論文の概要: The aspect of bipartite coherence in quantum discord to semi-device-independent nonlocality and its implication for quantum information processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04430v1
- Date: Tue, 29 Oct 2024 05:18:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 07:51:01.032708
- Title: The aspect of bipartite coherence in quantum discord to semi-device-independent nonlocality and its implication for quantum information processing
- Title（参考訳）: 半デバイス非依存非局所性による量子不一致における二部構造コヒーレンスの性質とその量子情報処理への応用
- Authors: Chellasamy Jebarathinam, Huan-Yu Ku, Hao-Chung Cheng, Hsi-Sheng Goan,
- Abstract要約: 量子不協和は、半デバイス非依存のベルまたはステアリングシナリオの文脈で量子非局所性を示すことができる。
この研究は、半デバイス非依存の量子情報タスクにおいて、バイパーティイトコヒーレンス(英語版)のどの側面が不可欠かに対処する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.437298646956505
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum discord can demonstrate quantum nonlocality in the context of a semi-device-independent Bell or steering scenario, i.e., by assuming only the Hilbert-space dimension. This work addresses which aspect of bipartite coherence is essential to such semi-device-independent quantum information tasks going beyond standard Bell nonlocality or quantum steering. It has been shown that the global coherence of a single system can be transformed into bipartite entanglement. However, global coherence can also be present in quantum discord. At the same time, discord can display bipartite coherence locally, i.e., only in a subsystem or both subsystems. Thus, global coherence of bipartite separable states is defined here as a form of bipartite coherence that is not reducible to local coherence in any of the subsystems or both subsystems. To operationally identify such a notion of global coherence in discord, we demonstrate that global coherence is necessary to demonstrate semi-device-independent nonlocality of quantum discord in Bell or steering scenarios. From this result, it follows that any local operations of the form $\Phi_A \otimes \Phi_B$ that may create coherence locally are free operations in the resource theory of semi-device-independent nonlocality of discord. Applying this resource theory, it is identified that the quantum nonlocality beyond quantum steering acts as a resource for the quantum communication task of remote state preparation using two-qubit separable states.
- Abstract（参考訳）: 量子不協和は、半デバイス非依存のベルやステアリングのシナリオの文脈において、ヒルベルト空間次元のみを仮定して量子非局所性を示すことができる。
この研究は、バイパーティイトコヒーレンスのどの側面が、標準的なベル非局所性や量子ステアリングを超える半デバイス非依存の量子情報タスクに必須かに対処する。
単一系の大域的コヒーレンスを二部交絡に変換することが示されている。
しかし、大域的コヒーレンスも量子不協和として存在する。
同時に、Discordは局所的に双分割コヒーレンス、すなわちサブシステムまたは両方のサブシステムにのみ表示することができる。
したがって、二部類分離状態の大域的コヒーレンス(英語版)は、各サブシステムまたは両方のサブシステムにおいて局所コヒーレンスに還元できない二部類コヒーレンス(英語版)の形式として定義される。
不協和音におけるグローバルコヒーレンスの概念を運用的に特定するためには、ベルやステアリングシナリオにおける量子不協和音の半デバイス非依存的非局所性を示すために、グローバルコヒーレンスが必要であることを示す。
この結果から、コヒーレンスを局所的に生成できる$\Phi_A \otimes \Phi_B$ という形の任意の局所演算は、半デバイス非依存的非局所性(discord)の資源理論における自由演算である。
この資源理論を適用すると、量子ステアリング以外の量子非局所性は、2量子分離状態を用いた遠隔状態準備の量子通信タスクのリソースとして機能する。
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