論文の概要: Capacities of Entanglement Distribution From a Central Source

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04977v1
• Date: Thu, 07 Nov 2024 18:50:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:38:13.212881
• Title: Capacities of Entanglement Distribution From a Central Source
• Title（参考訳）: 中心源からの絡み合い分布の容量
• Authors: Xinan Chen, Stefano Chessa, Ian George, Felix Leditzky, Eric Chitambar,
• Abstract要約: 絡み合いの分布は、量子情報処理と量子ネットワークの実現において必須の課題である。 本研究では, 中心源がN粒子の絡み合った状態を準備し, それぞれの絡み合ったサブシステムをノイズのある量子チャネルを介してN受信機に送信するシナリオについて検討する。 その後、受信機は、無制限の古典的通信の支援により、ノイズチャネル出力からターゲット絡み合った状態を蒸留するローカル操作を行うことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.576752529284692
• License:
• Abstract: Distribution of entanglement is an essential task in quantum information processing and the realization of quantum networks. In our work, we theoretically investigate the scenario where a central source prepares an N-partite entangled state and transmits each entangled subsystem to one of N receivers through noisy quantum channels. The receivers are then able to perform local operations assisted by unlimited classical communication to distill target entangled states from the noisy channel output. In this operational context, we define the EPR distribution capacity and the GHZ distribution capacity of a quantum channel as the largest rates at which Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) states and Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states can be faithfully distributed through the channel, respectively. We establish lower and upper bounds on the EPR distribution capacity by connecting it with the task of assisted entanglement distillation. We also construct an explicit protocol consisting of a combination of a quantum communication code and a classical-post-processing-assisted entanglement generation code, which yields a simple achievable lower bound for generic channels. As applications of these results, we give an exact expression for the EPR distribution capacity over two erasure channels and bounds on the EPR distribution capacity over two generalized amplitude damping channels. We also bound the GHZ distribution capacity, which results in an exact characterization of the GHZ distribution capacity when the most noisy channel is a dephasing channel.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いの分布は、量子情報処理と量子ネットワークの実現において必須の課題である。 本研究では, 中心源がN粒子の絡み合った状態を準備し, それぞれの絡み合ったサブシステムをノイズのある量子チャネルを介してN受信機に送信するシナリオを理論的に検討する。 その後、受信機は、無制限の古典的通信の支援により、ノイズチャネル出力からターゲット絡み合った状態を蒸留するローカル操作を行うことができる。 本研究では,EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)状態とGHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)状態がそれぞれチャネルを通して忠実に分配できる最大レートとして,量子チャネルのEPR分布容量とGHZ分布容量を定義する。 本研究は,EPRの分散容量の上下境界を補修蒸留の課題と結びつけて確立する。 また、量子通信符号と古典的処理支援エンタングルメント生成符号を組み合わせた明示的プロトコルを構築し、汎用チャネルに対して単純な達成可能な下界を生成する。 これらの結果の適用例として,2つの消去チャネル上のEPR分布容量と2つの一般化振幅減衰チャネル上のEPR分布容量のバウンダリを正確に表現する。 また,最もノイズの多いチャネルがデフォーカスチャネルである場合に,GHZ分布容量を正確に評価する。

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