論文の概要: The Round Complexity of Local Operations and Classical Communication
(LOCC) in Random-Party Entanglement Distillation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.00781v3
- Date: Thu, 30 Mar 2023 20:24:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 17:36:15.651109
- Title: The Round Complexity of Local Operations and Classical Communication
(LOCC) in Random-Party Entanglement Distillation
- Title（参考訳）: ランダム粒子エンタングルメント蒸留における局所運転と古典通信(LOCC)のラウンドコンプレックス
- Authors: Guangkuo Liu, Ian George, Eric Chitambar
- Abstract要約: 分散量子情報処理のための強力な運用パラダイムは、事前に共有された絡み合いを操作することである。
与えられたタスクのLOCCラウンドの複雑さは、タスクを完了するために古典的なコミュニケーションのラウンドがいくつ必要かを記述する。
3つの量子ビットでのランダムなパーティー蒸留では、最適なプロトコルで必要とされる通信ラウンドの数は、使用する絡み合い尺度に依存する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.211128681972148
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A powerful operational paradigm for distributed quantum information
processing involves manipulating pre-shared entanglement by local operations
and classical communication (LOCC). The LOCC round complexity of a given task
describes how many rounds of classical communication are needed to complete the
task. Despite some results separating one-round versus two-round protocols,
very little is known about higher round complexities. In this paper, we revisit
the task of one-shot random-party entanglement distillation as a way to
highlight some interesting features of LOCC round complexity. We first show
that for random-party distillation in three qubits, the number of communication
rounds needed in an optimal protocol depends on the entanglement measure used;
for the same fixed state some entanglement measures need only two rounds to
maximize whereas others need an unbounded number of rounds. In doing so, we
construct a family of LOCC instruments that require an unbounded number of
rounds to implement. We then prove explicit tight lower bounds on the LOCC
round number as a function of distillation success probability. Our
calculations show that the original W-state random distillation protocol by
Fortescue and Lo is essentially optimal in terms of round complexity.
- Abstract（参考訳）: 分散量子情報処理のための強力な操作パラダイムは、局所演算と古典通信(locc)による事前共有の絡み合いを操作することである。
与えられたタスクのLOCCラウンドの複雑さは、タスクを完了するために古典的なコミュニケーションのラウンドがいくつ必要かを記述する。
1ラウンドと2ラウンドのプロトコルを分離した結果もあるが、より高いラウンドの複雑さについてはほとんど知られていない。
本稿では,LOCCラウンド複雑性の興味深い特徴を明らかにする手段として,一発ランダムパーティー蒸留の課題を再考する。
まず, 3 キュービットのランダムな蒸留において, 最適なプロトコルで必要とされる通信ラウンドの数は, 使用する絡み合いの度合いに依存し, 同じ固定状態の場合, 絡み合いの度合いを最大化するためには2ラウンドしか必要としない。
そこで我々は,実装に無拘束なラウンド数を必要とするLOCC楽器群を構築した。
次に,蒸留成功確率の関数として,LOCCラウンド番号の厳密な下限を証明した。
計算結果から,fortescue と lo による w-state random distillation protocol はラウンド複雑性の点で本質的に最適であることがわかった。
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