論文の概要: Trade-off between Information Gain and Disturbance in Local Discrimination of Entangled Quantum States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16032v2
- Date: Thu, 21 Nov 2024 10:54:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 15:16:08.617032
- Title: Trade-off between Information Gain and Disturbance in Local Discrimination of Entangled Quantum States
- Title(参考訳): 量子状態の局所的識別における情報ゲインと外乱のトレードオフ
- Authors: Youngrong Lim, Minki Hhan, Hyukjoon Kwon,
- Abstract要約: 我々は、地域国家の差別において情報ゲイン・ディストゥルバンス・トレードオフ関係を確立する。
局所的な運用が事前に共有された絡み合いによって支援される場合、トレードオフを回避できることが示される。
本稿では,ノイズの非分極に対して頑健な絡み合い認証プロトコルを提案し,これを量子ネットワークのマルチパーティイトシナリオに一般化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.843959205337007
- License:
- Abstract: We establish an information gain-disturbance trade-off relation in local state discrimination. Our result demonstrates a fundamental limitation of local strategy to discriminate entangled quantum states without disturbance, which becomes more difficult as the entanglement of the states to be discriminated increases. For a set of maximally entangled states, the capability of local strategy is tightly suppressed, as random guessing without measurements saturates the bound provided by the trade-off relation. We also show that the trade-off can be circumvented when local operations are aided by pre-shared entanglement. To simultaneously achieve correct guessing of state and non-disturbance, an entirely different strategy from conventional state discrimination should be adopted to lower the cost of pre-shared entanglement. We explicitly propose an adaptive and non-destructive strategy based on the stabilizer formalism, which shows a strict advantage over conventional teleportation-based approaches in pre-shared entanglement cost for discriminating a set of maximally entangled states. As an application of the trade-off relation, we propose an entanglement certification protocol that is robust against depolarizing noise and generalize it to multipartite scenarios in a quantum network.
- Abstract(参考訳): 我々は、地域国家の差別において情報ゲイン・ディストゥルバンス・トレードオフ関係を確立する。
この結果から, 乱れを伴わない量子状態の分別には局所的戦略の基本的な限界が示され, 分別される状態の分別が増加するにつれて, より困難になる。
最大絡み合った状態の集合に対して、局所戦略の能力は、測定なしでランダムな推測がトレードオフ関係によって提供される境界を飽和させるため、厳しく抑制される。
また,事前に共有された絡み合いによって局所的な運用が支援される場合,トレードオフを回避できることも示している。
国家と非秩序の正しい推測を同時に達成するためには、従来の国家差別とは全く異なる戦略を採用して、事前共有の絡み合いのコストを下げるべきである。
本研究は, 安定型形式に基づく適応的かつ非破壊的な戦略を提案する。これは, 最大絡み状態の集合を識別するための事前共有絡み込みコストにおいて, 従来のテレポーテーションに基づくアプローチに対して厳密な優位性を示すものである。
トレードオフ関係の適用として,ノイズの非分極に対して頑健な絡み合い認証プロトコルを提案し,これを量子ネットワークのマルチパーティイトシナリオに一般化する。
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