論文の概要: Functional analytic insights into irreversibility of quantum resources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.15678v2
- Date: Wed, 30 Nov 2022 18:47:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 14:50:30.441434
- Title: Functional analytic insights into irreversibility of quantum resources
- Title（参考訳）: 量子資源の可逆性に関する機能解析的洞察
- Authors: Bartosz Regula and Ludovico Lami
- Abstract要約: 特定の状態の集合を保存する量子チャネルは、それらの集合によって誘導される基底ノルムに対して収縮的である。
安定化器プロトコルでは可逆的に相互変換できないクォート魔法状態が存在することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.37609145576126
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose an approach to the study of quantum resource manipulation based on
the basic observation that quantum channels which preserve certain sets of
states are contractive with respect to the base norms induced by those sets. We
forgo the usual physical assumptions on quantum dynamics: instead of enforcing
complete positivity, trace preservation, or resource-theoretic considerations,
we study transformation protocols as norm-contractive maps. This allows us to
apply to this problem a technical toolset from functional analysis, unifying
previous approaches and introducing new families of bounds for the distillable
resources and the resource cost, both one-shot and asymptotic. Since our
expressions lend themselves naturally to single-letter forms, they can often be
calculated in practice; by doing so, we demonstrate with examples that they can
yield the best known bounds on quantities such as the entanglement cost. As
applications, we not only give an alternative derivation of the recent result
of [arXiv:2111.02438] which showed that entanglement theory is asymptotically
irreversible, but also provide the quantities introduced in that work with
explicit operational meaning in the context of entanglement distillation
through a novel generalised form of hypothesis testing relative entropy.
Besides entanglement, we reveal a new irreversible quantum resource: through
improved bounds for state transformations in the resource theory of magic-state
quantum computation, we show that there exist qutrit magic states that cannot
be reversibly interconverted under stabiliser protocols.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,特定の状態集合を保持する量子チャネルが,それらの集合によって誘導される基底ノルムに対して収縮的であるという基本的な観測に基づく量子資源操作の研究手法を提案する。
我々は、量子力学の通常の物理的仮定を許す:完全な肯定性、トレース保存、あるいは資源理論的考察を強制する代わりに、ノルム収縮写像として変換プロトコルを研究する。
これにより, 従来の手法を統一し, 蒸留可能な資源と資源コストの新たなファミリーを導入し, 単発・漸近の両面から技術的ツールセットをこの問題に適用することができる。
私たちの式は、自然にシングルレター形式に当てはまるので、実際に計算することがしばしばあり、そうすることで、エンタングルメントコストのような量に対して最もよく知られた境界が得られることを例で示します。
応用として, [arxiv:2111.02438] の最近の結果の代替導出を与えるだけでなく, 連接理論が漸近的に可逆的であることを示すだけでなく, 連接蒸留の文脈において, 新たに一般化した仮説検定相対エントロピーを通じて明示的な操作的意味を持つ量を与える。
魔法状態量子計算のリソース理論における状態変換のバウンダリの改善により、安定化器プロトコルの下では可逆的に相互変換できないクォート魔法状態が存在することが示される。
関連論文リスト
- Generalized Quantum Stein's Lemma and Second Law of Quantum Resource Theories [47.02222405817297]
量子情報理論の基本的な問題は、量子情報処理のためのリソースの変換性を単一の関数で特徴づけるために、類似の第2法則を定式化できるかどうかである。
2008年、有望な定式化が提案され、仮説テストの量子バージョンの変種における最適性能とリソース変換可能性のリンクが提案された。
2023年、この補題の元々の証明に論理的ギャップが発見され、そのような第二法則の定式化の可能性に疑問が投げかけられた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:00:00Z) - Reversibility of quantum resources through probabilistic protocols [5.2178708158547025]
一般の量子資源理論において、全ての状態が可逆的に相互変換可能であることを示す。
提案手法は,確率的プロトコルの下での変換率を,決定論的変換のための強い逆率で接続することに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T18:00:00Z) - The power of noisy quantum states and the advantage of resource dilution [62.997667081978825]
絡み合った蒸留により、ノイズの多い量子状態が一重項に変換される。
エンタングルメント希釈は局所雑音に対する共有量子状態のレジリエンスを高めることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-25T17:39:29Z) - Overcoming entropic limitations on asymptotic state transformations
through probabilistic protocols [12.461503242570641]
何らかの確率でしか成功できないプロトコルが許されている場合、もはやそうではないことを示す。
これは、ある確率でしか成功できないプロトコルを許す場合、もはやそうではないことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-07T18:00:00Z) - On a gap in the proof of the generalised quantum Stein's lemma and its
consequences for the reversibility of quantum resources [51.243733928201024]
一般化された量子シュタインの補題の証明は、Lemma III.9 につながる議論のギャップのために正しくないことを示す。
このことは、文献、特に量子絡み合いの可逆性においていくつかの確立された結果に疑問を呈する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T17:46:05Z) - Tight constraints on probabilistic convertibility of quantum states [0.0]
量子資源理論の限界に制約された確率的プロトコルを用いて量子状態の操作を特徴づける2つの一般的なアプローチ。
まず、ヒルベルト射影距離に基づく最近導入された資源単調を用いて得られる量子状態間の物理的変換の存在に対して、一般的な条件を与える。
本研究では,多種多様な資源理論において単一ショットの確率蒸留を強く特徴付けることを示し,最大資源状態の蒸留における確率と誤差のトレードオフを正確に解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-21T16:14:55Z) - Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories [41.94295877935867]
量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。
確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。
これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。
また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:29:43Z) - Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding [58.720142291102135]
我々は、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。
我々の定式化は、連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T12:56:01Z) - Probabilistic transformations of quantum resources [0.0]
我々は、非常に強い単調性に従う新しい資源単調性を開発する。
任意の量子資源理論における状態間のすべての変換、確率的あるいは決定論的に制限することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-09T18:00:02Z) - Catalytic Transformations of Pure Entangled States [62.997667081978825]
エンタングルメントエントロピー(英: entanglement entropy)は、純粋状態の量子エンタングルメントのフォン・ノイマンエントロピーである。
エンタングルメント・エントロピーとエンタングルメント・蒸留との関係は設定のためだけに知られており、シングルコピー体制におけるエンタングルメント・エントロピーの意味はいまだオープンである。
この結果から, 量子情報処理に使用する二部質純状態における絡み合いの量は, 絡み合いエントロピーによって定量化され, かつ, 絡み合いの単一コピー構成においても, 運用上の意味を持つことが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-22T16:05:01Z) - General Quantum Resource Theories: Distillation, Formation and
Consistent Resource Measures [3.8073142980733]
量子資源理論(QRT)は、量子情報処理の資源として機能する固有の量子力学特性を理解するための統一された理論フレームワークを提供する。
しかし、物理学によって動機付けられた資源は、最大資源状態の非特異性、凸性の欠如、無限次元など、分析するための難解な数学的構造を持つかもしれない。
物理的に動機づけられた量子資源の普遍的性質を明らかにするため,QRTにおける状態変換と資源測度を最小限の仮定で検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-06T19:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。