論文の概要: Estimate distillable entanglement and quantum capacity by squeezing useless entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07228v3
• Date: Mon, 28 Aug 2023 16:15:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-30 00:35:52.264337
• Title: Estimate distillable entanglement and quantum capacity by squeezing useless entanglement
• Title（参考訳）: 無用な絡み合わせによる蒸留可能な絡み合わせと量子容量の推定
• Authors: Chengkai Zhu, Chenghong Zhu, Xin Wang
• Abstract要約: 絡み合い蒸留は、量子インターネットの潜在能力を実現する上で重要な役割を果たす。 蒸留可能な絡み合いとその密接に関連する必須量である量子容量を正確に推定することは依然として困難である。 本研究では、状態や量子チャネル内での無駄な絡み合いを解消し、両方の量を評価する方法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.7169366634489895
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Internet relies on quantum entanglement as a fundamental resource for secure and efficient quantum communication, reshaping data transmission. In this context, entanglement distillation emerges as a crucial process that plays a pivotal role in realizing the full potential of the quantum internet. Nevertheless, it remains challenging to accurately estimate the distillable entanglement and its closely related essential quantity, the quantum capacity. In this work, we consider a general resource measure known as the reverse divergence of resources which quantifies the minimum divergence between a target state and the set of free states. Leveraging this measure, we propose methods for evaluating both quantities by squeezing out useless entanglement within a state or a quantum channel, whose contributions are expected to be ignored for the distillable entanglement or the quantum capacity, respectively. Our method has practical applications for purifying maximally entangled states under practical noises, such as depolarizing and amplitude damping noises, leading to improvements in estimating the one-way distillable entanglement. Furthermore, we provide valuable benchmarks for evaluating the quantum capacities of qubit quantum channels, including the Pauli channels and the random mixed unitary channels.
• Abstract（参考訳）: 量子インターネットは、セキュアで効率的な量子通信のための基本的なリソースとして、量子絡み合いに依存し、データ転送を再構成する。 この文脈では、エンタングルメント蒸留は量子インターネットの完全なポテンシャルを実現する上で重要な役割を担う重要なプロセスとして現れる。 それでも、蒸留可能な絡み合いとその密接に関連する必須量、量子容量を正確に推定することは困難である。 本研究では,対象状態と自由状態の集合との最小発散を定量化する資源の逆発散(reverse divergence of resources)として知られる一般資源測度を考える。 そこで本研究では, 蒸留可能な絡み合いや量子容量に対して, コントリビュートが無視されるであろう状態や量子チャネル内の不要な絡み合いを絞り込むことにより, 両量を評価する手法を提案する。 本手法は非分極化や振幅減衰等の実用的な雑音下での最大絡み合い状態の浄化に実用的応用を行い,一方通行の蒸留性絡み合いの推定精度の向上に繋がる。 さらに、我々は、パウリチャネルやランダム混合ユニタリチャネルを含む量子ビット量子チャネルの量子容量を評価するための貴重なベンチマークを提供する。

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