論文の概要: On the Duality of Teleportation and Dense Coding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.14798v2
- Date: Tue, 4 Jun 2024 13:48:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 14:46:07.970083
- Title: On the Duality of Teleportation and Dense Coding
- Title（参考訳）: テレポーテーションと高密度符号化の二重性について
- Authors: Eric Chitambar, Felix Leditzky,
- Abstract要約: 量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、量子通信プリミティブである。
本稿では,この問題を国家差別問題として再定義する方法について述べる。
我々の主な成果の1つは、古典的状態に対する一方通行のテレポーテーションプロトコルに利点を与えない状態の完全な特徴づけを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.31543407418766
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum teleportation is a quantum communication primitive that allows a long-distance quantum channel to be built using pre-shared entanglement and one-way classical communication. However, the quality of the established channel crucially depends on the quality of the pre-shared entanglement. In this work, we revisit the problem of using noisy entanglement for the task of teleportation. We first show how this problem can be rephrased as a state discrimination problem. In this picture, a quantitative duality between teleportation and dense coding emerges in which every Alice-to-Bob teleportation protocol can be repurposed as a Bob-to-Alice dense coding protocol, and the quality of each protocol can be measured by the success probability in the same state discrimination problem. One of our main results provides a complete characterization of the states that offer no advantage in one-way teleportation protocols over classical states, thereby offering a new and intriguing perspective on the long-standing open problem of identifying such states. This also yields a new proof of the known fact that bound entangled states cannot exceed the classical teleportation threshold. Moreover, our established duality between teleportation and dense coding can be used to show that the exact same states are unable to provide a non-classical advantage for dense coding as well. We also discuss the duality from a communication capacity point of view, deriving upper and lower bounds on the accessible information of a dense coding protocol in terms of the fidelity of its associated teleportation protocol. A corollary of this discussion is a simple proof of the previously established fact that bound entangled states do not provide any advantage in dense coding.
- Abstract（参考訳）: 量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、量子通信プリミティブである。
しかし、確立されたチャネルの質は、事前に隠された絡み合いの質に大きく依存する。
本研究は,遠隔搬送作業にノイズアンタングルを用いることの問題点を再考する。
まず、この問題を州差別問題として言い換える方法について述べる。
本稿では,各Alice-to-BobテレポーテーションプロトコルをBob-to-Alice高密度符号化プロトコルとして再利用し,各プロトコルの品質を同一状態判別問題における成功確率で測定できるような,テレポーテーションと高密度符号化の定量的双対性を示す。
我々の主な成果の1つは、古典的状態に対する一方的なテレポーテーションプロトコルの利点を全く与えない状態の完全な特徴づけを提供し、それによって、そのような状態を特定するという長年のオープンな問題に対する、新しく興味深い視点を提供する。
これはまた、有界な絡み合った状態が古典的なテレポーテーションしきい値を超えることができないという既知の事実の新たな証明をもたらす。
さらに, テレポーテーションと高密度符号化の双対性は, 全く同じ状態でも高密度符号化の非古典的優位性は得られないことを示すのに有用である。
また、通信容量の観点からの双対性についても論じ、関連するテレポーテーションプロトコルの完全性の観点から、高密度符号化プロトコルのアクセス可能な情報に対する上下境界を導出する。
この議論のまとめは、有界な絡み合った状態が高密度符号化においていかなる利点も与えないという以前に確立された事実の単純な証明である。
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