論文の概要: On coherence of quantum operations by using Choi-Jamio{\l}kowski isomorphism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.00526v1
• Date: Mon, 3 Jan 2022 09:04:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 09:55:36.360861
• Title: On coherence of quantum operations by using Choi-Jamio{\l}kowski isomorphism
• Title（参考訳）: Choi-Jamio{\l}kowski同型を用いた量子演算のコヒーレンスについて
• Authors: Xiaorong Wang, Ting Gao, Fengli Yan
• Abstract要約: 量子演算のコヒーレンス(英語版)は量子資源と見なすことができる。 資源理論の枠組みにおける量子演算のコヒーレンスについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum information, most information processing processes involve quantum channels. One manifestation of a quantum channel is quantum operation acting on quantum states. The coherence of quantum operations can be considered as a quantum resource, which can be exploited to perform certain quantum tasks. From the viewpoint of Choi-Jamio{\l}kowski isomorphism, we study the coherence of quantum operations in the framework of resource theory. We define the phase-out superoperation and give the operation which transforms the Choi-Jamio{\l}kowski state of a quantum operation to the Choi-Jamio{\l}kowski state of the another quantum operation obtained by using the phase-out superoperation to act on the quantum operation. The set of maximally incoherent superoperations, the set of nonactivating coherent superoperations and the set of de-phase incoherent superoperations are defined and we prove that these sets are closed to compound operation and convex combination of quantum superoperations. Further, we introduce the fidelity coherence measure of quantum operations and obtain the exact form of the fidelity coherence measure of the unitary operations on the single qubit.
• Abstract（参考訳）: 量子情報では、ほとんどの情報処理プロセスは量子チャネルを含む。 量子チャネルの表現の一つは、量子状態に作用する量子演算である。 量子演算のコヒーレンスを量子資源と見なすことができ、特定の量子タスクを実行するために利用することができる。 Choi-Jamio{\l}kowski同型の観点から、資源理論の枠組みにおける量子演算のコヒーレンスを研究する。 本稿では, 位相アウト型スーパーオペレーションを定義し, 量子演算のChoi-Jamio{\l}kowski状態から, 位相アウト型スーパーオペレーションを用いて得られた別の量子演算のChoi-Jamio{\l}kowski状態に変換する演算を与える。 最大非コヒーレント操作の組、非活性化コヒーレント操作の組、非位相非コヒーレント操作の組が定義され、これらの集合が複合演算と量子演算の凸結合に閉じられていることが証明される。 さらに、量子演算の忠実性コヒーレンス測度を導入し、単一量子ビット上のユニタリ演算の忠実性コヒーレンス測度の正確な形式を得る。

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