論文の概要: Swapping of quantum correlations and the role of local filtering
operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16524v1
- Date: Mon, 31 Jul 2023 09:46:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-01 15:11:06.431287
- Title: Swapping of quantum correlations and the role of local filtering
operations
- Title（参考訳）: 量子相関のスワッピングと局所フィルタリング操作の役割
- Authors: Pedro Rosario, Andr\'es F. Ducuara, Cristian E. Susa
- Abstract要約: 本稿では, ベル非局所性, EPRステアリング, テレポーテーション, エンタングルメント, 量子肥満に対する有用性, 局所フィルタリング操作がそのような相関のスワップに与える影響など, 様々な量子相関対策のスワップに対処する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We address the swapping of various quantum correlation measures including:
Bell-nonlocality, EPR-steering, usefulness for teleportation, entanglement,
quantum obesity, as well as the effect that local filtering operations have on
the swapping of such correlations. In the first part of this work we address
the raw swapping protocol (i. e. without local filtering) and our findings are
as follows. First, using the Bloch representation of quantum states, we show
that all of the above properties of a general quantum state can fully be
preserved whenever the state is swapped together with arbitrary combinations of
Bell states and Bell measurements. This generalises a result shown for the
concurrence of states in the X-form. Second, we derive an explicit formula for
the quantum obesity of the final post-swapping state in terms of the obesity of
general input states and measurements, and therefore establishing the limit at
which obesity can be swapped. In the second part we address the effect of local
filtering operations on the swapping of quantum correlations. Specifically, we
explore whether experimentalists should implement local filters before or after
the swapping protocol takes place, so in order to maximize the final amount of
correlations. In this regard, we first show that these two scenarios are
equivalent for the family of Bell-diagonal states, for all of the
above-mentioned quantum correlations. We then prove that applying local filters
first can be more efficient when considering the strictly larger family of
almost Bell-diagonal states, with the quantum obesity as the test property.
Finally, we provide numerical evidence for this latter phenomenon (local
filtering first is more efficient) holding true for general two-qubit states in
the X-form, for all of the above-mentioned quantum correlations.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, ベル非局所性, EPRステアリング, テレポーテーション, エンタングルメント, 量子肥満に対する有用性, 局所フィルタリング操作がそのような相関のスワップに与える影響など, 様々な量子相関対策のスワップに対処する。
この研究の最初の部分では、生のスワッププロトコル(ローカルフィルタリングなし)に対処し、以下の結果を得た。
まず、量子状態のブロッホ表現を用いて、状態がベル状態とベル測定の任意の組み合わせと交換されるとき、上記の一般的な量子状態の全ての性質が完全に保存可能であることを示す。
これにより、x-形式における状態の帰結を示す結果が一般化される。
第2に、一般的な入力状態と測定値の肥満の観点から、最後のスワッピング状態の量子肥満の明示的な式を導出し、従って肥満を交換できる限界を確立する。
第2部では,局所フィルタリング操作が量子相関の交換に与える影響について論じる。
具体的には,スワッププロトコルの実施前後に局所フィルタを実装すべきかどうかについて検討し,最終相関量を最大化するために検討する。
この点に関して、これらの2つのシナリオは、上記の全ての量子相関について、ベル対角状態の族に等価であることを示す。
次に, 局所フィルタをまず適用すれば, ほぼベル対角状態の厳密なファミリーを考えると, 量子肥満を試験特性とするより効率的であることが証明される。
最後に、この後者の現象(局所フィルタリングがより効率的である)の数値的な証拠として、上記の全ての量子相関について、X形式の一般的な2量子状態に対して真であることを示す。
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