論文の概要: Environment-induced Transitions in Many-body Quantum Teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02277v1
• Date: Tue, 4 Jun 2024 12:51:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-05 16:20:58.031035
• Title: Environment-induced Transitions in Many-body Quantum Teleportation
• Title（参考訳）: 多体量子テレポーテーションにおける環境誘起遷移
• Authors: Shuyan Zhou, Pengfei Zhang, Zhenhua Yu,
• Abstract要約: 環境下での多体量子テレポーテーションについて検討する。 量子状態においては、テレポーテーションは古典的よりも優れ、古典的状態では古典的なチャネルに置き換えられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.646332825082478
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum teleportation is a phenomenon arising from entanglement, decisively distinguishing the classical and quantum worlds. The recent success of many-body quantum teleportation is even more surprising: although input information is initially dispersed and encoded into the many-body state in a complex way, the teleportation process can refocus this highly non-local information at the receiver's end. This success manifests intriguing capability of many-body systems in quantum information processing. Current studies indicate that information scrambling, a generic dynamic process in many-body systems, underlies the effectiveness of many-body quantum teleportation. However, this process is known to undergo a novel scrambling-dissipation transition in the presence of environments. How environments affect the quantum information processing capability of many-body systems calls for further investigation. In this work, we study many-body quantum teleportation in the presence of environments. We predict two emergent critical points that hallmark the transitions of the teleportation performance from the quantum regime to the classical regime, and finally to the no-signal regime as the system-environment coupling, quantified by $\gamma$, increases. In the quantum regime, teleportation can outperform its classical counterparts, while in the classical regime, it can be replaced by a classical channel. Our prediction is based on a generic argument harnessing the relationship between many-body quantum teleportation and information scrambling, corroborated by solvable Brownian Sachdev-Ye-Kitaev models.
• Abstract（参考訳）: 量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、古典世界と量子世界とを決定的に区別する、絡み合いから生じる現象である。 入力情報は最初は分散され、複雑な方法で多体状態に符号化されるが、テレポーテーションプロセスはこの高度に非局所的な情報を受信者の端で再フォーカスすることができる。 この成功は、量子情報処理における多体システムの興味深い能力を示す。 最近の研究は、多体系における一般的な動的過程である情報スクランブルが、多体量子テレポーテーションの有効性の基盤となっていることを示している。 しかし、このプロセスは環境の存在下で、新たな発散遷移を経ることが知られている。 マルチボディシステムの量子情報処理能力にどのような影響を及ぼすかは、さらなる調査が必要である。 本研究では,環境下での多体量子テレポーテーションについて検討する。 我々は、量子状態から古典的状態へのテレポーテーション性能の遷移を暗示する2つの創発的臨界点を予測し、最後に、$\gamma$で定量化されたシステム-環境結合が増加するにつれて、非信号状態へと移行する。 量子状態においては、テレポーテーションは古典的よりも優れ、古典的状態では古典的なチャネルに置き換えられる。 我々の予測は、多体量子テレポーテーションと情報スクランブルの関係を利用した一般的な議論に基づいており、解決可能なブラウン・サハデフ・イ・キタエフモデルによって裏付けられている。

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