論文の概要: Non-projective Bell state measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03872v1
- Date: Mon, 6 May 2024 21:38:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-08 15:57:58.697481
- Title: Non-projective Bell state measurements
- Title(参考訳): 非射影ベル状態測定
- Authors: Amanda Wei, Gabriele Cobucci, Armin Tavakoli,
- Abstract要約: ベル状態測定(Bell State Measurement, BSM)は、4つの最大絡み合った状態への2つの量子ビットの射影である。
非射影的BSMは、最大絡み合った状態の等角的タイトなフレームで体系的に定義できることを示す。
本結果は,非射影ジョイント測定の自然な形態を提示し,絡み合った量子状態の幾何学に関する洞察を与えるものである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0300522105782286
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Bell state measurement (BSM) is the projection of two qubits onto four orthogonal maximally entangled states. Here, we first propose how to appropriately define more general BSMs, that have more than four possible outcomes, and then study whether they exist in quantum theory. We observe that non-projective BSMs can be defined in a systematic way in terms of equiangular tight frames of maximally entangled states, i.e.~a set of maximally entangled states, where every pair is equally, and in a sense maximally, distinguishable. We show that there exists a five-outcome BSM through an explicit construction, and find that it admits a simple geometric representation. Then, we prove that there exists no larger BSM on two qubits by showing that no six-outcome BSM is possible. We also determine the most distinguishable set of six equiangular maximally entangled states and show that it falls only somewhat short of forming a valid quantum measurement. Finally, we study the non-projective BSM in the contexts of both local state discrimination and entanglement-assisted quantum communication. Our results put forward natural forms of non-projective joint measurements and provide insight on the geometry of entangled quantum states.
- Abstract(参考訳): ベル状態測定 (BSM) は4つの直交極大絡み合った状態への2つの量子ビットの射影である。
ここでは、まず、4つ以上の可能な結果を持つより一般的なBSMを適切に定義し、量子論においてそれらが存在するかどうかを考察する。
非射影的 BSM は、最大交絡状態の等角的強フレーム、すなわち最大交絡状態の集合において体系的に定義される。
明示的な構成により、5つの出力を持つBSMが存在することが示され、単純な幾何学的表現が認められる。
そして、2つのキュービット上により大きなBSMが存在しないことを証明し、6つのアウトカムBSMが不可能であることを示す。
また、6つの等角的最大絡み合った状態の最も区別可能な集合を決定し、それが有効な量子測度を形成するのにわずかに不足していることを示す。
最後に,非射影型BSMを局所的状態識別と絡み合い支援量子通信の両方の文脈で検討する。
本結果は,非射影ジョイント測定の自然な形態を提示し,絡み合った量子状態の幾何学に関する洞察を与えるものである。
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