論文の概要: Bounding conditional entropy of bipartite states with Bell operators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01646v2
- Date: Tue, 8 Oct 2024 09:48:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-04 16:23:10.127972
- Title: Bounding conditional entropy of bipartite states with Bell operators
- Title（参考訳）: ベル作用素をもつ二部格子状態の有界条件エントロピー
- Authors: Jan Horodecki, Piotr Mironowicz,
- Abstract要約: CVNEとベル不等式違反との関連について検討した。
ベルの不等式とCVNEのギャップを埋めることにより、我々の研究は絡み合った系の量子的性質の理解を深める。
- 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: Quantum information theory explores numerous properties that surpass classical paradigms, offering novel applications and benefits. Among these properties, negative conditional von Neumann entropy (CVNE) is particularly significant in entangled quantum systems, serving as an indicator of potential advantages in various information-theoretic tasks, despite its indirect observability. In this paper, we investigate the relationship between CVNE and the violation of Bell inequalities. Our goal is to establish upper bounds on CVNE through semi-definite programming applied to entangled qubits and qutrits, utilizing selected Bell operators. Our findings reveal that a semi-device-independent certification of negative CVNE is achievable and could be practically beneficial. We further explore two types of robustness: robustness against detection efficiency loopholes, measured by relative violation, and robustness against white noise and imperfections in state preparation, measured by critical visibility. Additionally, we analyze parametrized families of Bell inequalities to identify optimal parameters for different robustness criteria. This study demonstrates that different Bell inequalities exhibit varying degrees of robustness depending on the desired properties, such as the type of noise resistance or the target level of negative CVNE. By bridging the gap between Bell inequalities and CVNE, our research enhances understanding of the quantum properties of entangled systems and offers insights for practical quantum information processing tasks.
- Abstract（参考訳）: 量子情報理論は古典的パラダイムを超える多くの性質を探求し、新しい応用と利益を提供している。
これらの性質の中で、負条件のフォン・ノイマンエントロピー(CVNE)は特に絡み合った量子系において重要であり、間接観測性にもかかわらず、様々な情報理論上のタスクにおける潜在的な利点の指標となる。
本稿では,CVNEとベルの不等式違反との関連について検討する。
我々のゴールは、選択したベル演算子を利用して、絡み合った量子ビットや量子ビットに適用した半定値プログラミングによりCVNE上の上限を確立することである。
陰性CVNEの半デバイス非依存的認証は達成可能であり,実用上有用である可能性が示唆された。
さらに、相対的な違反によって測定された検出効率の抜け穴に対する堅牢性と、臨界可視性によって測定された白色雑音および状態準備における欠陥に対する堅牢性という2つのタイプの堅牢性について検討する。
さらに,ベル不等式のパラメタライズド・ファミリーを解析し,ロバスト性基準の異なる最適パラメータを同定する。
本研究では,ベルの不等式の違いが,ノイズ抵抗の種類や負のCVNEの目標レベルなど,所望の特性によって異なるロバスト性を示すことを示す。
ベルの不等式とCVNEのギャップを埋めることにより、我々の研究は絡み合ったシステムの量子特性の理解を深め、実用的な量子情報処理タスクに対する洞察を提供する。
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