
(ii)ターゲット状態は2ビットの絡み合った状態であり、初期状態は純粋な二部状態である。
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