論文の概要: Virtual quantum broadcasting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.13049v1
• Date: Thu, 19 Oct 2023 18:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 01:57:22.678827
• Title: Virtual quantum broadcasting
• Title（参考訳）: 仮想量子放送
• Authors: Arthur J. Parzygnat, James Fullwood, Francesco Buscemi, Giulio Chiribella
• Abstract要約: 量子放送は物理プロセスでは達成できないが,仮想プロセスでは実現可能であることを示す。 標準放送マップに対する最適物理近似が最適普遍量子クローニングであることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3895981099137535
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum no-broadcasting theorem states that it is impossible to produce perfect copies of an arbitrary quantum state, even if the copies are allowed to be correlated. Here we show that, although quantum broadcasting cannot be achieved by any physical process, it can be achieved by a virtual process, described by a Hermitian-preserving trace-preserving map. This virtual process is canonical: it is the only map that broadcasts all quantum states, is covariant under unitary evolution, is invariant under permutations of the copies, and reduces to the classical broadcasting map when subjected to decoherence. We show that the optimal physical approximation to the canonical broadcasting map is the optimal universal quantum cloning, and we also show that virtual broadcasting can be achieved by a virtual measure-and-prepare protocol, where a virtual measurement is performed, and, depending on the outcomes, two copies of a virtual quantum state are generated. Finally, we use canonical virtual broadcasting to prove a uniqueness result for quantum states over time.
• Abstract（参考訳）: 量子放送の定理は、たとえそのコピーが相関することを許されたとしても、任意の量子状態の完全なコピーを作成することは不可能であると述べている。 ここでは,量子放送は物理処理では達成できないが,エルミート保存トレース保存マップによって記述された仮想プロセスによって達成できることを示す。 この仮想プロセスは正準的であり、全ての量子状態をブロードキャストする唯一の地図であり、ユニタリ進化の下で共変であり、コピーの置換の下で不変であり、デコヒーレンスを受けると古典的なブロードキャストマップに還元される。 また,仮想計測を行う仮想測度・前処理プロトコルによって仮想放送を実現することができ,その結果によって仮想量子状態の2つのコピーが生成されることを示す。 最後に,量子状態の時間的一意性を証明するために,正準仮想ブロードキャストを用いた。

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