論文の概要: Local approximation for perfect discrimination of quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03573v2
- Date: Mon, 11 Sep 2023 21:54:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-13 18:10:53.114183
- Title: Local approximation for perfect discrimination of quantum states
- Title(参考訳): 量子状態の完全判別のための局所近似
- Authors: Scott M. Cohen
- Abstract要約: 量子状態の識別には、可能な状態の集合から与えられた状態を特定することが含まれる。
パーティが複数のローカル操作と古典的コミュニケーション(LOCC)を使用するように制約された場合、完全状態判別は不可能であることが多い。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum state discrimination involves identifying a given state out of a set
of possible states. When the states are mutually orthogonal, perfect state
discrimination is always possible using a global measurement. In the case of
multipartite systems when the parties are constrained to use multiple rounds of
local operations and classical communication (LOCC), perfect state
discrimination is often impossible even with the use of \emph{asymptotic LOCC},
wherein an error is allowed but must vanish in the limit of an infinite number
of rounds. Utilizing our recent results on asymptotic LOCC, we derive a lower
bound on the error probability for LOCC discrimination of any given set of
mutually orthogonal pure states. Informed by the insights gained from this
lower bound, we are able to prove necessary conditions for perfect state
discrimination by asymptotic LOCC. We then illustrate by example the power of
these necessary conditions in significantly simplifying the determination of
whether perfect discrimination of a given set of states can be accomplished
arbitrarily closely using LOCC. The latter examples include a proof that
perfect discrimination by asymptotic LOCC is impossible for a certain subset of
\emph{minimal} unextendible product bases (UPB), where minimal means that for
the given multipartite system, no UPB with a smaller number of states can
exist. We also give a simple proof that what has been called \emph{strong
nonlocality without entanglement} is considerably stronger than had previously
been demonstrated.
- Abstract(参考訳): 量子状態の識別には、可能な状態の集合から与えられた状態を特定することが含まれる。
状態が互いに直交するとき、完全な状態判別は常に大域的測定を用いて可能である。
パーティが複数ラウンドのローカル操作と古典的通信(LOCC)を使用するように制約されている場合、完全状態判別は、誤りが許されるが無限のラウンドの極限で消えなければならないような 'emph{asymptotic LOCC} を用いても不可能であることが多い。
漸近性LOCCに関する最近の結果を利用して、相互直交純状態の任意の集合のLOCC判別における誤り確率の低い境界を導出する。
この下限から得られた知見から,無症候性LOCCによる完全状態判別に必要な条件を立証することができる。
次に、各状態の完全判別をLOCCを用いて任意に行うことができるかどうかの判断を著しく単純化するために必要な条件の力を例示する。
後者の例は、漸近的LOCCによる完全判別が、与えられたマルチパーティイト系において、より少ない状態を持つ UPB が存在しないことを最小限に意味する 'emph{minimal} unextendible product bases (UPB) の特定の部分集合に対して不可能であるという証明を含む。
また、'emph{strong nonlocality without entanglement' と呼ばれるものが、以前に証明されたよりもかなり強いという単純な証明を与える。
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