論文の概要: Squashed quantum non-Markovianity: a measure of genuine quantum non-Markovianity in states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18323v3
- Date: Thu, 20 Feb 2025 10:49:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-21 14:24:29.297969
- Title: Squashed quantum non-Markovianity: a measure of genuine quantum non-Markovianity in states
- Title（参考訳）: Squashed quantum non-Markovianity: a measure of real quantum non-Markovianity in state
- Authors: Rajeev Gangwar, Tanmoy Pandit, Kaumudibikash Goswami, Siddhartha Das, Manabendra Nath Bera,
- Abstract要約: 我々は、スクアッシュ量子非マルコフ性(sQNM)と呼ばれる真の量子起源の非マルコフ性に対する忠実な尺度を提案する。
これは量子条件の相互情報に基づいており、全ての非量子寄与を排除した後、左上非マルコビアン性によって定義される。
sQNMは単ガム性, 連続性, 凸性, テンソル積状態への添加性, 一般に超添加性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6597195879147555
- License:
- Abstract: Quantum non-Markovianity in tripartite quantum states $\rho_{ABC}$ represents a correlation between systems $A$ and $C$ when conditioned on the system $B$ and is known to have both classical and quantum contributions. However, a systematic characterization of the latter is missing. To address this, we propose a faithful measure for non-Markovianity of genuine quantum origin called squashed quantum non-Markovianity (sQNM). It is based on the quantum conditional mutual information and is defined by the left-over non-Markovianity after squashing out all non-quantum contributions. It is lower bounded by the squashed entanglement between non-conditioning systems in the reduced state and is delimited by the extendibility of either of the non-conditioning systems. We show that the sQNM is monogamous, asymptotically continuous, convex, additive on tensor-product states, and generally super-additive. We characterize genuine quantum non-Markovianity as a resource via a convex resource theory after identifying free states with vanishing sQNM and free operations that do not increase sQNM in states. We use our resource-theoretic framework to bound the rate of state transformations under free operations and to study state transformation under non-free operations; in particular, we find the quantum communication cost from Bob ($B$) to Alice ($A$) or Charlie ($C$) is lower bounded by the change in sQNM in the states. The sQNM finds operational meaning; in particular, the optimal rate of private communication in a variant of conditional one-time pad protocol is twice the sQNM. Also, the minimum deconstruction cost for a variant of quantum deconstruction protocol is given twice the sQNM of the state.
- Abstract（参考訳）: 三部量子状態$\rho_{ABC}$における量子非マルコビアン性は、システム$B$で条件付けられたときのシステム$A$と$C$の相関を表し、古典的および量子的コントリビューションを持つことが知られている。
しかし、後者の体系的な特徴は欠落している。
これを解決するために、スクワッド量子非マルコビアン性(sQNM)と呼ばれる真の量子起源の非マルコビアン性に対する忠実な尺度を提案する。
これは量子条件の相互情報に基づいており、全ての非量子寄与を排除した後、左上非マルコビアン性によって定義される。
減圧状態における非条件系間の密接な絡み合いにより下界となり、一方の非条件系の拡張性によって制限される。
sQNMは単ガム性,漸近的連続性,凸性,テンソル積状態への添加性,および一般に超添加性を示す。
我々は、sQNMを消滅させた自由状態と、sQNMを増加しない自由操作を同定した後、凸資源理論を介して真の量子非マルコビアン性を資源として特徴づける。
特に、Bob(B$)からAlice(A$)、Charlie(C$)までの量子通信コストは、各州におけるsQNMの変化によって低くなっています。
特に、条件付きワンタイムパッドプロトコルの変種におけるプライベート通信の最適なレートは、sQNMの2倍である。
また、量子デコンストラクションプロトコルの変種に対する最小のデコンストラクションコストは、状態のsQNMの2倍である。
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