論文の概要: Quantum criticality under imperfect teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04843v1
- Date: Thu, 7 Mar 2024 19:00:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-11 21:56:34.501303
- Title: Quantum criticality under imperfect teleportation
- Title（参考訳）: 不完全テレポーテーション下の量子臨界
- Authors: Pablo Sala, Sara Murciano, Yue Liu and Jason Alicea
- Abstract要約: 絡み合い、測定、古典的な通信は、遠方間の量子状態のテレポーテーションを可能にする。
本研究は,プロトコルの不完全性が,それ以外は緊急に放送された臨界状態に作用する弱い測定値として効果的に現れることを示す。
その結果、エラーに対して最適化するテレポーテーションプロトコルを設計することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.471796946395362
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement, measurement, and classical communication together enable
teleportation of quantum states between distant parties, in principle with
perfect fidelity. To what extent do correlations and entanglement of a
many-body wavefunction transfer under imperfect teleportation protocols? We
address this question for the case of an imperfectly teleported quantum
critical wavefunction, focusing on the ground state of a critical Ising chain.
We demonstrate that imperfections, e.g., in the entangling gate adopted for a
given protocol, effectively manifest as weak measurements acting on the
otherwise pristinely teleported critical state. Armed with this perspective, we
leverage and further develop the theory of measurement-altered quantum
criticality to quantify the resilience of critical-state teleportation. We
identify classes of teleportation protocols for which imperfection $(i)$
preserves both the universal long-range entanglement and correlations of the
original quantum critical state, $(ii)$ weakly modifies these quantities away
from their universal values, and $(iii)$ obliterates long-range entanglement
altogether while preserving power-law correlations, albeit with a new set of
exponents. We also show that mixed states describing the average over a series
of sequential imperfect teleportation events retain pristine power-law
correlations due to a `built-in' decoding algorithm, though their entanglement
structure measured by the negativity depends on errors similarly to individual
protocol runs. These results may allow one to design teleportation protocols
that optimize against errors -- highlighting a potential practical application
of measurement-altered criticality.
- Abstract（参考訳）: 絡み合い、測定、古典的コミュニケーションは、原則として完全な忠実性を持つ、遠隔当事者間の量子状態のテレポーテーションを可能にする。
不完全なテレポーテーションプロトコル下での多体波動関数の相関と絡み合いはどの程度か?
本稿では,不完全伝送された量子臨界波動関数に対して,臨界イジング鎖の基底状態に着目し,この問題に対処する。
例えば、与えられたプロトコルで採用されているエンタングリングゲートにおいて、非完全性は、原則的にテレポートされた臨界状態に作用する弱い測定値として効果的に現れることを実証する。
この視点を活かして, 測定交替量子臨界理論を活用し, さらに発展させ, 臨界状態テレポーテーションの弾力性を定量化する。
不完全性を$とするテレポーテーションプロトコルのクラスを識別する。
(i)$は、元の量子臨界状態の普遍的長距離絡み合いと相関の両方を保存する。
(ii)$はこれらの量をそれらの普遍値から弱め、$
(iii)$は、新しい指数の集合であるにもかかわらず、権力-法則の相関を保ちながら、長距離の絡みを完全に消し去る。
また,一連の連続不完全なテレポーテーションイベントの平均を記述する混合状態は,各プロトコルの実行時と同様の誤差に依存するが,'組込み'復号アルゴリズムによるプリスタント・パワー・ローの相関が保たれることを示す。
これらの結果は、誤差に対して最適化するテレポーテーションプロトコルを設計することを可能にします。
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