論文の概要: Real quantum operations and state transformations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15820v2
• Date: Thu, 12 Oct 2023 16:26:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-15 15:26:42.630754
• 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。 本稿の前半では、単一パーティおよび二部構成における実(量子)操作の特性について検討する。 本稿では,本論文の後半において,実量子演算による単一コピー状態変換の問題に焦点をあてる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• 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 the first part of this article, we study the properties of ``real'' (quantum) operations both in single-party and bipartite settings. As a consequence, we provide necessary and sufficient conditions for state transformations under real operations and show the existence of ``real entanglement'' monotones. In the second part of this article, we focus on the problem of single copy state transformation via real quantum operations. When starting from pure initial states, we completely solve this problem by 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。 この記事の第1部では、単一パーティと2部構成の両方で ``real'' (quantum) 操作の特性について検討する。 その結果、実演算の下での状態変換に必要な十分条件を提供し、'実絡み'モノトーンの存在を示す。 本稿では,本論文の後半において,実量子演算による単一コピー状態変換の問題に焦点をあてる。 純粋な初期状態から始めると、変換の最適忠実度に対する解析的表現を見つけ、変換の確率とその逆を求めることによって、この問題を完全に解決する。 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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