論文の概要: Real quantum operations and state transformations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15820v1
- Date: Fri, 28 Oct 2022 01:08:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 05:42:53.217183
- Title: Real quantum operations and state transformations
- Title(参考訳): 実量子演算と状態変換
- Authors: Tulja Varun Kondra, Chandan Datta and Alexander Streltsov
- Abstract要約: 想像力の資源理論は、複素数の役割を理解するのに有用な枠組みを提供する。
本研究では,「実」演算の性質について検討し,実演算条件下での状態変換に必要かつ十分な条件を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 62.997667081978825
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Resource theory of imaginarity provides a useful framework to understand the
role of complex numbers, which are essential in the formulation of quantum
mechanics, in a mathematically rigorous way. In this work, we study the
properties of "real" (quantum) operations and provide necessary and sufficient
conditions for state transformations under real operations. We also study the
properties of real operations in spatially separated bipartite settings and
show the existence of "real entanglement" monotones which are independent to
the "LOCC monotones". This shows that entanglement in real quantum theory is
fundamentally different to the entanglement in complex quantum theory.
Furthermore, when starting from pure initial states, we completely solve the
problem of single copy state transformation, finding an analytical expression
for the optimal fidelity of transformation, for a given probability of
transformation and vice versa. Moreover, for state transformations involving
arbitrary initial states and pure final states, we provide a semidefinite
program to compute the optimal achievable fidelity, for a given probability of
transformation.
- Abstract(参考訳): 想像力の資源理論は、量子力学の定式化に不可欠な複素数の役割を数学的に厳密に理解するための有用な枠組みを提供する。
本研究では「実」(量子)演算の性質を研究し、実演算下での状態変換に必要な十分条件を提供する。
また,空間的に分離した二部構造における実動作の特性について検討し,LOCCモノトンとは独立な「実絡み合い」モノトンの存在を示す。
これは、実量子論における絡み合いが複素量子論の絡み合いと根本的に異なることを示している。
さらに, 純粋な初期状態から始めると, 単一コピー状態変換の問題を完全に解決し, 変換の最適忠実性, 与えられた変換確率, 逆もまた解析式を求める。
さらに、任意の初期状態と純粋最終状態を含む状態変換に対しては、与えられた変換の確率に対して最適な達成可能な忠実度を計算する半定値プログラムを提供する。
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