論文の概要: Multipartite entangling power by von Neumann entropy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.15253v1
• Date: Sun, 20 Oct 2024 02:18:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:18:07.715453
• Title: Multipartite entangling power by von Neumann entropy
• Title（参考訳）: フォン・ノイマンエントロピーによる多粒子エンタングルパワー
• Authors: Xinyu Qiu, Zhiwei Song, Lin Chen,
• Abstract要約: 多部単位演算の量子絡み合い生成は、量子情報処理における鍵となる問題である。 我々は、モジュロワン複素数の最小凸和により、シュミットランク2マルチキュービットユニタリ演算の絡み合うパワーを解析的に導出した。 広義のマルチキュービットゲート,例えば$n$-qubit Toffoli ゲートのエンタングリングと補助エンタングリングのパワーは 1 ビットである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.193378336510727
• License:
• Abstract: Quantifying the entanglement generation of a multipartite unitary operation is a key problem in quantum information processing. We introduce the definition of multipartite entangling, assisted entangling, and disentangling power, which is a natural generalization of the bipartite ones. We show that they are assumed at a specified quantum state. We analytically derive the entangling power of Schmidt-rank-two multi-qubit unitary operations by the minimal convex sum of modulo-one complex numbers. Besides we show the necessary and sufficient condition that the assisted entangling power of Schmidt-rank-two unitary operations reaches the maximum. We further investigate the widely-used multi-qubit gates, for example, the entangling and assisted entangling power of the $n$-qubit Toffoli gate is one ebit. The entangling power of the three-qubit Fredkin gate is two ebits, and that of the four-qubit Fredkin gate is in two to $\log_25$ ebits.
• Abstract（参考訳）: 多部単位演算の絡み合い発生の定量化は、量子情報処理における鍵となる問題である。 両部類を自然に一般化した多部類エンタングリング、補助エンタングリング、およびアンタングリングパワーの定義を導入する。 我々は、それらが特定の量子状態に仮定されていることを示す。 我々は、モジュロワン複素数の最小凸和により、シュミットランク2マルチキュービットユニタリ演算の絡み合うパワーを解析的に導出した。 さらに、シュミットランク2次ユニタリ演算の補助エンタングリングパワーが最大値に達する必要十分条件を示す。 さらに、広く使われているマルチキュービットゲート(例えば、$n$-qubit Toffoli ゲートのエンタングルと補助エンタングルパワーは 1 ビットである)についても検討する。 3ビットのフレドキンゲートのエンタングルパワーは2つのエビットであり、4ビットのフレドキンゲートのエンタングルパワーは2から$\log_25$エビットである。

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