論文の概要: Visually quantifying single-qubit quantum memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.06939v1
• Date: Tue, 12 Dec 2023 02:17:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-13 17:34:27.810355
• Title: Visually quantifying single-qubit quantum memory
• Title（参考訳）: 単一量子ビット量子メモリの視覚的定量化
• Authors: Wan-Guan Chang, Chia-Yi Ju, Guang-Yin Chen, Yueh-Nan Chen, Huan-Yu Ku
• Abstract要約: 入力状態生成を信頼することなく、全ての単一量子ビット量子メモリを定量化可能であることを示す。 2量子の量子ステアリング楕円体の概念を1量子の量子チャネルに使い、チャネル楕円体を定義する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: To store quantum information, quantum memory plays a central intermediate ingredient in a network. The minimal criterion for a reliable quantum memory is the maintenance of the entangled state, which can be described by the non-entanglement-breaking (non-EB) channel. In this work, we show that all single-qubit quantum memory can be quantified without trusting input state generation. In other words, we provide a semi-device-independent approach to quantify all single-qubit quantum memory. More specifically, we apply the concept of the two-qubit quantum steering ellipsoids to a single-qubit quantum channel and define the channel ellipsoids. An ellipsoid can be constructed by visualizing finite output states within the Bloch sphere. Since the Choi-Jamio{\l}kowski state of a channel can all be reconstructed from geometric data of the channel ellipsoid, a reliable quantum memory can be detected. Finally, we visually quantify the single-qubit quantum memory by observing the volume of the channel ellipsoid.
• Abstract（参考訳）: 量子情報を記憶するために、量子メモリはネットワーク内の中央中間成分となる。 信頼性のある量子メモリの最小基準は、エンタングル状態の維持であり、これは非エンタングルメント破壊(non-eb)チャネルによって記述できる。 本研究では、入力状態生成を信頼することなく、全ての単一量子ビットの量子メモリを量子化できることを示す。 言い換えれば、全ての単一量子ビット量子メモリを量子化する半デバイス非依存のアプローチを提供する。 具体的には、2量子の量子ステアリング楕円体の概念を1量子の量子チャネルに適用し、チャネル楕円体を定義する。 楕円体はブロッホ球面内の有限出力状態を可視化することで構成することができる。 チャネルのChoi-Jamio{\l}kowski状態はすべてチャネル楕円体の幾何学的データから再構成できるので、信頼できる量子メモリを検出することができる。 最後に、チャネル楕円体の体積を観測することにより、単一量子ビット量子メモリを視覚的に定量化する。

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