論文の概要: Multicopy quantum state teleportation with application to storage and retrieval of quantum programs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.10393v1
- Date: Mon, 16 Sep 2024 15:30:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-17 15:00:57.281337
- Title: Multicopy quantum state teleportation with application to storage and retrieval of quantum programs
- Title（参考訳）: マルチコピー量子状態テレポーテーションと量子プログラムの記憶と検索への応用
- Authors: Frédéric Grosshans, Michał Horodecki, Mio Murao, Tomasz Młynik, Marco Túlio Quintino, Michał Studziński, Satoshi Yoshida,
- Abstract要約: この研究は、ボブが修正を行うことができないシナリオにおいて、アリスとボブのテレポーテーションタスクを考える。
本稿では、量子プログラムの格納と検索の成功確率を高めるために、マルチコピー状態テレポーテーションプロトコルをどのように利用できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.151731504874944
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This work considers a teleportation task for Alice and Bob in a scenario where Bob cannot perform corrections. In particular, we analyse the task of \textit{multicopy state teleportation}, where Alice has $k$ identical copies of an arbitrary unknown $d$-dimensional qudit state $\vert\psi\rangle$ to teleport a single copy of $\vert\psi\rangle$ to Bob using a maximally entangled two-qudit state shared between Alice and Bob without Bob's correction. Alice may perform a joint measurement on her half of the entangled state and the $k$ copies of $\vert\psi\rangle$. We prove that the maximal probability of success for teleporting the exact state $\vert\psi\rangle$ to Bob is $p(d,k)=\frac{k}{d(k-1+d)}$ and present an explicit protocol to attain this performance. Then, by utilising $k$ copies of an arbitrary target state $\vert\psi\rangle$, we show how the multicopy state teleportation protocol can be employed to enhance the success probability of storage and retrieval of quantum programs, which aims to universally retrieve the action of an arbitrary quantum channel that is stored in a state. Our proofs make use of group representation theory methods, which may find applications beyond the problems addressed in this work.
- Abstract（参考訳）: この研究は、ボブが修正を行うことができないシナリオにおいて、アリスとボブのテレポーテーションタスクを考える。
特に、Alice は任意の未知の $d$-dimensional qudit state $\vert\psi\rangle$ の同一のコピーを $\vert\psi\rangle$ の 1 つのコピーを Bob にテレポートするために、Alice と Bob の間で、Bob の補正なしに、最大に絡み合った2量子状態を使って解析する。
Aliceは、絡み合った状態の半分と$\vert\psi\rangle$の$k$コピーで共同測定を行うことができる。
我々は、正確な状態 $\vert\psi\rangle$ を Bob にテレポートする成功確率が $p(d,k)=\frac{k}{d(k-1+d)}$ であることを証明する。
次に、任意のターゲット状態 $\vert\psi\rangle$ の $k$ コピーを利用することで、量子プログラムの保存と検索の成功確率を高めるために、マルチコピー状態のテレポーテーションプロトコルをどのように利用できるかを示す。
我々の証明は群表現論法を用いており、この研究で解決された問題を超えた応用を見出すことができる。
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