論文の概要: Broadcasting Quantum Information using Finite Resources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07660v1
• Date: Tue, 12 Mar 2024 13:50:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-13 21:26:09.821580
• Title: Broadcasting Quantum Information using Finite Resources
• Title（参考訳）: 有限資源を用いた量子情報の放送
• Authors: Tiago Debarba, Marcus Huber and Nicolai Friis
• Abstract要約: 測定はシステムと特に準備されたポインタ間の相互作用と見なすことができる。 我々は、この情報を複数の量子メモリに一元的に分散する問題を考察する。 この放送プロセスの精度は、純粋な状態でのメモリ作成に関する熱力学的制約によって制限されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Measurements can be viewed as interactions between systems and specifically prepared pointers. Ideally, these interactions create accurate copies of the information corresponding to the diagonal of the system's density operator with respect to the measurement basis. However, establishing measurement outcomes as objective facts requires redundancy. We therefore consider the problem of unitarily distributing this information to several quantum memories. We show that the accuracy of this broadcasting process is limited by thermodynamic restrictions on preparing the memories in pure states: ideal broadcasting is impossible using finite resources. For finite-temperature memories we put forward a lower bound on the entropy production of the broadcasting process. This Holevo-Landauer bound demonstrates that the mixedness of the initial memory limits the ability to accurately broadcast information to more than one memory component, thus fundamentally restricting the creation of redundancies while maintaining the integrity of the original information. Finally, we show how the full information can be recovered in the classical limit -- via coarse-graining or asymptotically as the number of subsystems of each memory component increases -- thus elucidating how objective properties can emerge despite inherent imperfections.
• Abstract（参考訳）: 測定はシステムと特に準備されたポインタ間の相互作用と見なすことができる。 理想的には、これらの相互作用は測定基準に関してシステムの密度演算子の対角線に対応する情報の正確なコピーを生成する。 しかし、客観的な事実として測定結果を確立するには冗長性が必要である。 そこで我々は,この情報を複数の量子メモリに一元的に分散する問題を考える。 この放送プロセスの精度は、純粋な状態の記憶を作成するための熱力学的制限によって制限されている。 有限温度記憶では,放送プロセスのエントロピー生成の限界を低くした。 このhopevo-landauerバウンドは、初期メモリの混合性が複数のメモリコンポーネントに正確な情報をブロードキャストする能力を制限することを示しており、元の情報の完全性を維持しつつ冗長性の生成を基本的に制限している。 最後に、各メモリコンポーネントのサブシステム数が増加するにつれて、粗粒化または漸近的に、古典的限度内で完全な情報を復元する方法を示し、本質的不完全にもかかわらず、客観的なプロパティがどのように出現するかを明らかにする。

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