論文の概要: Exchange-Symmetrized Qudit Bell Bases and Bell-State Distinguishability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10297v2
• Date: Wed, 18 Dec 2024 18:49:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-19 13:25:02.820886
• Title: Exchange-Symmetrized Qudit Bell Bases and Bell-State Distinguishability
• Title（参考訳）: 交換Symmetrized Qudit Bell Basesとベル状態の識別性
• Authors: Oscar Scholin, Theresa W. Lynn,
• Abstract要約: 単一粒子ヒルベルト空間次元$d$のキューディ対の絡み合いは、量子情報処理にとって重要なポテンシャルを持つ。 2つの粒子間の状態の交換の下で、定対称性を持つ一般化ベル基底を導入する。 我々は、線形進化と局所測定に制限されたデバイスによって明確に区別できるキュディットベル状態の数を定量化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Entanglement of qudit pairs, with single particle Hilbert space dimension $d$, has important potential for quantum information processing, with applications in cryptography, algorithms, and error correction. For a pair of qudits of arbitrary even dimension $d$, we introduce a generalized Bell basis with definite symmetry under exchange of states between the two particles. We show that no complete exchange-symmetrized basis can exist for odd $d$. This framework extends prior work on exchange-symmetrized hyperentangled qubit bases, where $d$ is a power of two. As a direct application of our basis, we quantify the number of qudit Bell states that can be unambiguously distinguished by devices restricted to linear evolution and local measurement (LELM). We show that for any even $d$, at most $2d-1$ states can be reliably distinguished, extending known results for $d = 2^n$ and $d=3$.
• Abstract（参考訳）: 単一粒子ヒルベルト空間次元$d$を持つキューディット対の絡み合いは、暗号、アルゴリズム、誤り訂正といった量子情報処理に重要な可能性を持っている。 任意の偶数次元$d$の1対のクォーディットに対して、2つの粒子間の状態の交換の下で、一定の対称性を持つ一般化されたベル基底を導入する。 奇数$d$に対して、完全な交換対称性基底は存在しないことを示す。 このフレームワークは、交換対称性を持つハイパーエンタングルドキュービット基底に関する以前の作業を拡張し、$d$は2のパワーである。 直近の応用として、線形進化・局所測定(LELM)に制限されたデバイスによって明確に区別できるキュディットベル状態の数を定量化する。 たとえ$d$であっても、$d = 2^n$と$d=3$の既知の結果を拡張して、少なくとも2d-1$の状態を確実に区別できることを示す。

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