論文の概要: Virtual quantum resource distillation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00955v1
• Date: Thu, 2 Mar 2023 04:15:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 16:11:40.463852
• Title: Virtual quantum resource distillation
• Title（参考訳）: 仮想量子資源蒸留
• Authors: Xiao Yuan, Bartosz Regula, Ryuji Takagi, and Mile Gu
• Abstract要約: 蒸留または精製は、ノイズの多い環境での量子資源の実用的利用の中心である。 仮想資源蒸留は蒸留の標準概念よりもかなり有利であることを示す。 我々はコヒーレンス、絡み合い、魔法の蒸留への応用と量子テレポーテーションの明確な例を考える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6299766708197883
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Distillation, or purification, is central to the practical use of quantum resources in noisy settings often encountered in quantum communication and computation. Conventionally, distillation requires using some restricted 'free' operations to convert a noisy state into one that approximates a desired pure state. Here, we propose to relax this setting by only requiring the approximation of the measurement statistics of a target pure state, which allows for additional classical postprocessing of the measurement outcomes. We show that this extended scenario, which we call virtual resource distillation, provides considerable advantages over standard notions of distillation, allowing for the purification of noisy states from which no resources can be distilled conventionally. We show that general states can be virtually distilled with a cost (measurement overhead) that is inversely proportional to the amount of existing resource, and we develop methods to efficiently estimate such cost via convex and semidefinite programming, giving several computable bounds. We consider applications to coherence, entanglement, and magic distillation, and an explicit example in quantum teleportation (distributed quantum computing). This work opens a new avenue for investigating generalized ways to manipulate quantum resources.
• Abstract（参考訳）: 蒸留または精製は、量子通信や計算でしばしば発生するノイズの多い環境での量子資源の実用化の中心である。 従来、蒸留には制限された「自由」操作を使い、うるさい状態を所望の純粋な状態に近い状態に変換する必要があった。 本稿では,対象純状態の測定統計量の近似を必要とし,測定結果の古典的後処理を可能にすることにより,この設定を緩和する。 仮想資源蒸留と呼ばれるこの拡張シナリオは、従来の資源を蒸留できないノイズ状態の浄化を可能にするため、蒸留の標準概念よりもかなり有利であることを示す。 本研究では,既存の資源量と逆比例するコスト(測定オーバーヘッド)で,一般状態を仮想的に蒸留できることを示し,そのコストを凸および半定値プログラミングにより効率的に推定する方法を開発し,計算可能なバウンダリを複数与えている。 我々は、コヒーレンス、絡み合い、魔法の蒸留への応用、および量子テレポーテーション(分散量子コンピューティング)の明確な例を考える。 この研究は、量子リソースを操作する一般的な方法を調査するための新しい道を開く。

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