論文の概要: Multi-Party Quantum Purity Distillation with Bounded Classical Communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05511v1
• Date: Thu, 10 Mar 2022 18:04:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 11:59:15.414055
• Title: Multi-Party Quantum Purity Distillation with Bounded Classical Communication
• Title（参考訳）: 境界古典通信を用いた多人数量子純度蒸留
• Authors: Touheed Anwar Atif, S. Sandeep Pradhan
• Abstract要約: 雑音の多い量子状態$rhoABC$から局所純度を蒸留する作業を考える。 我々はアリス、ボブ、チャーリーの3つのパーティに対して、与えられた量子状態$rhoABC$の多くの独立したコピーから局所純度を蒸留するプロトコルを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.594140167290098
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider the task of distilling local purity from a noisy quantum state $\rho^{ABC}$, wherein we provide a protocol for three parties, Alice, Bob and Charlie, to distill local purity (at a rate $P$) from many independent copies of a given quantum state $\rho^{ABC}$. The three parties have access to their respective subsystems of $\rho^{ABC}$, and are provided with pure ancilla catalytically, i.e., with the promise of returning them unaltered after the end of the protocol. In addition, Alice and Bob can communicate with Charlie using a one-way multiple-access dephasing channel of link rates $R_1$ and $R_2$, respectively. The objective of the protocol is to minimize the usage of the dephasing channel (in terms of rates $R_1$ and $R_2$) while maximizing the asymptotic purity that can be jointly distilled from $\rho^{ABC}$. To achieve this, we employ ideas from distributed measurement compression protocols, and in turn, characterize a set of sufficient conditions on $(P,R_1,R_2)$ in terms of quantum information theoretic quantities such that $P$ amount of purity can be distilled using rates $R_1$ and $R_2$. Finally, we also incorporate the technique of asymptotic algebraic structured coding, and provide a unified approach of characterizing the performance limits.
• Abstract（参考訳）: 雑音の多い量子状態$\rho^{ABC}$から局所純度を蒸留するタスクを考え、Alice、Bob、Charlieの3人の当事者に対して、与えられた量子状態$\rho^{ABC}$の多くの独立したコピーから局所純度(P$)を蒸留するプロトコルを提供する。 3つのパーティは、それぞれ$\rho^{abc}$のサブシステムにアクセスでき、プロトコルの終了後にそれらを返すことを約束して、純粋なancillaを触媒的に提供します。 さらに、AliceとBobは、それぞれ$R_1$と$R_2$のリンクレートの一方通行の多重アクセスデフォーカスチャネルを使用してCharlieと通信することができる。 プロトコルの目的は、デファージングチャネルの使用を最小化し(レート$R_1$と$R_2$)、同時に、$\rho^{ABC}$から共同で蒸留できる漸近純度を最大化することである。 これを実現するために、分散計測圧縮プロトコルのアイデアを用いて、$(P,R_1,R_2)$に対する十分な条件のセットを量子情報理論量の観点から特徴づけ、$P$の純度を$R_1$と$R_2$で蒸留することができる。 最後に、漸近的な代数的構造化コーディングの技法を取り入れ、性能限界を特徴付ける統一的なアプローチを提供する。

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