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/2410.04430v2
- 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 07:51:01.029994
- 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: textitQuantum discord は textitemi-device-independent Bell や steering シナリオのコンテキストにおいて textitquantum の非局所性を示すことができる。
この研究は、セミデバイス非依存の量子情報タスクにおいて、テクスタイビパルタイトコヒーレンス(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: \textit{Quantum discord} can demonstrate \textit{quantum nonlocality} in the context of a \textit{semi-device-independent} Bell or steering scenario, i.e., by assuming only the Hilbert-space dimension. This work addresses which aspect of \textit{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 \textit{global coherence} of a single system can be transformed into \textit{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 answer the above-mentioned question, 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 \textit{local operations} of the form $\Phi_A \otimes \Phi_B$ that may create \textit{coherence locally} are \textit{free operations} in the resource theory of semi-device-independent nonlocality of discord. As a byproduct, we identify the precise quantum resource for the quantum communication task of \textit{remote state preparation} using two-qubit separable states.
- Abstract（参考訳）: textit{Quantum discord} は、Hilbert-空間次元のみを仮定して、 \textit{semi-device-independent} Bell またはステアリングシナリオの文脈で \textit{quantum nonlocality} を示すことができる。
この研究は、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とって、どの側面が必須かに対処する。
単一系の \textit{global coherence} は \textit{bipartite entanglement} に変換可能であ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。
上記の質問に答えるために、ベルやステアリングシナリオにおいて、半デバイス非依存の量子不協和性の非局所性を示すためには、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、$\Phi_A \otimes \Phi_B$ という形の \textit{local operation} は、半デバイス非依存の非局所性(discord)の資源理論において \textit{coherence local} となる。
副産物として、2ビットの分離可能な状態を用いて \textit{remote state prepared} の量子通信タスクの正確な量子資源を同定する。
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