論文の概要: Nonlocal correlations in quantum energy teleportation: perspectives from their Majorana representations and information thermodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05565v1
• Date: Sat, 07 Dec 2024 06:57:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-10 14:54:12.586683
• Title: Nonlocal correlations in quantum energy teleportation: perspectives from their Majorana representations and information thermodynamics
• Title（参考訳）: 量子エネルギーテレポーテーションにおける非局所相関--Majorana表現と情報熱力学の観点から
• Authors: Hiroaki Matsueda, Yusuke Masaki, Kanji Itoh, Atsushi Ono, Joji Nasu,
• Abstract要約: 本稿では,AliceとBobの量子スピンモデルを用いた量子エネルギーテレポーテーションプロトコルを提案する。 我々のモデルでは、ボブのエネルギー抽出はアリスの射影測定による局所的なエネルギー注入によって活性化される。 抽出されたエネルギーは、アリスとボブのサイトにおけるマヨラナフェルミオンによって定義される非局所相関が有限であるときに正となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Motivated by anomalous nonlocal correlation in the Kitaev spin liquids, we propose a quantum energy teleportation protocol between remote partners Alice and Bob on a quantum spin model, and examine how its performance is characterized by Majorana fermions that clearly depict nonlocal correlations inherent in the model. In our model, Bob's energy extraction is activated by local energy injection by Alice's projective measurement and subsequent classical communication of the measurement result. We derive two formulae: one for the maximally extracted energy by the protocol and the other for the maximum of energy reduction at Bob's local site. We find that the extracted energy becomes positive when a nonlocal correlator defined by Majorana fermions at Alice's and Bob's sites is finite. We also find that the amount of the energy reduction becomes positive when another nonlocal Majorana correlator is finite. In both formulae, the correlators appear as a result of Bob's feedback unitary operation. We discuss effective information-thermodynamical aspects behind the protocol at zero temperature.
• Abstract（参考訳）: 北エフのスピン液体における異常な非局所相関を動機として、量子スピンモデル上で、Alice と Bob の量子エネルギーテレポーテーションプロトコルを提案し、その性能がモデル固有の非局所相関をはっきりと表すMajorana fermion によってどのように特徴づけられるかを検討する。 我々のモデルでは、Aliceの射影測定とそれに続く古典的な測定結果の伝達により、Bobのエネルギー抽出が活性化される。 1つはプロトコルによって抽出された最大エネルギーに対して、もう1つはボブの局所的な場所でのエネルギー削減の最大値である。 抽出されたエネルギーは、アリスとボブのサイトにおけるマヨラナフェルミオンによって定義される非局所相関が有限であるときに正となる。 また、他の非局所マヨラナ相関器が有限であれば、エネルギー還元の量は正となる。 両方の公式において、相関子はBobのフィードバックユニタリ演算の結果として現れる。 ゼロ温度におけるプロトコルの背後にある効果的な情報熱力学的側面について論じる。

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