論文の概要: Adaptive Channel Reshaping for Improved Entanglement Distillation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22295v2
• Date: Mon, 03 Feb 2025 22:17:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:54:28.543042
• Title: Adaptive Channel Reshaping for Improved Entanglement Distillation
• Title（参考訳）: 改良された絡み合い蒸留のための適応チャネル整形
• Authors: Dina Abdelhadi, Tomas Jochym-O'Connor, Vikesh Siddhu, John Smolin,
• Abstract要約: 我々は、蒸留プロトコルが、非常にノイズの多いチャネルのいくつかの使用をより良い効果のあるチャネルに再形成する鍵となる観察に基づいて構築する。 振幅減衰流路では,提案プロトコルはチャネルを消去流路に再設定し,最もよく知られた下界を超える速度を達成する。 脱分極チャネルでは、性能保証が証明されたGreedy繰り返しプロトコルを導入し、組み合わせたプロトコルを構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.249916681499244
• License:
• Abstract: Quantum communication and computation heavily rely on entanglement distillation protocols. There is a plethora of distillation protocols for Pauli channels and also for some non-Pauli channels. However, an effort to relate the effectiveness of these protocols has been missing. For most quantum channels, the gap between the existing lower and upper bounds on distillation rates is substantial, and improvements of achievable rates have been stagnant for decades. In this work, we improve the best known distillation lower bounds, for both the amplitude damping and depolarizing channels. We build on a key observation that distillation protocols reshape several uses of a very noisy channel into a better effective channel. We apply this channel processing in an adaptive and recurrent manner. For the amplitude damping channel, our suggested protocol reshapes the channel into an erasure channel, achieving rates exceeding the best known lower bound given by the channel's reverse coherent information. For the depolarizing channel, we introduce the Greedy recurrence protocol with proven performance guarantees and construct a combined protocol improving upon previously known distillation rates. Improved bounds on attainable distillation rates give insights for both practical implementations and theoretical understanding of quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 量子通信と計算は、絡み合う蒸留プロトコルに大きく依存している。 パウリ流路や一部の非パウリ流路では蒸留プロトコルが多用されている。 しかし、これらのプロトコルの有効性を関連づける努力は欠落している。 ほとんどの量子チャネルでは、蒸留速度における既存の下限と上限のギャップは著しく、達成可能な速度の改善は数十年間停滞している。 本研究では, 振幅減衰チャネルと脱分極チャネルの両方において, 最もよく知られた蒸留下界の改善を行う。 我々は、蒸留プロトコルが、非常にノイズの多いチャネルのいくつかの使用をより良い効果のあるチャネルに再形成する鍵となる観察に基づいて構築する。 このチャネル処理を適応的かつ反復的に適用する。 振幅減衰チャネルの場合,提案プロトコルはチャネルを消去チャネルに再設定し,チャネルの逆コヒーレント情報によって与えられる最もよく知られた下位境界を超えるレートを達成する。 脱分極チャネルでは,性能保証が証明されたGreedy繰り返しプロトコルを導入し,従来知られていた蒸留速度を改善した組み合わせプロトコルを構築した。 達成可能な蒸留レートのバウンダリの改善は、実用的な実装と量子情報処理の理論的理解の両方に洞察を与える。

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