論文の概要: Entangled States are Harder to Transfer than Product States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.04443v1
- Date: Wed, 11 Jan 2023 12:59:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-12 17:29:34.097921
- Title: Entangled States are Harder to Transfer than Product States
- Title（参考訳）: 絡み合った状態は製品状態よりも移動が難しい
- Authors: Tony J. G. Apollaro, Salvatore Lorenzo, Francesco Plastina, Mirko
Consiglio, Karol \.Zyczkowski
- Abstract要約: 絡み合った状態の分布は、多くの量子情報処理プロトコルにおいて最も重要な課題である。
我々は、絡み合った状態と分解された状態に対する量子状態移動の忠実度の違いを定量化する。
真のマルチパート・エンタングルメントは2ビット・エンタングルメントよりも忠実度に有害な影響があることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The distribution of entangled states is a key task of utmost importance for
many quantum information processing protocols. A commonly adopted setup for
distributing quantum states envisages the creation of the state in one
location, which is then sent to (possibly different) distant receivers through
some quantum channels. While it is undoubted and, perhaps, intuitively expected
that the distribution of entangled quantum states is less efficient than that
of product states, a thorough quantification of this inefficiency (namely, of
the difference between the quantum-state transfer fidelity for entangled and
factorized states) has not been performed. To this end, in this work, we
consider $n$-independent amplitude-damping channels, acting in parallel, i.e.,
each, locally, on one part of an $n$-qubit state. We derive exact analytical
results for the fidelity decrease, with respect to the case of product states,
in the presence of entanglement in the initial state, for up to four qubits.
Interestingly, we find that genuine multipartite entanglement has a more
detrimental effect on the fidelity than two-qubit entanglement. Our results
hint at the fact that, for larger $n$-qubit states, the difference in the
average fidelity between product and entangled states increases with increasing
single-qubit fidelity, thus making the latter a less trustworthy figure of
merit.
- Abstract（参考訳）: 絡み合った状態の分布は、多くの量子情報処理プロトコルにおいて最も重要なタスクである。
量子状態の分散のための一般的に採用されている設定は、ある場所における状態の生成を想定し、ある量子チャネルを通して(おそらく異なる)遠隔受信機に送られる。
エンタングル量子状態の分布は製品状態の分布よりも効率的ではないと直感的に予想されているが、この非効率性の徹底的な定量化(つまり、エンタングル量子状態と因子化状態の量子状態転移忠実性の違い)は行われていない。
この目的のために、この研究では、$n$非依存の振幅減衰チャネルを並列に、すなわち各局所的に、$n$-qubit状態の一部分に作用する。
初期状態における絡み合いの存在下での積状態に関して、最大4キュービットまでの忠実度減少の正確な解析結果を導出する。
興味深いことに、真のマルチパート・エンタングルメントは2ビット・エンタングルメントよりも忠実度に有害な影響がある。
我々の結果は、より大きなn$-qubit状態において、製品と絡み合った状態の平均忠実度の違いは、シングルキュービット忠実度の増加に伴って増加するという事実を示唆している。
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